專利名稱：車輛用玻璃天線及車輛用窗玻璃的制作方法
技術領域：
本發明涉及車輛用玻璃天線及具備車輛用玻璃天線的車輛用窗玻璃，所述車輛用 玻璃天線在設有具有多個并排的加熱線的除霧器的窗玻璃上，設有第一天線導體及第二天 線導體、以及在與上述多個加熱線并排方向平行的方向上相互靠近的第一供電部及第二供 電部。
背景技術：
一直以來，作為消除直接波和被山、建筑物等障礙物反射的反射波之間的干涉等 引起的電波的接收電平的變動(衰減)的手段之一，例如已知有日本特開平6-21711號公 報所述的分集(diversity)方式。專利文獻1所公開的汽車用天線裝置中，在汽車的后玻 璃上具備接收FM廣播并輸出FM主信號的主天線和接收FM廣播并輸出FM輔助信號的輔助 天線，其中，在FM主信號和輔助信號之間以具有規定的相位差的狀態進行合成，在該合成 電平比規定值低的情況下，變更該相位差以得到可充分用于接收的信號電平。即，通過調整 合成時的相位差，來改變上述合成電平。此外，周知的是，一般根據應接收的電波的波長而拉開多個天線間的空間距離，由 此使由各天線接收的電波的接收信號彼此在理論上不相關，得到所謂的空間分集效果。艮口， 多個天線間的距離越長，則越能夠降低表示由一方的天線接收的接收波的振幅變動與由另 一方的天線接收的接收波的振幅變動的相關程度的相關系數，因此能夠充分發揮空間分集 效果。但是，對于在窗玻璃上形成的玻璃天線，不能像桿式天線那樣實測天線間的物理 距離，因此難以進行基于空間距離的天線的設計。因此，本申請人發現，在車輛用窗玻璃上 設有兩個天線導體的玻璃天線的情況下，發送一定頻率的電波時，在由一方的天線導體接 收的接收波和由另一方的天線導體接收的接收波之間產生的相位差δ越大，則在玻璃天 線上越能充分發揮空間分集效果。即，能夠將相位差δ與天線間距離等價地考慮。因此，為了充分得到所要求的空間分集效果，需要通過對天線導體的配置位置、天 線導體自體的形態等進行調整，來加大作為玻璃天線自體的特性而被檢測出的相位差S。 例如，若隔開兩個天線導體各自的供電部的配置位置，則這兩個天線導體的配置位置也易 于隔開，因此易于加大相位差δ。但是，根據供電部的設置位置、配線部位等車輛的規格，有時必須使兩個天線導體 各自的供電部彼此靠近。該情況下，不易增大相位差δ。
發明內容
因此，本發明的目的在于，提供車輛用玻璃天線及具備該車輛用玻璃天線的車輛 用窗玻璃，所述車輛用玻璃天線具有下述天線特性即使供電部彼此靠近，構成分集天線的 天線導體各自的接收波之間的相位差也較大且各天線導體的增益也較高。為了實現上述目的，本發明的車輛用玻璃天線，在設有具有多個并排的加熱線的
4除霧器的窗玻璃上，設有第一天線導體及第二天線導體、以及在與上述多個加熱線的并排 方向平行的方向上彼此靠近的第一供電部及第二供電部，其中，上述第一天線導體具備第 一元件、第二元件和第三元件，上述第一元件以上述第一供電部為起點，沿第一方向即與上 述并排方向垂直且靠近上述除霧器的方向延伸，上述第二元件以上述第一元件為起點，沿 第二方向即與上述并排方向平行的方向且相對于上述第一元件在上述第二供電部側的方 向延伸，上述第三元件包括第一部分元件、第二部分元件和第三部分元件，上述第一部分元 件向與上述第二方向相反的方向即第三方向以上述第一元件為起點延伸，上述第二部分元 件向與上述第一方向相反的方向即第四方向以上述第一部分元件為起點延伸，上述第三部 分元件向與上述并排方向平行的方向以上述第二部分元件為起點延伸，上述第二天線導體 具備第四元件和連接元件，上述第四元件在以上述第二供電部為起點向上述第二方向延伸 后，在上述第二方向側繞過上述第二元件的上述第二方向側的元件端部而向上述第三方向 延伸，上述連接元件連接上述第四元件和上述除霧器。 根據本發明，可得到如下天線特性即使供電部彼此靠近，構成分集天線的天線導 體各自的接收波之間的相位差也較大且各天線導體的增益也較高的天線特性。
圖1是車輛用玻璃天線100(200、500)的俯視圖。
圖2是車輛用玻璃天線300的俯視圖。
圖3是車輛用玻璃天線400的俯視圖。
圖4是車輛用玻璃天線600的俯視圖。
圖5是車輛用玻璃天線700的俯視圖。
圖6是車輛用玻璃天線800的俯視圖。
圖7是改變導體長度xC時的天線增益和相位差的實測數據。
圖8是改變導體長度xC時的天線增益和相位差的實測數據。
圖9是改變導體長度xA時的天線增益和相位差的實測數據。
圖10是改變導體長度xA時的天線增益和相位差的實測·
圖11是改變距離xD時的天線增益和相位差的實測數據。
圖12是改變距離xD時的天線增益和相位差的實測數據。
圖13是車輛用玻璃天線800的天線增益和相位差的實測數據。
具體實施例方式以下參照
用于實施本發明的方式。在用于說明實施方式的附圖上，對方 向沒有特別記載時是指圖上的方向。此外，對于平行、直角等方向，允許不損害本發明的效 果的程度的偏移。此外，這些附圖是面向窗玻璃的面觀察時的圖，且是將窗玻璃安裝在車輛 上的狀態下的車內觀察的圖，但也可以作為車外觀察的圖參照。例如是在窗玻璃安裝于車 輛的后部的后玻璃的情況下，圖上的左右方向相當于車寬方向。此外，本發明不限于后玻 璃，只要是設有具有多個并排的加熱線的除霧器的窗玻璃即可。圖1是本發明的實施方式的車輛用玻璃天線100的俯視圖。圖1的實線所示的車 輛用玻璃天線100，是下述的玻璃天線在設有具有多個并排的加熱線的除霧器30的窗玻璃12上，平面地設有第一天線導體及第二天線導體、以及在與多個加熱線的并排方向平行 的方向上互相靠近的第一供電部及第二供電部。車輛用玻璃天線100是設定第一天線導體作為主天線導體、設定第二天線導體作 為輔助天線導體的分集方式的玻璃天線。也可以設定第一天線導體作為輔助天線導體，設 定第二天線導體作為主天線導體。第一天線導體是連接于第一供電部即供電部16A的天線 導體，第二天線導體是連接于第二供電部即供電部16B的天線導體。除霧器30為具有多個并排的加熱線(圖1中例示了 13根加熱線30a 30m)和 對該加熱線供電的多個帶狀的母線(圖1中例示了兩根母線31A、31B)的通電加熱式的圖 案。多根加熱線例如以在將窗玻璃12安裝于車輛的狀態下在與水平面(地平面)平行的 方向上并排的方式配置在窗玻璃12上。彼此并排的加熱線為2根以上即可。并排的多根 加熱線通過短路線32A、32B而被短路。母線31A、31B在圖1的情況下，在窗玻璃12的左側 區域及右側區域上分別各至少設置一根，沿窗玻璃12的縱方向或大致縱方向伸長。車輛用玻璃天線100中，作為連接于供電部16A的第一天線導體的圖案，具備第一 元件即天線元件1、第二元件即天線元件2、第三天線元件即天線元件3。天線元件1以供電部16A為起點，沿第一方向即與加熱線的并排方向垂直且靠近 除霧器30的方向(在圖上為下方向)延伸。例如，供電部16A及供電部16B在將窗玻璃12 安裝于車輛的狀態下在與水平面(地平面)平行的方向上分離的方式沿著窗玻璃12的外 周配置時，天線元件1向相對于供電部16A及供電部16B的分離方向成直角的方向且相對 于窗玻璃12的外周朝向內側的方向延伸。天線元件2以天線元件1的向第一方向延伸的終端即第一終端部Ig為起點，沿第 二方向即與加熱線的并排方向平行的方向且相對于天線元件1在供電部16B—側的方向 (在圖上為左方向)延伸。天線元件2延伸到以終端部Ig為起點的向第二方向延伸的終端 即第二終端部2g。天線元件3包括第一部分元件即元件3a、第二部分元件即元件3b、和第三部分元 件即元件3c。元件3a向與第二方向相反的方向即第三方向(在圖上為右方向)以天線元 件1的終端部Ig為起點延伸。元件3b向與第一方向相反的方向即第四方向(在圖上為上 方向)以元件3a的向第三方向延伸的終端即終端部3ag為起點延伸。元件3c向第三方向 以元件3b的向第四方向延伸的終端即終端部3bg為起點延伸到終端部3cg為止。元件3c 以終端部3bg為起點，向第三方向延伸后在終端部3cg附近向第一方向一側彎曲并延伸。但 是也可以不彎曲而為直線。此外，車輛用玻璃天線100中，作為與供電部16B連接的第二天線導體的圖案，具 備第四元件即天線元件4、和將天線元件4與除霧器30連接的連接元件9。天線元件4以供電部16B為起點向第二方向延伸后，在天線元件2的第二方向側 的元件端(圖1中為終端部2g)的第二方向側向第一方向延伸，之后向第三方向延伸并繞 過天線元件2。天線元件4包括以供電部16B為起點向第二方向延伸的部分元件4a、以部 分元件4a的向第二方向的延伸的終端部4ag為起點向第一方向側延伸的部分元件4b、以 及部分元件4b的向第一方向側的延伸的終端部4bg為起點向第三方向側延伸的部分元件 4c。部分元件4c沿著天線元件2及除霧器30的最上段的加熱線30a的至少任一方，在被 加熱線30a和天線元件2夾著的區域延伸。
連接元件9在連接點9g將天線元件4的延伸的終端部(即，部分元件4c向第三 方向延伸的終端部4cg)連接于加熱線30a。連接元件9以終端部4cg為起點，可以直線地 朝向第一方向延伸，也可以彎曲并朝向第一方向延伸。此處，“終端部”可以是天線元件的延伸的終點，也可以是作為該終點跟前的導體 部分的終點附近。此外，供電部16A及與供電部16A連接的第一天線導體、供電部16B及與供電部 16B連接的第二天線導體、以及除霧器30是將含有銀漿等導電性金屬的漿料印制在窗玻璃 板的車內側表面上并燒制而形成。但是，不限于該形成方法，還可以將由銅等導電性物質構 成的線狀體或箔狀體形成在窗玻璃的車輛側表面或車外側表面上，也可以通過粘接劑等粘 貼在窗玻璃上，也可以設在窗玻璃自身的內部。車輛用玻璃天線100是分集型的天線。由第一天線導體接收的電波的接收信號經 由與相當于供電點的供電部16A電連接的第一導電性部材，傳送到車輛上搭載的信號處理 電路。同樣地，由第二天線導體接收的電波的接收信號經由與相當于供電點的供電部16B 電連接的第二導電性部材，傳送到車輛上搭載的信號處理電路。作為用于經由供電部16A向第一天線導體供電的供電線，使用同軸電纜時，使同 軸電纜的內部導體與供電部16A電連接，使同軸電纜的外部導體與車體接地。此外，用于將 與信號處理電路連接的導線等的導電性部材和供電部16A電連接的連接器，也可以采用安 裝在供電部16A內的結構。對于第二天線導體及供電部16B也一樣。供電部16A、16B的形狀、及供電部16A與16B的間隔，根據上述的導電性部材或連 接器的安裝面的形狀、這些安裝面的間隔確定即可。例如安裝上優選正方形、大致正方形、 長方形、大致長方形等的方形或多邊形。此外，也可以是圓、大致圓形、橢圓、大致橢圓等的 圓形。此外，供電部16A的面積和供電部16B的面積可以相等，也可以不同。此外，天線元件2也可以包括第一延長元件，其以向將天線元件1上的點(包括終 端部Ig)作為起點的第二方向(圖上的左方向)延伸的終端部為起點，沿相對于加熱線的 并排方向成直角的方向延伸。第一延長元件也可以在向第四方向延伸后，向與加熱線的并 排方向平行的方向折回并延伸。例如，作為本發明的實施方式，可列舉出如圖1的虛線所示將天線元件2變形后的 車輛用玻璃天線200。玻璃天線200的天線元件2包括第一部分元件2a、第二部分元件2b、 第三部分元件2c。元件2b和元件2c相當于第一延長元件。元件2a向第二方向以天線元 件1的終端部Ig為起點延伸。元件2b以不與天線元件4連接的方式，沿第四方向(在圖 上為上方向)，以元件2a的向第二方向延伸的終端即終端部2ag為起點延伸。元件2c沿第 三方向，以元件2b的向第四方向延伸的終端即終端部2bg為起點延伸到終端部2cg。元件 2c以終端部2bg為起點，向第三方向延伸后在第一方向側(或第四方向側)不彎曲地延伸 到終端部2cg為止，但也可以向第一方向側(或第四方向側)彎曲。終端部2cg相對于天 線元件1位于第二方向側。此外，例如，作為本發明的實施方式，可列舉出如圖2所示將天線元件2變形后的 車輛用玻璃天線300。在圖2中，將與圖1的玻璃天線100形態相同的部分省略。玻璃天線 300的天線元件2包括第一部分元件2a、第二部分元件2b、第三部分元件2c。元件2b和元 件2c相當于第一延長元件。元件2a向第二方向，以天線元件1的中間部Im為起點延伸。元件2b沿第一方向(在圖上為下方向)，以元件2a的向第二方向延伸的終端即終端部2ag 為起點延伸。元件2c以不與天線元件4連接的方式，沿第三方向，以元件2b的向第一方向 延伸的終端即終端部2bg為起點延伸到終端部2cg。元件2c以終端部2bg為起點，向第三 方向延伸后在第一方向側或第四方向側不彎曲地延伸到終端部2cg為止，但也可以向第一 方向側或第四方向側彎曲。終端部2cg相對于天線元件1位于第二方向側。此外，例如，作為本發明的實施方式，可列舉出如圖3所示將天線元件2變形后的 車輛用玻璃天線400。在圖3中，將與圖1的玻璃天線100形態相同的部分省略。玻璃天線 400的天線元件2包括第一部分元件2a、第二部分元件2b、第三部分元件2d、第四部分元件 2e。元件2b、元件2d和元件2e相當于第一延長元件。元件2a向第二方向，以天線元件1 的中間部Im為起點延伸。元件2b沿第一方向，以元件2a的向第二方向延伸的終端即終端 部2ag為起點延伸。元件2d向第二方向，以元件2b的向第一方向延伸的終端即終端部2bg 為起點延伸。元件2e向第四方向，以元件2d的向第二方向延伸的終端即終端部2dg為起 點，延伸到終端部2eg為止。元件2e以終端部2dg為起點向第四方向延伸后向第三方向側 彎曲并延伸到終端部2eg，但也可以不向第三方向側彎曲。終端部2eg相對于元件2b位于 第二方向側。此外，作為本發明的實施方式，可列舉出如圖1的虛線所示相對于車輛用玻璃天 線100追加輔助元件7a的車輛用玻璃天線500，該輔助元件7a以元件3b為起點沿與加熱 線的并排方向平行的方向延伸。輔助元件7a以元件3b上的點(包括終端部3ag)為起點， 向第三方向沿加熱線30a延伸。而且，天線元件3包括第二延長元件，該第二延長元件與元 件3c連接且向相對于加熱線的并排方向成直角的方向、在圖1中向第一方向延伸。元件3d 相當于第二延長元件。元件3d以終端部3cg為起點，向第一方向延伸到終端部3dg為止。此外，例如，作為本發明的實施方式，可列舉出如圖4所示將天線元件3變形后的 車輛用玻璃天線600。圖4中，將與圖1的玻璃天線100形態相同的部分省略。玻璃天線 600的天線元件3包括第一部分元件即元件3a、第二部分元件即元件3b、第三部分元件即 元件3c。元件3a向第三方向以天線元件1的終端部Ig為起點延伸。元件3b向第四方向 以元件3a的向第三方向延伸的終端即終端部3ag為起點延伸。元件3c向第二方向以元件 3b的向第四方向延伸的終端即終端部3bg為起點延伸到終端部3cg為止。元件3c以終端 部3bg為起點，向第二方向延伸后不向第一方向側或第四方向側彎曲而延伸到終端部3cg 為止，但也可以向第一方向側或第四方向側彎曲。終端部3cg相對于天線元件1位于第三 方向側。此外，例如，作為本發明的實施方式，可列舉出如圖5所示將天線元件3變形后的 車輛用玻璃天線700。在圖5中，將與圖1的玻璃天線100形態相同的部分省略。玻璃天線 700的天線元件3包括第二延長元件，該第二延長元件與元件3c連接且向相對于加熱線的 并排方向成直角的方向延伸。第二延長元件也可以向相對于加熱線的并排方向成直角的方 向延伸后，向靠近元件3b的方向折回并延伸。第二延長元件包括第四部分元件即元件3d、 第五部分元件即元件3e。元件3d以終端部3cg為起點向第一方向延伸。元件3e以元件3d 的向第一方向延伸的終端部3dg為起點，向第二方向延伸到終端部3eg為止。終端部3eg 相對于元件3b位于第三方向側。此外，圖6是將圖1的車輛用玻璃天線100的第一天線導體變形后的車輛用玻璃天線800的俯視圖。車輛用玻璃天線800相對于車輛用玻璃天線100的第一天線導體追加 多個輔助元件。車輛用玻璃天線800的第一天線導體具備第一輔助元件組，該第一輔助元 件組由以天線元件1為起點而向與加熱線的并排方向平行的方向延伸的一個或二個以上 的輔助元件構成。而且，車輛用玻璃天線800的第一天線導體具備第二輔助元件組，該第二 輔助元件組由以元件3b為起點而向與加熱線的并排方向平行的方向延伸的一個或二個以 上的輔助元件構成。在圖6中，表示了輔助元件8作為第一輔助元件組。輔助元件8向第二方向以天 線元件1的中間點Im為起點延伸到終端部8g為止。終端部8g相對于元件4b位于第三 方向側。此外，圖6中表示了輔助元件7a、輔助元件7b (7b 1、7br)、輔助元件7c (7c 1、7cr) 作為第二輔助元件組。輔助元件7a以終端部3ag為起點向第三方向延伸到終端部7ag為 止。輔助元件7b以元件3b為起點向第二方向延伸到終端部7brg，向第三方向延伸到終端 部7blg為止。輔助元件7c以元件3b為向第二方向延伸到終端部7crg為止，向第三方向 延伸到終端部7clg為止。通過設置第一輔助元件組和第二輔助元件組的至少一方，能夠提 高AM帶的天線增益。此外，圖6中，天線元件3包括以元件3b的終端部3bg為起點向第二方向延伸到 終端部3crg為止的部分元件3cr、向第三方向延伸到終端部3cg為止的部分元件3c。根據上述的圖1 圖6中例示的車輛用玻璃天線，即使供電部彼此靠近，也能夠得 到下述的天線特性構成分集天線的天線導體各自的接收波之間的相位差較大且各天線導 體的增益較高。另外，在本發明中，將作為應接收的廣播頻率帶所希望的廣播頻率帶的中心頻率 的空氣中的波長稱為λ ^，將玻璃波長壓縮率稱為k(其中k = 0.64)，設Xg= λ ^k時， 也考慮到包括天線元件1及天線元件2分支的圖案的玻璃天線的情況，在以最短的距離連 接供電部16Α和元件2的延伸的終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度為0. 19λβ 0. 33 λ g(特別是0. 22 λ g 0. 30 λ g)，這在提高該廣播頻率帶的天線增益的方面可得到理 想的結果。即，以最短的距離連接供電部16A和元件2的延伸的終端的導體路徑中最長的 導體路徑的長度與0.25 λ g(= Ag/4) 一致的方式，調整天線導體的導體長度即可。所謂以最短的距離連接供電部16Α和元件2的延伸的終端的導體路徑中最長的導 體路徑的長度，例如在圖1的情況下，是指連接供電部16Α、終端部Ig和終端部2g的導體路 徑的長度，在圖2的情況下，是指連接供電部16A、中間部Im和終端部2cg的導體路徑的長 度，在圖3的情況下，是指連接供電部16A、中間部Im和終端部2eg的導體路徑的長度。此處，例如日本的FM廣播帶(76 90MHz)的中心頻率為83MHz，83MHz下的λ g 為2313mm。在設定美國的FM廣播帶(88 108MHz)為接收頻率帶的情況下，其中心頻率為 98MHz。在設定電視VHF帶的低頻帶(90 108MHz)為接收頻率帶的情況下，其中心頻率為 99MHz。因此，例如在想要提高日本的FM廣播帶(76 90MHz)的天線增益的情況下，其中 心頻率83MHz下的λ g為2313mm，因此將以最短的距離連接供電部16A和元件2的延伸的 終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度調整為440 763mm(特別是509 693mm)即可。 根據后述的實施例，例如調整為450 750mm即可。此外，在本發明中，將作為應接收的廣播頻率帶所希望的廣播頻率帶的中心頻率
9的空氣中的波長稱為λ ^，將玻璃波長壓縮率稱為k(其中k = 0.64)，設Xg= λ ^k時， 也考慮到包括天線元件1及天線元件3分支的圖案的玻璃天線的情況，在以最短的距離連 接供電部16Α和元件3的延伸的終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度為0. 38 λ g 0. 44 λ g(特別是0. 40 λ g 0. 42 λ g)，這在提高該廣播頻率帶的天線增益的方面可得到理 想的結果。所謂以最短的距離連接供電部16A和元件3的延伸的終端的導體路徑中最長的導 體路徑的長度，例如在圖1、4的情況下，是指連接供電部16A和終端部3cg的導體路徑的長 度，在圖5的情況下，是指連接供電部16A和終端部3eg的導體路徑的長度，在圖6的情況 下，是指連接供電部16A和終端部3cg的導體路徑的長度。因此，例如在想要提高日本的FM廣播帶(76 90MHz)的天線增益的情況下，其中 心頻率83MHz下的λ g為2313mm，因此將以最短的距離連接供電部16A和元件3的延伸的 終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度調整為879 1017mm(特別是926 971mm)即 可。根據后述的實施例，例如調整為900 IOOOmm即可。此外，在本發明中，將作為應接收的廣播頻率帶所希望的廣播頻率帶的中心頻率 的空氣中的波長稱為λ ^，將玻璃波長壓縮率稱為k(其中k = 0.64)，設Xg= λ ^k時， 天線元件1和元件3b的間隔(與加熱線的并排方向平行的方向上的間隔)為0. 13入8以 下(特別是0. 10 λ g以下)，這在提高該廣播頻率帶的天線增益的方面可得到理想的結果。因此，例如在想要提高日本的FM廣播帶(76 90MHz)的天線增益的情況下，其中 心頻率83MHz下的λ g為2313mm，因此將天線元件1和元件3b的間隔(與加熱線的并排方 向平行的方向上的間隔)調整為300mm以下(特別是231mm以下，更優選200mm以下)即 可。此處，天線元件1和元件3b的間隔(與加熱線的并排方向平行的方向上的間隔) 的最小值，只要是為了使天線元件1和元件3b作為不同元件而不是作為相同的元件發揮作 用所需要的最低限度以上的值即可。此外，本發明中，從連接元件9和除霧器30的加熱線30a的連接點9g到加熱線的 并排方向上的除霧器30 (或窗玻璃12)的中央線40為止的最短距離為-150 -50mm，這在 提高該廣播頻率帶的天線增益的方面可得到理想的結果。此處，中央線40是與第一方向平行的假想地引出的直線。此外，對于到加熱線的 并排方向上的除霧器30 (或窗玻璃12)的中央線40為止的最短距離的正負符號，設連接點 9g的位置相對于中央線40位于第三方向側的情況為正，設相對于中央線40位于第二方向 側的情況為負。此外，也可以將由天線導體構成的導體層設在合成樹脂制薄膜的內部或其表面 上，將帶導體層的合成樹脂制薄膜形成在窗玻璃板的車內側表面或車外側表面上，作為玻 璃天線。而且，也可以將形成有天線導體的柔性電路基板形成在窗玻璃板的車內側表面或 車外側表面上，作為玻璃天線。窗玻璃相對于車輛的安裝角度優選相對于水平面(地平面)為15 90°，特別是 優選30 90°。此外，也可以在窗玻璃的面上形成隱蔽膜，在該隱蔽膜上設置天線導體的一部分 或整體。隱蔽膜可列舉出黑色陶瓷膜等的陶瓷。在該情況下，若從窗玻璃的車外側看，則由于隱蔽膜，從車外看不到隱蔽膜上設置的天線導體的部分，成為設計優良的窗玻璃。在圖示 的構成中，將供電部和天線導體中的至少一部分形成在隱蔽膜上，從車外看時僅看到導體 的較細的直線部分，在設計上是優選的。實施例對于通過將圖1 6所示的玻璃天線的實施方式安裝在實際的車輛的后玻璃上而 制作的汽車用玻璃天線的天線增益及相位特性的實測結果進行說明。將形成有玻璃天線的汽車用窗玻璃以相對于水平面傾斜20°的狀態組裝在轉車 臺上的汽車的窗框上，實測天線增益及相位特性。在供電部上安裝連接器，連接于放大器。 放大器是增益為8dB的放大器。此外，放大器通過饋線(1.5C-2V 4.5m)與調諧器連接。使 轉車臺旋轉，以從水平方向相對于窗玻璃從全方向發射電波(頻率76 90MHz的偏波面從 水平傾斜45度的偏波)。在轉車臺的中心上，設置組裝有玻璃天線的玻璃的汽車的車輛中心，使汽車旋轉 360°而進行天線增益及相位差的測定。每旋轉角度5°時，在發射頻率帶76 90MHz上 每IMHz測定天線增益及相位差的數據。電波的發送位置和天線導體的仰角在大致水平方 向(設與地面平行的面為仰角=0°、設天頂方向為仰角=90°時，仰角=0°的方向)上 測定。圖7、8是對于通過將圖1、2、3所示的玻璃天線的實施方式安裝在實際的車輛的后 玻璃上而制作的汽車用高頻玻璃天線，改變在以最短的距離連接供電部16A和元件2的延 伸的終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度xC時的天線增益和相位差的實測數據。圖7 (A)的縱軸表示將在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第一天線導體 (主天線)的、在各頻率測定的天線增益取方位角(Azimuth)方向上的360°的平均所得的 平均值中在帶域內的最小值。圖7(B)的縱軸表示在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計 測的第二天線導體(輔助天線)的天線增益的同樣的最小值。圖7(C)的縱軸表示對于第 一天線導體和第二天線導體的各自接收的接收波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度5°計 測的相位差的絕對值取方位角方向上的360°的平均所得的平均值。圖8 (A)的縱軸表示發 射頻率帶76 90MHz的每IMHz計測的第一天線導體(主天線)的天線增益的平均值。圖 8 (B)的縱軸表示發射頻率帶76 90MHz的每IMHz計測的第二天線導體(輔助天線)的天 線增益的平均值。圖8(C)的縱軸表示對于第一天線導體和第二天線導體的各自接收的接 收波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度Γ計測的相位差的絕對值取方位角方向上的360° 的平均所得的平均值。此外，300Α和300Β的不同點在于圖2所示的玻璃天線300的實施方式中供電部 16Α和中間部Im之間的導體長度。此外，將以最短的距離連接供電部16Α和元件3的延伸的終端的導體路徑中最長 的導體路徑的長度稱為xA，將天線元件1和元件3b的間隔(與加熱線的并排方向平行的方 向上的間隔)稱為xB，將以最短的距離連接供電部16A和元件3的延伸的終端的導體路徑 中最長的導體路徑的長度稱為xC，將從連接元件9和除霧器30的加熱線30a的連接點9g 到加熱線的并排方向上的除霧器30 (或窗玻璃12)的中央線40為止的最短距離稱為xD。此外，將天線元件1的導體長度稱為xl，將元件3a、3b的導體長度分別稱為x3a、 x3b，將元件4的導體長度稱為x4，將連接元件9的導體長度稱為x9，將元件2的第一方向側的元件端部和元件4c的最短距離稱為xll，將供電部16A和中間部Im之間的導體長度稱 為xl2，將供電部16A禾口 16B的分離距離稱為xl3。此外，將中央線40和天線元件1的最短距離稱為x21，將中央線40和部分元件2b 的最短距離稱為x22，將中央線40和短路線32A的最短距離稱為x23，將中央線40和短路 線32B的最短距離稱為x24。圖1、2、3所示的各玻璃天線的天線導體的尺寸如下xA :940mmxB :193mmxD :-93mmxl :150mmx3a :193mmx3b :150mmx4 :960mm(4a,4b 和 4c 的合計長度)x9 :10mmxll :30mmxl2 100mm(天線 300A 的情況)xl2 :30mm(天線 3OOB、400 的情況)xl3 :30mmx21 :93mmx22 500mm (天線 2OO、300A、3OOB 的情況)x22 300mm (天線 400 的情況)x23 :200mmx24 :200mm除霧器30的縱X橫尺寸420mmX1080mm。其中，各天線導體的導體寬度為 0.8mm。此外，供電部16A和接地部16B的尺寸相同。此外，母線31A經由FM線圈(未圖 示)連接到車體地線，母線31B經由FM線圈(未圖示)連接到直流電源的陽極。因此，如圖7、8所示，通過將xC調整為450 750mm，能夠確保相位差為約100°
以上，并且能夠提高第一及第二天線導體的天線增益。此外，圖9是對于通過將圖1所示的玻璃天線500和圖4所示的玻璃天線600的 實施方式安裝在實際的車輛的后玻璃上而制作的汽車用高頻玻璃天線，改變在以最短的距 離連接供電部16A和元件3的延伸的終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度xA時的天 線增益和相位差的實測數據。測定條件與圖7、8的情況相同。圖9 (A)的縱軸表示將在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第一天線導體 (主天線)的、在各頻率測定的天線增益取方位角方向上的360°的平均所得的平均值中在 帶域內的最小值。圖9(B)的縱軸表示在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第二天 線導體(輔助天線)的天線增益的同樣的最小值。圖9(C)的縱軸表示對于第一天線導體 和第二天線導體的各自接收的接收波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度5°計測的相位差 的絕對值取方位角方向上的360°的平均所得的平均值。此外，500A和500B的不同點在于天線元件1和元件3b之間的間隔(與加熱線的并排方向平行的方向上的間隔)xB、和輔助元件7a的導體長度x7a。此外，將中央線40和終端部2g的最短距離稱為x31。圖1、4所示的各玻璃天線的天線導體的尺寸為xB 193mm (玻璃天線500A的情況)xB 343mm (玻璃天線500B的情況)xB :628mm(玻璃天線600的情況)xC :572mmx7a :435mm(玻璃天線500A的情況)x7a 150mm (玻璃天線500B的情況)x31 :515mm其中，對于計測圖7、8的數據時的與圖1、2、3所示的各玻璃天線的天線導體的上 述尺寸相同的尺寸，省略其記載。因此，如圖9所示，通過將xA調整為900 1000mm，能夠確保相位差為約120°以
上，并且能夠提高第一及第二天線導體的天線增益。此外，圖10是對于通過將圖1所示的玻璃天線100的實施方式安裝在實際的車輛 的后玻璃上而制作的汽車用高頻玻璃天線，改變天線元件1和元件3b之間的間隔XB時的 天線增益和相位差的實測數據。測定條件與圖7、8的情況相同。圖10的左側縱軸表示將在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第一天線導 體(主天線)及第二天線導體(輔助天線)的、在各頻率測定的天線增益取方位角方向上 的360°的平均所得的平均值中在帶域內的最小值。圖10的右側縱軸表示對于第一天線導 體和第二天線導體的各自接收的接收波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度5°計測的相位 差的絕對值取方位角方向上的360°的平均所得的平均值。圖1所示的玻璃天線100的天線導體的尺寸如下xA :940mmxC :572mmxD :-93mmxl :150mmx3a 與xB相等地聯動x3b :150mmx4 :960mm(4a,4b 和 4c 的合計長度)x9 :10mmxll :30mmxl3 :30mmx21 :93mmx31 :515mm其中，對于計測圖7、8的數據時的與圖1、2、3所示的各玻璃天線的天線導體的上 述尺寸相同的尺寸，省略其記載。因此，如圖10所示，通過將xB調整為300mm以下，能夠確保相位差為約110°以
上，并且能夠提高第一及第二天線導體的天線增益。
此外，圖11、12是對于通過將圖1所示的玻璃天線100與圖5所示的玻璃天線700 的實施方式安裝在實際的車輛的后玻璃上而制作的汽車用高頻玻璃天線，改變連接點9g 和中央線40的最短距離xD時的天線增益和相位差的實測數據。測定條件與圖7、8的情況 相同。圖11 (A)的縱軸表示將在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第一天線導體 (主天線)的、在各頻率測定的天線增益取方位角方向上的360°的平均所得的平均值中在 帶域內的最小值。圖Il(B)的縱軸表示在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第二天 線導體(輔助天線)的天線增益的同樣的最小值。圖Il(C)的縱軸表示對于第一天線導體 和第二天線導體的各自接收的接收波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度5°計測的相位差 的絕對值取方位角方向上的360°的平均所得的平均值。圖12(A)的縱軸表示在發射頻率 帶76 90MHz的每IMHz計測的第一天線導體(主天線)的天線增益的平均值。圖12(B) 的縱軸表示在發射頻率帶76 90MHz的每IMHz計測的第二天線導體(輔助天線)的天線 增益的平均值。圖12(C)的縱軸表示對于第一天線導體和第二天線導體的各自接收的接收 波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度5°計測的相位差的絕對值取方位角方向上的360°的 平均所得的平均值。此外，700A和700B的不同點在于連接供電部16A和元件3的延伸的終端3e的導 體路徑的長度xA。圖1所示的玻璃天線100的天線導體的尺寸如下xA :940mm (xD = -250、-200、-150、-93mm 的情況)xA :990mm (xD = -50 > Omm 的情況)xA 1040mm (xD = 50mm 的情況)xA 1090mm (xD = 100、150mm 的情況)xA 1140mm (xD = 200mm 的情況)xB :193mmxC :572mmxl :150mmx3a :193mmx3b :150mmx4:與xD聯動而變化x9 :10mmxll :30mmxl3 :30mmx21 :93mmx31 :515mm其中，對于計測圖7、8的數據時的與圖1、2、3所示的各玻璃天線的天線導體的上 述尺寸相同的尺寸，省略其記載。此外，圖5所示的玻璃天線700的天線導體的尺寸如下xA 1040mm (玻璃天線700A的情況)xA 1090mm (玻璃天線700B的情況)
xB :193mmxC :557mmxl :150mmx3a :193mmx3b :150mmx4:與xD聯動而變化x9 :10mmxll :30mmxl3 :30mmx21 :7mmx31 :400mm其中，對于計測圖7、8的數據時的與圖1、2、3所示的各玻璃天線的天線導體的上 述尺寸相同的尺寸，省略其記載。因此，如圖11、12所示，第一天線導體(主天線)的天線增益與xD的值無關，大致 為一定值。此外，第二天線導體(輔助天線)的天線增益以-50mm附近為邊界，隨著xD的 增加或減少而降低。此外，相位差以-50mm附近為邊界，隨著xD的增加或減少而上升。因 此，出于同時保證天線增益和相位差雙方這一點，通過將xD調整為-150mm _50mm，能夠確 保相位差，并且能夠提高第一及第二天線導體的增益。此外，圖13是通過將圖6所示的玻璃天線的實施方式安裝在實際的車輛的后玻璃 上而制作的汽車用高頻玻璃天線的天線增益和相位差的實測數據。測定條件與圖7、8相 同。圖13的左側縱軸表示在發射頻率帶76 90MHz上每IMHz計測的第一天線導體 (主天線)及第二天線導體(輔助天線)的天線增益的平均值。圖13的右側縱軸表示對于 第一天線導體和第二天線導體的各自接收的接收波，將在發射頻率83MHz每旋轉角度1° 計測的相位差的絕對值取方位角方向上的360°的平均所得的平均值。此外，將中央線40和終端部2g (或8g)的最短距離稱為x31，將中央線40和終端部 3crg (或7crg、或7brg)的最短距離稱為x42，將中央線40和終端部7clg (或7ag、或7blg) 的最短距離稱為x43。此外，將天線元件2和輔助元件8的間隔稱為x51，將部分元件4a和輔助元件8 的間隔稱為x52，將部分元件3cl (3cr)和部分元件7cl (7cr)的間隔稱為x53，將部分元件 3cl (3cr)和部分元件7bl (7br)的間隔稱為x54。圖6所示的玻璃天線的天線導體的尺寸如下xA :843mmxB :193mmxC :572mmxD :-93mmxl :150mmx3a :193mmx3b :150mm
x4 :960mm(4a,4b 和 4c 的合計長度)x9 :10mmxll :30mmxl3 :30mmx21 :93mmx31 :515mmx42 :50mmx43 :530mmx51 :80mmx52 :70mmx53 :18mmx54 :70mm其中，對于計測圖7、8的數據時的與圖1、2、3所示的各玻璃天線的天線導體的上 述尺寸相同的尺寸,省略其記載。因此，如圖13所示，根據上述尺寸的玻璃天線800，能夠確保相位差為75°以上， 并且能夠將第一及第二天線導體的天線增益維持的較高。
權利要求
一種車輛用玻璃天線，在設有具有多個并排的加熱線的除霧器的窗玻璃上，設有第一天線導體及第二天線導體、以及在與所述多個加熱線的并排方向平行的方向上彼此靠近的第一供電部及第二供電部，其特征在于，所述第一天線導體具備第一元件、第二元件和第三元件，所述第一元件以所述第一供電部為起點，沿第一方向即與所述并排方向垂直且靠近所述除霧器的方向延伸，所述第二元件以所述第一元件為起點，沿第二方向即與所述并排方向平行的方向且相對于所述第一元件在所述第二供電部側的方向延伸，所述第三元件包括第一部分元件、第二部分元件和第三部分元件，所述第一部分元件向與所述第二方向相反的方向即第三方向以所述第一元件為起點延伸，所述第二部分元件向與所述第一方向相反的方向即第四方向以所述第一部分元件為起點延伸，所述第三部分元件向與所述并排方向平行的方向以所述第二部分元件為起點延伸，所述第二天線導體具備第四元件和連接元件，所述第四元件在以所述第二供電部為起點向所述第二方向延伸后，在所述第二方向側繞過所述第二元件的所述第二方向側的元件端部而向所述第三方向延伸，所述連接元件連接所述第四元件和所述除霧器。
2.根據權利要求1所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第二元件包括第一延長 元件，所述第一延長元件將以所述第一元件作為起點的向所述第二方向的延伸的終端部作 為起點，沿與所述并排方向成直角的方向延伸。
3.根據權利要求2所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第一延長元件沿與所述 并排方向成直角的方向延伸后，沿與所述并排方向平行的方向延伸。
4.根據權利要求1至3中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，設所希望的廣 播頻率帶的中心頻率下的空氣中的波長為λ μ設玻璃波長壓縮率為k(其中k = 0. 64)，設 λ g = λ0 * k,以最短的距離連接所述第一供電部和所述第二元件的延伸的終端的導體路徑中最長 的導體路徑的長度為0. 19 λ g以上、0. 33 λ g以下。
5.根據權利要求1至4中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，以最短的距離 連接所述第一供電部和所述第二元件的延伸的終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度 為450mm以上、750mm以下。
6.根據權利要求1至5中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第三元件 包括第二延長元件，所述第二延長元件與所述第三部分元件連接且沿相對于所述并排方向 成直角的方向延伸。
7.根據權利要求6所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第二延長元件沿相對于 所述并排方向成直角的方向延伸后，向靠近所述第二部分元件的方向折回并延伸。
8.根據權利要求1至7中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，設所希望的廣 播頻率帶的中心頻率下的空氣中的波長為λ μ設玻璃波長壓縮率為k(其中k = 0. 64)，設 λ g = λ0 * k,以最短的距離連接所述第一供電部和所述第三元件的延伸的終端的導體路徑中最長 的導體路徑的長度為0. 38 λ g以上、0. 44 λ g以下。
9.根據權利要求1至8中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，以最短的距離 連接所述第一供電部和所述第三元件的延伸的終端的導體路徑中最長的導體路徑的長度 為900mm以上、1000mm以下。
10.根據權利要求1至9中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，設所希望的 廣播頻率帶的中心頻率下的空氣中的波長為λ ^，設玻璃波長壓縮率為k (其中k = 0. 64)， 設 λ g = λ ο · k,所述第一元件和所述第二部分元件在與所述并排方向平行的方向上的間隔為0. 13Xg 以下。
11.根據權利要求1至10中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第一元 件和所述第二部分元件在與所述并排方向平行的方向上的間隔為300mm以下。
12.根據權利要求1至11中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，從所述連接 元件和所述除霧器的連接點到所述并排方向上的所述除霧器或所述窗玻璃的中央線為止 的最短距離，在設所述連接點的位置相對于所述中央線位于所述第三方向側的情況為正、 相對于所述中央線位于所述第二方向側的情況為負時，為-150mm以上、_50mm以下。
13.根據權利要求1至12中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第一天 線導體具備至少一根第一輔助元件，所述第一輔助元件以所述第一元件為起點，沿與所述并排方向平行的方向延伸。
14.根據權利要求1至13中的任一項所述的車輛用玻璃天線，其特征在于，所述第一天 線導體具備至少一根第二輔助元件，所述第二輔助元件以所述第二部分元件為起點，沿與所述并排方向平行的方向延伸。
15.一種車輛用窗玻璃，其特征在于，具備權利要求1至14中的任一項所述的車輛用玻 璃天線。
全文摘要
本發明的目的在于提供一種車輛用玻璃天線及車輛用窗玻璃，所述車輛用玻璃天線具有構成分集天線的天線導體各自的接收波之間的相位差較大且各天線導體的增益較高的天線特性。該車輛用玻璃天線具備天線元件(1)，以供電部(16A)為起點向下方向延伸；天線元件(2)，以天線元件(1)為起點向左方向延伸；天線元件(3)，其包括向右方向以天線元件(1)為起點延伸的部分元件(3a)、向上方向以部分元件(3a)為起點延伸的部分元件(3b)、以部分元件(3b)為起點延伸的部分元件(3c)；天線元件(4)，以供電部(16B)為起點向左方向延伸后，繞過天線元件(2)的左方向側的元件端部而向右方向延伸；以及連接元件(9)，連接天線元件(4)和除霧器(30)。
文檔編號B60J1/00GK101924267SQ20101020574
公開日2010年12月22日 申請日期2010年6月17日 優先權日2009年6月16日
發明者信岡淳, 北出聰太郎, 古賀康弘, 大島清志, 田畑耕司 申請人:旭硝子株式會社