ガラスアンテナ
【課題】窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテナを提供する。
【解決手段】直線状に延びた第１アンテナ素子部３１と、その逆方向に延びて、ガラスの縁に設けられた接地点３７に接続される第２アンテナ素子部３２とにより構成されるガラスアンテナ３０に、第１アンテナ素子部３１の先端、及び第２アンテナ素子部３２の基部に交叉し、車体１１の開口部に沿ってそれぞれ延びた第３のアンテナ素子３４、３５を付加した。
【解決手段】直線状に延びた第１アンテナ素子部３１と、その逆方向に延びて、ガラスの縁に設けられた接地点３７に接続される第２アンテナ素子部３２とにより構成されるガラスアンテナ３０に、第１アンテナ素子部３１の先端、及び第２アンテナ素子部３２の基部に交叉し、車体１１の開口部に沿ってそれぞれ延びた第３のアンテナ素子３４、３５を付加した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の開口部に設けられたガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスアンテナは、従来のロッドアンテナに比べ、出っ張りが無いために意匠上優れており、又、破損の心配が無く、風切り音が発生しない等の理由で広く使用されるようになった。従来、窓カラスに適用されるガラスアンテナが知られている（例えば、特許文献１（図１参照）。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。図１１には、ＦＭラジオ放送波からＴＶ放送波、ＵＨＦ放送波まで広範囲に受信利得を高くすると共に、省スペースのモノポール型のガラスアンテナ１１０が開示されている。このガラスアンテナ１１０は、給電点１１４からほぼ水平に延びる水平線状１１１と、この水平線状１１１が折り返し部１１３で折り返され、この折り返し部から延びる水平線にほぼ平行な水平線状１１２とにより構成される。
【０００４】
又、インピーダンス整合回路を用いることなく、アンテナの給電線の特性インピーダンスに近いインピーダンスを有する接地型のガラスアンテナも知られている（例えば、特許文献２（図１）参照。）。
【０００５】
特許文献２を図１２に基づいて説明する。図１２には、ほぼ一直線に延びる第１素子部１２１と、第１素子部１２１が折り返し部１２２で折り返され、この折り返し部１２２により第１素子部１２１とほぼ平行な第２素子部１２３とからなるアンテナパターンと、第１素子部１２１の端部に接続されている給電点１２４と、第２素子部１２３の端部に接続されている接地点１２５と、この接地点１２５を車体にアースする接続線１２６とにより構成されるガラスアンテナ１２０が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に開示された技術によれば、窓ガラス開口面積が、例えば、０．１５ｍ２未満のように狭面積化された車両である場合、アンテナの共振周波数を所望の周波数に設計することが困難であり、良好な受信性能が得られない。理由は、窓ガラス開口面積が小さいため十分なアンテナ素子長を確保できず、バイパスパターンを十分に付加できないことによる。近年、特に、所謂ミニバンやＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）等では、アンテナが取り付けられるクォータウインドウの狭面積化が要求されており、対応が望まれている。
【０００７】
狭面積化が可能なガラスアンテナが知られている（特許文献３（図２）参照。）。
【０００８】
特許文献３を図１３に基づいて説明する。図１３には、受信装置に接続される１つの給電用端子１３１と、車両の窓ガラス開口部の導電体１４０に接続される第１及び第２の接地用端子１３２、１３３と、給電用端子１３１と、第１及び第２の接地用端子１３２，１３３とが接続される導体素子１３４、１３５、１３６からなる１つのアンテナ素子とにより構成されるガラスアンテナ１３０が開示されている。
【０００９】
特許文献３に開示された技術によれば、接地用端子を付加することで、アンテナインピーダンスの低下を抑制でき、窓ガラス開口部が狭面積化された条件下で取り付けられるアンテナであっても相当の受信性能を得ることはできる。
【００１０】
しかしながら、ガラス面に取り付けられる給電用端子１３１や接地用端子１３２、１３３等が必要なため、端子や給電線の数が増え、このため、材料費や組付けのための手間が発生し、コストアップの要因になる。
【００１１】
そこで、窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテナが切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−２８４０２５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６０１３号公報
【特許文献３】特開２００９−６５３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明では、車体の開口部に取り付けられるガラスと、このガラスに設置されるアンテナ素子とからなるガラスアンテナであって、前記ガラスの縁に設けられた給電点から対向する縁に向かって直線状に延びた第１アンテナ素子部と、この第１アンテナ素子部の先端で折り返され、前記第１アンテナ素子部とは逆方向に延びて、前記ガラスの縁に設けられた接地点に接続される第２アンテナ素子部と、少なくとも、前記第１アンテナ素子部の先端、又は前記第２アンテナ素子部の基部に交叉し、前記車体の開口部に沿って延びた第３アンテナ素子部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明では、第１アンテナ素子部と第２アンテナ素子部は、受信する偏波面に合わせて延びていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る発明では、第３アンテナ素子部とガラスの対向する縁との間隔を５０ｍｍ以下とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明では、第１アンテナ素子部、及び第２アンテナ素子部の素子長に対する第３アンテナ素子部の素子長の比率を１．０以下とすることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に係る発明では、第１アンテナ素子部及び第２アンテナ素子部に交叉して延びる第３アンテナ素子部において、第２アンテナ素子部から離れるようにして第１アンテナ素子部から延びる第３アンテナ素子部の一端部の途中から分岐して給電点まで延びる第１バイバスアンテナ素子と、第１アンテナ素子部から離れるようにして第２アンテナ素子部から延びる前記第３アンテナ素子部の他端部の途中から分岐して接地点まで延びる第２バイバスアンテナ素子と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明では、直線状に延びた第１アンテナ素子部と、逆方向に延びて、ガラスの縁に設けられた接地点に接続される第２アンテナ素子部からなるガラスアンテナに、少なくとも、第１アンテナ素子部の先端又は第２アンテナ素子部の基部に交叉し、車体の開口部に沿って延びた第３アンテナ素子部を設けた。
【００２０】
第３アンテナ素子部で第１第２アンテナ素子部を延長したので、見掛け上のアンテナ素子長を長くすることができる。見掛け上のアンテナ素子長を延ばすことができるため、開口面積が狭いガラスであっても所望の周波数で共振させることができる。
また、ガラスに取り付ける接地点が１個で済むため、コスト削減に寄与することができる。
【００２１】
アンテナ素子長を延ばすことで、アンテナインピーダンスが通常のモノポールアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなって受信性能が高まる。
このように本発明によれば、窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテを提供することができる。
【００２２】
請求項２に係る発明では、第１アンテナ素子部と第２アンテナ素子部を、受信する偏波面に合わせて延ばすこととした。このため、水平偏波受信用、垂直偏波受信用のガラスアンテナを提供することができる。
【００２３】
請求項３に係る発明では、第３アンテナ素子部とガラスの対向する縁との間隔を５０ｍｍ以下とした。発明者らの評価では、第３アンテナ素子部について、間隔５０ｍｍを維持しながら縁に沿って延ばすことで、見掛け上のアンテナパターンを長く見せることができ、その結果、良好な受信性能を得ることができる。
【００２４】
請求項４に係る発明では、第１アンテナ素子部及び第２アンテナ素子部の素子長に対する第３アンテナ素子部の素子長の比率を１．０以下とした。この比率でガラスアンテナを設計することにより良好な受信性能を得ることができる。
【００２５】
請求項５に係る発明では、第１アンテナ素子部及び第２アンテナ素子部に交叉して延びる第３アンテナ素子部において、第２アンテナ素子部から離れるようにして第１アンテナ素子部から延びる第３アンテナ素子部の一端部の途中から分岐して給電点まで延びる第１バイバスアンテナ素子と、第１アンテナ素子部から離れるようにして第２アンテナ素子部から延びる第３アンテナ素子部の他端部の途中から分岐して接地点まで延びる第２バイバスアンテナ素子と、を設けた。この第１、第２バイパスアンテナ素子により、狭面積環境下で取り付けられるガラスアンテナにおいてもバイパスパターンの付加が可能になり、特に、低い周波数でアンナテを共振させることができるため、受信性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例に係るガラスアンテナが取り付けられた車両の平面図である。
【図２】本実施例に係るガラスアンテナの構造を示す図である。
【図３】本実施例に係るガラスアンテナ設計思想を説明する図である。
【図４】本実施例に係るガラスアンテナのシミュレーションによる性能評価の結果を示したグラフである。
【図５】本実施例に係るガラスアンテナを構成する各素子の寸法の一例を示す図である。
【図６】本実施例に係るガラスアンテナを構成する各素子の寸法の他の例を示す図である。
【図７】図６に示すガラスアンテナの国内放送帯域における水平偏波の受信感度を示したグラフである。
【図８】図６に示すガラスアンテナの国内放送帯域における水平偏波の受信感度を比較例３例と対比して示した図である。
【図９】本実施例に係るガラスアンテナの変形例を示す図である。
【図１０】図２の変形例を示す図である。
【図１１】従来例のガラスアンテナの構成を示す図である。
【図１２】従来例のガラスアンテナの別の構成を示す図である。
【図１３】従来例のガラスアンテナの更に別の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態（以下、本実施例という）を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２８】
本実施例に係るガラスアンテナは、例えば、車両のクォータウインドウに取り付けることができる。
図１に示すように、車両１０は、車体１１の左右の前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す添え字である。以下同じ）間に嵌められるフロントガラス１３と、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒ間に嵌められているリヤガラス１５と、前ドア１６Ｌ、１６Ｒに昇降可能に取付けられている前ドアガラス１７Ｌ、１７Ｒと、後ドア１８Ｌ、１８Ｒに昇降可能に取付けられている後ドアガラス１９Ｌ、１９Ｒと、車両１０に固定のクォータウインドウ２０Ｌ、２０Ｒとからなる、窓ガラスを備えている。
【００２９】
以下に説明する本実施例では、ガラスアンテナ３０は、クォータウインドウ２０Ｌに取り付けられるものとして説明する。なお、ここに示すガラスアンテナ３０は、主に、ＦＭ帯の電波を受信するために設計されたアンテナである。
【００３０】
次に、クォータウインドウ２０Ｌの詳細を図２に基づいて説明する。図２に示すように、クォータウィンドウ２０Ｌは、クォータガラス２１とガラスアンテナ３０と、からなる。なお、ガラスアンテナ３０は、クォータガラス２１の縁２２内に設けられている。ガラスアンテナ３０は、第１アンテナ素子部３１と、第２アンテナ素子部３２と、アンテナ折り返し部３３と、第３アンテナ素子部３４、３５と、により構成される。
【００３１】
第１アンテナ素子部３１は、クォータガラス２１の縁（ボディフランジ近傍）に設けられた給電点３６から対向するクォータガラスの縁２２に向かって直線状に延びている。又、第２アンテナ素子部３２は、第１アンテナ素子部３１の先端で折り返され、第１アンテナ素子部３１とは逆方向に延びて、クォータガラス２１の縁２２に設けられた接地点３７に接続される。接地点３７は、接続線３８を介して導体（車体１１）に接続される。
【００３２】
なお、第３アンテナ素子部３４、３５は、第１アンテナ素子部３の先端３３ａ、第２アンテナ素子部３２の基部３３ｂのそれぞれに交叉し、車体１１の開口部に沿ってそれぞれ延びている。即ち、第３アンテナ素子３４、３５がクォータガラス２１の縁２２に沿って延びていることが本実施例のガラスアンテナ３０の構造上の大きな特徴である。
【００３３】
上記構成により、ガラスアンテナ３０のインピーダンスが、接地型のガラスアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなる。又、第３アンテナ素子３４、３５を、クォータガラス２１の縁２２に沿って延ばすことにより、見掛け上のアンテナパターンを長く見せることができるため、開口面積の小さなクォータウインドウ２０Ｌ、２０Ｒ等においても所望の共振周波数を持つガラスアンテナ３０を設計することができる。
【００３４】
以下にその根拠について説明する。まず、本実施例に係るガラスアンテナ３０の設計思想から説明する。本実施例のガラスアンテナ３０は、図１２に開示されたガラスアンテナ１２０の第１素子部１２１（第１アンテナ素子部）と第２素子部１２２（第２アンテナ素子）に、第３アンテナ素子部３４、３５を付加することで、特許文献２に開示されたガラスアンテナ１２０に比較して共振周波数を低く設定することを可能にするものである。又、そのとき、第３アンテナ素子部３４、３５を、クォータガラス２１の縁２２に沿って延ばすことで、一層その効果を大きくするものである。
【００３５】
発明者らはそのことを確認するため、図３（ａ）に示す、接地型のガラスアンテナを設計してシミュレーションを試みた。、具体的には、３７０ｍｍ×２６０ｍｍの寸法を有する、比較的狭い開口を有するガラス上に、線長２５０ｍｍの第１素子部と第２素子部とを実装し、且つ、第１素子部と第２素子部の間隔を５０ｍｍとして設計した。この設計によれば、ガラスアンテナの共振周波数は１４５ＭＨｚになった。
【００３６】
発明者らは更に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）のガラスアンテナに、本実施例の第３アンテナ素子部３４、３５を付加し、そのアンテナ素子長ｂと、クォータガラス２１の縁２２との間隔ａとを可変にして共振周波数の評価を行った。その結果、共振周波数を、図４（ａ）（ｂ）に示す周波数特性グラフと、次の表にまとめた。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
表は、間隔ａとアンテナ素子長ｂとによる共振周波数の関係を示したものであり、それぞれを変化させたときの共振周波数［ＭＨｚ］が示されている。例えば、間隔ａを１０ｍｍとし、アンテナ素子長を０としてときの共振周波数は１４５ＭＨｚであり、以降、間隔ｂを狭くするにつれて共振周波数が低下している。
【００４０】
又、図４（ａ）のグラフは、アンテナ素子長ｂを固定（１７０、２００、２３０、２５０、２７０ｍｍ）としたときの、間隔ａ［ｍｍ］と共振周波数［ＭＨｚ］との関係を、図４（ｂ）のグラフは、間隔ａを固定（１０、２０、３０、４０、５０、６０ｍｍ）としたときの、アンテナ素子長ｂ［ｍｍ］と共振周波数［ＭＨｚ］との関係を示している。
【００４１】
表から明らかなように、第３アンテナ素子部３４、３５を付加することにより、共振周波数が１４５ＭＨｚより低くなっていることが理解できる。又、図４（ａ）のグラフからわかるように、間隔ａについては、間隔ａが狭くなるほど共振周波数が低くなるように作用し、特に、間隔ａ≦５０ｍｍの範囲で大きな効果が得られることが確認できた。又、図４（ｂ）のグラフ、ならびに表１からも明らかなように、第３アンテナ素子部３４、３５の素子長ｂについては、素子長ｂが長くなるほど共振周波数が低くなるように作用し、特に、素子長ｂ≦２５０ｍｍの範囲で大きな効果が得られることを確認できた。
【００４２】
次に、図２に示す第１、第２アンテナ素子部３１、３２の素子長と、第３アンテナ素子部３４、３５の素子長とに着目する。そして、第１、第２アンテナ素子部３１、３２の素子長に対する第３アンテナ素子部３４、３５の素子長の比率をｃとする。この比率ｃと共振周波数の関係を調べた。この結果を次表に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
表によれば、例えば、間隔ａを１０ｍｍとし、第１、第２アンテナ素子部３１、３２の素子長に対する第３アンテナ素子部３４、３５の素子長の比率ｃを０．６８とした場合に計測された共振周波数は、−４１［ＭＨｚ｝であった。以降、比率ｃが大きくなるにつれ共振周波数が低下している。
【００４６】
表から明らかなように、本実施例に係るガラスアンテナ３０は、間隔ａ≦５０ｍｍ、比率ｃ≦１．０の条件で大きな効果が得られ、その効果は、第３アンテナ素子部３４、３５を付加する前に比較して共振周波数を約３０〜５０％低くすることができることを確認できた。
【００４７】
次に、発明者らは、図５に示す第３アンテナ素子部３４、３５の素子長ｂ１、ｂ２による共振周波数の変化についても以下に示した条件でシミュレーションを行ない、その効果を検証した。具体的には、２本の第３アンテナ素子３４、３５の素子長ｂ１、ｂ２の合計を３７０ｍｍで固定し、素子長ｂ１とｂ２の長さを変化させることにより測定される共振周波数を以下の表にまとめた。
【００４８】
【表５】
【００４９】
表によれば、例えば、素子長ｂ１とｂ２の長さを等しくした場合（共に１９０ｍｍ）の共振周波数は、８１．９［ＭＨｚ］であり、ｂ１を１６５ｍｍ、ｂ２を２１５ｍｍとした場合の共振周波数は９１．７［ＭＨｚ］であった。表３によれば、２本の第３アンテナ素子部３４、３５の素子長が同じ場合の共振周波数から高くなることは無く、長さが異なる場合や、１本になった場合でもその効果を立証することができた。従って、端子位置の制約上、２本の第３アンテナ素子部３４、３５の素子長を異ならせる必要性が生じた場合、あるいは１本になった場合でも、共振周波数を低下させることができる。
【００５０】
発明者らは更に、本実施例の設計思想に基づくアンテナパターンを設計し、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときのアンテナパターンの寸法は、図６に示した通りである。具体的に、第１アンテナ素子部３１の素子長を３４０ｍｍ、第２アンテナ素子部３２の素子長を２４０ｍｍ、アンテナ折り返し部３３の素子長を５０ｍｍ、第３アンテナ素子部２４、２５の各素子長を１８０ｍｍ、第３アンテナ素子部２４、２５とガラス開口部５０（ボディフランジ）との間隔を２０ｍｍとした。
【００５１】
そのときの受信感度特性が図７にグラフで示されている。図７のグラフから明らかなように、本実施例に係るガラスアンテナ３０によれば、受信感度のピークをＦＭ帯域内（７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）に持たせていることがわかる。尚、ここでは、水平偏波の受信感度が例示されている。
【００５２】
図８（ａ）は、モノポール型アンテナパターンを設計し、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときの受信感度を「比較例１」として示した。また、図２のガラスアンテナ３０の受信感度を「実施例」として示した。
【００５３】
このグラフから明らかなように、モノポール型アンテナパターンでは、有効な受信感度が得られないことが判明した。これは、インピーダンス整合がとれないことに起因する。
【００５４】
図８（ｂ）は、接地型のアンテナパターンを設計し、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときの受信感度を「比較例２」として示した。また、図２のガラスアンテナ３０の受信感度を「実施例」として示した。
【００５５】
このグラフから明らかなように、接地型アンテナパターンでは、開口面積が狭い場合ＦＭ帯域では十分な受信感度が得られない。この接地型アンテンパターンによれば、インピーダンスを給電線のインピーダンスにすることで受信感度の向上を図っているが、見掛け上のアンテナパターンが短いため、感度のピークをＦＭ帯域に持たせることができない。
【００５６】
図８（ｃ）は、接地型のアンテナパターンに、更にバイパスパターンを付加して受信感度の向上を図ったパターンを設計し、同じく、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときの受信感度を「比較例３」として示した。また、図２のガラスアンテナ３０の受信感度を「実施例」として示した。
【００５７】
このグラフから明らかなように、バイバスパターンを付加した接地型アンテナパターンでも、開口面積が狭い場合ＦＭ帯域では十分な受信感度が得られない。この接地型アンテンパターンによれば、インピーダンスを給電線のインピーダンスにすることや見掛け上のアンテナパターンを広くすることで受信感度の向上を図っているが、見掛け上のアンテナパターンが短いため、感度のピークをＦＭ帯域に持たせることができない。
【００５８】
これに対し、本実施例に係るガラスアンテナ３０によれば、見掛け上のアンテナ素子長を長く見せることで、開口面積が狭いガラス面においても所望の周波数で共振させることができ、その結果、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）のそれぞれに示されているように、受信感度のピークをＦＭ帯域内（７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）に持たせることができる。又、アンテナインピーダンスが通常のモノポールアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなって受信性能に優れたガラスアンテナを提供することができる。
【００５９】
図９は本実施例に係るガラスアンテナ３０の変形例を示す図である。図２に示す実施例との差異は、第３アンテナ素子部３４に第１バイパスアンテナ素子３９ａを、第３アンテナ素子部３５に第２バイパスアンテナ素子３９ｂを付加したことにある。バイパスアンテナ素子３９ａは、第２アンテナ素子部３２から離れるようにして第１アンテナ素子部３１から延びる第３アンテナ素子部３４の一端部の途中から分岐して給電点３１まで延びている。第２バイバスアンテナ素子３９ｂは、第１アンテナ素子部３１から離れるようにして第２アンテナ素子部３２から延びる第３アンテナ素子部３５の他端部の途中から分岐して接地点３７まで延びている。
【００６０】
上述した変形例によれば、第３アンテナ素子３４、３５により、見掛け上のアンテナ長を長く見せる他に、第１、第２バイパスアンテナ素子３９ａ、３９ｂにより、見掛け上のアンテパターンを広くすることができ、このため、開口面積が狭い場合でも受信感度の一層の向上が図れる。
【００６１】
図１０は、図２の変形例を示す図であり、図２と共通する番号は、符号を流用して説明を省略する。図２との差異は、第１アンテナ素子部３１と第２アンテナ素子部３２の延びる方向を、水平方向から垂直方向に変更したことにある。
すなわち、第１アンテナ素子部３１と第２アンナテ素子３２は、受信する偏波面に合わせて延ばすことが好ましい。具体的に、水平偏波受信の場合は、図２に示すように水平方向に延ばし、垂直偏波受信の場合は、図１０に示すように垂直方向に延ばした。このことにより、良好な受信性能が得られる。
【００６２】
上述したように、本実施例では、直線状に延びた第１アンテナ素子部３１と、その逆方向に延びて、ガラスの縁に設けられた接地点３７に接続される第２アンテナ素子部３２とにより構成されるガラスアンテナ３０に、第１アンテナ素子部３１の先端、及び第２アンテナ素子部３２の基部に交叉し、車体１１の開口部（クォータガラス２１の縁２２）に沿ってそれぞれ延びた第３アンテナ素子部３４、３５を付加してある。このため、余分な端子や給電線を付加することなく、見掛け上のアンテナ素子長を長く見せることができ、開口面積が狭いガラス面においても所望の周波数で共振させることができる。又、アンテナインピーダンスが通常のモノポールアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなって受信性能に優れたガラスアンテナを提供することができる。
【００６３】
又、本実施例によれば、第１アンテナ素子部３１と第２アンテナ素子部３２を、受信する偏波面に合わせて延ばしている。このため、Ｈ偏波受信用、Ｖ偏波受信用のガラスアンテナを提供することができる。又、本実施例によれば、第３アンテナ素子部３４、３５について、ガラスの対向する縁との間隔５０ｍｍを維持しながらクォータガラス２１の縁２２に沿って延ばすことで、見掛け上のアンテナパターンを長く見せることができ、良好な受信性能が得られる。更に、第１アンテナ素子部３１及び第２アンテナ素子部３２の素子長に対する第３アンテナ素子部３４、３５の素子長の比率を１．０以下とすることで、良好な受信性能が得られる。
【００６４】
又、本実施例によれば、第３アンテナ素子部３４、３５に、それぞれ、第１、第２バイバスアンテナ素子３９ａ、３９ｂを付加することで、狭面積環境下で取り付けられるガラスアンテナ３０においてもバイパスパターンの付加が可能になり、受信性能を向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施例において、第３アンテナ素子部３４、３５は、直線状である必要は無く、クォータガラス２１の縁２２に沿って延びていれば曲線状でも同様の効果が得られる。これにより、オペラウインドウや、三角窓等にも適用が可能になる。又、第３アンテナ素子３４、３５を、クォータガラス２１の縁２２に沿わせて延ばすことで、クォータガラス２１中央に空きスペースが生まれ、その空きスペースに、例えば、地上波デジタルＴＶ受信機用等、他のメディアのアンテナを同時に配置して統合アンテナとしての利用も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のガラスアンテナは、クォータウインドウに限らず、オペラウインドウや三角窓等、比較的狭面積が要求される車両の側部窓ガラスに適用して顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…車両、１１…車体、２０Ｌ…クォータウインドウ、２１…クォータガラス、２２…縁、３０…ガラスアンテナ、３１…第１アンテナ素子部、３２…第２アンテナ素子部、３３…アンテナ折り返し部、３４、３５…第３アンテナ素子部、３６…給電点、３７…接地点、３８…接続線、３９ａ…第１バイパスアンテナ素子、３９ｂ…第２バイパスアンテナ素子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体の開口部に設けられたガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガラスアンテナは、従来のロッドアンテナに比べ、出っ張りが無いために意匠上優れており、又、破損の心配が無く、風切り音が発生しない等の理由で広く使用されるようになった。従来、窓カラスに適用されるガラスアンテナが知られている（例えば、特許文献１（図１参照）。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。図１１には、ＦＭラジオ放送波からＴＶ放送波、ＵＨＦ放送波まで広範囲に受信利得を高くすると共に、省スペースのモノポール型のガラスアンテナ１１０が開示されている。このガラスアンテナ１１０は、給電点１１４からほぼ水平に延びる水平線状１１１と、この水平線状１１１が折り返し部１１３で折り返され、この折り返し部から延びる水平線にほぼ平行な水平線状１１２とにより構成される。
【０００４】
又、インピーダンス整合回路を用いることなく、アンテナの給電線の特性インピーダンスに近いインピーダンスを有する接地型のガラスアンテナも知られている（例えば、特許文献２（図１）参照。）。
【０００５】
特許文献２を図１２に基づいて説明する。図１２には、ほぼ一直線に延びる第１素子部１２１と、第１素子部１２１が折り返し部１２２で折り返され、この折り返し部１２２により第１素子部１２１とほぼ平行な第２素子部１２３とからなるアンテナパターンと、第１素子部１２１の端部に接続されている給電点１２４と、第２素子部１２３の端部に接続されている接地点１２５と、この接地点１２５を車体にアースする接続線１２６とにより構成されるガラスアンテナ１２０が開示されている。
【０００６】
しかしながら、特許文献１、２に開示された技術によれば、窓ガラス開口面積が、例えば、０．１５ｍ２未満のように狭面積化された車両である場合、アンテナの共振周波数を所望の周波数に設計することが困難であり、良好な受信性能が得られない。理由は、窓ガラス開口面積が小さいため十分なアンテナ素子長を確保できず、バイパスパターンを十分に付加できないことによる。近年、特に、所謂ミニバンやＳＵＶ（Sport Utility Vehicle）等では、アンテナが取り付けられるクォータウインドウの狭面積化が要求されており、対応が望まれている。
【０００７】
狭面積化が可能なガラスアンテナが知られている（特許文献３（図２）参照。）。
【０００８】
特許文献３を図１３に基づいて説明する。図１３には、受信装置に接続される１つの給電用端子１３１と、車両の窓ガラス開口部の導電体１４０に接続される第１及び第２の接地用端子１３２、１３３と、給電用端子１３１と、第１及び第２の接地用端子１３２，１３３とが接続される導体素子１３４、１３５、１３６からなる１つのアンテナ素子とにより構成されるガラスアンテナ１３０が開示されている。
【０００９】
特許文献３に開示された技術によれば、接地用端子を付加することで、アンテナインピーダンスの低下を抑制でき、窓ガラス開口部が狭面積化された条件下で取り付けられるアンテナであっても相当の受信性能を得ることはできる。
【００１０】
しかしながら、ガラス面に取り付けられる給電用端子１３１や接地用端子１３２、１３３等が必要なため、端子や給電線の数が増え、このため、材料費や組付けのための手間が発生し、コストアップの要因になる。
【００１１】
そこで、窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテナが切望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開平９−２８４０２５号公報
【特許文献２】特開２００１−１３６０１３号公報
【特許文献３】特開２００９−６５３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
請求項１に係る発明では、車体の開口部に取り付けられるガラスと、このガラスに設置されるアンテナ素子とからなるガラスアンテナであって、前記ガラスの縁に設けられた給電点から対向する縁に向かって直線状に延びた第１アンテナ素子部と、この第１アンテナ素子部の先端で折り返され、前記第１アンテナ素子部とは逆方向に延びて、前記ガラスの縁に設けられた接地点に接続される第２アンテナ素子部と、少なくとも、前記第１アンテナ素子部の先端、又は前記第２アンテナ素子部の基部に交叉し、前記車体の開口部に沿って延びた第３アンテナ素子部と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項２に係る発明では、第１アンテナ素子部と第２アンテナ素子部は、受信する偏波面に合わせて延びていることを特徴とする。
【００１６】
請求項３に係る発明では、第３アンテナ素子部とガラスの対向する縁との間隔を５０ｍｍ以下とすることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明では、第１アンテナ素子部、及び第２アンテナ素子部の素子長に対する第３アンテナ素子部の素子長の比率を１．０以下とすることを特徴とする。
【００１８】
請求項５に係る発明では、第１アンテナ素子部及び第２アンテナ素子部に交叉して延びる第３アンテナ素子部において、第２アンテナ素子部から離れるようにして第１アンテナ素子部から延びる第３アンテナ素子部の一端部の途中から分岐して給電点まで延びる第１バイバスアンテナ素子と、第１アンテナ素子部から離れるようにして第２アンテナ素子部から延びる前記第３アンテナ素子部の他端部の途中から分岐して接地点まで延びる第２バイバスアンテナ素子と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に係る発明では、直線状に延びた第１アンテナ素子部と、逆方向に延びて、ガラスの縁に設けられた接地点に接続される第２アンテナ素子部からなるガラスアンテナに、少なくとも、第１アンテナ素子部の先端又は第２アンテナ素子部の基部に交叉し、車体の開口部に沿って延びた第３アンテナ素子部を設けた。
【００２０】
第３アンテナ素子部で第１第２アンテナ素子部を延長したので、見掛け上のアンテナ素子長を長くすることができる。見掛け上のアンテナ素子長を延ばすことができるため、開口面積が狭いガラスであっても所望の周波数で共振させることができる。
また、ガラスに取り付ける接地点が１個で済むため、コスト削減に寄与することができる。
【００２１】
アンテナ素子長を延ばすことで、アンテナインピーダンスが通常のモノポールアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなって受信性能が高まる。
このように本発明によれば、窓ガラスの開口面積が狭くてもコストアップを要することなく良好な受信性能を得ることができるガラスアンテを提供することができる。
【００２２】
請求項２に係る発明では、第１アンテナ素子部と第２アンテナ素子部を、受信する偏波面に合わせて延ばすこととした。このため、水平偏波受信用、垂直偏波受信用のガラスアンテナを提供することができる。
【００２３】
請求項３に係る発明では、第３アンテナ素子部とガラスの対向する縁との間隔を５０ｍｍ以下とした。発明者らの評価では、第３アンテナ素子部について、間隔５０ｍｍを維持しながら縁に沿って延ばすことで、見掛け上のアンテナパターンを長く見せることができ、その結果、良好な受信性能を得ることができる。
【００２４】
請求項４に係る発明では、第１アンテナ素子部及び第２アンテナ素子部の素子長に対する第３アンテナ素子部の素子長の比率を１．０以下とした。この比率でガラスアンテナを設計することにより良好な受信性能を得ることができる。
【００２５】
請求項５に係る発明では、第１アンテナ素子部及び第２アンテナ素子部に交叉して延びる第３アンテナ素子部において、第２アンテナ素子部から離れるようにして第１アンテナ素子部から延びる第３アンテナ素子部の一端部の途中から分岐して給電点まで延びる第１バイバスアンテナ素子と、第１アンテナ素子部から離れるようにして第２アンテナ素子部から延びる第３アンテナ素子部の他端部の途中から分岐して接地点まで延びる第２バイバスアンテナ素子と、を設けた。この第１、第２バイパスアンテナ素子により、狭面積環境下で取り付けられるガラスアンテナにおいてもバイパスパターンの付加が可能になり、特に、低い周波数でアンナテを共振させることができるため、受信性能が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例に係るガラスアンテナが取り付けられた車両の平面図である。
【図２】本実施例に係るガラスアンテナの構造を示す図である。
【図３】本実施例に係るガラスアンテナ設計思想を説明する図である。
【図４】本実施例に係るガラスアンテナのシミュレーションによる性能評価の結果を示したグラフである。
【図５】本実施例に係るガラスアンテナを構成する各素子の寸法の一例を示す図である。
【図６】本実施例に係るガラスアンテナを構成する各素子の寸法の他の例を示す図である。
【図７】図６に示すガラスアンテナの国内放送帯域における水平偏波の受信感度を示したグラフである。
【図８】図６に示すガラスアンテナの国内放送帯域における水平偏波の受信感度を比較例３例と対比して示した図である。
【図９】本実施例に係るガラスアンテナの変形例を示す図である。
【図１０】図２の変形例を示す図である。
【図１１】従来例のガラスアンテナの構成を示す図である。
【図１２】従来例のガラスアンテナの別の構成を示す図である。
【図１３】従来例のガラスアンテナの更に別の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の実施の形態（以下、本実施例という）を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２８】
本実施例に係るガラスアンテナは、例えば、車両のクォータウインドウに取り付けることができる。
図１に示すように、車両１０は、車体１１の左右の前ピラー１２Ｌ、１２Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す添え字である。以下同じ）間に嵌められるフロントガラス１３と、後ピラー１４Ｌ、１４Ｒ間に嵌められているリヤガラス１５と、前ドア１６Ｌ、１６Ｒに昇降可能に取付けられている前ドアガラス１７Ｌ、１７Ｒと、後ドア１８Ｌ、１８Ｒに昇降可能に取付けられている後ドアガラス１９Ｌ、１９Ｒと、車両１０に固定のクォータウインドウ２０Ｌ、２０Ｒとからなる、窓ガラスを備えている。
【００２９】
以下に説明する本実施例では、ガラスアンテナ３０は、クォータウインドウ２０Ｌに取り付けられるものとして説明する。なお、ここに示すガラスアンテナ３０は、主に、ＦＭ帯の電波を受信するために設計されたアンテナである。
【００３０】
次に、クォータウインドウ２０Ｌの詳細を図２に基づいて説明する。図２に示すように、クォータウィンドウ２０Ｌは、クォータガラス２１とガラスアンテナ３０と、からなる。なお、ガラスアンテナ３０は、クォータガラス２１の縁２２内に設けられている。ガラスアンテナ３０は、第１アンテナ素子部３１と、第２アンテナ素子部３２と、アンテナ折り返し部３３と、第３アンテナ素子部３４、３５と、により構成される。
【００３１】
第１アンテナ素子部３１は、クォータガラス２１の縁（ボディフランジ近傍）に設けられた給電点３６から対向するクォータガラスの縁２２に向かって直線状に延びている。又、第２アンテナ素子部３２は、第１アンテナ素子部３１の先端で折り返され、第１アンテナ素子部３１とは逆方向に延びて、クォータガラス２１の縁２２に設けられた接地点３７に接続される。接地点３７は、接続線３８を介して導体（車体１１）に接続される。
【００３２】
なお、第３アンテナ素子部３４、３５は、第１アンテナ素子部３の先端３３ａ、第２アンテナ素子部３２の基部３３ｂのそれぞれに交叉し、車体１１の開口部に沿ってそれぞれ延びている。即ち、第３アンテナ素子３４、３５がクォータガラス２１の縁２２に沿って延びていることが本実施例のガラスアンテナ３０の構造上の大きな特徴である。
【００３３】
上記構成により、ガラスアンテナ３０のインピーダンスが、接地型のガラスアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなる。又、第３アンテナ素子３４、３５を、クォータガラス２１の縁２２に沿って延ばすことにより、見掛け上のアンテナパターンを長く見せることができるため、開口面積の小さなクォータウインドウ２０Ｌ、２０Ｒ等においても所望の共振周波数を持つガラスアンテナ３０を設計することができる。
【００３４】
以下にその根拠について説明する。まず、本実施例に係るガラスアンテナ３０の設計思想から説明する。本実施例のガラスアンテナ３０は、図１２に開示されたガラスアンテナ１２０の第１素子部１２１（第１アンテナ素子部）と第２素子部１２２（第２アンテナ素子）に、第３アンテナ素子部３４、３５を付加することで、特許文献２に開示されたガラスアンテナ１２０に比較して共振周波数を低く設定することを可能にするものである。又、そのとき、第３アンテナ素子部３４、３５を、クォータガラス２１の縁２２に沿って延ばすことで、一層その効果を大きくするものである。
【００３５】
発明者らはそのことを確認するため、図３（ａ）に示す、接地型のガラスアンテナを設計してシミュレーションを試みた。、具体的には、３７０ｍｍ×２６０ｍｍの寸法を有する、比較的狭い開口を有するガラス上に、線長２５０ｍｍの第１素子部と第２素子部とを実装し、且つ、第１素子部と第２素子部の間隔を５０ｍｍとして設計した。この設計によれば、ガラスアンテナの共振周波数は１４５ＭＨｚになった。
【００３６】
発明者らは更に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）のガラスアンテナに、本実施例の第３アンテナ素子部３４、３５を付加し、そのアンテナ素子長ｂと、クォータガラス２１の縁２２との間隔ａとを可変にして共振周波数の評価を行った。その結果、共振周波数を、図４（ａ）（ｂ）に示す周波数特性グラフと、次の表にまとめた。
【００３７】
【表１】
【００３８】
【表２】
【００３９】
表は、間隔ａとアンテナ素子長ｂとによる共振周波数の関係を示したものであり、それぞれを変化させたときの共振周波数［ＭＨｚ］が示されている。例えば、間隔ａを１０ｍｍとし、アンテナ素子長を０としてときの共振周波数は１４５ＭＨｚであり、以降、間隔ｂを狭くするにつれて共振周波数が低下している。
【００４０】
又、図４（ａ）のグラフは、アンテナ素子長ｂを固定（１７０、２００、２３０、２５０、２７０ｍｍ）としたときの、間隔ａ［ｍｍ］と共振周波数［ＭＨｚ］との関係を、図４（ｂ）のグラフは、間隔ａを固定（１０、２０、３０、４０、５０、６０ｍｍ）としたときの、アンテナ素子長ｂ［ｍｍ］と共振周波数［ＭＨｚ］との関係を示している。
【００４１】
表から明らかなように、第３アンテナ素子部３４、３５を付加することにより、共振周波数が１４５ＭＨｚより低くなっていることが理解できる。又、図４（ａ）のグラフからわかるように、間隔ａについては、間隔ａが狭くなるほど共振周波数が低くなるように作用し、特に、間隔ａ≦５０ｍｍの範囲で大きな効果が得られることが確認できた。又、図４（ｂ）のグラフ、ならびに表１からも明らかなように、第３アンテナ素子部３４、３５の素子長ｂについては、素子長ｂが長くなるほど共振周波数が低くなるように作用し、特に、素子長ｂ≦２５０ｍｍの範囲で大きな効果が得られることを確認できた。
【００４２】
次に、図２に示す第１、第２アンテナ素子部３１、３２の素子長と、第３アンテナ素子部３４、３５の素子長とに着目する。そして、第１、第２アンテナ素子部３１、３２の素子長に対する第３アンテナ素子部３４、３５の素子長の比率をｃとする。この比率ｃと共振周波数の関係を調べた。この結果を次表に示す。
【００４３】
【表３】
【００４４】
【表４】
【００４５】
表によれば、例えば、間隔ａを１０ｍｍとし、第１、第２アンテナ素子部３１、３２の素子長に対する第３アンテナ素子部３４、３５の素子長の比率ｃを０．６８とした場合に計測された共振周波数は、−４１［ＭＨｚ｝であった。以降、比率ｃが大きくなるにつれ共振周波数が低下している。
【００４６】
表から明らかなように、本実施例に係るガラスアンテナ３０は、間隔ａ≦５０ｍｍ、比率ｃ≦１．０の条件で大きな効果が得られ、その効果は、第３アンテナ素子部３４、３５を付加する前に比較して共振周波数を約３０〜５０％低くすることができることを確認できた。
【００４７】
次に、発明者らは、図５に示す第３アンテナ素子部３４、３５の素子長ｂ１、ｂ２による共振周波数の変化についても以下に示した条件でシミュレーションを行ない、その効果を検証した。具体的には、２本の第３アンテナ素子３４、３５の素子長ｂ１、ｂ２の合計を３７０ｍｍで固定し、素子長ｂ１とｂ２の長さを変化させることにより測定される共振周波数を以下の表にまとめた。
【００４８】
【表５】
【００４９】
表によれば、例えば、素子長ｂ１とｂ２の長さを等しくした場合（共に１９０ｍｍ）の共振周波数は、８１．９［ＭＨｚ］であり、ｂ１を１６５ｍｍ、ｂ２を２１５ｍｍとした場合の共振周波数は９１．７［ＭＨｚ］であった。表３によれば、２本の第３アンテナ素子部３４、３５の素子長が同じ場合の共振周波数から高くなることは無く、長さが異なる場合や、１本になった場合でもその効果を立証することができた。従って、端子位置の制約上、２本の第３アンテナ素子部３４、３５の素子長を異ならせる必要性が生じた場合、あるいは１本になった場合でも、共振周波数を低下させることができる。
【００５０】
発明者らは更に、本実施例の設計思想に基づくアンテナパターンを設計し、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときのアンテナパターンの寸法は、図６に示した通りである。具体的に、第１アンテナ素子部３１の素子長を３４０ｍｍ、第２アンテナ素子部３２の素子長を２４０ｍｍ、アンテナ折り返し部３３の素子長を５０ｍｍ、第３アンテナ素子部２４、２５の各素子長を１８０ｍｍ、第３アンテナ素子部２４、２５とガラス開口部５０（ボディフランジ）との間隔を２０ｍｍとした。
【００５１】
そのときの受信感度特性が図７にグラフで示されている。図７のグラフから明らかなように、本実施例に係るガラスアンテナ３０によれば、受信感度のピークをＦＭ帯域内（７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）に持たせていることがわかる。尚、ここでは、水平偏波の受信感度が例示されている。
【００５２】
図８（ａ）は、モノポール型アンテナパターンを設計し、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときの受信感度を「比較例１」として示した。また、図２のガラスアンテナ３０の受信感度を「実施例」として示した。
【００５３】
このグラフから明らかなように、モノポール型アンテナパターンでは、有効な受信感度が得られないことが判明した。これは、インピーダンス整合がとれないことに起因する。
【００５４】
図８（ｂ）は、接地型のアンテナパターンを設計し、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときの受信感度を「比較例２」として示した。また、図２のガラスアンテナ３０の受信感度を「実施例」として示した。
【００５５】
このグラフから明らかなように、接地型アンテナパターンでは、開口面積が狭い場合ＦＭ帯域では十分な受信感度が得られない。この接地型アンテンパターンによれば、インピーダンスを給電線のインピーダンスにすることで受信感度の向上を図っているが、見掛け上のアンテナパターンが短いため、感度のピークをＦＭ帯域に持たせることができない。
【００５６】
図８（ｃ）は、接地型のアンテナパターンに、更にバイパスパターンを付加して受信感度の向上を図ったパターンを設計し、同じく、電波暗室において、車両を３６０度水平方向に回転させながら電波を一方向から出射して、車両の全方向での受信感度の測定を試みた。このときの受信感度を「比較例３」として示した。また、図２のガラスアンテナ３０の受信感度を「実施例」として示した。
【００５７】
このグラフから明らかなように、バイバスパターンを付加した接地型アンテナパターンでも、開口面積が狭い場合ＦＭ帯域では十分な受信感度が得られない。この接地型アンテンパターンによれば、インピーダンスを給電線のインピーダンスにすることや見掛け上のアンテナパターンを広くすることで受信感度の向上を図っているが、見掛け上のアンテナパターンが短いため、感度のピークをＦＭ帯域に持たせることができない。
【００５８】
これに対し、本実施例に係るガラスアンテナ３０によれば、見掛け上のアンテナ素子長を長く見せることで、開口面積が狭いガラス面においても所望の周波数で共振させることができ、その結果、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）のそれぞれに示されているように、受信感度のピークをＦＭ帯域内（７６ＭＨｚ〜１０８ＭＨｚ）に持たせることができる。又、アンテナインピーダンスが通常のモノポールアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなって受信性能に優れたガラスアンテナを提供することができる。
【００５９】
図９は本実施例に係るガラスアンテナ３０の変形例を示す図である。図２に示す実施例との差異は、第３アンテナ素子部３４に第１バイパスアンテナ素子３９ａを、第３アンテナ素子部３５に第２バイパスアンテナ素子３９ｂを付加したことにある。バイパスアンテナ素子３９ａは、第２アンテナ素子部３２から離れるようにして第１アンテナ素子部３１から延びる第３アンテナ素子部３４の一端部の途中から分岐して給電点３１まで延びている。第２バイバスアンテナ素子３９ｂは、第１アンテナ素子部３１から離れるようにして第２アンテナ素子部３２から延びる第３アンテナ素子部３５の他端部の途中から分岐して接地点３７まで延びている。
【００６０】
上述した変形例によれば、第３アンテナ素子３４、３５により、見掛け上のアンテナ長を長く見せる他に、第１、第２バイパスアンテナ素子３９ａ、３９ｂにより、見掛け上のアンテパターンを広くすることができ、このため、開口面積が狭い場合でも受信感度の一層の向上が図れる。
【００６１】
図１０は、図２の変形例を示す図であり、図２と共通する番号は、符号を流用して説明を省略する。図２との差異は、第１アンテナ素子部３１と第２アンテナ素子部３２の延びる方向を、水平方向から垂直方向に変更したことにある。
すなわち、第１アンテナ素子部３１と第２アンナテ素子３２は、受信する偏波面に合わせて延ばすことが好ましい。具体的に、水平偏波受信の場合は、図２に示すように水平方向に延ばし、垂直偏波受信の場合は、図１０に示すように垂直方向に延ばした。このことにより、良好な受信性能が得られる。
【００６２】
上述したように、本実施例では、直線状に延びた第１アンテナ素子部３１と、その逆方向に延びて、ガラスの縁に設けられた接地点３７に接続される第２アンテナ素子部３２とにより構成されるガラスアンテナ３０に、第１アンテナ素子部３１の先端、及び第２アンテナ素子部３２の基部に交叉し、車体１１の開口部（クォータガラス２１の縁２２）に沿ってそれぞれ延びた第３アンテナ素子部３４、３５を付加してある。このため、余分な端子や給電線を付加することなく、見掛け上のアンテナ素子長を長く見せることができ、開口面積が狭いガラス面においても所望の周波数で共振させることができる。又、アンテナインピーダンスが通常のモノポールアンテナより高くなり、給電線の特性インピーダンスに近くなって受信性能に優れたガラスアンテナを提供することができる。
【００６３】
又、本実施例によれば、第１アンテナ素子部３１と第２アンテナ素子部３２を、受信する偏波面に合わせて延ばしている。このため、Ｈ偏波受信用、Ｖ偏波受信用のガラスアンテナを提供することができる。又、本実施例によれば、第３アンテナ素子部３４、３５について、ガラスの対向する縁との間隔５０ｍｍを維持しながらクォータガラス２１の縁２２に沿って延ばすことで、見掛け上のアンテナパターンを長く見せることができ、良好な受信性能が得られる。更に、第１アンテナ素子部３１及び第２アンテナ素子部３２の素子長に対する第３アンテナ素子部３４、３５の素子長の比率を１．０以下とすることで、良好な受信性能が得られる。
【００６４】
又、本実施例によれば、第３アンテナ素子部３４、３５に、それぞれ、第１、第２バイバスアンテナ素子３９ａ、３９ｂを付加することで、狭面積環境下で取り付けられるガラスアンテナ３０においてもバイパスパターンの付加が可能になり、受信性能を向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施例において、第３アンテナ素子部３４、３５は、直線状である必要は無く、クォータガラス２１の縁２２に沿って延びていれば曲線状でも同様の効果が得られる。これにより、オペラウインドウや、三角窓等にも適用が可能になる。又、第３アンテナ素子３４、３５を、クォータガラス２１の縁２２に沿わせて延ばすことで、クォータガラス２１中央に空きスペースが生まれ、その空きスペースに、例えば、地上波デジタルＴＶ受信機用等、他のメディアのアンテナを同時に配置して統合アンテナとしての利用も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のガラスアンテナは、クォータウインドウに限らず、オペラウインドウや三角窓等、比較的狭面積が要求される車両の側部窓ガラスに適用して顕著な効果が得られる。
【符号の説明】
【００６７】
１０…車両、１１…車体、２０Ｌ…クォータウインドウ、２１…クォータガラス、２２…縁、３０…ガラスアンテナ、３１…第１アンテナ素子部、３２…第２アンテナ素子部、３３…アンテナ折り返し部、３４、３５…第３アンテナ素子部、３６…給電点、３７…接地点、３８…接続線、３９ａ…第１バイパスアンテナ素子、３９ｂ…第２バイパスアンテナ素子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体の開口部に取り付けられるガラスと、このガラスに設置されるアンテナ素子とからなるガラスアンテナであって、
前記ガラスの縁に設けられた給電点から対向する縁に向かって直線状に延びた第１アンテナ素子部と、
この第１アンテナ素子部の先端で折り返され、前記第１アンテナ素子部とは逆方向に延びて、前記ガラスの縁に設けられた接地点に接続される第２アンテナ素子部と、
少なくとも、前記第１アンテナ素子部の先端、又は前記第２アンテナ素子部の基部に交叉し、前記車体の開口部に沿って延びた第３アンテナ素子部と、
を有することを特徴とするガラスアンテナ。
【請求項２】
前記第１アンテナ素子部と前記第２アンテナ素子部は、受信する偏波面に合わせて延びていることを特徴とする請求項１記載のガラスアンテナ。
【請求項３】
前記第３アンテナ素子部と前記ガラスの対向する縁との間隔を５０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載のガラスアンテナ。
【請求項４】
前記第１アンテナ素子部、及び前記第２アンテナ素子部の素子長に対する前記第３アンテナ素子部の素子長の比率を１．０以下とすることを特徴とする請求項１又は２記載のガラスアンテナ。
【請求項５】
前記第１アンテナ素子部及び前記第２アンテナ素子部に交叉して延びる前記第３アンテナ素子部において、
前記第２アンテナ素子部から離れるようにして前記第１アンテナ素子部から延びる前記第３アンテナ素子部の一端部の途中から分岐して前記給電点まで延びる第１バイバスアンテナ素子と、
前記第１アンテナ素子部から離れるようにして前記第２アンテナ素子部から延びる前記第３アンテナ素子部の他端部の途中から分岐して前記接地点まで延びる第２バイバスアンテナ素子と、を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項記載のガラスアンテナ。
【請求項１】
車体の開口部に取り付けられるガラスと、このガラスに設置されるアンテナ素子とからなるガラスアンテナであって、
前記ガラスの縁に設けられた給電点から対向する縁に向かって直線状に延びた第１アンテナ素子部と、
この第１アンテナ素子部の先端で折り返され、前記第１アンテナ素子部とは逆方向に延びて、前記ガラスの縁に設けられた接地点に接続される第２アンテナ素子部と、
少なくとも、前記第１アンテナ素子部の先端、又は前記第２アンテナ素子部の基部に交叉し、前記車体の開口部に沿って延びた第３アンテナ素子部と、
を有することを特徴とするガラスアンテナ。
【請求項２】
前記第１アンテナ素子部と前記第２アンテナ素子部は、受信する偏波面に合わせて延びていることを特徴とする請求項１記載のガラスアンテナ。
【請求項３】
前記第３アンテナ素子部と前記ガラスの対向する縁との間隔を５０ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１記載のガラスアンテナ。
【請求項４】
前記第１アンテナ素子部、及び前記第２アンテナ素子部の素子長に対する前記第３アンテナ素子部の素子長の比率を１．０以下とすることを特徴とする請求項１又は２記載のガラスアンテナ。
【請求項５】
前記第１アンテナ素子部及び前記第２アンテナ素子部に交叉して延びる前記第３アンテナ素子部において、
前記第２アンテナ素子部から離れるようにして前記第１アンテナ素子部から延びる前記第３アンテナ素子部の一端部の途中から分岐して前記給電点まで延びる第１バイバスアンテナ素子と、
前記第１アンテナ素子部から離れるようにして前記第２アンテナ素子部から延びる前記第３アンテナ素子部の他端部の途中から分岐して前記接地点まで延びる第２バイバスアンテナ素子と、を有することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１１−２１１６４９（Ｐ２０１１−２１１６４９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７９６５７（Ｐ２０１０−７９６５７）
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００４００８）日本板硝子株式会社 (853)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月２０日（２０１１．１０．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月３０日（２０１０．３．３０）
【出願人】（０００００４００８）日本板硝子株式会社 (853)
【Ｆターム（参考）】
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