(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の周波数帯と、第１の周波数帯より周波数の高い第２の周波数帯とを受信する車両用アンテナにおいて、
第１のアンテナ導体、第２のアンテナ導体及び第１のコイルが車両に設けられ、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続し、第２のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの他端とを接続し、
第１のコイルは第２の周波数帯において高インピーダンスとなるようなインダクタンス値を有し、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続する接続線の長さを４０ｃｍ以下とし、
第２の周波数帯はＦＭ放送帯又はテレビＶＨＦ帯であり、
第１のアンテナ導体の給電点の受信信号を受信機に入力させることを特徴とする車両用アンテナ。
【請求項２】
第１の周波数帯と、第１の周波数帯より周波数の高い第２の周波数帯とを受信する車両用アンテナにおいて、
第１のアンテナ導体、第２のアンテナ導体及び第１のコイルが車両に設けられ、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続し、第１のコイルの他端と第２のコイルの一端とを接続し、第２のコイルの他端と第２のアンテナ導体の給電点とを接続し、
第１のコイル及び第２のコイルはともに第２の周波数帯において高インピーダンスとなるようなインダクタンス値を有し、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続する接続線の長さを４０ｃｍ以下とし、
第２の周波数帯はＦＭ放送帯又はテレビＶＨＦ帯であり、
第１のアンテナ導体の給電点の受信信号と第２のアンテナ導体の給電点の受信信号のうち強い方を選択して受信機に入力させる車両用アンテナ。
【請求項３】
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続する接続線の長さが２０ｃｍ以下である請求項１又は２記載の車両用アンテナ。
【請求項４】
第１のアンテナ導体が後部左サイド窓ガラス板に設けられ、第２のアンテナ導体が後部右サイド窓ガラス板に設けられる請求項１、２又は３記載の車両用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＡＭ放送、ＦＭ放送、ＴＶ放送の受信に適し、特に自動車の後部サイド窓ガラス板にアンテナ導体を設けるのに適する車両用アンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＡＭ放送、ＦＭ放送、ＴＶ放送を受信するため従来の車両用ガラスアンテナでは、図２に示すように自動車の後部左サイド窓ガラス板１ａ上にアンテナ導体ＡＴを設け、給電点４ａと回路９とを第１の接続線６を介して接続し、さらに、回路９と受信機２０とを同軸ケーブル１０を介して接続し、給電点４ａと受信機２０とを接続していた。回路９は、通常、前置増幅器、インピーダンスマッチング回路又は共振回路である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図２における従来の車両用ガラスアンテナはコンパクトであるものの、ＡＭ放送帯受信の際において感度が不足し、電波の弱い地域ではＡＭ放送を良好に受信できない問題があった。感度不足の理由は、ＡＭ放送帯の電波の波長は約１８５ｍ〜５７５ｍと長く、この波長と比較して小さい面積の窓ガラス板に設けられたアンテナ導体ＡＴの導体長が短いためであった。したがって、小さい面積の窓ガラス板に設けることが可能であってコンパクト化が達成でき、かつ、充分なＡＭ放送帯の感度を得られるとともに、さらに、ＦＭ放送帯も同時に受信できるアンテナの開発が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は前述の課題を解決すべくなされたものであり、第１の周波数帯と、第１の周波数帯より周波数の高い第２の周波数帯とを受信する車両用アンテナにおいて、
第１のアンテナ導体、第２のアンテナ導体及び第１のコイルが車両に設けられ、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続し、第２のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの他端とを接続し、
第１のコイルは第２の周波数帯において高インピーダンスとなるようなインダクタンス値を有し、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続する接続線の長さを４０ｃｍ以下とし、
第２の周波数帯はＦＭ放送帯又はテレビＶＨＦ帯であり、
第１のアンテナ導体の給電点の受信信号を受信機に入力させることを特徴とする車両用アンテナを提供する。
【０００５】
また、第１の周波数帯と、第１の周波数帯より周波数の高い第２の周波数帯とを受信する車両用アンテナにおいて、
第１のアンテナ導体、第２のアンテナ導体及び第１のコイルが車両に設けられ、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続し、第１のコイルの他端と第２のコイルの一端とを接続し、第２のコイルの他端と第２のアンテナ導体の給電点とを接続し、
第１のコイル及び第２のコイルはともに第２の周波数帯において高インピーダンスとなるようなインダクタンス値を有し、
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続する接続線の長さを４０ｃｍ以下とし、
第２の周波数帯はＦＭ放送帯又はテレビＶＨＦ帯であり、
第１のアンテナ導体の給電点の受信信号と第２のアンテナ導体の給電点の受信信号のうち強い方を選択して受信機に入力させる車両用アンテナを提供する。
【０００６】
また、第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端とを接続する接続線の長さが２０ｃｍ以下である上記車両用アンテナを提供する。また、第１のアンテナ導体が後部左サイド窓ガラス板に設けられ、第２のアンテナ導体が後部右サイド窓ガラス板に設けられる上記車両用アンテナを提供する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明は２以上の周波数帯の受信を目的とする。本発明における第２の周波数帯の周波数は、本発明における第１の周波数帯の周波数より高い。代表例として、例えば、第１の周波数帯がＡＭ放送帯、第２の周波数帯がＦＭ放送帯である場合が挙げられる。
【０００８】
また、車両に２以上のアンテナ導体が設けられることを要する。第１の周波数帯において、２以上のアンテナ導体を高周波的に接続し、第１のアンテナ導体の実効長を実質的に長くして第１の周波数帯の感度を向上させるためである。したがって、第１の周波数帯の受信の際には、第１のアンテナ導体の導体長と第２のアンテナ導体の導体長の和により第１のアンテナ導体の実効長を長くして受信することとなる。
【０００９】
また、第２の周波数帯の受信の際には、ほぼ第１のアンテナ導体の導体長のみにより受信することとなる。そのため、第１のアンテナ導体の導体長及び形状等の仕様を第２の周波数帯の受信に適するようにすることが好ましい。
【００１０】
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の車両用アンテナの代表例の構成図である。図１において、１ｂは後部右サイド窓ガラス板、ＡＴ1 は第１のアンテナ導体、ＡＴ2 は第２のアンテナ導体、４ｂは第２の給電点、Ｌ1 は第１のコイル、Ｌ2 は第２のコイル、６は第１の接続線、８は第２の接続線、１１はリード線、１３は第２の同軸ケーブルである。第２のコイルＬ2 、回路９、リード線１１及び同軸ケーブル１３は必要に応じて設けられ、他の図でもこれらは必要に応じて設けられる。
【００１１】
第１のアンテナ導体ＡＴ1 で受信された受信信号は、第１の接続線６を介して回路９に送られ、同軸ケーブル１０を通じて受信機２０に入力される。
第１のコイルＬ1 は、第１のアンテナ導体ＡＴ1 と第２のアンテナ導体ＡＴ2 との間に接続され、第２の周波数帯の受信信号を減衰させるような高インピーダンスとなるインダクタンス値を有する。第２の周波数帯の受信の際、第１のアンテナ導体ＡＴ1 を第２のアンテナ導体ＡＴ2 とを絶縁して第２の周波数帯の感度が低下することを防ぐためである。
【００１２】
第２のコイルＬ2 は設けられることが好ましい。第２の周波数帯の受信の際、第１のアンテナ導体ＡＴ1 と第２のアンテナ導体ＡＴ2 との絶縁をできるだけ完全化して第２の周波数帯の感度が低下することを防ぐためである。複数のアンテナ導体を接続する第１のコイルＬ1 、第２のコイルＬ2 を以下、接続用コイルという。後述する第３〜第８のコイルも接続用コイルである。
【００１３】
第１のコイルＬ1 のインダクタンス、第２のコイルＬ2 のインダクタンスにおける高インピーダンスとは、通常、受信機側の入力インピーダンスの約５倍超をいう。第２の周波数帯が、例えば、ＦＭ放送帯である場合、ＦＭ放送受信の際の受信機側の入力インピーダンスは、通常、５０又は７５Ωである。そのため、例えば、受信機側の入力インピーダンスが５０Ωである場合には、２５０Ω以上が高インピーダンスとなる。
【００１４】
第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端との接続長を第２の周波数帯の受信信号を減衰させないように短くすることが好ましい。具体的には、第１のアンテナ導体ＡＴ1 の給電点４ａと第１のコイルＬ1 の一方の端部とを接続する第１の接続線６の長さを４０ｃｍ以下とする。第２の周波数帯の感度が低下するからである。
【００１５】
４０ｃｍ以下である場合には、４０ｃｍ超である場合と比較して第２の周波数帯全域の感度が、通常、２〜３ｄＢ以上向上する。好ましい範囲は２０ｃｍ以下であり、２０ｃｍ以下である場合には２０ｃｍ超である場合と比較して第２の周波数帯全域の感度が、通常、１〜２ｄＢ以上向上する。
【００１６】
第１のコイルＬ1 の端部とは、巻き始め又は巻き終りの部分をいうものとし、第１の接続線６、第２の接続線８と接続用コイルの巻き線が一体となっている場合にも接続用コイルの端部は、巻き始め又は巻き終りの部分をいうものとする。他の接続用コイルも同様とする。
【００１７】
図１において、ダイバーシティ受信を行う場合には、リード線１１と同軸ケーブル１３とが設けられる。ダイバーシティ受信の際には、第１のアンテナ導体ＡＴ1 の受信信号と第２のアンテナ導体ＡＴ2 の受信信号のうち、強い方を選択回路により選択して受信機２０に入力させる。ダイバーシティ受信を行う場合の図１の受信機２０は選択回路を備えている。しかし、これに限定されず、受信機２０は選択回路を備えていなくてもよく、受信機２０と選択回路とが分離していてもよい。
【００１８】
第２のアンテナ導体ＡＴ2 の給電点４ｂと第２のコイルＬ2 の一端とを接続する接続線の長さが４０ｃｍ以下であることが好ましく、２０ｃｍ以下がより好ましい。第１の接続線６の長さについての上記説明と同様の理由による。
【００１９】
図３は図１とは別のタイプの本発明の車両用アンテナの例の構成図である。図３において、３は車両の後部窓のガラス板、２２はヒータ線、２５ａ、２５ｂはバスバ、２９はチョークコイル、３０は直流電源、２１はノイズカット用のコンデンサ、１２ａ、１２ｂは高周波チョークコイル、４１は直流阻止用のコンデンサである。
【００２０】
図３に示す本発明の車両用アンテナでは、ヒータ線２２とバスバ２５ａ、２５ｂからなるデフォッガをアンテナとして機能させ、図１における第２のアンテナ導体ＡＴ2 に相当するものとしている。第１のアンテナ導体ＡＴ1 とデフォッガとの間でダイバーシティ受信を行う。
【００２１】
図３においては、バスバ２５ａ、２５ｂとデフォッガ用の直流電源３０との間にチョークコイル２９及び高周波チョークコイル１２ａ、１２ｂを挿入し、高周波帯域にてチョークコイル２９及び高周波チョークコイル１２ａ、１２ｂのインピーダンスを大きくすることによって、直流電源３０からデフォッガへの直流電流は流すが放送帯域等の高周波帯域の電流は遮断するようにしている。
【００２２】
このようにして、チョークコイル２９及び高周波チョークコイル１２ａ、１２ｂによりデフォッガのヒータ線２２とバスバ２５ａ、２５ｂとを車体アースから高周波的に絶縁でき、ヒータ線２２及びバスバ２５ａ、２５ｂに誘起されたラジオ放送帯域等の高周波帯域の受信電流が車体アースへ流れるのを防止できて、この受信電流を漏れなく受信機２０に送ることができる。
【００２３】
また、第１の周波数帯を中波帯、例えば、ＡＭ放送帯とし、第２の周波数帯をＦＭ放送帯とする場合、デフォッガを利用してＡＭ放送帯のみを受信する場合であれば、高周波チョークコイル１２ａ、１２ｂは、通常、不要であり、チョークコイル２９のみでよく、ＦＭ放送帯のみを受信する場合であれば、高周波チョークコイル１２ａ、１２ｂのみでよい。
【００２４】
また、中波帯及びＦＭ放送帯両方を受信する場合であっても、チョークコイル２９、高周波チョークコイル１２ａ、１２ｂ両方の機能を満足するコイルがあれば、そのようなコイルのみでよい。
【００２５】
図４は図１、図３とは別のタイプの本発明の車両用アンテナの例の構成図である。第１の周波数帯の受信の際、第１のアンテナ導体ＡＴ1 をデフォッガと接続することにより、第１のアンテナ導体の実効長を長くして、第１のアンテナ導体ＡＴ1 と第２のアンテナ導体ＡＴ2 との間でダイバーシティ受信を行う。
【００２６】
なお、図４の車両用アンテナにおいて、デフォッガの代わりに第１のアンテナ導体のようなアンテナ導体を使用してもよい。また、バスバ２５ａと受信機２０とを接続し、第１のアンテナ導体ＡＴ1 、第２のアンテナ導体ＡＴ2 及びバスバ２５ａの３者間でダイバーシティ受信を行ってもよい。
【００２７】
図４において、第１のアンテナ導体ＡＴ1 と第２のアンテナ導体ＡＴ2 とは別の窓ガラス板に設けられている。しかし、第１のアンテナ導体ＡＴ1 と第２のアンテナ導体ＡＴ2 とが同じ窓ガラス板に設けられていてもよい。
【００２８】
図５は図１、図３、図４とは別のタイプの本発明の車両用アンテナの例の構成図である。図５において、ＡＴ3 は第３のアンテナ導体、ＡＴ4 は第４のアンテナ導体、Ｌ3 は第３のコイル、Ｌ4 は第４のコイル、Ｌ5 は第５のコイル、Ｌ6 は第６のコイル、Ｌ7 は第７のコイル、Ｌ8 は第８のコイル、４ｃは第３のアンテナ導体ＡＴ3 の給電点、４ｄは第４のアンテナ導体ＡＴ4 の給電点、４０は前部窓のガラス板である。図５に示す車両用アンテナでは、第１のアンテナ導体ＡＴ1 、第２のアンテナ導体ＡＴ2 、第３のアンテナ導体ＡＴ3 及び第４のアンテナ導体ＡＴ4 の４者間でダイバーシティ受信を行う。第１〜第４のアンテナ導体が設けられる窓のガラス板は図５に限定されない。
【００２９】
図５に示す車両用アンテナにおいて、第５のコイルＬ5 、第６のコイルＬ6 及びその接続線、又は、第７のコイルＬ7 、第８のコイルＬ8 及びその接続線は必要に応じて設けられる。
【００３０】
図１、図３、図４、図５ではアンテナ導体は車両の窓ガラス板に設けている。しかし、アンテナ導体が設けられる車両の箇所は特に限定されない。ただし、実装の便宜、コンパクト化のためには、各アンテナ導体は車両の窓ガラス板に設けられることが好ましい。また、複数のアンテナ導体の一部が車両の窓ガラス板に設けられ、残るアンテナ導体が車両の窓ガラス板を除く部位に設けられていてもよい。また、アンテナ導体はガラスアンテナ以外のポールアンテナ等であってもよい。
【００３１】
本発明において、アンテナ導体が車両の窓ガラス板に設けられている場合、このような窓のガラス板は特に限定されず、後部窓のガラス板、サイド窓のガラス板、前部窓のガラス板、ルーフ窓のガラス板等であってもよく、アンテナ導体が設けられる窓のガラス板にデフォッガが設けられていなくともよい。
【００３２】
また、アンテナ導体が車両の窓ガラス板に設けられる場合には、第１のアンテナ導体が後部左サイド窓ガラス板に設けられ、第２のアンテナ導体が後部右サイド窓ガラス板に設けられることが好ましい。指向性に優れるからである。
【００３３】
また、本発明におけるアンテナ導体は、ＡＭ放送帯（中波）、ＦＭ放送帯用に限定されず、短波放送帯、長波放送帯及びテレビＶＨＦ帯に応用できる。
【００３４】
【実施例】
（例１〜５）
図１のような車両用アンテナを製作した。回路９は前置増幅器とした。第２のコイルＬ2 、リード線１１及び同軸ケーブル１３は設けなかった。後部サイド窓ガラス板１ａの寸法は略縦方向４００ｍｍ、略横方向５５０ｍｍとした。第１のアンテナ導体のＡＴ1 導体長をＦＭ放送帯受信に適するような長さになるように、第１のアンテナ導体ＡＴ1 の略縦方向アンテナ線の長さを３００ｍｍ、略横方向アンテナ線の長さを４５０ｍｍ、第１のコイルＬ1 のインダクタンス値を２．７μＨ、ＦＭ放送受信の際の受信機の入力インピーダンスは５０Ωとした。
【００３５】
第１のアンテナ導体ＡＴ1 の給電点４ａと第１のコイルＬ1 の一端とを接続する第１の接続線６の長さを５ｃｍ、１５ｃｍ、３０ｃｍ、５０ｃｍ、８０ｃｍとしてＦＭ放送帯の感度−受信周波数特性を測定した結果を図６に示す。図６において、Ｂ：５ｃｍ（例１）、Ｃ：１５ｃｍ（例２）、Ｄ：３０ｃｍ（例３）、Ｅ：５０ｃｍ（例４）、Ｆ：８０ｃｍ（例５）である（例１〜３は実施例、例４、５は比較例）。
また、例１〜３はＡＭ放送も良好に受信でき、下記例６より、ＡＭ放送帯全域の平均感度がほぼ３ｄＢ向上した。
【００３６】
（例６）
比較例として、図２のような車両用アンテナを製作した。後部サイド窓ガラス板１ａ、第１のアンテナ導体ＡＴ1 については、例１に使用したものと同じものを使用した。図６（Ａ）にＦＭ放送帯の感度−受信周波数特性を示し、図８にＡＭ放送帯の感度−受信周波数特性を示す。
【００３７】
（例７）
図３のような車両用アンテナを製作した。後部サイド窓ガラス板１ａは車両左側のものを使用し、例１と同様のものとした。後部窓ガラス板３の寸法は略縦方向４５０ｍｍ、略横方向１２００ｍｍとした。第２の接続線８の長さは４００ｍｍ、第１の接続線６の長さは１５ｃｍとした。図７に、例７のＡＭ放送帯の感度−受信周波数特性を示す。
【００３８】
なお、例７の回路定数は、第１のコイルＬ1 ＝２．７μＨ、第２のコイルＬ2 ＝２．７μＨ、コンデンサ４１＝２０ｐＦ、チョークコイル２９＝１ｍＨ、高周波チョークコイル１２ａ＝１μＨ、高周波チョークコイル１２ｂ＝１μＨ、とした。
【００３９】
【発明の効果】
本発明では、第１の周波数帯において第１のアンテナ導体と第２のアンテナ導体とを接続するので第１のアンテナ導体の実効長が長くなるため、第１の周波数帯の感度が向上する。
【００４０】
また、第１のコイルは第２の周波数帯の受信信号を減衰させるようなインダクタンス値を有し、第１のアンテナ導体の給電点と第１のコイルの一端との接続線の長さを第２の周波数帯の受信信号を減衰させないように４０ｃｍ以下にするために、第２の周波数帯において第１のアンテナ導体の実効長が長くならず、第２の周波数帯の感度が減衰しにくい。
【００４１】
また、第１の周波数帯において第１のアンテナ導体の受信信号を利用する際、第２のアンテナ導体の導体長を利用できるため、第１のアンテナ導体の占める面積を小さくでき、コンパクト化に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の車両用アンテナの代表例の構成図
【図２】従来例の構成図
【図３】図１とは別のタイプの本発明の車両用アンテナの例の構成図
【図４】図１、図３とは別のタイプの本発明の車両用アンテナの例の構成図
【図５】図１、図３、図４とは別のタイプの本発明の車両用アンテナの例の構成図
【図６】例１〜例６のＦＭ放送帯の感度−受信周波数特性図
【図７】例７のＡＭ放送帯の感度−受信周波数特性図
【図８】例６のＡＭ放送帯の感度−受信周波数特性図
【符号の説明】
ＡＴ1 ：第１のアンテナ導体
ＡＴ2 ：第２のアンテナ導体
Ｌ1 ：第１のコイル
Ｌ2 ：第２のコイル
１ｂ：後部右サイド窓ガラス板
４ａ：第１の給電点
４ｂ：第２の給電点
６：第１の接続線
８：第２の接続線
９：回路
１０：同軸ケーブル
２０：受信機
２２：ヒータ線
２５ａ、２５ｂ：バスバ
２９：チョークコイル
３０：直流電源
２１：ノイズカット用のコンデンサ
１２ａ、１２ｂ：高周波チョークコイル
４１：直流阻止用のコンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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