汽车用高频玻璃天线及汽车用窗玻璃板的制作方法

专利名称：汽车用高频玻璃天线及汽车用窗玻璃板的制作方法
技术领域：
本发明涉及由环状的天线导体构成的汽车用高频玻璃天线。还涉及设 置有环状的天线导体的汽车用窗玻璃。
背景技术：
以往，作为便携式电话用天线，已知在环状发射导体的一部分上设置 曲折形状而成的环状天线(例如参照专利文献l)。专利文献l所揭示的技术 是通过设置曲折形状使环状天线小型化。
另一方面，作为车辆用天线，已知在由车辆的电介质构成的部分上设
置环状元件而成的环状天线(例如参照专利文献2)。专利文献2所揭示的技 术是通过在环状元件的附近配置由与构成环状元件的导体相互独立的导体 构成的无源元件，从而改善环状天线的指向性。
此外，已知一种天线，该天线通过设置具有第一频率的l个波长的电长 度的环状天线、然后以沿着环状天线且跨越环状天线的2个供电连接端子的 形态配设具有与第一频率不同的第二频率的l/2波长的电长度的线状无源 元件而制成(例如参照专利文献3)。专利文献3所揭示的技术是使天线宽频 带化。
专利文献l:日本专利特开2004—112044号公报 专利文献2:日本专利特开2006 — 270602号公报 专利文献3:日本专利特开2007 — 67884号公报

发明内容
另外，安装有可设置玻璃天线的范围狭小的窗玻璃板的汽车不仅对天 线的小型化的要求高，而且在接受地面数字广播电波时要求宽频带的接受 性能。以往的汽车用高频玻璃天线在接受地面数字广播电波时很难具有足够的接受性能。
此外，如果对玻璃天线供电的位置是窗开口部的车顶侧或支柱侧，则 必须考虑每个车种的天线图案。
因此，本发明的目的在于提供具有小型和宽频带的天线特性、适合于 地面数字广播电波的接受的汽车用高频玻璃天线及汽车用窗玻璃板。
为达到上述目的，本发明的汽车用高频玻璃天线是将天线导体设置于 汽车用窗玻璃而成的高频玻璃天线，该天线导体的形状是将原本的环形状 的一部分以规定的长度切除而形成有间断部的形状，并分别以所述间断部 的两端部或该两端部的附近部分作为供电部，该高频玻璃天线的特征在于， 所述天线导体在所述原本的环形状的一部分具有由l条或多条迂回路线构 成的迂回部，该迂回部设置于满足如下条件的位置从所述原本的环形状 上的所述间断部的中心到所述原本的环形状上的所述迂回部的中心的距离 相对于所述原本的环形状的内周侧的周长或外周侧的周长的比例在O. 18 0.4的范围内。
此外，本发明的汽车用窗玻璃的特征在于，设置有所述天线导体。 本发明的汽车用高频玻璃天线即使在所要的广播频带是日本国内地面 数字电视广播、日本国内UHF频带的模拟电视广播或美国的数字电视广播等
宽频带的广播频带的情况下，也能以高天线增益接受信号。特别适合接受 曰本国内的地面电波数字电视广播频带的水平偏振波。
此外，本发明的汽车用高频玻璃天线是小型的天线，不会阻碍视野， 可设置在窗上，也不会有损美观。另外，本发明的汽车用高频玻璃天线即 使由于车种的不同而使供电位置发生变化，也可容易地设计天线，设置面 积也狭小，可设置于前玻璃、门玻璃、侧窗玻璃及后部窗玻璃中的任一个， 是通用的天线。


图i是作为本发明的一个实施方式的汽车用高频玻璃天线ioo的俯视图。
图2是作为本发明的一个实施方式的汽车用高频玻璃天线200的俯视图。
图3是作为本发明的一个实施方式的汽车用高频玻璃天线300的俯视图。
图4是作为本发明的一个实施方式的汽车用高频玻璃天线400的俯视图。
图5是将图3的天线导体安装于实车的后部窗玻璃12a的状态图。 图6是以L/L。为横轴、VSWR《5.0的比例为纵轴的图1所示的天线导体的
特性图。
图7是以L/L。为横轴、VSWR《5.0的比例为纵轴的图2所示的天线导体的
特性图。
图8是以L/L。为横轴、VSWR《5.0的比例为纵轴的图3所示的天线导体的
特性图。
图9是以L/L。为横轴、VSWR《5.0的比例为纵轴的图4所示的天线导体在 实车内的特性图。
图10是以L/L(,为横轴、天线增益的平均值为纵轴的实车上的增益特性图。
图ll是表示470 770MHz的频带内的频率与天线增益的关系的图。
图12是本发明的天线导体在窗玻璃上的配设图。
符号说明
1天线导体
2迂回部
3 较宽部
4a、 4b 供电部
4c 间断部
5假想横截面
6假想垂直面
7辅助导体
12 窗玻璃
具体实施例方式
下面，参照附图进行实施本发明的最佳方式的说明。图l是作为本发明
的一个实施方式的汽车用高频玻璃天线100的俯视图。在图l及后述的表现
实施方式的各图中，在无特别记载的情况下，方向是指附图中的方向。图l
及后述的图2 5和图12是从车内侧或车外侧中的任一方向观察的图。在下 面的说明中，未特别言及的情况下，作为适用于日本国内地面电波数字电 视广播的实施方式进行说明。此外，对天线导体的形状进行说明时，由于 天线导体具有将环形状的导体的一部分切除而成的间断部和迂回部，因此 将间断部处于连接状态、且将迂回部的两端连结、即未设有迂回部的情况 下的形状称为"原本的环形状"，有时简单地用"环状导体"的语句来代 替"具有原本的环形状的天线导体"的语句。
图1的玻璃天线100中，l为天线导体，lf为环状导体的上边，le为环状 导体的下边，lh为环状导体的左边，lg为环状导体的右边，2为迂回部，4 为供电部。虽然图l中未表示，但在供电部4的位置上设置有将环状导体的 一部分以规定的长度切除而形成的间断部。
天线导体l的原本的环形状的一部分具有由多条迂回路线构成的迂回 部2。图l的迂回部2设置于左边lh，是具有3个C字形的迂回路线的曲折形状。 通过将本发明的天线导体1的迂回部2设置于满足如下条件的位置，可提高 天线增益假定原本的环形状，从位于该环形状上的供电点4的间断部的中 心点P1到位于假定没有迂回部2的原本的环形状上的迂回部2的中心点P2的
距离相对于环状导体的内周侧缘部的长度或外周侧缘部的长度(假定没有 迂回部2的原本的环形状时的环状导体的内周侧的周长或外周侧的周长)的 比例在O. 18 0. 4的范围内。
图1的形态中，天线导体l为正方形，上边lf和下边le设置为水平。此 外，将通过原本的环形状的重心、与设置有天线导体l的窗玻璃板垂直、且 与下边le平行的面记作假想横截面5，将通过原本的环形状的重心、与假想 横截面5垂直的面记作假想垂直面6时，供电点4(间断部的中心点P1)位于上 边lf的原本的环形状上的假想垂直面6上。即，供电点4位于上边lf的中点。 迂回部2的中心点P2位于左边lh的原本的环形状上的假想横截面5上。艮口，迂回部2的中心点P2位于左边lh的中点。如果将从间断部的中心点P1到迂回 部2的中心点P2的距离记作L，将上边lf、下边le的宽度记作Wll，将左边lf、 右边lg的高度记作Hll，则从间断部的中心点P1到迂回部2的中心点P2的距 离相对于原本的环形状的内侧周长的比例为L/2(W11+H11)。图1中，如果将 从间断部的中心点Pl到上边lf与左边lh的交点的距离记作Ll，将从迂回部 的中心点P2到上边lf与左边lh的交点的距离记作L2，贝ljL二Ll十L2-Wll二 Hll， L/2(W11+H11) =0. 25。
图2所示的玻璃天线200的例子中，天线导体l的环形状为长方形。作为 汽车用高频玻璃天线，为了容易安装，环状导体的形状优选长方形、近似 长方形、具有长边和短边的平行四边形、具有长边和短边的近似平行四边 形、梯形或近似梯形。
本发明中，环状导体的形状为长方形以外的四边形或近似四边形时， 从提高天线增益及安装上的便利的角度来看，较好的是4个内角的角度分别 为70 U0。，特好的是分别为80 10(T 。
环状导体的形状为长方形、近似长方形、具有长边和短边的平行四边 形、具有长边和短边的近似平行四边形、梯形或近似梯形时，较好的是将 天线导体设置于窗玻璃，使环形状的4条边中最长的边(正方形的情况下为 任意一边)的内侧周缘的长边方向与水平面所成的角中较小的角的角度的 绝对值为0 30。。如果在该范围内，则与在该范围外相比，天线增益提高。 由于地面电波数字电视广播电波主要为水平偏振波，因此使所述角度在该 范围内有利于提高天线增益。该范围的优选范围为0 15。。
图2的情况下，将天线导体l设置于窗玻璃，使下边le与水平面所成的 角中较小的角的角度的绝对值为0 30。。
此外，本发明中，迂回部2较好的是设置于环状导体的4条边中的任一 边，图2中，迂回部2设置于环状导体l的上边lf。此外，该情况下，供电部 4的间断部(未图示)较好的是设置成与迂回部位于同一条边，图2中，间断 部设置成与迂回部2位于同一条边、即上边lf。通过将迂回部和供电部设置 于同一条边上，与未设置于同一条边上的情况相比，有利于提高天线增益 和宽频带化。图2的形态中，供电部4的间断部的中心点Pl位于上边lf的原本的环形
状上的假想垂直面6上。迂回部2设置于上边lf的左端附近，与供电部4位于 同一条上边lf,是具有3个C字形状的迂回路线的曲折形状。以如下形态设 置迂回部2:如果将从间断部的中心点P1到迂回部2的中心点P2的距离记作 L，将上边lf、下边le的宽度记作W21，将左边lf、右边lg的高度记作H21， 则从间断部的中心点P1到迂回部2的中心点P2的距离相对于原本的环状导 体的内侧周长的比例L/2 (W21+H21)在O. 18 0. 4的范围内。
图3所示的玻璃天线300的例子中，图2的供电部4以外的形状具有与图2 相同的形状。图3中，供电部4设置有在上边lf的右端附近将上边lf切除而 成的间断部4c，分别由间断部4c的两端部构成供电部4，在位于右边lg的上 端的供电部4a与位于上边lf的中心侧的供电部4b之间存在间断部4c。此外， 供电部4a、 4b设置成比其它天线导体的导体宽度更宽。以较宽的宽度构成 供电部有利于阻抗匹配，可减少反射损耗，因此较佳。
本发明中，环状导体的形状为长方形时，较好的是将迂回部设置于该 长方形的长边中的一条长边的一端部或一端部附近，将供电部设置于该长 边的另一端部或另一端部附近。图3中，迂回部2设置于上边lf的左端部附 近，供电部4a、 4b设置于上边lf的右端部附近。
图3中，将通过环状导体的重心、与设置有天线导体l的窗玻璃面垂直、 且与环状导体l的下边le平行的面记作假想横截面5，将通过该重心、与假 想横截面5垂直的面记作假想垂直面6。假想横截面5及假想垂直面6均从图3 的纸面前方朝该纸面背面延伸，与该纸面垂直。
此时，以假想横截面5和假想垂直面6为界将天线导体1分割成4个区域， 将位于间断部4c的对侧的上侧的区域记作第一区域21、将位于间断部4c侧 的上侧的区域记作第二区域22、将位于间断部4c侧的下侧的区域记作第三 区域23、将位于间断部4c的对侧的下侧的区域记作第四区域24时，将迂回 部2配设于第一区域21可提高天线增益，因此较佳。
图4所示的玻璃天线400的例子中，除图3的上边lf和下边le以外的形状 具有与图3相同的形状。图4中，上边lf构成宽导体部3，下边le具有辅助导 体7。本发明中，天线导体的环形状为长方形时，较好的是该长方形的长边
中的至少一条长边的长度的70X以上具有2 20mm的宽度，在该至少一条长 边中设置有迂回部时，该至少一条长边的长度中不包括该迂回部。图4中， 上边lf中被供电部4b和迂回部2夹住的部分的导体宽度H5设置成比其它天 线导体的导体宽度更宽。
此外，本发明中，环状导体的形状为长方形时，较好的是该长方形的 长边中的至少一条长边具有至少一条线状的辅助导体，该辅助导体与该长 边相隔2 20mm，且与该长边平行或大致平行，在该长边中设置有迂回部时， 有该辅助导体的部分中不包括该迂回部。图4中，空开间隔H3设置有一条与 下边le平行的辅助导线7。
这里，揭示图4所示的玻璃天线400的各部分的尺寸的一例。以咖为长 度单位，各部分的尺寸为
Hl:40H2:22. 5H3:5H4:20
H5:5
Wl:150W2:5W3:20W4:75
W5:5W6:10
天线导体l的导体宽度0.8
本发明中，环状导体的形状为长方形时，将所要的广播频带的中心频 率在空气中的波长记作人。、将玻璃波长缩短率记作k、且k二O. 64、、=入 。，k时，从安装上的便利及提高天线增益的角度来看，原本的环形状的长边 的内周侧的长度较好为O. 36 Ag 0. 60 入8。另外，地面电波数字电视广 播频带(470 770MHz)的中心频率为620MHz， 620MHz处的入8为309, 7mm。以 地面电波数字电视的广播频带中用于进行实时广播的470 600MHz作为接 受频带时，可将535MHz设定为中心频率，以地面电波数字电视的广播频带 中的470 710MHz作为接受频带时，可将590MHz设定为中心频率。如果考虑 这些，则具体而言，从提高天线增益的角度来看，长方形的环形状的原本 的环形状的长边的内周侧的长度较好为90 245mm，特好为120 180mm。图 4中为150mm。
此外，将通信的电波在空气中的波长记作入。、将玻璃波长缩短率记作k时，在入8=人。
k的情况下，如果将天线导体设置成使包括迂回路线和 原本的环形状上的间断部在内的内周侧的周长为0.79入g 2.50人s，则有
利于提高天线增益。特好为0.875入g 1.8X s。这里，"包括迂回路线和 原本的环形状上的间断部在内的内侧周缘部的长度"是指没有间断部4c(间 断部以原本的环形状连接的状态)时的天线导体的相当于l个周长的内周侧 缘部的长度，包括间断部的沿原本的环形状的长度和迂回路线的迂回部分 的导体长度。由3等较宽部、7等辅助导线部和4a、 4b等供电部形成天线导 体时，较宽部3的内周侧缘部的长度和辅助导线部7的内周侧缘部的长度为 "内周侧的周长"。
如果考虑地面电波数字电视广播频带的中心频率，则具体而言，包括 迂回部和原本的环形状上的间断部在内的内侧周缘部的长度较好为197
1021mm，特好为300 650mm。
此外，从提高天线增益的角度来看，天线导体的内周侧缘部所形成的 图形的最大纵向宽度H和最大横向宽度W的关系较好为W/H二1 9。例如，在
环状导体的形状为长方体的情况下，迂回部形成于长方体的内侧时，最大 纵向宽度H和最大横向宽度W相当于该长方形的最大外形尺寸的长边和短 边，迂回部形成于长方体的外侧时，最大纵向宽度H和最大横向宽度W相当 于包括该外侧部分的最大外形尺寸。图1中，最大纵向宽度H相当于H1，最 大横向宽度W相当于W1。图4中，W/H = 3. 75。
此外，间断部的最短间隔较好为O. 5 20mm，特好为l 10mm。如果间 断部的最短间隔为O. 5mm以上，则与不到O. 5mm的情况相比更容易制造。如 果间断部的最短间隔在20誦以下，则与超过20mm的情况相比更容易获得天 线增益。图4中，间隔部4c的间隔W2设定为5mm。
此外，迂回部由一条或多条迂回路线构成。迂回路线在沿原本的环形 状的方向上的最大间隔较好为2. 5 7. 5mra(更好为3. 5 6. 5mm)，迂回路线 与原本的环形状的最大间隔距离较好为ll 33mm(更好为15.4mm 28.6mm)。另外，迂回部具有多条迂回路线时，较好的是形成为设置迂回路 线的间隔为2. 5 7. 5ram。此外，迂回路线的条数为2 8条可提高天线增益， 因此较佳。图4中，迂回路线的最大间隔(及设置迂回路线的间隔)W5设定为5mm，迂回路线的最大间隔距离H2设定为22. 5mm。此外，关于迂回路线的条 数，如果将2a、 2b、 2c定义为一条迂回路线，将2e、 2f、 2g定义为一条迂 回路线，将2i、 2j、 2k定义为一条迂回路线，则设置有3条迂回路线。此外， 在图4中，迂回路线的间隔相当于迂回路线的边2c与2e的间隔以及边2g与2i 的间隔。
此外，图4所示的例子的迂回部的形状是迂回路线为C字形的曲折形状。 但是，不限定于此，迂回部的形状也可以是具有U字形、近似U字形、V字形、 近似V字形、半圆形或近似半圆形等的形状。另外，这里所说的C字形、U字 形、V字形、半圆形与设置的方向无关。即，例如如果是C字形，则不一定 是指向水平右侧方向突出的迂回路线，也可以向水平左侧方向、上方或下 方突出，与其突出方向无关。
此外，图4所示的例子中，迂回部向环状导体的内侧延伸，采用这样的 形态可实现小型化，因此较佳。但是，不限定于此，迂回部也可以向环状 导体的外侧延伸。此外，决定迂回路线的形状，使迂回部具有电抗电路的 效果。即，通过选择迂回路线的形状，使迂回部作为电抗电路起作用，这 有利于阻抗匹配，减少反射损耗，因此较佳。
另外，图5是表示以图3所示的天线导体1为代表的天线导体配设于车辆 的后部窗玻璃12a的左上侧区域的实施方式的俯视图(从车内观察或从车外 观察)。图5中，15a为车体的窗开口部的上侧缘部，15d为车体的窗开口部 的左侧缘部。车体的窗开口部的缘部是指供窗玻璃嵌入的车体的开口部的 周缘，是成为车体接地线的部分，例如由金属等导电性材料构成。
天线导体配设于窗玻璃的上侧区域、与窗开口部的上侧缘部15a相对的 整个上边的原本的环形状的外周侧的最大长度Wl为O. 36人8 0, 60人g时，从 提高天线增益的角度来看，较好的是以与上侧缘部15a相对的天线导体的整 个上边和上侧缘部15a的间隔d3的平均值为0.032 A^以上的形态配置天线 导体，特好的是以间隔0.048 人g以上的形态配置天线导体。
此外，天线导体配设于窗玻璃的上侧区域、接收地面电波数字电视广 播、且与窗开口部的上侧缘部15a相对的整个上边的原本的环形状的外周侧 的最大长度Wl为90 245mm时，从提高天线增益的角度来看，较好的是以与上侧缘部15a相对的天线导体的整个上边和上侧缘部15a的间隔d3的平均值 为10ram以上的形态配置天线导体，特好的是以间隔15mra以上的形态配置天
线导体。
从确保视野的角度来看，和上侧缘部15a距离最远的天线导体的外周侧 缘部的部分与上侧缘部15a的最短间隔较好为200mm以下，特好为150画以 下。
图5(从车内观察或从车外观察)是在后部窗玻璃板12a上设置有天线导 体l的实施方式，表示后部窗玻璃12a的左上侧区域。后部窗玻璃12a上设置 有多条加热线以及对该多条加热线供电的多条(图5中仅记载了1条)母线 (bus-bar)，由该多条加热线和该多条母线构成除雾器。图5中，8a为最高 位的加热线，8b为第二高位的加热线，9b为母线，d5为最高位的加热线和 与该加热线相对的天线导体的整个下边的间隔。
多条加热线在水平方向、大致水平方向、沿着后部窗玻璃12a的上侧缘 部的方向或沿着后部窗玻璃12a的下侧缘部的方向上延伸。除雾器区域以外 的后部窗玻璃12a的上方留白区域内配设有天线导体。从提高天线增益的角 度来看，较好的是以与最高位的加热线相对的天线导体的整个下边的原本 的环形状的外周侧的最大长度为O. 36入g 0. 60 A g、与最高位的加热线相对 的天线导体的整个下边与最高位加热线的间隔的平均值为O. 0097 A g以上的
形态配置天线导体，特好的是以间隔0.016入g以上的形态配置天线导体。
另外，如果考虑设置天线导体的空间及省空间化，则车体的窗开口部 的上侧缘部15a与最高位的加热线8a之间的间隔较好为100 200mm。
图12表示将本发明的天线导体配置于窗玻璃12的例子。4个天线导体分 别配设于窗玻璃12的左上侧区域、右上侧区域、左下侧区域及右下侧区域。 图12中，窗玻璃12为后部窗玻璃时，在中央区域形成有除雾器(未图示)。 但是，不限定于此，除雾器可以设置于4个区域中的至少1个内。此外，除 雾器也可以不设置于左侧或右侧，而是设置于中央上侧区域或中央下侧区 域。
此外，本发明中，将天线导体配设于窗玻璃板12的左上侧区域时，也 能以图12的右上侧区域中图示的状态配设。同样地，将天线导体配设于窗玻璃板12的右上侧区域时，也能以图12的左上侧区域中图示的状态配设。 下侧区域也一样。即，本发明中，通过将从供电部到迂回部的距离相对于
环状导体的周长的比例设为O. 18 0.4，可提高天线增益，因此该天线是不 论供电部的位置在何处、均可应对因车种而改变的供电部的位置的通用的 玻璃天线。
如上所述设置多个天线导体时，接收方式为分集接收，可提高接收特 性，因此较佳。
图1 4中图示的天线导体上未附加设置辅助天线导体。但是，不限定 于此，为了进行阻抗匹配、相位调整及指向性调整等，也可介以连接导体 或不介以连接导体，在天线导体上附加设置近似T字形、近似L字形、环状 等形状的辅助天线导体。
使用同轴电缆作为馈电线时，在间断部4c的两端部或该两端部附近分 别连接有同轴电缆的内部导体及同轴电缆的外部导体。该同轴电缆与接收 机连接。另外，将该同轴电缆与间断部4c的两端部或该两端部附近连接的
方法不限定于锡焊等直接连接的方法，也可介以连接器连接。
此外，也可将由天线导体构成的导体层设置于合成树脂制膜的内部或 其表面，将带导体层的合成树脂制膜形成于后部窗玻璃的车内侧表面或车 外侧表面，从而制成玻璃天线。另外，也可将形成有天线导体的柔性电路 基板形成于后部窗玻璃的车内侧表面或车外侧表面，从而制成玻璃天线。
供设置本发明的汽车用高频玻璃天线的窗玻璃可以是前玻璃、门玻璃、 侧窗玻璃及后部窗玻璃等中的任一种，无特别限制。
从提高天线增益的角度来看，窗玻璃对汽车的安装角度相对于水平方 向较好为18 90。，特好为24 9(T 。
天线导体可以通过将银糊料等含导电性金属的糊料印刷于窗玻璃板的 车内侧表面、然后烧结附着而形成。但是，并不限于该形成方法，可以将 由铜等导电性物质构成的线状体或箔状体形成于窗玻璃板的车内侧表面或 车外侧表面，也可以利用粘接剂等形成于窗玻璃，也可以设置于窗玻璃本 身的内部。
此外，可以在窗玻璃的面上形成隐蔽膜，在该隐蔽膜上设置天线导体的一部分或全部。隐蔽膜可例举黑色陶瓷膜等陶瓷。此时，如果从窗玻璃 的车外侧观察，则因隐蔽膜而使得从车外无法看见设置于隐蔽膜上的天线 导体的部分，成为设计优良的窗玻璃。图4的结构中，通过将供电部和迂回 部的至少一部分形成于隐蔽膜上，从车外观察时只能看见导体的细直线部 分，在设计上较佳。
下面用实施例对本发明进行说明，但是本发明不限于这些实施例。在 不损害本发明的技术思想的前提下，本发明包含各种改良和变更。下面根 据附图对实施例进行详细说明。
将正方形的玻璃基板假定为窗玻璃，在该玻璃基板的中央、且假定为 车内侧的面的一面上设置图l所示的天线导体l，构成汽车用高频玻璃天线。 假定没有车体和除雾器。
使设置于正方形的环状导体上的迂回部2的位置变化，在频率400 700MHz的范围内每隔lOMHz基于FDTD法(有限差分时域法 (Finite-Difference Time-Domain method))通过电磁场模拟进行数值计 算，求出VS服(电压驻波比(Voltage Standing Wave Ratio))。使迂回部2 的位置变化是指使从供电部4的间断部的中心点P1到迂回部2的中心点 P2(外周上的点)的距离L(^L1+L2)发生变化。S卩，是使迂回部2沿环状导体 的外形滑动时的供电部4与迂回部2的中心点的距离。玻璃基板的厚度等常 数及平面天线的各部分的尺寸为
玻璃基板的尺寸 300X300mm
玻璃基板的厚度 3.10mm
玻璃基板的比介电常数 7.0
Hll、 Wll : 72mm
W12 : 38mm
H15 : 5mm
H16 : 10mm
天线导体l的导体宽度 0.8mm供电部3的间隔(电极3a与3b的间隔) 5mm
环周长(包括迂回路线) 516mm
图6是以将从供电部4的间断部的中心点P1到迂回部2的中心点P2的距 离L除以没有迂回部时的环周长Lo(-2X (H1+W1))而得的值(^L/L。)为横 轴、以400 700MHz的频带范围中VSWR《5.0成立的比例为纵轴的图l所示的 天线导体的特性图。S卩，该比例越大，就表示是覆盖越大的频带的天线。
如图6所示，迂回部处于L/L。为0. 19和0. 81的位置时，VSWR《5. O成立 的比例在计算出的比例中是最大的。即，通过在该位置配置迂回部，可在 图l所示的天线导体的形状中获得覆盖宽频带的优良的天线特性。
与实施例1同样地在玻璃基板上设置图2所示的天线导体1，构成汽车用 高频玻璃天线，通过与实施例l相同条件的电磁场模拟进行数值计算，求出 VSWR。玻璃基板的厚度等常数及平面天线的各部分的尺寸为
H21 : 40mm
W21 : 150mm
H22 : 22,5mm
环周长(包括迂回路线) 515mm
未特别表示的常数与实施例l相同。
图7是以将从供电部4的间断部的中心点P1到迂回部2的中心点P2的距 离L除以没有迂回部时的环周长L。(二2X (H21+W21))而得的值(二L/L。)为横 轴、以400 700MHz的频带范围中VSWR《5.0成立的比例为纵轴的图2所示的
天线导体的特性图。
如图7所示，迂回部处于L/L。为0. 25和0. 75的位置时，VSWR《5. O成立 的比例在计算出的比例中是最大的。S卩，通过在该位置配置迂回部，可在 图2所示的天线导体的形状中获得覆盖宽频带的优良的天线特性。
与实施例1同样地在玻璃基板上设置图3所示的天线导体1，构成汽车用 高频玻璃天线，通过与实施例l相同条件的电磁场模拟进行数值计算，求出 VSWR。玻璃基板的厚度等常数及平面天线的各部分的尺寸为H4、 W3 : 20mm
W2 : 5mm
环周长(包括迂回路线) 515mm
未特别表示的常数与实施例l、 2相同。
图8是以将从供电部4a、 4b的间断部4c的中心点Pl(外周上的点)到迂回 部2的中心点P2的距离L除以没有迂回部时的环周长L。(二2X (H21+W21))而 得的值(-L/L。)为横轴、以400 700MHz的频带范围中VSWR《5. O成立的比例 为纵轴的图3所示的天线导体的特性图。
如图8所示，迂回部处于L/L。为0. 29和0. 67附近的位置时，VSWR《5. 0 成立的比例在计算出的比例中是最大的。即，通过在该位置配置迂回部， 可在图3所示的天线导体的形状中获得覆盖宽频带的优良的天线特性。
将图4所示的天线导体1安装于实车的后部窗玻璃，构成汽车用高频玻 璃天线，使迂回部的位置发生变化，测定VSWR和天线增益。图5是将本实施 例中的图4所示的天线导体安装于汽车的后部窗玻璃12a的俯视图。其状态 如下所述..在具有除雾器的后部窗玻璃板12a的左上侧(从车内观察如果 是右侧驾驶的车，则为驾驶室侧)、除雾器的上侧区域设置天线导体，使后 部窗玻璃板12a相对于水平面倾斜56。。
天线增益的测定是对汽车发射电波，使汽车旋转36(T ，每次旋转r ， 从而进行测定。电波为水平偏振波，使频率在470 77画Hz的范围内变化， 每次变化3MHz。电波的发送位置与天线导体的仰角在水平方向(将与地面平 行的面记作仰角=0° 、将天顶方向记作仰角=90°时，仰角=0°的方向)
上测定。天线增益是使汽车旋转360° (每次r )而测定的平均值、即平均
天线增益在整个频率470 770MHz(每次3MHz)范围内的平均值。作为基准的 天线为半波长偶极天线。玻璃基板的厚度等常数及平面天线的各部分的尺 寸为
d3、 d4、 d5 : 5mm
未特别表示的常数与实施例3相同。
图9是在上述条件下测定的图8的实测数据。图10是与图9同样地以L/L。为横轴、表示在上述条件下测定的天线增益的平均值的实测数据。
如图9所示，迂回部处于L/L。为0. 39的位置时，VSWR《5.0成立的比例 在测定的比例中是最大的。S卩，可知即使在实车上，通过设置迂回部，使 L/L。在0. 18 0.4的范围内，可获得覆盖宽频带的优良的天线特性。此外， 同样地，如图10所示，迂回部处于L/L。为0. 39的位置时，天线增益在测定的 天线增益中是最大的。即，可知即使在实车上，通过设置迂回部，使L/L。 在O. 18 0.4的范围内，也可获得优良的天线增益。
改变图4所示的宽导体3的有无和辅助导线7的有无的组合，与实施例4 同样地在实车的后部窗玻璃上安装天线导体，在与实施例4相同的条件下测 定天线增益。对于安装于后部窗玻璃的天线导体的与宽导体3和辅助导线7 的有无相关的4种图案，测定天线增益与频率的关系。
图ll是表示470 770MHz的频带内的频率与天线增益的关系的图。根据 图ll，通过在天线导体l的上边lf上设置较宽部3，可提高高频侧的天线增 益。此外，通过在天线导体l的下边le上设置辅助导线7，可提高低频率侧 的天线增益。
综上所述，利用上述的本发明的玻璃天线，可通过设置迂回部来实现 小型化，并同时获得覆盖宽频带的天线特性。即，可根据图6 图10来调整 迂回部的位置，使玻璃天线获得所要求的特性。此外，通过追加较宽部3和 辅助导体7，可进行天线特性的微调。
本发明不限定于上述实施例，在不超出本发明的范围的情况下，可对 上述实施例加以各种变形及置换。
权利要求
1.一种汽车用高频玻璃天线，是将天线导体设置于汽车用窗玻璃而成的汽车用高频玻璃天线，该天线导体的形状是将原本的环形状的一部分以规定的长度切除而形成有间断部的形状，并分别以所述间断部的两端部或该两端部的附近部分作为供电部，其特征在于，所述天线导体在所述原本的环形状的一部分具有由1条或多条迂回路线构成的迂回部，该迂回部设置于满足如下条件的位置从所述原本的环形状上的所述间断部的中心到所述原本的环形状上的所述迂回部的中心的距离相对于所述原本的环形状的内周侧的周长或外周侧的周长的比例在0.18～0.4的范围内。
2. 如权利要求l所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体被设置成使所述原本的环形状成为正方形、长方形、近似长方形、具有长边和短边的平行四边形、具有长边和短边的近似平行四 边形、梯形或近似梯形。
3. 如权利要求2所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体被设置成使所述迂回部设置于所述原本的环形状的4条边中的任一边，所述间断部与所述迂回部位于同一条边。
4. 如权利要求l所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体中，所述原本的环形状为长方形，所述迂回部设置于所述长方形的长边中的一条长边的一侧的端部或该端部附近，所述供电部设 置于该长边的另一端部或另一端部附近。
5. 如权利要求l所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，所述天线导体被设置成如下形态所述原本的环形状为长方形，所述 长方形的长边中的至少一条长边的长度的70%以上具有2 20咖的宽度，在该至少一条长边中设置有所述迂回部时，该至少一条长边的长度中不包括该迂回部。
6. 如权利要求l所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体被设置成如下形态所述原本的环形状为长方形，所述长方形的长边中的至少一条长边具有至少一条线状的辅助导体，该辅助导 体与该长边相隔2 20mm，且与该长边平行或大致平行，在该长边中设置有 所述迂回部时，有该辅助导体的部分中不包括该迂回部。
7. 如权利要求4所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体被设置成如下形态所述原本的环形状为长方形，所述长方形的长边中的至少一条长边的长度的70X以上具有2 20mm的宽度，在 该至少一条长边中设置有所述迂回部时，该至少一条长边的长度中不包括 该迂回部。
8. 如权利要求4所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体被设置成如下形态所述原本的环形状为长方形，所述长方形的长边中的至少一条长边具有至少一条线状的辅助导体，该辅助导 体与该长边相隔2 20mm，且与该长边平行或大致平行，在该长边中设置有 所述迂回部时，有该辅助导体的部分中不包括该迂回部。
9. 如权利要求5所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体被设置成如下形态所述原本的环形状为长方形，所述长方形的长边中的至少一条长边具有至少一条线状的辅助导体，该辅助导 体与该长边相隔2 20mm，且与该长边平行或大致平行，在该长边中设置有所述迂回部时，有该辅助导体的部分中不包括该迂回部。
10. 如权利要求2 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，将所要的广播频带的中心频率在空气中的波长记作入。、将玻璃波长縮 短率记作k、且k二O. 64、 、二入。'k时，所述原本的环形状的长边的内周侧的长度为0.36 " 0.60'入s。
11. 如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，将所要的广播频带的中心频率在空气中的波长记作入。、将玻璃波长缩 短率记作k时，在人s二人。
k的情况下，所述天线导体被设置成使包括所述迂回路线和所述原本的环形状上的 间断部在内的内周侧的周长为O. 79人s 2. 50入s。
12. 如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，所述天线导体的内周侧缘部所形成的图形的最大纵向宽度H和最大横 向宽度W的关系为(W/H) =1 9。
13. 如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，所述迂回路线形成为C字形、近似C字形、U字形、近似U字形、V字形、 近似V字形、半圆形或近似半圆形。
14. 如权利要求13所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于， 所述迂回路线形成为如下形态沿所述原本的环形状的方向上的最大间隔为2. 5 7. 5mm，与所述原本的环形状的最大间隔距离为11 33mm，所 述迂回部具有多条所述迂回路线，使所述迂回路线的设置间隔为2.5 7. 5mm。
15. 如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，决定所述迂回路线的形状，使所述迂回部具有电抗电路的效果。
16. 如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，将所要的广播频带的中心频率在空气中的波长记作入。、将玻璃波长縮 短率记作k、且k-0.64、 Ag二A。'k时，所述天线导体配设于所述汽车用窗玻璃的上侧区域，使得在将所述汽 车用窗玻璃安装于汽车的窗开口部时，窗开口部的上侧缘部和与该上侧缘 部相对的所述天线导体的整个上边的间隔的平均值为O. 032 A 8以上，所述上边的所述原本的环形状的外周侧的最大长度为0.36 A s 0. 60 入g，和所述上侧缘部距离最远的所述天线导体的外周侧缘部的部分与所述 上侧缘部的最短间隔为2 00mm以下。
17. 如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，所述汽车用窗玻璃设置有除雾器，该除雾器由多条加热线和对该多条 加热线供电的多条母线构成，该多条加热线在水平方向、大致水平方向、 沿着该汽车用窗玻璃的上侧缘部的方向或沿着该汽车用窗玻璃的下侧缘部 的方向上延伸，将所要的广播频带的中心频率在空气中的波长记作A。、将玻璃波长縮短率记作k、且k二O. 64、入g-入。'k时，所述天线导体配设于所述汽车用窗玻璃的上侧区域，使得所述除雾器 的所述多条加热线的上段部分和与该上段部分相对的该天线导体的整个下 边的间隔的平均值为O. 0097 Ag以上，所述下边的所述原本的环形状的外周侧的最大长度为0.36 入g 0. 60 入g。
18.如权利要求1 9中任一项所述的汽车用高频玻璃天线，其特征在于，所述天线导体设置于合成树脂制膜的内部或其表面，与该合成树脂制 膜一起设置于所述汽车用窗玻璃。
全文摘要
本发明的目的在于提供具有小型和宽频带的天线特性、适合于地面数字广播电波的接受的汽车用高频玻璃天线及汽车用窗玻璃板。本发明的汽车用高频玻璃天线是将环状的天线导体设置在汽车用窗玻璃上而成的玻璃天线，该天线导体具有将该环形状的一部分以规定的长度切除而形成的间断部，并以该间断部的两端部或该两端部的附近部分作为供电部，该高频玻璃天线的特征在于，所述天线导体在所述环形状的一部分具有由1条或多条迂回路线构成的迂回部，该迂回部设置于满足如下条件的位置从所述环形状上的所述间断部的中心到所述环形状上的所述迂回部的中心的距离相对于所述环形状的内周侧缘部的长度的比例在0.18～0.4的范围内。
文档编号H01Q1/36GK101552374SQ20091012835
公开日2009年10月7日 申请日期2009年3月30日 优先权日2008年3月31日
发明者井川耕司, 加贺谷修, 末永幸太郎 申请人:旭硝子株式会社