JP6540782B2

JP6540782B2 - ガラスアンテナ

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Publication number: JP6540782B2
Application number: JP2017238739A
Authority: JP
Inventors: 重田　一生; 一生重田; 谷口　龍昭; 龍昭谷口; 美明平佐; 弘一三宅
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-07-10
Anticipated expiration: 2037-12-13
Also published as: JP2019106642A; EP3499639A1; EP3499639B1

Description

本発明は、ガラスアンテナに関し、特に車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナに関する。

自動車等の車両では、後部窓ガラスに導体線をプリントしてアンテナとして用い、ＦＭラジオ放送などの受信を行うガラスアンテナが知られている。ガラスアンテナとして、後部窓ガラスにプリントされた導体線からなるアンテナと、アンテナに接続されると共にアンテナアンプを介して受信機に接続される給電端子とを有し、給電端子に、ＦＭラジオ放送とデジタルラジオ放送（ＤＡＢ）とを受信する２つのアンテナを接続したものが知られている。

例えば特許文献１には、アンテナアンプに接続された給電端子に第１エレメントと第２エレメントとが接続され、第２エレメントが、給電端子から延びる本体部と該本体部の端部から折り返されて本体部に沿って配置された折り返し部とを有し、ＦＭラジオ放送とデジタルラジオ放送とを受信するガラスアンテナが開示されている。

特開２０１５−１４２１６２号公報

後部窓ガラスにＦＭラジオ放送を受信するように設定したＦＭアンテナとデジタルラジオ放送を受信するように設定したデジタルラジオアンテナとを兼用したＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナが配設される場合、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに給電端子を直接接続し、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナが受信した電波を給電端子からアンテナアンプを介して受信機に伝送させることがある。

図５に示すように、後部窓ガラス１０１に配設されたガラスアンテナ１１０が、ＦＭラジオ放送及びデジタルラジオ放送を受信するように設定されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ１２０を有すると共にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ１２０に給電端子１３０が直接接続され、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ１２０が受信した電波を給電端子１３０からアンテナ接続線１１１、アンテナアンプ１１２及び同軸ケーブル１１３を介して図示しない受信機に伝送させることがある。

このように、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに給電端子を直接接続することで、ＦＭラジオ放送及びデジタルラジオ放送を良好に受信しつつＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの給電端子を共用して部品点数を削減することが可能である。

しかしながら、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに接続される給電端子が、後部窓ガラスに導電性銀ペーストをプリントして形成された車室内に露出した給電端子ベース部に車室側から取り付けられる場合、給電端子が車室内に露出することから、後部座席の乗員が給電端子に接触して給電端子が損傷するおそれがある。

これに対し、給電端子を車室側から覆うカバー部材を設けることで、給電端子が損傷することを抑制することができると考えられるが、まだ後部座席の乗員が給電端子に接触して給電端子が損傷するおそれがあると共にカバー部材によって部品点数や組立工数の増加を引き起こし得る。

そこで、本発明は、給電端子を共用しつつＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保すると共に給電端子が損傷することを防止す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。

前記課題を解決するため、本発明は、次のように構成したことを特徴とする。

まず、本願の請求項１に記載の発明は、車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナであって、前記車両用窓ガラスに配設されて中心周波数の波長が第１波長であるＦＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたＦＭアンテナと中心周波数の波長が第２波長であるデジタルラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナとが兼用されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと、前記車両用窓ガラスに少なくとも一部が配設されて前記第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有する第１導体線と、前記車両用窓ガラスに配設されて前記第１導体線の一端部に接続されると共に前記第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有し、且つ前記ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと容量結合するように前記ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに近接して配設される第２導体線と、前記第１導体線の他端側に接続される給電端子と、を備え、前記給電端子は、リヤピラーカバーによって覆われる前記車両用窓ガラスの車幅方向外方側に配置されていることを特徴とする。

また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記第１導体線は、前記車両用窓ガラスに配設される部分の長さが前記第２波長の二分の一の所定範囲内の長さから前記車両用窓ガラスに配設されていない部分の長さを減じた長さにガラス短縮率を掛けた長さを有するように設けられ、前記第２導体線は、前記車両用窓ガラスに配設される部分の長さが前記第２波長の四分の一の所定範囲内の長さにガラス短縮率を掛けた長さを有するように設けられていることを特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナは、前記車両用窓ガラスの車幅方向両側にそれぞれ設けられていることを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３の何れか１項に記載の発明において、前記車両用窓ガラスの車幅方向内方側にＡＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたＡＭアンテナを備え、前記ＡＭアンテナは、前記第２導体線に接続されていることを特徴とする。

本願の請求項１に記載の発明によれば、ガラスアンテナは、中心周波数の波長が第１、第２波長であるＦＭラジオ放送帯域、デジタルラジオ放送帯域の高周波信号を受信するＦＭアンテナ、デジタルラジオアンテナが兼用されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと、車両用窓ガラスに少なくとも一部が配設されて第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有する第１導体線と、車両用窓ガラスに配設されて第１導体線の一端部に接続されると共に第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有し、且つＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと容量結合するように近接して配設される第２導体線と、第１導体線の他端側に接続される給電端子とを備えて、給電端子は、リヤピラーカバーによって覆われる車両用窓ガラスの車幅方向外方側に配置されている。

これにより、給電端子は、リヤピラーカバーによって覆われて車室内に露出することがなくなるので、給電端子を覆うカバー部材を別途設けることなく、後部座席の乗員が給電端子に接触して給電端子が損傷することを防止することができる。

給電端子に接続される第１導体線は、第２導体線を介してＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに容量結合されることにより、ＦＭラジオ放送帯域におけるインピーダンスについて第１導体線の第１波長の四分の一との長さの差に基づくインダクタンスによる誘導リアクタンスをＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと第２導体線との容量結合の静電容量による容量リアクタンスによって打ち消すことができるので、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナにおけるＦＭアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、ＦＭアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

また、第１導体線は、第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有してＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに近接して配設される第２導体線に接続されることにより、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに第１導体線の一端部が直接接続される構成とみなされることができると共に、第１導体線が第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有することにより、第１導体線の一端部と他端部とでデジタルラジオアンテナの受信感度をほぼ等しくすることができるので、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナにおけるデジタルラジオアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、デジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

したがって、ガラスアンテナにおいて、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの給電端子を共用しつつ、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保すると共に給電端子が損傷することを防止することができる。

また、請求項２に記載の発明によれば、第１導体線は、車両用窓ガラスに配設される部分の長さが第２波長の二分の一の所定範囲内の長さから車両用窓ガラスに配設されていない部分の長さを減じた長さにガラス短縮率を掛けた長さを有するように設けられ、第２導体線は、車両用窓ガラスに配設される部分の長さが第２波長の四分の一の所定範囲内の長さにガラス短縮率を掛けた長さを有するように設けられることにより、前記効果を具体的に実現することができる。

また、請求項３に記載の発明によれば、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナは、車両用窓ガラスの車幅方向両側にそれぞれ設けられることにより、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナをダイバシティ化することができ、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を向上させることができる。

また、請求項４に記載の発明によれば、車両用窓ガラスの車幅方向内方側にＡＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されると共に第２導体線に接続されるＡＭアンテナを備えることにより、ＡＭアンテナについても、ＦＭアンテナ及びデジタルラジオアンテナと給電端子を共用することが可能である。

本発明の実施形態に係るガラスアンテナの構成を示す図である。図１に示すガラスアンテナの要部拡大図である。ガラスアンテナのデジタルラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。ガラスアンテナのＦＭラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。従来のガラスアンテナの構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るガラスアンテナの構成を示す図である。本発明の実施形態に係るガラスアンテナ１０は、図１に示すように、車両用窓ガラスとしての後部窓ガラス１に配設されている。図１では、後部窓ガラス１に配設されたガラスアンテナ１０を車室側から見た状態を示し、後部窓ガラス１の周縁部が車体後方側から取り付けられる車体構成部材のフランジ部を省略して示している。

ガラスアンテナ１０は、後部窓ガラス１の上方側且つ車幅方向一方側である車両左側に、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナとが兼用されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と、少なくとも一部が後部窓ガラス１に配設されてＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に対応して設けられる第１導体線３０と、後部窓ガラス１に配設されて第１導体線３０の一端部に接続されると共にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と容量結合するようにＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に近接して配置される第２導体線４０と、第１導体線３０の他端側に接続される給電端子４５とを備えている。後部窓ガラス１に配設されるＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０、第１導体線３０及び第２導体線４０はそれぞれ、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストからなる導体線をプリントして形成されている。

図２は、図１に示すガラスアンテナの要部拡大図である。ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０は、中心周波数の波長が第１波長であるＦＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように、本実施形態では中心周波数が９８ＭＨｚである８８〜１０８ＭＨｚのＦＭラジオ放送帯域のＦＭラジオ放送を受信するように設定されたＦＭアンテナと、中心周波数の波長が第２波長であるデジタルラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように、本実施形態では中心周波数が２０５ＭＨｚである１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域のデジタルラジオ放送を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナとが兼用されている。

図２に示すように、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０は、車幅方向に水平方向に平行に延びる複数の横部、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部２１、第２横部２２、第３横部２３、第４横部２４及び第５横部２５と、複数の横部２１、２２、２３、２４、２５の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる第１縦部２６及び第２縦部２７とを備えている。

ガラスアンテナ１０では、第１横部２１、第２横部２２、第３横部２３、第４横部２４及び第５横部２５の長さＬ１が１５０ｍｍに設定され、第１横部２１と第２横部２２の距離Ｌ２、第２横部２２と第３横部２３の距離Ｌ３、第３横部２３と第４横部２４の距離Ｌ４及び第４横部２４と第５横部２５の距離Ｌ５が３０ｍｍに設定され、第１縦部２６及び第２縦部２７の長さＬ６が１２０ｍｍに設定されている。

図１及び図２では、後部窓ガラス１の車幅方向外方側を車室側から覆うリヤピラーカバー２と、後部窓ガラス１の車体上方側を車室側から覆うルーフライニング３とを二点鎖線で示している。ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０用の給電端子４５は、リヤピラーカバー２によって覆われる後部窓ガラス１の車幅方向外方側に配置され、後部窓ガラス１の車室側に取り付けられている。給電端子４５はまた、後部窓ガラス１が取り付けられる車体構成部材のフランジ部４の内縁部より後部窓ガラス１の中央側に配設されている。

給電端子４５は、第１導体線３０の他端側に設けられて車室内に露出した給電端子ベース部３０ａに車室側から取り付けられている。給電端子ベース部３０ａについても、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストをプリントして形成されている。給電端子４５は、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の第４横部２４と上下方向にオーバーラップする位置に設けられている。

このように、給電端子４５は、リヤピラーカバー２によって覆われる後部窓ガラス１の車幅方向外方側に配置されることにより、車室内に露出することがなくなるので、給電端子４５を覆うカバー部材を別途設けることなく、後部座席の乗員が給電端子４５に接触して給電端子４５が損傷することを防止することができる。

ルーフライニング３が取り付けられた後部窓ガラス１に対してリヤピラーカバー２を取り付ける場合に、後部窓ガラス１にリヤピラーカバー２を取り付ける前に給電端子４５を取り付けることができ、比較的容易に給電端子４５が損傷することを防止することができる。

給電端子４５は、後部窓ガラス１に配設されることなく第１導体線３０として機能するアンテナ接続線１１を介してアンテナアンプ１２に接続され、アンテナアンプ１２には図示しない受信機に接続された同軸ケーブル１３が接続され、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０が受信した電波を給電端子４５から前記受信機にアンテナアンプ１２によって増幅させて伝送することができるようになっている。アンテナアンプ１２は、車両のリアピラーにアース固定されている。

後部窓ガラス１に配設される第１導体線３０は、一端部がＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の第２縦部２７の上端部から上方側に所定距離離間する位置に配置され、他端部が給電端子４５に接続されている。ガラスアンテナ１０では、第１導体線３０の一端部とＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の第２縦部２７の距離Ｌ７が１５ｍｍに設定されている。

第１導体線３０は、デジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有するように形成され、後部窓ガラス１に配設される第１導体線３０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さとアンテナ接続線１１の長さとの和が第２波長の二分の一の所定範囲内になるように形成されている。アンテナ接続線１１の長さは、組み付けし易さを確保するために１５０ｍｍ近傍に設定されている。後部窓ガラス１ではガラス短縮率αは０．７に設定されている。

第１導体線３０の長さは具体的には、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の二分の一の長さに対して所定範囲内、例えば±２０％内の長さが設定されている。前記所定範囲は、例えば、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の周波数特性において所定受信感度、例えばダイポールアンテナとの比で−１０ｄＢ近傍の所定受信感度以上の平均受信感度が得られるように設定される。

第１導体線３０はまた、８８〜１０８ＭＨｚのＦＭラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第１波長の四分の一の長さ近傍の長さを有するように形成され、後部窓ガラス１に配設される第１導体線３０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さとアンテナ接続線１１の長さとの和が第１波長の四分の一の長さ近傍の長さを有するように形成されることとなる。

後部窓ガラス１に配設される第１導体線３０は、一端部から上方側に延びる第１縦部３１と、第１縦部３１の上端部から車両左側に略水平方向に延びる第１横部３２と、第１横部３２の車両左側から下方側に延びて給電端子４５に接続される第２縦部３３とを備えている。

そして、第１縦部３１、第１横部３２及び第２縦部３３の長さの総和を後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さとアンテナ接続線１１の長さの和が、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の二分の一の所定範囲内になるように形成されている。第１導体線３０は、車両用窓ガラス１に配設される部分の長さが第２波長の二分の一の所定範囲内の長さから車両用窓ガラス１に配設されていない部分１１の長さを減じた長さにガラス短縮率αを掛けた長さを有するように設けられている。

ガラスアンテナ１０では、第１縦部３１の長さＬ８が１５ｍｍに設定され、第１横部３２及び第２縦部３３の長さの和が３４０ｍｍに設定され、後部窓ガラス１に配設される第１導体線３０の長さが３５５ｍｍに設定され、アンテナ接続線１１の長さが１５０ｍｍに設定されている。

第２導体線４０は、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と容量結合するようにＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に所定距離離間して近接して配設され、第１導体線３０の一端部Ｐ１から車両左側にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の第１横部２１に沿って平行に水平方向に延びる第１横部４１と、第１横部４１の車両左側の端部から下方側に延びる第１縦部４２と、第１縦部４２の下端部から車両右側にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の第１横部２１に沿って平行に水平方向に延びる第２横部４３とを備えている。

ガラスアンテナ１０では、第２導体線４０の第１横部４１及び第２横部４３とＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の第１横部２１の距離Ｌ９及びＬ１０がそれぞれ５ｍｍ及び１５ｍｍに設定されている。第２導体線４０は、第１横部４１と鋼板などの金属から形成される車体構成部材のフランジ部４の内縁部（図２の破線参照）の距離Ｌ１１が２０ｍｍに設定され、車体構成部材と容量結合しないようになっている。

第２導体線４０は、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有するように形成され、後部窓ガラス１に配設される第２導体線４０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さが第２波長の四分の一の所定範囲内になるように形成されている。

第２導体線４０の長さは具体的には、後部窓ガラス１に配設される第２導体線４０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さは具体的には、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の四分の一の長さに対して所定範囲内、例えば±２０％内の長さが設定されている。ガラスアンテナ１０では、第１横部４１及び第２横部４３の長さＬ１２が１５０ｍｍに設定され、第１縦部４２の長さＬ１３が１０ｍｍに設定され、後部窓ガラス１に配設される第２導体線４０の長さが３１０ｍｍに設定されている。前記所定範囲は、例えば、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の周波数特性において所定受信感度、例えばダイポールアンテナとの比で−１０ｄＢ近傍の所定受信感度以上の平均受信感度が得られるように設定される。

本実施形態では、ガラスアンテナ１０について、デジタルラジオ放送帯域及びＦＭラジオ放送帯域における周波数特性について調べた。

図３は、ガラスアンテナのデジタルラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。図３では、デジタルラジオ放送帯域の周波数を横軸にとり、デジタルラジオ放送帯域の周波数に対する受信感度を縦軸にとって表示している。縦軸の受信感度は、マイナス値が小さいほど、すなわち受信感度が大きいほど受信感度が良いことを示している。受信感度は、アンテナアンプ１２によって増幅される前の受信感度を示し、ダイポールアンテナとの比で示している。なお、図３では、車両左側の給電端子４５を介して測定される受信感度を示しているが、後述する車両右側の給電端子７５を介して測定される受信感度についても同様の特性であった。

図３に示すように、ガラスアンテナ１０では、１７４〜１８０ＭＨｚ近傍及び１９４〜２０２ＭＨｚ近傍の周波数における受信感度が他の周波数における受信感度より低下しているものの、デジタルラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度を−１０ｄＢ近傍の所定受信感度以上にすることができ、良好な受信感度を得ることができることが分かる。

図４は、ガラスアンテナのＦＭラジオ放送帯域における周波数特性を示すグラフである。図４では、ＦＭラジオ放送帯域の周波数を横軸にとり、ＦＭラジオ放送帯域の周波数に対する受信感度を縦軸にとって表示している。縦軸の受信感度は、マイナス値が小さいほど、すなわち受信感度が大きいほど受信感度が良いことを示している。受信感度は、アンテナアンプ１２によって増幅される前の受信感度を示し、ダイポールアンテナとの比で示している。図４では、車両左側の給電端子４５を介して測定される受信感度を示しているが、後述する車両右側の給電端子７５を介して測定される受信感度についても同様の特性であった。

図４に示すように、ガラスアンテナ１０では、８８〜９３ＭＨｚ近傍の周波数における受信感度が他の周波数における受信感度より低下しているものの、ＦＭラジオ放送帯域の周波数全体の平均受信感度を−１０ｄＢ近傍の所定受信感度以上にすることができ、良好な受信感度を得ることができることが分かる。

ここで、ガラスアンテナのデジタルラジオ放送帯域及びＦＭラジオ放送帯域の受信性能について説明する。

ガラスアンテナ１０では、図２に示すように、第１導体線３０の一端部Ｐ１に接続される第２導体線４０が、デジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有してＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に近接して配設されることにより、デジタルラジオ放送帯域についてＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に第１導体線３０の一端部Ｐ１が直接接続される構成とみなされることができる。

また、第１導体線３０が、デジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有することにより、第１導体線３０の一端部Ｐ１と他端部Ｐ２とでデジタルラジオアンテナの受信感度をほぼ等しくすることができる。

したがって、ガラスアンテナ１０では、デジタルラジオ放送帯域について、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０におけるデジタルラジオアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、デジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

ガラスアンテナ１０ではまた、給電端子４５に接続される第１導体線３０がＦＭラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第１波長の四分の一の長さ近傍の長さを有するように形成され、第１導体線３０の一端部Ｐ１が第２導体線４０を介してＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に容量結合されている。

これにより、ＦＭラジオ放送帯域におけるインピーダンスについて第１導体線３０の第１波長の四分の一との長さの差に基づくインダクタンスによる誘導リアクタンスをＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と第２導体線４０との容量結合の静電容量による容量リアクタンスによって打ち消すことができる。

したがって、ガラスアンテナ１０では、ＦＭラジオ放送帯域について、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０におけるＦＭアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、ＦＭアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

ガラスアンテナ１０はまた、図１に示すように、後部窓ガラス１の上方側且つ車幅方向他方側である車両右側に、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナとが兼用されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０と、少なくとも一部が後部窓ガラス１に配設されてＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０に対応して設けられる第１導体線６０と、後部窓ガラス１に配設されて第１導体線６０の一端部に接続されると共にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０と容量結合するようにＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０に近接して配置される第２導体線７０と、第１導体線６０の他端側に接続される給電端子７５とを備えている。後部窓ガラス１に配設されるＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０、第１導体線６０及び第２導体線７０はそれぞれ、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストからなる導体線をプリントして形成されている。

ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０は、後部窓ガラス１においてＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と車幅方向に左右対称に形成され、中心周波数の波長が第１波長であるＦＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたＦＭアンテナと、中心周波数の波長が第２波長であるデジタルラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナとが兼用されている。

ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０についても、車幅方向に水平方向に平行に延びる複数の横部、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部５１、第２横部、第３横部、第４横部及び第５横部と、複数の横部５１の車両右側及び車両左側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる第１縦部５６及び第２縦部５７とを備えている。

ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０用の給電端子７５は、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０用の給電端子４５と同様に形成され、リヤピラーカバー２によって覆われる後部窓ガラス１の車幅方向外方側に配置され、後部窓ガラス１の車室側に取り付けられている。給電端子７５はまた、後部窓ガラス１が取り付けられる車体構成部材のフランジ部の内縁部より後部窓ガラス１の中央側に配設されている。

給電端子７５は、後部窓ガラス１に配設されることなく第１導体線６０として機能するアンテナ接続線１４を介してアンテナアンプ１５に接続され、アンテナアンプ１５には図示しない受信機に接続された同軸ケーブル１６が接続され、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０が受信した電波を給電端子７５から前記受信機にアンテナアンプ１５によって増幅させて伝送することができるようになっている。アンテナアンプ１５は、車両のリアピラーにアース固定されている。

後部窓ガラス１に配設される第１導体線６０は、第１導体線３０と車幅方向に略左右対称に形成され、一端部がＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０の第２縦部５７近傍の第１横部５１から上方側に所定距離離間する位置に配置され、他端部が給電端子７５に接続されている。ガラスアンテナ１０では、第１導体線６０の一端部とＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０の第１横部５１の距離が１５ｍｍに設定されている。

第１導体線６０についても、デジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有するように形成され、後部窓ガラス１に配設される第１導体線６０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さとアンテナ接続線１４の長さとの和が第２波長の二分の一の所定範囲内、例えば±２０％内になるように形成されている。アンテナ接続線１４の長さは、組み付けし易さを確保するために１５０ｍｍ近傍に設定されている。

第１導体線６０はまた、８８〜１０８ＭＨｚのＦＭラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第１波長の四分の一の近傍の長さを有するように形成され、後部窓ガラス１に配設される第１導体線６０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さとアンテナ接続線１１の長さとの和が第１波長の四分の一の長さ近傍の長さを有するように形成されることとなる。

後部窓ガラス１に配設される第１導体線６０についても、一端部から上方側に延びる第１縦部と、第１縦部の上端部から車両右側に略水平方向に延びる第１横部と、第１横部の車両右側から下方側に延びて給電端子７５に接続される第２縦部とを備えている。

そして、第１縦部、第１横部及び第２縦部の長さの総和を後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さとアンテナ接続線１４の長さの和が、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の二分の一の所定範囲内になるように形成されている。第１導体線６０は、車両用窓ガラス１に配設される部分の長さが第２波長の二分の一の所定範囲内の長さから車両用窓ガラス１に配設されていない部分１４の長さを減じた長さにガラス短縮率αを掛けた長さを有するように設けられている。

第１導体線６０では、第１縦部の長さが１５ｍｍに設定され、第１横部及び第２縦部の長さの和が３４０ｍｍに設定され、後部窓ガラス１に配設される第１導体線６０の長さが３５５ｍｍに設定され、アンテナ接続線１１の長さが１５０ｍｍに設定されている。

第２導体線７０は、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０と容量結合するようにＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０に所定距離離間して近接して配設され、第１導体線６０の一端部から車両右側にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０の第１横部５１に沿って平行に水平方向に延びる第１横部と、第１横部の車両右側の端部から下方側に延びる第１縦部と、第１縦部の下端部から車両左側にＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０の第１横部５１に沿って平行に水平方向に延びる第２横部とを備えている。

ガラスアンテナ１０では、第２導体線７０の第１横部及び第２横部とＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０の第１横部５１の距離がそれぞれ５ｍｍ及び１５ｍｍに設定されている。第２導体線７０は、第１横部と鋼板などの金属から形成される車体構成部材のフランジ部の内縁部の距離が２０ｍｍに設定され、車体構成部材と容量結合しないようになっている。

第２導体線７０は、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有するように形成され、後部窓ガラス１に配設される第２導体線７０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さが第２波長の四分の一の所定範囲内になるように形成されている。

第２導体線７０の長さは具体的には、後部窓ガラス１に配設される第２導体線７０の長さを後部窓ガラス１のガラス短縮率αで除した長さは具体的には、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の中心周波数の波長である第２波長の四分の一の長さに対して所定範囲内、例えば±２０％内の長さが設定されている。ガラスアンテナ１０では、第１横部及び第２横部の長さがそれぞれ１４０ｍｍ及び１５０ｍｍに設定され、第１縦部の長さが１０ｍｍに設定され、後部窓ガラス１に配設される第２導体線７０の長さが３００ｍｍに設定されている。前記所定範囲は、例えば、１７０〜２４０ＭＨｚのデジタルラジオ放送帯域の周波数特性において所定受信感度、例えばダイポールアンテナとの比で−１０ｄＢ近傍の所定受信感度以上の平均受信感度が得られるように設定される。

これにより、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０についても、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０におけるＦＭアンテナ及びデジタルラジオアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

このように、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０、５０は、後部窓ガラス１の車幅方向両側にそれぞれ設けられることにより、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナをダイバシティ化することができ、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を向上させることができる。

後部窓ガラス１の車両右側に配置されるＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０に近接して配置される第２導体線７０には、後部窓ガラス１の車幅方向内方側に配置されてＡＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたＡＭアンテナ８０が接続されている。

ＡＭアンテナ８０は、５００〜１７００ｋＨｚのＡＭラジオ放送帯域のＡＭラジオ放送を受信するように設定され、水平方向に平行に延びる複数の横部８１、具体的には上方側から順に所定距離離間して配置される第１横部８１、第２横部、第３横部、第４横部、第５横部及び第６横部と、複数の横部８１の車両左側の端部を接続して上下方向に延びる第１縦部８２と、第１横部８１の車両右側の端部から下方側に延びて第２導体線７０に接続される第２縦部８３とを備えている。

ガラスアンテナ１０では、複数の横部８１の離間距離がそれぞれ３０ｍｍに設定され、第２横部、第３横部、第４横部、第５横部及び第６横部の車両左側の端部とＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０の距離が５０ｍｍに設定され、第２横部、第３横部、第４横部、第５横部及び第６横部の車両右側の端部とＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０の距離が６０ｍｍに設定されている。

ＡＭアンテナ８０についても、後部窓ガラス１に導電性ペーストからなる導体線をプリントして形成されている。

ガラスアンテナ１０ではまた、ＡＭアンテナ８０が受信したＡＭラジオ放送帯域の電波が給電端子７５から前記受信機にアンテナアンプ１５によって増幅させて伝送することができるようになっている。

このように、後部窓ガラス１の車幅方向内方側にＡＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されると共に第２導体線７０に接続されるＡＭアンテナ８０を備えることにより、ＡＭアンテナ８０についても、ＦＭアンテナ及びデジタルラジオアンテナと給電端子７５を共用することが可能である。

後部窓ガラス１にはまた、デフォッガ９０が配設されており、デフォッガ９０は、後部窓ガラス１の車幅方向一方側から他方側に亘って配置されている。ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０、５０、第１導体線３０、６０、第２導体線４０、７０及びＡＭアンテナ８０は、デフォッガ９０の上方側に配置されている。

デフォッガ９０は、後部窓ガラス１の車両左側から車両右側に亘ってほぼ平行に左右対称に配置される複数の熱線９１と、複数の熱線９１の車両左側及び車両右側の端部をそれぞれ接続して上下方向に延びる左右一対のバスバー９２とを備え、図示しない電源からバスバー９２を介して複数の熱線９１に電流が供給されることで、後部窓ガラス１の曇り止めを行うようになっている。図１では、複数の熱線９１のうち最も上方側及び下方側の熱線のみを示している。

デフォッガ９０はまた、複数の熱線９１のうち最も上方側の熱線９１から下方側に複数の熱線９１に交差するように延びる導体線９３を備えている。ガラスアンテナ１０では、後部窓ガラス１の車両左側、車両右側及び車両中央側にそれぞれ導体線９３ａ、９３ｂ、９３ｃが設けられている。

導体線９３ａ、９３ｂは、最も上方側の熱線９１から最も下方側の熱線９１まで延びるように形成され、導体線９３ｃは、最も上方側の熱線９１から最も下方側の熱線９１よりも下方側に延びると共に下端部から車両左側及び車両右側に延びるように形成されている。

デフォッガ９０は、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０、５０の下方側に近接して配置されることにより、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０、５０におけるＦＭアンテナを補助するアンテナとしてデフォッガ９０を用いることができ、ＦＭアンテナの受信感度をさらに向上させることができる。

デフォッガ９０についても、熱線９１及び導体線９３は、後部窓ガラス１に導電性銀ペーストをプリントして形成されている。

このように、本実施形態に係るガラスアンテナ１０は、中心周波数の波長が第１、第２波長であるＦＭラジオ放送帯域、デジタルラジオ放送帯域の高周波信号を受信するＦＭアンテナ、デジタルラジオアンテナが兼用されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と、車両用窓ガラス１に少なくとも一部が配設されて第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有する第１導体線３０と、車両用窓ガラス１に配設されて第１導体線３０の一端部に接続されると共に第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有し、且つＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と容量結合するように近接して配設される第２導体線４０と、第１導体線３０の他端側に接続される給電端子４５とを備えて、給電端子４５は、リヤピラーカバー２によって覆われる車両用窓ガラス１の車幅方向外方側に配置されている。

これにより、給電端子４５は、リヤピラーカバー２によって覆われて車室内に露出することがなくなるので、給電端子４５を覆うカバー部材を別途設けることなく、後部座席の乗員が給電端子４５に接触して給電端子４５が損傷することを防止することができる。

給電端子４５に接続される第１導体線３０は、第２導体線４０を介してＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に容量結合されることにより、ＦＭラジオ放送帯域におけるインピーダンスについて第１導体線３０の第１波長の四分の一との長さの差に基づくインダクタンスによる誘導リアクタンスをＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０と第２導体線４０との容量結合の静電容量による容量リアクタンスによって打ち消すことができるので、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０におけるＦＭアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、ＦＭアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

また、第１導体線３０は、第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有してＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に近接して配設される第２導体線４０に接続されることにより、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０に第１導体線３０の一端部が直接接続される構成とみなされることができると共に、第１導体線３０が第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有することにより、第１導体線３０の一端部Ｐ１と他端部Ｐ２とでデジタルラジオアンテナの受信感度をほぼ等しくすることができるので、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０におけるデジタルラジオアンテナの受信感度が低下することを抑制することができ、デジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保することができる。

したがって、ガラスアンテナ１０において、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの給電端子４５を共用しつつ、ＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保すると共に給電端子４５が損傷することを防止することができる。

ガラスアンテナ１０は、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ２０、５０を備えているが、ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ５０を備えないようにすることも可能である。また、ガラスアンテナ１０において、ＡＭアンテナ８０を備えないようにすることも可能である。

本発明は、例示された実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、ガラスアンテナにおいて給電端子を共用しつつＦＭアンテナとデジタルラジオアンテナの受信感度を良好に確保すると共に給電端子が損傷することを防止することが可能となるから、ガラスアンテナが配設される自動車等の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。

１車両用窓ガラス
２リヤピラーカバー
１０ガラスアンテナ
１１、１４アンテナ接続線
２０、５０ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナ
３０、６０第１導体線
４０、７０第２導体線
４５、７５給電端子
８０ＡＭアンテナ

Claims

車両用窓ガラスに配設されたガラスアンテナであって、
前記車両用窓ガラスに配設されて中心周波数の波長が第１波長であるＦＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたＦＭアンテナと中心周波数の波長が第２波長であるデジタルラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたデジタルラジオアンテナとが兼用されたＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと、
前記車両用窓ガラスに少なくとも一部が配設されて前記第２波長の二分の一の長さに基づいて設定された長さを有する第１導体線と、
前記車両用窓ガラスに配設されて前記第１導体線の一端部に接続されると共に前記第２波長の四分の一の長さに基づいて設定された長さを有し、且つ前記ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナと容量結合するように前記ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナに近接して配設される第２導体線と、
前記第１導体線の他端側に接続される給電端子と、
を備え、
前記給電端子は、リヤピラーカバーによって覆われる前記車両用窓ガラスの車幅方向外方側に配置されている、
ことを特徴とするガラスアンテナ。
前記第１導体線は、前記車両用窓ガラスに配設される部分の長さが前記第２波長の二分の一の所定範囲内の長さから前記車両用窓ガラスに配設されていない部分の長さを減じた長さにガラス短縮率を掛けた長さを有するように設けられ、
前記第２導体線は、前記車両用窓ガラスに配設される部分の長さが前記第２波長の四分の一の所定範囲内の長さにガラス短縮率を掛けた長さを有するように設けられている、
ことを特徴とする請求項１に記載のガラスアンテナ。
前記ＦＭ・デジタルラジオ兼用アンテナは、前記車両用窓ガラスの車幅方向両側にそれぞれ設けられている、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のガラスアンテナ。
前記車両用窓ガラスの車幅方向内方側にＡＭラジオ放送帯域の高周波信号を受信するように設定されたＡＭアンテナを備え、
前記ＡＭアンテナは、前記第２導体線に接続されている、
ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載のガラスアンテナ。