JPH10327009A - 複数帯域受信アンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】Ｌバンド（約１４５２から１４９２メガヘル
ツ）とバンドＩＩＩ（約１７４から２４０メガヘルツ）
の垂直偏波デジタル・オーディオ放送（ＤＡＢ）信号
を、窓ガラスに占める面積が最小となるアンテナで受信
する。 【解決手段】ループアンテナ１４とダイポールアンテナ
１９とを組み合わせて自動車１０のリア窓ガラス１１の
デフォッガー１３の上部に設ける。インピーダンス回路
１５と１６とが、異なった周波数帯域において有効な異
なったアンテナ形状を形成するように、アンテナ１２を
分割することになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は複数帯域用のアンテ
ナに関し、より詳細には第１のデジタル・オーディオ放
送（ｄｉｇｉｔａｌ ａｕｄｉｏ ｂｒｏａｄｃａｓｔ
ｉｎｇ略してＤＡＢ）周波数帯域においてはループ・ア
ンテナとして機能し、第２のＤＡＢ周波数帯域において
はダイポール・アンテナとして機能する自動車用ガラス
・アンテナに関する。

【０００２】

【従来の技術】デジタル・オーディオ放送は、高品質オ
ーディオと補助データの伝送を行なうラジオ放送サービ
スで、世界中の多くの場所で導入されつつある。ＤＡＢ
の最も有望な適用例の一つは、例えば乗用車やトラック
などの自動車に移動受信機を装備することである。

【０００３】ＤＡＢに対しては、例えばＥｕｒｅｋａ−
１４７などの種々の標準伝送プロトコルが確立されつつ
ある。ヨーロッパ諸国とカナダにおいては、Ｅｕｒｅｋ
ａ−１４７フォーマットによる地上ＤＡＢ信号の送信が
既に始まっている。しかしながら、世界中の政府機関に
よって異なった周波数帯域がＤＡＢ用に指定されてい
る。例えばカナダのＤＡＢはＬバンド（１４５２から１
４９２メガヘルツ）で現在行われているのに対し、ヨー
ロッパのＤＡＢはバンドＩＩＩ（１７４から２４０メガ
ヘルツ）で現在行われている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ＤＡＢシステム用の周
波数帯域の選択に関しての世界的な最終決定によって、
また特定のＤＡＢ受信機がどこで使われる（例えば自動
車は地域間を移動する）かによって、このＬバンドとバ
ンドＩＩＩの両方を受信することが必要または望ましい
かもしれない。しかしながら、各周波数帯域用に別々の
アンテナを車両に設けることは好ましくない。なぜなら
ば車両にはコスト、外観、スペースなどの制限があるか
らである。

【０００５】垂直モノポール・ホイップ・アンテナはＬ
バンドとバンドＩＩＩの両方を受信できることが知られ
ている。しかしながら、ホイップ・アンテナは、風騒音
を起こし、不格好な突起物となり、さらには破損する可
能性が有り、好ましくない。

【０００６】例えば窓ガラスなどの車両表面に適合した
アンテナが自動車には好ましい。このようなアンテナで
あれば外観、耐久性が向上し、風騒音の発生をなくすこ
とができる。しかしながら、このようなアンテは、従来
の設計では、ＬバンドとバンドＩＩＩ両方の地上信号を
受信することができなかった。これは、一つにはＬバン
ドとバンドＩＩＩとが比較的離れていることに起因して
いる。

【０００７】地上放送信号は垂直偏波されているので、
上記周波数帯域の両方を受信するためには、車両の窓に
４分の１波長垂直モノポール・アンテナを形成すること
を考えるのが一般的であろう。しかしながら、バンドＩ
ＩＩを受信するその様なアンテナの鉛直方向の長さは約
３５０ｍｍになる。その場合には、リア・ウインドウに
広く用いられているウインドウ・デフォッガー用に窓ガ
ラスに設けられた熱線に、この垂直アンテナが物理的に
干渉することになる。アンテナをフロント・ウインドウ
に設けるとより大きなスペースを得ることができるが、
アンテナが乗員の前方視界領域に位置することになるた
めに好ましくない。

【０００８】本発明は、一つのアンテナ給電部だけで、
約１４５２から約１４９２メガヘルツの第１周波数帯域
と約１７４から約２４０メガヘルツの第２周波数帯域と
の両方を受信し、車両のリア窓ガラスに設けることがで
きる程度にアンテナを小型化することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、約１４５２か
ら約１４９２メガヘルツの第１周波数帯域と約１７４か
ら約２４０メガヘルツの第２周波数帯域との両方を受信
できる複数帯域適合アンテナを提供して、上記課題を解
決する。このアンテナは支持面と、支持面に設けられた
第１と第２のアンテナ給電点とを有している。第１ダイ
ポール導電体が支持面に設けられ、第１給電点に直接接
続されている。第２ダイポール導電体が支持面に設けら
れ、第２給電点に直接接続されている。導電性ループが
支持面に設けられ、水平方向の辺が垂直方向の辺よりも
長い略長方形とされている。第１インピーダンス回路が
導電性ループと第１給電点に接続されている。第２イン
ピーダンス回路が導電性ループと第２給電点に接続され
ている。第１と第２のダイポール導電体の長さの合計は
上記第２周波数帯域における電波長の略半分に等しくな
っている。更に第１と第２のインピーダンス回路は第１
周波数帯域においてよりも第２周波数帯域において大き
なインピーダンスを発生して、アンテナ全体が第１周波
数帯域においてはループ・アンテナに、第２周波数帯域
においては半波長ダイポール・アンテナに等価となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１を参照して、自動車１０はリ
ア・ウインドウ・ガラスつまり後窓１１を有している。
複数帯域アンテナ１２がリア窓ガラス１１の内側にプリ
ントされている。このアンテナの位置はデフォッガー１
３の上側のリア窓ガラス１１の上部である。このアンテ
ナは後窓１１の水平方向にその垂直高さよりも長い距離
延びる長方形ループ１４として形成されている。このル
ープにおける、一対の給電点１７と１８の間にはコイル
１５と１６が挿入されている。ダイポールの一部を形成
する導電体１９がコイル１５と給電点１７との間におい
てループから延びている。ダイポールの第２部分は、給
電点１８とコイル１６の上端との間において導電体によ
って形成されている。給電点１７と１８とは図示せぬラ
ジオ受信機にケーブル２０によって接続されている。以
下に述べるように、この複数帯域アンテナはバンドＩＩ
Ｉにおいては半波長ダイポール・アンテナとして機能
し、Ｌバンドにおいては周囲長さが約一波長であるルー
プ・アンテナとして機能する。

【００１１】本発明は、地上波放送局からのバンドＩＩ
Ｉ（１７４から２４０メガヘルツ）とＬバンド（１４５
２から１４９２メガヘルツ）との２つのＤＡＢ周波数帯
域の垂直偏波を受信する車両用ガラス・アンテナに特に
適応している。本発明以前には、これら２つのＤＡＢ帯
域を受信可能で車両表面に適合したアンテナは存在しな
かった。その第１の理由は周波数帯域が互いにかなり離
れていること、そして第２の理由は、車両のリア窓ガラ
スに４分の１波長垂直モノポール・アンテナを形成する
ことを考えると、バンドＩＩＩを受信するアンテナの鉛
直方向の長さが約３５０ｍｍにもなって、デフォッガー
に干渉せずに装着するには大きすぎるからである。本発
明の複数帯域ＤＡＢアンテナは、バンドＩＩＩではルー
プ・アンテナを用いる一方で、Ｌバンドにおいてはルー
プの一部をダイポールとして用いることにより実現され
る。例えばコイルなどのインピーダンス回路はバンドＩ
ＩＩにおいては短絡回路として機能してバンドＩＩＩの
ためのループを形成する一方で、Ｌバンドにおいては開
放回路として機能しダイポール・アンテナを絶縁するこ
とになる。この組み合わせアンテナを後窓１１の上部に
配置することにより、アンテナとデフォッガー線との間
の物理的な干渉は生じない。

【００１２】図２に示すように、このアンテナはバンド
ＩＩＩにおいてはループに等価となり、Ｌバンドにおい
てはダイポールと等価になる。アンテナの寸法は、ルー
プの長さがバンドＩＩＩにおける一波長の長さに略等し
く、ダイポール導体１９の長さと給電点１８とコイル１
６の上端との間の垂直長さとを足した長さがＬバンドの
半波長に相当するように設定される。

【００１３】アンテナ導体は、ガラス上に導電性ペース
トをプリントするか、ガラス表面に接着された金属テー
プを用いるか、またはガラス層の中に導電性材料を埋め
込むことによって、設けられる。アンテナを実際に形成
する種々の導電体の実際の長さは、またガラスの誘電率
と厚さによっても変化する。（例えば短くなったりす
る）アンテナの垂直高さはそれが装着される車両によっ
て制限される。

【００１４】例をあげると、アンテナは幅が１ｍｍの導
電体で形成される。バンドＩＩＩの波長は約１３００ｍ
ｍである。ガラスの波長換算係数０．７に基づくと、ル
ープの周囲長さは９１０ｍｍとなる。ダイポール導電体
の長さは３５ｍｍである。コイル１６と給電点１８との
間の垂直導体長さもまた３５ｍｍである。このようにし
て、ダイポール導電体としての組合わせ長さは７０ｍｍ
となり、（ガラス換算係数により短くなった）Ｌバンド
の一波長に略等しい長さのダイポール・アンテナを形成
することになる。コイル１５と１６のインダクタンスは
約４３ナノヘンリーとされる。

【００１５】図３に給電点とインピーダンス回路の具体
例を示すが、導電性ペーストが支持用ガラスの内表面に
スクリーン印刷される。ボンディングパッド２５と２６
とはアンテナへの外部接続用はんだ付けに用いるために
サイズが拡大されている。残りの線は約１ｍｍの幅に形
成されている。コイルは一巻き半とされる。コイルの短
絡を防止するために、交差部における導電体の間の絶縁
を行なうブリッジ２８が設けられている。

【００１６】図４には変形例を示すが、ここではコイル
１５をループ１４に沿って、給電点１７から離れる方向
に動かして、ダイポールの上部がループの一部として水
平に形成されている。結果として形成されるループアン
テナの等価回路は前述の実施例と同じものとなるが、ダ
イポールアンテナの等価回路は少し異なった形状とな
る。

【００１７】図１から４のインピーダンス回路を形成す
るコイルは図５に示すジグザグ形状のインダクターとし
ても良い。この形状であればブリッジを設ける必要のな
い一つの印刷層として形成することができる。

【００１８】インピーダンス回路はまた図６に示す直列
共振回路または図７に示す並列共振回路により形成する
こともできる。より高価ではあるが、これらの共振回路
はバンドＩＩＩにおいて必要な短絡回路とＬバンドにお
いて必要な開放回路とをより効果的に形成する。

【図面の簡単な説明】

【図１】リア窓ガラスに設けられた本発明のアンテナと
ヒーター格子を備えた自動車の斜視図である。

【図２】本発明の一実施例と、ＬバンドとバンドＩＩＩ
信号を受信する等価回路を示す平面図である。

【図３】本発明のアンテナを形成するように窓ガラスに
設置された導電性材料の部分平面図である。

【図４】本発明の別実施例と、ＬバンドとバンドＩＩＩ
信号を受信する等価回路を示す平面図である。

【図５】ジグザグ形状を用いたインピーダンス回路の別
実施例を示す。

【図６】直列共振回路を用いたインピーダンス回路のさ
らに別の実施例を示す。

【図７】並列共振回路を用いたインピーダンス回路のさ
らに別の実施例を示す。

【符号の説明】

１１ 支持面 １２ 複数帯域適合アンテナ １４ 導電性ループ １５ 第１インピーダンス回路 １６ 第２インピーダンス回路 １７ 給電点 １８ 給電点 １９ 第１ダイポール導電体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 約１７４から約２４０メガヘルツまでの
   第１周波数帯域と約１４５２から約１４９２メガヘルツ
   までの第２周波数帯域の放送信号を受信する複数帯域適
   合アンテナであって、支持面と、該支持面に設けられた
   第１と第２のアンテナ給電点と、該第１給電点に直接接
   続され上記支持面に設けられた第１ダイポール導電体
   と、上記第２給電点に直接接続され上記支持面に設けら
   れた第２ダイポール導電体と、水平方向の辺が垂直方向
   の辺よりも長い略長方形であって上記支持面に設けられ
   た導電性ループと、該導電性ループを上記第１給電点に
   接続する第１インピーダンス回路と、上記導電性ループ
   を上記第２給電点に接続する第２インピーダンス回路と
   を有しており、上記第２周波数帯域における電波長の略
   半分に上記第１と第２のダイポール導電体の長さの合計
   が等しくなっており、上記第１と第２のインピーダンス
   回路は上記第１周波数帯域においてよりも上記第２周波
   数帯域において大きなインピーダンスを発生して、上記
   アンテナ全体が上記第１周波数帯域においてはループ・
   アンテナに、上記第２周波数帯域においては半波長ダイ
   ポール・アンテナに等価となることを特徴とする複数帯
   域適合アンテナ。