ガラスアンテナ
【課題】ガラス板面の片面に配置でき、簡単な構造の衛星波受信用ガラスアンテナを提供する。
【解決手段】芯線側給電点に接続した芯線側エレメントと、グランド側給電点を内部に有したグランド側エレメントとからなるガラスアンテナにおいて、前記グランド側エレメントは、略矩形状のグランド面状導体部を前記芯線側給電点と近接する位置に有し、前記グランド面状導体部の面内に少なくとも１つのグランド側給電点を設けてなり、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点と対向する前記グランド面状導体部の一辺に対して鉛直になるように設けた仮想線に直交し、かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した直交線条か、または、前記仮想線と略平行かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した平行線条の少なくとも一方を有することを特徴とする。
【解決手段】芯線側給電点に接続した芯線側エレメントと、グランド側給電点を内部に有したグランド側エレメントとからなるガラスアンテナにおいて、前記グランド側エレメントは、略矩形状のグランド面状導体部を前記芯線側給電点と近接する位置に有し、前記グランド面状導体部の面内に少なくとも１つのグランド側給電点を設けてなり、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点と対向する前記グランド面状導体部の一辺に対して鉛直になるように設けた仮想線に直交し、かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した直交線条か、または、前記仮想線と略平行かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した平行線条の少なくとも一方を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面、又は緩い曲面に装着される自動車等の車両の窓ガラスに設けられるＶＨＦ帯からマイクロ波帯の電波を受信できるアンテナに関し、特に、北米サテライトラジオ、欧州デジタルラジオの他、ＧＰＳ、ＳＤＡＲＳ等の衛星通信に好適な円偏波アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ衛星通信（Global Positioning System、全地球無線測位システム）や、ＸＭサテライト放送、シリウスサテライト放送等の欧米諸国の衛星デジタルラジオ放送サービスであるＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service）の衛星通信や、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System、道路交通情報通信システム）、ＥＴＣ（electronic toll collection、電子料金徴収システム）等に利用されるマイクロ波帯用の平面アンテナとして、マイクロストリップアンテナが良く知られており、マイクロストリップアンテナは自動車の金属屋根や金属製のトランクリッドなどの広い金属板上に設置されることによって、高い仰角から到来する電波にも、低い仰角から到来する電波にも高い受信性能を発揮することができる。
【０００３】
しかし、今般、主に自動車の外観デザイン上の問題から、衛星波受信用アンテナを自動車の金属屋根や金属製トランクリッドではなく、ダッシュボードの内部や窓ガラスに設けたいというニーズがあり、このようなダッシュボード内及び窓ガラスに設けたアンテナとして、特許文献１から５に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００３／１０５２７８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１４８２０号公報
【特許文献３】特開２００４−２１４８１９号公報
【特許文献４】特開２００８−１４１７６５号公報
【特許文献５】特開２００２−５２９５７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車の窓ガラスに設けた前記特許文献１〜３に記載されたアンテナは、誘電体基板の片面のみに構成可能なコープレーナー形のアンテナである。このようなアンテナは、広い導体面積を必要とすることから、ガラス窓に配置すると視界を妨げる問題点があり、さらに、自動車に搭載した場合に性能が劣化してしまう問題点もある。
【０００６】
また、特許文献４に記載されたアンテナは、窓ガラスに取り付けることを想定したマイクロストリップアンテナであるが、前記特許文献１〜３と同様に、窓ガラスを透した視界を妨げる問題点がある。
【０００７】
また、特許文献５に記載の発明は、カーナビゲーション用車載式電子制御装置とＧＰＳ用のマイクロストリップアンテナを一体化し、前記マイクロストリップアンテナを前記カーナビゲーション用車載式電子制御装置と共に、ダッシュボード内部に搭載するカーナビゲーション車載式電子制御装置の搭載構造に関する発明である。このようにＧＰＳ用受信アンテナをダッシュボード内に搭載すると、ダッシュボード内部のさまざまな電装品・金属部品から電気的な影響を受け易く、アンテナ性能が劣化してしまう問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決し、ＶＨＦ帯からマイクロ波帯までガラス板面の片面に配置でき、簡単な構造で、視界を妨げることなく、所望の受信性能を得ることができる衛星波受信用の円偏波アンテナを提供することを目的とする。
【０００９】
すなわち、本発明は、芯線側給電点に接続した芯線側エレメントと、グランド側給電点を内部に有したグランド側エレメントとからなるガラスアンテナにおいて、前記グランド側エレメントは、略矩形状のグランド面状導体部を前記芯線側給電点と近接する位置に有し、前記グランド面状導体部の面内に少なくとも１つのグランド側給電点を設けてなり、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点と対向する前記グランド面状導体部の一辺に対して鉛直になるように設けた仮想線に直交し、かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した直交線条か、または、前記仮想線と略平行かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した平行線条の少なくとも一方を有することを特徴とするガラスアンテナである。
【００１０】
また、本発明は、前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、前記直交線条と、前記平行線条との両方が前記芯線側給電点に接続されることを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１１】
また、本発明は、前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、前記平行線条は、前記芯線側給電点に接続され、前記直交線条は、前記平行線条の先端から前記平行線条に略直交する方向に延伸したことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１２】
また、本発明は、前記芯線側エレメントの直交線条および平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、前記直交線条の長さと前記平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１３】
また、本発明は、前記芯線側エレメントは、前記直交線条または前記平行線条のいずれか一方を有し、前記平行線条または前記直交線条の長さを略α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）としたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１４】
また、本発明は、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点に接続された前記直交線条を有し、前記直交線条は、該直交線条に対して略直交するように、該直交線条の先端から前記グランド面状導体部側に向けて延伸した補助平行線条を備えることを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１５】
また、本発明は、前記芯線側エレメントの直交線条および前記補助平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、前記直交線条の長さと前記補助平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする上述のガラスアンテナ。
【００１６】
また、本発明は、前記グランド面状導体部の、芯線側給電点と近接していない辺の一辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部を、前記グランド面状導体部の少なくとも１箇所に隣接して設けたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１７】
また、本発明は、前記グランド側エレメントのグランド面状導体部、又は閉ループ部のいずれかに接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１８】
また、本発明は、前記グランド側エレメントのグランド面状導体部に接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１９】
また、前記補助線条の長さをα・λ／４〜α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とし、前記補助線条と、該補助線条に略平行に延伸した前記直交線条または前記平行線条との間隔をα・λ／８〜α・λ／４としたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００２０】
また、本発明は、前記グランド面状導体部の前記芯線側給電点に対向する辺の略中央部分に切欠部を設けたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のアンテナによると、芯線側エレメントとして前記平行線条、または前記直交線条のいずれかを配設したことによって、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグラウンドエレメント２０に誘起される電流の向きが直角となるために、偏波面の回転する円偏波を効率よく受信することが可能となる。
【００２２】
また、芯線側エレメントの平行線条と直交線条とを略直交するように配設し、該平行線条の長さと該直交線条の長さの合計が略α・λ／２となるように、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３の間で調整することにより、芯線側エレメントに誘起される電流とグラウンド側エレメントに誘起される電流の位相をλ／４だけずれるようにすることができ、偏波面の回転する円偏波を芯線側エレメントとグランド側エレメントでより一層効率よく受信することが可能となる。
【００２３】
また、前記矩形状のグランド面状導体部の芯線側給電点側とは対向していない一辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部を隣接させたことで、この閉ループ部が摂動素子として機能し、グランド側エレメントが閉ループ部を有さず、グランド面状導体部だけの場合に比べ、より高効率に電波を受信することができる。
【００２４】
また、前記グランド側エレメントの補助線条が、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延びている線条と同一方向かつ略平行に配設されることにより、本発明のアンテナに誘起される電流が、前記芯線側エレメントと前記グランド側エレメントの間を、ループを描くように流れるため、偏波面の回転する円偏波をより好適に受信できるアンテナとなる。
【００２５】
このようにして、一点給電で簡単な構造の小型の平面アンテナを構成でき、窓ガラスに装着しても視界の妨げにならず、美観を損ねることもなく、小型かつ高性能のアンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１のアンテナの構成を説明する図。
【図２】本発明の実施例２のアンテナの構成を説明する図。
【図３】本発明の実施例３のアンテナの構成を説明する図。
【図４】本発明の実施例４のアンテナの構成を説明する図。
【図５】本発明の実施例５のアンテナの構成を説明する図。
【図６】本発明の実施例６のアンテナの構成を説明する図。
【図７】本発明の実施例７のアンテナの構成を説明する図。
【図８】本発明の実施例８のアンテナの構成を説明する図。
【図９】本発明の実施例９のアンテナの構成を説明する図。
【図１０】本発明の実施例１０のアンテナの構成を説明する図。
【図１１】本発明の実施例１１のアンテナの構成を説明する図。
【図１２】本発明の実施例１２のアンテナの構成を説明する図。
【図１３】本発明の実施例１３のアンテナの構成を説明する図。
【図１４】本発明の実施例１４のアンテナの構成を説明する図。
【図１５】本発明の実施例１５のアンテナの構成を説明する図。
【図１６】本発明の実施例１６のアンテナの構成を説明する図。
【図１７】本発明の実施例１７のアンテナの構成を説明する図。
【図１８】本発明の実施例１のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した全体正面図。
【図１９】本発明の実施例１２のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した全体正面図。
【図２０】本発明の実施例１のアンテナの指向特性図。
【図２１】本発明の実施例１２のアンテナの衛星波の到来方向の仰角と平均利得の関係を示す図。
【図２２】比較例（ダッシュボード内部に搭載したカーナビゲーション車載式電子制御装置のＧＰＳアンテナ）の衛星波の到来方向の仰角と平均利得の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１から図１７に示したアンテナパターンは、窓ガラスの車内面側から見た図であり、該アンテナが受信する電波は車外から到来するものとして、それぞれ説明をおこなう。
【００２８】
本発明のアンテナは、芯線側給電点１１に接続した芯線側エレメント１０と、グランド側給電点２１を内部に有したグランド側エレメント２０とから構成される。グランド側エレメント２０は、略矩形状のグランド面状導体部２２を有し、芯線側給電点１１と近接する位置に設け、グランド面状導体部２２の面内に少なくとも１つのグランド側給電点２１を設けている。芯線側エレメント１０は、図３、図４に示したように、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２の芯線側給電点１１との対向辺に対して鉛直になるように結んだ仮想線３０に略直交する直交線条１２か、または、仮想線３０と略平行で、グランド面状導体部２２から遠ざかる方向に芯線側給電点１１から延ばした平行線条１３のいずれか一方を、芯線側給電点１１に接続する構成とした。
【００２９】
このような構成にすることにより、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の向きが直角となるために、円偏波を受信することができる。
【００３０】
あるいは、図１に示したように、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１から仮想線３０に対して略直交方向に延ばした直交線条１２と、その先端からグランド面状導体部２２側に仮想線３０と略平行に延ばした平行線条１３とした構成とすることができる。
【００３１】
さらにまた、図２に示したように、芯線側エレメント１０は、芯線側給電点１１から仮想線３０に対して略直交方向に延ばした直交線条１２と、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２から遠ざかる方向で、仮想線３０に略平行に延ばした平行線条１３との、直交する２つの方向に延ばすようにしてもよい。
【００３２】
芯線側エレメント１０の直交線条１２、及び平行線条１３の各長さは、それぞれα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とするのが好ましく、これにより、おのおのに誘起される電流の位相をλ／４だけずらすことができ、偏波面の回転する円偏波を芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０で効率よく受信することができる。
【００３３】
芯線側エレメント１０の直交線条１２は、芯線側給電点１１から仮想線３０に略直交方向に配設した場合、平行線条１３については、直交線条１２の先端よりグランド面状導体部２２側に向けて仮想線３０に平行に伸ばす（図１、図５及び図７〜図１１参照）、あるいは芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で仮想線３０に平行に伸ばす（図２、図６及び図７参照）、のいずれか一方、あるいは両方向に伸ばす（図７参照）ようにしても良い。
【００３４】
さらに、芯線側給電点１１から仮想線３０に平行に伸ばす平行線条１３は、芯線側給電点１１のどの位置から延ばしても良く、グランド面状導体部２２と離れる方向で水平に延伸させれば良い。
【００３５】
さらに、図８に示すように、平行線条１３が、直交線条１２の先端からグランド面状導体部２２側に向けて仮想線３０に平行に伸ばしている場合には、さらに、直交線条１２の先端からグランド面状導体部２２と離れる方向で仮想線３０に平行に第２平行線条１４を延伸させるようにしても良い。
【００３６】
また、芯線側エレメント１０について、図２、図９〜図１０に示したように、芯線側エレメント１０の直交線条１２の芯線側給電点１１から延伸させる方向とは逆方向に向けて、グランド面状導体部２２の略方形の辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させる（図２、図９〜図１０参照）、または、図１１に示したように、矩形状のグランド面状導体部２２の芯線側給電点１１側とは反対方向に面した側の辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させるようにしても良い。すなわち、閉ループ部２３は、芯線側給電点１１側ではない辺であれば、いずれの辺でもよい。また、前述した閉ループ部２３は、後述する実施例のうち、閉ループ部２３を有さない、いずれの実施例とも組み合わせることができる。
【００３７】
グランド面状導体部２２の一辺を共有辺とした閉ループ部２３を隣接させたのは、この閉ループ部２３が摂動素子として機能し、グランド側エレメント２０を略方形で面状のベタにした場合に比べ、より高効率に電波を受信することができるためである。
【００３８】
また、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の形状は、略正方形から略長方形の矩形状の面状導体とするのが望ましく、グランド面状導体部２２の仮想線３０に平行な辺の長さはα・λ／４前後とした。
【００３９】
また、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２を面状導体ではなく、線条のエレメントとすることもできるが、いずれの場合もある程度の面積があるのが望ましい。
【００４０】
さらに、グランド側エレメント２０に、図９に示したような、グランド面状導体部２２の仮想線３０に平行な辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３内を略二分するような水平線条をさらに設けるようにしても良い。
【００４１】
さらにまた、グランド側エレメント２０について、図１６に示したように、グランド面状導体部２２の、芯線側給電点１１と対向する辺を除く辺のうちの２辺に矩形状の閉ループ部２３を隣接して設けてもよい。
【００４２】
さらにまた、図１０に示したように、グランド面状導体部２２の芯線側給電点１１に面する側の側辺の中央部近傍の一部に切欠部を設けるようにしても良い。これは、ハンダ付け等によって芯線側給電点１１に固定する給電端子金具３の座金等が不慮にしてグランド面状導体部２２に接触しショートしないようにするためである。
【００４３】
芯線側給電点１１とグランド側給電点２１のそれぞれに、図示しない端子金具３の正極、負極をハンダ付け等によってそれぞれ固定した後、図示しない同軸ケーブルの芯線、外皮線を端子金具３の正極、負極にそれぞれ接続する。グランド側エレメント２０に設ける給電点２１の位置に端子金具３の台座を設ける場合、給電点は少なくとも１箇所あれば良いが、給電点を２箇所設けると端子金具３を安定してグランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に固着できる。また、給電点２１は１箇所でも高いアンテナ性能を得ることができるが、図１乃至図１７に示すように２箇所に設けたときに、高いアンテナ性能が得やすくなる。
【００４４】
また、図１２乃至図１６に示したように、芯線側給電点１１に設けた平行線条１３の先端に、平行線条１３と直交する右方向に延ばすように直交線条１２を接続し、直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／８〜α・λ／３（λ：受信周波数の中間波長、α：ガラスの波長短縮率）とすることで、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流の流れが直角になり、該電流の位相が略λ／４だけずれるため、右円偏波を好適に受信できるアンテナとなる。
【００４５】
さらに、また、図１２及び図１５乃至図１７に示すように、グランド面状導体部２２もしくは、閉ループ部２３の一辺から、補助線条２４を延ばしてもよい。その際、補助線条２４のうちの、平行線条１３と平行となる部分である補助線条２４ａの長さをα・λ／４〜α・λ／２とし、補助線条２４ａと平行線条１３との間隔ｂをα・λ／８〜α・λ／４とし、補助線条２４ａの先端と、平行線条１３の先端との水平方向（仮想線３０に沿った方向）の間隔ａを略α・λ／４とするとよい。このように補助線条２４を設けることによって、補助線条２４が摂動素子として機能し、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０のそれぞれに誘起される電流の位相差を、紙面裏側から到来する右円偏波の電波をより好適に受信するように調整することができる。
【００４６】
なお、前述した補助線条２４は、後述するいずれの実施例のうち、補助線条２４を有さない実施例とも組み合わせることができる。
【００４７】
図１２に記載のアンテナでは、補助線条２４と閉ループ部２３との接続点を、閉ループ２３のコーナー部のうち、芯線側給電点１１から最も遠いコーナー部に設けているが、必ずしも、前記コーナー部に設ける必要はなく、例えば、図１５及び図１６において、芯線側給電点との対向辺のコーナー部に設けているように、平行線条１３よりも、右側に補助線条２４を接続すればよい。ただし、補助線条２４の先端と、平行線条１３の先端との間隔ａは、常に略α・λ／４の長さになるようにしなければ、補助線条２４を摂動素子として十分に機能させることができない。
【００４８】
また、図１及び図１０に記載のアンテナは、車外側から到来する左円偏波の受信に好適なアンテナであるが、図１７のように紙面の表側から見て直交線条の右側に、補助線条２４を前記直交線条に対して平行かつ一定の間隔を設けてグランド面状導体部２２の一辺に接続することで、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流が紙面表から見て反時計周りに回転するように変化するため、左円偏波を受信するのにより好適になるように調整することができる。
【００４９】
前記本発明のアンテナの芯線側エレメントとグランド側エレメントの各エレメントの配置については、水平方向の中心線条、または垂直方向の中心線条で線対称に配置することもできる。
【００５０】
前記本発明のアンテナを、車両の後部窓ガラス、側部窓ガラス及び前部窓ガラスのそれぞれに設置し、仰角２０度から６０度の低仰角から中仰角において、等方位的な指向特性を得ることができる。
【００５１】
図１８、図１９は、自動車の後部窓ガラスに本発明のアンテナを搭載した例を車内側から示した説明図である。後部窓ガラス１の中央部には、複数の熱線からなるデフォッガが配置されている。デフォッガ熱線の両端はバスバーに接続され、各バスバーは、それぞれ、自動車のバッテリー電源及びグランドに接続されている。
【００５２】
本発明のアンテナを自動車の後部窓ガラスに形成する場合には、自動車の後部窓ガラス１のデフォッガの下部に配置される。なお、アンテナは、後部窓ガラス１のうち、デフォッガ熱線から離れた位置であれば、任意の場所（例えば、右側又は左側）に配置することができる。なお、アンテナは、後部窓ガラス１の上部余白部ではなく、下部余白部に配置した方が、上方からの電波を受信するのに都合がよい。
【００５３】
また、アンテナ１は、グランド側エレメント２０が右側になるように配置したが、本発明のアンテナは、等方位的な指向特性を有するので、左右どちらの向き（例えば、グランド側エレメント２０が左側）に配置してもよい。
【００５４】
また、本発明のアンテナを、自動車の窓ガラスに１系統設けても優れた受信性能が得られるが、２系統以上配置し、ダイバーシティ受信すれば、一層安定した指向特性が得られる。
【００５５】
本発明のアンテナは、車両のガラス板面にスクリーン印刷された導電性セラミックペーストを焼き付け形成されるが、他の絶縁体の面上にアンテナパターンを設けるようにしてもよい。
【００５６】
例えば、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あってもよい。また、車両の窓ガラスに貼り付け可能なフィルム上にパターンを設け、該フィルムを所望の位置に貼り付けたアンテナであってもよい。
【実施例】
【００５７】
以下に本発明の各実施例について、詳細に説明する。
【００５８】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１のアンテナであり、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。
【００５９】
本発明の実施例１のアンテナは、芯線側エレメント１０と、グランド面状導体部２２、閉ループ部２３とを有するグランド側エレメント２０を備える。
【００６０】
芯線側エレメント１０は、正方形の芯線側給電点１１のコーナーから直交線条１２を延伸させ、その先端より直交線条１２に直角に、グランド側エレメント２０の方向に、平行線条１３を延伸させる。
【００６１】
一方、グランド側エレメント２０は、図１に示すような略矩形状のグランド面状導体部２２を有し、該グランド面状導体部２２内にグランド側給電点２１が設けられ、また、閉ループ部２３は、前記グランド側エレメント２０の略矩形状グランド面状導体部２２の、仮想線３０に平行な２辺のうち、平行線条１３から遠い方の辺を共有辺とする長方形状の線条のエレメントである。
【００６２】
芯線側給電点１１は、グランド面状導体部２２内に設けたグランド側給電点２１に対応するように、グランド面状導体部２２とは別の導体である芯線側エレメントに設けられた芯線側の給電点である。芯線側給電点１１及びグランド側給電点２１は、各々、給電端子金具３に接続された高周波ケーブルの芯線及びグランドと接続されている。なお、給電端子金具３は、高周波ケーブルを介して、受信機に接続されている。
【００６３】
実施例１のアンテナの各寸法は、芯線側給電点１１の縦横の長さを１０ｍｍ、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれ２５ｍｍ、３０ｍｍとし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の仮想線３０に対して直交方向の辺、平行方向の辺の長さを、それぞれ２９ｍｍ、２８ｍｍ、閉ループ部２３の仮想線３０に対して直交方向の辺、平行方向の辺の長さをそれぞれ１０ｍｍ、２８ｍｍとし、芯線側給電点１１とグランド側エレメント２０間の間隔を３ｍｍとした。
【００６４】
実施例１のアンテナは、各エレメントの長さが約２．３ＧＨｚに共振するように調整されているが、本発明は該長さに限定されるものではない。
【００６５】
なお、実施例１のアンテナは車両の窓ガラスの室内面にパターンを形成するものであるため、ガラスによる波長短縮率αを０．７として、各エレメント長を計算した。
【００６６】
次に、実施例１のアンテナの作用について説明する。芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／８〜α・λ／４（λ：受信周波数の中間波長、α：ガラスの波長短縮率）とするのが良いとしたのは、これによって芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相を略λ／４だけずらすことができるためである。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００６７】
さらに、直交線条１２の長さと平行線条１３の長さの合計を略α・λ／２としてもよい。
【００６８】
また、前記各線条１２、１３を直交させるようにしたのは、偏波面の回転する円偏波を芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０で効率よく受信することが可能になるためである。
【００６９】
さらに、グランド面状導体部２２の４辺のうち、上辺に、閉ループ部２３を設けることによって、この閉ループが摂動素子として機能し、グランド面状導体部２２だけとした場合に比べて、より高効率に電波を受信することができる。なお、グランド面状導体部２２の上辺ではなく、仮想線３０に平行となる辺であれば同様の機能を発揮する。
【００７０】
以上説明したように、実施例１のアンテナは、芯線側エレメントの平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。
【００７１】
さらにまた、グランド面状導体部２２の、仮想線３０に平行な２辺のうちの、平行線条１３からは遠い方の辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させたので、この閉ループ部２３が摂動素子として機能し、より高効率に電波を受信することができる。
【００７２】
車外側から到来する電波に対して、車内に形成された実施例１のアンテナは、左円偏波に対して好適なアンテナとなる。また、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０の各線状の配置について、仮想線３０に対して又は仮想線３０に直交する直線に対して線対称に配置することで、右円偏波に好適なアンテナとなる。
【００７３】
実施例１のアンテナを自動車の後部窓ガラスに搭載した場合（図１８を参照）の、アンテナの指向特性は図２０に示したようになる。図２０は、車外側から左円偏波で到来する２．３３８ＧＨｚの電波を受信したときの受信電波の仰角（水平面に対する受信電波の到来する角度）を４０度に設定して測定したときの指向特性図である。
【００７４】
図２０から分かるように、実施例１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ことが分かる。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衛星放送波を確実に捕捉することができる。
【００７５】
＜実施例２＞
図２は、本発明の実施例２のアンテナであり、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。
【００７６】
実施例２は、芯線側エレメント１０の平行線条１３の接続位置が実施例１と異なっている。すなわち、図１に示すような芯線側給電点１１から仮想線３０に直交する直交線条１２の先端より延ばした平行線条１３に代えて、図２に示すように芯線側の給電点１１から直接、平行線条１３をグランド面状導体部２２から離れる方向に、仮想線３０に平行に設けるようにした。その他の線条については実施例１と同一である。
【００７７】
なお、実施例２のアンテナの各エレメントの寸法、作用については、前述した実施例１と同じである。
【００７８】
以上説明したように、実施例２のアンテナは、実施例１と同様に芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００７９】
さらにまた、実施例１と同様にグランド面状導体部２２の辺のうちの仮想線３０に平行な辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させたので、この閉ループ部２３が摂動素子として機能し、より高効率に電波を受信することができる。
【００８０】
＜実施例３＞
図３は、本発明の実施例３のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本発明の構成は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とからなり、グランド側エレメント２０は閉ループ部２３を有しておらず、いずれも実施例１と異なっている。
【００８１】
すなわち、芯線側エレメント１０は、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２とは離れる方向で、仮想線３０に平行方向に延ばした平行線条１３からなり、仮想線３０に直交する直交線条を有していない点、及びグランド面状導体部２２に隣接する閉ループ部２３を有していない点が実施例１と異なっている。平行線条１３の長さは略α・λ／２とすることが望ましい。
【００８２】
グランド側エレメント２０は、矩形状で全面が導電性の面状導体であるグランド面状導体部２２であって、該面状導体内にグランド側給電点２１が設けられている。
【００８３】
実施例３のアンテナによれば、芯線側エレメント１０の平行線条１３に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の流れる向きが直角となるために、円偏波を受信することができる。
【００８４】
実施例３のアンテナは、実施例１のアンテナと同じ構成の線条には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００８５】
芯線側給電点１１は、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２内に設けたグランド側給電点２１に対応するように、グランド面状導体部２２とは別の導体上に設けられた芯線側の給電点である。芯線側給電点１１及びグランド側給電点２１は、各々、給電端子金具３に接続された高周波ケーブルの芯線及びグランドと接続されている。なお、給電端子金具３は、高周波ケーブルを介して、受信機に接続されている。
【００８６】
＜実施例４＞
図４は、本発明の実施例４のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例のアンテナは、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は仮想線３０に平行となる平行線条を有さず、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に閉ループ部２３を隣接させない点で、実施例１とは異なっている。
【００８７】
すなわち、芯線側エレメント１０については、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２だけで構成されている点が実施例１と異なっている。直交線条１２の長さは略α・λ／２とすることが望ましい。
【００８８】
また、グランド側エレメント２０については、実施例３と同様であり、グランド面状導体部２２は矩形状の全面が導電性の面状導体であって、該面状導体内の一部にグランド側給電点２１を設けた。
【００８９】
実施例４のアンテナによれば、芯線側エレメント１０の直交線条１２に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の向きが直角となるために、円偏波を受信することができる。
【００９０】
＜実施例５＞
図５は、本発明の実施例５のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例５は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例１と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に閉ループ部２３を隣接させない点が実施例１とは異なっている。
【００９１】
すなわち、実施例５の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れ、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２の先端より、グランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０に平行な平行線条１３を延ばした構成であり、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２については、長方形状の全面が導電性の面状導体であり、該面状導体内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。
【００９２】
実施例５のアンテナは、芯線側エレメントの直交線条と平行線条を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となった。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００９３】
＜実施例６＞
図６は、本発明の実施例６のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例６は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例２と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の長方形状の全面を導電体とし、閉ループ部２３を有していない構成とした点が実施例２とは異なっている。
【００９４】
すなわち、実施例６の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に平行に延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の長方形状の全面が導電性の面状導体であって、該面状導体内の一部にグランド側給電点２１が設けられている。また、各線条長さは、実施例２と同一である。
【００９５】
実施例６のアンテナは、芯線側エレメントの直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００９６】
＜実施例７＞
図７は、本発明の実施例７のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例７は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例５の芯線パターンの一部を変形させた点が異なり、グランド側エレメント２０の構成は実施例５と同一である。
【００９７】
すなわち、本実施例７の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２側の仮想線３０に平行に延ばした平行線条１３と、芯線側の給電点１１からグランド側エレメント２０と離れる方向、かつ仮想線３０に平行に延ばした第２平行線条１４とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の長方形状の全面が導電性の面状導体であって、グランド面状導体２２内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。また、各線条長さは、実施例５と同一である。
【００９８】
本実施例のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに直交線条１２と第２平行線条１４を略直交するように配設して、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００９９】
＜実施例８＞
図８は、本発明の実施例８のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例８は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例５の芯線パターンを変形させたもので、グランド側エレメント２０の構成は実施例５と同一である。
【０１００】
すなわち、本実施例８の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０に平行となるように延ばした平行線条１３と、直交線条１２の先端から平行線条１３とは反対方向に延ばした第２平行線条１４からなる構成である。
【０１０１】
一方、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の長方形状の全面が導電性の面状導体であり、グランド面状導体２２内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。また、各線条長さは、実施例５と同一である。
【０１０２】
本実施例のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１０３】
＜実施例９＞
図９は、本発明の実施例９のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例９は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例１の芯線パターンと同一であるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に設けた閉ループ部２３が実施例１と異なる。
【０１０４】
すなわち、本実施例９の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０に平行となるように延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２に隣接する長方形状の閉ループ部２３の線条で囲まれた空白部を略二分するように仮想線３０に平行な平行線条をさらに設けたものであり、グランド面状導体部２２内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。また、各線条長さは、実施例５と同一である。
【０１０５】
実施例９のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度とし、さらにグランド面状導体部２２の、直交線条１２が延びている方向とは反対方向の辺を共有辺とする閉ループ部２３を設けたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１０６】
＜実施例１０＞
図１０は、本発明の実施例１０のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例１０は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例１の芯線パターンと同一であり、グランド側エレメント２０の面状導体部の一部に切欠部を設けた点で実施例１と異なる。
【０１０７】
すなわち、本実施例１０の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０と平行になるように延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の仮想線３０と平行となる２辺のうち、平行線条１３から遠い方の辺を共有辺とする閉ループ部２３を設け、さらに芯線側給電点１１に対向する側の辺の中央部近傍の一部に切欠部を設けるようにした。
【０１０８】
これは、芯線側給電点１１に固定する給電端子金具３の座金等が不慮にしてグランド面状導体部２２に接触し、ショートしないようにするためである。
【０１０９】
実施例１０のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度とし、さらにグランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の仮想線３０に平行な２辺のうち、平行線条１３から遠い方の一辺を共有辺とする閉ループ部２３を隣接して設けたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１１０】
＜実施例１１＞
図１１は、本発明の実施例１１のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例１１は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例１の芯線パターンと同一であり、グランド側エレメント２０の閉ループ部２３の位置が実施例１と異なる。
【０１１１】
すなわち、本実施例１１の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０となるように延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の辺のうち、芯線側給電点１１と対向する辺とは反対側の一辺を共有辺とする閉ループ部２３を設けたものである。
【０１１２】
このように、実施例１１のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度とし、さらにまた、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の辺のうち、芯線側給電点１１と対向する辺とは反対側の一辺を共有辺とする閉ループ部２３を隣接して設けたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１１３】
＜実施例１２＞
図１２は、本発明の実施例１２のアンテナであり、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１２は、芯線側エレメント１０に関しては、平行線条１３を芯線側給電点１１に接続し、平行線条１３の先端に、車内視で、平行線条１３から右側（図の上方）に延びるように、直交線条１２を配設している点が、実施例１０と異なっている。また、グランド側エレメント２０に関しては、閉ループ部２３のコーナー部のうち、芯線側給電点１１から最も遠いコーナー部からＬ字状の補助線条２４を延ばしている点が、実施例１０とは異なっている。補助線条２４は、平行線条１３と平行で一定の間隔ｂをあけて設けられている補助線条２４ａと、補助線条２４ａの先端と閉ループ部２３を接続する補助線条２４ｂから構成されている。
【０１１４】
実施例１２のアンテナの各寸法は、芯線側給電点１１の縦横の長さを１０ｍｍ、芯線側エレメント１０の平行線条１３、直交線条１２の各線条長さを、それぞれ６０ｍｍ、２０ｍｍとし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の仮想線３０に平行となる辺、直交する辺の長さを、それぞれ３０ｍｍ、２０ｍｍ、閉ループ部２３の仮想線３０に平行な辺、直交する辺の長さをそれぞれ３０ｍｍ、１０ｍｍとしている。また、補助線条２４ａを７５ｍｍとし、補助線条２４ｂを２０ｍｍとして、平行線条１３と補助線条２４ａとの間隔ｂを３７ｍｍに設定している。このとき、補助線条２４ａの端部と平行線条１３の先端との間隔ａを３０ｍｍに設定している。
【０１１５】
実施例１２のアンテナは、約１．５ＧＨｚに共振するように各エレメントの寸法を調整しているが、本発明は該寸法に限定されるものではない。
【０１１６】
なお、実施例１２のアンテナは車両の窓ガラスの室内面にパターンを形成するものであるため、ガラスによる波長短縮率αを０．７として、各エレメント長を計算した。
【０１１７】
次に、実施例１２のアンテナの作用について説明する。芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／８〜α・λ／３（λ：受信周波数の中間波長、α：ガラスの波長短縮率）としているが、これは実施例１と同様に芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相を略λ／４だけずらすことができるためである。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さは、望ましくはα・λ／８〜α・λ／４であることは、前述した実施例と同じである。
【０１１８】
また、補助線条２４ａの長さをα・λ／４〜α・λ／２とし、補助線条２４ａと平行線条１３との間隔ｂをα・λ／８〜α・λ／４とし、補助線条２４ａの先端と平行線条１３の先端との間隔ａを略α・λ／４としている。このように補助線条２４を設けることによって、補助線条２４が摂動素子として機能し、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０のそれぞれに誘起される電流の位相差を、紙面裏側から到来する右円偏波の電波をより好適に受信するように調整することができる。
【０１１９】
実施例１２のアンテナと給電線との接続は、実施例１と同様なので、説明は省略する。
【０１２０】
本発明の実施例１２のアンテナの特性は、図２１のようになる。図２１は、本発明の実施例１２のアンテナを車両の後部窓ガラスに搭載した場合（図１９参照）の周波数１．５７５ＧＨｚの車外から右円偏波で到来する電波に対する各仰角での、電波の到来方向を水平に３６０°回転した場合の利得（一周平均の利得）を示す図である。
【０１２１】
また、図２２は、比較例であり、カーナビゲーション用車載式電子制御装置と一体となっているＧＰＳ用マイクロストリップアンテナを、自動車のダッシュボード内の所定の位置に配置したときの１．５７５ＧＨｚの周波数の車外から右円偏波で到来する電波に対する各仰角での一周平均の利得を示す図である。
【０１２２】
図２１と図２２を比較すると、本発明の実施例２のアンテナは、仰角０°〜仰角９０°までの全ての仰角において、前記ＧＰＳ用マイクロストリップアンテナに比べて高いアンテナ利得を得ていることがわかる。このため、本発明の実施例のアンテナは、ＧＰＳ用アンテナとして使用した場合、前記ＧＰＳマイクロストリップアンテナに対して高い位置検出精度を保つことができる。
【０１２３】
＜実施例１３＞
図１３は、本発明の実施例１３のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１３は、実施例３の変形例で芯線側エレメントの平行線条１３の先端に、車内視で、平行線条１３に直交する、直交線条１２を右方向に延ばした点が、実施例３とは異なっている。
【０１２４】
グランド側エレメント２０は、実施例３と同様に、矩形状で全面が導電性のグランド面状導体部２２であって、該面状導体内にグランド側給電点２１が設けられている。
【０１２５】
実施例１３のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度としたので、車外側から到来する右円偏波の電波をよく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さは、望ましくはα・λ／８〜α・λ／４であることは、前述した実施例と同じである。
【０１２６】
＜実施例１４＞
図１４は、本発明の実施例１４のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１４は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０の構成は実施例１３と同一であるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺するように閉ループ部２３を隣接させるとともに、芯線側給電点に面する辺の中央部近傍の一部に切欠部を設けた点が実施例１３とは異なっている。
【０１２７】
実施例１４のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺とするように隣接させた閉ループ部２３には、グランド側エレメント２０に誘起される電流分布が円偏波の受信に最適になるように調整する効果があるため、偏波面が回転する右円偏波をよく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さは、望ましくはα・λ／８〜α・λ／４であることは、前述した実施例と同じである。
【０１２８】
＜実施例１５＞
図１５は、本発明の実施例１５のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１５は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０の構成は実施例１４と同一であるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２より、Ｌ字状の補助線条２４を延ばした点が実施例１４と異なっている。
【０１２９】
実施例１５のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺とするように隣接させた閉ループ部２３と補助線条２４を設けることにより、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流分布が、右円偏波を受信するのに最適になるように調整する効果が得られるため、右円偏波をよく受信することが可能となる。
【０１３０】
＜実施例１６＞
図１６は、本発明の実施例１６のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１６は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例１４及び実施例１５と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の辺のうち、仮想線３０と平行な２辺のそれぞれを共有辺とする閉ループ部２３を隣接させ、車内視で平行線条１３の右側に、補助線条２４を平行線条に対して平行かつ一定の間隔を設けて閉ループ部２３の一辺に接続している点が、実施例１４および１５と異なる。
【０１３１】
実施例１６のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の２辺を共有辺とするように隣接させた２つの閉ループ部２３と補助線条２４を設けることにより、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流分布を車外側から到来する右円偏波を受信するのに最適になるように調整する効果が得られるため、右円偏波をよく受信することが可能となる。
【０１３２】
＜実施例１７＞
図１７は、本発明の実施例１７のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例１７は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例１０と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０の閉ループ部２３のコーナー部に補助線条２４を設けた点が実施例１０とは異なっている。
【０１３３】
前記実施例１７のアンテナは、芯線側エレメントの平行線条と直交線条を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺とするように隣接させた閉ループ部２３と補助線条２４が、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０の各々に誘起される電流分布を車外側から到来する左円偏波を受信するのに最適になるように調整する効果があるため、左円偏波をよく受信することが可能となる。
【符号の説明】
【０１３４】
１ 窓ガラス板
２ デフォッガ
３ 給電端子金具
１０ 芯線側エレメント
１１ 芯線側給電点
１２ 直交線条
１３ 平行線条
１４ 第２平行線条
２０ グランド側エレメント
２１ グランド側給電点
２２ グランド面状導体部
２３ 閉ループ部
２４ 補助線条
３０ 仮想線
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面、又は緩い曲面に装着される自動車等の車両の窓ガラスに設けられるＶＨＦ帯からマイクロ波帯の電波を受信できるアンテナに関し、特に、北米サテライトラジオ、欧州デジタルラジオの他、ＧＰＳ、ＳＤＡＲＳ等の衛星通信に好適な円偏波アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＧＰＳ衛星通信（Global Positioning System、全地球無線測位システム）や、ＸＭサテライト放送、シリウスサテライト放送等の欧米諸国の衛星デジタルラジオ放送サービスであるＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service）の衛星通信や、ＶＩＣＳ（Vehicle Information Communication System、道路交通情報通信システム）、ＥＴＣ（electronic toll collection、電子料金徴収システム）等に利用されるマイクロ波帯用の平面アンテナとして、マイクロストリップアンテナが良く知られており、マイクロストリップアンテナは自動車の金属屋根や金属製のトランクリッドなどの広い金属板上に設置されることによって、高い仰角から到来する電波にも、低い仰角から到来する電波にも高い受信性能を発揮することができる。
【０００３】
しかし、今般、主に自動車の外観デザイン上の問題から、衛星波受信用アンテナを自動車の金属屋根や金属製トランクリッドではなく、ダッシュボードの内部や窓ガラスに設けたいというニーズがあり、このようなダッシュボード内及び窓ガラスに設けたアンテナとして、特許文献１から５に記載されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００３／１０５２７８号公報
【特許文献２】特開２００４−２１４８２０号公報
【特許文献３】特開２００４−２１４８１９号公報
【特許文献４】特開２００８−１４１７６５号公報
【特許文献５】特開２００２−５２９５７公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
自動車の窓ガラスに設けた前記特許文献１〜３に記載されたアンテナは、誘電体基板の片面のみに構成可能なコープレーナー形のアンテナである。このようなアンテナは、広い導体面積を必要とすることから、ガラス窓に配置すると視界を妨げる問題点があり、さらに、自動車に搭載した場合に性能が劣化してしまう問題点もある。
【０００６】
また、特許文献４に記載されたアンテナは、窓ガラスに取り付けることを想定したマイクロストリップアンテナであるが、前記特許文献１〜３と同様に、窓ガラスを透した視界を妨げる問題点がある。
【０００７】
また、特許文献５に記載の発明は、カーナビゲーション用車載式電子制御装置とＧＰＳ用のマイクロストリップアンテナを一体化し、前記マイクロストリップアンテナを前記カーナビゲーション用車載式電子制御装置と共に、ダッシュボード内部に搭載するカーナビゲーション車載式電子制御装置の搭載構造に関する発明である。このようにＧＰＳ用受信アンテナをダッシュボード内に搭載すると、ダッシュボード内部のさまざまな電装品・金属部品から電気的な影響を受け易く、アンテナ性能が劣化してしまう問題点がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決し、ＶＨＦ帯からマイクロ波帯までガラス板面の片面に配置でき、簡単な構造で、視界を妨げることなく、所望の受信性能を得ることができる衛星波受信用の円偏波アンテナを提供することを目的とする。
【０００９】
すなわち、本発明は、芯線側給電点に接続した芯線側エレメントと、グランド側給電点を内部に有したグランド側エレメントとからなるガラスアンテナにおいて、前記グランド側エレメントは、略矩形状のグランド面状導体部を前記芯線側給電点と近接する位置に有し、前記グランド面状導体部の面内に少なくとも１つのグランド側給電点を設けてなり、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点と対向する前記グランド面状導体部の一辺に対して鉛直になるように設けた仮想線に直交し、かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した直交線条か、または、前記仮想線と略平行かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した平行線条の少なくとも一方を有することを特徴とするガラスアンテナである。
【００１０】
また、本発明は、前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、前記直交線条と、前記平行線条との両方が前記芯線側給電点に接続されることを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１１】
また、本発明は、前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、前記平行線条は、前記芯線側給電点に接続され、前記直交線条は、前記平行線条の先端から前記平行線条に略直交する方向に延伸したことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１２】
また、本発明は、前記芯線側エレメントの直交線条および平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、前記直交線条の長さと前記平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１３】
また、本発明は、前記芯線側エレメントは、前記直交線条または前記平行線条のいずれか一方を有し、前記平行線条または前記直交線条の長さを略α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）としたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１４】
また、本発明は、前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点に接続された前記直交線条を有し、前記直交線条は、該直交線条に対して略直交するように、該直交線条の先端から前記グランド面状導体部側に向けて延伸した補助平行線条を備えることを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１５】
また、本発明は、前記芯線側エレメントの直交線条および前記補助平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、前記直交線条の長さと前記補助平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする上述のガラスアンテナ。
【００１６】
また、本発明は、前記グランド面状導体部の、芯線側給電点と近接していない辺の一辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部を、前記グランド面状導体部の少なくとも１箇所に隣接して設けたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１７】
また、本発明は、前記グランド側エレメントのグランド面状導体部、又は閉ループ部のいずれかに接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１８】
また、本発明は、前記グランド側エレメントのグランド面状導体部に接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００１９】
また、前記補助線条の長さをα・λ／４〜α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とし、前記補助線条と、該補助線条に略平行に延伸した前記直交線条または前記平行線条との間隔をα・λ／８〜α・λ／４としたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【００２０】
また、本発明は、前記グランド面状導体部の前記芯線側給電点に対向する辺の略中央部分に切欠部を設けたことを特徴とする上述のガラスアンテナである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明のアンテナによると、芯線側エレメントとして前記平行線条、または前記直交線条のいずれかを配設したことによって、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグラウンドエレメント２０に誘起される電流の向きが直角となるために、偏波面の回転する円偏波を効率よく受信することが可能となる。
【００２２】
また、芯線側エレメントの平行線条と直交線条とを略直交するように配設し、該平行線条の長さと該直交線条の長さの合計が略α・λ／２となるように、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３の間で調整することにより、芯線側エレメントに誘起される電流とグラウンド側エレメントに誘起される電流の位相をλ／４だけずれるようにすることができ、偏波面の回転する円偏波を芯線側エレメントとグランド側エレメントでより一層効率よく受信することが可能となる。
【００２３】
また、前記矩形状のグランド面状導体部の芯線側給電点側とは対向していない一辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部を隣接させたことで、この閉ループ部が摂動素子として機能し、グランド側エレメントが閉ループ部を有さず、グランド面状導体部だけの場合に比べ、より高効率に電波を受信することができる。
【００２４】
また、前記グランド側エレメントの補助線条が、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延びている線条と同一方向かつ略平行に配設されることにより、本発明のアンテナに誘起される電流が、前記芯線側エレメントと前記グランド側エレメントの間を、ループを描くように流れるため、偏波面の回転する円偏波をより好適に受信できるアンテナとなる。
【００２５】
このようにして、一点給電で簡単な構造の小型の平面アンテナを構成でき、窓ガラスに装着しても視界の妨げにならず、美観を損ねることもなく、小型かつ高性能のアンテナとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例１のアンテナの構成を説明する図。
【図２】本発明の実施例２のアンテナの構成を説明する図。
【図３】本発明の実施例３のアンテナの構成を説明する図。
【図４】本発明の実施例４のアンテナの構成を説明する図。
【図５】本発明の実施例５のアンテナの構成を説明する図。
【図６】本発明の実施例６のアンテナの構成を説明する図。
【図７】本発明の実施例７のアンテナの構成を説明する図。
【図８】本発明の実施例８のアンテナの構成を説明する図。
【図９】本発明の実施例９のアンテナの構成を説明する図。
【図１０】本発明の実施例１０のアンテナの構成を説明する図。
【図１１】本発明の実施例１１のアンテナの構成を説明する図。
【図１２】本発明の実施例１２のアンテナの構成を説明する図。
【図１３】本発明の実施例１３のアンテナの構成を説明する図。
【図１４】本発明の実施例１４のアンテナの構成を説明する図。
【図１５】本発明の実施例１５のアンテナの構成を説明する図。
【図１６】本発明の実施例１６のアンテナの構成を説明する図。
【図１７】本発明の実施例１７のアンテナの構成を説明する図。
【図１８】本発明の実施例１のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した全体正面図。
【図１９】本発明の実施例１２のアンテナを自動車の後部窓ガラスに配置した全体正面図。
【図２０】本発明の実施例１のアンテナの指向特性図。
【図２１】本発明の実施例１２のアンテナの衛星波の到来方向の仰角と平均利得の関係を示す図。
【図２２】比較例（ダッシュボード内部に搭載したカーナビゲーション車載式電子制御装置のＧＰＳアンテナ）の衛星波の到来方向の仰角と平均利得の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
図１から図１７に示したアンテナパターンは、窓ガラスの車内面側から見た図であり、該アンテナが受信する電波は車外から到来するものとして、それぞれ説明をおこなう。
【００２８】
本発明のアンテナは、芯線側給電点１１に接続した芯線側エレメント１０と、グランド側給電点２１を内部に有したグランド側エレメント２０とから構成される。グランド側エレメント２０は、略矩形状のグランド面状導体部２２を有し、芯線側給電点１１と近接する位置に設け、グランド面状導体部２２の面内に少なくとも１つのグランド側給電点２１を設けている。芯線側エレメント１０は、図３、図４に示したように、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２の芯線側給電点１１との対向辺に対して鉛直になるように結んだ仮想線３０に略直交する直交線条１２か、または、仮想線３０と略平行で、グランド面状導体部２２から遠ざかる方向に芯線側給電点１１から延ばした平行線条１３のいずれか一方を、芯線側給電点１１に接続する構成とした。
【００２９】
このような構成にすることにより、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の向きが直角となるために、円偏波を受信することができる。
【００３０】
あるいは、図１に示したように、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１から仮想線３０に対して略直交方向に延ばした直交線条１２と、その先端からグランド面状導体部２２側に仮想線３０と略平行に延ばした平行線条１３とした構成とすることができる。
【００３１】
さらにまた、図２に示したように、芯線側エレメント１０は、芯線側給電点１１から仮想線３０に対して略直交方向に延ばした直交線条１２と、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２から遠ざかる方向で、仮想線３０に略平行に延ばした平行線条１３との、直交する２つの方向に延ばすようにしてもよい。
【００３２】
芯線側エレメント１０の直交線条１２、及び平行線条１３の各長さは、それぞれα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とするのが好ましく、これにより、おのおのに誘起される電流の位相をλ／４だけずらすことができ、偏波面の回転する円偏波を芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０で効率よく受信することができる。
【００３３】
芯線側エレメント１０の直交線条１２は、芯線側給電点１１から仮想線３０に略直交方向に配設した場合、平行線条１３については、直交線条１２の先端よりグランド面状導体部２２側に向けて仮想線３０に平行に伸ばす（図１、図５及び図７〜図１１参照）、あるいは芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で仮想線３０に平行に伸ばす（図２、図６及び図７参照）、のいずれか一方、あるいは両方向に伸ばす（図７参照）ようにしても良い。
【００３４】
さらに、芯線側給電点１１から仮想線３０に平行に伸ばす平行線条１３は、芯線側給電点１１のどの位置から延ばしても良く、グランド面状導体部２２と離れる方向で水平に延伸させれば良い。
【００３５】
さらに、図８に示すように、平行線条１３が、直交線条１２の先端からグランド面状導体部２２側に向けて仮想線３０に平行に伸ばしている場合には、さらに、直交線条１２の先端からグランド面状導体部２２と離れる方向で仮想線３０に平行に第２平行線条１４を延伸させるようにしても良い。
【００３６】
また、芯線側エレメント１０について、図２、図９〜図１０に示したように、芯線側エレメント１０の直交線条１２の芯線側給電点１１から延伸させる方向とは逆方向に向けて、グランド面状導体部２２の略方形の辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させる（図２、図９〜図１０参照）、または、図１１に示したように、矩形状のグランド面状導体部２２の芯線側給電点１１側とは反対方向に面した側の辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させるようにしても良い。すなわち、閉ループ部２３は、芯線側給電点１１側ではない辺であれば、いずれの辺でもよい。また、前述した閉ループ部２３は、後述する実施例のうち、閉ループ部２３を有さない、いずれの実施例とも組み合わせることができる。
【００３７】
グランド面状導体部２２の一辺を共有辺とした閉ループ部２３を隣接させたのは、この閉ループ部２３が摂動素子として機能し、グランド側エレメント２０を略方形で面状のベタにした場合に比べ、より高効率に電波を受信することができるためである。
【００３８】
また、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の形状は、略正方形から略長方形の矩形状の面状導体とするのが望ましく、グランド面状導体部２２の仮想線３０に平行な辺の長さはα・λ／４前後とした。
【００３９】
また、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２を面状導体ではなく、線条のエレメントとすることもできるが、いずれの場合もある程度の面積があるのが望ましい。
【００４０】
さらに、グランド側エレメント２０に、図９に示したような、グランド面状導体部２２の仮想線３０に平行な辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３内を略二分するような水平線条をさらに設けるようにしても良い。
【００４１】
さらにまた、グランド側エレメント２０について、図１６に示したように、グランド面状導体部２２の、芯線側給電点１１と対向する辺を除く辺のうちの２辺に矩形状の閉ループ部２３を隣接して設けてもよい。
【００４２】
さらにまた、図１０に示したように、グランド面状導体部２２の芯線側給電点１１に面する側の側辺の中央部近傍の一部に切欠部を設けるようにしても良い。これは、ハンダ付け等によって芯線側給電点１１に固定する給電端子金具３の座金等が不慮にしてグランド面状導体部２２に接触しショートしないようにするためである。
【００４３】
芯線側給電点１１とグランド側給電点２１のそれぞれに、図示しない端子金具３の正極、負極をハンダ付け等によってそれぞれ固定した後、図示しない同軸ケーブルの芯線、外皮線を端子金具３の正極、負極にそれぞれ接続する。グランド側エレメント２０に設ける給電点２１の位置に端子金具３の台座を設ける場合、給電点は少なくとも１箇所あれば良いが、給電点を２箇所設けると端子金具３を安定してグランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に固着できる。また、給電点２１は１箇所でも高いアンテナ性能を得ることができるが、図１乃至図１７に示すように２箇所に設けたときに、高いアンテナ性能が得やすくなる。
【００４４】
また、図１２乃至図１６に示したように、芯線側給電点１１に設けた平行線条１３の先端に、平行線条１３と直交する右方向に延ばすように直交線条１２を接続し、直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／８〜α・λ／３（λ：受信周波数の中間波長、α：ガラスの波長短縮率）とすることで、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流の流れが直角になり、該電流の位相が略λ／４だけずれるため、右円偏波を好適に受信できるアンテナとなる。
【００４５】
さらに、また、図１２及び図１５乃至図１７に示すように、グランド面状導体部２２もしくは、閉ループ部２３の一辺から、補助線条２４を延ばしてもよい。その際、補助線条２４のうちの、平行線条１３と平行となる部分である補助線条２４ａの長さをα・λ／４〜α・λ／２とし、補助線条２４ａと平行線条１３との間隔ｂをα・λ／８〜α・λ／４とし、補助線条２４ａの先端と、平行線条１３の先端との水平方向（仮想線３０に沿った方向）の間隔ａを略α・λ／４とするとよい。このように補助線条２４を設けることによって、補助線条２４が摂動素子として機能し、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０のそれぞれに誘起される電流の位相差を、紙面裏側から到来する右円偏波の電波をより好適に受信するように調整することができる。
【００４６】
なお、前述した補助線条２４は、後述するいずれの実施例のうち、補助線条２４を有さない実施例とも組み合わせることができる。
【００４７】
図１２に記載のアンテナでは、補助線条２４と閉ループ部２３との接続点を、閉ループ２３のコーナー部のうち、芯線側給電点１１から最も遠いコーナー部に設けているが、必ずしも、前記コーナー部に設ける必要はなく、例えば、図１５及び図１６において、芯線側給電点との対向辺のコーナー部に設けているように、平行線条１３よりも、右側に補助線条２４を接続すればよい。ただし、補助線条２４の先端と、平行線条１３の先端との間隔ａは、常に略α・λ／４の長さになるようにしなければ、補助線条２４を摂動素子として十分に機能させることができない。
【００４８】
また、図１及び図１０に記載のアンテナは、車外側から到来する左円偏波の受信に好適なアンテナであるが、図１７のように紙面の表側から見て直交線条の右側に、補助線条２４を前記直交線条に対して平行かつ一定の間隔を設けてグランド面状導体部２２の一辺に接続することで、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流が紙面表から見て反時計周りに回転するように変化するため、左円偏波を受信するのにより好適になるように調整することができる。
【００４９】
前記本発明のアンテナの芯線側エレメントとグランド側エレメントの各エレメントの配置については、水平方向の中心線条、または垂直方向の中心線条で線対称に配置することもできる。
【００５０】
前記本発明のアンテナを、車両の後部窓ガラス、側部窓ガラス及び前部窓ガラスのそれぞれに設置し、仰角２０度から６０度の低仰角から中仰角において、等方位的な指向特性を得ることができる。
【００５１】
図１８、図１９は、自動車の後部窓ガラスに本発明のアンテナを搭載した例を車内側から示した説明図である。後部窓ガラス１の中央部には、複数の熱線からなるデフォッガが配置されている。デフォッガ熱線の両端はバスバーに接続され、各バスバーは、それぞれ、自動車のバッテリー電源及びグランドに接続されている。
【００５２】
本発明のアンテナを自動車の後部窓ガラスに形成する場合には、自動車の後部窓ガラス１のデフォッガの下部に配置される。なお、アンテナは、後部窓ガラス１のうち、デフォッガ熱線から離れた位置であれば、任意の場所（例えば、右側又は左側）に配置することができる。なお、アンテナは、後部窓ガラス１の上部余白部ではなく、下部余白部に配置した方が、上方からの電波を受信するのに都合がよい。
【００５３】
また、アンテナ１は、グランド側エレメント２０が右側になるように配置したが、本発明のアンテナは、等方位的な指向特性を有するので、左右どちらの向き（例えば、グランド側エレメント２０が左側）に配置してもよい。
【００５４】
また、本発明のアンテナを、自動車の窓ガラスに１系統設けても優れた受信性能が得られるが、２系統以上配置し、ダイバーシティ受信すれば、一層安定した指向特性が得られる。
【００５５】
本発明のアンテナは、車両のガラス板面にスクリーン印刷された導電性セラミックペーストを焼き付け形成されるが、他の絶縁体の面上にアンテナパターンを設けるようにしてもよい。
【００５６】
例えば、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あってもよい。また、車両の窓ガラスに貼り付け可能なフィルム上にパターンを設け、該フィルムを所望の位置に貼り付けたアンテナであってもよい。
【実施例】
【００５７】
以下に本発明の各実施例について、詳細に説明する。
【００５８】
＜実施例１＞
図１は、本発明の実施例１のアンテナであり、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。
【００５９】
本発明の実施例１のアンテナは、芯線側エレメント１０と、グランド面状導体部２２、閉ループ部２３とを有するグランド側エレメント２０を備える。
【００６０】
芯線側エレメント１０は、正方形の芯線側給電点１１のコーナーから直交線条１２を延伸させ、その先端より直交線条１２に直角に、グランド側エレメント２０の方向に、平行線条１３を延伸させる。
【００６１】
一方、グランド側エレメント２０は、図１に示すような略矩形状のグランド面状導体部２２を有し、該グランド面状導体部２２内にグランド側給電点２１が設けられ、また、閉ループ部２３は、前記グランド側エレメント２０の略矩形状グランド面状導体部２２の、仮想線３０に平行な２辺のうち、平行線条１３から遠い方の辺を共有辺とする長方形状の線条のエレメントである。
【００６２】
芯線側給電点１１は、グランド面状導体部２２内に設けたグランド側給電点２１に対応するように、グランド面状導体部２２とは別の導体である芯線側エレメントに設けられた芯線側の給電点である。芯線側給電点１１及びグランド側給電点２１は、各々、給電端子金具３に接続された高周波ケーブルの芯線及びグランドと接続されている。なお、給電端子金具３は、高周波ケーブルを介して、受信機に接続されている。
【００６３】
実施例１のアンテナの各寸法は、芯線側給電点１１の縦横の長さを１０ｍｍ、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれ２５ｍｍ、３０ｍｍとし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の仮想線３０に対して直交方向の辺、平行方向の辺の長さを、それぞれ２９ｍｍ、２８ｍｍ、閉ループ部２３の仮想線３０に対して直交方向の辺、平行方向の辺の長さをそれぞれ１０ｍｍ、２８ｍｍとし、芯線側給電点１１とグランド側エレメント２０間の間隔を３ｍｍとした。
【００６４】
実施例１のアンテナは、各エレメントの長さが約２．３ＧＨｚに共振するように調整されているが、本発明は該長さに限定されるものではない。
【００６５】
なお、実施例１のアンテナは車両の窓ガラスの室内面にパターンを形成するものであるため、ガラスによる波長短縮率αを０．７として、各エレメント長を計算した。
【００６６】
次に、実施例１のアンテナの作用について説明する。芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／８〜α・λ／４（λ：受信周波数の中間波長、α：ガラスの波長短縮率）とするのが良いとしたのは、これによって芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相を略λ／４だけずらすことができるためである。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００６７】
さらに、直交線条１２の長さと平行線条１３の長さの合計を略α・λ／２としてもよい。
【００６８】
また、前記各線条１２、１３を直交させるようにしたのは、偏波面の回転する円偏波を芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０で効率よく受信することが可能になるためである。
【００６９】
さらに、グランド面状導体部２２の４辺のうち、上辺に、閉ループ部２３を設けることによって、この閉ループが摂動素子として機能し、グランド面状導体部２２だけとした場合に比べて、より高効率に電波を受信することができる。なお、グランド面状導体部２２の上辺ではなく、仮想線３０に平行となる辺であれば同様の機能を発揮する。
【００７０】
以上説明したように、実施例１のアンテナは、芯線側エレメントの平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。
【００７１】
さらにまた、グランド面状導体部２２の、仮想線３０に平行な２辺のうちの、平行線条１３からは遠い方の辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させたので、この閉ループ部２３が摂動素子として機能し、より高効率に電波を受信することができる。
【００７２】
車外側から到来する電波に対して、車内に形成された実施例１のアンテナは、左円偏波に対して好適なアンテナとなる。また、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０の各線状の配置について、仮想線３０に対して又は仮想線３０に直交する直線に対して線対称に配置することで、右円偏波に好適なアンテナとなる。
【００７３】
実施例１のアンテナを自動車の後部窓ガラスに搭載した場合（図１８を参照）の、アンテナの指向特性は図２０に示したようになる。図２０は、車外側から左円偏波で到来する２．３３８ＧＨｚの電波を受信したときの受信電波の仰角（水平面に対する受信電波の到来する角度）を４０度に設定して測定したときの指向特性図である。
【００７４】
図２０から分かるように、実施例１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ことが分かる。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衛星放送波を確実に捕捉することができる。
【００７５】
＜実施例２＞
図２は、本発明の実施例２のアンテナであり、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。
【００７６】
実施例２は、芯線側エレメント１０の平行線条１３の接続位置が実施例１と異なっている。すなわち、図１に示すような芯線側給電点１１から仮想線３０に直交する直交線条１２の先端より延ばした平行線条１３に代えて、図２に示すように芯線側の給電点１１から直接、平行線条１３をグランド面状導体部２２から離れる方向に、仮想線３０に平行に設けるようにした。その他の線条については実施例１と同一である。
【００７７】
なお、実施例２のアンテナの各エレメントの寸法、作用については、前述した実施例１と同じである。
【００７８】
以上説明したように、実施例２のアンテナは、実施例１と同様に芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００７９】
さらにまた、実施例１と同様にグランド面状導体部２２の辺のうちの仮想線３０に平行な辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部２３を隣接させたので、この閉ループ部２３が摂動素子として機能し、より高効率に電波を受信することができる。
【００８０】
＜実施例３＞
図３は、本発明の実施例３のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本発明の構成は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とからなり、グランド側エレメント２０は閉ループ部２３を有しておらず、いずれも実施例１と異なっている。
【００８１】
すなわち、芯線側エレメント１０は、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２とは離れる方向で、仮想線３０に平行方向に延ばした平行線条１３からなり、仮想線３０に直交する直交線条を有していない点、及びグランド面状導体部２２に隣接する閉ループ部２３を有していない点が実施例１と異なっている。平行線条１３の長さは略α・λ／２とすることが望ましい。
【００８２】
グランド側エレメント２０は、矩形状で全面が導電性の面状導体であるグランド面状導体部２２であって、該面状導体内にグランド側給電点２１が設けられている。
【００８３】
実施例３のアンテナによれば、芯線側エレメント１０の平行線条１３に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の流れる向きが直角となるために、円偏波を受信することができる。
【００８４】
実施例３のアンテナは、実施例１のアンテナと同じ構成の線条には同じ符号を付し、その説明は省略する。
【００８５】
芯線側給電点１１は、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２内に設けたグランド側給電点２１に対応するように、グランド面状導体部２２とは別の導体上に設けられた芯線側の給電点である。芯線側給電点１１及びグランド側給電点２１は、各々、給電端子金具３に接続された高周波ケーブルの芯線及びグランドと接続されている。なお、給電端子金具３は、高周波ケーブルを介して、受信機に接続されている。
【００８６】
＜実施例４＞
図４は、本発明の実施例４のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例のアンテナは、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は仮想線３０に平行となる平行線条を有さず、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に閉ループ部２３を隣接させない点で、実施例１とは異なっている。
【００８７】
すなわち、芯線側エレメント１０については、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２だけで構成されている点が実施例１と異なっている。直交線条１２の長さは略α・λ／２とすることが望ましい。
【００８８】
また、グランド側エレメント２０については、実施例３と同様であり、グランド面状導体部２２は矩形状の全面が導電性の面状導体であって、該面状導体内の一部にグランド側給電点２１を設けた。
【００８９】
実施例４のアンテナによれば、芯線側エレメント１０の直交線条１２に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相がずれるとともに、芯線側エレメント１０に誘起される電流とグランド側エレメント２０に誘起される電流の向きが直角となるために、円偏波を受信することができる。
【００９０】
＜実施例５＞
図５は、本発明の実施例５のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例５は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例１と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に閉ループ部２３を隣接させない点が実施例１とは異なっている。
【００９１】
すなわち、実施例５の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れ、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２の先端より、グランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０に平行な平行線条１３を延ばした構成であり、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２については、長方形状の全面が導電性の面状導体であり、該面状導体内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。
【００９２】
実施例５のアンテナは、芯線側エレメントの直交線条と平行線条を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となった。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００９３】
＜実施例６＞
図６は、本発明の実施例６のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例６は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例２と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の長方形状の全面を導電体とし、閉ループ部２３を有していない構成とした点が実施例２とは異なっている。
【００９４】
すなわち、実施例６の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に平行に延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の長方形状の全面が導電性の面状導体であって、該面状導体内の一部にグランド側給電点２１が設けられている。また、各線条長さは、実施例２と同一である。
【００９５】
実施例６のアンテナは、芯線側エレメントの直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００９６】
＜実施例７＞
図７は、本発明の実施例７のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例７は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例５の芯線パターンの一部を変形させた点が異なり、グランド側エレメント２０の構成は実施例５と同一である。
【００９７】
すなわち、本実施例７の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２側の仮想線３０に平行に延ばした平行線条１３と、芯線側の給電点１１からグランド側エレメント２０と離れる方向、かつ仮想線３０に平行に延ばした第２平行線条１４とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の長方形状の全面が導電性の面状導体であって、グランド面状導体２２内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。また、各線条長さは、実施例５と同一である。
【００９８】
本実施例のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに直交線条１２と第２平行線条１４を略直交するように配設して、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【００９９】
＜実施例８＞
図８は、本発明の実施例８のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例８は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例５の芯線パターンを変形させたもので、グランド側エレメント２０の構成は実施例５と同一である。
【０１００】
すなわち、本実施例８の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向、かつ仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０に平行となるように延ばした平行線条１３と、直交線条１２の先端から平行線条１３とは反対方向に延ばした第２平行線条１４からなる構成である。
【０１０１】
一方、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の長方形状の全面が導電性の面状導体であり、グランド面状導体２２内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。また、各線条長さは、実施例５と同一である。
【０１０２】
本実施例のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度としたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１０３】
＜実施例９＞
図９は、本発明の実施例９のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例９は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例１の芯線パターンと同一であるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２に設けた閉ループ部２３が実施例１と異なる。
【０１０４】
すなわち、本実施例９の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０に平行となるように延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２に隣接する長方形状の閉ループ部２３の線条で囲まれた空白部を略二分するように仮想線３０に平行な平行線条をさらに設けたものであり、グランド面状導体部２２内の一部にグランド側給電点２１を設けたものである。また、各線条長さは、実施例５と同一である。
【０１０５】
実施例９のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度とし、さらにグランド面状導体部２２の、直交線条１２が延びている方向とは反対方向の辺を共有辺とする閉ループ部２３を設けたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１０６】
＜実施例１０＞
図１０は、本発明の実施例１０のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例１０は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例１の芯線パターンと同一であり、グランド側エレメント２０の面状導体部の一部に切欠部を設けた点で実施例１と異なる。
【０１０７】
すなわち、本実施例１０の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０と平行になるように延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の仮想線３０と平行となる２辺のうち、平行線条１３から遠い方の辺を共有辺とする閉ループ部２３を設け、さらに芯線側給電点１１に対向する側の辺の中央部近傍の一部に切欠部を設けるようにした。
【０１０８】
これは、芯線側給電点１１に固定する給電端子金具３の座金等が不慮にしてグランド面状導体部２２に接触し、ショートしないようにするためである。
【０１０９】
実施例１０のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度とし、さらにグランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の仮想線３０に平行な２辺のうち、平行線条１３から遠い方の一辺を共有辺とする閉ループ部２３を隣接して設けたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１１０】
＜実施例１１＞
図１１は、本発明の実施例１１のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例１１は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は、実施例１の芯線パターンと同一であり、グランド側エレメント２０の閉ループ部２３の位置が実施例１と異なる。
【０１１１】
すなわち、本実施例１１の構成は、芯線側エレメント１０が、芯線側給電点１１からグランド面状導体部２２と離れる方向で、仮想線３０に直交する方向に延ばした直交線条１２と、その先端よりグランド面状導体部２２の方向に、仮想線３０となるように延ばした平行線条１３とからなる構成であり、グランド側エレメント２０については、グランド面状導体部２２の辺のうち、芯線側給電点１１と対向する辺とは反対側の一辺を共有辺とする閉ループ部２３を設けたものである。
【０１１２】
このように、実施例１１のアンテナは、芯線側エレメント１０の直交線条１２と平行線条１３を略直交するように配設し、さらに各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／４程度とし、さらにまた、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の辺のうち、芯線側給電点１１と対向する辺とは反対側の一辺を共有辺とする閉ループ部２３を隣接して設けたので、偏波面の回転する円偏波をより一層効率よく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／３程度まで長くしても同様の効果が得られる。
【０１１３】
＜実施例１２＞
図１２は、本発明の実施例１２のアンテナであり、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１２は、芯線側エレメント１０に関しては、平行線条１３を芯線側給電点１１に接続し、平行線条１３の先端に、車内視で、平行線条１３から右側（図の上方）に延びるように、直交線条１２を配設している点が、実施例１０と異なっている。また、グランド側エレメント２０に関しては、閉ループ部２３のコーナー部のうち、芯線側給電点１１から最も遠いコーナー部からＬ字状の補助線条２４を延ばしている点が、実施例１０とは異なっている。補助線条２４は、平行線条１３と平行で一定の間隔ｂをあけて設けられている補助線条２４ａと、補助線条２４ａの先端と閉ループ部２３を接続する補助線条２４ｂから構成されている。
【０１１４】
実施例１２のアンテナの各寸法は、芯線側給電点１１の縦横の長さを１０ｍｍ、芯線側エレメント１０の平行線条１３、直交線条１２の各線条長さを、それぞれ６０ｍｍ、２０ｍｍとし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の仮想線３０に平行となる辺、直交する辺の長さを、それぞれ３０ｍｍ、２０ｍｍ、閉ループ部２３の仮想線３０に平行な辺、直交する辺の長さをそれぞれ３０ｍｍ、１０ｍｍとしている。また、補助線条２４ａを７５ｍｍとし、補助線条２４ｂを２０ｍｍとして、平行線条１３と補助線条２４ａとの間隔ｂを３７ｍｍに設定している。このとき、補助線条２４ａの端部と平行線条１３の先端との間隔ａを３０ｍｍに設定している。
【０１１５】
実施例１２のアンテナは、約１．５ＧＨｚに共振するように各エレメントの寸法を調整しているが、本発明は該寸法に限定されるものではない。
【０１１６】
なお、実施例１２のアンテナは車両の窓ガラスの室内面にパターンを形成するものであるため、ガラスによる波長短縮率αを０．７として、各エレメント長を計算した。
【０１１７】
次に、実施例１２のアンテナの作用について説明する。芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さを、それぞれα・λ／８〜α・λ／３（λ：受信周波数の中間波長、α：ガラスの波長短縮率）としているが、これは実施例１と同様に芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流の位相を略λ／４だけずらすことができるためである。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さは、望ましくはα・λ／８〜α・λ／４であることは、前述した実施例と同じである。
【０１１８】
また、補助線条２４ａの長さをα・λ／４〜α・λ／２とし、補助線条２４ａと平行線条１３との間隔ｂをα・λ／８〜α・λ／４とし、補助線条２４ａの先端と平行線条１３の先端との間隔ａを略α・λ／４としている。このように補助線条２４を設けることによって、補助線条２４が摂動素子として機能し、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０のそれぞれに誘起される電流の位相差を、紙面裏側から到来する右円偏波の電波をより好適に受信するように調整することができる。
【０１１９】
実施例１２のアンテナと給電線との接続は、実施例１と同様なので、説明は省略する。
【０１２０】
本発明の実施例１２のアンテナの特性は、図２１のようになる。図２１は、本発明の実施例１２のアンテナを車両の後部窓ガラスに搭載した場合（図１９参照）の周波数１．５７５ＧＨｚの車外から右円偏波で到来する電波に対する各仰角での、電波の到来方向を水平に３６０°回転した場合の利得（一周平均の利得）を示す図である。
【０１２１】
また、図２２は、比較例であり、カーナビゲーション用車載式電子制御装置と一体となっているＧＰＳ用マイクロストリップアンテナを、自動車のダッシュボード内の所定の位置に配置したときの１．５７５ＧＨｚの周波数の車外から右円偏波で到来する電波に対する各仰角での一周平均の利得を示す図である。
【０１２２】
図２１と図２２を比較すると、本発明の実施例２のアンテナは、仰角０°〜仰角９０°までの全ての仰角において、前記ＧＰＳ用マイクロストリップアンテナに比べて高いアンテナ利得を得ていることがわかる。このため、本発明の実施例のアンテナは、ＧＰＳ用アンテナとして使用した場合、前記ＧＰＳマイクロストリップアンテナに対して高い位置検出精度を保つことができる。
【０１２３】
＜実施例１３＞
図１３は、本発明の実施例１３のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１３は、実施例３の変形例で芯線側エレメントの平行線条１３の先端に、車内視で、平行線条１３に直交する、直交線条１２を右方向に延ばした点が、実施例３とは異なっている。
【０１２４】
グランド側エレメント２０は、実施例３と同様に、矩形状で全面が導電性のグランド面状導体部２２であって、該面状導体内にグランド側給電点２１が設けられている。
【０１２５】
実施例１３のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度としたので、車外側から到来する右円偏波の電波をよく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さは、望ましくはα・λ／８〜α・λ／４であることは、前述した実施例と同じである。
【０１２６】
＜実施例１４＞
図１４は、本発明の実施例１４のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１４は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０の構成は実施例１３と同一であるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺するように閉ループ部２３を隣接させるとともに、芯線側給電点に面する辺の中央部近傍の一部に切欠部を設けた点が実施例１３とは異なっている。
【０１２７】
実施例１４のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺とするように隣接させた閉ループ部２３には、グランド側エレメント２０に誘起される電流分布が円偏波の受信に最適になるように調整する効果があるため、偏波面が回転する右円偏波をよく受信することが可能となる。なお、芯線側エレメント１０の直交線条１２、平行線条１３の線条長さは、望ましくはα・λ／８〜α・λ／４であることは、前述した実施例と同じである。
【０１２８】
＜実施例１５＞
図１５は、本発明の実施例１５のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１５は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０の構成は実施例１４と同一であるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２より、Ｌ字状の補助線条２４を延ばした点が実施例１４と異なっている。
【０１２９】
実施例１５のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺とするように隣接させた閉ループ部２３と補助線条２４を設けることにより、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流分布が、右円偏波を受信するのに最適になるように調整する効果が得られるため、右円偏波をよく受信することが可能となる。
【０１３０】
＜実施例１６＞
図１６は、本発明の実施例１６のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。実施例１６は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例１４及び実施例１５と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の辺のうち、仮想線３０と平行な２辺のそれぞれを共有辺とする閉ループ部２３を隣接させ、車内視で平行線条１３の右側に、補助線条２４を平行線条に対して平行かつ一定の間隔を設けて閉ループ部２３の一辺に接続している点が、実施例１４および１５と異なる。
【０１３１】
実施例１６のアンテナは、芯線側エレメント１０の平行線条１３と直交線条１２を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の２辺を共有辺とするように隣接させた２つの閉ループ部２３と補助線条２４を設けることにより、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０に誘起される電流分布を車外側から到来する右円偏波を受信するのに最適になるように調整する効果が得られるため、右円偏波をよく受信することが可能となる。
【０１３２】
＜実施例１７＞
図１７は、本発明の実施例１７のアンテナの構成を示しており、自動車の窓ガラスの車内面に設けた車内視の図である。本実施例１７は、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０とから構成され、芯線側エレメント１０は実施例１０と同一パターンであるが、グランド側エレメント２０の閉ループ部２３のコーナー部に補助線条２４を設けた点が実施例１０とは異なっている。
【０１３３】
前記実施例１７のアンテナは、芯線側エレメントの平行線条と直交線条を略直交するように配設し、各線条の長さをそれぞれα・λ／８〜α・λ／３程度とし、グランド側エレメント２０のグランド面状導体部２２の一辺を共有辺とするように隣接させた閉ループ部２３と補助線条２４が、芯線側エレメント１０とグランド側エレメント２０の各々に誘起される電流分布を車外側から到来する左円偏波を受信するのに最適になるように調整する効果があるため、左円偏波をよく受信することが可能となる。
【符号の説明】
【０１３４】
１ 窓ガラス板
２ デフォッガ
３ 給電端子金具
１０ 芯線側エレメント
１１ 芯線側給電点
１２ 直交線条
１３ 平行線条
１４ 第２平行線条
２０ グランド側エレメント
２１ グランド側給電点
２２ グランド面状導体部
２３ 閉ループ部
２４ 補助線条
３０ 仮想線
【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯線側給電点に接続した芯線側エレメントと、グランド側給電点を内部に有したグランド側エレメントとからなるガラスアンテナにおいて、
前記グランド側エレメントは、略矩形状のグランド面状導体部を前記芯線側給電点と近接する位置に有し、前記グランド面状導体部の面内に少なくとも１つのグランド側給電点を設けてなり、
前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点と対向する前記グランド面状導体部の一辺に対して鉛直になるように設けた仮想線に直交し、かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した直交線条か、または、前記仮想線と略平行かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した平行線条の少なくとも一方を有することを特徴とするガラスアンテナ。
【請求項２】
前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、
前記直交線条と、前記平行線条との両方が前記芯線側給電点に接続され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】
前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、
前記平行線条は、前記芯線側給電点に接続され、
前記直交線条は、前記平行線条の先端から前記平行線条に略直交する方向に延伸した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４】
前記芯線側エレメントの直交線条および前記平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、
前記直交線条の長さと前記平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする請求項２又は３に記載のガラスアンテナ。
【請求項５】
前記芯線側エレメントは、前記直交線条または前記平行線条のいずれか一方を有し、
前記平行線条または前記直交線条の長さを略α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とした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６】
前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点に接続された前記直交線条を有し、
前記直交線条は、該直交線条に対して略直交するように、該直交線条の先端から前記グランド面状導体部側に向けて延伸した補助平行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７】
前記芯線側エレメントの直交線条および前記補助平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、
前記直交線条の長さと前記補助平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする請求項６に記載のガラスアンテナ。
【請求項８】
前記グランド面状導体部の、芯線側給電点と近接していない辺の一辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部を、前記グランド面状導体部の少なくとも１箇所に隣接して設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項９】
前記グランド側エレメントのグランド面状導体部、又は閉ループ部のいずれかに接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする請求項８に記載のガラスアンテナ。
【請求項１０】
前記グランド側エレメントのグランド面状導体部に接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項１１】
前記補助線条の長さをα・λ／４〜α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とし、前記補助線条と、該補助線条に略平行に延伸した前記直交線条または前記平行線条との間隔をα・λ／８〜α・λ／４としたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のガラスアンテナ。
【請求項１２】
前記グランド面状導体部の前記芯線側給電点に対向する辺の略中央部分に切欠部を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項１】
芯線側給電点に接続した芯線側エレメントと、グランド側給電点を内部に有したグランド側エレメントとからなるガラスアンテナにおいて、
前記グランド側エレメントは、略矩形状のグランド面状導体部を前記芯線側給電点と近接する位置に有し、前記グランド面状導体部の面内に少なくとも１つのグランド側給電点を設けてなり、
前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点と対向する前記グランド面状導体部の一辺に対して鉛直になるように設けた仮想線に直交し、かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した直交線条か、または、前記仮想線と略平行かつグランド面状導体部から遠ざかる方向に延伸した平行線条の少なくとも一方を有することを特徴とするガラスアンテナ。
【請求項２】
前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、
前記直交線条と、前記平行線条との両方が前記芯線側給電点に接続され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】
前記芯線側エレメントが、前記直交線条と、前記平行線条とを有し、
前記平行線条は、前記芯線側給電点に接続され、
前記直交線条は、前記平行線条の先端から前記平行線条に略直交する方向に延伸した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４】
前記芯線側エレメントの直交線条および前記平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、
前記直交線条の長さと前記平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする請求項２又は３に記載のガラスアンテナ。
【請求項５】
前記芯線側エレメントは、前記直交線条または前記平行線条のいずれか一方を有し、
前記平行線条または前記直交線条の長さを略α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とした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６】
前記芯線側エレメントは、前記芯線側給電点に接続された前記直交線条を有し、
前記直交線条は、該直交線条に対して略直交するように、該直交線条の先端から前記グランド面状導体部側に向けて延伸した補助平行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７】
前記芯線側エレメントの直交線条および前記補助平行線条の各々の長さをα・λ／８〜α・λ／３（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）のいずれかの値とし、
前記直交線条の長さと前記補助平行線条の長さの合計を略α・λ／２としたことを特徴とする請求項６に記載のガラスアンテナ。
【請求項８】
前記グランド面状導体部の、芯線側給電点と近接していない辺の一辺を共有辺とする矩形状の閉ループ部を、前記グランド面状導体部の少なくとも１箇所に隣接して設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項９】
前記グランド側エレメントのグランド面状導体部、又は閉ループ部のいずれかに接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする請求項８に記載のガラスアンテナ。
【請求項１０】
前記グランド側エレメントのグランド面状導体部に接続される補助線条を有し、該補助線条を、前記芯線側エレメントの芯線側給電点から延伸している前記直交線条または平行線条のいずれかと同一方向かつ略平行に延伸したことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一つに記載のガラスアンテナ。
【請求項１１】
前記補助線条の長さをα・λ／４〜α・λ／２（α：ガラスの波長短縮率、λ：受信電波の平均波長）とし、前記補助線条と、該補助線条に略平行に延伸した前記直交線条または前記平行線条との間隔をα・λ／８〜α・λ／４としたことを特徴とする請求項９又は１０に記載のガラスアンテナ。
【請求項１２】
前記グランド面状導体部の前記芯線側給電点に対向する辺の略中央部分に切欠部を設けたことを特徴とする請求項１乃至１１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９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【公開番号】特開２０１１−１４７１０２（Ｐ２０１１−１４７１０２Ａ）
【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２０１０−１９６８５０（Ｐ２０１０−１９６８５０）
【出願日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【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９月２日（２０１０．９．２）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．ＶＩＣＳ
【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 ]