ガラスアンテナ
【課題】簡素なパターンで必要な感度を確保し、傾斜するボディフランジに沿って配設可能なアンテナを提供する。
【解決手段】ホット側エレメントとアース側エレメントとを備えるガラスアンテナであって、ホット側エレメントは、ホット側第１エレメントと、ホット側第２エレメントとを備え、アース側エレメントは、アース側第１エレメントと、アース側第２エレメントと、アース側第３エレメントと、アース側第４エレメントとを備え、ホット側第１エレメントは水平方向に延伸し、ホット側第２エレメントは第１線条、及び略水平な第２線条を含み、アース側第１エレメントは水平方向に延伸し、アース側第２エレメントはアース側第４エレメントと平行に配置され、アース側第３エレメントはアース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、アース側第４エレメントは、ホット側給電点とボディフランジとの間に向かってボディフランジに沿って斜めに配置される。
【解決手段】ホット側エレメントとアース側エレメントとを備えるガラスアンテナであって、ホット側エレメントは、ホット側第１エレメントと、ホット側第２エレメントとを備え、アース側エレメントは、アース側第１エレメントと、アース側第２エレメントと、アース側第３エレメントと、アース側第４エレメントとを備え、ホット側第１エレメントは水平方向に延伸し、ホット側第２エレメントは第１線条、及び略水平な第２線条を含み、アース側第１エレメントは水平方向に延伸し、アース側第２エレメントはアース側第４エレメントと平行に配置され、アース側第３エレメントはアース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、アース側第４エレメントは、ホット側給電点とボディフランジとの間に向かってボディフランジに沿って斜めに配置される。
【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る地上波デジタルＴＶ放送波、及びＵＨＦ帯アナログＴＶ放送波を受信するのに好適なガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のガラスアンテナとしては、後部窓ガラスのデフォッガの加熱用導電線条の上部余白部あるいは下部余白部に設けたアンテナが広く提案され知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。後部窓ガラスにアンテナを設ける場合、後部窓ガラスの大半の領域には防曇用加熱線条が設けられており、その余白部にアンテナを設けることから、アンテナを設けるスペースが制限される。
【０００３】
また、後部窓ガラスに設けられるアンテナでは、アンテナ感度を向上させるためにエレメント本数を増やしたり、デフォッガ領域内に縦エレメントを追加したりしていたが、これによって、アンテナパターンが複雑になり見栄えが悪くなったり、後方視界を妨げるといった問題点があった。また、エレメントの線条本数が増えることによりチューニングのための開発工数やコストが増加するという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２４８２２号公報
【特許文献２】特開２００８−５４７４号公報
【特許文献３】特開２００７−２９５５３６号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１〜４のガラスアンテナは、自動車の後部窓ガラスのうち、水平または垂直方向のボディフランジをアースとして利用するために、ボディフランジに平行に配置されている。
【０００６】
一方で、後部窓ガラスの上部左右端にガラスアンテナを配置できれば、ガラスアンテナによる見栄えや視界の悪化を防ぐことができる。しかし、後部窓ガラスの上部左右のボディフランジが傾斜、又は、緩い曲線になっている場合、従来のガラスアンテナを、このボディフランジの傾斜部分に平行、又は、曲線に沿って配置した場合、アンテナの主なエレメントが斜めに配置され、水平偏波の放送波を良好に受信することが困難であった。
【０００７】
本発明は、後部窓ガラスの隅部に配置しても、水平偏波の放送波を良好に受信することができるガラスアンテナの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、第１の発明は、ホット側エレメントとアース側エレメントとを備えるガラスアンテナであって、前記ホット側エレメントは、ホット側給電点と接続され、ホット側第１エレメントと、ホット側第２エレメントとを備え、前記アース側エレメントは、アース側給電点と接続され、アース側第１エレメントと、アース側第２エレメントと、アース側第３エレメントと、アース側第４エレメントとを備え、前記ホット側第１エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側給電点から離れるように水平方向に延伸し、前記ホット側第２エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第１線条と、前記ホット側第１エレメントと略平行に配置される第２線条と前記アース側第１エレメントは、前記ホット側第２エレメントに近づくように水平方向に延伸し、前記アース側第２エレメントは、前記アース側第１エレメントと接続され、前記アース側第４エレメントと平行に配置され、前記アース側第３エレメントは、前記アース側給電点より前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、その他端が前記アース側第２エレメントとを接続し、前記アース側第４エレメントは、前記アース側給電点と接続され、前記ホット側給電点とボディフランジとの間に向かってボディフランジに沿って斜めに配置されることによって、前記ボディフランジと容量結合することを特徴とするガラスアンテナである。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記ホット側第２エレメントは長さが異なる複数の第２線条を備えることを特徴とするガラスアンテナである。
【００１０】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記ホット側第２エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一つの発明において、前記アース側第１エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４のいずれか一つの発明において、前記アース側第３エレメントは、前記アース側給電点から前記アース側第４エレメントと平行に前記ホット側給電点に近づくように延伸する第４線条と、前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、前記アース側第２エレメントと前記第４線条とを接続する第５線条とを含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５のいずれか一つの発明において、前記ホット側エレメントは、さらに、ホット側第３エレメントを備え、前記ホット側第３エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第６線条と、前記アース側エレメントに近づくように水平方向に延伸する第７線条とを含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のアンテナは、１本のアース側第４エレメントをボディフランジに近接させ、他のアース側エレメントを給電点の反対側に配設することによって、必要なアンテナ感度を確保しつつ、アンテナパターンを簡素化でき、さらに、アンテナ特性の調整も容易で、開発期間を短縮することができる。
【００１５】
よって、前部窓ガラスに配設した場合でも、運転者の視界の妨げにならず、小型かつ高性能のアンテナを提供することができる。
【００１６】
さらに、アンテナエレメント、導体部及び給電点の全部又は一部を窓ガラス周辺部のセラミックペ−スト層上に重ねて設けたので、車外からはアンテナが見えにくくなり、見栄えが良好になる。
【００１７】
さらに、本発明のアンテナは、自動車用の窓ガラス等の傾斜した接地面に配置するので、水平偏波を良好な感度によって受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態のアンテナの構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のアンテナの構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態のアンテナの構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態のアンテナの構成図。
【図５】本発明の実施の形態のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した例を示す図。
【図６】本発明の実施の形態のアンテナの周波数特性図。
【図７】本発明の実施の形態のアンテナの指向特性図。
【図８】本発明の実施の形態の対比例のアンテナの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態のアンテナについて説明する。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１に示すアンテナは、自動車の後部窓ガラスの左上部分のボディフランジ２に沿うように配置されるアンテナである。
【００２１】
第１の実施の形態のアンテナは、ホット側第１エレメント１１、ホット側第２エレメント１２、１２’、ホット側給電点６、アース側給電点７、アース側第１エレメント２１、２１’、アース側第２エレメント２２、アース側第３エレメント２３、及び、アース側第４エレメント２４を、略同一平面上に備える。
【００２２】
なお、以下において、ホット側第１エレメント１１、ホット側第２エレメント１２、１２’を、ホット側エレメント群１０と称する。また、アース側第１エレメント２１、２１’、アース側第２エレメント２２、アース側第３エレメント２３、及びアース側第４エレメント２４を、アース側エレメント群２０と称する。
【００２３】
ホット側第１エレメント１１は、その端点においてホット側給電点６に接続され、ホット側給電点６から離れるように、水平方向に延伸する。
【００２４】
ホット側第２エレメント１２、１２’は、その一端がホット側給電点６と接続され、給電点側に配置される第１線条１２Ａ、１２Ａ’及び、第１線条１２Ａ、１２Ａ’の他端と接続される第２線条１２Ｂ、１２Ｂ’によって構成される。第１線条１２Ａ、１２Ａ’は、アース側第４エレメント２４と略直交し、アース側第４エレメント２４から離れる方向に延伸する。この第１線条１２Ａは、反射などの影響を受け、偏波面が傾いた電波を受信するためのエレメントであるため、水平方向と比較して斜めに配置される。また、第２線条１２Ｂは、ホット側給電点６から離れるように、水平方向に延伸する。
【００２５】
また、ホット側第２エレメント１２、１２’は、それぞれの一端がホット側給電点６に接続され、略平行に延在する２本の線条からなり、ホット側第２エレメント１２’の第１線条１２Ａ’、第２線条１２Ｂ’は、それぞれホット側第２エレメント１２の第１線条１２Ａ、第２線条１２Ｂより短くなっている。
【００２６】
ホット側給電点６とアース側給電点７とは、各々ホット側エレメント群１０及びアース側エレメント群２０と接続される。
【００２７】
アース側第３エレメント２３は、その一端がアース側給電点７と接続され、アース側第４エレメント２４から離れる方向に延伸し、他端においてアース側第２エレメント２２と接続される。アース側第３エレメント２３は、ホット側第２エレメント１２の第１線条１２Ａと略平行に延在する。アース側第２エレメント２２とアース側第３エレメント２３とは、アース側第２エレメント２２の中間点近辺で接続される。アース側第２エレメント２２は、その一端が２本のアース側第１エレメント２１、２１’と接続され、アース側第４エレメント２４と略平行に延在する。
【００２８】
２本のアース側第１エレメント２１、２１’は、ホット側第１エレメント１１、及びホット側第２エレメント１２、１２’の第２線条１２Ｂ、１２Ｂ’と略平行に延在する。
【００２９】
アース側第４エレメント２４は、ボディフランジ２に沿って配置され、アース側給電点７と接続される。なお、ホット側第１エレメント１１とボディフランジ２との間隔よりも、アース側第４エレメント２４とボディフランジ２との間隔が狭くなるように、アース側第４エレメント２４が配置される。
【００３０】
第１の実施の形態では、ボディフランジ２の上側隅部が斜め、すなわち、水平と所定の角度で配置されているので、アース側第４エレメント２４は、ボディフランジ２に沿うように斜めに配置される。なお、ボディフランジ２の上側隅部が緩い曲線であっても、アース側第４エレメント２４は、ボディフランジ２に沿うように斜めに配置される。
【００３１】
次に、第１の実施の形態のアンテナの各エレメントの長さについて説明する。
【００３２】
第１の実施の形態のアンテナのホット側第１エレメント１１の長さは、ガラスの波長短縮率をα、受信帯域の中心周波数（共振周波数）の波長をλとすると、約α×λ／２であるが、ホット側第１エレメント１１が受信帯域のうち低中域側の電波を受信するためのエレメントであるため、α×λ／２以上であることが望ましい。
【００３３】
ホット側第２エレメント１２の第２線条１２Ｂの長さは、ガラスの波長短縮率をα、受信帯域の中心周波数（共振周波数）の波長をλとすると、約α×λ／４であるが、第２線条１２Ｂは受信帯域のうち中高域の電波を受信するためのエレメントであるため、第２線条１２Ｂの長さはα×λ／４以下であることが望ましい。
【００３４】
第１線条１２Ａの長さも、受信帯域の中心周波数の波長をλとすると約α×λ／４以下である。これは、第１線条１２Ａは、中高域の電波を受信するためのエレメントであるためである。
【００３５】
２本のホット側第２エレメント１２、１２’は、両エレメントが電磁結合するように狭い間隔で配置されている。
【００３６】
２本のアース側第１エレメント２１、２１’の長さは略同一であり、受信帯域の中心周波数の波長をλとすると約α×λ／２であり、該２本のエレメントは、電磁結合するように狭い間隔で配置されている。
【００３７】
なお、アース側第２エレメント２２とアース側第４エレメント２４の長さを、各々波長をλとすると約α×λ／４とした場合、本実施の形態のアンテナは、良好な感度（利得）が得られる。
【００３８】
図１に示すアンテナは、日本のＵＨＦテレビ帯（周波数帯４７０〜７７０ＭＨｚ）、又は地上デジタル放送波帯（周波数帯４７０〜７１０ＭＨｚ）のアンテナに適用した場合の長さである。
【００３９】
具体的には、ホット側第１エレメント１１の長さは、１６０ｍｍであり、約５６０ＭＨｚ程度の周波数の約α×λ／２に相当する。本実施の形態のアンテナは、ホット側第１エレメント１１が、１１０ｍｍ〜１８０ｍｍであれば、対応する周波数において同様な感度が得られる。
【００４０】
ホット側第２エレメント１２のうち第２線条１２Ｂの長さは７０ｍｍであり、約６４０ＭＨｚ程度の周波数の約α×λ／２に相当する。そして、２本のホット側第２エレメント１２、１２’の間隔は５ｍｍである。
【００４１】
また、各アース側第１エレメント２１、２１’の長さは１５０ｍｍであり、アース側第２エレメント２２の長さは７５ｍｍであり、アース側第３エレメント２３の長さは２０ｍｍである。２本のアース側第１エレメント２１、２１’の間隔は５ｍｍである。そして、アース側第２エレメント２２とアース側第３エレメント２３とは、アース側第２エレメント２２がアース側第１エレメント２１と接続される端点から、４０ｍｍの位置において、接続される。
【００４２】
なお、第１の実施の形態のアンテナは車両の窓ガラス（例えば、図５に示す後部窓ガラス１）の室内面にパターンを形成しているため、ガラス板による波長短縮率αを０．６として、各エレメント長を計算した。
【００４３】
また、本実施の形態のホット側給電点６、アース側給電点７のそれぞれに、図示しない同軸ケーブルの芯線、外皮線を接続し、図示しないチューナーに接続した。
【００４４】
次に、第１の実施の形態のアンテナの動作原理について説明する。
【００４５】
ホット側第１エレメント１１と、ホット側第２エレメント１２の第２線条１２Ｂとは、水平偏波の電波を受信するためのエレメントである。ホット側第２エレメント１２のうち第１線条１２Ａは、前述の通り、偏波面が傾いた電波を受信するためのエレメントである。
【００４６】
第１の実施の形態のアンテナは、ホット側第１エレメント１１を略水平に配置することによって、全方位から受信する地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中帯域の水平偏波の感度を向上させることができ、２本のホット側第２エレメント１２、１２’の少なくとも一方を略水平に配置することによって、全方位から受信する地上波デジタルＴＶ放送波帯の中高帯域の水平偏波の感度を向上させすることができる。
【００４７】
なお、ホット側第２エレメント１２、１２’を、複数本配置することによって車両の水平方向の指向特性が膨らむので、さらに受信感度を向上することができる。このため、電波環境のよい場所で第１の実施の形態のアンテナを設置する場合、ホット側第２エレメント１２を１本のみ配置するようにしてもよい。一方、電波環境の悪い場所で本実施の形態のアンテナを設置する場合、ホット側第２エレメント１２に略平行に複数本のエレメントを配置するようにしてもよい。
【００４８】
アース側第１エレメント２１、２１’は、ホット側第１エレメント１１と同様に、地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中域の水平偏波を受信するためのエレメントである。
【００４９】
ホット側第２エレメント１２、１２’と同様に、アース側第１エレメント２１、２１を略平行に配置することによって、第１の実施の形態のアンテナは、地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中域の電波を全方位から受信する感度を向上させることができる。このため、電波環境がよい場所に本実施の形態のアンテナを設置する場合、２本あるアース側第１エレメント２１、２１’を１本のみ配置するようにしてもよい。一方、電波環境が悪い場所に本実施の形態のアンテナを設置する場合、アース側第１エレメント２１に３本以上のエレメントが略平行に配置されてもよい。
【００５０】
アース側第２エレメント２２は、反射などの影響を受けたことによって偏波面が傾いた地上波デジタルＴＶ放送波帯の中高域の電波を受信するためのエレメントである。
【００５１】
本実施の形態のアンテナでは、ホット側エレメント群１０とボディフランジ２との間に無効容量が発生するが、無効容量が増えることによるアンテナ感度の低下を防ぐために、アンテナのホット側エレメント群１０をボディフランジ２から適度な距離、例えば、無効容量が無視できるほど小さくなる距離を保って配置している。なお、無効容量とは、アンテナを高周波回路とした場合に、接地側に発生する無効電流の大きさに対応する静電容量であり、ボディフランジ２との間に発生する無効容量によって、アンテナの受信感度が低下する。
【００５２】
さらにアース側第４エレメント２４をボディフランジ２とホット側給電点６との間に配置することにより、アンテナとボディフランジ２との間に発生する無効容量を吸収することができ、ホット側エレメント群１０に与える影響を少なくし、アンテナの受信感度を向上させている。
【００５３】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、自動車の窓ガラスの角部が傾斜している、又は、緩い曲線になっている場合でも、ボディフランジ２に沿った位置に配置されるアンテナを提供することができる。
【００５４】
また、第１の実施の形態のアンテナは、全方位における受信感度が高く、水平偏波と、偏波面が傾いた電波とを受信することが可能となるため、反射波が多い劣悪な電波環境であっても良好な受信特性を得ることができる。また、受信する電波に定められている周波数帯域のうち、広い範囲の周波数帯域において、受信感度を高めることができる。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態のアンテナは、第１の実施の形態のアース側第３エレメント２３（図１参照）の代わりに、アース側第５エレメント２５を備える。第２の実施の形態のアンテナのアース側第２エレメント２２の一端は、アース側給電点７と、アース側第５エレメント２５によって接続され、他端は、アース側第１エレメント２１、２１’と接続される。
【００５６】
なお、第２の実施の形態のアンテナのうち、前述した第１の実施の形態のアンテナと同じ構成及び機能については、同じ符号を付し、それらの説明を省略し、主に相違する部分について説明する。
【００５７】
アース側第５エレメント２５は、アース側給電点７と接続される給電点側の第４線条２５Ａ、及び、給電点側の第４線条２５Ａの他端と接続される第５線条２５Ｂとによって構成される。なお、第５線条２５Ｂの他端は、アース側第２エレメント２２と接続される。
【００５８】
第４線条２５Ａは、アース側給電点７から離れるようにホット側エレメント群１０に向かって延伸し、アース側第４エレメント２４と略平行に配置される。第５線条２５Ｂは、第１線条１２Ａと略平行に配置される。
【００５９】
以上説明したように、第２の実施の形態のアンテナは、第５線条２５Ｂを、アース側第２エレメント２２に沿って移動させて、第４線条２５Ａの長さと第５線条２５Ｂの位置とを変更し、アンテナのインピーダンスを調整することができる。
【００６０】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態のアンテナは、第２の実施の形態のアンテナに、ホット側給電点６に接続されるホット側第３エレメント１３が備わる。ホット側第３エレメント１３は、ホット側給電点６に接続される給電点側の第６線条１３Ａと、第６線条１３Ａの他端と接続される第７線条１３Ｂとによって構成される。第６線条１３Ａは、アース側第４エレメント２４から離れる方向に延伸し、第７線条１３Ｂは、アース側エレメント群２０に近づくように水平方向に延伸する。
【００６１】
なお、第３の実施の形態のアンテナのうち、前述した第１及び第２の実施の形態のアンテナと同じ構成及び機能については、同じ符号を付し、それらの説明を省略し、主に相違する部分について説明する。
【００６２】
ホット側第３エレメント１３の第７線条１３Ｂの長さは、ホット側第２エレメント１２の第２線条１２Ｂの長さと同程度とする。
【００６３】
このため、第３の実施の形態のアンテナでは、ホット側第３エレメント１３を追加することによって、受信周波数を広帯域化することができる。
【００６４】
なお、第３の実施の形態のアンテナは、第２の実施の形態にホット側第３エレメント１３を追加したものであるが、第１の実施の形態にホット側第３エレメント１３を追加してもよい。
【００６５】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態のアンテナは、第３の実施の形態のアンテナに、ホット側第４エレメント１４が備わる。ホット側第４エレメント１４は、ホット側第２エレメント１２の水平部分である第２線条１２Ｂ’と略平行する位置に配置され、第２線条１２Ｂ’と電磁結合できる程度の近傍に配置される。ホット側第４エレメント１４の長さは、第２線条１２Ｂ’の長さと略同一である。
【００６６】
なお、第４の実施の形態のアンテナのうち、前述した第１から第３の実施の形態のアンテナと同じ構成及び機能については、同じ符号を付し、それらの説明を省略し、主に相違する部分について説明する。
【００６７】
以上説明したように、第４の実施の形態のアンテナは、ホット側第４エレメント１４を追加することによって、車両の水平方向の指向特性を膨らます、すなわち、全方位での感度を向上させることができる。
【００６８】
なお、第４の実施の形態のアンテナは、ホット側第３エレメント１３及びホット側第４エレメント１４を備えるが、第１及び第２の実施の形態にホット側第４エレメント１４を追加してもよい。
【００６９】
＜アンテナの車両への搭載＞
図５に示すように、後部窓ガラス１の中央部には、複数の加熱線条からなるデフォッガ４が配置される。デフォッガ４の両端はバスバー５、５に接続されており、各バスバー５、５は、それぞれ、電源及びグランドに接続される。後部窓ガラス１は、ボディフランジ２の開口部に取り付けられている。また、後部窓ガラス１の全周縁部には、ボディフランジ２と図５に示す点線との間に、セラミックベース層３が設けられる。
【００７０】
セラミックベース層３は、後部窓ガラス１の面上の全周縁部にスクリーン印刷したセラミックペーストを焼き付けることによって形成される。セラミックペーストは、低融点ガラスの粉末と顔料とをペースト状にしたものを用いるとよい。
【００７１】
本実施の形態のアンテナ８は、後部窓ガラス１の左上部及び右上部の傾斜したボディフランジ２に沿って設置される。なお、ホット側給電点６、アース側給電点７、及び、アース側第４エレメント２４は、見栄えをよくするため、セラミックベース層３上に配置されるとよい。セラミックベース層３上に配置されたエレメントは、ガラスの車内側の面上に設けられたセラミックベース層３上にペースト状の導体を焼き付けることによって形成される。
【００７２】
ホット側給電点６、アース側給電点７、及び、アース側第４エレメント２４を、セラミックベース層３に重ねて配置することによって、アンテナを外部から見ても、黒色のセラミックベース層３に覆われることによって、見栄えをよくすることができる。
【００７３】
なお、左上部及び右上部が斜めに傾斜した辺を有するボディフランジ２を例示したが、ボディフランジ２の左上部及び右上部が緩い曲線である場合でも、ボディフランジ２とアース側第４エレメント２４が容量結合するように、ボディフランジ２の左上部及び右上部の曲線に沿ってアース側第４エレメント２４を配置することによって、本発明を適用することができる。
【００７４】
＜アンテナ特性＞
図６には、本発明の実施の形態のアンテナ利得の周波数特性を太い実線で示し、図８に示す対比例のアンテナの特性を細い実線で示す。
【００７５】
図８に示す対比例のアンテナ１００は、ホット側第１エレメント１０１、ホット側第２エレメント１０２、ホット側第３エレメント１０３及びホット側第４エレメント１０４を含むホット側エレメント群、ホット側エレメント群と接続されるホット側給電点１０５Ａ、アース側第１エレメント１０６、アース側第２エレメント１０７、アース側第３エレメント１０８及びアース側第４エレメント１０９を含むアース側エレメント群、及び、アース側エレメント群と接続されるアース側給電点１０５Ｂを備える。
【００７６】
ホット側第１エレメント１０１及びホット側第２エレメント１０２は、ホット側給電点１０５Ａと接続され、平行に延伸する。ホット側第３エレメント１０３及びホット側第４エレメント１０４は、ホット側給電点１０５Ａと接続され、ホット側第１エレメント１０１と直角方向に延伸する。ホット側第２エレメント１０２及びホット側第３エレメント１０３は、途中で略直角に屈曲される。
【００７７】
アース側第１エレメント１０６及びアース側第２エレメント１０７は、アース側給電点１０５Ｂと接続され、平行に延伸する。アース側第３エレメント１０８及びアース側第４エレメント１０９は、アース側給電点１０５Ｂと接続され、アース側第１エレメント１０６と直角方向に延伸する。
【００７８】
図６に示す通り、本発明の第１の実施の形態は、地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中域（５００ＭＨｚ以上）から高域において、対比例のアンテナ１００よりも高い感度（利得）が得られる。
【００７９】
図７は、本発明の実施の形態のアンテナの指向特性を太い実線で示し、図８に示す対比例のアンテナの指向特性を細い実線で示す。
【００８０】
図７は、本発明の実施の形態のアンテナを車両の後部窓ガラス１に搭載した場合（図５参照）の車両の水平方向の指向特性を示す説明図である。
【００８１】
図７に示す通り、本発明の第１の実施の形態のアンテナは、水平面の全方位に等方位的な指向性を有する。さらに、対比例のアンテナ１００よりほぼ全方位において高い感度が得られる。このため、本発明の実施の形態のアンテナによると、様々な方位から到来するＵＨＦ帯域の電波を確実に捕捉することができる。
【００８２】
以上、日本における地上デジタル放送波（４７０〜７１０ＭＨｚ）、及びＵＨＦテレビ放送波の周波数帯のアンテナを例として、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の周波数帯のアンテナ、例えば、欧州諸国のＵＨＦ帯の地上デジタル放送波（４７０〜８６２ＭＨｚ）、及び、欧州諸国のＶＨＦ帯の地上デジタル放送波（１７４〜８６２ＭＨｚ）にも適用することができる。
【００８３】
また、自動車用のガラスアンテナを例として、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、絶縁体又は誘電体上に形成されたパターンによるアンテナにも適用することができる。例えば、本発明のパターンが設けられた合成樹脂シートをガラス面に貼り付けたものでもよい。
【００８４】
また、以上説明した本実施の形態のアンテナは、テレビ放送波の受信用の水平偏波のアンテナであるが、本実施の形態のアンテナを右回り（又は、左回り）に９０度傾けて、垂直偏波用のアンテナとして、他の移動体通信用のアンテナを構成することもできる。
【００８５】
また、アンテナエレメント、導体部及び給電点の全部又は一部を覆う樹脂製の車輛内装材を設けると、車内側からの見栄えも良好になる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 後部窓ガラス
２ ボディフランジ
３ セラミックベース層
４ デフォッガ
５ バスバー
６ ホット側給電点
７ アース側給電点
８ 本発明の実施の形態のアンテナ
１０ ホット側エレメント群
１１ ホット側第１エレメント
１２、１２’ ホット側第２エレメント
１２Ａ、１２Ａ’ 第１線条
１２Ｂ、１２Ｂ’ 第２線条
１３ ホット側第３エレメント
１３Ａ 第６線条
１３Ｂ 第７線条
１４ ホット側第４エレメント
２０ アース側エレメント群
２１、２１’ アース側第１エレメント
２２ アース側第２エレメント
２３ アース側第３エレメント
２４ アース側第４エレメント
２５ アース側第５エレメント
２５Ａ 第４線条
２５Ｂ 第５線条
【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る地上波デジタルＴＶ放送波、及びＵＨＦ帯アナログＴＶ放送波を受信するのに好適なガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両用のガラスアンテナとしては、後部窓ガラスのデフォッガの加熱用導電線条の上部余白部あるいは下部余白部に設けたアンテナが広く提案され知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。後部窓ガラスにアンテナを設ける場合、後部窓ガラスの大半の領域には防曇用加熱線条が設けられており、その余白部にアンテナを設けることから、アンテナを設けるスペースが制限される。
【０００３】
また、後部窓ガラスに設けられるアンテナでは、アンテナ感度を向上させるためにエレメント本数を増やしたり、デフォッガ領域内に縦エレメントを追加したりしていたが、これによって、アンテナパターンが複雑になり見栄えが悪くなったり、後方視界を妨げるといった問題点があった。また、エレメントの線条本数が増えることによりチューニングのための開発工数やコストが増加するという問題点もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１２４８２２号公報
【特許文献２】特開２００８−５４７４号公報
【特許文献３】特開２００７−２９５５３６号公報
【特許文献４】特開２００６−１９７１８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１〜４のガラスアンテナは、自動車の後部窓ガラスのうち、水平または垂直方向のボディフランジをアースとして利用するために、ボディフランジに平行に配置されている。
【０００６】
一方で、後部窓ガラスの上部左右端にガラスアンテナを配置できれば、ガラスアンテナによる見栄えや視界の悪化を防ぐことができる。しかし、後部窓ガラスの上部左右のボディフランジが傾斜、又は、緩い曲線になっている場合、従来のガラスアンテナを、このボディフランジの傾斜部分に平行、又は、曲線に沿って配置した場合、アンテナの主なエレメントが斜めに配置され、水平偏波の放送波を良好に受信することが困難であった。
【０００７】
本発明は、後部窓ガラスの隅部に配置しても、水平偏波の放送波を良好に受信することができるガラスアンテナの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、第１の発明は、ホット側エレメントとアース側エレメントとを備えるガラスアンテナであって、前記ホット側エレメントは、ホット側給電点と接続され、ホット側第１エレメントと、ホット側第２エレメントとを備え、前記アース側エレメントは、アース側給電点と接続され、アース側第１エレメントと、アース側第２エレメントと、アース側第３エレメントと、アース側第４エレメントとを備え、前記ホット側第１エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側給電点から離れるように水平方向に延伸し、前記ホット側第２エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第１線条と、前記ホット側第１エレメントと略平行に配置される第２線条と前記アース側第１エレメントは、前記ホット側第２エレメントに近づくように水平方向に延伸し、前記アース側第２エレメントは、前記アース側第１エレメントと接続され、前記アース側第４エレメントと平行に配置され、前記アース側第３エレメントは、前記アース側給電点より前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、その他端が前記アース側第２エレメントとを接続し、前記アース側第４エレメントは、前記アース側給電点と接続され、前記ホット側給電点とボディフランジとの間に向かってボディフランジに沿って斜めに配置されることによって、前記ボディフランジと容量結合することを特徴とするガラスアンテナである。
【０００９】
また、第２の発明は、第１の発明において、前記ホット側第２エレメントは長さが異なる複数の第２線条を備えることを特徴とするガラスアンテナである。
【００１０】
また、第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記ホット側第２エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【００１１】
また、第４の発明は、第１乃至第３のいずれか一つの発明において、前記アース側第１エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【００１２】
また、第５の発明は、第１乃至第４のいずれか一つの発明において、前記アース側第３エレメントは、前記アース側給電点から前記アース側第４エレメントと平行に前記ホット側給電点に近づくように延伸する第４線条と、前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、前記アース側第２エレメントと前記第４線条とを接続する第５線条とを含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【００１３】
また、第６の発明は、第１乃至第５のいずれか一つの発明において、前記ホット側エレメントは、さらに、ホット側第３エレメントを備え、前記ホット側第３エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第６線条と、前記アース側エレメントに近づくように水平方向に延伸する第７線条とを含むことを特徴とするガラスアンテナである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のアンテナは、１本のアース側第４エレメントをボディフランジに近接させ、他のアース側エレメントを給電点の反対側に配設することによって、必要なアンテナ感度を確保しつつ、アンテナパターンを簡素化でき、さらに、アンテナ特性の調整も容易で、開発期間を短縮することができる。
【００１５】
よって、前部窓ガラスに配設した場合でも、運転者の視界の妨げにならず、小型かつ高性能のアンテナを提供することができる。
【００１６】
さらに、アンテナエレメント、導体部及び給電点の全部又は一部を窓ガラス周辺部のセラミックペ−スト層上に重ねて設けたので、車外からはアンテナが見えにくくなり、見栄えが良好になる。
【００１７】
さらに、本発明のアンテナは、自動車用の窓ガラス等の傾斜した接地面に配置するので、水平偏波を良好な感度によって受信することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態のアンテナの構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態のアンテナの構成図。
【図３】本発明の第３の実施の形態のアンテナの構成図。
【図４】本発明の第４の実施の形態のアンテナの構成図。
【図５】本発明の実施の形態のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した例を示す図。
【図６】本発明の実施の形態のアンテナの周波数特性図。
【図７】本発明の実施の形態のアンテナの指向特性図。
【図８】本発明の実施の形態の対比例のアンテナの構成図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態のアンテナについて説明する。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１に示すアンテナは、自動車の後部窓ガラスの左上部分のボディフランジ２に沿うように配置されるアンテナである。
【００２１】
第１の実施の形態のアンテナは、ホット側第１エレメント１１、ホット側第２エレメント１２、１２’、ホット側給電点６、アース側給電点７、アース側第１エレメント２１、２１’、アース側第２エレメント２２、アース側第３エレメント２３、及び、アース側第４エレメント２４を、略同一平面上に備える。
【００２２】
なお、以下において、ホット側第１エレメント１１、ホット側第２エレメント１２、１２’を、ホット側エレメント群１０と称する。また、アース側第１エレメント２１、２１’、アース側第２エレメント２２、アース側第３エレメント２３、及びアース側第４エレメント２４を、アース側エレメント群２０と称する。
【００２３】
ホット側第１エレメント１１は、その端点においてホット側給電点６に接続され、ホット側給電点６から離れるように、水平方向に延伸する。
【００２４】
ホット側第２エレメント１２、１２’は、その一端がホット側給電点６と接続され、給電点側に配置される第１線条１２Ａ、１２Ａ’及び、第１線条１２Ａ、１２Ａ’の他端と接続される第２線条１２Ｂ、１２Ｂ’によって構成される。第１線条１２Ａ、１２Ａ’は、アース側第４エレメント２４と略直交し、アース側第４エレメント２４から離れる方向に延伸する。この第１線条１２Ａは、反射などの影響を受け、偏波面が傾いた電波を受信するためのエレメントであるため、水平方向と比較して斜めに配置される。また、第２線条１２Ｂは、ホット側給電点６から離れるように、水平方向に延伸する。
【００２５】
また、ホット側第２エレメント１２、１２’は、それぞれの一端がホット側給電点６に接続され、略平行に延在する２本の線条からなり、ホット側第２エレメント１２’の第１線条１２Ａ’、第２線条１２Ｂ’は、それぞれホット側第２エレメント１２の第１線条１２Ａ、第２線条１２Ｂより短くなっている。
【００２６】
ホット側給電点６とアース側給電点７とは、各々ホット側エレメント群１０及びアース側エレメント群２０と接続される。
【００２７】
アース側第３エレメント２３は、その一端がアース側給電点７と接続され、アース側第４エレメント２４から離れる方向に延伸し、他端においてアース側第２エレメント２２と接続される。アース側第３エレメント２３は、ホット側第２エレメント１２の第１線条１２Ａと略平行に延在する。アース側第２エレメント２２とアース側第３エレメント２３とは、アース側第２エレメント２２の中間点近辺で接続される。アース側第２エレメント２２は、その一端が２本のアース側第１エレメント２１、２１’と接続され、アース側第４エレメント２４と略平行に延在する。
【００２８】
２本のアース側第１エレメント２１、２１’は、ホット側第１エレメント１１、及びホット側第２エレメント１２、１２’の第２線条１２Ｂ、１２Ｂ’と略平行に延在する。
【００２９】
アース側第４エレメント２４は、ボディフランジ２に沿って配置され、アース側給電点７と接続される。なお、ホット側第１エレメント１１とボディフランジ２との間隔よりも、アース側第４エレメント２４とボディフランジ２との間隔が狭くなるように、アース側第４エレメント２４が配置される。
【００３０】
第１の実施の形態では、ボディフランジ２の上側隅部が斜め、すなわち、水平と所定の角度で配置されているので、アース側第４エレメント２４は、ボディフランジ２に沿うように斜めに配置される。なお、ボディフランジ２の上側隅部が緩い曲線であっても、アース側第４エレメント２４は、ボディフランジ２に沿うように斜めに配置される。
【００３１】
次に、第１の実施の形態のアンテナの各エレメントの長さについて説明する。
【００３２】
第１の実施の形態のアンテナのホット側第１エレメント１１の長さは、ガラスの波長短縮率をα、受信帯域の中心周波数（共振周波数）の波長をλとすると、約α×λ／２であるが、ホット側第１エレメント１１が受信帯域のうち低中域側の電波を受信するためのエレメントであるため、α×λ／２以上であることが望ましい。
【００３３】
ホット側第２エレメント１２の第２線条１２Ｂの長さは、ガラスの波長短縮率をα、受信帯域の中心周波数（共振周波数）の波長をλとすると、約α×λ／４であるが、第２線条１２Ｂは受信帯域のうち中高域の電波を受信するためのエレメントであるため、第２線条１２Ｂの長さはα×λ／４以下であることが望ましい。
【００３４】
第１線条１２Ａの長さも、受信帯域の中心周波数の波長をλとすると約α×λ／４以下である。これは、第１線条１２Ａは、中高域の電波を受信するためのエレメントであるためである。
【００３５】
２本のホット側第２エレメント１２、１２’は、両エレメントが電磁結合するように狭い間隔で配置されている。
【００３６】
２本のアース側第１エレメント２１、２１’の長さは略同一であり、受信帯域の中心周波数の波長をλとすると約α×λ／２であり、該２本のエレメントは、電磁結合するように狭い間隔で配置されている。
【００３７】
なお、アース側第２エレメント２２とアース側第４エレメント２４の長さを、各々波長をλとすると約α×λ／４とした場合、本実施の形態のアンテナは、良好な感度（利得）が得られる。
【００３８】
図１に示すアンテナは、日本のＵＨＦテレビ帯（周波数帯４７０〜７７０ＭＨｚ）、又は地上デジタル放送波帯（周波数帯４７０〜７１０ＭＨｚ）のアンテナに適用した場合の長さである。
【００３９】
具体的には、ホット側第１エレメント１１の長さは、１６０ｍｍであり、約５６０ＭＨｚ程度の周波数の約α×λ／２に相当する。本実施の形態のアンテナは、ホット側第１エレメント１１が、１１０ｍｍ〜１８０ｍｍであれば、対応する周波数において同様な感度が得られる。
【００４０】
ホット側第２エレメント１２のうち第２線条１２Ｂの長さは７０ｍｍであり、約６４０ＭＨｚ程度の周波数の約α×λ／２に相当する。そして、２本のホット側第２エレメント１２、１２’の間隔は５ｍｍである。
【００４１】
また、各アース側第１エレメント２１、２１’の長さは１５０ｍｍであり、アース側第２エレメント２２の長さは７５ｍｍであり、アース側第３エレメント２３の長さは２０ｍｍである。２本のアース側第１エレメント２１、２１’の間隔は５ｍｍである。そして、アース側第２エレメント２２とアース側第３エレメント２３とは、アース側第２エレメント２２がアース側第１エレメント２１と接続される端点から、４０ｍｍの位置において、接続される。
【００４２】
なお、第１の実施の形態のアンテナは車両の窓ガラス（例えば、図５に示す後部窓ガラス１）の室内面にパターンを形成しているため、ガラス板による波長短縮率αを０．６として、各エレメント長を計算した。
【００４３】
また、本実施の形態のホット側給電点６、アース側給電点７のそれぞれに、図示しない同軸ケーブルの芯線、外皮線を接続し、図示しないチューナーに接続した。
【００４４】
次に、第１の実施の形態のアンテナの動作原理について説明する。
【００４５】
ホット側第１エレメント１１と、ホット側第２エレメント１２の第２線条１２Ｂとは、水平偏波の電波を受信するためのエレメントである。ホット側第２エレメント１２のうち第１線条１２Ａは、前述の通り、偏波面が傾いた電波を受信するためのエレメントである。
【００４６】
第１の実施の形態のアンテナは、ホット側第１エレメント１１を略水平に配置することによって、全方位から受信する地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中帯域の水平偏波の感度を向上させることができ、２本のホット側第２エレメント１２、１２’の少なくとも一方を略水平に配置することによって、全方位から受信する地上波デジタルＴＶ放送波帯の中高帯域の水平偏波の感度を向上させすることができる。
【００４７】
なお、ホット側第２エレメント１２、１２’を、複数本配置することによって車両の水平方向の指向特性が膨らむので、さらに受信感度を向上することができる。このため、電波環境のよい場所で第１の実施の形態のアンテナを設置する場合、ホット側第２エレメント１２を１本のみ配置するようにしてもよい。一方、電波環境の悪い場所で本実施の形態のアンテナを設置する場合、ホット側第２エレメント１２に略平行に複数本のエレメントを配置するようにしてもよい。
【００４８】
アース側第１エレメント２１、２１’は、ホット側第１エレメント１１と同様に、地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中域の水平偏波を受信するためのエレメントである。
【００４９】
ホット側第２エレメント１２、１２’と同様に、アース側第１エレメント２１、２１を略平行に配置することによって、第１の実施の形態のアンテナは、地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中域の電波を全方位から受信する感度を向上させることができる。このため、電波環境がよい場所に本実施の形態のアンテナを設置する場合、２本あるアース側第１エレメント２１、２１’を１本のみ配置するようにしてもよい。一方、電波環境が悪い場所に本実施の形態のアンテナを設置する場合、アース側第１エレメント２１に３本以上のエレメントが略平行に配置されてもよい。
【００５０】
アース側第２エレメント２２は、反射などの影響を受けたことによって偏波面が傾いた地上波デジタルＴＶ放送波帯の中高域の電波を受信するためのエレメントである。
【００５１】
本実施の形態のアンテナでは、ホット側エレメント群１０とボディフランジ２との間に無効容量が発生するが、無効容量が増えることによるアンテナ感度の低下を防ぐために、アンテナのホット側エレメント群１０をボディフランジ２から適度な距離、例えば、無効容量が無視できるほど小さくなる距離を保って配置している。なお、無効容量とは、アンテナを高周波回路とした場合に、接地側に発生する無効電流の大きさに対応する静電容量であり、ボディフランジ２との間に発生する無効容量によって、アンテナの受信感度が低下する。
【００５２】
さらにアース側第４エレメント２４をボディフランジ２とホット側給電点６との間に配置することにより、アンテナとボディフランジ２との間に発生する無効容量を吸収することができ、ホット側エレメント群１０に与える影響を少なくし、アンテナの受信感度を向上させている。
【００５３】
以上説明したように、第１の実施の形態によれば、自動車の窓ガラスの角部が傾斜している、又は、緩い曲線になっている場合でも、ボディフランジ２に沿った位置に配置されるアンテナを提供することができる。
【００５４】
また、第１の実施の形態のアンテナは、全方位における受信感度が高く、水平偏波と、偏波面が傾いた電波とを受信することが可能となるため、反射波が多い劣悪な電波環境であっても良好な受信特性を得ることができる。また、受信する電波に定められている周波数帯域のうち、広い範囲の周波数帯域において、受信感度を高めることができる。
【００５５】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態のアンテナは、第１の実施の形態のアース側第３エレメント２３（図１参照）の代わりに、アース側第５エレメント２５を備える。第２の実施の形態のアンテナのアース側第２エレメント２２の一端は、アース側給電点７と、アース側第５エレメント２５によって接続され、他端は、アース側第１エレメント２１、２１’と接続される。
【００５６】
なお、第２の実施の形態のアンテナのうち、前述した第１の実施の形態のアンテナと同じ構成及び機能については、同じ符号を付し、それらの説明を省略し、主に相違する部分について説明する。
【００５７】
アース側第５エレメント２５は、アース側給電点７と接続される給電点側の第４線条２５Ａ、及び、給電点側の第４線条２５Ａの他端と接続される第５線条２５Ｂとによって構成される。なお、第５線条２５Ｂの他端は、アース側第２エレメント２２と接続される。
【００５８】
第４線条２５Ａは、アース側給電点７から離れるようにホット側エレメント群１０に向かって延伸し、アース側第４エレメント２４と略平行に配置される。第５線条２５Ｂは、第１線条１２Ａと略平行に配置される。
【００５９】
以上説明したように、第２の実施の形態のアンテナは、第５線条２５Ｂを、アース側第２エレメント２２に沿って移動させて、第４線条２５Ａの長さと第５線条２５Ｂの位置とを変更し、アンテナのインピーダンスを調整することができる。
【００６０】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態のアンテナは、第２の実施の形態のアンテナに、ホット側給電点６に接続されるホット側第３エレメント１３が備わる。ホット側第３エレメント１３は、ホット側給電点６に接続される給電点側の第６線条１３Ａと、第６線条１３Ａの他端と接続される第７線条１３Ｂとによって構成される。第６線条１３Ａは、アース側第４エレメント２４から離れる方向に延伸し、第７線条１３Ｂは、アース側エレメント群２０に近づくように水平方向に延伸する。
【００６１】
なお、第３の実施の形態のアンテナのうち、前述した第１及び第２の実施の形態のアンテナと同じ構成及び機能については、同じ符号を付し、それらの説明を省略し、主に相違する部分について説明する。
【００６２】
ホット側第３エレメント１３の第７線条１３Ｂの長さは、ホット側第２エレメント１２の第２線条１２Ｂの長さと同程度とする。
【００６３】
このため、第３の実施の形態のアンテナでは、ホット側第３エレメント１３を追加することによって、受信周波数を広帯域化することができる。
【００６４】
なお、第３の実施の形態のアンテナは、第２の実施の形態にホット側第３エレメント１３を追加したものであるが、第１の実施の形態にホット側第３エレメント１３を追加してもよい。
【００６５】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態のアンテナは、第３の実施の形態のアンテナに、ホット側第４エレメント１４が備わる。ホット側第４エレメント１４は、ホット側第２エレメント１２の水平部分である第２線条１２Ｂ’と略平行する位置に配置され、第２線条１２Ｂ’と電磁結合できる程度の近傍に配置される。ホット側第４エレメント１４の長さは、第２線条１２Ｂ’の長さと略同一である。
【００６６】
なお、第４の実施の形態のアンテナのうち、前述した第１から第３の実施の形態のアンテナと同じ構成及び機能については、同じ符号を付し、それらの説明を省略し、主に相違する部分について説明する。
【００６７】
以上説明したように、第４の実施の形態のアンテナは、ホット側第４エレメント１４を追加することによって、車両の水平方向の指向特性を膨らます、すなわち、全方位での感度を向上させることができる。
【００６８】
なお、第４の実施の形態のアンテナは、ホット側第３エレメント１３及びホット側第４エレメント１４を備えるが、第１及び第２の実施の形態にホット側第４エレメント１４を追加してもよい。
【００６９】
＜アンテナの車両への搭載＞
図５に示すように、後部窓ガラス１の中央部には、複数の加熱線条からなるデフォッガ４が配置される。デフォッガ４の両端はバスバー５、５に接続されており、各バスバー５、５は、それぞれ、電源及びグランドに接続される。後部窓ガラス１は、ボディフランジ２の開口部に取り付けられている。また、後部窓ガラス１の全周縁部には、ボディフランジ２と図５に示す点線との間に、セラミックベース層３が設けられる。
【００７０】
セラミックベース層３は、後部窓ガラス１の面上の全周縁部にスクリーン印刷したセラミックペーストを焼き付けることによって形成される。セラミックペーストは、低融点ガラスの粉末と顔料とをペースト状にしたものを用いるとよい。
【００７１】
本実施の形態のアンテナ８は、後部窓ガラス１の左上部及び右上部の傾斜したボディフランジ２に沿って設置される。なお、ホット側給電点６、アース側給電点７、及び、アース側第４エレメント２４は、見栄えをよくするため、セラミックベース層３上に配置されるとよい。セラミックベース層３上に配置されたエレメントは、ガラスの車内側の面上に設けられたセラミックベース層３上にペースト状の導体を焼き付けることによって形成される。
【００７２】
ホット側給電点６、アース側給電点７、及び、アース側第４エレメント２４を、セラミックベース層３に重ねて配置することによって、アンテナを外部から見ても、黒色のセラミックベース層３に覆われることによって、見栄えをよくすることができる。
【００７３】
なお、左上部及び右上部が斜めに傾斜した辺を有するボディフランジ２を例示したが、ボディフランジ２の左上部及び右上部が緩い曲線である場合でも、ボディフランジ２とアース側第４エレメント２４が容量結合するように、ボディフランジ２の左上部及び右上部の曲線に沿ってアース側第４エレメント２４を配置することによって、本発明を適用することができる。
【００７４】
＜アンテナ特性＞
図６には、本発明の実施の形態のアンテナ利得の周波数特性を太い実線で示し、図８に示す対比例のアンテナの特性を細い実線で示す。
【００７５】
図８に示す対比例のアンテナ１００は、ホット側第１エレメント１０１、ホット側第２エレメント１０２、ホット側第３エレメント１０３及びホット側第４エレメント１０４を含むホット側エレメント群、ホット側エレメント群と接続されるホット側給電点１０５Ａ、アース側第１エレメント１０６、アース側第２エレメント１０７、アース側第３エレメント１０８及びアース側第４エレメント１０９を含むアース側エレメント群、及び、アース側エレメント群と接続されるアース側給電点１０５Ｂを備える。
【００７６】
ホット側第１エレメント１０１及びホット側第２エレメント１０２は、ホット側給電点１０５Ａと接続され、平行に延伸する。ホット側第３エレメント１０３及びホット側第４エレメント１０４は、ホット側給電点１０５Ａと接続され、ホット側第１エレメント１０１と直角方向に延伸する。ホット側第２エレメント１０２及びホット側第３エレメント１０３は、途中で略直角に屈曲される。
【００７７】
アース側第１エレメント１０６及びアース側第２エレメント１０７は、アース側給電点１０５Ｂと接続され、平行に延伸する。アース側第３エレメント１０８及びアース側第４エレメント１０９は、アース側給電点１０５Ｂと接続され、アース側第１エレメント１０６と直角方向に延伸する。
【００７８】
図６に示す通り、本発明の第１の実施の形態は、地上波デジタルＴＶ放送波帯の低中域（５００ＭＨｚ以上）から高域において、対比例のアンテナ１００よりも高い感度（利得）が得られる。
【００７９】
図７は、本発明の実施の形態のアンテナの指向特性を太い実線で示し、図８に示す対比例のアンテナの指向特性を細い実線で示す。
【００８０】
図７は、本発明の実施の形態のアンテナを車両の後部窓ガラス１に搭載した場合（図５参照）の車両の水平方向の指向特性を示す説明図である。
【００８１】
図７に示す通り、本発明の第１の実施の形態のアンテナは、水平面の全方位に等方位的な指向性を有する。さらに、対比例のアンテナ１００よりほぼ全方位において高い感度が得られる。このため、本発明の実施の形態のアンテナによると、様々な方位から到来するＵＨＦ帯域の電波を確実に捕捉することができる。
【００８２】
以上、日本における地上デジタル放送波（４７０〜７１０ＭＨｚ）、及びＵＨＦテレビ放送波の周波数帯のアンテナを例として、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、他の周波数帯のアンテナ、例えば、欧州諸国のＵＨＦ帯の地上デジタル放送波（４７０〜８６２ＭＨｚ）、及び、欧州諸国のＶＨＦ帯の地上デジタル放送波（１７４〜８６２ＭＨｚ）にも適用することができる。
【００８３】
また、自動車用のガラスアンテナを例として、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、絶縁体又は誘電体上に形成されたパターンによるアンテナにも適用することができる。例えば、本発明のパターンが設けられた合成樹脂シートをガラス面に貼り付けたものでもよい。
【００８４】
また、以上説明した本実施の形態のアンテナは、テレビ放送波の受信用の水平偏波のアンテナであるが、本実施の形態のアンテナを右回り（又は、左回り）に９０度傾けて、垂直偏波用のアンテナとして、他の移動体通信用のアンテナを構成することもできる。
【００８５】
また、アンテナエレメント、導体部及び給電点の全部又は一部を覆う樹脂製の車輛内装材を設けると、車内側からの見栄えも良好になる。
【符号の説明】
【００８６】
１ 後部窓ガラス
２ ボディフランジ
３ セラミックベース層
４ デフォッガ
５ バスバー
６ ホット側給電点
７ アース側給電点
８ 本発明の実施の形態のアンテナ
１０ ホット側エレメント群
１１ ホット側第１エレメント
１２、１２’ ホット側第２エレメント
１２Ａ、１２Ａ’ 第１線条
１２Ｂ、１２Ｂ’ 第２線条
１３ ホット側第３エレメント
１３Ａ 第６線条
１３Ｂ 第７線条
１４ ホット側第４エレメント
２０ アース側エレメント群
２１、２１’ アース側第１エレメント
２２ アース側第２エレメント
２３ アース側第３エレメント
２４ アース側第４エレメント
２５ アース側第５エレメント
２５Ａ 第４線条
２５Ｂ 第５線条
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホット側エレメントとアース側エレメントとを備えるガラスアンテナであって、
前記ホット側エレメントは、ホット側給電点と接続され、ホット側第１エレメントと、ホット側第２エレメントとを備え、
前記アース側エレメントは、アース側給電点と接続され、アース側第１エレメントと、アース側第２エレメントと、アース側第３エレメントと、アース側第４エレメントとを備え、
前記ホット側第１エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側給電点から離れるように水平方向に延伸し、
前記ホット側第２エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第１線条と、前記ホット側第１エレメントと略平行に配置される第２線条とを含み、
前記アース側第１エレメントは、前記ホット側第２エレメントに近づくように水平方向に延伸し、
前記アース側第２エレメントは、前記アース側第１エレメントと接続され、前記アース側第４エレメントと平行に配置され、
前記アース側第３エレメントは、前記アース側給電点より前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、その他端が前記アース側第２エレメントと接続し、
前記アース側第４エレメントは、前記アース側給電点と接続され、前記ホット側給電点とボディフランジとの間に向かってボディフランジに沿って斜めに配置されることによって、前記ボディフランジと容量結合することを特徴とするガラスアンテナ。
【請求項２】
前記ホット側第２エレメントは長さが異なる複数の第２線条を備えることを特徴とする請求項１に記載のガラスアンテナ。
【請求項３】
前記ホット側第２エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のガラスアンテナ。
【請求項４】
前記アース側第１エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含む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ガラスアンテナ。
【請求項５】
前記アース側第３エレメントは、
前記アース側給電点から前記アース側第４エレメントと平行に前記ホット側給電点に近づくように延伸する第４線条と、
前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、前記アース側第２エレメントと前記第４線条とを接続する第５線条とを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項６】
前記ホット側エレメントは、さらに、ホット側第３エレメントを備え、
前記ホット側第３エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第６線条と、前記アース側エレメントに近づくように水平方向に延伸する第７線条とを含む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ガラスアンテナ。
【請求項１】
ホット側エレメントとアース側エレメントとを備えるガラスアンテナであって、
前記ホット側エレメントは、ホット側給電点と接続され、ホット側第１エレメントと、ホット側第２エレメントとを備え、
前記アース側エレメントは、アース側給電点と接続され、アース側第１エレメントと、アース側第２エレメントと、アース側第３エレメントと、アース側第４エレメントとを備え、
前記ホット側第１エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側給電点から離れるように水平方向に延伸し、
前記ホット側第２エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第１線条と、前記ホット側第１エレメントと略平行に配置される第２線条とを含み、
前記アース側第１エレメントは、前記ホット側第２エレメントに近づくように水平方向に延伸し、
前記アース側第２エレメントは、前記アース側第１エレメントと接続され、前記アース側第４エレメントと平行に配置され、
前記アース側第３エレメントは、前記アース側給電点より前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、その他端が前記アース側第２エレメントと接続し、
前記アース側第４エレメントは、前記アース側給電点と接続され、前記ホット側給電点とボディフランジとの間に向かってボディフランジに沿って斜めに配置されることによって、前記ボディフランジと容量結合することを特徴とするガラスアンテナ。
【請求項２】
前記ホット側第２エレメントは長さが異なる複数の第２線条を備えることを特徴とする請求項１に記載のガラスアンテナ。
【請求項３】
前記ホット側第２エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のガラスアンテナ。
【請求項４】
前記アース側第１エレメントは、互いに電磁結合するように近接する位置に平行に配置される２本以上の線条を含む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ガラスアンテナ。
【請求項５】
前記アース側第３エレメントは、
前記アース側給電点から前記アース側第４エレメントと平行に前記ホット側給電点に近づくように延伸する第４線条と、
前記アース側第４エレメントから離れる方向に延伸し、前記アース側第２エレメントと前記第４線条とを接続する第５線条とを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項６】
前記ホット側エレメントは、さらに、ホット側第３エレメントを備え、
前記ホット側第３エレメントは、前記ホット側給電点と接続され、前記アース側第４エレメントから離れるように延伸する第６線条と、前記アース側エレメントに近づくように水平方向に延伸する第７線条とを含む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ガラスアンテナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１４６９６３（Ｐ２０１１−１４６９６３Ａ）
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−６６５１（Ｐ２０１０−６６５１）
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月２８日（２０１１．７．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月１５日（２０１０．１．１５）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]