(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の窓ガラス板に双極のガラスアンテナが設けられており、双極のガラスアンテナにチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナが電気的に接続されており、
該マイクロストリップアンテナ又は該積層板状アンテナが該窓ガラス板上に装着されていることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナ。
【請求項２】
前記ガラスアンテナと、前記マイクロストリップアンテナ又は前記積層板状アンテナとが合成器により接続され、合成器の出力が受信機と接続されている請求項１に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
【請求項３】
前記ガラスアンテナの同調周波数が第１の周波数帯内の周波数であり、前記マイクロストリップアンテナの同調周波数又は前記積層板状アンテナの同調周波数が第２の周波数帯内の周波数である請求項１又は２に記載の自動車用高周波ガラスアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、自動車用電話の８００ＭＨｚ帯（８１０〜９６０ＭＨｚ）又は１．５ＧＨｚ帯（１．４２９〜１．５０１ＧＨｚ）を利用する自動車通信手段、ＧＰＳ人工衛星通信等に適する自動車用高周波ガラスアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車電話やＧＰＳ人工衛星通信に用いられる電波の送受信等のためのアンテナとして、従来はポールアンテナやマイクロストリップアンテナが用いられていた。また、近年では自動車の窓ガラスに設けられたガラスアンテナが用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ポールアンテナは、アンテナとしての実用性能は得られるものの、通常、取り付け車体面から出たかたちで用いるため、外観的に煩雑で美感上問題があり、駐車中にいたずらされる可能性もあるなどの問題があった。また、マイクロストリップアンテナは指向性が強く、自動車の向く方向によっては著しく送受信特性が劣化することがあった。
【０００４】
上記問題点に鑑み、図４に示す自動車の後部窓ガラスに設けられたガラスアンテナが開発された。図４において、３は受信機、４は放射側給電点、５はアース点、放射エレメント６、アースエレメント７、１０はコネクタ、１１は同軸ケーブル、１２は後部窓ガラス板、１３は防曇用熱線である。
【０００５】
図４のガラスアンテナの受信感度を図５に示す。１５は図４のガラスアンテナの受信感度であり、実用レベルに達してはいるが、多少受信感度が不足しており、弱電界地域では良好な受信ができない問題があった。
【０００６】
【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、自動車の窓ガラス板に双極のガラスアンテナが設けられており、双極のガラスアンテナにチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナが電気的に接続されており、
該マイクロストリップアンテナ又は該積層板状アンテナが該窓ガラス板上に装着されていることを特徴とする自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【０００７】
本発明は、ガラスアンテナと、マイクロストリップアンテナ又は積層板状アンテナとが合成器により接続され、合成器の出力が受信機と接続されている上記自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【０００８】
本発明はガラスアンテナの同調周波数が第１の周波数帯内の周波数であり、マイクロストリップアンテナの同調周波数又は積層板状アンテナの同調周波数が第２の周波数帯内の周波数である上記自動車用高周波ガラスアンテナを提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの基本的構成図である。図１において、１は自動車の窓ガラスに設けられる双極のガラスアンテナ、２はチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナ（以下、ミニアンテナというときもある）、４は放射側給電点、５はアース点、８は放射側接続線、９はアース側接続線、２４はミニアンテナ２の給電電極、２５はミニアンテナ２の接地電極である。
【００１０】
ここで、マイクロストリップアンテナとは、誘電体基体又は誘電体基板にアンテナ導体と接地電極とを設け、アンテナ導体と接地電極とが直流的に接続してなく、受信の際はアンテナ導体に接続されている給電電極と接地電極との間の電圧を受信信号として利用し、送信の際はアンテナ導体に接続されている給電電極と接地電極との間に送信信号を印加するアンテナをいう。
【００１１】
また、積層板状アンテナとは、多層構造を有する誘電体基体又は多層構造を有する誘電体基板にグランド導体を設け、いろいろな形状の複数のアンテナ導体を誘電体層を挟み込むように多層に重ね、アンテナ導体とグランド導体とが直流的に接続してなく、受信の際はアンテナ導体とグランド導体との間の電圧を受信信号として利用し、送信の際はアンテナ導体とグランド導体との間に送信信号を印加するアンテナをいう。
【００１２】
図１ではガラスアンテナ１とミニアンテナ２とは直流的に接続されている。しかし、これに限定されず、コンデンサにより、又は、両者を近接させて容量結合させることにより、高周波的に接続してもよい。
【００１３】
図２は本発明の代表例の構成図を示す。図２において、３は受信機、６は放射エレメント、７はアースエレメント、１０はコネクタ、１２は後部窓ガラス板、１３は防曇用熱線、６１はループ状の位相反転線である。図２のミニアンテナ２は小型化のため、チップ状のものを使用した。図２のミニアンテナ２は放射側接続線８、アース側接続線９によって、ガラスアンテナと直流的に接続されている。ガラスアンテナとミニアンテナ２とはコネクタ１０、同軸ケーブル１１を介して、受信機３に接続される。
【００１４】
なお、本発明におけるガラスアンテナの形状は、図２のものに限らず、どのような形状であってもよい。また、本発明の自動車用高周波ガラスアンテナが設けられる窓ガラス板は後部窓ガラス板に限らず、他の窓ガラス板であってもよい。
【００１５】
図８に図１とは別のタイプの本発明のブロック図を示す。図８において、１７は合成器である。ガラスアンテナ１とチップ状のミニアンテナ２は合成器１７により合成され、合成器１７の出力は受信機３に接続される。図９は図８に示すものの代表例の構成図である。
【００１６】
図９において、チップ状のミニアンテナ２の給電電極２４及びチップ状のミニアンテナ２の接地電極２５は合成器１７の入力に接続され、ガラスアンテナの出力と合成される。なお、図９ではコネクタ、同軸ケーブル、受信機は省略したが、実際には合成器の出力部にコネクタが接続される。
【００１７】
【実施例】
（例１「実施例」）
図２のような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。後部窓ガラス板１２の寸法は略縦方向６００ｍｍ、略横方向１１００ｍｍである。防曇用熱線１３は後部窓ガラス板１２のほぼ全面に付設される。
【００１８】
放射側給電点４、アース点５の寸法は１０ｍｍ×１０ｍｍで、放射エレメント６の全長は２００ｍｍ、ループ状の位相反転線６１の周囲長は２２０ｍｍ、アースエレメント７の全長は３０ｍｍとし、第１の周波数帯である８００ＭＨｚ帯に同調するように調整した。
【００１９】
チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの寸法は１５ｍｍ×１０ｍｍ×５ｍｍで、８００ＭＨｚ帯に同調するものを使用し、放射側接続線８の全長は１０ｍｍ、アース側接続線９の全長は５０ｍｍとした。コネクタ１０の寸法は２０ｍｍ×１０ｍｍ×１０ｍｍで、同軸ケーブル１１の寸法は１５００ｍｍとした。
【００２０】
図３に受信感度を示す。図３において、１５はガラスアンテナのみの受信感度、１６はチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナのみの受信感度、１４は両者を接続した場合の受信感度である。
【００２１】
ガラスアンテナのみでは多少受信感度が不足しており、また、チップ状のマイクロストリップアンテナ又は積層板状アンテナのみでは、窓ガラス板上に装着することで受信感度が下がっているが、両者を接続したことで、受信感度が上がっていることがわかる。図３に示すようにガラスアンテナのみの場合に比べて、約１ｄＢ受信感度が高くなった。
【００２２】
（例２「実施例」）
図９のような自動車用高周波ガラスアンテナを製作した放射側給電点４、給電電極２４、アース点５、接地電極２５の寸法は１０ｍｍ×７ｍｍで、合成器１７の寸法は１５ｍｍ×１０ｍｍ×８ｍｍで、ガラスアンテナとチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナが接続される。
【００２３】
ガラスアンテナは８００ＭＨｚ帯に同調するように調整し、マイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナは８００ＭＨｚ帯に同調するものを使用した。図１０に受信感度を示す。図１０において、１５はガラスアンテナの受信感度、１６はチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの受信感度、１８は合成器１７の出力の受信感度である。
【００２４】
ガラスアンテナのみでは多少受信感度が不足しており、また、チップ状のマイクロストリップアンテナ又は積層板状アンテナのみでは、窓ガラス板上に装着することで受信感度が下がっているが、両者を合成することで、受信感度が上がっていることがわかる。図１０に示すようにガラスアンテナのみの場合に比べて、約１ｄＢ受信感度が高くなった。
【００２５】
（例３「実施例」）
チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナに第２の周波数帯である１．５ＧＨｚ帯に同調するものを使用した以外は例１と同じ構成の自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。
【００２６】
図１１に受信感度を示す。図１１において、１９は８００ＭＨｚ帯に同調するように調整したガラスアンテナの受信感度で、８００ＭＨｚ帯では受信感度が出ているが、１．５ＧＨｚ帯では受信感度が低くなっている。２０は１．５ＧＨｚ帯に同調するチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの受信感度で、１．５ＧＨｚ帯では受信感度が出ているが、８００ＭＨｚ帯では受信感度が低くなっている。
【００２７】
２１は両者の合成で、８００ＭＨｚ帯ではガラスアンテナより受信感度が高くなり、１．５ＧＨｚ帯ではチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナより受信感度が高くなった。
【００２８】
（例４「実施例」）
チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナに１．５ＧＨｚ帯に同調するものを使用した以外は例２と同じ構成の自動車用高周波ガラスアンテナを製作した。
【００２９】
図１２に受信感度を示す。図１２において、２２は１．５ＧＨｚ帯に同調するように調整したガラスアンテナの受信感度で、１．５ＧＨｚ帯では受信感度が出ているが、８００ＭＨｚ帯では受信感度が低くなっている。２３は８００ＭＨｚ帯に同調するチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの受信感度で、８００ＭＨｚ帯では受信感度が出ている。１．５ＧＨｚ帯では受信感度が低くなっている。
【００３０】
２４は両者を合成器１７で合成した出力で、８００ＭＨｚ帯ではチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナより受信感度が高くなり、１．５ＧＨｚ帯ではガラスアンテナより受信感度が高くなった。
【００３１】
（例５「比較例」）
また、図６に示す誘電体等を利用した小型のチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナを窓ガラス板上に装着したものを製作した。図６のチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの受信感度を図７に示す。図７において、１６はチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの受信感度である。
【００３２】
チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナは、周囲に何もない空間で使用すれば実用レベルの受信感度が得られるが、窓ガラス板上に装着すると受信感度が下がり、弱電界地域では良好な受信ができないということがわかった。
【００３３】
【発明の効果】
本発明では、ガラスアンテナと、チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナを電気的に接続するため、アンテナ誘起電圧が高くなり、ガラスアンテナのみの場合、又はチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナのみの場合と比較して受信感度、送信性能が向上する。
【００３４】
また、ガラスアンテナの同調周波数帯と、チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの同調周波数帯とを、第１の周波数帯と第２の周波数帯とに分けることで、複数の周波数帯で使用できるアンテナが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの基本的構成図。
【図２】本発明の自動車用高周波ガラスアンテナの代表例の構成図。
【図３】例１の受信感度の特性図。
【図４】従来例のガラスアンテナの構成図。
【図５】従来例のガラスアンテナの受信感度の特性図。
【図６】チップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナのみを後部窓ガラス板に設ける場合の構成図。
【図７】例５のチップ状のマイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナの受信感度の特性図。
【図８】図１とは別のタイプの本発明のブロック図。
【図９】図８に示すものの代表例の構成図。
【図１０】例２の受信感度の特性図。
【図１１】例３の受信感度の特性図。
【図１２】例４の受信感度の特性図。
【符号の説明】
１：ガラスアンテナ
２：マイクロストリップアンテナ又はチップ状の積層板状アンテナ
３：受信機
４：放射側給電点
５：アース点
６：放射エレメント
７：アースエレメント
８：放射側接続線
９：アース側接続線
１０：コネクタ
１１：同軸ケーブル
１２：後部窓ガラス板
１３：防曇用熱線
１７：合成器
【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】
0003651185.tif 000009
【図９】
0003651185.tif 000010
【図１０】
0003651185.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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