JPH10209731A - 自動車用アンテナシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 種々の形態で設計される自動車に適用される
ことができ、高い周波数および低い周波数の両方の無線
信号の受信に対して共に十分なゲインを与える簡単構成
の隠蔽アンテナシステムを提供する。 【解決手段】 自動車（１０）の第１の窓（２０）すな
わちパネルに装着された第１のアンテナ素子（１８）と
その自動車の第２の窓（１９）すなわちパネルに装着さ
れた少なくとも第２のアンテナ素子（３０）とを含み、
第１のアンテナ素子（１８）が互いに接続される導電線
（２２）と導電ループ（２６）とを含み、これら第１お
よび第２のアンテナ素子が第１のアンテナ素子（１８）
上のループ（２６）と第２のアンテナ素子（３０）の導
電部分との間のワイヤ（３２）により互いに直列に接続
されるように自動車用隠蔽アンテナシステム（１６）を
構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は自動車に使用される
アンテナシステムに関し、より詳細には、隠蔽アンテナ
（コンシールドアンテナ）が使用されるアンテナシステ
ムに関する。

【０００２】

【従来の技術】車体に装着されかつそこから伸びる従来
の固定のマストアンテナは、一般的に、無線信号を受信
するための十分なゲインを与えるものとして知られてい
る。しかしながら、これらのアンテナは、一般的に不体
裁でありかつまた曲げおよび破損を受け易いという欠点
を有している。他方、隠蔽アンテナは、それらが典型的
に自動車のガラスパネルあるいは薄板金（シートメタ
ル）の絶縁部分に直接平板取付けされる点で従来のアン
テナに関連した欠点を持たない。

【０００３】それにも拘らず、隠蔽アンテナは、それら
が一般的に特定の窓あるいは車体パネルと合致するよう
に小形に構成化されている点で一般的にある問題と遭遇
する。この問題は、特に、ある種の自動車に対しては助
長されてしまう（この特定の自動車の形態が与えられて
利用可能となる窓あるいは絶縁車体パネルのような極め
て少数の小さなパネルしか設けられていない点で）。こ
のため、これらの表面は受信を希望する信号の波長に関
して小さくなってしまう。例えば、ＡＭ周波数帯の信号
は（ＦＭ周波数帯の信号のようなより高い周波数帯の信
号の波長よりも長い波長を有する）。この時に、これら
アンテナに対して、ＡＭ周波数帯の良好な受信を持つと
いう関心事が生じる（アンテナの長さが短いことにより
低い周波数のゲインが不足するため）。これに対処する
ため、システムは、一般的に、ケーブルおよびミスマッ
チ損失を補償しなおもふさわしい信号を持つのに十分な
ゲインを得るためにＡＭ増幅器モジュールを使用する必
要がある。

【０００４】ある試みとして、自動車の多数の表面に隠
蔽アンテナを装着することによってこの関心事を解決し
ようとしたが、それらは、一般的に、希望していたもの
よりも一層複雑になってしまうか、あるいは所望の周波
数レンジにおいてふさわしい信号のための十分なゲイン
を与えるためには他の増幅、濾波あるいはスイッチング
回路要素を必要とする。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従って、種々の自動車
設計に対してシステムを構成化する上で融通性を有する
ようにして、高い周波数および低い周波数の両方に対し
て十分なゲインを与える構成が単純な隠蔽アンテナシス
テムが必要となる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】実施例において、本発明
は自動車のためのアンテナシステムを意図する。このア
ンテナシステムは第１および第２のパネルを含み、これ
らパネルは自動車から電気的に絶縁されている。この第
１のパネルには第１のアンテナ素子が装着され、この第
１のアンテナ素子は一般的に垂直の線として形状決めさ
れた第１の導体と一般的にループとして形状決めされた
第２の導体とを含んでおり、これら第１の導体および第
２の導体を接続する第１の接続点と、第２の導体上で第
１の接続点から隔てられた第２の接続点とが設けられ
る。第２のパネルには第２のアンテナ素子が装着され、
この第２のアンテナ素子は第３の接続点を有する第３の
導体を含んでいる。また、このアンテナシステムは第１
のアンテナ素子上の第２の接続点と第２のアンテナ素子
上の第３の接続点との間を伸びて第１および第２のアン
テナ素子が直列に接続されるようにする導電部材を含ん
でいる。

【０００７】従って、本発明の目的は、多数の素子を直
列に接続することでアンテナシステムの全体のゲインを
向上して広い周波数レンジに対して良好な無線周波数受
信を可能とする態様で自動車の窓あるいは絶縁パネルに
隠蔽されたアンテナ素子を与えることである。

【０００８】本発明の長所は、低周波数増幅器を用いる
必要なく、より高い周波数でのゲインを妨害せずに低無
線周波数でのゲインを増大させるために多アパーチャ結
合（ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｃｏｕｐｌ
ｉｎｇ）を与えることである。

【０００９】本発明の他の長所は、アンテナ素子間でよ
り高い無線周波数を分離する回路要素の必要性を無くし
て多数のアンテナ素子を共に結合できるようにし、その
ようにしてより高い無線周波数の受信能力を劣化させず
により高い無線周波数の受信能力を向上させることであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明の第１の実施例が図１およ
び図２に示されている。自動車１０はそれに装着された
従来のＡＭ／ＦＭ受信機のような無線周波数（ＲＦ）受
信装置１２を含んでいる。この装置１２のためのアンテ
ナ入力には同軸ケーブル１４が接続され、これは、好ま
しくは隠蔽されて、自動車１０の車体内を多アパーチャ
（ａｐｅｒｔｕｒｅ）隠蔽アンテナシステム１６まで伸
びる。自動車１０は後部窓１９、右側後部窓２０および
左側後部窓２１を含み、これら窓にアンテナシステム１
６が装着されることができる。

【００１１】この第１の実施例において、アンテナシス
テム１６は右側後部窓２０に装着された第１のアンテナ
素子１８を含んでいる。この第１のアンテナ素子１８は
既知の技術によりガラス２０に固着され、この技術は本
明細書ではこれ以上記載されない。第１のアンテナ素子
１８は単一の、一般的に垂直な導電線２２を含んでお
り、この導電線は窓２０の中央頂部上の接続点２４で導
電ループ２６に接続され、この導電ループは窓２０の周
辺部の周りをその縁の丁度内側を伸びる。同軸ケーブル
１４はこの接続点２４に接続され、かつこの位置での接
地部２８を含んでいる。

【００１２】この第１のアンテナ素子１８はＲＦ信号の
受信のための主アンテナとして働き、単一の導電線２２
はより高いＲＦ受信（ＦＭ帯）のためのものである。他
方、ループ２６はＦＭ帯の周波数では高インピーダンス
となり、ＡＭ帯では有効受信アパーチャを増大する。第
１のアンテナ素子１８のＦＭ性能は一般的に良好な全方
向ＦＭゲインパターンを有するが、側部窓２０でのＡＭ
ゲインは一般的に単独では不十分で、このため改善が必
要である。

【００１３】第２のアンテナ素子３０（それ自体の有効
受信アパーチャを備えている）を第１のアンテナ素子１
８に結合することによって、ＡＭゲインは改善される。
この実施例に対して、ワイヤ３２が第１のアンテナ素子
１８のループ２６の第２の接続点３４と後部窓１９に装
着された別形態の従来のデフロスタのグリッドとの間に
接続される。また、ワイヤ３２は必要に応じて同軸ケー
ブルにし得るが、本発明の利点が自動車１０内で張り回
すために同軸ケーブルよりも極めて単純なワイヤを当然
使用できるという点にあるため、同軸ケーブルの使用を
必ずしも必要としない。以下に記載するように直列に接
続されたデフロスタのグリッド３８は、ここでは、第１
の（主の）アンテナ素子１８と接続されてＡＭ受信のた
めの二次的なアンテナ素子として働く。

【００１４】２つのアンテナ素子を共に結合するように
働く第２の接続点３４はアンテナ給電点位置（すなわち
第１の接続点２４）からループの周りである距離Ｉとな
る。このシステムに対して、ワイヤ３２が第１のアンテ
ナ素子１８上の高インピーダンス点に取り付けられ、そ
れによって単一の垂直線２２のＦＭゲイン機能に対して
最少の効果を有するようにＩが決定される。一般的に、
２つの接続点間の距離Ｉは約４分の１波長あるいはＦＭ
周波数（例えば、７６〜１０８ＭＨｚ）ではより小さく
なるように決定される。この４分の１波長はアンテナ設
計並びにアンテナおよび車体薄板金間のスロット特性に
依存する。また、この距離はどのようにしてアンテナが
形状決めされたかにも依存し、そのため第１のアンテナ
素子とは異なった形状を有するアンテナに対しては異な
ったものとなる。この態様で、ＦＭ周波数を第２のアン
テナ素子３０から分離するためのインダクタは不用であ
る。

【００１５】ワイヤ３２は、デフロスタのグリッド３８
を付勢するために使用される電流から第１のアンテナ１
８を絶縁するように、コンデンサ４０を介してデフロス
タのグリッド３８上の接続点３６に接続される。１対の
インダクタ４２がグリッド３８のそれぞれの側に接続さ
れ、デフロスタのグリッド３８を接地および電源から絶
縁してより良いゲインと電磁妨害（ＥＭＩ）不活性特性
を与えるように、一方のインダクタは接地の前に設けら
れ、他方のインダクタはデフロスタのグリッド３８に対
する通常の電源（図示せず）に接続したリードと結合さ
れる。

【００１６】図３には第２の実施例が示されている。こ
の実施例において、同様な素子には第１の実施例と同様
に参照番号が付されているが、変更された素子には１０
０番台の番号が付けられている。後部右側窓２０の第１
のアンテナ素子１８は同一であるが、第２のアンテナ素
子１３０は後部のデフロスタのグリッド１３８には結合
されない。第２のアンテナ素子１３０はデフロスタのグ
リッド１３８の周りで後部窓１９上に導電ループとして
形成される。これはアンテナ組立体１１６をデフロスタ
のグリッド１３８から良好に絶縁するが、後部窓１９に
導電線を追加する必要がある。デフロスタのグリッド１
３８はより良好なゲインとＥＭＩ不活性特性を与えるた
めに同様にインダクタ１４２に結合されて示されている
が、この実施例では強いて必要とされない。

【００１７】図４には本発明の第３の実施例が示されて
いる。この実施例において、同様な素子には第１の実施
例と同様に参照番号が付されているが、変更された素子
には２００番台の番号が付けられている。この実施例
で、後部左側窓２１は第２のアンテナ素子２３０として
働くようにその窓２１にプリントしたループの導電トレ
ースを有している。ここで、ワイヤ２３２は第２のアン
テナ素子２３０を第１のアンテナ素子１８と直接に結合
するように自動車を横切って伸びる。ワイヤ２３２が第
２のアンテナ素子２３０に接続する点は、一般的に、最
も便利な組立位置になるように選択される。この第２の
アンテナ素子２３０は第１および第２の実施例の第２の
アンテナ素子と同一の機能を行うが、特定の自動車設計
に対して最も便利に位置決めされることができる。後部
左側窓２１には単一のループが示されているが、必要に
応じて、アンテナのゲインを一層改善するために水平あ
るいは垂直線が追加されてもよい。

【００１８】図５に示されるような本発明の第４の実施
例において、後部窓１９および後部左側窓２１の両方が
アンテナ素子として使用される。この実施例において、
同様な素子には第１の実施例と同様に参照番号が付され
ているが、変更された素子には３００番台の番号が付け
られている。第２のアンテナ素子３３０はワイヤ３３２
により後部右側窓２０での第１の（同様に主たる）アン
テナ素子１８と直列に接続される。この構成は、一般的
に、上述した第２の実施例と同一である。更に、後部左
側窓２１上に設けられた第３のアンテナ素子５０が第２
のワイヤ５２により第２のアンテナ素子３３０に直列に
接続される。追加のアンテナ素子を直列に接続させるこ
とにより、全体のアンテナシステム３１６のアパーチャ
は、システムのコストも増大するが、一層向上される。
この第３のアンテナ素子５０は丁度ループのように示さ
れているが、これも同様に水平あるいは垂直線を追加し
て有してもよい。また、上述したように、第２のワイヤ
５２は同様同軸ケーブルであってもよいが、これは上述
したように必須ではない。

【００１９】別態様として、アンテナ素子は絶縁された
薄板金あるいは複合部材に装着されることができ、上述
したようなガラス装着素子と類似する全体システムの効
果を生じさせる。例えば、アンテナ素子を装着するため
の複合トランクふた、リフトゲート等が使用され得る。

【００２０】本発明のある実施例が詳細に記載された
が、本発明が関連する技術に係わる当業者は特許請求の
範囲によって定められるように発明を実施化するための
種々の別態様の設計および実施例を認識することであろ
う。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアンテナシステムを備えた自動車の概
略的斜視図である。

【図２】図１の自動車の２つの窓の概略図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す図２に類似した概
略図である。

【図４】本発明の第３の実施例を示す図２に類似した概
略図である。

【図５】本発明の第４の実施例を示す図２に類似した概
略図である。

【符号の説明】

１０ 自動車 １６ 多アパーチャ隠蔽アンテナシステム １８ 第１のアンテナ素子 １９ 後部窓 ２０ 後部右側窓 ２１ 後部左側窓 ２２ 導電線 ２６ 導電ループ ３０ 第２のアンテナ素子 １３０ 第２のアンテナ素子 ２３０ 第２のアンテナ素子 ３２ ワイヤ １３２ ワイヤ ２３２ ワイヤ ３３２ 第１のワイヤ ５０ 第３のアンテナ素子 ５２ 第２のワイヤ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 自動車用アンテナシステムにおいて、 自動車から電気的に絶縁されている第１および第２のパ
   ネルと、 上記第１のパネル上に装着され、一般的に垂直線状の形
   状の第１の導体と一般的にループ状の形状の第２の導体
   とを含んでおり、上記第１の導体および上記第２の導体
   を第１の接続点で接続し、かつ上記第２の導体に上記第
   １の接続点から隔てて第２の接続点を設けるようにした
   第１のアンテナ素子と、 上記第２のパネルに装着され、第３の接続点を有する第
   ３の導体を含んだ第２のアンテナ素子と、 上記第１および第２のアンテナ素子が直列に接続される
   ように上記第１のアンテナ素子上の上記第２の接続点と
   上記第２のアンテナ素子上の第３の接続点との間で伸び
   る導電部材と、を具備したことを特徴とするアンテナシ
   ステム。
2. 【請求項２】 請求項１記載のアンテナシステムにおい
   て、第３の電気的に絶縁されたパネルとその上に装着さ
   れた第３のアンテナ素子とを更に含んでおり、上記第３
   のアンテナ素子は第４の接続点を有する第４の導体を含
   み、上記第４の接続点と上記第２のアンテナ素子との間
   で伸びる第２の導電部材を更に含んだことを特徴とする
   アンテナシステム。