特許第5671971号(P5671971)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5671971
(24)【登録日】2015年1月9日
(45)【発行日】2015年2月18日
(54)【発明の名称】車両用アンテナ
(51)【国際特許分類】
   H01Q 1/32 20060101AFI20150129BHJP
   H01Q 1/22 20060101ALI20150129BHJP
   H01Q 9/26 20060101ALI20150129BHJP
   H01Q 9/44 20060101ALI20150129BHJP
【FI】
   H01Q1/32 A
   H01Q1/22 C
   H01Q9/26
   H01Q9/44
【請求項の数】11
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2010-262491(P2010-262491)
(22)【出願日】2010年11月25日
(65)【公開番号】特開2012-114720(P2012-114720A)
(43)【公開日】2012年6月14日
【審査請求日】2013年9月12日
(73)【特許権者】
【識別番号】000002200
【氏名又は名称】セントラル硝子株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100114236
【弁理士】
【氏名又は名称】藤井 正弘
(74)【代理人】
【識別番号】100075513
【弁理士】
【氏名又は名称】後藤 政喜
(74)【代理人】
【識別番号】100120260
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅昭
(74)【代理人】
【識別番号】100137604
【弁理士】
【氏名又は名称】須藤 淳
(72)【発明者】
【氏名】片田 友嗣
(72)【発明者】
【氏名】山本 政博
【審査官】 岡 裕之
(56)【参考文献】
【文献】 特開2009−033687(JP,A)
【文献】 特開2009−164678(JP,A)
【文献】 特開2009−049706(JP,A)
【文献】 特開2003−101318(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01Q 1/32
H01Q 1/22
H01Q 9/26
H01Q 9/44
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の窓ガラスに設けられ、ホット側エレメントと、アース側エレメントとを備えるアンテナであって、
窓の開口部を構成する金属フランジの上側角部に近接する位置に、並んで配置されるように、ホット側給電点とアース側給電点とを備え、
前記ホット側エレメントは、前記ホット側給電点に接続され、
前記アース側エレメントは、前記アース側給電点に接続され、
前記ホット側エレメントは、前記ホット側給電点から離れる方向に前記金属フランジに沿って略水平に延伸し、
前記アース側エレメントは、アース側第1線条を有し、さらに、アース側第2線条とアース側第3線条との少なくとも一方を有し、
前記アース側第1線条は、前記アース側給電点に接続され、前記金属フランジに沿って下方に延伸し、
前記アース側第2線条は、前記アース側給電点に接続され、前記アース側第1線条よりも前記窓ガラスの中心側を、前記アース側第1線条と略平行に下方に延伸し、
前記アース側第3線条は、前記アース側給電点に接続され、前記アース側給電点および前記ホット側給電点より前記窓ガラスの中心側で、上方に延伸し、
前記ホット側エレメントは、
前記ホット側給電点に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に延伸するホット側第1線条と、
前記ホット側第1線条の先端に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に前記金属フランジに沿って略水平に延伸するホット側第2線条とを有し、
前記ホット側第2線条は、前記ホット側第2線条と前記金属フランジの上部との間隔が10mmから25mmである位置に配置されることを特徴とする車両用アンテナ。
【請求項2】
前記アース側第2線条は、前記アース側給電点に接続される接続線条と、前記接続線条の先端または途中に接続され、下方へ延伸する線条とによってL字形状に構成され、
前記アース側第3線条は、前記接続線条と、前記接続線条の先端または途中に接続され、上方に延伸する線条とによってL字形状に構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用アンテナ。
【請求項3】
前記アース側第2線条は、前記アース側給電点に接続される第1接続線条と、前記第1接続線条の先端または途中に接続され、下方へ延伸する線条とによってL字形状に構成され、
前記アース側第3線条は、前記アース側給電点に接続される第2接続線条と、前記第2接続線条の先端または途中に接続され、上方に延伸する線条とによってL字形状に構成されることを特徴とする請求項1に記載の車両用アンテナ。
【請求項4】
前記ホット側給電点および前記アース側給電点のいずれもが、前記金属フランジから5mm以上離れた位置に配置されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一つに記載の車両用アンテナ。
【請求項5】
前記ホット側第1線条の長さと前記ホット側第2線条の長さとの合計は、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、α・λ/6〜α・λ/2であることを特徴とする請求項1に記載の車両用アンテナ。
【請求項6】
前記アース側第1線条は、前記アース側第1線条と前記金属フランジの側部との間隔が15mm以上である位置に配置されることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一つに記載の車両用アンテナ。
【請求項7】
前記ホット側エレメントは、ホット側第3線条を含み、
前記ホット側第3線条は、
前記ホット側給電点、前記ホット側第1線条または前記ホット側第2線条に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に延伸する略水平部分のみを有するか、または、
前記ホット側給電点、前記ホット側第1線条または前記ホット側第2線条に接続される略垂直部分と、前記略垂直部分の先端に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に延伸する略水平部分とを有することを特徴とする請求項1に記載の車両用アンテナ。
【請求項8】
前記ホット側第3線条の長さは、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、α・λ/6以下であることを特徴とする請求項7に記載の車両用アンテナ。
【請求項9】
前記ホット側エレメントは、ホット側第4線条を含み、
前記ホット側第4線条は、前記ホット側給電点に接続し、前記アース側第3線条と近接して配置されることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一つに記載の車両用アンテナ。
【請求項10】
前記ホット側第4線条の長さは、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、α・λ/50〜α・λ/10であることを特徴とする請求項9に記載の車両用アンテナ。
【請求項11】
αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、
前記アース側第1線条の長さは、α・λ/4〜α・λ/2であり、
前記アース側第2線条の長さは、α・λ/20〜α・λ/2であり、
前記アース側第3線条の長さは、α・λ/20〜α・λ/5であり、
前記アース側第1線条と前記アース側第2線条との間隔は、α・λ/50〜α・λ/10であり、
前記アース側第3線条と前記ホット側給電点との間の、前記アース側第3線条に対する鉛直方向の間隔は、α・λ/50〜α・λ/10であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか一つに記載の車両用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、アンテナ装置に関し、特に自動車用窓ガラスに設けられ、地上デジタル放送波の受信に好適なガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、地上デジタル放送用ガラスアンテナとして、自動車の窓ガラスに設けられたアンテナが広く提案されている。
【0003】
例えば、本出願人による特開2009−164678号公報には、自動車の後部窓ガラスのデフォッガ上部余白部に設ける地上デジタル用の線条アンテナが提案されている(特許文献1参照)。
【0004】
また、同じく本出願人による特開2009−33687号公報には、自動車の前部窓ガラス、後部窓ガラス、および側部窓ガラスのコーナー部に設ける地上デジタル用の線条アンテナが提案されている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2009−164678号公報
【特許文献2】特開2009−33687号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献1に記載のアンテナは、デフォッガの影響のために高いアンテナ性能を得るのが難しい後部窓ガラスに配設される線条アンテナであり、高いアンテナ性能を得るためには、前記アンテナの占有面積は縦横それぞれ50mm〜100mm程度と大きなものとなってしまう。
【0007】
また、特許文献2に記載のアンテナは、特許文献1に記載のアンテナと比べると小面積化されてはいるが、自動車の窓ガラスの車内側の周辺に帯状に形成される通常黒色のセラミック層上に配設したときに、前記セラミック層で前記アンテナを覆えないため、車外から見たときに、アンテナが目立ってしまう。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、地上デジタルテレビ放送波に対して従来以上のアンテナ受信性能を確保しつつ、ガラスアンテナの占有面積が小さく、車両用窓ガラス周辺に形成される黒色のセラミック層によってアンテナ全体が覆われやすい構成とすることで、目立たないガラスアンテナの提供を目的とするものである。
【0009】
すなわち、本発明は、車両の窓ガラスに設けられ、ホット側エレメントと、アースエレメントとを備えるアンテナであって、の開口部を構成する金属フランジの上側角部に近接する位置に、並んで配置されるように、ホット側給電点とアース側給電点とを備え、前記ホット側エレメントは、前記ホット側給電点に接続され、前記アース側エレメントは、前記アース側給電点に接続され、前記ホット側エレメントは、前記ホット側給電点から離れる方向に前記金属フランジに沿って略水平に延伸し、前記アース側エレメントは、アース側第1線条を有し、さらに、アース側第2線条とアース側第3線条との少なくとも一方を有し、前記アース側第1線条は、前記アース側給電点に接続され、前記金属フランジに沿って下方に延伸し、前記アース側第2線条は、前記アース側給電点に接続され、前記アース側第1線条よりも前記窓ガラスの中心側を、前記アース側第1線条と略平行に下方に延伸し、前記アース側第3線条は、前記アース側給電点に接続され、前記アース側給電点および前記ホット側給電点より前記窓ガラスの中心側で、上方に延伸し、前記ホット側エレメントは、前記ホット側給電点に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に延伸するホット側第1線条と、前記ホット側第1線条の先端に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に前記金属フランジに沿って略水平に延伸するホット側第2線条とを有し、前記ホット側第2線条は、前記ホット側第2線条と前記金属フランジの上部との間隔が10mmから25mmである位置に配置されることを特徴とする車両用アンテナである。
【0010】
あるいはまた、前記アース側第2線条は、前記アース側給電点に接続される接続線条と、前記接続線条の先端または途中に接続され、下方へ延伸する線条とによってL字形状に構成され、前記アース側第3線条は、前記接続線条と、前記接続線条の先端または途中に接続され、上方に延伸する線条とによってL字形状に構成されることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0011】
あるいはまた、前記アース側第2線条は、前記アース側給電点に接続される第1接続線条と、前記第1接続線条の先端または途中に接続され、下方へ延伸する線条とによってL字形状に構成され、前記アース側第3線条は、前記アース側給電点に接続される第2接続線条と、前記第2接続線条の先端または途中に接続され、上方に延伸する線条とによってL字形状に構成されることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0012】
あるいはまた、前記ホット側給電点および前記アース側給電点のいずれもが、前記金属フランジから5mm以上離れた位置に配置されることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0014】
あるいはまた、前記ホット側第1線条の長さと前記ホット側第2線条の長さとの合計は、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、α・λ/6〜α・λ/2であることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0015】
あるいはまた、前記アース側第1線条は、前記アース側第1線条と前記金属フランジの側部との間隔が15mm以上である位置に配置されることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0016】
あるいはまた、前記ホット側エレメントは、ホット側第3線条を含み、前記ホット側第3線条は、前記ホット側給電点、前記ホット側第1線条または前記ホット側第2線条に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に延伸する略水平部分のみを有するか、または、前記ホット側給電点、前記ホット側第1線条または前記ホット側第2線条に接続される略垂直部分と、前記略垂直部分の先端に接続され、前記ホット側給電点から離れる方向に延伸する略水平部分とを有することを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0017】
あるいはまた、前記ホット側第3線条の長さは、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、α・λ/6以下であることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0018】
あるいはまた、前記ホット側エレメントは、ホット側第4線条を含み、前記ホット側第4線条は、前記ホット側給電点に接続し、前記アース側第3線条と近接して配置されることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0019】
あるいはまた、前記ホット側第4線条の長さは、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、α・λ/50〜α・λ/10であることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【0020】
あるいはまた、αをガラスの波長短縮率とし、λを受信電波の中心周波数の波長とした場合、前記アース側第1線条の長さは、α・λ/4〜α・λ/2であり、前記アース側第2線条の長さは、α・λ/20〜α・λ/2であり、前記アース側第3線条の長さは、α・λ/20〜α・λ/5であり、前記アース側第1線条と前記アース側第2線条との間隔は、α・λ/50〜α・λ/10であり、前記アース側第3線条と前記ホット側給電点との間の、前記アース側第3線条に対する鉛直方向の間隔は、α・λ/50〜α・λ/10であることを特徴とする上述の車両用アンテナである。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、アンテナ性能を悪化させることなく、アンテナパターンを小さくできるため、前部窓ガラス周縁に形成される黒色セラミックス層でアンテナパターンの大部分を覆うことができ、目立たず、かつ視野の妨げにならないようにガラスアンテナを配設することが可能となった。また、ガラスアンテナのパターンが簡潔なものとなったため、チューニングのための開発工数を削減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【0022】
図1】本発明の実施例1のアンテナパターンの正面拡大図。
図2】本発明の実施例2のアンテナパターンの正面拡大図。
図3】本発明の実施例3のアンテナパターンの正面拡大図。
図4】本発明の実施例4のアンテナパターンの正面拡大図。
図5】本発明の実施例5のアンテナパターンの正面拡大図。
図6】本発明の実施例6のアンテナパターンの正面拡大図。
図7】本発明の実施例7のアンテナパターンの正面拡大図。
図8】本発明の実施例8のアンテナパターンの正面拡大図。
図9】比較例のアンテナパターンの正面拡大図。
図10】本発明の実施例1のガラスアンテナを自動車の前部窓ガラスに設けた全体図。
図11】本発明の実施例7のガラスアンテナを自動車の前部窓ガラスに設けた全体図。
図12】比較例と本発明の実施例1の周波数特性図。
図13】比較例と本発明の実施例7の周波数特性図。
【発明を実施するための形態】
【0023】
本発明は、自動車の前部窓ガラスの上辺コーナー部近傍に設けられる、周波数が470MHz〜710MHzの地上デジタルテレビ放送波を高性能で受信できるガラスアンテナに関する。
【0024】
図1に示すように、本発明のガラスアンテナは、窓ガラス板2のコーナー部近傍に、ホット側給電点3とアース側給電点4とが近接して設けられ、ホット側給電点3に接続されるホット側エレメント10と、アース側給電点4に接続されるアース側エレメント20との二つのエレメントからなっており、ホット側給電点3と、アース側給電点4とには、それぞれ同軸ケーブルの芯線と外皮導体とが接続される。
【0025】
ホット側エレメント10は、ホット側給電点3に接続されるホット側第1線条11と、ホット側第1線条11の先端に接続され、ボディーフランジ1の上部に沿った(例えば、ボディーフランジ1の上部と平行な水平方向に)ホット側第2線条12とから構成される。ホット側第1線条11は、窓ガラス2の中心線方向に向けて斜め上方に延伸したが、略水平に、または垂直上方に延伸してもよい。さらに、ホット側第1線条11を設けず、図7に示すようにホット側第2線条12を、直接、ホット側給電点3に接続してもよい。
【0026】
ホット側第1線条11の傾きと長さとを適切に調整することによって、好適な受信性能を得られるように、ホット側第2線条12の長さと、ボディーフランジ1との間隔とを調整することができる。
【0027】
発明者の実験によると、ホット側第1線条11とホット側第2線条12との長さの合計は、α・λ/6〜α・λ/2(α:ガラスの波長短縮率、λ:受信電波の中心周波数の波長)であり、ホット側第2線条とボディーフランジ1の上部との間隔が、10mm〜25mmであるときに、好適な受信性能を得ることができる。
【0028】
アース側エレメント20は、アース側第1線条21、アース側第2線条およびアース側第3線条とから構成されている。アース側第2線条は、アース側第2線条の下向線条22と接続線条24とで構成されるL字形状を構成しており、アース側第3線条は、アース側第3線条の上向線条23と接続線条24とでL字形状を構成している。アース側第1線条、アース側第2線条およびアース側第3線条のいずれもが、アース側給電点4に接続されている。
【0029】
なお、接続線条は、図1に示すように、1本の線条24がアース側第2線条とアース側第3線条とで共用されてもよく、図に示すように、アース側第2線条の接続線条24とアース側第3線条の接続線条25とが別個に設けられてもよい。
【0030】
アース側第1線条21は、アース側給電点4からボディーフランジ1の側部に沿って(例えば、ボディーフランジ1の側部と平行な垂直下方に)延伸される。アース側第1線条21の長さ、およびアース側第1線条21とボディーフランジ1の側部との間隔の一方または両方を変化させることによって、好適な受信性能が得られるように、アース側第1線条21とボディーフランジ1との間の静電容量を調整することができる。
【0031】
例えば、アース側第1線条21の長さをα・λ/4〜α・λ/2(λは受信帯域の中心周波数の波長)とし、アース側第1線条21とボディーフランジ1の側部との間隔を5mm〜75mmに調整することによって、好適な受信性能が得られる。
【0032】
アース側第2線条の下向線条22は、アース側第1線条21と並列に配置される。アース側第2線条の長さをα・λ/20〜α・λ/2(λは受信帯域の中心周波数の波長)としたときに、アース側第2線条は、アース側第1線条と電気的に強く結合し、あたかもアース側第1線条の線幅を広げるのと同じ効果が得られ、アンテナの受信性能を向上させることができる。
【0033】
しかしながら、アース側第1線条21とアース側第2線条の下向線条22との間隔aは、α・λ/50〜α・λ/10であることが望ましい。これは、この範囲よりも間隔が広くなってしまうと、アース側第2線条とアース側第1線条との電気的な結合が弱くなるため、最適なインピーダンスを得られないからである。
【0034】
アース側第3線条は、その長さを調整することによって、アンテナのインピーダンスを調整することができる。そして、このインピーダンス調整によって、アンテナを広帯域化させることができる。例えば、アース側第3線条の長さをα・λ/20〜α・λ/5(λは受信帯域の中心周波数の波長)の間で調整したときに、良好なアンテナ性能を得ることができる。
【0035】
ホット側給電点3とアース側第3線条との間隔bは、α・λ/50以上であることが望ましい。この間隔bが、α・λ/50未満であると、アース側第3線条とホット側給電点3との電気的な結合が強くなるため、アンテナ性能が悪化するからである。
【0036】
図1において、アース側エレメント20は、アース側第1線条21、アース側第2線条およびアース側第3線条の3本の線条で構成されているが、図2図4および図6に示すように、アース側第2線条を備えず、アース側第1線条とアース側第3線条のみで構成してもよい。また、図5および図7に示すように、アース側第3線条を備えず、アース側第1線条とアース側第2線条のみで構成してもよい。
【0037】
さらに、アース側エレメント20は、アース側第1線条とアース側第2線条とアース側第3線条によって構成してもよい。この場合、アース側第2線条はアース側給電点4に、直接、接続される。
【0038】
また、図1においては、アース側第2線条とアース側第3線条とが、接続線条24の全部を共有しているが、図3に示すように、アース側第2線条の下向線条22を接続線条24の途中に接続し、アース側第3線条の上向線条23を接続線条24の先端に接続して、接続線条24の一部を共有してもよい。または、アース側第2線条の下向線条22を、接続線条24の先端に接続し、アース側第3線条の上向線条23を接続線条24の途中に接続してもよい。
【0039】
図1および図3においては、アース側第2線条とアース側第3線条とは、接続線条24を共有しているが、アース側第2線条用の接続線条とアース側第3線条用の接続線条とを別々に設け、アース側第2線条とアース側第3線条とをアース側給電点4から別々に延伸し、共有部分をもたないようにしてもよい。
【0040】
また、図4図5に示すように、ホット側エレメント10に、ホット側第2線条12の他に、ホット側第2線条12と略平行なホット側第3線条13を設けてもよい。すなわち、ホット側第3線条13は、略水平線条13aと略垂直線条13bとで構成されている。
【0041】
ホット側第3線条13は、主にインピーダンス調整のために設けられるエレメントであり、ホット側第3線条の長さをα・λ/6以下にすることで、良好なアンテナ性能を得ることができる。
【0042】
また、ホット側第3線条13は、ホット側第1線条11およびホット側第2線条12の任意の位置に接続することができる。例えば、図4に示すアンテナにおいて、略垂直線条13bの一端は、ホット側第1線条11の先端に接続されている。また、図5に示すアンテナにおいて、略垂直線条13bの一端は、ホット側給電点3に、直接、接続されている。
【0043】
さらに、ホット側第3線条13は、略水平線条13aのみで構成し、略水平線条13aをホット側給電点3に、直接、接続してもよい。
【0044】
また、図6に示すように、ホット側第2線条12と略平行なホット側第3線条13の代わりに、ホット側第2線条12と異なる方向に延伸するホット側第4線条14によってホット側エレメント10を構成してもよい。この場合、ホット側第4線条14はホット側給電点3に、直接、接続される。
【0045】
ホット側第4線条14は、ホット側給電点3に接続される横向線条14bと、横向線条14bの先端に接続される下向線条14aによって構成される。下向線条14aは、アース側第3線条の上向線条23と平行かつ近接して配置されることによって、上向線条23と電気的に容量結合しており、ホット側第4線条14とアース側第3線条の上向線条23との間隔と、ホット側第4線条の長さを調整することによって、良好なアンテナ性能を得ることができる。例えば、ホット側第4線条の長さがα・λ/50〜α・λ/10(λは受信帯域の中心周波数の波長)である場合に、良好なアンテナ性能を得ることができる。
【0046】
また、本発明の実施形態のアンテナは、図10に示すように、前部窓ガラスの左右対称位置に前部窓ガラスの中心線に対して線対称となるようにアンテナパターンを配置することで、ダイバーシティ受信をするアンテナを構成してもよい。
【0047】
本実施形態のアンテナは、窓ガラス2の室内面側の所定位置に導電性のセラミックペーストによって、各線条の幅を0.7mmで印刷し、乾燥後、加熱炉によって焼付けて形成されるが、他の絶縁体の面上にアンテナパターンを設けてもよい。また、建築物の窓ガラス、壁面、屋根に取り付けられるアンテナでもよい。さらに、車両の窓ガラスの面にアンテナパターンを直接印刷して形成しても、窓ガラスの所望の位置に貼り付けるための合成樹脂製のシートにアンテナパターンを形成したアンテナでもよい。
【0048】
さらに、図示しないチューナーから延伸した図示しない同軸ケーブルの芯線をホット側給電点3に、外被導体をアース側給電点4に接続している。
【0049】
以下本発明の種々の実施例について、説明する。
【0050】
<実施例1>
図1は、本発明の実施例1のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0051】
実施例1のアンテナは、前部窓ガラスの上側コーナー部に近接するように、ホット側給電点3とアース側給電点4とが上下に近接して設置され、ホット側給電点3には、ホット側エレメント10が接続され、アース側給電点4には、アース側エレメント20が接続されている。
【0052】
ホット側エレメント10は、ホット側給電点3に接続され、斜め上方に延伸するホット側第1線条11と、ホット側第1線条11の先端に接続し、ボディーフランジ1の上部と平行に延伸するホット側第2線条12とから構成される。
【0053】
アース側エレメント20は、アース側第1線条21、アース側第2線条の下向線条22、アース側第3線条の上向線条23およびアース側第2線条とアース側第3線条とで共有される接続線条24とから構成される。
【0054】
アース側第1線条21は、ボディーフランジ1の側部と平行に延伸し、該線条の一端がアース側給電点4に接続され、該アース側給電点4から下方向に延伸している線条である。
【0055】
アース側第2線条は、その一端がアース側給電点4に接続され、窓ガラス1の中心線方向に延びる接続線条24と、接続線条24の先端から下方向にアース側第1線条と平行に延伸する下向線条22とから構成されるL字型の線条である。
【0056】
また、アース側第3線条は、接続線条24と、接続線条24の先端から上方向に延びる上向線条23とから構成されるL字型の線条である。
【0057】
図1に示すように、本実施例のアンテナの各線条の長さは、ホット側第1線条11の長さが20mm、ホット側第2線条12の長さが50mm、アース側第1線条21の長さが100mmであり、接続線条24の長さが5mm、アース側第2線条の下向線条22の長さが80mm、そしてアース側第3線条の上向線条23の長さが40mmである。
【0058】
また、ホット側第2線条12とボディーフランジ1の上部との間隔は15mmであり、アース側第1線条21とボディーフランジ1の側部との間隔は15mmである。
【0059】
また、ホット側給電点3およびアース側給電点4は、いずれも一辺が10mmの正方形のベタパターンとしており、それぞれの給電点に図示していない給電端子のホット側端子およびアース側端子を接続している。そしてホット側給電点3のボディーフランジ1に最も近い頂点とボディーフランジ1との間隔は6mm、ホット側給電点3とアース側給電点4との間隔は20mmとしている。
【0060】
本実施例のガラスアンテナは、ガラスの波長短縮率αを0.7と考えて、各エレメントの寸法を地上デジタル放送の中心周波数近傍の周波数(620MHz)に合うように調整したものであり、アンテナの寸法は、前述した寸法に限定されるものではない。
【0061】
本実施例のアンテナの性能は、図12に示している実施例1のアンテナと後述する図9の比較例のアンテナとの周波数特性図の比較(実線:実施例1、破線:比較例)から理解することができる。図12は、前部窓ガラス2に設けた実施例1のアンテナと比較例のアンテナとを車両に取り付けて測定した結果である。図12から、実施例1のアンテナは、地上波デジタル放送の周波数帯域である470MHz〜710MHzのほぼ全ての周波数において、比較例のアンテナに比べて高い性能が得られていることがわかる。
【0062】
図10は、フロントウィンドー2の上側コーナー部に実施例1のアンテナを二つ設けたものである。図10に示すように、2系統のアンテナでダイバーシティ受信することによって、アンテナを一つだけを設けた場合に比べて、高い受信性能を得ることができる。
【0063】
<実施例2>
図2は、本発明の実施例2のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0064】
実施例2のアンテナは、アース側第2線条が設けられていない点において実施例1のアンテナと異なり、その他の点では実施例1のアンテナと同一である。
【0065】
<実施例3>
図3は、本発明の実施例3のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0066】
実施例3のアンテナは、接続線条24の先端にアース側第3線条の上向線条23が接続されており、接続線条24の途中にアース側第2線条の下向線条22が接続されている点で実施例1のアンテナと構成が異なる。すなわち、実施例3のアンテナは、アース側第2線条とアース側第3線条とが、接続線条24の一部のみを共有している。
【0067】
実施例3のアンテナでは、アース側第3線条の上向線条23の長さと接続線条24の長さとを実施例1のアンテナから変化させることによって、良好なアンテナ性能を得ているが、その他の線条の長さは、実施例1のアンテナと同一である。
【0068】
<実施例4>
図4は、本発明の実施例4のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0069】
実施例4のアンテナは、ホット側第1線条とホット側第2線条との接続部に、さらにホット側第3線条13を接続している点が、実施例2のアンテナと異なり、その他の点は実施例のアンテナと同一である。
【0070】
ホット側第3線条13は、ホット側第1線条とホット側第2線条との接続部から下方向に延伸される略垂直線条13bと、略垂直線条13bの先端に接続され窓ガラス1の中心線方向に延伸される略水平線条13aとから構成されている。
【0071】
本アンテナでは、ホット側第3線条13の長さを40mmとしたときにインピーダンスが低くなり、良好なアンテナ性能が得られるが、ホット側第3線条13とホット側第1線条11およびホット側第2線条12との接続位置によって、アンテナのインピーダンスが変化することから、良好なアンテナ性能が得られるようにホット側第3線条13の長さを調整するとよい。
【0072】
<実施例5>
図5は、本発明の実施例5のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0073】
実施例5のアンテナは、ホット側給電点3にホット側第3線条13を接続し、アース側エレメント20からアース側第3線条が設けられていない点が、実施例1のアンテナと異なり、その他の点で実施例1のアンテナと同一である。
【0074】
本実施例のアンテナでは、ホット側第3線条13の長さを調整することによって、インピーダンスを調整でき、良好なアンテナ性能を得ることができる。
【0075】
<実施例6>
図6は、本発明の実施例6のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0076】
実施例6のアンテナは、ホット側第4線条14を設けた点で、実施例2のアンテナと構成が異なり、その他の点で実施例のアンテナと同一である。
【0077】
ホット側第4線条14は、ホット側給電点3に接続され、窓ガラス2の中心線方向に延伸される横向線条14bと、横向線条14bの先端に接続され、アース側第3線条の上向線条と平行に近接するように下方向に延伸された下向線条14aとから構成される。
【0078】
本実施例のアンテナでは、良好なアンテナ性能が得られるように、アース側第3線条の寸法を、実施例2から変化させ、調整しているが、その他の線条の長さは、実施例2のアンテナの線条と同一の長さとしている。
【0079】
図7は、本発明の実施例7のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0080】
実施例7のアンテナは、ホット側第1線条11とホット側第3線条13を備えず、ホット側第2線条を直接、ホット側給電点3に接続している点が、実施例5のアンテナとは異なり、その他の点は実施例5のアンテナと同一である。
【0081】
図7に示すように、本実施例のアンテナの各線状の長さは、ホット側第2線条の長さが50mm、アース側第1線条21の長さが110mm、アース側第2線条の接続線条24の長さが20mm、アース側第2線条の下向線条22の長さが85mmである。
【0082】
また、ホット側第2線条12とボディーフランジ1の上部との間隔は15mmであり、アース側第1線条21とボディーフランジ1の側部との間隔は15mmである。
【0083】
また、ホット側給電点3およびアース側給電点4は、いずれも一辺が10mmの正方形のベタパターンとしており、それぞれの給電点に図示していない給電端子のホット側端子およびアース側端子を接続している。そしてホット側給電点3のボディーフランジ1に最も近い頂点とボディーフランジ1との間隔は6mm、ホット側給電点3とアース側給電点4との間隔は20mmとしている。
【0084】
図8は、本発明の実施例8のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0085】
実施例8のアンテナは、接続線条24が、アース側第2線条とアース側第3線条とに共用されていない点が、実施例1のアンテナとは異なり、その他の点は実施例1のアンテナと同一である。
【0086】
アース側エレメント20は、アース側第1線条21、アース側第2線条及びアース側第3線条とから構成される。アース側第2線条は、アース側給電点4に接続される接続線条24と、接続線条24の先端に接続される下向線条22とから構成される。アース側第3線条は、アース側給電点4に接続される接続線条25と、接続線条25の先端に接続される上向線条23とから構成される。
【0087】
なお、下向線条22は接続線条24の先端ではなく、接続線条24の途中に接続されてもよい。さらに、上向線条23は接続線条25の先端ではなく、接続線条25の途中に接続されてもよい。
【0088】
本実施例のガラスアンテナは、ガラスの波長短縮率αを0.7と考えて、各エレメントの寸法を地上デジタル放送の中心周波数近傍の周波数(620MHz)に合うように調整したものであり、アンテナの寸法は、前述した寸法に限定されるものではない。
【0089】
本実施例のアンテナの性能は、図13に示している実施例7のアンテナと後述する図9の比較例のアンテナとの周波数特性図の比較(実線:実施例7、破線:比較例)から理解することができる。図13は、前部窓ガラス2に設けた実施例のアンテナと比較例のアンテナとを車両に取り付けて測定した結果である。図13から、実施例のアンテナは、地上波デジタル放送の周波数帯域である470MHz〜710MHzのほぼ全ての周波数において、比較例のアンテナに比べて高い性能が得られていることがわかる。
【0090】
図11は、前部窓ガラス2の上側コーナー部に実施例のアンテナを二つ設けたものである。図11に示すように、2系統のアンテナでダイバーシティ受信することによって、アンテナを一つだけを設けた場合に比べて、高い受信性能を得ることができる。
【0091】
<比較例>
図9は、本発明のアンテナと対比される比較例のアンテナパターンを示し、自動車の前部窓ガラスの上部コーナー部近傍に設けたガラスアンテナの正面拡大図である。
【0092】
比較例のアンテナは、特許文献2に記載のアンテナをベースにして、ガラスの波長短縮率αを0.7と考えて、各エレメントの長さを地上デジタル放送の中心周波数近傍の周波数(620MHz)に合うように調整したアンテナパターンである。
【0093】
本比較例のアンテナは、前部窓ガラスの上側コーナー部に近接するように、ホット側給電点3とアース側給電点4とが上下に近接して設置され、ホット側給電点3には、ホット側エレメント10が接続され、アース側給電点4には、アース側エレメント20が接続されている。
【0094】
ホット側エレメント10は、ホット側給電点3に接続され、斜め上方に延伸するホット側第1線条11と、ホット側第1線条11の先端に接続し、ボディーフランジ1の上部と平行に延伸するホット側第2線条12と、ホット側給電点3に接続され、下方に延びているホット側第5線条と、ホット側第5線条の先端と接続し、水平方向に延伸するホット側第6線条とから構成されている。
【0095】
また、アース側エレメント20は、アース側給電点4に接続され、ボディーフランジ1の側部に垂直に下方向に延びているアース側第1線条21のみで構成されている。
【0096】
本発明の実施例のアンテナでは、アース側エレメントにインピーダンス調整用のアース側第2線条とアース側第3線条とのうちの少なくても1本が接続されているのに対して、比較例のアンテナには、アース側エレメントにインピーダンス調整用の線条が接続されていない点が異なっている。
【0097】
以上、好適な実施例により本発明を説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、様々な応用が可能である。
【符号の説明】
【0098】
1 ボディーフランジ
2 窓ガラス板
3 ホット側給電点
4 アース側給電点
10 ホット側エレメント
11 ホット側第1線条
12 ホット側第2線条
13 ホット側第3線条
13a ホット側第3線条の略水平線条
13b ホット側第3線条の略垂直線条
14 ホット側第4線条
14a ホット側第4線条の下向線条
14b ホット側第4線条の横向線条
15 ホット側第5線条
16 ホット側第6線条
20 アース側エレメント
21 アース側第1線条
22 アース側第2線条の下向線条
23 アース側第3線条の上向線条
24 アース側第2線条およびアース側第3線条の接続線条
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13