车辆用天线和具有车辆用天线的窗板的制作方法

车辆用天线和具有车辆用天线的窗板的制作方法
【专利摘要】本发明提供能提高美观性和接收增益的车辆用天线和具有车辆用天线的窗板。车辆用天线(300)设于窗板(11)，窗板设置于车辆壳体(19)的开口部(19a～19d)，车辆用天线用于接收垂直极化波，车辆用天线在所述开口部的上缘部(19a)附近且是在所述窗板的水平方向中心线(20)与所述开口部的侧缘部(19b)之间有第1天线导体(α)和供电部(8)，所述第1天线导体包括：第1线条元件(1)，其沿垂直方向延伸，其上端直接与所述供电部的第1连接点(a)连接或者借助连接元件(4)与所述供电部的第1连接点连接；以及第2线条元件(2)，其与所述第1线条元件的下端或下端附近连接且沿水平方向延伸，具有比所述第1线条元件的导体长度长的导体长度。
【专利说明】
车辆用天线和具有车辆用天线的窗板
技术领域
[0001]本发明涉及车辆用天线和具有该车辆用天线的窗板，该车辆用天线设于车辆的窗板，用于接收垂直极化波。
【背景技术】
[0002]在将玻璃天线设置于车辆用玻璃的情况下，需要为了避免妨碍乘员的视野而进行充分考虑，因此期望一种不显眼的形状。
[0003]另一方面，作为以往技术，已知有一种能够接收数字音频广播(DigitalAud1Broadcasting:DAB)的车辆用玻璃天线。DAB含有174MHz?240MHz的band 111(波段III)和1452MHz?1492MHz的L—band(L波段)这两个不同的频带。
[0004]该DAB向垂直方向偏转，因此DAB用天线由垂直成分较长的图案构成。例如，在图1所示的专利文献I的例的情况下，为了接收向垂直方向偏转且含有频率分开的两个频带的DAB，将包括两个由垂直图案构成的天线元件的玻璃天线55设置于窗玻璃11。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献I:日本特开2012 — 23707号公报

【发明内容】

[0008]发明要解决的问题
[0009]在此，为了避免在车辆用玻璃上妨碍视野，将玻璃天线的设置区域限定在与车辆车身靠近的区域。然而，若玻璃天线与由金属等形成的车辆车身靠近，则会受到来自车身的不良影响，因此难以设计接收增益较高的天线。
[0010]另外，在专利文献I的例的情况下，由两个天线元件构成的玻璃天线55以自设于车辆用玻璃的缘部周边的、黑色的遮蔽膜14突出的方式设置，因此能够从车内和车外清楚地看到天线图案，美观性较差。
[0011]因此，鉴于所述情况，本发明的目的在于提供一种能够提高配置于窗板的天线的美观性和垂直极化波的DAB的接收增益的车辆用天线和具有该车辆用天线的窗板。
[0012]用于解决问题的方案
[0013]为了解决所述问题，本发明提供一种车辆用天线和具有该车辆用天线的窗板，该车辆用天线设于窗板，该窗板设置于车辆壳体的开口部，该车辆用天线用于接收垂直极化波，
[0014]该车辆用天线的特征在于，
[0015]该车辆用天线在所述开口部的上缘部附近且是在所述窗板的水平方向中心线与所述开口部的侧缘部之间具有第I天线导体和供电部，
[0016]所述第I天线导体包括:
[0017]第I线条元件，其沿垂直方向延伸，其上端直接与所述供电部的第I连接点连接或者借助连接元件与所述供电部的第I连接点连接;以及
[0018]第2线条元件，其与所述第I线条元件的下端或下端附近连接且沿水平方向延伸，具有比所述第I线条元件的导体长度长的导体长度。
[0019]发明的效果
[0020]采用一技术方案，能够提高车辆用天线的美观性和垂直极化波的DAB的接收增益。
【附图说明】
[0021 ]图1是设置有以往的天线的车辆前方窗玻璃的俯视图。
[0022]图2是设置有本发明的实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的整体俯视图。
[0023]图3是设置有接地部和图2所示的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0024]图4是设置有本发明的第I实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0025]图5是设置有本发明的第2实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0026]图6是设置有本发明的第3实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0027]图7是设置有本发明的第4实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0028]图8是设置有相机和图7所示的车辆用天线的前方窗玻璃整体的示意图。
[0029]图9是设置有本发明的第5实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0030]图10是设置有本发明的第6实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0031]图11是设置有本发明的第7实施方式的车辆用天线的前方窗玻璃的俯视图。
[0032]图12是表示图6所示的天线和以往型天线的平均增益的表。
[0033]图13是设置有图12中的表所使用的比较例的车辆用天线的前方窗玻璃的整体俯视图。
[0034]图14A是表示使图4所示的天线的纵横比变化时的、波段III的各频率的天线增益的表。
[0035]图14B是与图14A相对应的图表。
[0036]图15A是使图14A所示的天线的纵横比变化时的、平均增益相对于横向元件长度的图表。
[0037]图15B是使图14A所示的天线的纵横比变化时的、平均增益相对于纵横之比的图表。
[0038]图16A是表示在与图14A?图15B不同的条件下测量到的、使天线图案的纵横比变化时的波段III的各频率的增益的图表。
[0039]图16B是表示图16A所示的图表的平均值的表。
[0040]图17是表示对图5的天线和图6所示的天线进行比较而得到的、波段III的各频率的天线增益的图表。
[0041]图18是表示比较图6所示的天线和图7所示的天线、使分支的位置变化而得到的波段III的各频率的天线增益的图表。
[0042]图19A是表示在与图18不同的条件下测量到的、使天线图案的分支的位置变化时的波段III的各频率的天线增益的图表。
[0043]图19B是表示图19A所示的图表的平均值的表。
【具体实施方式】
[0044]以下，参照【附图说明】用于实施本发明的最佳方式。另外，在用于说明方式的附图中，对于方向，在没有特别记载的情况下是指附图上的方向。并且，这些附图是对着窗玻璃的面进行观察时得到的图，并且是窗玻璃安装于车辆的状态下的车内视(或者车外视)的图，附图上的左右方向(横向)相当于水平方向，上下方向相当于垂直方向。其中，也可以参照车外视的图。例如，在窗玻璃安装于车辆的前部的前挡风玻璃的情况下，附图上的左右方向相当于车宽方向。并且，本发明的窗玻璃并不限定于前挡风玻璃，也可以为安装于车辆的后部的后挡风玻璃、安装于车辆的侧部的侧窗玻璃。并且，平行、垂直等方向容许不损害本发明的效果的程度的偏差。
[0045]另外，在本发明中，窗玻璃是用于覆盖车辆车身的开口部的窗板的一例。窗板的原材料并不限定于玻璃，也可以为树脂、膜等。窗玻璃11安装于在车体壳体(车体开口部、车身凸缘)19形成的车身凸缘。窗玻璃11的外周缘11a、11b、11c、Ild利用图2中的虚线来图示。车体壳体19具有用于形成车体的窗开口部的车体凸缘的端部19a、19b、19c、19d。
[0046]图2是表示本发明的一实施方式的玻璃天线(车辆用玻璃天线的一例)100的俯视图。车辆用玻璃天线(通过印刷、埋设、粘贴等组装于窗板的天线)构成为包括作为平面的导体图案而设于车辆用窗玻璃(窗板)11的供电部和天线导体。
[0047]玻璃天线100是包括作为波段III用天线元件α的元件(第I线条元件)1和元件(第2线条元件)2的结构，该元件(第I线条元件)I以供电部8为起点沿着大致垂直方向延伸，该元件(第2线条元件)2以元件I的向第I方向延伸的终点、即末端部为起点沿着大致水平方向延伸。并且，较好的是，包括L波段用天线元件β，该天线元件β包括以供电部8为起点沿着水平方向延伸的线条元件6 ο天线元件α也能够接收L波段的电波，但在L波段的增益较低时，如图5所示，也可以设置天线元件β。
[0048]另外，天线导体的角也可以具有曲率而弯折。并且，末端部既可以是天线元件延伸的末端，也可以是该末端跟前的导体部分、即末端附近。
[0049]在图2中，也可以是，在前挡风玻璃用的窗玻璃11的表面上形成有黑色的遮蔽膜14，在该遮蔽膜14上设置天线导体的一部分或整体。对于遮蔽膜14，能够列举出黑色陶瓷膜等陶瓷。在该情况下，在从窗玻璃的车外侧进行观察时，由于遮蔽膜14的存在，从车外侧看不见天线导体的设在遮蔽膜14上的部分，成为设计优异的窗玻璃。在图示的结构中，天线导体α、β的至少一部分和供电部8形成在遮蔽膜14上，从而在从车外侧进行观察时只能看到导体(天线元件α的一部分)的较细的直线部分，在设计上是优选的。
[0050]另外，遮蔽膜14也可以在窗玻璃的宽度方向上的中心线20的附近具有突出部15，以用于配置后述的相机22(图7)。
[005? ]玻璃天线100(车辆用天线的一例)为单极(monopole)天线，能够自正极侧(高压侦D的供电部8取出利用天线导体得到的接收信号，将该接收信号传递至接收器(未图示)。在单极天线的情况下，车辆的安装有窗玻璃11的车体开口部、该车体开口部的附近部为能够作为接地部(日文:夕''歹> K )使用的部位较好(所谓的车身接地)。
[0052]玻璃天线100是适合于在车体壳体19、例如金属车身的上缘部19a的附近配置供电部8的情况的形态。
[0053]供电部8是与连接于接收器的供电线电连接的供电点(供电部)。在使用AV线作为供电线的情况下，将供电部8与设置在车辆侧的放大器连接起来，在放大器的接地部实现车身接地。此时，做成将用于电连接AV线和供电部8的连接器安装于供电部8的结构，从而容易将AV线安装于供电部8。
[0054]如图2、图4?图11所示，在供电部8为单极的情况下，在所述窗板没有设置负极侧供电部，因此仅设置一个端子基部，因此容易搭载于车辆，与放大器的接点减少相应地，能够实现成本降低。但是，也可以根据需要而如图3所示那样设置接地部18。
[0055]在窗玻璃11设置图3所示的接地部18(负极侧供电部)的情况下，将供电部8(正极侧供电部)与同轴线缆的内部导体(芯线)电连接起来，将同轴线缆的外部导体与接地部18电连接起来。做成将用于电连接同轴线缆与供电部8以及同轴线缆与接地部18的连接器安装于供电部8和接地部18的结构，从而容易将同轴线缆安装于供电部8和接地部18。
[0056]接地部18只要以不与供电部8以及电连接于供电部8的天线元件α、β等天线导体接触的方式靠近供电部8的周边地配置即可。在图3的情况下，接地部18以远离供电部8的方式配置在供电部8的左侧。接地部18也可以以远离供电部8的方式配置在供电部8的右侧(在例如图10、图11中的实施方式时)。
[0057]在安装于供电部8的连接器内置有用于放大自供电部8取出的接收信号的放大电路的情况下，将该放大电路的接地部与同轴线缆的外部导体等接地部位电连接起来，将该放大电路的输入侧与供电部8电连接起来，将该放大电路的输出侧与同轴线缆的内部导体连接起来较好。
[0058]供电部8的形状根据直接安装于供电部8的供电线的顶端形状或者用于连接供电部8与供电线的连接构件的形状(例如，连接器的安装面、接触端子的形状)决定较好。例如，从安装方面而言，优选正方形、大致正方形、长方形、大致长方形等方形状、多边形状。另外，也可以为圆、大致圆、椭圆、大致椭圆等圆状。
[0059]图3所示的接地部18的形状也可以与供电部8同样地为任意形状。并且，供电部8与接地部18之间的分开距离也根据直接安装于供电部8和接地部18的供电线的顶端形状或者用于连接供电部8与供电线以及接地部18与供电线的连接构件的形状(例如，连接器的安装面、接触端子的形状)决定较好。
[0060]在图2中，示出了方形状的供电部8。在供电部8的右边的下端具有用于与天线元件α连接的连接点a，在右边的上端具有用于与天线元件β连接的连接点g。或者，也可以如图
10、图11那样，天线元件α、β与供电部9的左边连接。或者，若为水平方向，则也可以是天线元件α、β自左边和右边向相反的方向延伸。
[0061]在后述的本发明的实施方式中，也可以将含有天线导体的导体层设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窗玻璃板的车内侧表面或车外侧表面，从而做成玻璃天线。而且，也可以将形成有天线导体的挠性电路基板形成于窗玻璃板的车内侧表面或车外侧表面，从而做成玻璃天线。
[0062 ]另外，元件的“端部”既可以是元件延伸的起点或终点，也可以是该起点或终点跟前的导体部分、即起点附近或终点附近。并且，元件之间的连接部也可以以具有曲率的方式连接。
[0063]天线导体是通过将银糊剂等含有导电性金属的糊剂印刷于窗玻璃板的车内侧表面并进行烧结而形成的。但是，并不限定于该形成方法，也可以将含有铜等导电性物质的线状体或箔状体形成于窗玻璃板的车辆侧表面或车外侧表面，也可以通过粘接剂等将含有铜等导电性物质的线状体或箔状体形成于窗玻璃，也可以将含有铜等导电性物质的线状体或箔状体设于窗玻璃自身的内部。供电部8和接地部18也是同样的。
[0064]在此，在车辆壳体19为金属制的情况下，如果在同一窗玻璃11上将天线设于靠近车辆壳体19的位置，则会因与金属之间的干涉而导致利用含有导电性金属的天线接收到的广播波的电波、特别是比较低的频率的波段III的电波向车辆壳体19泄漏，因此具有天线的接收增益降低的倾向。
[0065]在本发明中，在使用图4?图7、图9?图11所示的任一实施方式的情况下，均是最长的线条元件、即元件(第2线条元件)2与沿垂直方向延伸的元件I的下端b连接。因而，在玻璃天线的第I天线元件α内最涉及性能的最长的元件2与车辆壳体19的上缘部19a分开规定距离。
[0066]另外，天线元件β所接收的L波段的频率较高，因此不易受到金属的干涉，因此可以靠近配置在不与上缘部19a接触的范围。也就是说，天线元件β比天线元件α靠近上缘部19a较佳。
[0067]详细而言，配置车辆用天线的区域是窗玻璃11的上缘部Ila的周边，且是自开口部的上缘部19a起在垂直方向上的长度的20%以内的范围，优选在200mm以内，更优选在150mm以内，进一步优选在10mm以内。
[0068]此外，为了避免玻璃天线与车辆壳体19之间发生金属干涉，将玻璃天线以与车辆壳体19的上缘部19a以及侧缘部19b均分开规定距离的方式设置更好。
[0069]<第1实施方式>
[0070]图4是设置有第I实施方式的玻璃天线100的车辆用窗玻璃的俯视图，示出了窗玻璃(前挡风玻璃)11的右上侧区域。在本实施方式中，玻璃天线100包括自供电部8延伸的天线元件α。
[0071]在本发明的第I实施方式中，天线元件(第I天线导体的一例)α的元件(第I线条元件的一例)1只要以与供电部8的连接点a为起点向远离上缘部19a的方向、即沿着大致垂直方向延伸至作为终点的下端b即可。元件(第2线条元件的一例)2只要以所述元件I的下端b为起点沿着大致水平方向延伸至作为终点的端部c即可。在第I实施方式以及后述的几个实施方式(图4?图7、图9)中，构成天线元件α的多个元件中的、沿水平方向延伸的元件沿远离窗的水平方向上的中心线20的方向延伸。
[0072]像这样，在构成天线元件α的多个元件中，元件I以具有与地平面(特别是，水平面)垂直的垂直方向上的矢量成分的方式设于窗玻璃11，从而更加容易接收波段III等的垂直极化波的电波。优选窗玻璃11相对于车辆的安装角度相对于例如地平面而言为20°?90°。
[0073]详细而言，将频带宽度较宽的垂直极化波的DAB的频带中的、频带较低的第I频带的中心频率的空气中的波长设为λοι，将窗玻璃的波长缩短率设为k，将窗玻璃上的波长设为λ8ι = λ0ι.k。此时，若自供电部8到第I天线元件α的顶端为止的最长路径长度La以(1/4).Agl为目标值、为(3/16).Agl以上且(11/32).Agl以下，则能够得到从提高第2频带的天线增益这一方面而言优选的结果。
[0074]例如，波段III (174MHz?240MHz)的中心频率为207MHz。因而，在想要提高波段III的天线增益的情况下，若将电波的速度设为3.0 X lOV/s、将波长缩短率k设为0.64，则将最长路径长度La调整为174mm以上且319mm以下较好。
[0075]S卩，根据玻璃天线100的形状，天线元件α的最长路径长度La基于在第I广播频带下共振的长度设定。在例如图4?图6的情况下，最长路径长度La相当于在不经过相同的元件的前提下自与供电部8的连接点a到元件2的端部c为止的最长的导体长度(也称作元件长度。)。即，为在依次经过端部a、b、c的路线上的导体长度。若是图7和图9?图11的情况，则为在依次经过端部a、e、b、c的路线上的导体长度。
[0076]在此，DAB为垂直极化波，因此，如果作为纵向构成部件的元件(第I线条元件)1的导体长度LI的距离较长，则接收增益提高。然而，若纵向元件I的长度LI较长，则天线元件α自遮蔽膜14突出而能够被看到的部分增多，因此在从车内和车外进行观察时美观性较差。另外，在如图8那样设置相机22的情况下，若向下方过度延长纵向元件1，则作为最靠近部分的元件I的下端b靠近相机22，有可能导致天线的增益降低。
[0077]因此，例如，在本实施方式中，为了接收广播波，而设定品质的阈值，优选元件2的元件长度(导体长度)L2为比元件I的导体长度LI的I倍长且为元件I的导体长度LI的20倍以下的长度。
[0078]<第2实施方式〉
[0079]图5是设置有第2实施方式的玻璃天线200(车辆天线的一例)的车辆用窗玻璃的俯视图，示出了窗玻璃(前挡风玻璃)11的右上侧区域。
[0080]与图4中的玻璃天线100相比，在本实施方式中，玻璃天线200除设有自供电部8延伸的天线元件α之外还设有天线元件β(第2天线导体的一例)。
[0081]在本实施方式中，构成天线元件(第2天线导体)β的元件6只要以供电部8的与元件I的连接点不同的连接点g为起点沿着大致水平方向、换言之与元件2平行地延伸至作为终点的端部h即可。而且，天线元件β向与元件2相同的方向延伸。
[0082]在此，天线元件β不与天线元件α接触，用于接收与天线元件α不同的频带的垂直极化波。详细而言，天线元件α用于接收波段III的频带的广播波，天线元件β用于接收L波段的频带的广播波。
[0083]天线元件β是数字音频广播的L波段用的天线元件。与波段III相比，L波段的频率较高，因此天线元件β的天线长度形成得明显比第I天线元件α的全长短。因而，天线元件β全部配置在元件2的一部分与上缘部19a的一部分之间。
[0084]在此，将频带宽度较宽的垂直极化波的DAB的频带中的、作为第2频带的L波段的中心频率的空气中的波长设为λ<)2，将所述窗玻璃的波长缩短率设为k，将所述窗玻璃上的波长设为Ag2 = Ao2.k。此时，若第2天线元件β的导体长度为(1/8).Ag2以上且(7/8).Ag2以下，则能够得到从提高第2频带的天线增益这一方面而言优选的结果。
[0085]例如，L波段(1452MHz?1492MHz)的中心频率为1472MHz。因而，在想要提高L波段的天线增益的情况下，若将电波的速度设为3.0 X 10%/s、将波长缩短率k设为0.64，则将天线元件β的(最长)路径长度调整为16mm以上且114mm以下较好。
[0086]S卩，根据玻璃天线200的形状，天线元件β的路径长度基于在第2广播频带(L波段)共振的长度设定。在例如图5的情况下，导体长度L6相当于自天线元件β的端部g到端部h为止的导体长度。
[0087]另外，在本实施方式中，天线元件β(第2天线导体的一例)是为了提高L-Band的性能而设置的，但在如第I实施方式那样没有天线元件β的情况下，也存在能够充分地获得L-Band的性能的情况。
[0088]<第3实施方式>
[0089]图6是设置有第3实施方式的玻璃天线300(车辆天线的一例)的车辆用窗玻璃的俯视图，示出了窗玻璃(前挡风玻璃)11的右上侧区域。
[0090]与图5中的玻璃天线200相比，在本实施方式中，天线元件α(第I天线导体的一例)包括自供电部8沿着大致水平方向延伸的元件(第3线条元件)3。
[0091]在本实施方式中，元件3只要以元件I与供电部8的共用的连接点a为起点沿着水平方向、即与元件2大致平行地沿水平方向延伸即可。
[0092]在此，玻璃天线300的各元件1、2、3、6为银糊剂等含有导电性金属的糊剂状的线状构件，因此若将元件2与元件3靠近地平行地配置，则会发生电容耦合，与此相应地，增益提尚O
[0093]然而，在车辆壳体19为金属制时，若在一定程度上靠近车辆壳体19的位置设置元件3，元件3的导体长度L3过长，则有可能因金属的干涉而导致利用天线接收到的广播波的电波向车辆壳体19泄漏，而造成天线的增益降低。
[0094]在本实施方式中，元件3与车辆壳体19的上缘部19a之间的距离小于元件2与上缘部19a之间的距离，因此，考虑到金属的干涉，优选元件3的导体长度L3比元件2的导体长度L2短。并且，更优选元件3的导体长度L3为元件2的导体长度L2的一半左右。因而，元件3全部配置在元件2的一部分与上缘部19a的一部分之间，天线元件β全部配置在元件3的一部分与上缘部19a的一部分之间。
[0095]<第4实施方式>
[0096]图7是设置有第4实施方式的玻璃天线400(车辆用天线的一例)的车辆用窗玻璃的俯视图，示出了窗玻璃(前挡风玻璃)11的右上侧区域。
[0097]与图6中的玻璃天线300相比，在本实施方式中，天线元件α(第I天线导体的一例)包括自供电部8延伸的作为第4线状元件的连接元件4。
[0098]连接元件4以位于供电部8的右边的下端的连接点a为起点沿着大致水平方向延伸至作为终点的端部e。端部e是元件I和元件3的连接点。
[0099]连接元件4和元件3以端部e为连接点自供电部8的连接点a至端部d排列在一条直线上(形成有沿着大致水平方向延伸的连结元件5)。因而，天线元件β全部配置在连结元件5的一部分与上缘部19a的一部分之间。
[0100]另外，在本实施方式中，作为连接元件4的末端的连接点e还作为元件I与元件3的分支点发挥作用，元件I以连接元件4与元件3的连接点e为起点向远离上缘部19a的方向、SP沿着大致垂直方向延伸至作为终点的下端b。换而言之，元件I与供电部8不直接连接，自作为连接元件4的终点、即元件3的起点的连接点e延伸。
[0101]在本实施方式中，元件2并不是自供电部8的正下方沿着大致水平方向延伸，而是自与连接元件4的导体长度L4相应地在水平方向上移动(在图7中向右方向移动)了的元件I的下端b沿着大致水平方向延伸。
[0102]图8是设置有本发明的实施方式的玻璃天线400和相机22的车辆用前方窗整体的示意图。
[0103]近年来，为了提高车辆的安全性，大多在前方窗搭载距离测量用的双镜头立体相机。根据利用搭载的相机中的多台相机对同一对象物进行拍摄时的两个图像(基准图像和参照图像)算出图像的偏移，基于该图像的偏移测量距对象物(人、车、信号器等)的距离。因此，为了能够左右均等地检测车辆前的对象物，具有在前挡风玻璃的水平方向上的大致中央部的上部设置的趋势。
[0104]在这样的带相机的车辆中，若靠近相机配置天线，则有可能导致天线的增益降低。详细而言，在相机中，进行图像处理，并且车内的警报音的产生、前车追赶、自动制动器的控制等也利用相机拍摄到的影像、距离的信息，因此借助例如信号线向车体内的控制部传递。
[0105]例如，如图8所示，若在窗玻璃11的中心线20配置以左右对称的方式配置有撮像元件211、21r的相机(距离测量相机)22，连接并设置控制线23，则相机22与控制线23成为天线，成为噪声(噪声源24)。
[0106]因而，在本发明的实施方式中，以与噪声源24(特别是相机22)分开规定距离的方式设置天线较好。并且，为了抑制自车辆壳体19的侧缘部19b带给天线的影响，以与侧缘部19b分开规定距离的方式设置天线较好。因而，在本发明的全部实施方式中，天线导体和供电部以与中心线20和侧缘部19b均分开规定距尚的方式设在窗板的中心线20与车辆壳体19的侧缘部19b之间。
[0107]在此，在中心线20的附近配置了相机22、控制线23等噪声源24的情况下，在图4?图6所示的第I实施方式?第3实施方式中，元件I与供电部8直接连接，天线元件α的与相机22最靠近的连接点b位于供电部8的正下方，因此容易受到来自相机22的噪声的影响。
[0108]另一方面，与第I实施方式?第3实施方式相比，图7所说明的本实施方式的玻璃天线400的天线元件α的与相机22最靠近的连接点b在水平方向上移动(在图7中向右方向移动)配置有连接元件4的量，因此远离相机22。因此，若考虑相机带来的噪声的影响，则相比图4?图6所示的第I实施方式?第3实施方式而言优选第4实施方式的玻璃天线400。
[0109]但是，若使连接元件4过度延伸，则图6所说明的将元件2与元件3彼此靠近地平行配置所引起的电容耦合所带来的增益提高的程度减小。
[0110]此时，对于来自噪声的影响(噪声导致的减少量)，若离开规定量的距离则会有所缓和，相对于此，同元件2与元件3的平行的长度L2//L3相应地，电容耦合带来的增益提高逐渐发生变化，因此随着连接元件4的导体长度L4变长，与高频的频带的增益提高的程度相比，低频带的频带的增益降低的程度较大。
[0111]因而，从避免增益降低、提高增益整体这一点而言，如本实施方式那样设置连接元件4，至少连接元件4的导体长度L4设定为包括连接元件4和元件3的连结元件5的全长L43的60%以下、优选10%?40%左右较好。
[0112]另外，从防止与车辆壳体19之间的干涉的观点而言，优选的是，即使在设有连接元件4的情况下，连结元件5的导体长度L43也比元件2的元件长度短。
[0113]另外，作为本实施方式的变形例，也可以不设置元件(第3线条元件)3，不在连接点e分支，而是自连接元件4以大致垂直地弯曲的方式连接元件I (第I线条元件)。
[0114]<第5实施方式>
[0115]图9是设置有第5实施方式的玻璃天线500(车辆用天线的一例)的车辆用窗玻璃的俯视图，示出了窗玻璃(前挡风玻璃)11的右上侧区域。
[0116]本实施方式与图7所示的实施方式的不同点在于，在图7所示的玻璃天线400的天线元件α(第I天线导体的一例)的基础上，元件2的起点自与元件I之间的连接点b向中心线20侧延伸至端部f。在该情况下，也取得与图7同样的效果。
[0117]<第6实施方式>
[0118]图10是设置有第6实施方式的玻璃天线600(车辆用天线的一例)的车辆用前方窗的俯视图，示出了窗玻璃(前挡风玻璃)11的右上侧区域。
[0119]在本实施方式中，为使图7所示的玻璃天线400左右反转而得到的结构(对反转的元件的附图标记附加附图标记r)。在本实施方式中，供电部9位于比天线元件α、β靠车辆壳体19的侧缘部19b侧的位置。在该情况下，也取得与图7同样的效果。
[0120]<第7实施方式>
[0121]图11是设置有第7实施方式的玻璃天线700(车辆用天线的一例)的车辆用前方窗的俯视图，示出了前方窗的右上侧区域。本实施方式在天线元件α的元件2朝向供电部9沿着水平方向延伸这一点与第5实施方式不同。换言之，以图10中的元件Ir为基准，呈线对称状替换元件2r。在该情况下，也取得与图7同样的效果。
[0122]以上，利用多个实施方式例说明了玻璃天线和窗玻璃，本发明并不限定于所述实施方式例。与其他的实施方式例的一部分或全部的组合、置换等各种变形和改良能够包括在本发明的范围内。
[0123]【实施例】
[0124]针对将所述玻璃天线的形态安装于实际的汽车用窗玻璃(前挡风玻璃)而制作成的汽车用玻璃天线，说明其天线增益的实测结果。
[0125]将形成有玻璃天线的汽车用窗玻璃以相对于水平面倾斜大约27.3°的状态组装于转台上的汽车的窗框，对天线增益进行了实测。以电波从水平方向对窗玻璃从各方向进行照射的方式使转台旋转。
[0126]天线图案的供电部借助放大器和测量线缆成为网络分析仪，各连接点利用连接器接线。图案和放大器也可以利用导电性的弹性体(接点橡胶)连接。
[0127]以组装有天线的玻璃的汽车中心一致的方式使汽车在水平方向上旋转360°。旋转角度每旋转3°，在波段III的频率范围，每3MHz测量一次天线增益的数据。电波的发送位置与天线导体之间的仰角以大致水平方向(在将与地面平行的面设为仰角= 0°、将天顶方向设为仰角= 90°的情况下，仰角=0°的方向)测量。以半波长偶极天线为基准，以半波长偶极天线的天线增益为OdBd的方式对天线增益进行了标准化。
[0128]((例I))
[0129]图12表示对图7所示的玻璃天线400和比较例的玻璃天线90的平均增益进行比较的表。
[0130]本发明为水平成分较长的水平图案(横向图案)，将单位设为mm，图7中的实施方式的形状中的尺寸为
[0131]L4:40
[0132]L3:60
[0133]LI:45
[0134]L2:168
[0135]L6:35。
[0136]其中，表示附图标记)表示元件*的导体长度。各元件的导体宽度为0.8mm。自例如金属制的汽车壳体19的上缘部19a到供电部8 (天线元件β)为止的距离为5mm。供电部8是纵长为14_、横长为20mm的长方形。
[0137]例如，在本实施中作为比较例使用的垂直基调图案的一例表示在图13中。在图13所示的比较例中，由垂直图案构成的玻璃天线90包括沿大致垂直方向(沿着窗玻璃11的遮蔽膜14的突出部15延伸的方向)延伸的天线元件α?以及沿水平方向延伸的天线元件β?。天线元件α?设有:元件91，其与供电部94连接，沿着窗玻璃11的遮蔽膜14的突出部15延伸；以及元件92，其与元件91的下端连接，沿着水平方向延伸。天线元件β?由元件93构成。
[0138]将单位设为mm，这样的图13中的比较例的玻璃天线90的尺寸为
[0139]L93:100
[0140]L91:200
[0141]L92:59o
[0142]在此，本实施例的形状的最长路径长度为L3、L1和L4这三者的合计，为253mm，比较例的玻璃天线90的最长路径长度为元件L91和L92这两者的合计，为259mm。因而，本发明的图7中的实施方式的导体长度和图13所示的比较例的导体长度这两者均包含在表示性能提高的174mm?319mm的范围内。因而，不需要考虑导体长度差带来的影响。
[0143]由图12可知，与图13中的比较例的玻璃天线90相比，通过像本发明的一实施方式那样构成玻璃天线，即使天线构成为水平图案，在作为垂直极化波的L波段、波段III，也均能够提高DAB的平均增益G。
[0144]((例2))
[0145]图14A中的表和图14B中的图表是将图4所示的玻璃天线100的形态安装于实际的汽车的前挡风玻璃而制作成的汽车用玻璃天线的实测数据。图14A是在将L12(=L1+L2)的导体长度固定在250mm的状态下使沿垂直方向延伸的元件I的导体长度LI与沿水平方向延伸的元件2的导体长度L2之比L1:L2(纵横比)以L2增大的方式变化时的、L2相对于LI的比例X以及玻璃天线100的平均增益的实测数据。
[0146]图148是使1^2[111111]变化为125、150、200、230、250时的波段111(1701取?2401取)的平均增益，横轴是频率F[MHz]，纵轴是平均增益G[dBd]。平均增益表示在所述频带内每3MHz测量到的旋转角度每旋转3°时的天线增益的频带下的平均值。
[0147]图15A表示使图4所示的玻璃天线100的纵横比变化时的、天线增益相对于元件2的导体长度L2的图表，横轴为L2[mm]，纵轴为平均增益G[dBd]。图15B是平均增益相对于图4所示的玻璃天线100的比例X的图表。
[0148]实测到图14A?图15B时的除L12以外的尺寸与例I相同。其中，在本实施中未配置天线元件β。
[0149]另外，在本实施例中，天线的最长路径长度La为L12(= L1+L2)，若设定为250mm，则最适合接收所述波段III的导体长度在(3/16).Agl以上且(11/32).Agl以下、即174mm以上且319mm以下的范围内。
[0150]由图14A?图15B可知，随着玻璃天线的纵横比中的纵向元件长度变长，增益提高。[0151 ]因此，例如，为了接收广播波，作为品质的阈值，在将平均增益设为最低一 1dB时，在使用在本实验中利用的全长为250mm的天线元件的情况下，优选元件长度小于240mm、SP横向长度相对于纵向长度的纵横比为1:24以下。更优选为1:20以下。而且，若是比增益的降低增大之前的例如L2相对于LI的比例X所示的图15B中的1:20还要小的比例，则能够进一步提高平均增益，因此更加优选。
[0152]S卩，优选元件2的元件长度(导体长度)L2比元件I的导体长度LI的I倍长且为元件I的导体长度LI的20倍以下的长度。
[0153]((例3))
[0154]图16A表示在与图14B不同的条件下测量时的使天线图案的纵横比变化时的图表。图16A中的图表是针对将图7所示的玻璃天线400的形态安装于实际的汽车的前挡风玻璃(前方窗板)而制作成的玻璃天线，在将L12(=L1+L2)的导体长度固定在253mm的状态下使沿垂直方向延伸的元件I的导体长度LI与沿水平方向延伸的元件2的导体长度L2之比L1:L2(纵横比)以L2增大的方式变化时的、L2相对于LI的比例X以及玻璃天线400的平均增益的实测数据。图16A是将LI [mm]变化为45、35时的波段III (170MHz?240MHz)的平均增益，横轴为频率F[MHz]，纵轴为平均增益G[dBd]。平均增益表示在所述频带内旋转角度每旋转3°时的天线增益的频带下的平均值。
[0155]另外，在图16B中示出了表示波段III的各频率的天线的平均增益和增益最低值的表。
[0156]将单位设为mm，实测到图16A、图16B时的各部的尺寸为
[0157]L43:100
[0158]L4+L1+L2:253
[0159]L4:40/52
[0160]L1:45/33
[0161]L2:168
[0162]L42(L4+L2):208/220
[0163]L6:35。
[0164]除此以外的尺寸与例I相同。
[0165]另外，在本实施例中，最长路径长度La为L412(L4+L1+L2)，即使使图5中的LI和L2的值以合计值固定为203mm的方式变化，也由于最长路径长度La的合计为253mm，不发生变化，因此最适合接收所述波段III的导体长度在(3/16).Agl以上且(11/32).Agl以下、gp174mm以上且319mm以下的范围内。
[0166]元件(第I线条元件)I的导体长度LI的长度为33mm的结构与45mm的结构相比，45mm的结构的性能提尚。
[0?67]与LI = 33mm的结构相比，特别是在LI = 45mm的结构的情况下，在所述DAB无线电的普及率较高的国家(后述)中的较多的国家所利用的8C?13F的频带、S卩199MHz?240MHz的波段III内高频的频带的增益更高。详细而言，波段III内的增益性能的比较结果表示在图16B 中。
[0168]如图16A和图16B所示，如所述那样，即使在设置元件(第3线条元件)3、第4线条元件(连接元件)4的情况下，也优选在沿着与作为垂直极化波的DAB的波段III相同的方向、SP垂直方向延伸的元件I的导体长度LI和沿着水平方向延伸的元件2的导体长度L2的相对关系中在美观性不变差的范围内元件I较长。
[0169]((例4))
[0170]图17表示比较图5所示的玻璃天线200和图6所示的玻璃天线300、即有无增设元件(第3线条元件)3的情况而得到的在波段III的各频率的天线增益。图17是使L3[mm]变化为0、100时的波段III (170MHz?240MHz)的平均增益，横轴为频率F[MHz]，纵轴为平均增益G[dBd]。平均增益表示在所述频带内旋转角度每旋转3°时的天线增益的频带下的平均值。
[0171]将单位设为mm，实测到图17时的各部的尺寸为，
[0172]LI:50
[0173]12:200
[0174]L12:250
[0175]L3:0/100o
[0176]除此以外的尺寸与例I相同。其中，在本实施中，未配置天线元件β。
[0177]另外，在本实施例中，最长路径长度La为L12(L1+L2)，若设定为250_，则最适合接收所述波段III的导体长度在(3/16).Agl以上且(11/32).Agl以下、g卩174mm以上且319mm以下的范围内。
[0178]在图6中的玻璃天线300增设作为水平方向(横向)元件的元件3，从而与图5中的玻璃天线200的性能相比，特别是在216MHz?231Mz的频带，平均增益提高。例如，在225MHz时，提尚0.9dB增?。
[0179]在图17中，表示比元件2的导体长度L2 = 200mm短的元件3的导体长度L3 = 10mm时，通过实验可知，在LI = 50mm、L2 = 200mm时，若设定为L3 = 100mm，则平均增益提高最多，如果进一步加长，则会更多地受到来自金属制的汽车的壳体19的影响，增益降低。
[0180]在此，波段III细分为5A?13F的频率块。例如，在DAB无线电的普及率较高的国家，在挪威主要利用8C和IlC?13F，在UK主要利用1B?12D，在丹麦主要利用9B?13C，在澳大利亚主要利用9 A?1 B的频带。因而，较多的国家所利用的8 C?13 F的频带、S卩19 9 M H z?240MHz的波段III内的高频的频带的增益更高，故而优选。
[0181]如图6中的第3实施方式那样，增设作为水平方向线条元件的元件3，从而由图17可知特别是在216MHz?231Mz的频带下，平均增益提高。因而，从提高较多的国家所使用的频率的频带的增益这一点出发，若如第3实施方式那样增设元件3，则与第2实施方式的结构相比是优选的。
[0182]((例5))
[0183]图18是表示使天线图案的分支的位置点变化时的、波段III的各频率的天线增益的图表。详细而言，针对将图7所示的玻璃天线400的形态安装于实际的汽车的窗玻璃11而制作成的汽车用玻璃天线，在将L42(=L2+L4)的导体长度固定在200mm的状态下以使作为水平方向元件的元件4的长度(分支位置)L4变长的方式使分支位置变化、并伴随于此还使第2元件的长度缩短时的天线增益的实测数据。图18是使L4[mm]变化为0、10、40时的波段III(170MHz?240MHz)的平均增益，横轴为频率F[MHz]，纵轴为平均增益G[dBd]。平均增益表示在所述频带内旋转角度每旋转3°时的天线增益的频带下的平均值。
[0184]将单位设为mm，实测到图18时的各部的尺寸为，
[0185]L42(L4+L2):200
[0186]LI:50
[0187]L4+L1+L2:250
[0188]L2:200/190/160
[0189]L3:100/90/60
[0190]L4:0/10/40o
[0191 ]除此以外的尺寸与例I相同。其中，在本实施中，未配置天线元件β。
[0192]另外，在本实施例中，最长路径长度La为(L4+L1+L2)，即使以图7中的L4和L2的值的合计为200mm的方式使L4与L2的比例变化，也由于最长路径长度La的合计为250mm，不发生变化，因此最适合接收所述波段III的导体长度在(3/16).Agl以上且(11/32).Agl以下、即174mm以上且319mm以下的范围内。
[0193]由图18可知，在不进行分支而是元件I如所述第3实施方式那样直接与供电部8连接的连接元件4的导体长度L4 = 0的情况下，在231MHz?240MHz的频带下，平均增益比较低。如所述那样，231MHz?240MHz的频带在波段III中属于较多的国家所使用的高频的频带，优选在该频带提高增益。
[0194]例如，比较连接元件4的导体长度L4 = 1mm和L4 = 40mm，在240MHz时，提高0.9dB。并且，在L4 = 40mm的情况下，在189MHz的频带下，平均增益降低比较多。像这样，随着连接元件4的导体长度L4变长，L2的长度变短，呈现出如下这样的相悖的关系，S卩:因距噪声源的距离减小而高频的频带的增益提高，因电容耦合的距离的减小而低频的频带的增益降低。
[0195]因而，从避免增益降低、提高增益整体这一点而言，优选的是，像本实施方式那样设置连接元件，至少连接元件4的导体长度L4设定为60mm以下、优选1mm左右。
[0196]另外，从防止与金属制的汽车的壳体19之间的干涉的观点而言，优选的是，即使在设置连接元件4的情况下，连接元件4和元件3的元件长度的合计也短于元件2的导体长度L2o
[0197]((例6))
[0198]图19A表示在与图18不同的条件下测量时的、使天线图案的分支的位置变化时的图表。图19A是使L4[mm]变化为0、25、50时的波段III(170MHz?240MHz)的平均增益，横轴为频率F[MHz]，纵轴为平均增益G[dBd]。平均增益表示在所述频带内旋转角度每旋转3°时的天线增益的频带下的平均值。
[0199]在图19B中示出了表示波段III的各频率的天线的平均增益和增益最低值的表。
[0200]将单位设为mm，实测到图19A、图19B时的各部的尺寸为，
[0201]L43:100
[0202]L42(L4+L2):208
[0203]LI:45
[0204]L4+L1+L2:253
[0205]L3:100/75/50
[0206]L4:0/25/50
[0207]L2:208/183/158
[0208]L6:35。
[0209]除此以外的尺寸与例I相同。其中，对于测量到图19A、19B的条件与测量到图18的条件，影响性能的相机的GND布置、即与相机连接的噪声线的配置不同，因此图表的波形稍微不同。
[0210]另外，在本实施例中，最长路径长度La为(L4+L1+L2)，即使使图7中的L4、L3、L1的值以L4+L1的合计值固定为208mm的方式变化，也由于最长路径长度La的合计为253mm，不发生变化，因此最适合接收所述波段III的导体长度在(3/16).Agl以上且(11/32).Agl以下、即174mm以上且319mm以下的范围内。
[°211 ] 在此，比较连接元件4的导体长度L4为Omm的结构、25mm的结构、50mm的结构，可知2 5mm、5 Omm的结构的性能提高。
[0212]使纵线位置向侧缘部19b的方向移动，从而高域的性能提高。另外，在本实验中，如图19A所示那样，距噪声源的距离的影响表现在高频频带，与此折衷的电容耦合的长度降低所带来的影响表现在中频频带?低频频带。
[0213]因此，在本实施例中，最优选连接元件4的导体长度L4= 25mm时。
[0214]附图标记说明
[0215]1、第I线条元件;2、第2线条元件;3、第3线条元件;4、第4线条元件;6、线条元件;8、
9、供电部；11、窗玻璃(窗板)；11&、1113、11(3、11(1、窗玻璃的外周缘;14、遮蔽膜;19、车辆壳体(汽车的壳体)；19a、19b、19c、19d、车体凸缘的端部(壳体的开口部)；20、中心线;22、相机；23、控制线；100、200、300、400、500、600、天线(车辆用天线)；α、天线元件(第I天线导体);β、天线元件(第2天线导体)。
【主权项】
1.一种车辆用天线，该车辆用天线设于窗板，该窗板设置于车辆壳体的开口部，该车辆用天线用于接收垂直极化波，其中， 该车辆用天线在所述开口部的上缘部附近且是在所述窗板的水平方向中心线与所述开口部的侧缘部之间具有第I天线导体和供电部， 所述第I天线导体包括: 第I线条元件，其沿垂直方向延伸，其上端直接与所述供电部的第I连接点连接或者借助连接元件与所述供电部的第I连接点连接;以及 第2线条元件，其与所述第I线条元件的下端或下端附近连接且沿水平方向延伸，具有比所述第I线条元件的导体长度长的导体长度。2.根据权利要求1所述的车辆用天线，其中， 所述车辆的所述窗板为车辆前方的窗板。3.根据权利要求1或2所述的车辆用天线，其中， 所述第2线条元件被设为比所述供电部远离所述上缘部。4.根据权利要求1?3中任意一项所述的车辆用天线，其中， 所述第2线条元件以所述第I线条元件的所述下端为起点向远离所述供电部的方向延伸。5.根据权利要求1?4中任意一项所述的车辆用天线，其中， 所述第2线条元件的导体长度比所述第I线条元件的导体长度的I倍长，且为所述第I线条元件的导体长度的20倍以下。6.根据权利要求1?5中任意一项所述的车辆用天线，其中， 所述第I天线导体还包括第3线条元件，该第3线条元件以所述第I线条元件的所述上端为起点与所述第2线条元件大致平行地延伸。7.根据权利要求6所述的车辆用天线，其中， 所述第I线条元件的所述上端借助所述连接元件与所述供电部连接，所述连接元件的导体长度与所述第3线条元件的导体长度之和比所述第2线条元件的导体长度短。8.根据权利要求1?7中任意一项所述的车辆用天线，其中， 该车辆用天线还包括第2天线导体，该第2天线导体以与所述供电部的不同于所述第I连接点的第2连接点为起点沿水平方向延伸，该第2天线导体不与所述第I天线导体接触。9.根据权利要求8所述的车辆用天线，其中， 所述第I天线导体和所述第2天线导体用于接收彼此不同的频带的垂直极化波。10.根据权利要求1?9中任意一项所述的车辆用天线，其中， 所述供电部为正极侧供电部，在所述窗板未设置负极侧供电部。11.一种窗板，其中， 该窗板具有权利要求1?1中任意一项所述的车辆用天线。
【文档编号】H01Q21/30GK106025485SQ201610183281
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月28日
【发明人】越智达也, 斋藤贡, 斋藤贡一, 伊东昌辉, 德永谕, 岸本祐辉
【申请人】旭硝子株式会社