(57)【要約】【課題】受信感度を向上することができる、ガラスアンテナを提供する。【解決手段】本発明に係るガラスアンテナは、受信感度を向上することができる、ガラスアンテナを提供する。自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナであって、ＦＭアンテナ素子と、ＦＭアンテナ素子と容量結合され、複数の加熱線を有する加熱ヒータと、を備え、ＦＭアンテナ素子と加熱ヒータとの間の距離Ｓが４０ｍｍより大きい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＦＭ帯域の電波を発信する機器が搭載された自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナであって、
ＦＭアンテナ素子、及び水平方向に延びる複数の水平加熱線と垂直方向に延びる少なくとも１つの垂直エレメントとを有する加熱ヒータ、を備えたＦＭアンテナ受信部と、
前記加熱ヒータを挟んで、前記ＦＭアンテナ素子とは反対側に配置され、前記機器からのノイズに影響を与えるノイズ抑制エレメントと、
を備えている、ガラスアンテナ。
【請求項２】
前記加熱ヒータと、前記ノイズ抑制エレメントとは、容量結合されている、請求項１に記載のガラスアンテナ。
【請求項３】
前記ノイズ抑制エレメントは、前記自動車の車体アースに接続されている、請求項１または２に記載のガラスアンテナ。
【請求項４】
前記加熱ヒータは、補機用バッテリと接続され当該加熱ヒータに給電を行う陽極バスバーと、車体アースに接続された陰極バスバーと、を備え、
前記補機用バッテリと前記陽極バスバーと間、及び前記陰極バスバーと前記車体アースとの間には、コイル素子を含む前記ＦＭアンテナ素子のためのノイズフィルタが設けられている、請求項１から３のいずれかに記載のガラスアンテナ。
【請求項５】
前記加熱ヒータは、補機用バッテリと接続され当該加熱ヒータに給電を行う陽極バスバーと、車体アースに接続された陰極バスバーと、を備え、
前記補機用バッテリと前記陽極バスバーと間には、コイル素子を含む前記ＦＭアンテナ素子のためのノイズフィルタが設けられ、前記陰極バスバーと前記車体アースとの間には、ノイズフィルタが設けられていない、請求項１から３のいずれかに記載のガラスアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のリアガラスにアンテナパターンが形成されるガラスアンテナは、従来のロッドアンテナに比べて意匠面で出っ張りがないために外観上優れ、破損の心配がなく、風切り音が発生しない等の理由により、広く使用されるようになった。
【０００３】
このようなガラスアンテナについては、種々のものが提案されており、例えば、ガラスアンテナのＦＭアンテナ素子をリアガラスに設けられたデフォッガと容量結合させることで、デフォッガもアンテナとして利用するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−４３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、アンテナの感度特性には未だ改善の余地があり、さらなる改良が望まれていた。本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、受信感度を向上することができる、ガラスアンテナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
＜発明１＞
項１．自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナであって、
ＦＭアンテナ素子と、
前記ＦＭアンテナ素子と容量結合され、複数の加熱線を有する加熱ヒータと、
を備え、
前記ＦＭアンテナ素子と前記加熱ヒータとの間の距離Ｓが４０ｍｍより大きい、ガラスアンテナ。
【０００７】
項２．前記距離Ｓが５０ｍｍ以上である、項１に記載のガラスアンテナ。
【０００８】
項３．前記自動車は、内燃機関と電動機とを駆動源とするハイブリッド車両であり、前記電動機用のバッテリの電圧を、当該電動機に適した電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータが、前記自動車の後部に配置されており、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動により発生するノイズの中心周波数Ｆが、７６ＭＨｚ≦Ｆ±７ＭＨｚ≦１０８ＭＨｚを充足する、項１または２に記載のガラスアンテナ。
【０００９】
上述した特許文献１のようなＦＭアンテナ素子は、種々のノイズを受ける得る可能性があるため、ノイズの低減に関しても改善が要望されていた。例えば、近年普及しているハイブリッド車両は、駆動用バッテリから補機用バッテリへ電圧を降下させて供給を行うため、ＤＣ−ＤＣコンバータが用いられているが、このＤＣ−ＤＣコンバータがノイズの発生源となることが指摘されている。但し、これ以外のノイズについても、ＦＭアンテナ素子に与える影響を遮断又は低減することが要望されていた。以下の発明２〜５は、この問題を解決するためのものであり、具体的には、以下に掲げる態様の発明を提供する。
【００１０】
＜発明２＞
項１．内燃機関と電動機とを駆動源とし、前記電動機用の駆動用バッテリと、補機用バッテリと、前記駆動用バッテリの電圧を、前記補機用バッテリに適した電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、を備え、前記ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記自動車の後部に配置されており、前記ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動により発生するノイズの中心周波数Ｆが、７６ＭＨｚ≦Ｆ±７ＭＨｚ≦１０８ＭＨｚを充足する、ハイブリッド車両であって、
リアガラスと、
当該リアガラスの表面に形成されるガラスアンテナと、を備え、
前記ガラスアンテナは、
ＦＭアンテナ素子と、
前記ＦＭアンテナ素子と容量結合され、複数の加熱線を有する加熱ヒータと、
を備え、
前記加熱ヒータは、前記補機用バッテリと接続され当該加熱ヒータに給電を行う陽極バスバーと、車体アースに接続された陰極バスバーと、を備え、
前記補機用バッテリと前記陽極バスバーと間には、コイル素子を含む前記ＦＭアンテナ素子のためのノイズフィルタが設けられ、前記陰極バスバーと前記車体アースとの間には、ノイズフィルタが設けられていない、ハイブリッド車両。
【００１１】
項２．前記リアガラスの表面において、前記ＦＭアンテナ素子に給電を行う給電端子は、前記陰極バスバー側に配置されている、項１に記載のハイブリッド車両。
【００１２】
＜発明３＞
項１．自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナであって、
ＦＭアンテナ素子と、
前記ＦＭアンテナ素子と容量結合され、複数の加熱線を有する加熱ヒータと、
前記ＦＭアンテナ素子と前記加熱ヒータとの間に配置され、少なくとも水平方向に延びる水平エレメントを備えた、複数のノイズ除去エレメントと、
を備え、
前記複数のノイズ除去エレメントは、所定間隔をおいて、水平方向に沿って並んでいる、ガラスアンテナ。
【００１３】
項２．前記複数のノイズ除去エレメントは、いずれも車体アースに接続されている、項１に記載のガラスアンテナ。
【００１４】
項３．前記窓ガラスは、リアガラスであり、
前記自動車は、内燃機関と電動機とを駆動源とするハイブリッド車両であり、前記電動機用の駆動用バッテリと、補機用バッテリと、前記駆動用バッテリの電圧を、前記補機用バッテリに適した電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、を備え、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記自動車の後部に配置されており、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動により発生するノイズの中心周波数Ｆが、７６ＭＨｚ≦Ｆ±７ＭＨｚ≦１０８ＭＨｚを充足する、項１または２に記載のガラスアンテナ。
【００１５】
＜発明４＞
項１．自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナであって、
ＦＭアンテナ素子と、
ＡＭアンテナ素子と、
前記ＡＭアンテナ素子に接続されるアンテナ線のパターンにより形成され、ＡＭ放送の周波数帯の受信信号を通過させるとともに、ＦＭ放送の周波数域の受信信号を遮断又は減衰させる並列共振回路と、
を備えている、ガラスアンテナ。
【００１６】
項２．前記並列共振回路は、前記アンテナ線を少なくとも１箇所で折り返すことで形成されている、項１に記載のガラスアンテナ。
【００１７】
項３．前記並列共振回路は、前記アンテナ線を少なくとも２箇所で折り返すことで形成されている、項１に記載のガラスアンテナ。
【００１８】
項４．前記ＦＭアンテナ素子と容量結合され、複数の加熱線を有する加熱ヒータをさらに備え、
前記ＦＭアンテナ素子と前記加熱ヒータとの間に、前記ＡＭアンテナ素子が配置されている、項１から３のいずれかに記載のガラスアンテナ。
【００１９】
項５．前記ＦＭアンテナ素子と前記加熱ヒータとの間の距離Ｓが４０ｍｍより大きい、項２に記載のガラスアンテナ。
【００２０】
項６．前記距離Ｓが５０ｍｍ以上である、項５に記載のガラスアンテナ。
【００２１】
項７．前記窓ガラスは、リアガラスであり、
前記自動車は、内燃機関と電動機とを駆動源とするハイブリッド車両であり、前記電動機用の駆動用バッテリと、補機用バッテリと、前記駆動用バッテリの電圧を、前記補機用バッテリに適した電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータと、を備え、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータが、前記自動車の後部に配置されており、
前記ＤＣ−ＤＣコンバータの駆動により発生するノイズの中心周波数Ｆが、７６ＭＨｚ≦Ｆ±７ＭＨｚ≦１０８ＭＨｚを充足する、項１から５のいずれかに記載のガラスアンテナ。
【００２２】
＜発明５＞
項１．ＦＭ帯域の電波を発信する機器が搭載された自動車の窓ガラスの表面に形成されるガラスアンテナであって、
ＦＭアンテナ素子、及び水平方向に延びる複数の水平加熱線と垂直方向に延びる少なくとも１つの垂直エレメントとを有する加熱ヒータ、を備えたＦＭアンテナ受信部と、
前記加熱ヒータを挟んで、前記ＦＭアンテナ素子とは反対側に配置され、前記機器からのノイズに影響を与えるノイズ抑制エレメントと、
を備えている、ガラスアンテナ。
なお、「ＦＭ帯域の電波を発信する機器」とは、例えば、ハイブリットに搭載されるＤＣ−ＤＣコンバータを例として挙げることができるが、ＦＭ放送波の受信に際してノイズを与えるものであれば、特には限定されない。
【００２３】
項２．前記加熱ヒータと、前記ノイズ抑制エレメントとは、容量結合されている、項１に記載のガラスアンテナ。
【００２４】
項３．前記ノイズ抑制エレメントは、前記自動車の車体アースに接続されている、項１または２に記載のガラスアンテナ。
【００２５】
項４．前記加熱ヒータは、補機用バッテリと接続され当該加熱ヒータに給電を行う陽極バスバーと、車体アースに接続された陰極バスバーと、を備え、
前記補機用バッテリと前記陽極バスバーと間、及び前記陰極バスバーと前記車体アースとの間には、コイル素子を含む前記ＦＭアンテナ素子のためのノイズフィルタが設けられている、項１から項３のいずれかに記載のガラスアンテナ。
【００２６】
項５．前記加熱ヒータは、補機用バッテリと接続され当該加熱ヒータに給電を行う陽極バスバーと、車体アースに接続された陰極バスバーと、を備え、
前記補機用バッテリと前記陽極バスバーと間には、コイル素子を含む前記ＦＭアンテナ素子のためのノイズフィルタが設けられ、前記陰極バスバーと前記車体アースとの間には、ノイズフィルタが設けられていない、項１から項３のいずれかに記載のガラスアンテナ。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係るガラスアンテナによれば、受信感度をさらに改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るガラスアンテナの第１実施形態が実装されるハイブリッド車両の概略図である。
【図２】図１のハイブリッド車両のリアガラスの正面図である。
【図３】実施例１，２及び比較１〜４における全ＦＭ周波数帯のノイズを示すグラフである。
【図４】実施例１，２及び比較１〜４における国内ＦＭ周波数帯のノイズの分布を示すグラフである。
【図５】実施例１，２及び比較１〜４における全ＦＭ周波数帯の受信感度を示すグラフである。
【図６】実施例１，２及び比較１〜４における全ＦＭ周波数帯の受信感度の分布を示すグラフである。
【図７】第２実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【図８】実施例３及び比較５〜７における全ＦＭ周波数帯のノイズを示すグラフである。
【図９】実施例３及び比較５〜７における全ＦＭ周波数帯のノイズの分布を示すグラフである。
【図１０】第３実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【図１１】実施例４，５及び比較例８における全ＦＭ周波数帯のノイズを示すグラフである。
【図１２】第４実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【図１３】スタブパターンの例を示す平面図である。
【図１４】電波の透過ロスの測定方法を示す図である。
【図１５】実施例６〜８における全ＦＭ周波数帯のノイズを示すグラフである。
【図１６】第５実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【図１７】ノイズ抑制エレメントの効果を説明する図である。
【図１８】第５実施形態に係るリアガラスの他の例を示す正面図である。
【図１９】ノイズ抑制エレメントの他の例を示す図である。
【図２０】実施例９〜１１に係るリアガラスを示す正面図である。
【図２１】実施例１２に係るリアガラスを示す正面図である。
【図２２】比較例９に係るリアガラスを示す正面図である。
【図２３】実施例９〜１１及び比較例８における全ＦＭ周波数帯のノイズを示すグラフである。
【図２４】実施例９〜１１及び比較例８における全ＦＭ周波数帯の受信感度を示すグラフである。
【図２５】実施例Ｆに係るリアガラスを示す正面図である。
【図２６】リアガラスとＤＣ-ＤＣコンバータとの位置関係を示す断面図である。
【図２７】実施例Ｆに対する比較例に係るリアガラスの正面図である。
【図２８】実施例Ｆにおける長さＡを変化させたときの感度を示すグラフである（国内ＦＭ帯域）。
【図２９】実施例Ｆにおける長さＡを変化させたときの感度を示すグラフである（海外ＦＭ帯域）。
【図３０】実施例Ｆにおける長さＢを変化させたときの感度を示すグラフである（国内ＦＭ帯域）。
【図３１】実施例Ｆにおける長さＢを変化させたときの感度を示すグラフである（海外ＦＭ帯域）。
【図３２】実施例Ｆにおける長さＣを変化させたときの感度を示すグラフである（国内ＦＭ帯域）。
【図３３】実施例Ｆにおける長さＣを変化させたときの感度を示すグラフである（海外ＦＭ帯域）。
【図３４】実施例Ｆにおける長さＤを変化させたときの感度を示すグラフである（国内ＦＭ帯域）。
【図３５】実施例Ｆにおける長さＤを変化させたときの感度を示すグラフである（海外ＦＭ帯域）。
【図３６】実施例１３〜１５における感度を示すグラフである。
【図３７】実施例１３〜１５における車室電界強度を示すグラフである。
【図３８】実施例１４、１６、１７における感度を示すグラフである。
【図３９】実施例１４、１６、１７における車室電界強度を示すグラフである。
【図４０】実施例１５，１８、１９における感度を示すグラフである。
【図４１】実施例１５，１８、１９における車室電界強度を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
＜Ａ．第１実施形態＞
以下、本発明１に係るガラスアンテナの第１実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のガラスアンテナは、ハイブリッド車両のリアガラスに実装されたものである。図１は本実施形態に係るガラスアンテナが実装されるハイブリッド車両の概略図、図２は図１のハイブリッド車両のリアガラスの正面図である。
【００３０】
＜１．ハイブリッド車両の概要＞
まず、本実施形態に係るガラスアンテナが実装されるハイブリッド車両の概要について説明する。図１に示すように、このハイブリッド車両は、エンジンと電動機とを駆動源とするものであり、電動機用の駆動用バッテリが車両の後部、つまりトランク付近に配置されている。また、この車両の前部には、ＥＣＵ，ＡＢＳなどの車載機器用の補機用バッテリが配置されている。そして、トランク付近には、駆動用バッテリの高電圧直流電圧を、補機用バッテリに適した低電圧直流電圧（例えば、１２Ｖ）に変換し、補機用バッテリに供給するためのＤＣ−ＤＣコンバータが配置されている。
【００３１】
このＤＣ−ＤＣコンバータが駆動すると、放射ノイズが発生することが知られており、その中心周波数をＦ（ＭＨｚ）とすると、次の式（１）を満たす。
７６ＭＨｚ≦Ｆ±７ＭＨｚ≦１０８ＭＨｚ        （１）
【００３２】
＜２．ガラスアンテナの概要＞
次に、ガラスアンテナについて説明する。図２に示すように、本実施形態に係るガラスアンテナは、ハイブリッド車両のリアガラス１に配置されており、ＦＭアンテナ素子２、及びデフォッガ３（加熱ヒータ）を備えている。
【００３３】
リアガラス１の左縁の中央よりも上部寄りの位置には、給電端子４が設けられており、この給電端子４に、ＦＭアンテナ素子２が接続されている。ＦＭアンテナ素子２は、給電端子４から上方に延びる第１垂直エレメント２１、及びこの第１垂直エレメント２１の上端から水平方向に延びる第１水平エレメント２２を備えている。第１垂直エレメント２１は、リアガラス１の上端付近まで延び、第１水平エレメント２２はリアガラス１の上端に沿って水平方向に延びている。また、このＦＭアンテナ素子２は、第１水平エレメント２２の中央から下方へ延びる第２垂直エレメント２３、及びこの第２垂直エレメント２３の下端と接続され、水平方向に延びる第２水平エレメント２４を備えている。第２垂直エレメント２４の下端部は、上下方向において、給電端子４と概ね同じ位置に配置されている。そして、この第２垂直エレメント２３に接続される第２水平エレメント２４が、ＦＭアンテナ素子２の最下部を構成している。
【００３４】
なお、ここでいう「水平」とは、車両の設置面と概ね平行な方向を意味し、「垂直」とは「水平」と概ね直交する方向をいう。したがって、「水平」、「垂直」は必ずしも厳密な方向を示すものではなく、例えば、「水平」と称しても、車両の設置面と厳密に平行ではなく、多少傾いていてもよいこととする。そして、この「水平」、「垂直」の意味は、次に説明するデフォッガや、後述する各実施形態についても同じである。
【００３５】
次に、デフォッガ３について説明する。デフォッガ３、ＦＭアンテナ素子２の第２水平エレメント２４の下方に実装されており、複数の水平エレメント（加熱線）３１で構成されている。まず、デフォッガ３は、リアガラス１の両側縁に沿って上下方向に延びる一対の給電用のバスバー３２ａ，３２ｂを備えている。そして、右側のバスバー３２ａには補機用バッテリ（図示省略）から給電がなされ、左側のバスバー３２ｂは車体アース（図示省略）に接続されている。そして、両バスバー３２ａ，３２ｂの間には、複数の水平エレメント３１が所定間隔をおいて平行に配置されており、バスバー３２ａ，３２ｂからの給電により、防曇用の熱が発生するようになっている。そして、デフォッガ３の最上部の水平エレメント３１１と、ＦＭアンテナ素子２の最下部の第２水平エレメント２４とは、概ね平行となっており、これにより、両エレメント３１１，２４とは、容量結合している。したがって、デフォッガ５は、防曇機能を果たすのに加え、ＦＭアンテナ素子２とともにアンテナとしても機能する。
【００３６】
また、デフォッガの水平エレメント３１１と、ＦＭアンテナ素子２の第２水平エレメント２４との距離Ｓは、４０ｍｍよりも大きいことが好ましく、５０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、６０ｍｍ以上であることが特に好ましい。
【００３７】
なお、以上の各アンテナ素子は、公知の導電性材料により構成され、スクリーン印刷などによってガラス面に実装される。
【００３８】
＜３．特徴＞
以上のように構成されたガラスアンテナは、次のような効果を奏する。すなわち、上記のようなハイブリッド車両では、ＤＣ−ＤＣコンバータが設けられており、このコンバータが駆動すると、放射ノイズが発生する。そして、このＤＣ−ＤＣコンバータはリアガラスに近い車両の後部に配置されているため、発生する放射ノイズは、面積の広いデフォッガ３に影響を与える。しかしながら、デフォッガ３とＦＭアンテナ素子２との距離Ｓは、上記のように４０ｍｍより大きくなっているため、デフォッガ３に影響を与えたノイズが、ＦＭアンテナ素子２に及ぼす影響を低減することができる。
【００３９】
また、本発明者は、上記のようにデフォッガ３とＦＭアンテナ素子２との距離Ｓを４０ｍｍよりも大きくすると、ＦＭアンテナ素子２におけるノイズの低減に加え、ＦＭアンテナ素子２の受信感度が向上することを見出した。すなわち、距離Ｓが大きくなるほど、ＦＭ電波の全周波数域で受信感度が向上することが見出されたが、特に、距離Ｓが４０ｍｍよりも大きくなると、８８〜１０８ＭＨｚの海外周波数帯における受信感度が向上することが見出された。なお、この受信感度の向上は、ＤＣ−ＤＣコンバータを搭載したハイブリッド車両のみならず、通常のエンジンにより駆動する車両においても、距離Ｓを大きくすることで実現される。
【００４０】
＜４．変形例＞
以上、本発明１に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
【００４１】
＜４−１＞
上記実施形態に係るＦＭアンテナ素子の形状、及びデフォッガ３の形状は、一例であり、少なくとも、両者の距離Ｓが４０ｍｍよりも大きく、容量結合していれば、他の種々の形状が可能である。例えば、ＦＭアンテナ素子２に他のエレメントを加えたり、デフォッガ３に垂直エレメントを適宜加えてもよい。
【００４２】
＜４−２＞
上記実施形態に係るリアガラスでは、アンテナ素子として、ＦＭアンテナ素子のみが実装されているが、これに限定されず、ＦＭサブアンテナ素子、ＡＭアンテナ素子、及びキーレスエントリー用のキー用アンテナ素子などを適宜設けることもできる。この点は、以下の実施形態でも同じである。
【００４３】
＜４−３＞
上記実施形態で示したハイブリッド車両は一例であり、これに限定されない。すなわち、上記実施形態に係るガラスアンテナは、ハイブリット車両のみならず、他の車両にも適用可能であり、すなわち、種々のノイズ源に対して適用可能である。この点は、以下の実施形態でも同じである。
【００４４】
＜５．実施例Ａ＞
以下、実施例Ａについて説明する。但し、この実施例Ａは一例であり、発明１を限定するものではない。
【００４５】
図２に示すパターンのＦＭアンテナ素子及びデフォッガを有するガラスアンテナにおいて、両者の距離Ｓが異なる以下の実施例及び比較例を準備した。また、このガラスアンテナは、図１に示すような、後部にＤＣ−ＤＣコンバータを搭載したハイブリッド車両に設けられている。そして、このＤＣ−ＤＣコンバータにおいて発生する放射ノイズの中心周波数は７６ＭＨｚであった。なお、図２に示すガラスアンテナの各部の寸法は、以下の通りである。
Ａ１＝４８０ｍｍ
Ａ２＝１１４７ｍｍ
Ａ３＝１２０ｍｍ
この寸法は、後述する各実施例Ｂ〜Ｇにおいても、特に断りのない限り同じである。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
ハイブリッド車両に装着された上記のような実施例及び比較例を準備した。そして、車両に対してＦＭ電波を放射し、ノイズ及び感度を測定した。測定に当たっての条件は以下の通りである。
・ガラスアンテナが実装されたガラスの取付角：水平方向に対して２３度傾斜
・角度分解能：角度３度毎に自動車を３６０度回転させて測定
・周波数分解能：７６〜１０８ＭＨｚの範囲で１ＭＨｚ毎に測定
・電波の発信位置とアンテナとの仰角：１．７度（地面と水平方向を０度、天頂方向を９０度とする）
なお、この条件は、以下の実施例Ｂ〜Ｇにおいても、特に断りのない限り同じである。
【００４８】
ノイズに関する結果は、図３に示すとおりである。同図によれば、ＤＣ−ＤＣコンバータのノイズの中心周波数Ｆである７６ＭＨｚにおいて、距離Ｓが大きくなるほど、ノイズが低減していることが分かる。また、図４は、図３から７６〜９０ＭＨｚの国内周波数帯のノイズを抽出し、この周波数域における実施例及び比較例のノイズの範囲と平均を示している。図４によれば、距離Ｓが４０ｍｍよりも大きくなると、ノイズの最大値が下がっていることが分かる。この傾向は、８３ＭＨｚ付近まで見られる。したがって、中心周波数Ｆとの差である７ＭＨｚを考慮し、中心周波数Ｆが、上述した式（１）を充足するようなノイズについては、本発明が特徴とする距離Ｓを４０ｍｍよりも大きくすることに意義がある。
【００４９】
続いて、ＦＭ電波の受信感度について検討した。図５は全周波数域における受信感度である。また、図６は、図５に基づき、各実施例及び比較例の受信感度の範囲と平均を示している。これら図５及び図６によれば、距離Ｓが大きくなるほど、受信感度が向上していることが分かる。特に、距離Ｓが４０ｍｍよりも大きくなると、８８〜１０８ＭＨｚの海外周波数帯における受信感度が向上していることから、全周波数域の平均の受信感度は、距離Ｓが大きくなるにしたがって、向上することが分かった。
【００５０】
＜Ｂ．第２実施形態＞
以下、本発明２に係るガラスアンテナの第２実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のガラスアンテナは、第１実施形態と同様のハイブリッド車両のリアガラスに実装されたものである。図７は、本実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【００５１】
＜１．ガラスアンテナの概要と特徴＞
図７に示すように、本実施形態に係るガラスアンテナは、第１実施形態に係るガラスアンテナとほぼ同様の構成を有しているので、以下では相違点を中心に説明する。
【００５２】
まず、本実施形態に係るガラスアンテナでは、ＦＭアンテナ素子２とデフォッガ３の距離は特には限定されず、４０ｍｍ以下であってもよい。
【００５３】
次に、図７に示すように、本実施形態のデフォッガ３では、右側のバスバー（陽極バスバー）３２ａと補機用バッテリとの間に、コイル（ＲＦＣ：Radio Frequency Choke Coil）６５１を備えるノイズフィルタ６５が接続されている。一方、左側のバスバー（陰極バスバー）３２ｂと車体アース６９との間にはノイズフィルタは接続されていない。ノイズフィルタ６５は、デフォッガ３に対して補機バッテリ側からのノイズの流入を防止するためのものである。すなわち、デフォッガ３はＦＭアンテナ素子２と容量結合し、ＦＭアンテナとしても機能するため、このようなノイズフィルタを設けることで、ＦＭアンテナ素子２のノイズを低減することができる。このようなノイズ低減効果を得るため、ノイズフィルタ６５のコイル６５１のインダクタンスは、例えば、０．５〜５．０μＨであることが好ましく、０．７〜２．０μＨであることがさらに好ましい。また、本実施形態では、ＦＭアンテナ素子２の給電端子４を、給電側のバスバー３２ａとは、反対側に配置しているため、これによっても、ＦＭアンテナ素子２が受け得るノイズを低減している。
【００５４】
なお、本実施形態では、車体アースに接続された左側のバスバー３２ｂ側にノイズフィルタを設けていないが、その理由は、以下の通りである。本実施形態に係るガラスアンテナは、上述したハイブリッド車両に設けられるものであるため、ガラスアンテナのデフォッガ３は、ＤＣ−ＤＣコンバータからの放射ノイズの影響を受けやすい。ここで、車体アース６９側にもノイズフィルタを設けると、デフォッガ３が受けた放射ノイズが車体アース６９側のノイズフィルタで止まり、ノイズが車体アース６９側へ流出しないと考えられる。これにより、デフォッガ３に放射ノイズが溜まり、ＦＭアンテナ素子２がこのノイズの影響を受けると考えられる。したがって、ノイズフィルタは、左側のバスバー３２ｂ側には設けていない。
【００５５】
＜２．変形例＞
以上、本発明２に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
【００５６】
上記実施形態に係るＦＭアンテナ素子の形状、及びデフォッガ３の形状は、一例であり、少なくとも両者が容量結合していれば、他の種々の形状が可能である。例えば、ＦＭアンテナ素子２に他のエレメントを加えたり、デフォッガ３に垂直エレメントを適宜加えてもよい。
【００５７】
＜３．実施例Ｂ＞
以下、実施例Ｂについて説明する。但し、この実施例Ｂは一例であり、発明２を限定するものではない。
【００５８】
図７に示すパターンのＦＭアンテナ素子及びデフォッガを有するガラスアンテナにおいて、距離Ｓを６０ｍｍとし、以下の実施例及び比較例を準備した。すなわち、実施例及び比較例においては、右側バスバーと補機用バッテリとの間、及び左側バスバーと車体アース側との間のいずれかに、ＲＦＣを含むノイズフィルタを配置したり、あるいは、いずれにも配置しないようにした。また、このガラスアンテナは、図１に示すような、後部にＤＣ−ＤＣコンバータを搭載したハイブリッド車両に設けられている。そして、このＤＣ−ＤＣコンバータにおいて発生する放射ノイズの中心周波数は７６ＭＨｚであった。
【００５９】
【表２】
2020043605.tif 000004
【００６０】
上記のような実施例及び比較例を準備し、ＦＭ電波の全周波数のノイズを測定した。結果は、図８に示すとおりである。また、図９は、図８から７６〜９０ＭＨｚの国内周波数帯のノイズを抽出し、この周波数域における実施例及び比較例のノイズの範囲と平均を示している。図８及び図９によれば、実施例３は、比較例５〜７に比べ、国内周波数帯のノイズが低減していることが分かる。例えば、バスバーの両側にノイズフィルタを設けている比較例６と比べても、ノイズの平均値が低下していることが分かる。
【００６１】
＜Ｃ．第３実施形態＞
以下、本発明３に係るガラスアンテナの第３実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のガラスアンテナは、第１実施形態と同様のハイブリッド車両のリアガラスに実装されたものである。図１０は、本実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【００６２】
＜１．ガラスアンテナの概要と特徴＞
図１０に示すように、本実施形態に係るガラスアンテナは、第１実施形態に係るガラスアンテナとほぼ同様の構成を有しているので、以下では相違点を中心に説明する。
【００６３】
まず、本実施形態に係るガラスアンテナでは、ＦＭアンテナ素子２とデフォッガ３の距離は特には限定されず、４０ｍｍ以下であってもよい。
【００６４】
次に、本実施形態では、図１０に示すように、ＦＭアンテナ素子２と、デフォッガ３との間に、水平方向に延びる２本の線状のノイズ除去エレメント７が設けられている。これらノイズ除去エレメント７は、水平方向に沿って、所定間隔をおいて配置されている。各ノイズ除去エレメントの間隔は、特に規定はないが、例えば、１０〜２００ｍｍの範囲で自由に設計することができる。さらに、ノイズ除去エレメント７の長さは、特には限定されないが、例えば、上述した中心周波数Ｆに対して約λ／４±５０ｍｍとすることができ、好ましくは±３０ｍｍとすることができる。また、これらノイズ除去エレメント７は、それぞれ、車体アース６３に接続されている。なお、ノイズ除去エレメント７は、ＦＭアンテナ素子２やデフォッガ３と同じ材料で形成されている。
【００６５】
このようなノイズ除去エレメント７を設けることで、ＦＭアンテナ素子２が受けるノイズを低減することができる。
【００６６】
＜２．変形例＞
以上、本発明３に係る実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
【００６７】
＜２−１＞
上記実施形態では、ノイズ除去エレメント７のぞれぞれを車体アース６９に接続しているが、車体アース６９への接続は必須ではなく、接続しなくてもよい。
【００６８】
＜２−２＞
上記実施形態では、ノイズ除去エレメントを２本にしているが、３本以上にすることもできる。
【００６９】
＜３．実施例Ｃ＞
以下、実施例Ｃについて説明する。但し、この実施例Ｃは一例であり、発明３を限定するものではない。
【００７０】
図１０に示すパターンのＦＭアンテナ素子及びデフォッガを有するガラスアンテナにおいて、距離Ｓを６０ｍｍとし、以下の実施例及び比較例を準備した。また、ノイズ除去エレメントとデフォッガとの距離は１０ｍｍとする。すなわち、実施例４はノイズ除去エレメントを２本設け、それぞれを車体アースに接続した。各ノイズ除去エレメントの長さは５３０ｍｍであり、両ノイズ除去エレメントの水平方向の間隔は１２ｍｍである。また、実施例５はノイズ除去エレメントを２本設けているが、車体アースには接続していない。さらに、比較例８では、ノイズ除去エレメントを設けていない。また、このガラスアンテナは、図１に示すような、後部にＤＣ−ＤＣコンバータを搭載したハイブリッド車両に設けられている。そして、このＤＣ−ＤＣコンバータにおいて発生する放射ノイズの中心周波数Ｆは８３ＭＨｚであった。そして、この中心周波数Ｆの波長λを基準として、実施例４，５の各ノイズ除去エレメントの長さは、λ／４ｍｍとした。
【００７１】
【表３】
2020043605.tif 000005
【００７２】
上記のような実施例及び比較例を準備し、ＦＭ電波の全周波数のノイズを測定した。結果は、図１１に示すとおりである。同図によれば、比較例８に比べ、実施例４，５は、特に、国内周波数帯のノイズが低減していることが分かる。
【００７３】
＜Ｄ．第４実施形態＞
以下、本発明４に係るガラスアンテナの第４実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のガラスアンテナは、第１実施形態と同様のハイブリッド車両のリアガラスに実装されたものである。図１２は、本実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【００７４】
＜１．ガラスアンテナの概要＞
次に、ガラスアンテナについて説明する。図１２に示すように、本実施形態に係るガラスアンテナは、ハイブリッド車両のリアガラス１に配置されており、ＦＭアンテナ素子２、及びデフォッガ３（加熱ヒータ）を備えている。
【００７５】
リアガラス１の右縁の中央よりも上部寄りの位置には、給電端子４が設けられており、この給電端子４にＦＭアンテナ素子２が及びＡＭアンテナ素子８が接続されている。ＦＭアンテナ素子２は、ＡＭアンテナ素子８よりも上方に配置されており、ＡＭアンテナ素子８の下方にはデフォッガ３が配置されている。すなわち、ＦＭアンテナ素子２とデフォッガ３との間に、ＡＭアンテナ素子８が配置されている。
【００７６】
ＦＭアンテナ素子１は、給電端子４から上方に延びる第１垂直エレメント２５、及びこの第１垂直エレメント２５の上端から水平方向に延びる第１水平エレメント２６を備えている。また、第１水平エレメント２６の中央よりも左寄りの位置から、Ｌ字型の第１Ｌ字型エレメント２７が接続されており、さらに第１Ｌ字型エレメント２７におけるリアガラス１の中央付近に、同じくＬ字型の第２Ｌ字型エレメント２８が接続されている。第２Ｌ字型エレメント２８は、第１Ｌ字型エレメント２７よりも上下方向の長さが長く、その左端部は、給電端子４付近まで延びている。そして、第２Ｌ字型エレメント２８の左端部からは、上方に延びる短い折り返し部２８１を介して、左側に延びる第２水平エレメント２９が接続されている。
【００７７】
次に、ＡＭアンテナ素子８について説明する。ＡＭアンテナ素子８は、給電端子４から下方に延びる第１垂直エレメント８１を備え、この第１垂直エレメント８１の下端部には、アンテナ線が折り返されたスタブ９が接続されている。このスタブ９については後述する。そして、スタブ９には左側に延びる第１水平エレメント８２が接続されている。また、第１水平エレメント８２の中央付近には、上方に延びる第２垂直エレメント８３が接続され、この第２垂直エレメント８３の上端部には左側に延びる第２水平エレメント８４が接続されている。なお、アンテナ素子の寸法は特には限定されないが、例えば、ＡＭアンテナ素子の第１水平エレメントとＦＭアンテナ素子の第２Ｌ字型エレメント２８との距離Ａ４を６０ｍｍ、ＦＭアンテナ素子の第２Ｌ字型エレメント２８と第１水平エレメント２６との距離Ａ５を６０ｍｍとすることができる。
【００７８】
続いて、スタブについて説明する。スタブは、上記のようにアンテナ線を折り曲げたものであり、並列共振回路を構成する。この並列共振回路は、ＡＭ放送の周波数域の受信信号を通過させるとともに、ＦＭ放送の周波数域の受信信号を遮断又は減衰させる機能を有する。これにより、ＡＭアンテナ素子８において、スタブ９を挟んで給電端子４とは反対側にあるエレメント、つまり第１水平エレメント８２、第２垂直エレメント８３、及び第２水平エレメント８４が受けた、ＦＭ放送の周波数域のノイズが、ＦＭアンテナ素子側、つまり給電端子４へ流入するのが防止される。
【００７９】
このような並列共振回路を構成するスタブ９は、種々のパターンが可能である。具体的には、図１３に示している。図１３（ａ）は、平行に延びる第１及び第２アンテナ線９１，９２の一端部同士を連結したものである（以下、スタブパターン１という）。また、このスタブパターン１は、アンテナ線の折り返し部分が１箇所であるといえる。図１３（ｂ）は、図１２に示すスタブであり、スタブパターン１において、第２アンテナ線９２の基端部から、これら第１及び第２アンテナ線９１，９２の間を通るように第３アンテナ線９３を連結部分まで延ばしたものである（以下、スタブパターン２という）。また、このスタブパターン２は、アンテナ線の折り返し部分が２箇所であるといえる。さらに、図１３（ｃ）は、スタブパターン２において、第３アンテナ線９３の端部から、第２アンテナ線９２と第３アンテナ線との間を通るように、第２アンテナ線９２の基端部まで延びる第４アンテナ線９４を設けたものである（以下、スタブパターン３という）。このスタブパターン３は、アンテナ線の折り返し部分が３箇所である。スタブパターン１，２，３を比べると、折り返し部分が多いほど、水平方向の長さが短くすることができる。これにより、スタブをコンパクトにすることができる。
【００８０】
次に、デフォッガ３について説明する。デフォッガ３は、第１実施形態と概ね同様であるが、バスバーが相違している。すなわち、この実施形態では、左側のバスバー３２ｂに対して補機用バッテリから給電がなされ、右側のバスバー３２ａは車体アースに接続されている。そして、デフォッガ３の最上部の水平エレメント３１１と、ＦＭアンテナ素子２の最下部の第２Ｌ字型エレメント２８とは、概ね平行となっており、これにより、両エレメント３１１，２８とは、容量結合している。したがって、デフォッガ５は、防曇機能を果たすのに加え、ＦＭアンテナ素子２とともにアンテナとしても機能する。
【００８１】
また、デフォッガ３の水平エレメント３１１と、ＦＭアンテナ素子２の第２Ｌ字型エレメント２８との距離Ｓは、特には限定されないが、例えば、４０ｍｍよりも大きいことが好ましく、５０ｍｍ以上であることがさらに好ましく、６０ｍｍ以上であることが特に好ましい。
【００８２】
なお、以上の各アンテナ素子は、公知の導電性材料により構成され、スクリーン印刷などによってガラス面に実装される。
【００８３】
＜２．特徴＞
以上のように構成されたガラスアンテナは、次のような効果を奏する。すなわち、この実施形態では、ＡＭアンテナ素子８に並列共振回路を構成するアンテナパターン、つまりスタブ９を接続している。これにより、ＡＭアンテナ素子８が受けたノイズのうち、ＦＭ放送の周波数域のノイズが、ＦＭアンテナ素子２側、つまり給電端子４へ流入するのが防止される。特に、本実施形態のようなハイブリッド車両では、ＤＣ−ＤＣコンバータが設けられており、このコンバータが駆動すると、放射ノイズが発生する。そのため、ＡＭアンテナ素子８がノイズを受けやすくなるが、上記のようなスタブ９を設けることで、ＦＭアンテナ素子２におけるノイズを遮断又は低減することができる。
【００８４】
特に、本実施形態に係るガラスアンテナでは、ＦＭアンテナ素子２とデフォッガ３との距離Ｓを第１実施形態で示したように離すことで、ＦＭアンテナ素子２が受けるノイズを低減することができるが、ＦＭアンテナ素子２とデフォッガ３との間にＡＭアンテナ素子８を配置すると、ＡＭアンテナ素子８が受けるノイズがＦＭアンテナ素子２に影響を及ぼすという新たな問題が生じる。そこで、本実施形態では、ＡＭアンテナ素子８を設けても、ＦＭアンテナ素子２が受けるノイズを遮断または低減できるように、上述したスタブ９を設けている。
【００８５】
また、図１３に示したスタブ９の例では、折り返し箇所が多くなるほど、短くすることができるが、これにより、次の効果を得ることができる。すなわち、図１２の例では、スタブ９の折り返し箇所が多くなるほど、短くなり、これにより、給電側のバスバー３２ｂとスタブ９との距離が長くなる。そのため、スタブ９自体が給電側バスバー３２ｂから受けるノイズを低減することができる。
【００８６】
＜３．変形例＞
以上、本発明４に係る実施形態について説明したが、本発明４は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
【００８７】
＜３−１＞
上記実施形態に係るＦＭアンテナ素子１の形状、ＡＭアンテナ素子８の形状、及びデフォッガ３の形状は、一例であり、他の種々の形状が可能である。少なくとも、ＦＭアンテナ素子とデフォッガとの間に、ＡＭアンテナ素子８が配置され、ＦＭアンテナ素子２とデフォッガ３とが容量結合されていればよい。
【００８８】
＜３−２＞
上記実施形態では、１つの給電端子４にＦＭアンテナ素子１とＡＭアンテナ素子８とを接続しているが、例えば、給電素子を２つ設け、それぞれに、各アンテナ素子１，８を接続することもできる。このような場合であっても、ＡＭアンテナ素子８で受信したノイズは、例えば、給電端子からＡＭ用のアンプに伝達されるまでの間に近接するＦＭアンテナ素子用のリード線などを介してＦＭ用のアンプに入る可能性がある。したがって、各アンテナ素子１，８ごとに給電端子が設けられているガラスアンテナであっても、ＡＭアンテナ素子８にスタブ９を設けることは有効である。
【００８９】
＜３−３＞
スタブの形状は、特には限定されず、上述した以外の形状も可能である。すなわち、４つ以上の折り返し部分を有するものであってもよい。
【００９０】
＜３−４＞
上述した第１〜第４実施形態において示した事項は、適宜、組合せ可能である。
【００９１】
＜４．実施例Ｄ＞
以下、実施例Ｄについて説明する。但し、この実施例Ｄは一例であり、発明４を限定するものではない。
【００９２】
以下では、スタブの形状について検討する。以下では、図１３（ａ）に対応する実施例６（スタブパターン１），図１３（ｂ）に対応する実施例７（スタブパターン２），図１３（ｃ）に対応する実施例８（スタブパターン３）を用いて、電波の透過ロスを測定した。各実施例におけるスタブの寸法は以下の通りである。なお、８３Ｈｚを基準として設計している。
【００９３】
【表４】
2020043605.tif 000006
【００９４】
電波の透過ロスの測定方法は、図１４に示すとおりである。すなわち、各スタブの両端部の端子部に５ｍｍ角の端子用金属テープを配置し、それぞれ同軸ケーブルに接続した。さらに、両同軸ケーブルの間に、横２０ｍｍ、縦１０ｍｍの接続用金属テープを配置し、各同軸ケーブルと電気的に接続した。なお、スタブ、金属テープは、ガラス板上に配置した。このようにセットした後、ＦＭ放送の周波数域の電波透過ロスを測定した。結果は、図１５に示すとおりである。
【００９５】
図１５に示すとおり、実施例６は海外周波数帯も含めた全体域において、電波のカット効果が見られるが、実施例７、８は、特に、７６〜９０ＭＨｚの国内周波数帯の電波をカットする効果が高いことが分かった。
【００９６】
＜Ｅ．第５実施形態＞
以下、本発明５に係るガラスアンテナの第５実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態のガラスアンテナは、第１実施形態と同様のハイブリッド車両のリアガラスに実装されたものである。図１６は、本実施形態に係るリアガラスの正面図である。
【００９７】
＜１．ガラスアンテナの概要＞
図１６に示すように、本実施形態に係るガラスアンテナは、ハイブリッド車両のリアガラス１に配置されており、上方から下方に向かって、ＦＭアンテナ素子２０、デフォッガ３（加熱ヒータ）、及びノイズ抑制エレメント７０が、この順で配置されている。
【００９８】
本実施形態に係るＦＭアンテナ素子２０は、いわゆる双極型アンテナであり、アンテナ本体エレメント２０１と、アース接続エレメント２０２とで構成されている。アンテナ本体エレメント２０１は、Ｌ字型に形成されており、リアガラス１の上縁の中央付近に配置された給電端子２０３から、下方に向かって延びている。一方、アース接続エレメント２０２は、給電端子２０３の左側に配置されたアース接続端子２０４から右側に延びている。具体的には、給電端子２０３の上方を越えて右側へ水平に延びる第１部位２１２と、給電端子２０３の右側で，第１部位２１２の右端部から右側へＬ字型に延びる第２部位２２２と、を備えている。また、アース接続端子２０４は、車体アース（図示省略）に接続されている。なお、アンテナ本体エレメント２０１は、アース接続エレメント２０２の第２部位２２２よりも右側に延びている。
【００９９】
次に、デフォッガ３について説明する。デフォッガ３、ＦＭアンテナ素子２のアンテナ本体エレメント２４の下方に実装されており、リアガラス１の両側縁に沿って上下方向に延びる一対の給電用のバスバー３２ａ，３２ｂを備えている。そして、左側のバスバー（陽極バスバー）３２ａには補機用バッテリから給電がなされ、右側のバスバー（陰極バスバー）３２ｂは車体アース６９に接続されている。補機用バッテリと、バスバー３２ａとの間には、第２実施形態で示したのと同様のノイズフィルタ６５が配置されている。
【０１００】
両バスバー３２ａ，３２ｂの間には、複数の水平エレメント３１が所定間隔をおいて平行に配置されている。また、両バスバー３２ａ，３２ｂの間には、垂直エレメント３２が配置されており、複数の水平エレメント３１と交差している。すなわち、垂直エレメント３２は、最上部の水平エレメント３１１から最下部の水平エレメント３１２に亘って延びている。このように構成された水平エレメント３１には、バスバー３２ａ，３２ｂからの給電により、防曇用の熱が発生するようになっている。一方、垂直エレメント３２には、給電がなされず、加熱には寄与しないが、ＦＭアンテナ受信部の１つとして機能する。
【０１０１】
そして、デフォッガ３の最上部の水平エレメント３１１と、ＦＭアンテナ素子２のアンテナ本体エレメント２０１とは、概ね平行となっており、これにより、両エレメント３１１，２０１とは、容量結合している。したがって、デフォッガ５は、防曇機能を果たすのに加え、ＦＭアンテナ素子２とともにＦＭアンテナ受信部として機能する。
【０１０２】
デフォッガ３の下方には、上述したノイズ抑制エレメント７０が配置されている。ノイズ抑制エレメント７０は、デフォッガ３の最下部の水平エレメント３１１と平行に延びる第１部位７０１と、第１部位７０１の下方で第１部位７０１と平行に延びる第２部位７０２と、第１部位７０１の中央から下方に延び、さらに第２部位７０２と交差して下方に延びる第３部位７０３と、備えている。第１部位７０１は、デフォッガ３の最下部の水平エレメント３１２と近接しており、これによって、ノイズ抑制エレメント７０は、デフォッガ３と容量結合している。第２部位７０２は、第１部位７０１よりも水平方向の長さが長くなっている。また、第３部位７０３は、デフォッガの垂直エレメント３２と対応する位置に配置されており、その下端部には、アース接続端子７０４が接続されている。そして、このアース接続端子７０４は、車体アース６９に接続されている。このように、ノイズ抑制エレメント７０を車体アース６９に接続することで、ノイズ抑制エレメント７０をアンテナとして機能させ、次に説明するように、ＦＭアンテナ素子２０と協働して、アレイアンテナを構成することができる。なお、ノイズ抑制エレメント７０は、ＦＭアンテナ素子２やデフォッガ３と同じ材料で形成されている。
【０１０３】
＜２．特徴＞
上記のように、ノイズ抑制エレメント７０を設けると、ＦＭアンテナ素子２０とノイズ抑制エレメント７０とで、アレイアンテナを構成することができる。これにより、ＦＭアンテナ素子２が受けるノイズを抑制できるとともに、アンテナの感度を向上することができる。この点について、図１７を参照しつつ説明する。
【０１０４】
図１７は、自動車のリアガラス付近を示す断面図である。同図に示すように、ＦＭアンテナ素子２０のみを設けた場合、その指向性は側面視において概ね円形となる。これに対して、ＦＭアンテナ素子２０よりも下方に離れた位置にノイズ抑制エレメント７０を設けることで、ＦＭアンテナ素子２０の指向性は、上下に押し潰されるように、車両の前後に延びる楕円形となる。これにより、ＦＭアンテナ素子２０の指向性の範囲は、ノイズ抑制エレメント２０を設けることで、ＤＣ−ＤＣコンバータから離れるため、ＤＣ−ＤＣコンバータからの放射ノイズ（例えば、後述する実施例の車室電界強度）の影響を抑制することができる。このような効果を得るためには、ＦＭアンテナ素子２０とノイズ抑制エレメント７０との距離（この距離については後述する）を１／４λ以上空けることが好ましい。また、両者２０，７０の距離のほか、両者の位相差についても影響を与えることがあるため、適宜調整することが好ましい。なお、図１７の例は、ＦＭアンテナ素子の指向性を模式的に表した例であり、実際の指向性の範囲を表したものではない。
【０１０５】
このように、ＦＭアンテナ素子２０の指向性は、ＦＭアンテナ素子２０から離れた位置、例えば、少なくとも半波長（１／２λ）離れた位置にノイズ抑制エレメント７０を設けることで制御することができる。その際、距離をおいたＦＭアンテナ素子２０とノイズ抑制エレメント７０との間には、デフォッガ３を配置することができるため、限られた面積のリアガラス１を有効に活用することができる。
【０１０６】
また、ノイズ抑制エレメント７０とデフォッガ３を容量結合させることで、デフォッガ３をアンテナの一部として機能させることができる。これに対して、例えば、ノイズ抑制エレメント単独でアンテナ機能を奏するようにすると、ＦＭ帯域のエレメント長（例えば、約１ｍ）が必要であるところ、容量結合によりデフォッガ３をアンテナとして機能させれば、ノイズ抑制エレメント７０をコンパクトにすることができる。なお、ＦＭアンテナ素子２０とノイズ抑制エレメント７０とをアレイアンテナとして機能させるには、両者の間にある程度の距（例えば、半波長程度）があることを要するが、この距離とは、アンテナの実体中心間の距離、すなわち、本実施形態の例では、ＦＭアンテナ素子２０の給電点（給電端子２０３）と、ノイズ抑制エレメント７０の給電点（アース接続端子７０４）との距離である。したがって、これらの間に、デフォッガ３を配置し、ノイズ抑制エレメント７０と容量結合させたとしても、アレイアンテナの性能には影響はない。
【０１０７】
ノイズ抑制エレメント７０は、上記のように、車体アース６９に接続されているため、ＦＭアンテナ素子２０の指向性の制御が容易になる。また、車体を通じてアースしているため、アースが容易になる。また、アースの代わりに、抵抗を設けてもよい。
【０１０８】
ノイズ抑制エレメント７０の垂直に延びる第３部位７０３を、デフォッガの垂直エレメント３２と対応する位置に配置しているため、ノイズ抑制エレメントをアンテナとして機能させることがより容易になる。
【０１０９】
また、ノイズ抑制エレメント７０の第１部位７０１の長さや、デフォッガ３の水平エレメント３１１と第１部位７０１との距離を変更することで、ノイズ抑制エレメント７０とデフォッガ３との容量結合の強度を変更し、ノイズ抑制エレメント７０のアンテナとしての性能を調整することができる。すなわち、これらを調整することで、アレイアンテナとしてのＦＭアンテナ素子２０の指向性を調整することができる。この点については、後述する実施例Ｆにおいて説明する。
【０１１０】
＜３．変形例＞
以上、本発明５に係る実施形態について説明したが、本発明５は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。なお、以下の変形例は適宜組み合わせることができる。
【０１１１】
＜３−１＞
上記実施形態では、ノイズ抑制エレメント７０を車体アース６９に接続しているが、必ずしも接続しなくてもよい。また、右側のバスバー３２ｂと車体アース６９との間にもノイズフィルタ６５を設けることもできる。但し、ノイズフィルタ６５は、必須ではなく、設けなくてもよい。
【０１１２】
＜３−２＞
ノイズ抑制エレメント７０の形状は、特には限定されず、デフォッガ３を挟んで、ＦＭアンテナ素子２０とは反対側に配置されていればよい。例えば、図１８に示すような態様にすることができる。図１８に示すように、この例では、ノイズ抑制エレメント７０は、デフォッガ３の垂直エレメント３２の下端部に接続され，下方に延びる第１部位７０６と、第１部位７０６の下端部から水平に延びる第２部位７０５とを備え、全体としてＴ字型に形成されている。すなわち、このノイズ抑制エレメント７０は、デフォッガ３と直接的に接続されている。したがって、ノイズ抑制エレメント７０は、デフォッガ３に対して容量結合されていてもよいし、直接結合されていてもよい。
【０１１３】
＜３−３＞
また、図１９に示すように、ノイズ抑制エレメント７０を構成することもできる。図１９（ａ）の例は、第２部位７０２のみでノイズ抑制エレメント７０を構成している。図１９（ｂ）の例は、第１部位７０１と第２部位７０２との間に、第１部位７０１とほぼ同じ長さで、これと平行に延びる第４部位７０４を設けて、ノイズ抑制エレメント７０を構成している。図１９（ｃ）の例は、第１部位７０１と第２部位７０２の両端同士をそれぞれ接続する第５部位７０８を設け、台形状のノイズ抑制エレメント７０を構成している。図１９（ｄ）の例は、図１９（ｃ）の例において、垂直に延びる第３部位７０３を設けている。図１９（ｅ）の例では、上記第１部位７０１、第２部位７０２、及び第３部位７０３を設け、さらに、これらの両端部同士をそれぞれ接続する第６部位７０９を設け、ノイズ抑制エレメント７０を構成している。そして、図１９（ｆ）の例では、図１９（ｅ）の例において、垂直に延びる第３部位７０３を設けている。
【０１１４】
以上のようなノイズ抑制エレメン７０は、すべて、最も上にある部位が、デフォッガ３の直下に配置され、デフォッガ３と容量結合している。
【０１１５】
＜３−４＞
ＦＭアンテナ素子２０は、上記のような双曲型ではなく、単極型であってもよい。また、ＦＭアンテナ素子２０の形状も特には限定されない。さらに、ＦＭアンテナ素子２０は、上記実施形態のように、デフォッガ３と容量結合してもよいし、直接結合されていてもよい。
【０１１６】
＜３−５＞
デフォッガ３の形状も特には限定されず、垂直エレメント３２は、少なくとも１つあればよい。
【０１１７】
＜３−６＞
上記実施形態では、ＦＭアンテナ素子２０をデフォッガ３の上方に配置しているが、ＦＭアンテナ素子２０をデフォッガ３の下方に配置し、ノイズ抑制エレメント７０をデフォッガ３の上方に配置することもできる。
【０１１８】
＜４．実施例Ｅ＞
以下、実施例Ｅについて説明する。但し、この実施例Ｅは一例であり、発明５を限定するものではない。
【０１１９】
ここでは、以下の実施例及び比較例を準備した。すなわち、図１６と同様に構成された実施例９、実施例９においてデフォッガにノイズフィルタを設けていない実施例１０，実施例９においてノイズ抑制エレメントにアース接続端子を設けていない実施例１１，図１８と同様に構成された実施例１２を準備した。但し、実施例１２ではデフォッガにノイズフィルタを設けている。また、比較例９としては、実施例９の態様からノイズ抑制エレメントを取り外したものを準備した。図２０は実施例９〜１１の寸法を示す図であり、図２１は実施例１２の寸法を示す図であり、図２２は比較例９を示す図である。いずれも図中の単位はｍｍである。
【０１２０】
これら実施例９〜１２及び比較例９に係るガラスアンテナは、図１に示すような、後部にＤＣ−ＤＣコンバータを搭載したハイブリッド車両に設けられているものとし、ＤＣ−ＤＣコンバータにおいて発生する放射ノイズの中心周波数は１００ＭＨｚであった。
【０１２１】
続いて、上記実施例９〜１２及び比較例９に対し、実施例Ａで示したのと同様の方法で、ノイズ及び感度を測定した。
【０１２２】
ノイズに関する結果は、図２３に示すとおりである。同図によれば、実施例９〜１２は、概ねすべての周波数域で、比較例９よりもノイズが低減していることが分かる。実施例９〜１１を比較すると、ノイズフィルタを設けない場合、及び車体アースに接続しない場合には、ノイズ抑制効果が低くなることが分かる。したがって、ノイズの抑制には、ノイズフィルタ及び車体アースが必要であることが分かった。また、実施例１２は、ノイズフィルタを設けているが、実施例１０及び１１と同様のノイズ抑制効果を奏した。したがって、ノイズ抑制エレメントは、デフォッガと容量結合させる方が、概ねよい結果を示すことが分かった。
【０１２３】
続いて、ＦＭ電波の受信感度について検討した。図２４は全周波数域における受信感度である。実施例９，１０，及び１２は、概ね比較例９よりも高い受信感度を示している。但し、実施例１１については、比較例９よりも受信感度が低かった。したがって、実施例１１は、比較例に比べ、ノイズ抑制効果はあるものの、受信感度は低くなった。実施例１１のように，ノイズ抑制エレメントをデフォッガと容量結合する態様では、車体アースへの接続が好ましいことが分かった。また、ノイズ抑制エレメントは、車体アースの接続が好ましいものの、デフォッガと容量結合させる方が、概ねよい結果を示すことが分かった。
【０１２４】
＜５．実施例Ｆ＞
以下、実施例Ｆについて説明する。但し、この実施例Ｆは一例であり、発明５を限定するものではない。
【０１２５】
ここでは、以下の実施例及び比較例を準備した。すなわち、図２５に示す窓ガラス（図１６に対応）を実施例として準備した。この例では、ＦＭアンテナ素子、デフォッガ、及びノイズ抑制エレメントの寸法を変更しつつ、アンテナの感度を測定した。また、ＤＣ−ＤＣコンバータと対応するような電界を図２６の位置から発生させ、そこから受ける電界強度も測定した。
【０１２６】
さらに、図２７に示すようなノイズ抑制エレメントを設けていない窓ガラスを比較例とした。
【０１２７】
＜５−１．長さＡの調整＞
まず、ＦＭアンテナ素子のアンテナ本体エレメントの水平方向の長さＡを調整した。このとき、長さＢ＝３１２ｍｍ，長さＣ＝１００ｍｍ，長さＤ＝４００ｍｍとした。そして、長さＡを調整しつつ、Ｖ偏波アンテナ感度と、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度の平均値を測定した。そのときの７０〜９０ＭＨｚの国内ＦＭ帯域の平均値を図２８のグラフに示している。また、同様の条件で、８８〜１０８ＭＨｚの海外ＦＭ帯域の平均値を図２９のグラフに示している。なお、縦軸の感度は、比較例における感度を０としたときの差分を示している。この点は、以下においても同様である。
【０１２８】
図２８に示すように、国内ＦＭ帯域では、ノイズ抑制エレメントを設けることで、長さＡが変化しても、車室電界強度は、比較例よりも低下していることが分かる。したがって、ＤＣ−ＤＣコンバータからの放射ノイズを抑制できていることが分かる。また、長さＡが３６０ｍｍであるときには、比較例よりも、車外からのＦＭ波の受信感度が向上していることが分かる。
【０１２９】
同様に、図２９に示すように、外国ＦＭ帯域でも、ノイズ抑制エレメントを設けることで、長さＡが変化しても、車室電界強度は、比較例よりも低下していることが分かる。また、長さＡが２６０〜４６０ｍｍであるときには、比較例よりも、車外からのＦＭ波の受信感度が向上していることが分かる。
【０１３０】
＜５−２．長さＢの調整＞
次に、デフォッガの垂直方向の長さＢ、つまりＦＭアンテナ素子とノイズ抑制エレメントとの距離を調整した。このとき、長さＡ＝３６０ｍｍ，長さＣ＝１００ｍｍ，長さＤ＝４００ｍｍとした。そして、長さＢを調整しつつ、Ｖ偏波アンテナ感度と、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度の平均値を測定した。そのときの７０〜９０ＭＨｚの国内ＦＭ帯域の平均値を図３０のグラフに示している。また、同様の条件で、８８〜１０８ＭＨｚの海外ＦＭ帯域の平均値を図３１のグラフに示している。
【０１３１】
図３０に示すように、国内ＦＭ帯域では、ノイズ抑制エレメントを設けることで、長さＢが変化しても、車室電界強度は、比較例よりも低下していることが分かる。特に、Ｂの長さが、２３２〜２７２ｍｍであるときには、車室電界強度が他の長さに比べて特に低下していることが分かる。また、長さＢが２７２ｍｍより長いと、比較例よりも、車外からのＦＭ波の受信感度が概ね向上していることが分かる。
【０１３２】
一方、図３１に示すように、外国ＦＭ帯域では、長さＢが３１２ｍｍ以上であれば、車室電界強度が、比較例よりも低下していることが分かる。また、車外からのＦＭ波の受信感度は、長さＢがいずれの長さであっても比較例よりも向上していることが分かる。
【０１３３】
＜５−３．長さＣの調整＞
次に、ノイズ抑制エレメントの第１部位の長さＣを調整した。このとき、長さＡ＝３６０ｍｍ，長さＢ＝３１２ｍｍ，長さＤ＝４００ｍｍとした。そして、長さＣを調整しつつ、Ｖ偏波アンテナ感度と、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度の平均値を測定した。そのときの７０〜９０ＭＨｚの国内ＦＭ帯域の平均値を図３２のグラフに示している。また、同様の条件で、８８〜１０８ＭＨｚの海外ＦＭ帯域の平均値を図３３のグラフに示している。
【０１３４】
図３２に示すように、国内ＦＭ帯域では、ノイズ抑制エレメントを設けることで、長さＣが変化しても、車室電界強度は、比較例よりも低下していることが分かる。特に、Ｃの長さが、１５０〜３５０ｍｍであるときには、車室電界強度が他の長さに比べて特に低下していることが分かる。また、長さＣが２００ｍｍより短いと、比較例よりも、車外からのＦＭ波の受信感度が概ね向上していることが分かる。
【０１３５】
一方、図３３に示すように、外国ＦＭ帯域では、長さＢが１５０ｍｍ以下であれば、車室電界強度が、比較例よりも低下していることが分かる。また、車外からのＦＭ波の受信感度は、長さＣがいずれの長さであっても比較例よりも向上していることが分かる。
【０１３６】
＜５−４．長さＤの調整＞
次に、ノイズ抑制エレメントの第２部位の長さＤを調整した。このとき、長さＡ＝３６０ｍｍ，長さＢ＝３１２ｍｍ，長さＣ＝１００ｍｍとした。そして、長さＤを調整しつつ、Ｖ偏波アンテナ感度と、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度の平均を測定した。そのときの７０〜９０ＭＨｚの国内ＦＭ帯域の平均値を図３４のグラフに示している。また、同様の条件で、８８〜１０８ＭＨｚの海外ＦＭ帯域の平均値を図３５のグラフに示している。
【０１３７】
図３４に示すように、国内ＦＭ帯域では、ノイズ抑制エレメントを設けることで、長さＤが変化しても、車室電界強度は、比較例よりも低下していることが分かる。特に、Ｄの長さが、５００〜７００ｍｍであるときには、車室電界強度が他の長さに比べて特に低下していることが分かる。また、長さＤが６００ｍｍより短いと、比較例よりも、車外からのＦＭ波の受信感度が概ね向上していることが分かる。
【０１３８】
一方、図３５に示すように、外国ＦＭ帯域では、長さＢが５００ｍｍ以下であれば、車室電界強度が、比較例よりも低下していることが分かる。また、車外からのＦＭ波の受信感度は、長さＤがいずれの長さであっても比較例よりも概ね向上していることが分かる。
【０１３９】
＜６．実施例Ｇ＞
以下、実施例Ｇについて説明する。但し、この実施例Ｇは一例であり、発明５を限定するものではない。
【０１４０】
ここでは、ノイズ抑制エレメントの形状を変化させ、その効果を検証した。図２５に示す窓ガラスを実施例１４として準備した。その他の実施例１３、１５〜１９は、図２５において、ノイズ抑制エレメントの形状を以下の表のように、図１８に示す形態に変更した。これらノイズ抑制エレメントにおいては、第１部位の長さが１００ｍｍ，第２及び第３部位の長さを２００ｍｍとした。そして、アンテナの感度を測定するとともに、ＤＣ−ＤＣコンバータと対応するような電界を図２６の位置から発生させ、そこから受ける車室電界強度も測定した。また、比較例としては、図２７に示すノイズ抑制エレメントを有さない窓ガラスを準備した。
【０１４１】
【表５】
2020043605.tif 000007
【０１４２】
まず、ノイズ抑制エレメントの水平に延びるエレメントの数について検討した。結果は、図３６及び図３７に示すとおりである。図３６に示すように、実施例１３〜１５は、いずれもほぼすべての周波数域で、比較例よりも外部からのＦＭ波の受信感度が高いことが分かった。特に、水平に延びるエレメントの数が減少するほど、高周波域での受信感度が高くなることが分かった。
【０１４３】
一方、図３７に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度は、概ねすべての実施例で、比較例よりも低いが、特に、エレメントの数が少ない実施例１３では、全周波数域に亘って、比較例よりも車室電界強度が低くなっている。また、水平に延びるエレメントの数が多くなるほど、低周波域での車室電界強度が低下することが分かる。
【０１４４】
次に、ノイズ抑制エレメントの水平に延びるエレメントの数を２本にしたときについて検討した。結果は、図３８及び図３９に示すとおりである。図３８に示すように、実施例１４、１６、１７は、いずれもほぼすべての周波数域で、比較例よりも外部からのＦＭ波の受信感度が高いことが分かった。特に、両端の第５部位がない実施例１４は、高周波域での受信感度が高くなることが分かった。
【０１４５】
一方、図３９に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度は、概ね低周波域で、実施例１４、１６、１７が比較例よりも低いが、特に、第５部位のない実施例１４では、高周波域以外は、比較例よりも車室電界強度が低くなっている。また、実施例１６及び１７は、概ね同じ結果であった。すなわち、中央の垂直のエレメントの有無は、感度に大きく影響しないことが分かった。
【０１４６】
続いて、ノイズ抑制エレメントの水平に延びるエレメントの数を３本にしたときについて検討した。結果は、図４０及び図４１に示すとおりである。図４０に示すように、実施例１５、１８、１９は、いずれもほぼすべての周波数域で、比較例よりも外部からのＦＭ波の受信感度が高いことが分かった。
【０１４７】
一方、図４１に示すように、ＤＣ−ＤＣコンバータからの車室電界強度は、概ね低周波域で、実施例１５、１８、１９が比較例よりも低くなっている。また、実施例１５及び１９は、概ね同じ結果であった。すなわち、第６部位の有無は、感度に大きく影響しないことが分かった。
【符号の説明】
【０１４８】
１        ：リアガラス
２        ：ＦＭアンテナ素子
３        ：デフォッガ（加熱ヒータ）
３１      ：水平エレメント（加熱線）
Ｆ        ：中心周波数
Ｓ        ：距離
【図１】
2020043605.tif 000008
【図２】
2020043605.tif 000009
【図３】
2020043605.tif 000010
【図４】
2020043605.tif 000011
【図５】
2020043605.tif 000012
【図６】
2020043605.tif 000013
【図７】
2020043605.tif 000014
【図８】
2020043605.tif 000015
【図９】
2020043605.tif 000016
【図１０】
2020043605.tif 000017
【図１１】
2020043605.tif 000018
【図１２】
2020043605.tif 000019
【図１３】
2020043605.tif 000020
【図１４】
2020043605.tif 000021
【図１５】
2020043605.tif 000022
【図１６】
2020043605.tif 000023
【図１７】
2020043605.tif 000024
【図１８】
2020043605.tif 000025
【図１９】
2020043605.tif 000026
【図２０】
2020043605.tif 000027
【図２１】
2020043605.tif 000028
【図２２】
2020043605.tif 000029
【図２３】
2020043605.tif 000030
【図２４】
2020043605.tif 000031
【図２５】
2020043605.tif 000032
【図２６】
2020043605.tif 000033
【図２７】
2020043605.tif 000034
【図２８】
2020043605.tif 000035
【図２９】
2020043605.tif 000036
【図３０】
2020043605.tif 000037
【図３１】
2020043605.tif 000038
【図３２】
2020043605.tif 000039
【図３３】
2020043605.tif 000040
【図３４】
2020043605.tif 000041
【図３５】
2020043605.tif 000042
【図３６】
2020043605.tif 000043
【図３７】
2020043605.tif 000044
【図３８】
2020043605.tif 000045
【図３９】
2020043605.tif 000046
【図４０】
2020043605.tif 000047
【図４１】
2020043605.tif 000048