JP2008035412A - 自動車用のガラスアンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】自動車の後部窓ガラスに設けたＦＭラジオ放送波帯において、可動式の後部座席の影響による周波数特性のディップを改善する。
【解決手段】自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部および下部余白部に設けるアンテナであって、防曇用加熱線条の上部余白部に設けるＡＭ／ＦＭラジオ用の接地型のアンテナと、下部余白部に設けるＦＭラジオ用の接地型のサブアンテナとからなり、該サブアンテナの水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条、および／又は防曇用加熱線条の水平加熱線条から分岐して延ばした水平線条のいずれからも周波数特性におけるディップが発生しないように離隔して配設し、可動式の後部座席の金属フレームによる干渉を防止して、前記ディップを防止した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車の後部窓ガラスに設けたＦＭラジオ放送波帯において、受信特性のディップを改善するアンテナに関する。

従来、ＦＭラジオ放送波をガラスアンテナで受信するにあたり、アンテナパターンを配設するための面積を比較的大面積とする方が良好な性能が得られるので、通常自動車の後部窓ガラスに設けられることが多い。しかしながら、後部窓ガラスの中央部の大半の領域には防曇用加熱線条が設けられているので、アンテナパターンを配設する場合には、防曇用加熱線条の上部、または下部の余白部に設けざるを得ない。

通常、防曇用加熱線条は雨天時の運転者の後方視野を確保するため、やや下方寄りに設けられることが多く、上部余白部が下部余白部よりも広く、上部余白部にＡＭ放送波帯域とＦＭ放送波帯域の両周波数帯を受信可能なメインのアンテナパターンを配設し、下部余白部にはＦＭサブアンテナを設けて、上部余白部のＦＭメインアンテナとダイバーシティ受信させることが多い。

例えば、本出願人の出願による特許文献１〜３の各公開公報には、車両の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部余白部にＡＭ／ＦＭ帯のメインアンテナとして接地型のアンテナパターンを設け、下部余白部にはＦＭ用のサブアンテナを設け、前記ＡＭ／ＦＭメインアンテナとＦＭサブアンテナをダイバーシティ受信する旨記載されている。また、前記ＦＭサブアンテナの配設位置は、防曇用加熱線条に近接する位置にあっても、周波数特性にディップを生じる等の問題は特に発生していなかった。

また、前記防曇用加熱線条をアンテナとして利用し、上部余白部に設けるＦＭラジオ放送波用のメインアンテナと、下部余白部に設けるＦＭラジオ放送波用のサブアンテナを前記防曇用加熱線条に近接させて容量結合し、前記防曇用加熱線条に載った電波をこれらに容量結合したアンテナでピックアップして、受信特性の利得をより向上させることも良く行われている。
特開平８−１８６４１８号公報 特開平８−３１６７１８号公報 特開平９−１８１５１４号公報

自動車用ガラスアンテナにおいて、ある周波数帯域における受信特性において、ある周波数近傍のみ急激に数ｄＢ落ち込むディップは、滑らかに下降する特性に比べて、実用上問題とされている。

乗用車の後部座席の背凭れを可動式にし、その角度や前後位置を調整できるようにしたものが計画され検討されている。

特に、防曇用加熱線条をアンテナとして利用し、防曇用加熱線条に載った電波をこの防曇用加熱線条に容量結合したＦＭメインアンテナとサブアンテナでピックアップして、受信特性の利得を高めたアンテナを可動式の後部座席を有する自動車の後部窓ガラスに設けたものは、周波数特性にディップを生じるという問題点が発生することが分かった。

本発明は、上記問題点の解決を図る、すなわち、背凭れが可動式の後部座席を有する自動車の後部窓ガラスに設けるＦＭ放送波を受信するアンテナにおいて、防曇用加熱線条の上部余白部および下部余白部に設けるＦＭラジオ放送波の周波数にディップを生じさせないアンテナを提供する。

特に、図８に示すように、後部座席１０の背凭れ１１が可倒式あるいは前後方向にスライド移動できるといった可動式の場合、後部座席１０と自動車の車体部との連結構造、連結部材の材質にもよるが、後部座席１０の金属フレームと車体本体とは直接に接していないため、後部座席１０の金属フレームは車体本体へのアースが不十分である場合が多い。

また、後部座席１０の背凭れ１１の内部には金属枠が全周に沿って設けられているので、背凭れ１１の金属部が車体に対して十分にアースされていない場合には、背もたれの金属フレームが一種のアンテナとしての役割を果たし、その長さと共振する周波数近傍において後部窓ガラス１に設けられたアンテナがデフォッガの導電性加熱線条を介して周波数特性等にディップを発生させる等の悪影響を与えることが分かった。

特に、図８に示したような後部座席１０の背凭れ部１１の背部がそのままトランクルームになっているようなセダン型の乗用車の場合、後部座席１０の背凭れ１１のすぐ上部位置に後部窓ガラスが配置された状態となり、後部座席１０や、背凭れ１１部が可動式の車種の場合には、可動座席１０が後部窓ガラス１に設けたアンテナに悪影響を与えることになり易いことが分かった。

尚、後部座席１０の背凭れ１１の金属部が後部窓ガラス１の各アンテナに悪影響を及ぼすことは、背凭れ１１の金属部と車体本体を導体で接続してアースを十分にした場合、あるいは可動式でない後部座席として、背凭れ１１の金属部を車体本体に直接に接しさせたときに、ディップが発生しないことから、後部座席１０が可動式であることにより周波数特性にディップを発生させる原因であることを確認した。

本発明者は、上記のような原因を解明することにより、ディップを回避する手段を見出した。すなわち、本発明は、自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部および下部余白部に設けるアンテナであって、防曇用加熱線条の上部余白部に設けるＡＭ／ＦＭラジオ用の接地型のアンテナと、下部余白部に設けるＦＭラジオ用の接地型のサブアンテナとからなり、該サブアンテナの水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条、および／又は防曇用加熱線条の水平加熱線条から分岐して延ばした水平線条のいずれからも周波数特性におけるディップが発生しないように離隔して配設し、可動式の後部座席の金属フレームによる干渉を防止して、前記ディップを防止したことを特徴とするトランクルームを有するセダン型の自動車用のガラスアンテナである。

あるいは、本発明は、前記ＦＭラジオ用のサブアンテナの水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条、および／又は防曇用加熱線条の水平加熱線条から分岐して延ばした水平線条のいずれからも４０ｍｍ以上離隔して配設することを特徴とする上述の自動車用のガラスアンテナである。

可動式の後部座席を有する自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の下部の狭い余白部を有効に活用したことによって、ＦＭ放送波を受信するアンテナが、可動式の後部座席による悪影響を受けることなく、ＦＭラジオ放送波のメインアンテナおよびサブアンテナの両周波数特性にディップを生じさせないようにすることができる。

本発明は、図８に示したような可動式の後部座席１０を有する自動車の後部窓ガラス１の防曇用加熱線条２の上部および下部余白部に設けるアンテナであって、防曇用加熱線条２の上部余白部にはＡＭ／ＦＭラジオ放送波受信用の接地型のメインアンテナ５を設け、下部余白部にはＦＭラジオ放送波受信用の接地型のサブアンテナ６を設けて、該サブアンテナ６の水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条から４０ｍｍ以上離隔した位置となるように配設したアンテナである。

さらに、本発明は、防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａや、バスバー３から分岐して延ばした水平線条４がある場合には、前記サブアンテナ６の水平線条を、防曇用加熱線条２の加熱線条２ａと、防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａやバスバー３、３から分岐して延ばした水平線条４のいずれからも４０ｍｍ以上離隔して配設したアンテナである。

特に、本発明は、前記可動式の後部座席１０の背凭れ１１の背部にトランクルームを有するセダン型の自動車の後部窓ガラス１の防曇用加熱線条２の下部余白部に設けるＦＭ用サブアンテナ６の位置を防曇用加熱線条２から４０ｍｍ以上離したことによって、前記可動式の後部座席１０による悪影響を改善したアンテナである。

尚、前記防曇用加熱線条２は、車両用後部窓ガラス１の中央領域に、略水平な加熱線条２ａを複数本平行に配設し、それらの各両端を導電性のバスバー３、３'で接続したものである。

前記ＦＭ放送波用のサブアンテナ６の水平線条は、図５に示すように、防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａから４０ｍｍ以上下方に設ける場合、図６に示すように、防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａと、その最下線の加熱線条２ａから分岐した水平線条４との中間位置で、両水平線条２ａ、４のいずれからも４０ｍｍ以上離して配設する場合、図７に示すように、防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａから分岐した水平線条４より下方に４０ｍｍ以上離して配設する場合が考えられる。

まず、図５に示したような前記ＦＭラジオ放送波受信用サブアンテナ６は、防曇用加熱線条２のバスバー３の下端近傍に第２の給電点８を設け、該第２の給電点８より引き出し線を介して水平方向に延ばした水平線条と、防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａとの距離をｄ（表１では、熱線とＦＭサブとの距離ｄ、ｄ'と記載）とすると、下記の表１に示したように、ｄ≦２０ｍｍではＦＭメインアンテナ５と、ＦＭサブアンテナ６共にＦＭ放送波の受信周波数特性において、３ｄＢ以上のディップがみられ、ｄ＝３０ｍｍのときは、ディップの深さが３ｄＢ以下であり、ｄ≧４０ｍｍのときには、ディップが発生しなくなった。

これにより、ＦＭラジオ用のサブアンテナ６の水平線条は、防曇用加熱線条２の最下線の水平加熱線条２ａより少なくとも４０ｍｍ以上離隔すれば、受信周波数特性におけるディップが無くなることが解る。

また、前記ＦＭラジオ放送波受信用サブアンテナ６を、図６に示したような防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａと、該最下線の加熱線条２ａから分岐した水平線条４と間に設け、防曇用加熱線条２の最下線の水平線条２ａからの距離をｄ'、最下線の水平線条２ａから分岐した水平線条４からの距離をｄとして配設した。この場合も、図５の例と同様に、ｄ、ｄ'≧４０ｍｍのときに、ＦＭ放送波の受信周波数特性上のディップがなくなった。

さらに、前記ＦＭラジオ放送波受信用サブアンテナ６を、図７に示したような防曇用加熱線条の最下線の水平加熱線条から分岐した水平加熱線条より下方に距離ｄだけ離隔して配設した。この場合も、図５の例と同様に、ｄ≧４０ｍｍのときに、ＦＭ放送波の周波数特性上のディップがなくなった。

尚、前記ＦＭラジオ放送波受信用サブアンテナ６のパターンについては、図５〜図７に示されるように少なくとも水平線条を有する接地型のアンテナパターンを一例として図示したが、特にこのパターンに限定するものではない。

また、後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部余白部に設けるＡＭ／ＦＭラジオ放送波受信用アンテナのパターンについては、図５〜図７に示されるような公知の接地型のアンテナパターンを一例としたが、特にこのパターンに限定するものではなく、一般的なＡＭ／ＦＭラジオ放送波受信用のアンテナパターンであっても良い。

尚、前記防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａより分岐した分岐線条４は、ＦＭラジオ放送波用のメインアンテナ５の受信利得を向上させるために設けたもので、最下線の加熱線条２ａの中間部より下辺に向けて延ばした垂直線条の先端より下辺と平行にＦＭサブアンテナ６側に延ばしても良いが、ＦＭアンテナとは反対側の方向に水平線条を設けるようにしても良い。

前記防曇用加熱線条２の下部余白部の左半分には分岐線条４とＦＭサブアンテナを設けたが、下部余白部の右半分、および上部余白部の右半分の領域には、それぞれテレビジョン放送波受信用のアンテナを設けた。

［実施例１］
図８に示したように、可動式の後部座席１０を有する自動車の後部窓ガラス１に設けた防曇用加熱線条２からなるデフォッガとその上部余白部および下部余白部にアンテナ線条を設けたものであり、日本国内のＦＭラジオ放送波帯の受信時に前記可動式の後部座席１０に起因するディップを発生させないアンテナパターンとした。

図１に示したように、前記デフォッガは、後部窓ガラス１の室内面に付着する微小な水滴による曇りを防止するため、後部窓ガラスの左右の両側辺近傍位置には左右で一対のバスバー３、３を設け、該一対のバスバー３間に複数本の水平線条からなる導電加熱線条を接続して、前記導電加熱線条に通電加熱するものである。

上部余白部には、ＦＭラジオ放送波およびＡＭラジオ放送波のいずれも受信可能であり、水平線条と垂直線条を有する公知のアンテナであるメインアンテナ５を設けた。

一方、下部余白部には、ＦＭサブアンテナ６とＴＶ放送波用アンテナ２３を設け、ＦＭサブアンテナ６は、弱電界での受信性能の向上や、マルチパスノイズを改善することを目的として設けたものであり、上部余白部に設けたＡＭ／ＦＭメインアンテナ５と共に給電点７、８を介してダイバーシティ受信させるものである。

ＦＭサブアンテナ６は、片方のバスバー３の下端位置より僅かに下部近傍位置に給電点を設けて、該給電点から縦側辺に沿って下方に垂直線条を設け、その先端より導電性加熱線条の水平加熱線条とは４０ｍｍの距離ｄを保って平行に第１の水平線条を設け、その先端より下方に折り曲げて４０ｍｍの長さの垂直線条を設け、さらにその先端より左右両方向に分岐するように３００ｍｍの長さの第２の水平線条を延ばしたものである。

前記防曇用加熱線条２の最下線の加熱線条２ａより分岐した分岐線条４は、最下線の加熱線条２ａの中間部より下辺に向けて長さ１２０ｍｍの垂直線条を延ばし、その先端より下辺と平行にＦＭサブアンテナ６の第２の水平線条とは４０ｍｍの距離ｄ'を隔てた５２０ｍｍの長さの水平線条を設けた。

また、分岐線条４をＦＭサブアンテナ６側に延ばしたのは、下部余白部の残りの半分の領域に、テレビジョン放送波受信用のアンテナ２３、及びその給電点２８を設けるためである。

前記ＦＭサブアンテナ６の第１の水平線条と防曇用加熱線条２の最下線の水平加熱線条２ａとは、４０ｍｍの距離ｄを隔てて設けた。

前記ガラスアンテナ、および防曇用加熱線条を導電性銀ペーストにより線幅約０．７ｍｍでプリントし、焼成して形成した後部窓ガラスを自動車の後部窓に装着し、さらに両側のバスバー３、３には直流電源回路を接続した。

このような配置のＦＭ放送波受信用のサブアンテナ６を、７６〜９０ＭＨｚ帯の国内ＦＭ放送波帯の＋４５度偏波について測定したところ、ＦＭメインアンテナ５については図３の周波数特性図の太い実線（図３で「熱線から４０ｍｍ）と記載）、ＦＭサブアンテナ６については図４の周波数特性図の太い実線（図３で「熱線から４０ｍｍ）と記載）から分るように、ＦＭメインのアンテナ、およびＦＭサブアンテナ６のそれぞれにおいて、国内のＦＭ全周波数帯域において局所的に大きなディップもなく、良好な周波数特性が得られた。尚、図３および図４について、アンテナ利得（ｄＢ）はダイポールアンテナ比で示す。

尚、防曇用加熱線条２を利用したＴＶ放送波受信用アンテナ２２を含め、符号２０〜２３の各ＴＶ放送波用アンテナを、ＴＶ放送波用のＶＨＦ−Ｌ、ＶＨＦ−Ｈ、ＵＨＦ帯等の各帯域ごとに組み合わせて、前記の夫々のアンテナの給電点２５〜２８を介してダイバーシティ受信する。

［比較例１］
図２に示す比較例１は、実施例１とほぼ同様なＦＭラジオ放送波受信用のメインアンテナ５を防曇用加熱線条の上部余白部に設け、ＦＭラジオ放送波受信用のサブアンテナ６を防曇用加熱線条の下部余白部に設けたものであるが、下部余白部に設けたＦＭサブアンテナ６の水平線条が防曇用加熱線条の最下線に近接して配置されている点が実施例１とは大きく異なっている。

前記デフォッガの最下線の水平線条２ａの途中部分より分岐して前記ＦＭサブアンテナ６側に向けて水平線条２ａとは１０ｍｍの間隔を保って４０ｍｍの長さの水平線条を配設した。

また、前記ＦＭサブアンテナ６は、片方のバスバー３の下端位置より僅かに下部近傍位置に第２の給電点８を設けて、該第２の給電点８から防曇用加熱線条２の最下線に沿って最下線と２０ｍｍ、また前記デフォッガの最下線の水平線条２ａの途中部分より分岐した水平線条４の下方に、該水平線条４とは１０ｍｍの間隔を保った水平線条６を近接して配設した。

このようにして得られた窓ガラス板を自動車の後部窓に装着し、ＦＭラジオ放送波受信用のメインアンテナ５と、ＦＭラジオ放送波受信アンテナのサブアンテナ６について７６〜９０ＭＨｚ帯の国内ＦＭ放送波帯について、それぞれ周波数特性を測定したところ、図３、図４の細い実線（図３、図４では、「熱線から２０ｍｍ）と記載）に示すようにＦＭメインのアンテナ、およびＦＭサブアンテナ６のそれぞれについて、８３〜８４ＭＨｚ近傍において３ｄＢ以上の大きなディップが見られた。

本発明の可動式の後部座席を有する自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部余白部および下部余白部に設けるＦＭ放送波を受信するアンテナが、可動式の後部座席による悪影響を受けることなく、ＦＭラジオ放送波のメインアンテナおよびサブアンテナの両周波数特性にディップを生じさせないようにすることができたので、背凭れを可動式とする後部座席に有用である。

本発明の実施例１を示す正面図。 比較例１を示す正面図。 実施例１と比較例１のＦＭラジオ用メインアンテナの周波数特性図。 実施例１と比較例１のＦＭラジオ用サブアンテナの周波数特性図。 本発明のＦＭサブアンテナの線条と加熱線条との距離関係を説明する正面図。 本発明のＦＭサブアンテナの線条と加熱線条との距離関係を説明する正面図。 本発明のＦＭサブアンテナの線条と加熱線条との距離関係を説明する正面図。 本発明の可動式後部座席を有する自動車の側断面図。

符号の説明

１ 窓ガラス
２ 防曇用加熱線条（デフォッガ）
２ａ 加熱線条
３ バスバー
４、４' 分岐線条
５ ＦＭ放送波受信用メインアンテナ
６ ＦＭ放送波受信用サブアンテナ
７ 第１の給電点
８ 第２の給電点
１０ 後部座席
１１ 背凭れ
２０〜２３ ＴＶ放送波用アンテナ
２５〜２８ ＴＶアンテナ用給電点

Claims (2)

1. 自動車の後部窓ガラスの防曇用加熱線条の上部および下部余白部に設けるアンテナであって、防曇用加熱線条の上部余白部に設けるＡＭ／ＦＭラジオ用の接地型のアンテナと、下部余白部に設けるＦＭラジオ用の接地型のサブアンテナとからなり、該サブアンテナの水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条、および／又は防曇用加熱線条の水平加熱線条から分岐して延ばした水平線条のいずれからも周波数特性におけるディップが発生しないように離隔して配設し、可動式の後部座席の金属フレームによる干渉を防止して、前記ディップの発生を防止したことを特徴とするセダン型の自動車用のガラスアンテナ。
2. 前記ＦＭラジオ用のサブアンテナの水平線条を、防曇用加熱線条の水平加熱線条、および／又は防曇用加熱線条の水平加熱線条から分岐して延ばした水平線条のいずれからも４０ｍｍ以上離隔して配設することを特徴とする請求項１記載の自動車用のガラスアンテナ。

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