车辆用玻璃天线及车辆用窗玻璃的制作方法

专利名称：车辆用玻璃天线及车辆用窗玻璃的制作方法
技术领域：
本发明涉及在窗玻璃上设有天线导体和连接于天线导体的供电部的车辆用玻璃 天线。此外，涉及具备该车辆用玻璃天线的车辆用窗玻璃。
背景技术：
FM广播等特定的电波可利用的频带因车辆的装船地而不同，因此，例如日本特开 平9-172315号公报、日本特开昭62-38001号公报及日本特开昭62-38002号公报所记载的 那样，要求在日本及其以外的国家(例如美国)能够共通使用的车辆用玻璃天线。日本特开平9-172315号公报所记载的玻璃天线，通过除天线元件之外安装匹配 电路等，以实现宽频带化。与此相对，日本特开昭62-38001号公报及日本特开昭62-38002号公报所记载的 玻璃天线，仅通过天线元件实现宽频带化。但是，日本特开平9-172315号公报所记载的玻璃天线，除了天线元件以外还安装 各种部件，这一点从制造成本的高涨、搭载空间的确保等方面考虑，不是理想的。此外，为了如日本特开昭62-38001号公报及日本特开昭62-38002号公报所记载 的玻璃天线那样仅通过玻璃天线来实现宽频带化，会导致玻璃天线大型化。在后玻璃上设 置玻璃天线的情况下，若玻璃天线的设置面积变大，则还存在除雾器的设置面积变窄，可除 雾的区域变窄的问题。而且，在玻璃天线的小型化的同时还要求增益进一步提高。

发明内容
因此，本发明的目的在于提供不需要匹配电路等的、能够在日本及其以外的国家 共通利用的、小型且高增益的车辆用玻璃天线及具备该车辆用玻璃天线的车辆用窗玻璃。为了实现上述目的，本发明的车辆用玻璃天线，窗玻璃上设置有天线导体和与所 述天线导体连接的供电部，其特征在于，所述天线导体包括第一元件、第二元件、第三元件、 第四元件、第五元件、以及连接元件，所述供电部位于所述第一元件的左右方向的任一侧， 所述第一元件沿所述窗玻璃安装在车辆时的上下方向延伸，且包括第一终端部和第二终端 部，其中所述第一终端部是向作为所述上下方向中的任一方向的第一方向延伸的终端，所 述第二终端部是向与所述第一方向相反方向的第二方向延伸的终端，所述第二元件以所述 第一终端部为起点，向与所述上下方向正交且相对于所述第一元件靠所述供电部所在位置 侧的方向即第三方向延伸，所述第三元件以所述第一终端部为起点，向与所述第三方向相 反方向的第四方向延伸，所述第四元件以所述第二元件为起点，向所述第二方向延伸，所述 第五元件以所述第三元件为起点，向所述第二方向延伸，所述连接元件在所述第二方向侧 绕过所述第四元件的靠所述第二方向侧的元件端而连接所述供电部和所述第二终端部，所 述第四元件和所述第五元件中的至少一方具备向所述第二方向弯曲并延伸的弯曲部。而且，为了实现上述目的，本发明的车辆用窗玻璃具备该车辆用玻璃天线。根据本发明，能够使不需要匹配电路等、可在日本及其以外的国家共通使用的玻璃天线小型化，并且能够提高其天线增益。


图1是车辆用玻璃天线100的俯视图。图2是车辆用玻璃天线200的俯视图。图3是车辆用玻璃天线300的俯视图。图4是车辆用玻璃天线400的俯视图。图5是车辆用玻璃天线500的俯视图。图6是车辆用玻璃天线600的俯视图。图7是车辆用玻璃天线700的俯视图。图8是车辆用玻璃天线800的俯视图。图9是设有车辆用玻璃天线700和除雾器30的窗玻璃12的俯视图。图10是与车辆用玻璃天线100 800比较的车辆用玻璃天线REF的俯视图。图11是A-F间的长度彼此不同的玻璃天线REF1、2、3的天线增益的频率特性图。图12是玻璃天线100、200、REFl的天线增益的频率特性图。图13是A-B间的长度及A-C间的长度彼此大致相等的玻璃天线REF4、100A、100B 的天线增益的频率特性图。图14是B-D间的长度及C-E间的长度彼此相等的玻璃天线100C、400A、200A的天
线增益的频率特性图。图15是玻璃天线200、500、600、700、800的天线增益的频率特性图。图16是通过调整天线元件700的H-G间的长度而改变重叠长度xsl时每个频带 的天线增益的实测数据。
具体实施例方式以下，参照

用于实施本发明的实施方式。此外，在用于说明实施方式的附 图中，对于方向在没有特别记载时就是指附图中的方向。此外，这些图面是将窗玻璃安装在 车辆上的状态下的车内观察的图，但也可以作为车外观察的图参照。例如，在窗玻璃为安装 在车辆后部的后玻璃的情况下，附图中的左右方向相当于车宽方向。此外，本发明不限于后 玻璃，也可以是安装在车辆前部的前玻璃、安装在车辆侧部的侧玻璃。此外，本发明的车辆用玻璃天线也可以是将用于说明该玻璃天线的实施方式的附 图中的上下方向反转而成的车辆用玻璃天线。即，面对窗玻璃的面而观察时安装在车辆时 的上下方向也可以与附图中的上下方向相反。图1是本发明的车辆用玻璃天线100的俯视图。车辆用玻璃天线100是将天线导 体及连接于该天线导体的供电部16平面地设在窗玻璃12上的天线。车辆用玻璃天线100 作为天线导体图案，包括第一元件即天线元件1、第二元件即天线元件2、第三元件即天线 元件3、第四元件即天线元件4、第五元件即天线元件5、连接供电部16和天线元件1的连接 元件6。供电部16位于天线元件1的左右方向中的任一侧，在图1的实施方式中，位于左方 向侧。在面对窗玻璃12的面观察时，天线元件1沿着窗玻璃12安装在车辆时的上下方向延伸。天线元件1具备第一终端部J，即向作为上下方向中的任一方向的第一方向、在 图1的实施方式中向下方向延伸的终端；以及第二终端部K，即向与第一方向相反方向的第 二方向即上方向延伸的终端。在面对窗玻璃12的面观察时，天线元件2向与窗玻璃12安装在车辆时的上下方 向正交且相对于天线元件1靠供电部16所在位置侧的方向即第三方向(即附图中的左方 向)延伸。天线元件2以终端部J为起点，延伸到向左方向延伸的终端即终端部F。在面对窗玻璃12的面观察时，天线元件3向与第三方向相反方向的第四方向(即 附图中的右方向)延伸。天线元件3以终端部J为起点，延伸到向右方向延伸的终端即终 端部L。天线元件4以天线元件2上的点D为起点，延伸到向上方向延伸的终端即终端部
B。天线元件4也可以终端部F为起点向上方向延伸。图1所示的天线元件4具备向上方 向弯曲并延伸的第一弯曲部。天线元件4包括以点D为起点向上方向延伸的部分元件4a、以部分元件4a的延 伸的终端部为起点向左方向延伸的部分元件4b、以部分元件4b的延伸的终端部为起点向 上方向延伸的部分元件4c、以部分元件4c的延伸的终端部为起点向右方向延伸到终端部B 的部分元件4d，其中，后三个部分元件作为第一弯曲部。天线元件5以天线元件3上的点E为起点，延伸到向上方向延伸的终端即终端部
C。天线元件5也可以终端部L为起点向上方向延伸。天线元件5具备向上方向弯曲并延 伸的第二弯曲部。天线元件5包括以点E为起点向上方向延伸的部分元件5a、以部分元件5a的延 伸的终端部为起点向右方向延伸的部分元件5b、以部分元件5b的延伸的终端部为起点向 上方向延伸的部分元件5c、以部分元件5c的延伸的终端部为起点向左方向延伸到终端部C 的部分元件5d，其中，后三个部分元件作为第二弯曲部。在图1的情况下，天线元件4的弯曲部具备第一开口部，该第一开口部具有右侧开 口且左侧闭口的部分，天线元件5的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有左侧开口 且右侧闭口的部分。第一开口部和第二开口部是朝向天线元件1开口的部位。在相对于天 线元件1的延伸方向以直角假想地引出的直线上，第一开口部和第二开口部开口的方向相 反。“开口部”是在弯曲部内的多个部分元件中在上下方向相邻的部分元件中一方的 部分元件的前端部与另一方的部分元件的前端部之间设置的部分。在图1的情况下，在部 分元件4b的单侧的终端部和部分元件4d的单侧的终端部之间形成朝向天线元件1向右侧 开口的一个开口部。同样，在部分元件5b的单侧的终端部和部分元件5d的单侧的终端部 之间形成朝向天线元件1向左侧开口的一个开口部。此外，对于弯曲部的弯曲次数，若设左右的1个往复为一次，则根据要求的天线增 益，可以是1次，也可以是多次。此外，也可以根据要求的天线增益，将弯曲部仅设在天线元 件4和5中的任一方上。连接元件6在上方向侧绕过天线元件4的上方向侧的元件端(图1的情况下为部 分元件4d)而连接供电部16和终端部K。连接元件6包括连接于供电部16而沿上下方 向延伸的部分元件6a、一方的端部与部分元件6a连接而另一方的端部与天线元件1连接且向左右方向延伸的部分元件6b。此处，“终端部”可以是天线元件的延伸的终点，也可以是作为该终点跟前的导体 部分的终点附近。供电部16及天线导体是将含有银浆等导电性金属的浆料印制在窗玻璃板的车内 侧表面并烧结而形成的。但是，不限于该形成方法，也可以将铜等导电性物质构成的线状体 或箔状体在窗玻璃的车辆侧表面或车外侧表面上形成，也可以通过粘接剂等粘贴在窗玻璃 上，还可以设在窗玻璃自身的内部。车辆用玻璃天线100是单极子(monopole)型的天线。由天线导体接收的电波的 接收信号，经由与相当于供电点的供电部16电连接的导电性部材，向车辆上搭载的信号处 理电路传递。作为导电性部材，使用AV线、同轴电缆等供电线。使用同轴电缆时，使同轴电 缆的内部导体与供电部16电连接，使同轴电缆的外部导体在车体上接地即可。此外，也可以采用将端子安装在供电部16上的结构，所述端子用于将与信号处理 电路连接的导线等导电性部材和供电部16电连接。通过这种端子，易于将供电线安装在供 电部16上。还可以在供电部16上设置突起状的导电性部材并使该突起状的导电性部材与 安装有窗玻璃12的车体的凸缘接触、嵌合的结构。供电部16的形状根据上述的导电性部材或连接器的安装面的形状确定即可。在 安装上，优选例如正方形、大致正方形、长方形、大致长方形等的方形状、多边形状。此外，也 可以是圆、大致圆、椭圆、大致椭圆等的圆状。图2是本发明的车辆用玻璃天线200的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。在图2的情况下，天线元件4的弯曲部具备第一开口部，该第一开口部具有左侧开 口且右侧闭口的部分，天线元件5的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有右侧开口 且左侧闭口的部分。第一开口部和第二开口部是朝向远离天线元件1的方向开口的部位。 在与天线元件1的延伸方向正交的假想的直线上，第一开口部和第二开口部开口的方向相 反。图3是本发明的车辆用玻璃天线300的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。在图3的情况下，天线元件4的弯曲部具备第一开口部，该第一开口部具有右侧开 口且左侧闭口的部分，天线元件5的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有右侧开口 且左侧闭口的部分。第一开口部是朝向天线元件1开口的部位，第二开口部是朝向远离天 线元件1的方向开口的部位。在与天线元件1的延伸方向正交的假想的直线上，第一开口 部和第二开口部开口的方向相同。图4是本发明的车辆用玻璃天线400的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。在图4的情况下，天线元件4的弯曲部具备第一开口部，该第一开口部具有左侧开 口且右侧闭口的部分，天线元件5的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有右侧开口 且左侧闭口的部分。第一开口部是朝向远离天线元件1的方向开口的部位，第二开口部是 朝向天线元件1开口的部位。在与天线元件1的延伸方向正交的假想的直线上，第一开口 部和第二开口部开口的方向相同。
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图5是本发明的车辆用玻璃天线500的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。图5的情况下，天线元件4的弯曲部具备第一开口部，该第一开口部具有右侧开口 且左侧闭口的部分。天线元件5的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有右侧开口且 左侧闭口的第一段部分和左侧开口且右侧闭口的第二段部分。在与天线元件1的延伸方向 正交的假想的直线上，第一开口部和第二开口部的第二段部分开口的方向相反。此外，延长元件7是天线导体的局部的元件，以供电部16为起点延伸。延长元件 7以供电部16的下侧端点H为起点延伸到终端部G。延长元件7具备并列部，其保持天线 元件2和延长元件7进行电容性的结合的间隙，且与天线元件2并列地延伸。由此，能够调 整天线的特性(阻抗等)，并能够提高天线增益。在图5的情况下，延长元件7包括以供电部16为起点向下方向延伸的部分元件 7a、和以部分元件7a的向下方向延伸的终端部为起点向右方向延伸的部分元件7b。延长元 件7在部分元件7b上具备并列部，其在天线元件2的下方向侧与天线元件2并列地延伸。 即，并列部与在上下方向上相邻的天线元件2在左右方向上并列。并列部的导体长度xsl 是将天线元件2向下方向投影到延长元件7上时，天线元件2和延长元件7重复的部分的 长度。延长元件7也可以与图5的情况不同，在天线元件2的上方向侧与天线元件2并 列地延伸。图6是本发明的车辆用玻璃天线600的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。天线元件2包括以终端部J为起点向左方向延伸的部分元件2a、和以部分元件 2a向左方向延伸的终端部为起点向上方向延伸到终端部F的部分元件2b。延长元件7具备并列部，其在天线元件2的左方向侧与天线元件2的部分元件2b 并列地延伸。即，并列部与在左右方向相邻的天线元件2的部分元件2b在上下方向上并列。 并列部的导体长度xsl是将部分元件2b向左方向投影到延长元件7上时，部分元件2b和 延长元件7重复的部分的长度。延长元件7也可以与图6的情况不同，在天线元件2的右方向侧与天线元件2并 列地延伸。图7是本发明的车辆用玻璃天线700的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。在图7的情况下，天线元件4的弯曲部具备第一开口部，该第一开口部具有左侧开 口且右侧闭口的部分。天线元件5的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有左侧开口 且右侧闭口的第一段部分和右侧开口且左侧闭口的第二段部分。在与天线元件1的延伸方 向正交的假想的直线上，第一开口部和第二开口部的第二段部分开口的方向相反。此外，部分元件4b和部分元件4d也可以不与部分元件4c在各个终端部连接，而 是在终端部附近连接。此外，辅助天线元件8作为天线导体的一部分，与天线元件5连接。 天线元件8包括以天线元件5的部分元件5f为起点向上方向延伸的部分元件8a、和以部 分元件8a的延伸的终端部为起点向右方向延伸的部分元件Sb。通过这些追加部分，能够进 行天线增益的调谐。
图8是本发明的车辆用玻璃天线800的俯视图。对于与上述的玻璃天线相同的部 分，省略其说明。供电部16位于天线元件1的左右方向中的任一侧，在图8的实施方式中，位于右 方向侧。而且，图8的情况下，供电部16位于窗玻璃12安装在车辆时的上侧。如果是供电部16位于窗玻璃12安装在车辆时的上侧的图8的实施方式，则在安 装窗玻璃的车体的凸缘的上边缘部配置车辆侧的供电端的情况下，将窗玻璃安装于车体 时，能够容易地连接供电部16和车辆侧的供电端。与此相对，如果是供电部16位于窗玻璃 12安装在车辆时的左侧或右侧的图1 7的实施方式，则在安装有窗玻璃的车体的凸缘的 左边缘部或右边缘部配置车辆侧的供电端的情况下，将窗玻璃安装于车体时，能够容易地 连接供电部16和车辆侧的供电端。天线元件1在面对窗玻璃12的面观察的情况下沿着窗玻璃12安装在车辆时的上 下方向延伸。天线元件1具备第一终端部J，即向作为上下方向中的任一方向的第一方向、 图1的实施方式中向上方向延伸的终端；以及第二终端部K，即向与第一方向相反方向的第 二方向即下方向延伸的终端。在面对窗玻璃12的面观察的情况下，天线元件2向与窗玻璃12安装在车辆时的 上下方向正交且相对于天线元件1靠供电部16所在位置侧的方向即第三方向(即附图中 的右方向)延伸。天线元件2以终端部J为起点，延伸到向右方向延伸的终端即终端部F。在面对窗玻璃12的面观察时，天线元件3向与第三方向相反方向的第四方向(即 附图中的左方向)延伸。天线元件3以终端部J为起点，延伸到向左方向延伸的终端即终 端部L。天线元件4以天线元件2上的点D为起点，延伸到向下方向延伸的终端即终端部
B。在图8的情况下，天线元件4以天线元件2向右方向延伸的终端部F为起点，向下方向 延伸。图8所示的天线元件4具备向下方向弯曲并延伸的第一弯曲部。天线元件4包括以点D为起点向下方向延伸的部分元件4a、以部分元件4a的延 伸的终端部为起点向左方向延伸的部分元件4b、以部分元件4b的延伸的终端部为起点向 下方向延伸的部分元件4c、以部分元件4c的延伸的终端部为起点向右方向延伸的部分元 件4d、以部分元件4d的延伸的终端部为起点向下方向延伸的部分元件4e、以部分元件4e 的延伸的终端部为起点向左方向延伸到终端部B的部分元件4f，其中，后五个部分元件作 为第一弯曲部。天线元件5以天线元件3上的点E为起点，延伸到向下方向延伸的终端即终端部
C。在图8的情况下，天线元件5以天线元件3的向左方向延伸的终端部L为起点，向下方 向延伸。天线元件5具备向下方向弯曲并延伸的第二弯曲部。天线元件5包括以点E为起点向下方向延伸的部分元件5a、以部分元件5a的延 伸的终端部为起点向右方向延伸的部分元件5b、以部分元件5b的延伸的终端部为起点向 下方向延伸的部分元件5c、以部分元件5c的延伸的终端部为起点向左方向延伸的部分元 件5d、以部分元件5d的延伸的终端部为起点向下方向延伸的部分元件5e、以部分元件5e 的延伸的终端部为起点向右方向延伸到终端部C的部分元件5f，其中，后五个部分元件作 为第二弯曲部。在图8的情况下，天线元件4的弯曲部具备第二开口部，该第二开口部具有右侧开
9口且左侧闭口的第一段部分和左侧开口且右侧闭口的第二段。天线元件5的弯曲部具备第 二开口部，该第二开口部具有左侧开口且右侧闭口的第一段部分和右侧开口且左侧闭口的 第二段部分。在与天线元件1的延伸方向正交的假想的直线上，第一开口部的第一段部分 和第二开口部的第一段部分开口的方向及第一开口部的第二段部分和第二开口部的第二 段部分开口的方向相反。连接元件6在下方向侧绕过天线元件4的下方向侧的元件端(图8的情况下为部 分元件4f)连接供电部16和终端部K。连接元件6包括与供电部16连接且在左右方向 上延伸的部分元件6a、和一端部与部分元件6a连接而另一端部与天线元件1连接且L字状 地延伸的部分元件6b。延长元件7以供电部16的左侧端点H为起点向左方向延伸到终端部G。延长元 件7具备在天线元件2的上方向侧与天线元件2并列地延伸的并列部。而且并列部也可以 如图8所示延伸到天线元件3。此外，也可以与辅助元件9并列，该辅助元件9与天线元件 2或天线元件3连接(在图8中与天线元件3连接)，并具有与天线元件2或天线元件3并 列的部分。在图8的情况下，延长元件7具备并列部，该并列部保持辅助天线元件9和延长元 件7进行电容性的结合的间隙，且与辅助天线元件9并列地延伸。由此，能够降低辅助天线 元件9的前端部(终端部)的阻抗。辅助天线元件8作为天线导体的一部分，与天线元件5连接。天线元件8包括以 天线元件5的部分元件5f为起点向下方向延伸的部分元件8a、和以部分元件8a的延伸的 终端部为起点向右方向延伸的部分元件8b。通过这些追加部分，能够进行天线增益的调谐。辅助天线元件9作为天线导体的一部分，与天线元件3连接。天线元件9包括以 天线元件3为起点向上方向延伸的部分元件9a、和以部分元件9a的延伸的终端部为起点向 右方向延伸的部分元件％。通过这些追加部分，能够进行天线增益的调谐。辅助天线元件10作为天线导体的一部分，与终端部K连接。天线元件10以与天 线元件8之间形成有间隙的方式，以终端部K为起点向左方向延伸。图9是设有车辆用玻璃天线700和除雾器30的窗玻璃12的俯视图。图1 8中 例示的车辆用玻璃天线，若如图9所示与除雾器30在上下方向邻接设置，则在提高天线增 益这一点上是优选的。天线元件2和天线元件3与在窗玻璃12上设置的除雾器12的多个 并列的加热线中位于最端部的加热线并列。在图9的情况下，与最上段的加热线30a并列。在图9中，各部分的尺寸例如为以下即可xl :10mmx2 :110mmx3 :260mmx4 :400mmx5 :500mmx6 :515mmy7 :27mmy8 :30mmy9 :60mm
ylO :40mmyll :30mmxl2 :200mmx21 :10mmx22 :150mmx23 :250mmx24 :450mmx25 :500mmx26 :520mmx27 :535mmy28 :27mmy29 :30mmy30 :30mmy31 :30mmx32 :200mm“x_表示从图9上“χ"”用箭头表示的点到加热线的并列方向上的除雾器30(或 窗玻璃12)的中央线40为止的最短距离。中央线40是在上下方向上假想地引出的直线。 此外，“/*”表示上下方向上的导体间的最短距离。除雾器30是具有多个并列的加热线(图9中例示了 14根加热线30a 30η)和 向该加热线供电的多个带状的母线(图9中例示了 2根母线31Α、31Β)的通电加热式的图 案。多个加热线以例如在将窗玻璃12安装在车辆的状态下沿与水平面(地平面)平行的方 向并列的方式配置在窗玻璃12上。相互并列的加热线为2根以上即可。并列的多个加热 线通过短路线32Α、32Β短路。短路线32Α、32Β对天线增益施加影响，能够通过短路线32Α、 32Β的有无或其长度进行调谐。母线31Α、31Β在图9的情况下，在窗玻璃12的左侧区域及 右侧区域分别各至少设置一根，在窗玻璃12的纵方向或大致纵方向伸长。在本发明的图1 9中例示的玻璃天线中，作为应接收的广播频带设所希望的广 播频带的中心频率在空气中的波长为λ ^，设玻璃波长缩短率为k (其中k = 0.64)，设Xg =λ0· k，也考虑包括天线元件分支的图案的玻璃天线的情况，A-B间的长度、A-C间的长 度、B-D间的长度、C-E间的长度如下A-B间的长度0. 65 λ g以上、1. 20 λ g以下A-C间的长度:0. 65入8以上、1.20入8以下A-F间的长度0. 5Xg以上、0.9Xg以下B-D间的长度0. 20 λ g以上、0. 60 λ g以下C-E间的长度:0. 20 λ g以上、0. 60 λ g以下这在提高该广播频带的天线增益的方面可得到优选的结果。A-B间的长度是指以最短的距离连接供电部16的上侧端点A和元件4的延伸的终 端点B的导体路径中最长的导体路径的长度。A-C间的长度是指以最短的距离连接供电部 16的上侧端点A和元件5的延伸的终端点C的导体路径中最长的导体路径的长度。A-F间 的长度是指以最短的距离连接供电部16的上侧端点A和元件2的延伸的终端点F的导体
11路径中最长的导体路径的长度。B-D间的长度是指以最短的距离连接端点B和端点D的导 体路径中最长的导体路径的长度。C-E间的长度是指以最短的距离连接端点C和端点E的 导体路径中最长的导体路径的长度。此处，日本的FM广播带(76 90MHz)的中心频率为83MHz。中心频率83MHz下的 λ g为2. 313m。另一方面，美国的FM广播带(88 108MHz)的中心频率为98MHz。中心频 率 98MHz 下的 λ @为 1.959m。因此，例如在想要提高将日本的FM广播带和美国的FM广播带合并的FM广播带 (76 108MHz)的天线增益的情况下，其中心频率92MHz下的λ g为2. 086m,因此，将A-B间 的长度、A-C间的长度、B-D间的长度、C-E间的长度调整为如下即可A-B间的长度1355mm以上、2500mm以下A-C间的长度1355mm以上、2500mm以下A-F间的长度1043mm以上、1877mm以下B-D间的长度417mm以上、1251mm以下C-E间的长度417mm以上、1251mm以下而且，在想要提高将日本的FM广播带和美国的FM广播带合并的FM广播带(76 108MHz)的天线增益的情况下，将H-G间的长度调整为如下即可H-G间的长度40mm以上、140mm以下。H-G间的长度是指以最短的距离连接端点 H和端点G的导体路径中最长的导体路径的长度。从H-G的长度减去80mm的值相当于重叠 距离xsl。本发明的玻璃天线，通过追加多个元件作为其天线导体而使窗玻璃上的占有面积 增加，也能够提高AM带的电波的天线增益。此外，本发明中，在将玻璃天线以图1 8的形态配置在窗玻璃12的左上侧区域 的情况下，也可以在窗玻璃12的右上侧区域以与图1 8的形态左右对称的形态配置。对 下侧区域也一样。在如上所述设置多个玻璃天线的情况下，优选成为分集接收而提高接收 特性。此外，也可以将由天线导体构成的导体层设在合成树脂制薄膜的内部或其表面， 在窗玻璃板的车内侧表面或车外侧表面形成带导体层的合成树脂制薄膜作为玻璃天线。而 且，也可以在窗玻璃板的车内侧表面或车外侧表面形成形成有天线导体的柔性电路基板作 为玻璃天线。窗玻璃相对于车辆的安装角度优选相对于水平面(地平面)为15 90°，特别优 选为30 90°。此外，也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 或整体。隐蔽膜可列举出黑色陶瓷膜等陶瓷。在该情况下，从窗玻璃的车外侧看时，通过隐 蔽膜，从车外看不到隐蔽膜上设置的天线导体的部分，成为设计优良的窗玻璃。在图示的构 成中，通过在隐蔽膜上形成供电部和天线导体中的至少一部分，在车外观察时仅看到导体 的较细的直线部分，在设计上是优选的。实施例对于通过将图1 8所示的玻璃天线的形态安装在实际的车辆的后玻璃的车内视 图上侧而制作的汽车用高频玻璃天线，说明其频率特性等的实测结果。
图1 8是本发明的玻璃天线的俯视图，图10是与车辆用玻璃天线100 800比 较的玻璃天线REF1、2、3、4的俯视图。玻璃天线100 800特别是在进行将日本的FM广播 带和美国的FM广播带合并的FM广播带(76 108MHz)的接收的情况下，与玻璃天线REF1、 2、3、4相比优良。本实施例的各元件的导体宽度为0.8mm。此外，供电部16的大小在上下方向为 27mm,在左右方向为13mm。将形成有玻璃天线的汽车用窗玻璃以相对于水平面倾斜14°的状态安装在转车 台上的汽车的窗框上，实测天线增益。供电部上安装有连接器，连接于放大器。放大器是增 益为8dB的放大器。此外，放大器通过调谐器和馈线(1. 5C-2V 4. 5m)连接。使转车台旋转， 以从水平方向相对于窗玻璃从全方向发射电波(频率76 108MHz的偏振面从水平倾斜45 度的偏振波)。在转车台的中心设置安装了玻璃天线的玻璃的汽车的车辆中心，使汽车旋转 360°而进行天线增益的测定。每旋转角度1°，在发射频带76 108MHz上，每IMHz处测 定天线增益的数据。电波的发送位置和天线导体之间的仰角在大致水平方向(在设与地面 平行的面为仰角=0°、天顶方向为仰角=90°的情况下，仰角=0°的方向)上测定。以下的天线增益的频率特性图中，纵轴的天线增益表示通过使汽车旋转360°每 1°测定的天线增益的平均值(全频率76 108MHz中的每IMHz的天线增益的平均值)。图10(a)是与本发明比较的玻璃天线REF1、2、3，不能适用于作为本发明的目的的 将日本和美国合并的FM广播带那样的宽频带。本发明通过在玻璃天线REF1、2、3中追加各 种元件，来实现小型且在宽频带上增益高的玻璃天线。图11是A-F间的长度彼此不同的玻璃天线REFl、2、3的天线增益的频率特性图。 验证A-F间的长度对天线增益带来的影响。测定图11的天线增益时的玻璃天线REF1、2、 3(图10(a))的各部分的尺寸如下REFl 的 A-F 间的长度1185mmREFl 的 F-F，间的长度:515mmREF2 的 A-F 间的长度1385mmREF2 的 F_F，间的长度615mmREF3 的 A-F 间的长度1585mmREF3 的 F-F，间的长度715mm根据图11可知，玻璃天线REFl、2、3各自的天线增益在日本国内频带上均较低，但 在日本国外频带上，若长度变短则天线增益大幅度提高。S卩，可知，日本国外频带的天线增 益对应于A-F间的长度而被确定。图12是A-F间的导体路径长度相同的玻璃天线100、200、REF1的天线增益的频率 特性图。验证了 A-B间的长度及A-C间的长度对天线增益带来的影响。测定图12的天线增益时的玻璃天线100 (图1)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度:1640mmA-C 间的长度1680mmA-F 间的长度1185mmB-D 间的长度900mm
C-E 间的长度930mmA-L 间的长度1205mm测定图12的天线增益时的玻璃天线200 (图2)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度:2040mmA-C 间的长度2080mmA-F间的长度1185謹B-D 间的长度900mmC-E 间的长度930mm测定图12的天线增益时的玻璃天线REFl(图10(a))的各部分的尺寸如下A-F间的长度1185謹F-F，间的长度515mm根据图12，计算76 108MHz的全频带的平均增益时，玻璃天线100为46. 9dByV, 玻璃天线REFl为46. OdBy V，对于全频带的平均增益，确保了与现有技术同等以上的增益。 此外，玻璃天线100的低频区域侧的天线增益比玻璃天线REFl提高，因此玻璃天线100的 日本国内的频带的平均增益比玻璃天线REFl提高。此外，对于美国的频带的平均增益，玻 璃天线100也确保了与现有技术同等以上的增益。此外，根据图12，两侧的弯曲部的开口部的朝向相对于天线元件1向外的玻璃天 线200，与两侧的弯曲部的开口部的朝向向内的玻璃天线100相比，3种频带的平均增益的 任一个均提高。此外，根据图12，通过使两侧的弯曲部的开口部的朝向向内，能够使高频的 频带的天线增益提高，通过使两侧的弯曲部的开口部的朝向向外，能够使低频 中频的频 带的天线增益提高。图13是A-B间的长度及A-C间的长度彼此大致相等的玻璃天线REF4、100A、100B 的天线增益的频率特性图。玻璃天线REF4和100A、B的不同点在于有无弯曲部。即B-D间、 C-E间的长度的不同。此外，玻璃天线100A和100B的不同点在于，减小100B的B-D间的弯 曲部的上下方向的高度而增大左右方向的宽度，增大C-E间的弯曲部的上下方向的高度而 减小左右方向的宽度，不改变弯曲部的长度而改变形状。因此，A-B间的长度也出现少许不 同。测定图13的天线增益时的玻璃天线REF4(图10(b))的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1650mmA-C 间的长度1750mmB-D 间的长度590mmC-E 间的长度580mm测定图13的天线增益时的玻璃天线100A(图1)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1650mmA-C 间的长度1650mmB-D 间的长度930mmC-E 间的长度900_测定图13的天线增益时的玻璃天线100B(图1)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1670mm
A-C 间的长度1650mmB-D 间的长度930mmC-E 间的长度900mm根据图13，通过追加弯曲部，能够提高天线增益。此外，比较玻璃天线100A和100B 可知，表示出大致相同的倾向，弯曲部的形状带来的差别较小。图14是B-D间的长度及C-E间的长度彼此相等的玻璃天线100C、400A、200A的天 线增益的频率特性图。玻璃天线100C、400A和200A的不同点在于弯曲部的开口部的朝向。 即A-B间的长度及A-C间的长度。测定图14的天线增益时的玻璃天线100C(图1)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1640mmA-C 间的长度1680mmB-D 间的长度900mmC-E 间的长度930mm测定图14的天线增益时的玻璃天线400A(图4)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度2040mmA-C 间的长度1680mmB-D 间的长度900_C-E 间的长度930mm测定图14的天线增益时的玻璃天线200A(图2)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度2040mmA-C 间的长度2080mmB-D 间的长度900_C-E 间的长度930mm根据图14，若比较A-B间的长度不同且A-C间的长度相等的100C和400A，则对于 日本国内频带的天线增益几乎没有差别，另一方面，若比较A-B间的长度相等且A-C间的长 度不同的400A和200A，则200A的日本国内频带的天线增益比400A增加。因此，可知，A-C 间的长度对日本国内带的天线增益带来影响。因此，通过调整A-C间的长度，能够调整日本 国内带的天线增益。图15是玻璃天线200、500、600、700、800的天线增益的频率特性图。测定图15的天线增益时的玻璃天线200 (图2)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1640mmA-C 间的长度1680mmA-F间的长度1185謹B-D 间的长度900mmC-E 间的长度930mm测定图15的天线增益时的玻璃天线500 (图5)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度:1650mmA-C 间的长度2150mmA-F 间的长度1185mm
15
B-D 间的长度880mmC-E间的长度1180謹A-L 间的长度1205mmH-G 间的长度145mm测定图15的天线增益时的玻璃天线600 (图6)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1650mmA-C 间的长度2150mmA-F 间的长度1225mmB-D 间的长度680mmC-E间的长度1180謹A-L 间的长度1205mmH-G间的长度50謹测定图15的天线增益时的玻璃天线700 (图7)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1560mmA-C 间的长度1980mmA-F间的长度1185謹B-D 间的长度630mmC-E 间的长度1060mmA-L 间的长度1205mmH-G 间的长度185_测定图15的天线增益时的玻璃天线800 (图8)的各部分的尺寸如下A-B 间的长度1540mmA-C 间的长度2440mmA-F 间的长度830mmB-D 间的长度710mmC-E 间的长度1260mmH-G 间的长度363_根据图15，设有延长元件7的玻璃天线500与没有延长元件7的玻璃天线200相 比，3种频带(FM全频带、FM国内频带、FM海外频带)的平均增益均提高。此外，根据图15，比较玻璃天线500和600可知，不管并列部与天线元件2在上下 方向并列还是在左右方向并列，都能够确保高的增益。此外，根据图15，在追加了辅助天线元件8的玻璃天线700的情况下，与其他情况 相比，能够显著提高低频的增益，因此，3种频带的平均增益均能够提高。此外，根据图15，在玻璃天线800的情况下，与玻璃天线700相比，虽然海外频带的 增益減少，但能够增大日本国内带的增益，因此作为全频带的平均增益，能够得到与玻璃天 线700同等的增益。图16是通过调整玻璃天线700的H-G间的长度而改变重叠长度xsl时、每个频带 的天线增益的实测数据。从H-G的长度减去80mm的值相当于重叠距离xsl。因此，根据H-G 间的长度，并列部相对于天线元件2存在于左侧或下侧。根据图16，为了提高76 108MHz
16的全频频带的平均的天线增益，优选并列部的长度xsl为200mm以下。而且，优选调整为 40mm以上、140mm以下。特别是优选调整为60mm以上、120mm以下。如上所述，根据本发明的构成，由于不需要匹配电路，因此能够减小用于实现玻璃 天线的整体构成。因此，如果是诸如玻璃天线100 800那样的天线形态，则能够使可在日本及其以 外的国家共同使用的玻璃天线小型化，并且能够提高其天线增益。本发明适于利用在例如日本的FM广播带(76 90MHz)、美国的FM广播带 (88 108MHz)、电视VHF带(90 108MHz、170 222MHz)、车辆用无钥匙进入系统(300 450MHz)、汽车电话用的800MHz带(810 960MHz)、汽车电话用的1. 5GHz带(1. 429 1. 501GHz)、UHF 带(300MHz 3GHz)、GPS (Global Positioning System 全球定位系 统)、人造卫星的 GPS 信号(1575. 42MHz)、VICS(注册商标)(Vehicle Information and Communication System 车辆信息与通信系统，2. 5GHz)。
权利要求
一种车辆用玻璃天线，窗玻璃上设置有天线导体和与所述天线导体连接的供电部，其特征在于，所述天线导体包括第一元件、第二元件、第三元件、第四元件、第五元件、以及连接元件，所述供电部位于所述第一元件的左右方向的任一侧，所述第一元件沿所述窗玻璃安装在车辆时的上下方向延伸，且包括第一终端部和第二终端部，其中所述第一终端部是向作为所述上下方向中的任一方向的第一方向延伸的终端，所述第二终端部是向与所述第一方向相反方向的第二方向延伸的终端，所述第二元件以所述第一终端部为起点，向与所述上下方向正交且相对于所述第一元件靠所述供电部所在位置侧的方向即第三方向延伸，所述第三元件以所述第一终端部为起点，向与所述第三方向相反方向的第四方向延伸，所述第四元件以所述第二元件为起点，向所述第二方向延伸，所述第五元件以所述第三元件为起点，向所述第二方向延伸，所述连接元件在所述第二方向侧绕过所述第四元件的靠所述第二方向侧的元件端并连接所述供电部和所述第二终端部，所述第四元件和所述第五元件中的至少一方具备向所述第二方向弯曲并延伸的弯曲部。
2.根据权利要求1所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，所述第四元件和所述第五元件中的任一个向所述第二方向弯曲并延伸， 所述第四元件的弯曲部具备第一开口部，所述第一开口部至少具有向所述第三方向侧 开口的部分和向所述第四方向侧开口的部分的任一部分，所述第五元件的弯曲部具备第二开口部，所述第二开口部至少具有向所述第三方向侧 开口的部分和向所述第四方向侧开口的部分的任一部分。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，设所希望的广播频带的中心频率在空气中的波长为λ ^、玻璃波长缩短率为k(其中k =0.64)、Xg =入。· k 时，以最短的距离连接所述供电部和所述第二元件的延伸的终端的导体路径中最长的导 体路径的长度为0. 5 λ g以上、0. 9 λ g以下。
4.根据权利要求1 3中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，以最短的距离连接所述供电部和所述第二元件的延伸的终端的导体路径中最长的导 体路径的长度为1043mm以上、1877mm以下。
5.根据权利要求1 4中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，设所希望的广播频带的中心频率在空气中的波长为λ ^、玻璃波长缩短率为k(其中k =0.64)、Xg =入。· k 时，所述第四元件的导体长度为0. 20 λ g以上、0. 60 λ g以下。
6.根据权利要求1 5中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于， 所述第四元件的导体长度为417mm以上、1251mm以下。
7.根据权利要求1 6中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，设所希望的广播频带的中心频率在空气中的波长为λ ^、玻璃波长缩短率为k(其中k =0.64)、Xg =入。· k 时，所述第五元件的导体长度为0. 20 λ g以上、0. 60 λ g以下。
8.根据权利要求1 7中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于， 所述第五元件的导体长度为417mm以上、1251mm以下。
9.根据权利要求1 8中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，设所希望的广播频带的中心频率在空气中的波长为λ ^、玻璃波长缩短率为k(其中k =0.64)、Xg =入。· k 时，以最短的距离连接所述供电部和所述第五元件的延伸的终端的导体路径中最长的导 体路径的长度为0. 65 λ g以上、1. 20 λ g以下。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于，以最短的距离连接所述供电部和所述第五元件的延伸的终端的导体路径中最长的导 体路径的长度为1355mm以上、2500mm以下。
11.根据权利要求1 10中任一项所述的车辆用玻璃天线，其特征在于， 所述天线导体包括以所述供电部为起点延伸的延长元件，所述延长元件具备与所述第二元件并列并延伸的并列部。
12.根据权利要求11所述的车辆用玻璃天线，其特征在于， 所述并列部的导体长度为40mm以上、140mm以下。
13.—种车辆用窗玻璃，具备权利要求1 12中任一项所述的车辆用玻璃天线。
全文摘要
本发明的目的在于提供一种不需要匹配电路等、能够在日本及其以外的国家共通使用的、小型且高增益的车辆用玻璃天线及车辆用窗玻璃。一种车辆用玻璃天线，在窗玻璃(12)上设有天线导体和连接于天线导体的供电部(16)，面对窗玻璃(12)的面观察时，天线导体包括在窗玻璃(12)安装于车辆时的上下方向上延伸的元件(1)、以元件(1)的下侧终端部为起点向左方向延伸的元件(2)、以元件(1)的下侧终端部为起点向右方向延伸的元件(3)、以元件(2)为起点向上方向延伸的元件(4)、以元件(3)为起点向上方向延伸的元件(5)、以及绕过元件(4)而连接供电部(16)和元件(1)的上侧终端部的连接元件(6)。
文档编号H01Q1/38GK101958453SQ201010228908
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月14日 优先权日2009年7月14日
发明者斋藤贡一 申请人:旭硝子株式会社