WO2017208569A1 - ガラスアンテナ - Google Patents

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WO2017208569A1
WO2017208569A1 PCT/JP2017/010654 JP2017010654W WO2017208569A1 WO 2017208569 A1 WO2017208569 A1 WO 2017208569A1 JP 2017010654 W JP2017010654 W JP 2017010654W WO 2017208569 A1 WO2017208569 A1 WO 2017208569A1
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WO
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antenna
glass
wavelength
coupling element
frequency band
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PCT/JP2017/010654
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English (en)
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Inventor
重田 一生
谷口 龍昭
美明 平佐
弘一 三宅
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/307Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way
    • H01Q5/342Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes
    • H01Q5/357Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way for different propagation modes using a single feed point
    • H01Q5/364Creating multiple current paths
    • H01Q5/371Branching current paths
    • HELECTRICITY
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    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
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    • H01Q5/00Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
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    • H01Q5/30Arrangements for providing operation on different wavebands
    • H01Q5/378Combination of fed elements with parasitic elements
    • H01Q5/385Two or more parasitic elements
    • HELECTRICITY
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    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/30Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J1/00Windows; Windscreens; Accessories therefor
    • B60J1/002Windows; Windscreens; Accessories therefor with means for clear vision, e.g. anti-frost or defog panes, rain shields
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60SSERVICING, CLEANING, REPAIRING, SUPPORTING, LIFTING, OR MANOEUVRING OF VEHICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60S1/00Cleaning of vehicles
    • B60S1/02Cleaning windscreens, windows or optical devices
    • B60S1/023Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means
    • B60S1/026Cleaning windscreens, windows or optical devices including defroster or demisting means using electrical means

Definitions

  • the present invention relates to a glass antenna disposed on a window glass for a vehicle.
  • Defoggers and glass antennas arranged on the rear window glass of vehicles are known.
  • the defogger has a printed hot wire. When current is supplied to the hot wire, the defogger can provide anti-fogging to the rear pane.
  • the glass antenna has a printed conductor wire. For example, a glass antenna can receive FM radio broadcasts.
  • One of the known glass antennas has a plurality of antenna elements and feeding terminals.
  • One of the plurality of antenna elements is a first antenna element formed from a conductor wire printed on the rear window glass.
  • the feed terminal is connected not only to the first antenna element but also to the receiver via the antenna amplifier.
  • the other two of the plurality of antenna elements are connected to the feeding terminal.
  • the second antenna element is set to receive a radio broadcast having a frequency band different from that of the third antenna element.
  • the second antenna element is set to receive FM radio broadcasts having a frequency band of 88-108 MHz
  • the third antenna element is digital radio broadcasts (DAB) having a frequency band of 174-240 MHz. ) Is received.
  • DAB digital radio broadcasts
  • Patent Document 1 discloses a glass antenna having a power supply terminal, a first element, and a second element.
  • the power supply terminal is connected to the antenna amplifier.
  • the first element and the second element are connected to the power supply terminal.
  • the second element includes a main body extending from the power supply terminal, and a folded portion folded from an end of the main body so as to be disposed along the main body.
  • the glass antenna of Patent Document 1 can receive FM radio broadcast and digital radio broadcast.
  • the antenna amplifier and the feeding terminal are shared by the FM antenna and the digital radio antenna.
  • the glass antenna can be formed from a small number of components.
  • the glass antenna does not require an excessively large arrangement area.
  • the structure in which the FM antenna and the digital radio antenna are connected to one power supply terminal has a lower reception sensitivity than the structure in which the antenna amplifier and the power supply terminal are individually assigned to the FM antenna and the digital radio antenna, respectively. Easy to face risks.
  • An object of the present invention is to provide a glass antenna having a structure in which an antenna amplifier and a power feeding terminal are shared by two antennas and capable of maintaining high reception sensitivity of the two antennas.
  • the glass antenna according to one aspect of the present invention is disposed on a vehicle window glass.
  • the glass antenna is connected to an antenna amplifier, and is connected to the power supply terminal, and is configured to receive a high-frequency signal in a first frequency band whose center frequency is the first wavelength.
  • An antenna a length set based on a length obtained by multiplying a half of the first wavelength by a glass shortening rate, and a coupling element connected to the feeding terminal; and a capacitance in the coupling element
  • a second antenna configured to receive a high frequency signal in a second frequency band in which the wavelength of the center frequency is the second wavelength.
  • the glass antenna described above has a structure in which the antenna amplifier and the power feeding terminal are shared by the two antennas, and can maintain the high receiving sensitivity of the two antennas.
  • FIG. 1 It is the schematic of the glass antenna which concerns on 1st Embodiment. It is a one part enlarged view of the glass antenna shown by FIG. It is a graph which shows the frequency characteristic in the digital radio broadcasting band of a glass antenna. It is a graph which shows the frequency characteristic in the FM radio broadcasting band of a glass antenna. It is the schematic of the glass antenna which concerns on 2nd Embodiment.
  • FIG. 1 is a schematic view of a glass antenna 10 according to the first embodiment. As shown in FIG. 1, the glass antenna 10 is disposed on the rear window glass 1. FIG. 1 shows a glass antenna 10 observed from the inside of the vehicle. Terms representing directions such as “left”, “right”, “up” and “down” are used with reference to the vehicle. With respect to the present embodiment, the vehicle window glass is exemplified by the rear window glass 1.
  • the glass antenna 10 includes a feeding terminal 15, a first antenna 20, a coupling element 30, and a second antenna 40.
  • the power supply terminal 15 is disposed on the upper side of the rear window glass 1 (that is, the area above the virtual horizontal plane passing through the center of the rear window glass 1).
  • the power supply terminal 15 is disposed in a left region of the rear window glass 1 (that is, a left region of a virtual vertical plane passing through the center of the rear window glass 1).
  • one side in the vehicle width direction is exemplified by the left region.
  • the first antenna 20 is connected to the power supply terminal 15.
  • the coupling element 30 is also connected to the power supply terminal 15.
  • the second antenna 40 is disposed below the coupling element 30. Second antenna 40 is capacitively coupled to coupling element 30.
  • Each of the first antenna 20, the coupling element 30, and the second antenna 40 is made of a conductive silver paste printed as a conductor wire on the rear window glass 1.
  • FIG. 2 is an enlarged view of a part of the glass antenna 10. As shown in FIG. 2, the first antenna 20 extends in the vertical direction of the rear window glass 1. The power supply terminal 15 is connected to the upper part of the first antenna 20.
  • the first antenna 20 is set to receive a high-frequency signal in the first frequency band whose center frequency is the first wavelength.
  • the first antenna 20 is a digital radio antenna set to receive digital radio broadcasts in a first frequency band (digital radio broadcast band) of 174 to 240 MHz having a center frequency of 207 MHz.
  • the length L1 of the first antenna 20 is set to 170 mm.
  • the first antenna 20 can receive a digital radio broadcast of a first frequency band of 174 to 240 MHz in cooperation with an antenna connection line 2 (described later) that functions as a part of the antenna.
  • the principle of this embodiment is not limited to the specific lengths of the first antenna 20 and the antenna connection line 2.
  • the antenna amplifier 3 is connected to the feeding terminal 15 of the glass antenna 10 via the antenna connection line 2 of about 150 mm.
  • a coaxial cable 4 connected to a receiver (not shown) is connected to the antenna amplifier 3.
  • the radio waves in the first frequency band received by the first antenna 20 are transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver.
  • the antenna amplifier 3 amplifies radio waves transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver.
  • the antenna amplifier 3 is grounded to the roof of the vehicle.
  • the coupling element 30 extends to the left from the power supply terminal 15. That is, the coupling element 30 is disposed on the left side of the power supply terminal 15.
  • the coupling element 30 has a rear window glass in half of the first wavelength which is the wavelength of the center frequency of the first frequency band (174 to 240 MHz in the present embodiment) set to be received by the first antenna 20. 1 has a length set based on a length multiplied by a glass shortening rate ⁇ of 1. Regarding the present embodiment, the glass shortening rate ⁇ of the rear window glass 1 is set to 0.7. However, the principle of the present embodiment is not limited to a specific value of the glass shortening rate ⁇ .
  • the length of the coupling element 30 is set to 500 mm.
  • the principle of this embodiment is not limited to a specific length of the coupling element 30.
  • the length of the coupling element 30 is equal to the length obtained by multiplying the half of the first wavelength, which is the wavelength of the center frequency of the first frequency band of 174 to 240 MHz, by the glass shortening rate ⁇ of the rear window glass 1.
  • the above-mentioned predetermined range is set so that predetermined reception sensitivity (for example, average reception sensitivity of ⁇ 10 dB or more in comparison with the dipole antenna) is obtained in the frequency characteristics of the first frequency band of 174 to 240 MHz.
  • the coupling element 30 includes a substantially horizontal first horizontal portion 31 extending leftward from the power supply terminal 15, a first vertical portion 32 extending downward from the left end of the first horizontal portion 31, A substantially horizontal second horizontal portion 33 extending to the right from the lower end of the first vertical portion 32, a second vertical portion 34 extending downward from the right end of the second horizontal portion 33, and a left side from the lower end of the second vertical portion 34 And a substantially horizontal third horizontal portion 35 extending.
  • the total length of the first horizontal portion 31, the first vertical portion 32, the second horizontal portion 33, the second vertical portion 34, and the third horizontal portion 35 is a wavelength of the center frequency of the first frequency band of 174 to 240 MHz. It is set based on a length obtained by multiplying a half of a certain first wavelength by a glass shortening rate ⁇ of the rear window glass 1.
  • the length L2 of the first lateral portion 31 is set to 190 mm.
  • the length L3 of the first vertical portion 32 is set to 10 mm.
  • the length L4 of the second horizontal portion 33 is set to 140 mm.
  • the length L5 of the second vertical portion 34 is set to 10 mm.
  • the length L6 of the third horizontal portion 35 is set to 150 mm.
  • the principle of the present embodiment is not limited to the specific lengths of the first horizontal portion 31, the first vertical portion 32, the second horizontal portion 33, the second vertical portion 34, and the third horizontal portion 35.
  • the second antenna 40 is disposed on the left side of the first antenna 20.
  • the second antenna 40 is separated from the first antenna 20 so that capacitive coupling between the first antenna 20 and the second antenna 40 does not occur.
  • the second antenna 40 is disposed below the coupling element 30.
  • the second antenna 40 is separated from the coupling element 30 so that capacitive coupling between the second antenna 40 and the coupling element 30 occurs.
  • the distance L7 between the second antenna 40 and the first antenna 20 is set to 50 mm.
  • a distance L8 between the second antenna 40 and the coupling element 30 is set to 5 mm.
  • the principle of the present embodiment is not limited to a specific value of the distance between the second antenna 40 and the first antenna 20 and the distance between the second antenna 40 and the coupling element 30.
  • the second antenna 40 is set so as to receive a high-frequency signal in the second frequency band whose center frequency is the second wavelength.
  • the second antenna 40 is an FM antenna set to receive FM radio broadcasts in the second frequency band (FM radio broadcast band) of 88 to 108 MHz with a center frequency of 98 MHz.
  • the second antenna 40 includes a plurality of substantially horizontal lateral portions extending along the third lateral portion 35 of the coupling element 30.
  • the plurality of lateral portions are substantially parallel to each other.
  • the plurality of horizontal portions include a first horizontal portion 41, a second horizontal portion 42, a third horizontal portion 43, a fourth horizontal portion 44, and a fifth horizontal portion 45.
  • the 1st horizontal part 41 is located in the top among several horizontal parts.
  • the second horizontal portion 42 is located below the first horizontal portion 41.
  • the third horizontal portion 43 is located below the second horizontal portion 42.
  • the fourth horizontal portion 44 is located below the third horizontal portion 43.
  • the fifth horizontal portion 45 is located below the fourth horizontal portion 44.
  • the intervals between the first horizontal portion 41, the second horizontal portion 42, the third horizontal portion 43, the fourth horizontal portion 44, and the fifth horizontal portion 45 are substantially constant.
  • the second antenna 40 further includes a first vertical portion 46 and a second vertical portion 47.
  • the first vertical portion 46 extends vertically and passes through the left ends of the first horizontal portion 41, the second horizontal portion 42, the third horizontal portion 43, the fourth horizontal portion 44, and the fifth horizontal portion 45.
  • the second vertical portion 47 extends vertically and passes through the right ends of the first horizontal portion 41, the second horizontal portion 42, the third horizontal portion 43, the fourth horizontal portion 44, and the fifth horizontal portion 45.
  • the length L9 of the first lateral portion 41, the second lateral portion 42, the third lateral portion 43, the fourth lateral portion 44, and the fifth lateral portion 45 is set to 150 mm.
  • Distance L12 and the distance L13 between the fourth horizontal portion 44 and the fifth horizontal portion 45 are set to 30 mm.
  • the length L14 of the first vertical portion 46 and the second vertical portion 47 is set to 120 mm.
  • the principle of this embodiment is not limited to specific values of these lengths.
  • the second antenna 40 of the glass antenna 10 is capacitively coupled to the coupling element 30 connected to the feeding terminal 15. Therefore, the radio wave in the second frequency band received by the second antenna 40 is transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver.
  • the antenna amplifier 3 amplifies radio waves in the second frequency band transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver. That is, the antenna amplifier 3 amplifies not only the first frequency band radio wave received by the first antenna 20 but also the second frequency band radio wave received by the second antenna 40.
  • the power supply terminal 15 is set based on a length obtained by multiplying a half of the wavelength of the center frequency of the first frequency band set to be received by the first antenna 20 by the glass shortening rate. Connected to a coupling element 30 having a length.
  • the glass antenna 10 can have a high impedance or an infinite impedance in the first frequency band. Since the coupling element 30 is capacitively coupled to the second antenna 40 set to receive the second frequency band whose center frequency is the second wavelength, the glass antenna 10 includes the first antenna 20 and the second antenna 20. The high receiving sensitivity of the antenna 40 can be maintained.
  • the glass antenna 10 includes a feeding terminal 55 and a third antenna 60.
  • the power feeding terminal 55 and the third antenna 60 are disposed on the upper side of the rear window glass 1.
  • the feeding terminal 55 and the third antenna 60 are arranged in the right region of the rear window glass 1 (that is, the right region of the vertical plane passing through the center of the rear window glass 1).
  • the third antenna 60 is connected to the power supply terminal 55.
  • the third antenna 60 is set to receive a high-frequency signal in the third frequency band whose center frequency is the third wavelength.
  • the third antenna 60 is set to receive FM radio broadcast in the third frequency band (FM radio broadcast band) of 88 to 108 MHz having a center frequency of 98 MHz, as with the second antenna 40. FM antenna.
  • the feeding element 55 is connected to the upper part of the third antenna 60.
  • the third antenna 60 includes a plurality of substantially horizontal lateral portions 61 extending in parallel with each other.
  • the plurality of horizontal portions 61 include a first horizontal portion, a second horizontal portion, a third horizontal portion, a fourth horizontal portion, a fifth horizontal portion, a sixth horizontal portion, and a seventh horizontal portion.
  • the first horizontal portion is positioned at the top of the plurality of horizontal portions 61.
  • the second horizontal part is located below the first horizontal part.
  • the third horizontal portion is located below the second horizontal portion.
  • the fourth horizontal portion is located below the third horizontal portion.
  • the fifth horizontal portion is located below the fourth horizontal portion.
  • the sixth horizontal portion is located below the fifth horizontal portion.
  • the seventh horizontal portion is located at the lowest position among the plurality of horizontal portions 61.
  • the intervals between the first lateral portion, the second lateral portion, the third lateral portion, the fourth lateral portion, the fifth lateral portion, the sixth lateral portion, and the seventh lateral portion are substantially constant.
  • the third antenna 60 further includes a first vertical portion 62 and a second vertical portion 63.
  • the first vertical portion 62 extends substantially vertically and passes through the left ends of the plurality of horizontal portions 61.
  • the second vertical portion 63 extends substantially vertically and passes through the right ends of the plurality of horizontal portions 61.
  • the length of the first horizontal portion, the second horizontal portion, the third horizontal portion, the fourth horizontal portion, the fifth horizontal portion, the sixth horizontal portion, and the seventh horizontal portion of the third antenna 60 is 150 mm. Is set to The distance between the first horizontal part and the second horizontal part, the distance between the second horizontal part and the third horizontal part, the distance between the third horizontal part and the fourth horizontal part, and the fourth horizontal part The distance between the fifth lateral part and the distance between the fifth lateral part and the sixth lateral part are set to 30 mm. The distance between the sixth horizontal portion and the seventh horizontal portion is set to 20 mm. The length of the 1st vertical part 62 and the 2nd vertical part 63 is set to 170 mm. However, the principle of this embodiment is not limited to specific values of these distances and lengths.
  • the antenna amplifier 6 is connected to the power supply terminal 55 of the glass antenna 10 via the antenna connection line 5.
  • the coaxial cable 7 connected to the receiver is connected to the antenna amplifier 6.
  • the radio wave in the third frequency band received by the third antenna 60 is transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver.
  • the antenna amplifier 6 amplifies radio waves in the third frequency band transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver.
  • the antenna amplifier 6 is grounded to the roof of the vehicle.
  • the third antenna 60 is arranged at a position away from the second antenna 40.
  • the third antenna 60 is set to receive FM radio broadcast in the third frequency band whose center frequency is the third wavelength.
  • the third wavelength is equal to the second wavelength.
  • the third frequency band is equal to the second frequency band.
  • the fourth antenna 70 is connected to the power supply terminal 55.
  • the fourth antenna 70 extends leftward from the left end of the first horizontal portion 61 of the third antenna 60 connected to the power supply terminal 55.
  • the fourth antenna 70 is disposed on the left side of the third antenna 60.
  • the fourth antenna 70 is disposed on the right side of the first antenna 20.
  • the fourth antenna 70 is located above the rear window glass 1.
  • the fourth antenna 70 is arranged in the central region of the rear window glass 1 (that is, the region between the second antenna 40 and the third antenna 60) in the vehicle width direction.
  • the fourth antenna 70 is set to receive AM radio broadcast in the fourth frequency band (AM radio broadcast band) of 500 to 1700 kHz in cooperation with the third antenna 60.
  • the fourth antenna 70 includes a plurality of substantially horizontal lateral portions 71 extending in parallel with each other.
  • the plurality of horizontal portions 71 include a first horizontal portion, a second horizontal portion, a third horizontal portion, a fourth horizontal portion, a fifth horizontal portion, and a sixth horizontal portion.
  • the first horizontal portion is positioned at the top of the plurality of horizontal portions 71.
  • the second horizontal part is located below the first horizontal part.
  • the third horizontal portion is located below the second horizontal portion.
  • the fourth horizontal portion is located below the third horizontal portion.
  • the fifth horizontal portion is located below the fourth horizontal portion.
  • the sixth horizontal portion is located at the lowest position among the plurality of horizontal portions 71.
  • the intervals between the plurality of horizontal portions 71 are substantially constant.
  • the fourth antenna 70 further includes a vertical portion 72.
  • the vertical portion 72 extends substantially vertically and passes through the left ends of the plurality of horizontal portions 71.
  • Each of the third antenna 60 and the fourth antenna 70 is made of a conductive silver paste printed on the rear window glass 1 as a conductor wire.
  • the radio waves in the fourth frequency band received by the third antenna 60 and the fourth antenna 70 of the glass antenna 10 are transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver.
  • the antenna amplifier 6 amplifies radio waves in the fourth frequency band transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver.
  • the antenna amplifier 6 not only amplifies the third frequency band radio wave received by the third antenna 60 but also amplifies the fourth frequency band radio wave received by the third antenna 60 and the fourth antenna 70.
  • the defogger 80 is disposed on the rear window glass 1.
  • the defogger 80 is arranged from one side (left side region) to the other side (right side region) in the vehicle width direction of the rear window glass 1.
  • the first antenna 20, the second antenna 40, the third antenna 60, the fourth antenna 70, the feeding terminals 15 and 55, and the coupling element 30 are disposed above the defogger 80.
  • the defogger 80 includes a plurality of heat wires 81 and a pair of bus bars 82.
  • the plurality of heat rays 81 are substantially parallel to each other.
  • the plurality of heat rays 81 are arranged from the left region of the rear window glass 1 to the right region.
  • the plurality of heat rays 81 are substantially bilaterally symmetric.
  • the pair of bus bars 82 extends substantially vertically. One of these bus bars 82 connects the left ends of the plurality of heat wires 81.
  • the other of the pair of bus bars 82 connects the right ends of the plurality of heat wires 81.
  • the current is supplied from a power source (not shown) to the plurality of heat wires 81 via the bus bar 82.
  • the defogger 80 can prevent the rear window glass 1 from being fogged.
  • the defogger 80 includes a plurality of conductor wires 83.
  • Each of the plurality of conductor wires 83 extends downward from the uppermost heat wire 81 among the plurality of heat wires 81 and intersects with the plurality of heat wires 81.
  • the plurality of conductor wires 83 are provided in the left region, the right region, and the central region of the rear window glass 1, respectively.
  • the defogger 80 is disposed below the second antenna 40.
  • the defogger 80 is separated from the second antenna 40 so that capacitive coupling between the defogger 80 and the second antenna 40 occurs.
  • the defogger 80 is disposed below the third antenna 60.
  • the defogger 80 is separated from the third antenna 60 so that capacitive coupling between the defogger 80 and the third antenna 60 occurs.
  • the distance L15 between the defogger 80 and the second antenna 40 is set to 30 mm.
  • a distance L16 between the defogger 80 and the third antenna 60 is set to 10 mm.
  • the principle of this embodiment is not limited to specific values of these distances.
  • the hot wire 81 and the conductor wire 83 of the defogger 80 are formed from a conductive silver paste printed on the rear window glass 1.
  • the inventors examined the frequency characteristics in the digital radio broadcast band and the FM radio broadcast band using the glass antenna 10 of the present embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing the frequency characteristics of the glass antenna 10 in the digital radio broadcast band.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 3 represents the frequency of the digital radio broadcast band.
  • the vertical axis of the graph in FIG. 3 represents the reception sensitivity with respect to the frequency of the digital radio broadcast band.
  • the reception sensitivity means the reception sensitivity before being amplified by the antenna amplifier 3.
  • the graph of FIG. 3 shows the reception sensitivity as a ratio with the dipole antenna.
  • the high frequency reception sensitivity of the digital radio broadcast band is lower than the low frequency reception sensitivity of the digital radio broadcast band.
  • the average reception sensitivity of the entire frequency of the digital radio broadcast band is ⁇ 10 dB or more. Therefore, the glass antenna 10 can have good reception sensitivity.
  • FIG. 4 is a graph showing the frequency characteristics of the glass antenna 10 in the FM radio broadcast band.
  • the horizontal axis of the graph of FIG. 4 represents the frequency of the FM radio broadcast band.
  • the vertical axis of the graph in FIG. 4 represents the reception sensitivity with respect to the frequency of the FM radio broadcast band.
  • the reception sensitivity means the reception sensitivity before being amplified by the antenna amplifiers 3 and 6.
  • the graph of FIG. 3 shows the reception sensitivity as a ratio with the dipole antenna.
  • the reception sensitivity measured through the left feeding terminal 15 is represented by a solid line.
  • the reception sensitivity measured through the right power supply terminal 55 is represented by a broken line.
  • the glass antenna 10 can have good reception sensitivity.
  • the glass antenna 10 can have good reception sensitivity.
  • the first antenna 20 connected to the power supply terminal 15 is a digital radio antenna
  • the second antenna 40 capacitively coupled to the coupling element 30 connected to the power supply terminal 15 is an FM antenna.
  • the first antenna 20 and the second antenna 40 may be other antennas that receive high-frequency signals such as 30 to 300 MHz VHF.
  • the coupling element 30 sets the glass shortening rate ⁇ of the rear window glass 1 to one half of the first wavelength that is the wavelength of the center frequency of the first frequency band that is set to be received by the first antenna 20. It has a length set based on the multiplied length.
  • the glass antenna 10 includes a first antenna 20, a coupling element 30, and a second antenna 40.
  • the first antenna 20 is connected to the power supply terminal 15 connected to the antenna amplifier 3.
  • the first antenna 20 is set to receive a high-frequency signal in a first frequency band whose center frequency is the first wavelength.
  • the coupling element 30 has a length set based on a length obtained by multiplying a half of the first wavelength by a glass shortening rate.
  • the coupling element 30 is connected to the power supply terminal 15.
  • Second antenna 40 is capacitively coupled to coupling element 30.
  • the second antenna 40 is set to receive a high-frequency signal in the second frequency band whose center frequency is the second wavelength.
  • the feed terminal 15 to which the first antenna 20 is connected is connected to the coupling element 30 having a length set based on a length obtained by multiplying a half of the wavelength of the center frequency of the first frequency band by the glass shortening rate. Since it is connected, the glass antenna 10 can have a high impedance or an infinite impedance in the first frequency band.
  • the coupling element 30 is capacitively coupled to a second antenna 40 that is set to receive a second frequency band different from the first frequency band.
  • the center wavelength of the second frequency band is a second wavelength different from the first wavelength. Therefore, compared with the structure in which the first antenna 20 and the second antenna 40 are connected to the feeding terminal 15, the glass antenna 10 has a low risk of lowering the reception sensitivity of the first antenna 20 and the second antenna 40.
  • the glass antenna 10 can share an antenna amplifier and a power feeding terminal for two antennas.
  • the glass antenna 10 can maintain the high reception sensitivity of the two antennas that receive high-frequency signals (eg, 30-300 MHz VHF).
  • the first antenna 20 is a digital radio antenna set to receive digital radio broadcasts
  • the second antenna 40 is an FM antenna set to receive FM radio broadcasts. Therefore, the glass antenna 10 can share the antenna amplifier and the power feeding terminal with the digital radio antenna and the FM antenna. In addition, the glass antenna 10 can maintain the high receiving sensitivity of the digital radio antenna and the FM antenna.
  • the power feeding terminal 15, the first antenna 20, the coupling element 30, and the second antenna 40 are disposed above the defogger 80.
  • the power supply terminal 15 is disposed on the upper side of the vehicle window glass 1. Therefore, the first antenna 20 and the second antenna 40 can have high reception sensitivity.
  • the glass antenna 10 includes a third antenna 60 disposed at a position away from the second antenna 40.
  • the third antenna 60 is set to receive a high-frequency signal in a third frequency band whose center frequency is the third wavelength. If the third wavelength is equal to the second wavelength and the third frequency band is equal to the second frequency band, then the second antenna 40 and the third antenna 60 are made diversity. As a result, the glass antenna 10 can have high reception sensitivity in the second frequency band.
  • the second antenna 40 and the third antenna 60 are capacitively coupled to a defogger 80 formed on the vehicle window glass 1.
  • the defogger 80 is located below the second antenna 40 and the third antenna 60. Therefore, the defogger 80 can function as an antenna that assists the second antenna 40 and the third antenna 60. As a result, the second antenna 40 and the third antenna 60 can have high reception sensitivity.
  • the glass antenna 10 includes a feeding terminal 15, a first antenna 20, a coupling element 30, and a second antenna 40.
  • the glass antenna 10 includes a feeding terminal 55, a third antenna 60, and a fourth antenna 70.
  • the glass antenna may not include the feeding terminal 55, the third antenna 60, and the fourth antenna 70.
  • the glass antenna 10 includes a first antenna 20, a coupling element 30, and a second antenna 40.
  • the first antenna 20 is connected to the power supply terminal 15.
  • the first antenna 20 extends vertically.
  • the coupling element 30 is connected to the power supply terminal 15.
  • the coupling element 30 is disposed on one side (left region) in the vehicle width direction of the power supply terminal 15.
  • the second antenna 40 is disposed below the coupling element 30.
  • Second antenna 40 is capacitively coupled to coupling element 30.
  • the feeding terminal 15, the first antenna 20, the coupling element 30, and the second antenna 40 are disposed above the defogger 80.
  • the second antenna disposed below the coupling element 30 so as to be capacitively coupled to the coupling element 30 may be a defogger.
  • FIG. 5 is a schematic view of a glass antenna 10 ′ according to the second embodiment.
  • a defogger is used as a second antenna 40 ′ disposed below the coupling element 30 so as to be capacitively coupled to the coupling element 30.
  • the description of the first embodiment is incorporated in the configuration common to the glass antenna 10.
  • the glass antenna 10 ′ includes a feeding terminal 15, a first antenna 20 ′, a coupling element 30, and a second antenna 40 ′.
  • the power supply terminal 15 is disposed on the upper side of the rear window glass 1 (that is, the area above the horizontal plane passing through the center of the rear window glass 1).
  • the power supply terminal 15 is disposed in a left region of the rear window glass 1 (that is, a left region of a virtual vertical plane passing through the center of the rear window glass 1).
  • the first antenna 20 ′ is connected to the power supply terminal 15.
  • the coupling element 30 is connected to the power supply terminal 15.
  • the second antenna 40 ′ is disposed below the coupling element 30.
  • the second antenna 40 ′ is capacitively coupled to the coupling element 30.
  • the first antenna 20 ′ of the glass antenna 10 ′ has a vertical portion extending downward from the power supply terminal 15 and a horizontal portion extending leftward from the lower end of the vertical portion. That is, the first antenna 20 ′ is formed in an L shape as a whole.
  • the power feeding terminal 15 is connected to the upper end of the vertical portion of the first antenna 20 ′.
  • the first antenna 20 ' is set to receive a high-frequency signal in the first frequency band whose center frequency is the first wavelength.
  • the first antenna 20 ′ is a digital radio antenna set to receive a digital radio broadcast in a first frequency band (digital radio broadcast band) of 174 to 240 MHz having a center frequency of 207 MHz.
  • the length of the first antenna 20 ' is set to 170 mm.
  • the first antenna 20 ′ can receive a digital radio broadcast of a first frequency band of 174 to 240 MHz in cooperation with the antenna connection line 2 having a length of about 150 mm that functions as a part of the antenna.
  • the principle of the present embodiment is not limited to the specific lengths of the first antenna 20 ′ and the antenna connection line 2.
  • the radio wave in the first frequency band received by the first antenna 20 ′ of the glass antenna 10 ′ is transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver.
  • the radio wave in the first frequency band transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver is amplified by the antenna amplifier 3.
  • the coupling element 30 extends leftward from the feeding terminal 15.
  • the coupling element 30 is disposed on the left side of the power supply terminal 15.
  • the coupling element 30 has a rear window in half of the first wavelength that is the wavelength of the center frequency of the first frequency band (174 to 240 MHz in the present embodiment) set to be received by the first antenna 20 ′.
  • the glass 1 has a length set based on the length multiplied by the glass shortening rate ⁇ .
  • the length of the coupling element 30 is 500 mm.
  • the principle of this embodiment is not limited to a specific length of the coupling element 30.
  • a predetermined range (for example, ⁇ 2%) with respect to a length obtained by multiplying a half of the first wavelength which is the wavelength of the center frequency of the first frequency band of 174 to 240 MHz by the glass shortening rate ⁇ of the rear window glass 1 ) May be set as the length of the coupling element 30.
  • the defogger 80 ′ is disposed on the rear window glass 1.
  • the defogger 80 ′ is arranged from one side (left region) to the other side (right region) of the rear window glass 1 in the vehicle width direction.
  • the first antenna 20 ′, the power feeding terminal 15, and the coupling element 30 are disposed above the defogger 80.
  • the second antenna 40 'of the glass antenna 10' is constituted by a defogger 80 '.
  • the defogger 80 ′ is spaced downward from the coupling element 30 so that capacitive coupling between the defogger 80 ′ and the coupling element 30 occurs.
  • the distance L15 ′ between the coupling element 30 and the defogger 80 ′ is set to 20 mm.
  • the principle of this embodiment is not limited to a specific distance between the coupling element 30 and the defogger 80 ′.
  • the defogger 80 ' is set to receive a high-frequency signal in the second frequency band whose center frequency is the second wavelength.
  • the defogger 80 ' functions as an FM antenna set to receive an FM radio broadcast in the second frequency band (FM radio broadcast band) of 88 to 108 MHz having a center frequency of 98 MHz.
  • FM radio broadcast band FM radio broadcast band
  • the principle of this embodiment is not limited to a specific center frequency and a specific second frequency band.
  • the defogger 80 ′ includes a plurality of heat wires 81 extending from the left region of the rear window glass 1 to the right region.
  • the plurality of heat rays 81 are substantially parallel to each other.
  • the plurality of heat wires 81 are arranged symmetrically.
  • the defogger 80 ′ further includes a pair of bus bars 82.
  • the left bus bar 82 extends vertically and passes through the left ends of the plurality of heat wires 81.
  • the right bus bar 82 extends vertically and passes through the right ends of the plurality of heat wires 81.
  • the defogger 80 'further includes a plurality of conductor wires 83 (83a, 83b, 83c).
  • the plurality of conductor wires 83 are connected to the uppermost heat wire 81 among the plurality of heat wires 81.
  • the plurality of conductor wires 83 extend downward and intersect the plurality of heat wires 81.
  • the conductor wire 83 a is disposed in the left region of the rear window glass 1.
  • the conductor wire 83 b is disposed in the right region of the rear window glass 1.
  • the conductor wire 83 c is disposed in the central region of the rear window glass 1.
  • the conductor wire 83a includes a vertical portion that extends downward beyond the lowest heat wire 81 and a left horizontal portion that extends leftward from the lower end of the vertical portion.
  • the conductor wire 83b includes a vertical portion extending downward beyond the lowest heat wire 81 and a right horizontal portion extending rightward from the lower end of the vertical portion.
  • the conductor wire 83c includes a vertical portion extending downward beyond the lowest heat wire 81, a left horizontal portion extending leftward from the lower end of the vertical portion, and a right horizontal portion extending rightward from the lower end of the vertical portion. .
  • the heat wire 81 and the conductor wire 83 of the defogger 80 ′ are set to receive FM radio broadcast in the second frequency band (FM radio broadcast band) of 88 to 108 MHz having a center frequency of 98 MHz. .
  • the second antenna 40 ′ configured by the defogger 80 ′ of the glass antenna 10 ′ is capacitively coupled to the coupling element 30 connected to the feeding terminal 15.
  • the radio wave in the second frequency band received by the second antenna 40 ′ is transmitted from the power feeding terminal 15 to the receiver.
  • the radio wave in the second frequency band transmitted from the power supply terminal 15 to the receiver is amplified by the antenna amplifier 3.
  • the glass antenna 10 ′ includes a third antenna 60 ′ disposed on the upper side of the rear window glass 1.
  • the third antenna 60 ′ is connected to the power supply terminal 55 in the right region of the rear window glass 1.
  • the third antenna 60 ' is set to receive a high-frequency signal in a third frequency band whose center frequency is the third wavelength.
  • the third antenna 60 ' is an FM antenna set to receive FM radio broadcasts in the third frequency band (FM radio broadcast band) of 88 to 108 MHz with a center frequency of 98 MHz.
  • the feeding terminal 55 is connected to the upper part of the third antenna 60 '.
  • the third antenna 60 ' includes a plurality of substantially horizontal lateral portions 61 extending in parallel with each other.
  • the plurality of lateral portions 61 include an upper first lateral portion and a second lateral portion below the first lateral portion.
  • the third antenna 60 ′ further includes a first vertical portion 62 that connects the left ends of the plurality of horizontal portions 61 and a second vertical portion 63 that connects the right ends of the plurality of horizontal portions 61.
  • the lower second horizontal portion 61 includes an extension portion 61 a extending leftward from the lower end of the first vertical portion 62.
  • the horizontal portion 61, the first vertical portion 62, and the second vertical portion 63 of the third antenna 60 ′ receive FM radio broadcasts in the second frequency band (FM radio broadcast band) of 88 to 108 MHz having a center frequency of 98 MHz. Is set to The radio wave in the third frequency band received by the third antenna 60 ′ is transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver. The radio wave in the third frequency band transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver is amplified by the antenna amplifier 6.
  • the distance L16 ′ between the defogger 80 ′ and the third antenna 60 ′ is set to 10 mm.
  • the principle of this embodiment is not limited to a specific distance between the defogger 80 ′ and the third antenna 60 ′.
  • the fourth antenna 70 ′ is connected to the power supply terminal 55.
  • the fourth antenna 70 ′ extends to the left from the power supply terminal 55. That is, the fourth antenna 70 ′ is disposed on the left side of the third antenna 60 ′.
  • the fourth antenna 70 ′ is disposed on the right side of the first antenna 20 ′.
  • the fourth antenna 70 ′ is disposed on the upper side of the rear window glass 1.
  • the fourth antenna 70 ′ is arranged in a central region of the rear window glass 1 (that is, a region between the first antenna 20 ′ and the third antenna 60 ′) in the vehicle width direction.
  • the fourth antenna 70 ' is set to receive AM radio broadcast in the fourth frequency band (AM radio broadcast band) of 500 to 1700 kHz in cooperation with the third antenna 60'.
  • the fourth antenna 70 ′ includes a plurality of substantially horizontal lateral portions 71 extending in parallel with each other.
  • the plurality of horizontal portions 71 include a first horizontal portion, a second horizontal portion, and a third horizontal portion.
  • the first horizontal portion, the second horizontal portion, and the third horizontal portion are arranged at a substantially constant interval.
  • the first horizontal portion is disposed at the top of the plurality of horizontal portions 71.
  • the third horizontal portion is disposed at the lowest position among the plurality of horizontal portions 71.
  • the fourth antenna 70 ′ includes a vertical portion 72 that extends vertically and connects the left ends of the plurality of horizontal portions 71.
  • the radio waves in the fourth frequency band received by the third antenna 60 ′ and the fourth antenna 70 ′ of the glass antenna 10 ′ are transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver.
  • the radio wave in the fourth frequency band transmitted from the power supply terminal 55 to the receiver is amplified by the antenna amplifier 6.
  • the glass antenna 10 ′ includes a first antenna 20 ′, a coupling element 30, and a second antenna 40 ′.
  • the power supply terminal 15 is connected to the antenna amplifier 3.
  • the first antenna 20 ′ is connected to the power supply terminal 15.
  • the first antenna 20 ' is set to receive a high-frequency signal in a first frequency band whose center frequency is the first wavelength.
  • the coupling element 30 has a length set based on a length obtained by multiplying a half of the first wavelength by a glass shortening rate.
  • the coupling element 30 is connected to the power supply terminal 15.
  • the second antenna 40 ′ is capacitively coupled to the coupling element 30.
  • the second antenna 40 ' is set to receive a high-frequency signal in the second frequency band whose center frequency is the second wavelength.
  • the feed terminal 15 to which the first antenna 20 ′ is connected has a length set based on a length obtained by multiplying a half of the wavelength of the center frequency of the first frequency band by the glass shortening rate. Therefore, the glass antenna 10 'can have a high impedance or an infinite impedance in the first frequency band.
  • the coupling element 30 is capacitively coupled to a second antenna 40 ′ that is set to receive a second frequency band that is different from the first frequency band.
  • the wavelength of the center frequency of the second frequency band is a second wavelength that is different from the first wavelength.
  • the glass antenna 10 ′ maintains the high reception sensitivity of the first antenna 20 ′ and the second antenna 40 ′.
  • two antennas that receive a high-frequency signal such as 30 to 300 MHz VHF can share an antenna amplifier and a power feeding terminal, and can maintain high reception sensitivity of the two antennas.
  • the first antenna 20 ' is a digital radio antenna set to receive digital radio broadcasts
  • the second antenna 40' is an FM antenna set to receive FM radio broadcasts. Therefore, the glass antenna 10 ′ allows the digital radio antenna and the FM antenna to share the antenna amplifier and the feeding terminal, and can maintain the high reception sensitivity of the digital radio antenna and the FM antenna.
  • the defogger 80 ′ is disposed below the coupling element 30 and used as a second antenna 40 ′ that is capacitively coupled to the coupling element 30. Therefore, the glass antenna 10 ′ can require a narrow arrangement space as compared with the structure in which the second antenna and the defogger are separately arranged. Even if the vertical dimension of the rear window glass 1 is small, the glass antenna 10 ′ allows the first antenna 20 ′ and the second antenna 40 ′ to share the antenna amplifier and the feeding terminal, and the first antenna 20 ′ and the second antenna 20 ′. The high receiving sensitivity of the antenna 40 ′ can be maintained.
  • the glass antennas 10 and 10 ' are arranged on the rear window glass 1 exemplified as the window glass for vehicles.
  • the glass antennas 10 and 10 ' may be disposed on other vehicle window glasses such as a front window glass and a side window glass.
  • the exemplary glass antenna described in connection with the above-described embodiment mainly includes the following features.
  • the glass antenna according to one aspect of the above-described embodiment is disposed on a vehicle window glass.
  • the glass antenna is connected to an antenna amplifier, and is connected to the power supply terminal, and is configured to receive a high-frequency signal in a first frequency band whose center frequency is the first wavelength.
  • An antenna a length set based on a length obtained by multiplying a half of the first wavelength by a glass shortening rate, and a coupling element connected to the feeding terminal; and a capacitance in the coupling element
  • a second antenna configured to receive a high frequency signal in a second frequency band in which the wavelength of the center frequency is the second wavelength.
  • the 1st antenna is connected to the coupling element which has the length set based on the length which multiplied the glass shortening rate to the wavelength of the center frequency of the 1st frequency band. Since it is connected to the power supply terminal, the impedance in the first frequency band is infinite or high.
  • the second antenna that is set to receive the second frequency band that is different from the first frequency band in which the wavelength of the center frequency is a second wavelength that is different from the first wavelength is capacitively coupled to the coupling element. Compared with the structure in which the first antenna and the second antenna are connected to the terminals, the decrease in reception sensitivity is less likely to occur in the first antenna and the second antenna.
  • the antenna amplifier and the power feeding terminal are not only shared by the first antenna and the second antenna, but also a decrease in reception sensitivity of the first antenna and the second antenna is suppressed.
  • the antenna amplifier and the power supply terminal may be shared by two antennas that receive a high-frequency signal such as a 30 to 300 MHz VHF according to the principle of the above-described embodiment. In this case, the two antennas can maintain high reception sensitivity for high-frequency signals such as VHF of 30 to 300 MHz.
  • the first antenna may be a digital radio antenna set to receive a digital radio broadcast.
  • the second antenna may be an FM antenna set to receive FM radio broadcasting.
  • the first antenna is a digital radio antenna set to receive digital radio broadcasts
  • the second antenna is an FM antenna set to receive FM radio broadcasts. Therefore, the antenna amplifier and the power supply terminal are shared by the digital radio antenna and the FM antenna. In addition, the digital radio antenna and the FM antenna can maintain high reception sensitivity.
  • a defogger may be disposed on the vehicle window glass.
  • the feeding terminal, the first antenna, the coupling element, and the second antenna may be disposed above the defogger.
  • the power supply terminal may be disposed on an upper side of the vehicle window glass.
  • the power feeding terminal, the first antenna, the coupling element, and the second antenna are disposed above the defogger, and the power feeding terminal is disposed above the vehicle window glass.
  • the antenna and the second antenna can have high reception sensitivity.
  • the first antenna may extend in a vertical direction of the vehicle window glass.
  • the power feeding terminal may be connected to an upper portion of the first antenna and disposed on the upper side of the vehicle window glass and on one side in the vehicle width direction.
  • the coupling element may be disposed on one side of the power supply terminal in the vehicle width direction.
  • the second antenna may be disposed below the coupling element.
  • the power feeding terminal is connected to the upper part of the first antenna extending vertically, it can be easily arranged on the upper side of the vehicle window glass. Since the power supply terminal is disposed on one side of the vehicle window glass in the vehicle width direction, and the coupling element is disposed on one side of the power supply terminal in the vehicle width direction, the power supply terminal and the coupling element are disposed on the vehicle window. Does not occupy a large area of glass. Therefore, the designer can easily arrange the second antenna below the coupling element.
  • the glass antenna may further include a third antenna that is set to receive a high-frequency signal in a third frequency band in which the wavelength of the center frequency is the third wavelength.
  • the third antenna may be arranged on the upper side of the vehicle window glass and on the other side in the vehicle width direction.
  • the second antenna may be separated from the third antenna.
  • the power supply terminal is disposed on one side of the vehicle window glass in the vehicle width direction
  • the coupling element is disposed on one side of the power supply terminal in the vehicle width direction.
  • the other side of the vehicle window glass can be used for the arrangement of the third antenna. Since the third antenna is arranged on the upper side of the vehicle window glass, the designer can easily remove the third antenna from the second antenna existing below the coupling element arranged on one side in the vehicle width direction. Can be separated.
  • the second wavelength may be equal to the third wavelength.
  • the second frequency band may be equal to the third frequency band.
  • the second antenna and the third antenna have a diversity structure. be able to. Therefore, the glass antenna can have high reception sensitivity with respect to the high-frequency signal in the second frequency band.
  • the defogger disposed on the vehicle window glass may be positioned below the second antenna and the third antenna.
  • the second antenna and the third antenna may be capacitively coupled to the defogger.
  • the defogger since the second antenna and the third antenna are capacitively coupled to the defogger disposed on the vehicle window glass, the defogger functions as an antenna that assists the second antenna and the third antenna. be able to. As a result, the second antenna and the third antenna can have high reception sensitivity.
  • the principle of the above-described embodiment is suitably used in the technical field of manufacturing a vehicle in which a glass antenna is provided.

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Abstract

本出願は、車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナを開示する。ガラスアンテナは、アンテナアンプに接続される給電端子と、前記給電端子に接続され、且つ、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第1アンテナと、前記第1波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有し、且つ、前記給電端子に接続される結合素子と、前記結合素子に容量結合され、且つ、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第2アンテナと、を備えている。

Description

ガラスアンテナ
 本発明は、車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナに関する。
 車両(たとえば、自動車)の後部窓ガラスに配置されたデフォッガやガラスアンテナは、既知である。デフォッガは、プリントされた熱線を有する。電流が、熱線に供給されると、デフォッガは、後部窓ガラスに対して曇り止めを行うことができる。ガラスアンテナは、プリントされた導体線を有する。たとえば、ガラスアンテナは、FMラジオ放送の受信を行うことができる。
 既知のガラスアンテナのうち1つは、複数のアンテナ素子と給電端子とを有する。複数のアンテナ素子のうち1つは、後部窓ガラスにプリントされた導体線から形成される第1アンテナ素子である。給電端子は、第1アンテナ素子に接続されるだけでなく、アンテナアンプを介して、受信機にも接続される。複数のアンテナ素子のうち他のもう2つは、給電端子に接続される。第2アンテナ素子は、第3アンテナ素子とは異なる周波数帯域のラジオ放送を受信するように設定されている。たとえば、第2アンテナ素子は、88~108MHzの周波数帯域を有するFMラジオ放送が受信されるように設定される一方で、第3アンテナ素子は、174~240MHzの周波数帯域を有するデジタルラジオ放送(DAB)が受信されるように設定される。
 特許文献1は、給電端子と、第1エレメントと、第2エレメントと、を有するガラスアンテナを開示する。給電端子は、アンテナアンプに接続されている。第1エレメント及び第2エレメントは、給電端子に接続されている。第2エレメントは、給電端子から延びる本体部と、本体部に沿って配置されるように、本体部の端部から折り返された折り返し部とを含む。特許文献1のガラスアンテナは、FMラジオ放送とデジタルラジオ放送とを受信することができる。
 FMアンテナとデジタルラジオアンテナが、1つの給電端子に接続されるならば、アンテナアンプ及び給電端子は、FMアンテナとデジタルラジオアンテナとによって共用される。この結果、ガラスアンテナは、少ない部品から形成されることができる。加えて、ガラスアンテナは、過度に広い配置領域を必要としない。しかしながら、FMアンテナとデジタルラジオアンテナが、1つの給電端子に接続された構造は、FMアンテナ及びデジタルラジオアンテナにそれぞれ個別にアンテナアンプ及び給電端子が割り当てられた構造と比べて、受信感度の低下のリスクに直面しやすい。
特開2015-142162号公報
 本発明は、アンテナアンプ及び給電端子が2つのアンテナによって共用された構造を有し、且つ、2つのアンテナの高い受信感度を維持することができるガラスアンテナを提供することを目的とする。
 本発明の一の局面に係るガラスアンテナは、車両用窓ガラスに配設される。ガラスアンテナは、アンテナアンプに接続される給電端子と、前記給電端子に接続され、且つ、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第1アンテナと、前記第1波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有し、且つ、前記給電端子に接続される結合素子と、前記結合素子に容量結合され、且つ、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第2アンテナと、を備えている。
 上述のガラスアンテナは、アンテナアンプ及び給電端子が2つのアンテナによって共用された構造を有し、且つ、2つのアンテナの高い受信感度を維持することができる。
 本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
第1実施形態に係るガラスアンテナの概略図である。 図1に示されるガラスアンテナの一部の拡大図である。 ガラスアンテナのデジタルラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。 ガラスアンテナのFMラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。 第2実施形態に係るガラスアンテナの概略図である。
 <第1実施形態>
 図1は、第1実施形態に係るガラスアンテナ10の概略図である。図1に示されるように、ガラスアンテナ10は、後部窓ガラス1に配設されている。図1は、車内側から観察されたガラスアンテナ10を示している。「左」、「右」、「上」及び「下」といった方向を表す用語は、車両を基準に用いられている。本実施形態に関して、車両用窓ガラスは、後部窓ガラス1によって例示される。
 ガラスアンテナ10は、給電端子15と、第1アンテナ20と、結合素子30と、第2アンテナ40と、を備える。給電端子15は、後部窓ガラス1の上方側(すなわち、後部窓ガラス1の中心を通過する仮想的な水平面より上側の領域)に配置される。給電端子15は、後部窓ガラス1の左側の領域(すなわち、後部窓ガラス1の中心を通過する仮想的な鉛直面の左側の領域)に配置される。本実施形態に関して、車幅方向における一方側は、左側の領域によって例示される。
 第1アンテナ20は、給電端子15に接続される。結合素子30も、給電端子15に接続される。第2アンテナ40は、結合素子30の下方に配置される。第2アンテナ40は、結合素子30に容量結合される。第1アンテナ20、結合素子30及び第2アンテナ40それぞれは、後部窓ガラス1に、導体線としてプリントされた導電性銀ペーストからなる。
 図2は、ガラスアンテナ10の一部の拡大図である。図2に示されるように、第1アンテナ20は、後部窓ガラス1の鉛直方向に延びる。給電端子15は、第1アンテナ20の上部に接続されている。
 第1アンテナ20は、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。本実施形態に関して、第1アンテナ20は、中心周波数が207MHzである174~240MHzの第1周波数帯域(デジタルラジオ放送帯域)のデジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナである。第1アンテナ20の長さL1は、170mmに設定されている。第1アンテナ20は、アンテナの一部として機能する約150mmのアンテナ接続線2(後述される)と協働して、174~240MHzの第1周波数帯域のデジタルラジオ放送を受信することができる。本実施形態の原理は、第1アンテナ20及びアンテナ接続線2の特定の長さに限定されない。
 アンテナアンプ3は、ガラスアンテナ10の給電端子15に、約150mmのアンテナ接続線2を介して接続される。受信機(図示せず)に接続された同軸ケーブル4は、アンテナアンプ3に接続される。第1アンテナ20が受信した第1周波数帯域の電波は、給電端子15から受信機に伝送される。アンテナアンプ3は、給電端子15から受信機に伝送される電波を増幅する。アンテナアンプ3は、車両のルーフ部にアース固定されている。
 結合素子30は、給電端子15から左方に延びる。すなわち、結合素子30は、給電端子15の左に配置される。結合素子30は、第1アンテナ20が受信するように設定された第1周波数帯域(本実施形態に関して、174~240MHz)の中心周波数の波長である第1波長の二分の一に、後部窓ガラス1のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有する。本実施形態に関して、後部窓ガラス1のガラス短縮率αは、0.7に設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、ガラス短縮率αの特定の値に限定されない。
 本実施形態に関して、結合素子30の長さは、500mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、結合素子30の特定の長さに限定されない。たとえば、結合素子30の長さは、174~240MHzの第1周波数帯域の中心周波数の波長である第1波長の二分の一に、後部窓ガラス1のガラス短縮率αを掛けた長さに対して所定範囲(たとえば、±2%)内の値に設定されてもよい。所定の受信感度(例えばダイポールアンテナとの比で-10dB以上の平均受信感度)が、174~240MHzの第1周波数帯域の周波数特性において得られるように、上述の所定範囲は、設定される。
 図2に示されるように、結合素子30は、給電端子15から左方に延びる略水平な第1横部31と、第1横部31の左端から下方に延びる第1縦部32と、第1縦部32の下端から右方に延びる略水平な第2横部33と、第2横部33の右端から下方に延びる第2縦部34と、第2縦部34の下端から左方に延びる略水平な第3横部35と、を含む。
 第1横部31、第1縦部32、第2横部33、第2縦部34及び第3横部35の長さの総和は、174~240MHzの第1周波数帯域の中心周波数の波長である第1波長の二分の一に、後部窓ガラス1のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定される。
 本実施形態に関して、第1横部31の長さL2は、190mmに設定されている。第1縦部32の長さL3は、10mmに設定されている。第2横部33の長さL4は、140mmに設定されている。第2縦部34の長さL5は、10mmに設定されている。第3横部35の長さL6は、150mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、第1横部31、第1縦部32、第2横部33、第2縦部34及び第3横部35の特定の長さに限定されない。
 第2アンテナ40は、第1アンテナ20の左に配置される。第1アンテナ20と第2アンテナ40との間の容量結合が生じないように、第2アンテナ40は、第1アンテナ20から離されている。第2アンテナ40は、結合素子30の下方に配置されている。第2アンテナ40と結合素子30との間の容量結合が生ずるように、第2アンテナ40は、結合素子30から離間される。本実施形態に関して、第2アンテナ40と第1アンテナ20との間の距離L7は、50mmに設定されている。第2アンテナ40と結合素子30との間の距離L8は、5mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、第2アンテナ40と第1アンテナ20との間の距離及び第2アンテナ40と結合素子30との間の距離の特定の値に限定されない。
 第2アンテナ40は、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。本実施形態に関して、第2アンテナ40は、中心周波数が98MHzである88~108MHzの第2周波数帯域(FMラジオ放送帯域)のFMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナである。
 第2アンテナ40は、結合素子30の第3横部35に沿って延びる略水平な複数の横部を含む。複数の横部は、互いに略平行である。複数の横部は、第1横部41、第2横部42、第3横部43、第4横部44及び第5横部45を含む。第1横部41は、複数の横部の中で最も上に位置する。第2横部42は、第1横部41の下方に位置する。第3横部43は、第2横部42の下方に位置する。第4横部44は、第3横部43の下方に位置する。第5横部45は、第4横部44の下方に位置する。第1横部41、第2横部42、第3横部43、第4横部44及び第5横部45間の間隔は、略一定である。
 第2アンテナ40は、第1縦部46と、第2縦部47と、を更に含む。第1縦部46は、鉛直に延び、第1横部41、第2横部42、第3横部43、第4横部44及び第5横部45の左端を通過する。第2縦部47は、鉛直に延び、第1横部41、第2横部42、第3横部43、第4横部44及び第5横部45の右端を通過する。
 本実施形態に関して、第1横部41、第2横部42、第3横部43、第4横部44及び第5横部45の長さL9は、150mmに設定されている。第1横部41と第2横部42との間の距離L10、第2横部42と第3横部43との間の距離L11、第3横部43と第4横部44との間の距離L12及び第4横部44と第5横部45との間の距離L13は、30mmに設定されている。第1縦部46及び第2縦部47の長さL14は、120mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、これらの長さの特定の値に限定されない。
 ガラスアンテナ10の第2アンテナ40は、給電端子15に接続された結合素子30に容量結合される。したがって、第2アンテナ40が受信した第2周波数帯域の電波は、給電端子15から受信機に伝送される。アンテナアンプ3は、給電端子15から受信機に伝送される第2周波数帯域の電波を増幅する。すなわち、アンテナアンプ3は、第1アンテナ20が受信した第1周波数帯域の電波だけでなく、第2アンテナ40が受信した第2周波数帯域の電波をも増幅する。
 上述の如く、給電端子15は、第1アンテナ20が受信するように設定された第1周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一に、ガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子30に接続される。この結果、ガラスアンテナ10は、第1周波数帯域において、高いインピーダンス又は無限大のインピーダンスを有することができる。結合素子30は、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域を受信するように設定された第2アンテナ40に容量結合されるので、ガラスアンテナ10は、第1アンテナ20及び第2アンテナ40の高い受信感度を維持することができる。
 図1に示されるように、ガラスアンテナ10は、給電端子55と、第3アンテナ60と、を備える。給電端子55及び第3アンテナ60は、後部窓ガラス1の上方側に配置される。給電端子55及び第3アンテナ60は、後部窓ガラス1の右側の領域(すなわち、後部窓ガラス1の中心を通過する鉛直面の右側の領域)に配置される。第3アンテナ60は、給電端子55に接続されている。
 第3アンテナ60は、中心周波数の波長が第3波長である第3周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。本実施形態に関して、第3アンテナ60は、第2アンテナ40と同様に、中心周波数が98MHzである88~108MHzの第3周波数帯域(FMラジオ放送帯域)のFMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナである。
 給電素子55は、第3アンテナ60の上部に接続されている。第3アンテナ60は、互いに平行に延びる略水平な複数の横部61を含む。複数の横部61は、第1横部、第2横部、第3横部、第4横部、第5横部、第6横部及び第7横部を含む。第1横部は、複数の横部61の中で最も上に位置する。第2横部は、第1横部の下方に位置する。第3横部は、第2横部の下方に位置する。第4横部は、第3横部の下方に位置する。第5横部は、第4横部の下方に位置する。第6横部は、第5横部の下方に位置する。第7横部は、複数の横部61の中で最も下方に位置する。第1横部、第2横部、第3横部、第4横部、第5横部、第6横部及び第7横部の間の間隔は、略一定である。第3アンテナ60は、第1縦部62と、第2縦部63と、を更に備える。第1縦部62は、略鉛直に延び、複数の横部61の左端を通過する。第2縦部63は、略鉛直に延び、複数の横部61の右端を通過する。
 本実施形態に関して、第3アンテナ60の第1横部、第2横部、第3横部、第4横部、第5横部、第6横部及び第7横部の長さは、150mmに設定されている。第1横部と第2横部との間の距離、第2横部と第3横部との間の距離、第3横部と第4横部との間の距離、第4横部と第5横部との間の距離及び第5横部と第6横部との間の距離は、30mmに設定されている。第6横部と第7横部との間の距離は、20mmに設定されている。第1縦部62及び第2縦部63の長さは、170mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、これらの距離や長さの特定の値に限定されない。
 アンテナアンプ6は、ガラスアンテナ10の給電端子55に、アンテナ接続線5を介して接続されている。受信機に接続された同軸ケーブル7は、アンテナアンプ6に接続されている。第3アンテナ60が受信した第3周波数帯域の電波は、給電端子55から前記受信機に伝送される。アンテナアンプ6は、給電端子55から受信機に伝送される第3周波数帯域の電波を増幅する。アンテナアンプ6は、車両のルーフ部にアース固定されている。
 第3アンテナ60は、第2アンテナ40から離れた位置に配置される。第3アンテナ60は、中心周波数の波長が第3波長である第3周波数帯域のFMラジオ放送を受信するように設定されている。本実施形態に関して、第3波長は、第2波長と等しい。第3周波数帯域は、第2周波数帯域と等しい。この結果、第2アンテナ40及び第3アンテナ60は、ダイバシティ化される。
 第4アンテナ70は、給電端子55に接続されている。第4アンテナ70は、給電端子55に接続された第3アンテナ60の第1横部61の左端から左方に延びる。第4アンテナ70は、第3アンテナ60の左に配置されている。第4アンテナ70は、第1アンテナ20の右に配置されている。第4アンテナ70は、後部窓ガラス1の上方側に位置する。第4アンテナ70は、車幅方向において、後部窓ガラス1の中央領域(すなわち、第2アンテナ40と第3アンテナ60との間の領域)に配置されている。
 第4アンテナ70は、第3アンテナ60と協働して、500~1700kHzの第4周波数帯域(AMラジオ放送帯域)のAMラジオ放送を受信するように設定されている。第4アンテナ70は、互いに平行に延びる略水平な複数の横部71を含む。複数の横部71は、第1横部、第2横部、第3横部、第4横部、第5横部及び第6横部を含む。第1横部は、複数の横部71の中で最も上に位置する。第2横部は、第1横部の下方に位置する。第3横部は、第2横部の下方に位置する。第4横部は、第3横部の下方に位置する。第5横部は、第4横部の下方に位置する。第6横部は、複数の横部71の中で最も下に位置する。複数の横部71の間隔は、略一定である。第4アンテナ70は、縦部72を更に含む。縦部72は、略鉛直に延び、複数の横部71の左端を通過する。
 第3アンテナ60及び第4アンテナ70それぞれは、後部窓ガラス1に導体線としてプリントされた導電性銀ペーストからなる。
 ガラスアンテナ10の第3アンテナ60及び第4アンテナ70が受信した第4周波数帯域の電波は、給電端子55から受信機に伝送される。アンテナアンプ6は、給電端子55から受信機に伝送される第4周波数帯域の電波を増幅する。アンテナアンプ6は、第3アンテナ60が受信した第3周波数帯域の電波を増幅するだけでなく、第3アンテナ60及び第4アンテナ70が受信した第4周波数帯域の電波をも増幅する。
 デフォッガ80は、後部窓ガラス1に配設されている。デフォッガ80は、後部窓ガラス1の車幅方向において一方側(左側の領域)から他方側(右側の領域)に亘って配置されている。第1アンテナ20、第2アンテナ40、第3アンテナ60、第4アンテナ70、給電端子15、55及び結合素子30は、デフォッガ80の上方に配置されている。
 デフォッガ80は、複数の熱線81と、一対のバスバー82と、を含む。複数の熱線81は、互いに略平行である。複数の熱線81は、後部窓ガラス1の左側の領域から右側の領域に亘って配置される。複数の熱線81は、略左右対称である。一対のバスバー82は、略鉛直に延びる。これらのバスバー82のうち一方は、複数の熱線81の左端を繋ぐ。一対のバスバー82のうち他方は、複数の熱線81の右端を繋ぐ。電流は、電源(図示せず)からバスバー82を介して、複数の熱線81に供給される。この結果、デフォッガ80は、後部窓ガラス1の曇り止めを行うことができる。
 デフォッガ80は、複数の導体線83を含む。複数の導体線83それぞれは、複数の熱線81のうち最も上の熱線81から下方に延び、複数の熱線81と交差する。本実施形態に関して、複数の導体線83は、後部窓ガラス1の左側の領域、右側の領域及び中央の領域にそれぞれ設けられている。
 デフォッガ80は、第2アンテナ40の下方に配置されている。デフォッガ80と第2アンテナ40との間の容量結合が生ずるように、デフォッガ80は、第2アンテナ40から離間される。デフォッガ80は、第3アンテナ60の下方に配置されている。デフォッガ80と第3アンテナ60との間の容量結合が生ずるように、デフォッガ80は、第3アンテナ60から離間される。本実施形態に関して、デフォッガ80と第2アンテナ40との間の距離L15は、30mmに設定されている。デフォッガ80と第3アンテナ60との間の距離L16は、10mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、これらの距離の特定の値に限定されない。
 デフォッガ80の熱線81及び導体線83は、後部窓ガラス1にプリントされた導電性銀ペーストから形成されている。
 本発明者等は、本実施形態のガラスアンテナ10を用いて、デジタルラジオ放送帯域及びFMラジオ放送帯域における周波数特性を調べた。
 図3は、ガラスアンテナ10のデジタルラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。図3のグラフの横軸は、デジタルラジオ放送帯域の周波数を表す。図3のグラフの縦軸は、デジタルラジオ放送帯域の周波数に対する受信感度を表す。受信感度は、アンテナアンプ3によって増幅される前の受信感度を意味する。図3のグラフは、受信感度を、ダイポールアンテナとの比で示している。
 図3に示されるように、デジタルラジオ放送帯域の高い周波数の受信感度は、デジタルラジオ放送帯域の低い周波数の受信感度よりも低い。しかしながら、デジタルラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度は、-10dB以上である。したがって、ガラスアンテナ10は、良好な受信感度を有することができる。
 図4は、ガラスアンテナ10のFMラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。図4のグラフの横軸は、FMラジオ放送帯域の周波数を表す。図4のグラフの縦軸は、FMラジオ放送帯域の周波数に対する受信感度を表す。受信感度は、アンテナアンプ3、6によって増幅される前の受信感度を意味する。図3のグラフは、受信感度を、ダイポールアンテナとの比で示している。左の給電端子15を介して測定される受信感度は、実線で表されている。右の給電端子55を介して測定される受信感度は、破線で表されている。
 図4の実線で示されるように、周波数が、106MHzであるとき、左の給電端子15を介して測定された受信感度は、他の周波数における受信感度より低い。しかしながら、FMラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度は、-10dB以上になる。したがって、ガラスアンテナ10は、良好な受信感度を有することができる。
 図4の破線で示されるように、周波数が、106MHzであるとき、右の給電端子55を介して測定された受信感度は、他の周波数における受信感度より低い。しかしながら、FMラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度は、-10dB以上になる。したがって、ガラスアンテナ10は、良好な受信感度を有することができる。
 本実施形態に関して、給電端子15に接続された第1アンテナ20は、デジタルラジオアンテナである一方で、給電端子15に接続された結合素子30に容量結合された第2アンテナ40は、FMアンテナである。しかしながら、第1アンテナ20及び第2アンテナ40は、30~300MHzのVHFなどの高周波信号を受信する他のアンテナであってもよい。この場合、結合素子30は、第1アンテナ20が受信するように設定された第1周波数帯域の中心周波数の波長である第1波長の二分の一に、後部窓ガラス1のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有する。
 本実施形態に係るガラスアンテナ10は、第1アンテナ20と、結合素子30と、第2アンテナ40と、を備える。第1アンテナ20は、アンテナアンプ3に接続された給電端子15に接続される。第1アンテナ20は、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。結合素子30は、第1波長の二分の一に、ガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する。結合素子30は、給電端子15に接続される。第2アンテナ40は、結合素子30に容量結合される。第2アンテナ40は、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。
 第1アンテナ20が接続された給電端子15は、第1周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一に、ガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子30に接続されるので、ガラスアンテナ10は、第1周波数帯域において、高いインピーダンス又は無限大のインピーダンスを有することができる。結合素子30は、第1周波数帯域とは異なる第2周波数帯域を受信するように設定された第2アンテナ40と容量結合される。第2周波数帯域の中心波長は、第1波長とは異なる第2波長である。したがって、第1アンテナ20及び第2アンテナ40が、給電端子15に接続された構造と比べて、ガラスアンテナ10は、第1アンテナ20及び第2アンテナ40の受信感度の低下の低いリスクを有することができる。すなわち、ガラスアンテナ10は、2つのアンテナに、アンテナアンプ及び給電端子を共用させることができる。加えて、ガラスアンテナ10は、高周波信号(たとえば、30~300MHzのVHF)を受信する2つのアンテナの高い受信感度を維持することができる。
 第1アンテナ20は、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナである一方で、第2アンテナ40は、FMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナである。したがって、ガラスアンテナ10は、デジタルラジオアンテナ及びFMアンテナに、アンテナアンプ及び給電端子を共用させることができる。加えて、ガラスアンテナ10は、デジタルラジオアンテナとFMアンテナの高い受信感度を維持することができる。
 給電端子15、第1アンテナ20、結合素子30及び第2アンテナ40は、デフォッガ80の上方に配置されている。給電端子15は、車両用窓ガラス1の上方側に配置される。したがって、第1アンテナ20及び第2アンテナ40は、高い受信感度を有することができる。
 ガラスアンテナ10は、第2アンテナ40から離れた位置に配置される第3アンテナ60を備える。第3アンテナ60は、中心周波数の波長が第3波長である第3周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。第3波長が、第2波長と等しく、且つ、第3周波数帯域が、第2周波数帯域と等しいならば、第2アンテナ40及び第3アンテナ60は、ダイバシティ化される。この結果、ガラスアンテナ10は、第2周波数帯域において、高い受信感度を有することができる。
 第2アンテナ40及び第3アンテナ60は、車両用窓ガラス1に形成されたデフォッガ80と、容量結合される。デフォッガ80は、第2アンテナ40及び第3アンテナ60の下方に位置する。したがって、デフォッガ80は、第2アンテナ40及び第3アンテナ60を補助するアンテナとして機能することができる。この結果、第2アンテナ40及び第3アンテナ60は、高い受信感度を有することができる。
 ガラスアンテナ10は、給電端子15、第1アンテナ20、結合素子30及び第2アンテナ40を備える。加えて、ガラスアンテナ10は、給電端子55、第3アンテナ60及び第4アンテナ70を備えている。しかしながら、ガラスアンテナは、給電端子55、第3アンテナ60及び第4アンテナ70を備えなくてもよい。
 第1実施形態に関して、ガラスアンテナ10は、第1アンテナ20と、結合素子30と、第2アンテナ40と、を備える。第1アンテナ20は、給電端子15に接続される。第1アンテナ20は、鉛直に延びる。結合素子30は、給電端子15に接続される。結合素子30は、給電端子15の車幅方向において一方側(左側の領域)に配置される。第2アンテナ40は、結合素子30の下方に配置される。第2アンテナ40は、結合素子30に容量結合される。給電端子15、第1アンテナ20、結合素子30及び第2アンテナ40は、デフォッガ80の上方に配置されている。しかしながら、結合素子30に容量結合されるように結合素子30の下方に配置された第2アンテナは、デフォッガであってもよい。
 図5は、第2実施形態に係るガラスアンテナ10´の概略図である。ガラスアンテナ10´に関して、デフォッガが、結合素子30に容量結合されるように、結合素子30の下方に配置された第2アンテナ40´として用いられている。第1実施形態の説明は、ガラスアンテナ10と共通の構成に援用される。
 図5に示されるように、第2実施形態に係るガラスアンテナ10´は、給電端子15と、第1アンテナ20´と、結合素子30と、第2アンテナ40´と、を備える。給電端子15は、後部窓ガラス1の上方側(すなわち、後部窓ガラス1の中心を通過する水平面より上側の領域)に配置される。給電端子15は、後部窓ガラス1の左側の領域(すなわち、後部窓ガラス1の中心を通過する仮想的な鉛直面の左側の領域)に配置される。第1アンテナ20´は、給電端子15に接続される。結合素子30は、給電端子15に接続される。第2アンテナ40´は、結合素子30の下方に配置される。第2アンテナ40´は、結合素子30に容量結合される。
 ガラスアンテナ10´の第1アンテナ20´は、給電端子15から下方に延びる鉛直部分と、鉛直部分の下端から左方に延びる水平部分と、を有する。すなわち、第1アンテナ20´は、全体的に、L字状に形成されている。給電端子15は、第1アンテナ20´の鉛直部分の上端に接続されている。
 第1アンテナ20´は、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。本実施形態に関して、第1アンテナ20´は、中心周波数が207MHzである174~240MHzの第1周波数帯域(デジタルラジオ放送帯域)のデジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナである。第1アンテナ20´の長さは、170mmに設定されている。第1アンテナ20´は、アンテナの一部として機能する約150mmの長さのアンテナ接続線2と協働して、174~240MHzの第1周波数帯域のデジタルラジオ放送を受信することができる。本実施形態の原理は、第1アンテナ20´及びアンテナ接続線2の特定の長さに限定されない。
 ガラスアンテナ10´の第1アンテナ20´が受信した第1周波数帯域の電波は、給電端子15から受信機に伝送される。給電端子15から受信機に伝送される第1周波数帯域の電波は、アンテナアンプ3によって増幅される。
 第1実施形態に係るガラスアンテナ10と同様に、結合素子30は、給電端子15から左方に延びる。結合素子30は、給電端子15の左に配置される。結合素子30は、第1アンテナ20´が受信するように設定された第1周波数帯域(本実施形態では、174~240MHz)の中心周波数の波長である第1波長の二分の一に、後部窓ガラス1のガラス短縮率αを掛けた長さに基づいて設定された長さを有する。
 本実施形態に関して、結合素子30の長さは、500mmである。しかしながら、本実施形態の原理は、結合素子30の特定の長さに限定されない。たとえば、174~240MHzの第1周波数帯域の中心周波数の波長である第1波長の二分の一に、後部窓ガラス1のガラス短縮率αを掛けた長さに対して所定範囲(例えば±2%)内の長さが、結合素子30の長さとして設定されもよい。
 デフォッガ80´は、後部窓ガラス1に配設されている。デフォッガ80´は、車幅方向において、後部窓ガラス1の一方側(左側の領域)から他方側(右側の領域)に亘って配置されている。第1アンテナ20´、給電端子15及び結合素子30は、デフォッガ80の上方に配置されている。
 ガラスアンテナ10´の第2アンテナ40´は、デフォッガ80´によって構成されている。デフォッガ80´と結合素子30との間の容量結合が生ずるように、デフォッガ80´は、結合素子30から下方に離間されている。本実施形態に関して、結合素子30とデフォッガ80´との間の距離L15´は、20mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、結合素子30とデフォッガ80´との間の特定の距離に限定されない。
 デフォッガ80´は、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。本実施形態に関して、デフォッガ80´は、中心周波数が98MHzである88~108MHzの第2周波数帯域(FMラジオ放送帯域)のFMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナとして機能する。しかしながら、本実施形態の原理は、特定の中心周波数及び特定の第2周波数帯域に限定されない。
 デフォッガ80´は、後部窓ガラス1の左側の領域から右側の領域に亘って延びる複数の熱線81を含む。複数の熱線81は、互いに略平行である。複数の熱線81は、左右対称に配置される。デフォッガ80´は、一対のバスバー82を更に含む。左のバスバー82は、鉛直に延び、複数の熱線81の左端を通過する。右のバスバー82は、鉛直に延び、複数の熱線81の右端を通過する。電流が、電源(図示せず)から、バスバー82を介して、複数の熱線81に供給されると、デフォッガ80´は、後部窓ガラス1の曇り止めを行うことができる。
 デフォッガ80´は、複数の導体線83(83a、83b、83c)を更に含む。複数の導体線83は、複数の熱線81のうち最も上の熱線81に接続される。複数の導体線83は、下方に延び、複数の熱線81と交差する。本実施形態に関して、導体線83aは、後部窓ガラス1の左側の領域に配置されている。導体線83bは、後部窓ガラス1の右側の領域に配置されている。導体線83cは、後部窓ガラス1の中央の領域に配置されている。
 導体線83aは、最も下の熱線81を越えて下方に延びる鉛直部分と、鉛直部分の下端から左方に延びる左水平部分と、を含む。導体線83bは、最も下の熱線81を越えて下方に延びる鉛直部分と、鉛直部分の下端から右方に延びる右水平部分と、を含む。導体線83cは、最も下の熱線81を越えて下方に延びる鉛直部分と、鉛直部分の下端から左方に延びる左水平部分と、鉛直部分の下端から右方に延びる右水平部分と、を含む。
 本実施形態に関して、デフォッガ80´の熱線81及び導体線83は、中心周波数が98MHzである88~108MHzの第2周波数帯域(FMラジオ放送帯域)のFMラジオ放送を受信するように設定されている。
 ガラスアンテナ10´のデフォッガ80´によって構成される第2アンテナ40´は、給電端子15に接続される結合素子30に容量結合される。第2アンテナ40´が受信した第2周波数帯域の電波は、給電端子15から受信機に伝送される。給電端子15から受信機に伝送される第2周波数帯域の電波は、アンテナアンプ3によって増幅される。
 図5に示されるように、ガラスアンテナ10´は、後部窓ガラス1の上方側に配置された第3アンテナ60´を備える。第3アンテナ60´は、後部窓ガラス1の右側の領域において、給電端子55に接続される。第3アンテナ60´は、中心周波数の波長が第3波長である第3周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。第3アンテナ60´は、中心周波数が98MHzである88~108MHzの第3周波数帯域(FMラジオ放送帯域)のFMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナである。
 給電端子55は、第3アンテナ60´の上部に接続される。第3アンテナ60´は、互いに平行に延びる略水平な複数の横部61を含む。複数の横部61は、上側の第1横部と、第1横部の下方の第2横部と、を含む。第3アンテナ60´は、複数の横部61の左端を接続する第1縦部62と、複数の横部61の右端を接続する第2縦部63と、を更に含む。下側の第2横部61は、第1縦部62の下端から左方に延びる延長部61aを含む。
 第3アンテナ60´の横部61、第1縦部62及び第2縦部63は、中心周波数が98MHzである88~108MHzの第2周波数帯域(FMラジオ放送帯域)のFMラジオ放送を受信するように設定されている。第3アンテナ60´が受信した第3周波数帯域の電波は、給電端子55から受信機に伝送される。給電端子55から受信機に伝送される第3周波数帯域の電波は、アンテナアンプ6によって増幅される。
 デフォッガ80´と第3アンテナ60´との間の容量結合が生ずるように、第3アンテナ60´の下方に離間される。本実施形態に関して、デフォッガ80´と第3アンテナ60´との間の距離L16´は、10mmに設定されている。しかしながら、本実施形態の原理は、デフォッガ80´と第3アンテナ60´との間の特定の距離に限定されない。
 第4アンテナ70´は、給電端子55に接続されている。第4アンテナ70´は、給電端子55から左方に延びる。すなわち、第4アンテナ70´は、第3アンテナ60´の左に配置されている。第4アンテナ70´は、第1アンテナ20´の右に配置されている。第4アンテナ70´は、後部窓ガラス1の上方側に配置されている。第4アンテナ70´は、車幅方向において、後部窓ガラス1の中央の領域(すなわち、第1アンテナ20´と第3アンテナ60´との間の領域)に配置されている。
 第4アンテナ70´は、第3アンテナ60´と協働して、500~1700kHzの第4周波数帯域(AMラジオ放送帯域)のAMラジオ放送を受信するように設定されている。第4アンテナ70´は、互いに平行に延びる略水平な複数の横部71を含む。複数の横部71は、第1横部、第2横部及び第3横部を含む。第1横部、第2横部及び第3横部は、略一定の間隔で配置される。第1横部は、複数の横部71の中で最も上に配置される。第3横部は、複数の横部71の中で最も下に配置される。第4アンテナ70´は、鉛直に延び、複数の横部71の左端を接続する縦部72を含む。
 ガラスアンテナ10´の第3アンテナ60´及び第4アンテナ70´が受信した第4周波数帯域の電波は、給電端子55から受信機に伝送される。給電端子55から受信機に伝送される第4周波数帯域の電波は、アンテナアンプ6によって増幅される。
 本実施形態に係るガラスアンテナ10´は、第1アンテナ20´と、結合素子30と、第2アンテナ40´と、を備える。給電端子15は、アンテナアンプ3に接続されている。第1アンテナ20´は、給電端子15に接続される。第1アンテナ20´は、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。結合素子30は、第1波長の二分の一に、ガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有している。結合素子30は、給電端子15に接続される。第2アンテナ40´は、結合素子30に容量結合される。第2アンテナ40´は、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定されている。
 第1アンテナ20´が接続される給電端子15は、第1周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一に、ガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子30に接続されるので、ガラスアンテナ10´は、第1周波数帯域において、高いインピーダンス又は無限大のインピーダンスを有することができる。結合素子30は、第1周波数帯域とは異なる第2周波数帯域を受信するように設定された第2アンテナ40´を容量結合される。第2周波数帯域の中心周波数の波長は、第1波長とは異なる第2波長である。したがって、第1アンテナ20´及び第2アンテナ40´が給電端子15に接続される構造と比べて、ガラスアンテナ10´は、第1アンテナ20´及び第2アンテナ40´の高い受信感度を維持することができる。たとえば、ガラスアンテナ10´は、30~300MHzのVHFなどの高周波信号を受信する2つのアンテナに、アンテナアンプ及び給電端子を共用させ、且つ、2つのアンテナの高い受信感度を維持することができる。
 第1アンテナ20´は、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナである一方で、第2アンテナ40´は、FMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナである。したがって、ガラスアンテナ10´は、デジタルラジオアンテナ及びFMアンテナに、アンテナアンプ及び給電端子を共用させ、且つ、デジタルラジオアンテナ及びFMアンテナの高い受信感度を維持することができる。
 ガラスアンテナ10´に関して、デフォッガ80´は、結合素子30の下方に配置され、結合素子30に容量結合される第2アンテナ40´として用いられる。したがって、第2アンテナ及びデフォッガが別々に配置された構造と比べて、ガラスアンテナ10´は、狭い配置スペースを必要とすることができる。後部窓ガラス1の鉛直寸法が小さくても、ガラスアンテナ10´は、第1アンテナ20´及び第2アンテナ40´に、アンテナアンプ及び給電端子を共用させ、且つ、第1アンテナ20´及び第2アンテナ40´の高い受信感度を維持することができる。
 上述の実施形態に関して、ガラスアンテナ10,10´は、車両用窓ガラスとして例示される後部窓ガラス1に配設されている。しかしながら、ガラスアンテナ10,10´は、前部窓ガラスや側部窓ガラスといった他の車両用窓ガラスに配設されてもよい。
 当業者は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述の実施形態の原理に対して、種々の改良及び設計上の変更を加えてもよい。
 上述の実施形態に関連して説明された例示的なガラスアンテナは、以下の特徴を主に備える。
 上述の実施形態の一の局面に係るガラスアンテナは、車両用窓ガラスに配設される。ガラスアンテナは、アンテナアンプに接続される給電端子と、前記給電端子に接続され、且つ、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第1アンテナと、前記第1波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有し、且つ、前記給電端子に接続される結合素子と、前記結合素子に容量結合され、且つ、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第2アンテナと、を備えている。
 上記の構成によれば、第1周波数帯域の中心周波数の波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有する結合素子は、第1アンテナが接続される給電端子に接続されるので、第1周波数帯域におけるインピーダンスは、無限大若しくは高くなる。中心周波数の波長が第1波長とは異なる第2波長である第1周波数帯域とは異なる第2周波数帯域を受信するように設定された第2アンテナは、結合素子に容量結合されるので、給電端子に第1アンテナ及び第2アンテナが接続される構造と比べて、受信感度の低下は、第1アンテナ及び第2アンテナに生じにくくなる。したがって、アンテナアンプ及び給電端子が、第1アンテナ及び第2アンテナによって共用されるだけでなく、第1アンテナ及び第2アンテナの受信感度の低下が抑制されることになる。アンテナアンプ及び給電端子は、上述の実施形態の原理にしたがって、30~300MHzのVHFといった高周波信号を受信する2つのアンテナによって共用されてもよい。この場合、2つのアンテナは、30~300MHzのVHFといった高周波信号に対して高い受信感度を維持することができる。
 上記の構成に関して、前記第1アンテナは、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであってもよい。前記第2アンテナは、FMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナであってもよい。
 上記の構成によれば、第1アンテナは、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、且つ、第2アンテナは、FMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナであるので、アンテナアンプ及び給電端子は、デジタルラジオアンテナ及びFMアンテナによって共用される。加えて、デジタルラジオアンテナとFMアンテナは、高い受信感度を維持することができる。
 上記の構成に関して、前記車両用窓ガラスにデフォッガが配設されてもよい。前記給電端子、前記第1アンテナ、前記結合素子及び前記第2アンテナは、前記デフォッガの上方に配置されてもよい。前記給電端子は、前記車両用窓ガラスの上方側に配置されてもよい。
 上記の構成によれば、給電端子、第1アンテナ、結合素子及び第2アンテナは、デフォッガの上方に配置され、且つ、給電端子は、車両用窓ガラスの上方側に配置されるので、第1アンテナ及び第2アンテナは、高い受信感度を有することができる。
 上記の構成に関して、前記第1アンテナは、前記車両用窓ガラスの鉛直方向に延びてもよい。前記給電端子は、前記第1アンテナの上部に接続され、且つ、前記車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向における一方側に配置されてもよい。前記結合素子は、前記給電端子の前記車幅方向における一方側に配置されてもよい。前記第2アンテナは、前記結合素子の下方に配置されてもよい。
 上記の構成によれば、給電端子は、鉛直に延びる第1アンテナの上部に接続されるので、車両用窓ガラスの上方側に容易に配置されることができる。給電端子は、車両用窓ガラスの車幅方向における一方側に配置され、且つ、結合素子は、給電端子の車幅方向における一方側に配置されるので、給電端子及び結合素子は、車両用窓ガラスの広い領域を占めない。したがって、設計者は、第2アンテナは、結合素子の下方に容易に配置することができる。
 上記の構成に関して、ガラスアンテナは、中心周波数の波長が第3波長である第3周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第3アンテナを更に備えてもよい。前記第3アンテナは、前記車両用窓ガラスの上方側、且つ、前記車幅方向における他方側に配置されてもよい。前記第2アンテナは、前記第3アンテナから離間していてもよい。
 上記の構成によれば、給電端子は、車両用窓ガラスの車幅方向における一方側に配置され、且つ、結合素子は、給電端子の車幅方向における一方側に配置されるので、設計者は、車両用窓ガラスの他方側を第3アンテナの配置に利用することができる。第3アンテナは、車両用窓ガラスの上方側に配置されるので、設計者は、第3アンテナを、車幅方向における一方側に配置された結合素子の下方に存在する第2アンテナから容易に離間させることができる。
 上記の構成に関して、前記第2波長は、前記第3波長に等しくてもよい。前記第2周波数帯域は、前記第3周波数帯域に等しくてもよい。
 上記の構成によれば、第2波長は、第3波長に等しく、且つ、第2周波数帯域は、第3周波数帯域に等しいので、第2アンテナ及び第3アンテナは、ダイバシティ化された構造を有することができる。したがって、ガラスアンテナは、第2周波数帯域の高周波信号に対して高い受信感度を有することができる。
 上記の構成に関して、前記車両用窓ガラスに配設されたデフォッガは、前記第2アンテナ及び前記第3アンテナの下方側に位置してもよい。前記第2アンテナ及び前記第3アンテナは、前記デフォッガに容量結合されてもよい。
 上記の構成によれば、第2アンテナ及び第3アンテナは、車両用窓ガラスに配設されたデフォッガに容量結合されるので、デフォッガは、第2アンテナ及び第3アンテナを補助するアンテナとして機能することができる。この結果、第2アンテナ及び第3アンテナは、高い受信感度を有することができる。
 上述の実施形態の原理は、ガラスアンテナが配設される車両の製造技術分野において好適に利用される。

Claims (7)

  1.  車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナであって、
     アンテナアンプに接続される給電端子と、
     前記給電端子に接続され、且つ、中心周波数の波長が第1波長である第1周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第1アンテナと、
     前記第1波長の二分の一にガラス短縮率を掛けた長さに基づいて設定された長さを有し、且つ、前記給電端子に接続される結合素子と、
     前記結合素子に容量結合され、且つ、中心周波数の波長が第2波長である第2周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第2アンテナと、を備えている
     ガラスアンテナ。
  2.  前記第1アンテナは、デジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナであり、
     前記第2アンテナは、FMラジオ放送を受信するように設定されたFMアンテナである
     請求項1に記載のガラスアンテナ。
  3.  前記車両用窓ガラスにデフォッガが配設され、
     前記給電端子、前記第1アンテナ、前記結合素子及び前記第2アンテナは、前記デフォッガの上方に配置され、
     前記給電端子は、前記車両用窓ガラスの上方側に配置されている
     請求項1又は2に記載のガラスアンテナ。
  4.  前記第1アンテナは、前記車両用窓ガラスの鉛直方向に延び、
     前記給電端子は、前記第1アンテナの上部に接続され、且つ、前記車両用窓ガラスの上方側且つ車幅方向における一方側に配置され、
     前記結合素子は、前記給電端子の前記車幅方向における一方側に配置され、
     前記第2アンテナは、前記結合素子の下方に配置されている
     請求項3に記載のガラスアンテナ。
  5.  中心周波数の波長が第3波長である第3周波数帯域の高周波信号を受信するように設定された第3アンテナを更に備え、
     前記第3アンテナは、前記車両用窓ガラスの上方側、且つ、前記車幅方向における他方側に配置され、
     前記第2アンテナは、前記第3アンテナから離間している
     請求項4に記載のガラスアンテナ。
  6.  前記第2波長は、前記第3波長に等しく、
     前記第2周波数帯域は、前記第3周波数帯域に等しい
     請求項5に記載のガラスアンテナ。
  7.  前記車両用窓ガラスに配設されたデフォッガは、前記第2アンテナ及び前記第3アンテナの下方側に位置し、
     前記第2アンテナ及び前記第3アンテナは、前記デフォッガに容量結合されている
     請求項5又は6に記載のガラスアンテナ。
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