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JP2009188912A - Car antenna - Google Patents

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JP2009188912A
JP2009188912A JP2008029168A JP2008029168A JP2009188912A JP 2009188912 A JP2009188912 A JP 2009188912A JP 2008029168 A JP2008029168 A JP 2008029168A JP 2008029168 A JP2008029168 A JP 2008029168A JP 2009188912 A JP2009188912 A JP 2009188912A
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JP
Japan
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vehicle
conductor
radiating conductor
antenna
radiating
Prior art date
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Application number
JP2008029168A
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Japanese (ja)
Inventor
Hitoshi Hotta
均 堀田
Masami Kaneyasu
昌美 兼安
Shinichi Takaba
進一 高場
Yuichi Anzai
裕一 安斎
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Hitachi Cable Ltd
Original Assignee
Hitachi Cable Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】車両の外観性や視野の確保を従来技術よりも向上させ、かつ、地面に水平な方向から到来する垂直偏波の送受信特性を向上させることが可能な車載アンテナを提供する。
【解決手段】車体側に設けられる第1放射導体2と、その第1放射導体2と給電部8を介して接続された第2放射導体3とからなり、これら第1放射導体2と第2放射導体3とが給電部8を通る地上面に水平な水平軸22に対して軸対称に形成され、かつ第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度αが90度以下となるように形成されるものである。
【選択図】図1
An in-vehicle antenna capable of improving the appearance and field of view of a vehicle as compared with the prior art and improving the transmission / reception characteristics of vertically polarized waves coming from a direction horizontal to the ground.
A first radiating conductor 2 provided on a vehicle body side and a second radiating conductor 3 connected to the first radiating conductor 2 via a power feeding portion 8 are provided. The radiation conductor 3 is formed symmetrically with respect to the horizontal axis 22 on the ground surface passing through the feeder 8, and the angle α around the horizontal axis 22 formed by the first radiation conductor 2 and the second radiation conductor 3 is 90. It is formed so as to be less than or equal to the degree.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、車両に搭載される導体板型の車載アンテナに関するものである。   The present invention relates to a conductor plate type vehicle-mounted antenna mounted on a vehicle.

車両用窓ガラスの車室内側に設置する小型アンテナとして、接地導体と円形もしくは方形のパッチ状の放射導体を誘電体で挟み込んだ構造のマイクロストリップアンテナ(以下MSA)がよく用いられている。MSAはセラミック等の高誘電体材料を用いることにより小型薄型化ができるため、車載用アンテナとして広く普及している。   A microstrip antenna (hereinafter referred to as MSA) having a structure in which a ground conductor and a circular or rectangular patch-like radiation conductor are sandwiched between dielectrics is often used as a small antenna installed on the vehicle interior side of a vehicle window glass. Since MSA can be reduced in size and thickness by using a high dielectric material such as ceramic, it is widely used as an in-vehicle antenna.

さらに、薄型にした車両用窓ガラスの車室内側に設置するアンテナとしては、放射導体と接地導体を同一平面上に形成した平面アンテナ(例えば、特許文献1参照)や、接地導体を必要としない平衡型アンテナを用いたフィルムアンテナ(例えば、特許文献2参照)などが知られている。   Further, as an antenna installed on the vehicle interior side of the thin window glass for a vehicle, a planar antenna in which a radiation conductor and a ground conductor are formed on the same plane (for example, see Patent Document 1) and a ground conductor are not required. A film antenna using a balanced antenna (for example, see Patent Document 2) is known.

これらのアンテナは、放射素子面(車両用窓ガラス面)に対して垂直な方向(法線方向)にピーク利得を持っている。この指向性を変更するために、スペーサを用いてアンテナを傾斜させることにより、鉛直方向にピーク利得を近づけたアンテナ(例えば、特許文献3参照)や、地面に水平の方向からくる垂直偏波の受信感度を上げるために、接地導体面(車両用窓ガラス面)に対して導電性反射部材を所定角度で設置したアンテナ(例えば、特許文献4参照)が知られている。   These antennas have a peak gain in a direction (normal direction) perpendicular to a radiating element surface (vehicle window glass surface). In order to change this directivity, the antenna is tilted by using a spacer to make the peak gain close to the vertical direction (see, for example, Patent Document 3), or the vertically polarized wave coming from the horizontal direction to the ground. In order to increase reception sensitivity, an antenna (see, for example, Patent Document 4) in which a conductive reflecting member is installed at a predetermined angle with respect to a ground conductor surface (vehicle window glass surface) is known.

特開2002−252520号公報JP 2002-252520 A 特開平8−340208号公報JP-A-8-340208 特開平5−63424号公報Japanese Patent Laid-Open No. 5-63424 特開2005−26783号公報JP 2005-26783 A

上記の従来技術を用いたアンテナを車両に設置する際に、フロントガラスやリアガラス等の車両用窓ガラスに設置する場合には、乗員の視野の妨げにならないようにするとともに、車両の外観性を損なわないようにすることが望ましい。   When installing the antenna using the above-described conventional technology on a vehicle window glass such as a windshield and a rear glass, it is possible not to obstruct the occupant's visual field and to improve the appearance of the vehicle. It is desirable not to damage it.

しかしながら、車両の外観性や視野の確保に基づいて寸法や配置を規制すると、所望の送受信感度を得ることが困難になる。特に、地面に水平な面に対して傾いている車両用窓ガラス面上に平面アンテナを設置した場合には、地面に対して水平方向から到来する垂直偏波に対して所望の受信感度を得るのは大変困難である。   However, if the dimensions and arrangement are restricted based on securing the appearance and field of view of the vehicle, it becomes difficult to obtain a desired transmission / reception sensitivity. In particular, when a planar antenna is installed on a vehicle window glass surface that is inclined with respect to a plane horizontal to the ground, a desired reception sensitivity is obtained for vertically polarized waves coming from the horizontal direction with respect to the ground. It is very difficult.

従来技術であるスペーサ付随のアンテナを用いた場合、アンテナを地面に対して鉛直方向に立てて設置しなければならないため、アンテナサイズと同程度(約λ/2〜λ/4)の大きさのスペーサが必要となる。このため、車両の外観性や視野の確保が困難となる。   When using an antenna with a spacer, which is a conventional technology, the antenna must be installed in a vertical direction with respect to the ground, so that the size of the antenna is approximately the same (approximately λ / 2 to λ / 4). A spacer is required. For this reason, it becomes difficult to ensure the appearance and field of view of the vehicle.

また、他の従来技術である導電性反射部材を所定角度で設置したアンテナは、水平方向から到来する垂直偏波に対して受信感度を向上させることができるが、約λ/4程度以下の大きさの導電性反射部材が必要となり、車両の外観性や視野の確保が十分とれているとは言い難い。   In addition, an antenna in which another conventional conductive reflecting member is installed at a predetermined angle can improve reception sensitivity with respect to vertically polarized waves coming from the horizontal direction, but has a size of about λ / 4 or less. Therefore, it is difficult to say that the appearance and the field of view of the vehicle are sufficiently secured.

そこで、本発明の目的は、車両の外観性や視野の確保を従来技術よりも向上させ、かつ、地面に水平な方向から到来する垂直偏波の送受信特性を向上させることが可能な車載アンテナを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an in-vehicle antenna capable of improving the appearance and field of view of a vehicle as compared with the prior art and improving the transmission / reception characteristics of vertically polarized waves coming from a direction horizontal to the ground. It is to provide.

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、車体側に設けられる第1放射導体と、その第1放射導体と給電部を介して接続された第2放射導体とからなり、これら第1放射導体と第2放射導体とが前記給電部を通る地上面に水平な水平軸に対して軸対称に形成され、かつ前記第1放射導体と前記第2放射導体のなす前記水平軸廻りの角度αが90度以下となるように形成される車載アンテナである。   The present invention has been devised to achieve the above object, and includes a first radiating conductor provided on the vehicle body side, and a second radiating conductor connected to the first radiating conductor via a power feeding portion, The first radiating conductor and the second radiating conductor are formed symmetrically with respect to a horizontal axis that is horizontal on the ground surface passing through the feeding portion, and the horizontal axis formed by the first radiating conductor and the second radiating conductor. This is an in-vehicle antenna formed so that the turning angle α is 90 degrees or less.

また、本発明は、前記第1放射導体が、透明なフィルムに挟まれて車両用窓ガラス板に接着される車載アンテナである。   Moreover, this invention is a vehicle-mounted antenna with which the said 1st radiation conductor is pinched | interposed into a transparent film, and is adhere | attached on the window glass plate for vehicles.

または、本発明は、前記第1放射導体が、車両用窓ガラス板に直接形成される車載アンテナである。   Alternatively, the present invention is the vehicle-mounted antenna in which the first radiation conductor is directly formed on the vehicle window glass plate.

さらに、本発明は、前記第1、第2放射導体が、前記給電部から垂直に延びる垂直部とその垂直部から水平に延びる水平部とからなり、前記第2放射導体の垂直部は、送受信波長をλとして、鉛直方向の高さが0.06λ以内となるように形成され、前記第1放射導体と前記第2放射導体とは少なくとも1つ以上の板状素子で接続あるいは接触するようにされる車載アンテナである。   Further, in the present invention, the first and second radiating conductors include a vertical portion extending vertically from the feeding portion and a horizontal portion extending horizontally from the vertical portion, and the vertical portion of the second radiating conductor is configured to transmit / receive The wavelength is λ and the vertical height is within 0.06λ, and the first radiating conductor and the second radiating conductor are connected or contacted by at least one plate-like element. It is a vehicle-mounted antenna.

本発明は、車体ルーフなどの大きな接地導体で形成された第1放射導体と、その第1放射導体と給電部を介して接続され、車幅方向に延びるように形成された第2放射導体とからなり、これら第1放射導体と第2放射導体とが前記給電部を通る地上面に水平な水平軸に対して軸対称に形成され、かつ前記第1放射導体と前記第2放射導体のなす前記水平軸廻りの角度αが90度以下となるように形成される車載アンテナである。   The present invention includes a first radiating conductor formed of a large grounding conductor such as a vehicle body roof, and a second radiating conductor connected to the first radiating conductor via a power feeding portion and extending in the vehicle width direction. The first radiating conductor and the second radiating conductor are formed symmetrically with respect to a horizontal horizontal axis on the ground surface passing through the feeding portion, and are formed by the first radiating conductor and the second radiating conductor. The vehicle-mounted antenna is formed so that an angle α around the horizontal axis is 90 degrees or less.

本発明によれば、第1放射導体と第2放射導体とを給電部を通る地上面に水平な水平軸に対して軸対称に形成し、これら第1放射導体と第2放射導体のなす水平軸廻りの角度αを90度以下とすることにより、従来の平面アンテナよりも、地面に水平な方向から到来する垂直偏波の送受信特性を向上させることができる。   According to the present invention, the first radiating conductor and the second radiating conductor are formed on the ground surface passing through the feeding portion so as to be axisymmetric with respect to a horizontal axis that is horizontal, and the first radiating conductor and the second radiating conductor are horizontally formed. By setting the angle α around the axis to 90 degrees or less, it is possible to improve the transmission / reception characteristics of vertically polarized waves coming from a direction horizontal to the ground as compared with the conventional planar antenna.

また、本発明によれば、アンテナ全体の高さが0.09λ程度、視野の妨げとなる保護ケースの高さは0.06λ程度の小さなアンテナが実現できるので、車両の外観性や視野の確保を向上させることができる。   In addition, according to the present invention, a small antenna with a height of the entire antenna of about 0.09λ and a protective case with a height of about 0.06λ can be realized. Can be improved.

以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面にしたがって説明する。   Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

図1は、本実施形態に係る車載アンテナの断面図であり、図2はその斜視図である。   FIG. 1 is a cross-sectional view of an in-vehicle antenna according to the present embodiment, and FIG. 2 is a perspective view thereof.

図1において、1は、フロントガラスあるいはリアガラスなどの車両用窓ガラス板である。車両用窓ガラス板1は、地面に水平な面に対して角度βだけ傾いている。   In FIG. 1, 1 is a window glass plate for vehicles, such as a windshield or a rear glass. The vehicle window glass plate 1 is inclined by an angle β with respect to a plane horizontal to the ground.

車載アンテナ100は、車体側(図1では車両用窓ガラス板1)に設けられる第1放射導体2と、その第1放射導体2と給電部8を介して接続された第2放射導体3とからなり、これら第1放射導体2と第2放射導体3は、給電部8を通る地上面に水平な水平軸22に対して軸対称に形成される。   The in-vehicle antenna 100 includes a first radiating conductor 2 provided on the vehicle body side (vehicle window glass plate 1 in FIG. 1), a second radiating conductor 3 connected to the first radiating conductor 2 via a power feeding portion 8, and the like. The first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 are formed symmetrically with respect to the horizontal axis 22 that is horizontal on the ground surface passing through the power feeding portion 8.

第1放射導体2は、給電部8より垂直に延びる垂直部2bと、その垂直部2bから水平に延びる水平部2aとからなり、略逆L字状に形成される。同様に、第2放射導体3は、給電部8より垂直に延びる垂直部3bと、その垂直部3bから水平に延びる水平部3aとからなり、略L字状に形成される。   The first radiation conductor 2 includes a vertical portion 2b extending vertically from the power supply portion 8 and a horizontal portion 2a extending horizontally from the vertical portion 2b, and is formed in a substantially inverted L shape. Similarly, the second radiation conductor 3 includes a vertical portion 3b extending vertically from the power supply portion 8 and a horizontal portion 3a extending horizontally from the vertical portion 3b, and is formed in an approximately L shape.

第1放射導体2の水平部2aと垂直部2bを合わせた長さ、および第2放射導体3の水平部3aと垂直部3bを合わせた長さは、送受信波長をλとすると、λ/4となるように形成される。   The combined length of the horizontal portion 2a and the vertical portion 2b of the first radiating conductor 2 and the combined length of the horizontal portion 3a and the vertical portion 3b of the second radiating conductor 3 are λ / 4, where λ is the transmission / reception wavelength. It is formed to become.

第1放射導体2は、透明度の高い保護フィルム(フィルムシート)4に挟まれ、車両用窓ガラス板1の車室内側(図1では右下側)に、透明度の高い接着層5で接着される。   The first radiation conductor 2 is sandwiched between protective films (film sheets) 4 having high transparency, and is adhered to the vehicle interior side (lower right side in FIG. 1) of the vehicle window glass plate 1 with an adhesive layer 5 having high transparency. The

第1放射導体2の垂直部2bの給電部8側の端部と、第2放射導体3の垂直部3bの給電部8側の端部とは、インピーダンス整合をとるためのショートスタブ23で接続される。   The end of the vertical portion 2b of the first radiating conductor 2 on the feeding portion 8 side and the end of the vertical portion 3b of the second radiating conductor 3 on the feeding portion 8 side are connected by a short stub 23 for impedance matching. Is done.

給電部8には、同軸ケーブルなどで給電を行う。望ましくは、バランや平行2線路等を用いて平衡給電するとよいが、不平衡給電でも問題なく動作する。   The power feeding unit 8 is fed with a coaxial cable or the like. Desirably, balanced power supply may be performed using a balun, two parallel lines, or the like, but even unbalanced power supply operates without problems.

第2放射導体3には誘電材料7が設けられる。この誘電材料7は、第2放射導体3の電気長が第1放射導体2の電気長と等しくなるように調整するためのものであり、ガラスの比誘電率に近いものが望ましい。   A dielectric material 7 is provided on the second radiation conductor 3. This dielectric material 7 is for adjusting the electric length of the second radiating conductor 3 to be equal to the electric length of the first radiating conductor 2, and is preferably close to the relative dielectric constant of glass.

第2放射導体3と誘電材料7は保護カバー6で覆われ、第1放射導体2と同様に接着層5で車両用窓ガラス板1に接着される。   The second radiation conductor 3 and the dielectric material 7 are covered with a protective cover 6, and are adhered to the vehicle window glass plate 1 with the adhesive layer 5 in the same manner as the first radiation conductor 2.

さて、本発明の車載アンテナ100では、第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度αを90度以下となるように形成している。   Now, in the in-vehicle antenna 100 of the present invention, the angle α around the horizontal axis 22 formed by the first radiation conductor 2 and the second radiation conductor 3 is formed to be 90 degrees or less.

以下、第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度αを90度以下とする理由について説明する。   Hereinafter, the reason why the angle α around the horizontal axis 22 formed by the first radiation conductor 2 and the second radiation conductor 3 is 90 degrees or less will be described.

まず、車載アンテナ100の水平方向より到来する垂直偏波の送受信感度について、図3(a)および図3(b)に基づき説明する。   First, the transmission / reception sensitivity of the vertically polarized wave coming from the horizontal direction of the in-vehicle antenna 100 will be described with reference to FIGS. 3 (a) and 3 (b).

図3(a)は、従来の平面アンテナ300の電流経路を示している。平面アンテナ300は、図1の車載アンテナ100において、第2放射導体3を車両用窓ガラス板1に接するようにした構造、すなわち、第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度αを180度としたものである。   FIG. 3A shows a current path of the conventional planar antenna 300. The planar antenna 300 has a structure in which the second radiation conductor 3 is in contact with the vehicle window glass plate 1 in the in-vehicle antenna 100 of FIG. 1, that is, the horizontal axis 22 formed by the first radiation conductor 2 and the second radiation conductor 3. The turning angle α is 180 degrees.

平面アンテナ300では、例えば、図3(a)に点線で示したように電流が流れる。ここで、第1放射導体2の水平部2aを流れる電流9と、第2放射導体3の水平部3aを流れる電流12とは、同程度の大きさで逆位相となり互いに打ち消し合うことになるため、無視してもよい。これは、第1放射導体2と第2放射導体3とが対称構造になっていることによって生じる効果であり、各放射導体2、3が非対称な構造の場合には完全には打ち消し合わない。また、平面アンテナ300では、平衡給電ではなく、不平衡給電した場合も電流9と電流12の大きさが等しくならず、完全には打ち消し合わない。   In the planar antenna 300, for example, a current flows as indicated by a dotted line in FIG. Here, the current 9 flowing through the horizontal portion 2a of the first radiating conductor 2 and the current 12 flowing through the horizontal portion 3a of the second radiating conductor 3 have the same magnitude and are in opposite phases and cancel each other out. You can ignore it. This is an effect caused by the symmetric structure of the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3. When the radiating conductors 2 and 3 are asymmetrical structures, they are not completely canceled out. Further, in the planar antenna 300, the current 9 and the current 12 are not equal in magnitude even when unbalanced feeding is performed instead of balanced feeding, and they do not cancel out completely.

よって、垂直部2b、3bを流れる電流10と電流11のみが放射に寄与することになるが、車両用窓ガラス板1が角度βだけ傾いているため、これら電流10、11は水平成分13と垂直成分14に分解される。地上水平方向より到来する垂直偏波の送受信感度に関係するのは電流の垂直成分14のみであり、水平成分13は不要なエネルギーを放射していると言える。   Therefore, only the current 10 and the current 11 flowing through the vertical portions 2b and 3b contribute to the radiation. However, since the vehicle window glass plate 1 is inclined by the angle β, the currents 10 and 11 are It is decomposed into a vertical component 14. It can be said that only the vertical component 14 of the current relates to the transmission / reception sensitivity of the vertically polarized wave coming from the horizontal direction on the ground, and the horizontal component 13 radiates unnecessary energy.

一方、図3(b)は、第1放射導体2と第2放射導体3の水平軸22廻りの角度αを180度よりも小さく形成した車載アンテナ310の場合である。車載アンテナ310では、例えば、図3(b)に点線で示したように電流が流れる。   On the other hand, FIG. 3B shows the case of the in-vehicle antenna 310 in which the angle α around the horizontal axis 22 of the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 is smaller than 180 degrees. In the in-vehicle antenna 310, for example, a current flows as shown by a dotted line in FIG.

図3(a)で説明したのと同様に、水平部2a、3aを流れる電流15と電流18は互いに打ち消しあうので無視してもよく、垂直部2b、3bを流れる電流16と電流17のみが放射に寄与する。   3A, the current 15 and the current 18 flowing through the horizontal portions 2a and 3a cancel each other and can be ignored. Only the current 16 and the current 17 flowing through the vertical portions 2b and 3b can be ignored. Contributes to radiation.

図3(b)に示すように、車載アンテナ310では、垂直偏波の送受信感度に関係する電流16、17の垂直成分20は、平面アンテナ300の垂直成分14よりも大きくなる。さらに、不要なエネルギーを放射していることになる電流の水平成分19は、平面アンテナ300の水平成分13よりも小さくなる。   As shown in FIG. 3B, in the in-vehicle antenna 310, the vertical component 20 of the currents 16 and 17 related to the transmission / reception sensitivity of the vertical polarization is larger than the vertical component 14 of the planar antenna 300. Furthermore, the horizontal component 19 of the current that radiates unnecessary energy is smaller than the horizontal component 13 of the planar antenna 300.

ここで、垂直成分20が最大となるのはα=90+βのとき、すなわち、第2放射導体3が鉛直方向に配置されたときである。つまり、2つの放射導体2、3のなす水平軸22廻りの角度αは次式で表される。   Here, the vertical component 20 is maximized when α = 90 + β, that is, when the second radiation conductor 3 is arranged in the vertical direction. That is, the angle α around the horizontal axis 22 formed by the two radiation conductors 2 and 3 is expressed by the following equation.

α≦90+β
したがって、第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度αを90+βよりも小さくすることによって、不要な水平成分を減らすことが可能となり、水平偏波への放射を低減し、垂直偏波の送受信感度を向上させることができることが分かる。
α ≦ 90 + β
Therefore, by making the angle α around the horizontal axis 22 formed by the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 smaller than 90 + β, unnecessary horizontal components can be reduced, and radiation to the horizontally polarized wave is reduced. It can be seen that the transmission / reception sensitivity of vertically polarized waves can be improved.

図4に、平面アンテナ300と車載アンテナ310のシミュレーション結果を示す。   In FIG. 4, the simulation result of the planar antenna 300 and the vehicle-mounted antenna 310 is shown.

図4(a)のグラフは、平面アンテナ300を車両用窓ガラス板1に取り付けたときの、車両用窓ガラス板1の角度βと垂直偏波の水平方向への平均利得の関係について示したものである。横軸は車両用窓ガラス板1と地面(水平面)との角度β、縦軸は地面に水平な面上への放射利得[dBi]の平均値である。   The graph of FIG. 4A shows the relationship between the angle β of the vehicle window glass plate 1 and the average gain in the horizontal direction of the vertical polarization when the planar antenna 300 is attached to the vehicle window glass plate 1. Is. The horizontal axis represents the angle β between the vehicle window glass plate 1 and the ground (horizontal plane), and the vertical axis represents the average value of the radiation gain [dBi] on a plane horizontal to the ground.

図4(a)に示すように、車両用窓ガラス板1の角度βが小さくなるにつれ、垂直偏波が減少し、水平偏波が増加する。そして、角度βが45度付近で垂直偏波と水平偏波がほぼ等しくなり、角度βが45度よりも小さくなると水平偏波の方が垂直偏波よりも大きくなる。つまり、平面アンテナ300では、車両用窓ガラス板1の角度βが小さくなるほど、垂直偏波の送受信感度が低下している。   As shown to Fig.4 (a), as angle (beta) of the window glass plate 1 for vehicles becomes small, a vertical polarization decreases and a horizontal polarization increases. When the angle β is around 45 degrees, the vertical polarization and the horizontal polarization become substantially equal, and when the angle β is smaller than 45 degrees, the horizontal polarization becomes larger than the vertical polarization. That is, in the planar antenna 300, the transmission / reception sensitivity of vertically polarized waves decreases as the angle β of the vehicle window glass plate 1 decreases.

一方、図4(b)のグラフは、車載アンテナ310を用い、2つの放射導体2,3のなす水平軸22廻りの角度αと垂直偏波の水平方向への平均利得の関係について示したものである。車両用窓ガラス板1の角度βは25度とした。横軸は第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度α、縦軸は地面に水平な面上への放射利得[dBi]の平均値である。   On the other hand, the graph of FIG. 4B shows the relationship between the angle α around the horizontal axis 22 formed by the two radiation conductors 2 and 3 and the average gain of the vertical polarization in the horizontal direction using the vehicle-mounted antenna 310. It is. The angle β of the vehicle window glass plate 1 was 25 degrees. The horizontal axis represents the angle α around the horizontal axis 22 formed by the first radiation conductor 2 and the second radiation conductor 3, and the vertical axis represents the average value of the radiation gain [dBi] on the plane horizontal to the ground.

図4(b)に示すように、2つの放射導体2,3のなす水平軸22廻りの角度αを、α=180度(平面アンテナ300)の状態から小さくしていくにつれ、水平偏波が減少し、垂直偏波が増加してくるのが分かる。α=90度付近で垂直偏波が最大となり、α=180度(平面アンテナ300)とした場合よりもおよそ6dBの利得向上効果がある。さらにαを90度よりも小さくしていくと、水平偏波は急激に減少していくことが分かる。   As shown in FIG. 4B, as the angle α around the horizontal axis 22 formed by the two radiating conductors 2 and 3 is decreased from the state of α = 180 degrees (planar antenna 300), the horizontal polarization is changed. It can be seen that the vertical polarization increases. The vertical polarization is maximized in the vicinity of α = 90 degrees, and there is a gain improvement effect of about 6 dB as compared with the case where α = 180 degrees (planar antenna 300). Further, it can be seen that when α is made smaller than 90 degrees, the horizontal polarization decreases rapidly.

以上より、第1放射導体2と第2放射導体3のなす角度αを90度以下とすることで、垂直偏波の送受信感度を向上させることができ、従来の平面アンテナ300よりも水平方向への垂直偏波の平均利得をおよそ6dB向上させることができることが分かる。角度αが約90度になるときに効果は最大となるが、90度よりも小さくしても十分な効果が得られる。   As described above, by setting the angle α formed by the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 to 90 degrees or less, the transmission / reception sensitivity of the vertically polarized wave can be improved, and the horizontal direction is higher than that of the conventional planar antenna 300. It can be seen that the average gain of the vertical polarization can be improved by about 6 dB. The effect is maximized when the angle α is about 90 degrees, but a sufficient effect can be obtained even if the angle α is smaller than 90 degrees.

このように、本実施形態に係る車載アンテナ100では、第1放射導体2と第2放射導体3のなす水平軸22廻りの角度αが90度以下となるように形成されている。これにより、車両用窓ガラス板1の角度βが小さくても、水平方向より到来する垂直偏波の送受信感度を向上させることができる。   Thus, the in-vehicle antenna 100 according to the present embodiment is formed such that the angle α around the horizontal axis 22 formed by the first radiation conductor 2 and the second radiation conductor 3 is 90 degrees or less. Thereby, even if the angle (beta) of the window glass plate 1 for vehicles is small, the transmission / reception sensitivity of the vertically polarized wave which arrives from a horizontal direction can be improved.

また、車載アンテナ100では、第1放射導体2と第2放射導体3とが水平軸22に対して軸対称に形成されている。これにより、第1放射導体2の水平部2aに流れる電流15と,第2放射導体3の水平部3aに流れる電流18とは互いに逆位相となって打ち消しあい、放射エネルギーが水平偏波に漏れるのを防ぐことができ、結果として垂直偏波の送受信感度を向上させることができる。   In the in-vehicle antenna 100, the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 are formed symmetrically with respect to the horizontal axis 22. As a result, the current 15 flowing through the horizontal portion 2a of the first radiating conductor 2 and the current 18 flowing through the horizontal portion 3a of the second radiating conductor 3 cancel each other out of phase, and the radiant energy leaks into the horizontally polarized wave. As a result, the transmission / reception sensitivity of vertical polarization can be improved.

さらに、車載アンテナ100では、第1放射導体2を透明度の高い保護フィルム4で挟み込み、車両用窓ガラス板1と保護フィルム4との間には透明度の高い接着層5を設けている。これにより、車載アンテナ100搭載時の乗員の視界の妨げを低減することができる。   Further, in the in-vehicle antenna 100, the first radiation conductor 2 is sandwiched between protective films 4 with high transparency, and an adhesive layer 5 with high transparency is provided between the vehicle window glass plate 1 and the protective film 4. Thereby, the obstruction | occlusion of a passenger | crew's visual field at the time of mounting the vehicle-mounted antenna 100 can be reduced.

また、本発明のように、放射導体構造を逆L型ダイポールとショートスタブを組み合わせたような低背型アンテナとすることにより、車載アンテナ100全体の横幅をλ/4程度と従来技術と同程度の大きさに抑えることができる。   Further, as in the present invention, the radiation conductor structure is a low-profile antenna in which an inverted L-shaped dipole and a short stub are combined. It can be suppressed to the size of.

また、車載アンテナ100では、垂直偏波の送受信感度が良好となるため、車両用窓ガラス板1から突出する第2放射導体3の高さ(鉛直方向の高さ)を低くすることができ、保護カバー6の大きさを含めても0.06λ程度まで低くできる。これにより、第1放射導体2の上部から第2放射導体3下部までの車載アンテナ100全体の高さについても0.09λ程度に抑えることができる。   Moreover, in the vehicle-mounted antenna 100, since the transmission / reception sensitivity of vertical polarization becomes good, the height (vertical height) of the second radiation conductor 3 protruding from the vehicle window glass plate 1 can be reduced, Even if the size of the protective cover 6 is included, it can be reduced to about 0.06λ. Thereby, the height of the entire vehicle-mounted antenna 100 from the upper part of the first radiation conductor 2 to the lower part of the second radiation conductor 3 can also be suppressed to about 0.09λ.

したがって、従来技術よりも車両乗員の視野の妨げにならず、車両の外観性も損なわないようにすることが可能である。   Therefore, it is possible to prevent the vehicle occupant's visual field from being obstructed as compared with the prior art and not to impair the appearance of the vehicle.

本発明の変形例を説明する。   A modification of the present invention will be described.

図5に示す車載アンテナ500は、第1放射導体51を除いて基本的に図1の車載アンテナ100と同じ構造である。   A vehicle-mounted antenna 500 shown in FIG. 5 has basically the same structure as the vehicle-mounted antenna 100 of FIG. 1 except for the first radiation conductor 51.

第1放射導体51は、80μm程度かそれ以下の複数の細い導体52、53を用い、導体52を垂直部2aと平行となるように垂直方向(図1では上下方向)、導体53を導体52と直交するように水平方向(図1では左右方向)に配線して、格子状の構造としたものである。一般に、格子間隔がλ/20以下程度に十分細かければ、板状導体とほぼ同等の動作が可能である。   The first radiation conductor 51 uses a plurality of thin conductors 52 and 53 of about 80 μm or less, and the conductor 52 is parallel to the vertical portion 2a (vertical direction in FIG. 1), and the conductor 53 is the conductor 52. Are arranged in a grid structure by wiring in the horizontal direction (left and right in FIG. 1) so as to be orthogonal to each other. In general, if the lattice spacing is sufficiently small to be about λ / 20 or less, an operation substantially equivalent to that of a plate conductor is possible.

第1放射導体51は、透明なフィルムで挟まれて車両用窓ガラス板1に接着されるか、あるいは車両用窓ガラス板1に直接形成される。   The first radiation conductor 51 is sandwiched between transparent films and adhered to the vehicle window glass plate 1 or directly formed on the vehicle window glass plate 1.

第1放射導体51を格子状に変更することにより、乗員の視野の確保がさらに向上できる。   By changing the first radiating conductor 51 into a lattice shape, the occupant's field of view can be further improved.

車載アンテナ500では、導体52、53を上下左右に配線して格子状の第1放射導体51を形成したが、例えば、第1放射導体として金属板を用い、この金属板に多数の矩形状の穴をマトリクス状に設け、格子状の第1放射導体51を形成してもよい。   In the in-vehicle antenna 500, the conductors 52 and 53 are vertically and horizontally wired to form the first radiating conductor 51 in a lattice shape. For example, a metal plate is used as the first radiating conductor, and a number of rectangular shapes are used on the metal plate. Holes may be provided in a matrix to form the first radiating conductor 51 in the form of a lattice.

図6に示す車載アンテナ600は、車両用窓ガラス板1に第1放射導体2を直接形成したものである。車載アンテナ600では、第1放射導体2と第2放射導体3とが別体に形成され、これら第1放射導体2と第2放射導体3とをバネ端子21を介して接続するように構成されている。第2放射導体3を覆う保護カバー6は、図1の車載アンテナ100と同様に、接着層5によって車両用窓ガラス板1に接着される。   The in-vehicle antenna 600 shown in FIG. 6 is obtained by directly forming the first radiation conductor 2 on the vehicle window glass plate 1. In the in-vehicle antenna 600, the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 are formed separately, and the first radiating conductor 2 and the second radiating conductor 3 are connected via the spring terminal 21. ing. The protective cover 6 covering the second radiation conductor 3 is bonded to the vehicle window glass plate 1 by the adhesive layer 5 in the same manner as the vehicle-mounted antenna 100 of FIG.

車載アンテナ600では、第2放射導体3が保護カバー6によって覆われた1種のアンテナ内蔵コネクタのような構造となるため、取り扱いが簡易になる。   The in-vehicle antenna 600 has a structure like a kind of connector with a built-in antenna in which the second radiating conductor 3 is covered by the protective cover 6, so that the handling becomes easy.

図7に示す車載アンテナ700は、第1放射導体71を接地導体とみなせるような大きな寸法の板状構造としたものである。   The in-vehicle antenna 700 shown in FIG. 7 has a plate-like structure with a large size so that the first radiation conductor 71 can be regarded as a ground conductor.

車載アンテナ700では、本発明の目的である外観性や視野の確保は大きく損なわれることになるが、車体ルーフを第1放射導体71として使用することによって、外観性や視野の確保を損なうことなく実現可能である。   In the in-vehicle antenna 700, the securing of the appearance and the field of view, which are the objects of the present invention, is greatly impaired, but the use of the vehicle body roof as the first radiation conductor 71 does not impair the securing of the appearance and the field of view. It is feasible.

つまり、車載アンテナ700は、第1放射導体71を車体ルーフで形成し、その車両用窓ガラス板1側の端部に設けられた給電部8を介して、第2放射導体3を接続したものである。第1放射導体71の車両用窓ガラス板1側の端部と第2放射導体3の給電部8側の端部とは、ショートスタブ72で接続される。   That is, the in-vehicle antenna 700 is formed by forming the first radiating conductor 71 with a vehicle body roof and connecting the second radiating conductor 3 via the feeding portion 8 provided at the end portion on the vehicle window glass plate 1 side. It is. The end of the first radiating conductor 71 on the vehicle window glass plate 1 side and the end of the second radiating conductor 3 on the power feeding unit 8 side are connected by a short stub 72.

車載アンテナ700では、車体ルーフの車両用窓ガラス板1側の端部に第2放射導体3を取り付けるため、外観性や視野の確保をさらに向上させることができる。また、車載アンテナ700によれば、図1の車載アンテナ100と同等の送受信感度が期待できる。   In the in-vehicle antenna 700, since the second radiation conductor 3 is attached to the end of the vehicle body roof on the vehicle window glass plate 1 side, it is possible to further improve the appearance and the field of view. Moreover, according to the vehicle-mounted antenna 700, the transmission / reception sensitivity equivalent to the vehicle-mounted antenna 100 of FIG. 1 can be expected.

図8に示す車載アンテナ800は、車両用窓ガラス板1に設ける第1放射導体2も保護カバー81で覆ったものである。本発明の目的である外観性や視野の確保は大きく損なわれるが、車載アンテナ800を完全にケーブルアセンブリとして扱えるので取り扱いは非常に容易になる。   The in-vehicle antenna 800 shown in FIG. 8 is such that the first radiation conductor 2 provided on the vehicle window glass plate 1 is also covered with a protective cover 81. While securing the appearance and field of view, which are the objects of the present invention, is greatly impaired, the in-vehicle antenna 800 can be handled completely as a cable assembly, so that the handling becomes very easy.

図9に示す車載アンテナ900は、図1の車載アンテナ100に加えて一対の放射導体91、92を形成し、デュアルバンドアンテナとしたものである。   A vehicle-mounted antenna 900 shown in FIG. 9 is a dual-band antenna in which a pair of radiation conductors 91 and 92 are formed in addition to the vehicle-mounted antenna 100 of FIG.

第1放射導体2と第3放射導体91、および第2放射導体3と第4放射導体92は同一平面上に形成され、中央部に給電部8が設けられた接続部93、94によりそれぞれ接続される。   The first radiating conductor 2 and the third radiating conductor 91, and the second radiating conductor 3 and the fourth radiating conductor 92 are formed on the same plane, and are connected by connecting portions 93 and 94, respectively, in which the feeding portion 8 is provided at the center. Is done.

第3放射導体91は、接続部93より垂直に延びる垂直部91bと、その垂直部91bから第1放射導体2と反対方向に水平に延びる水平部91aとからなる。同様に、第4放射導体92は、接続部94より垂直に延びる垂直部92bと、その垂直部92bから第2放射導体3と反対方向に水平に延びる水平部92aとからなる。   The third radiating conductor 91 includes a vertical portion 91b extending vertically from the connection portion 93 and a horizontal portion 91a extending horizontally from the vertical portion 91b in the opposite direction to the first radiating conductor 2. Similarly, the fourth radiating conductor 92 includes a vertical portion 92b extending vertically from the connection portion 94 and a horizontal portion 92a extending horizontally from the vertical portion 92b in the opposite direction to the second radiating conductor 3.

車載アンテナ900は、例えば、AMPS帯(850MHz帯)とPCS帯(1950MHz帯)共用のデュアルバンドアンテナとして用いることができる。   The vehicle-mounted antenna 900 can be used as, for example, a dual-band antenna shared by the AMPS band (850 MHz band) and the PCS band (1950 MHz band).

本発明の好適な実施形態を示す車載アンテナの断面図である。It is sectional drawing of the vehicle-mounted antenna which shows suitable embodiment of this invention. 本発明の好適な実施形態を示す車載アンテナの斜視図である。It is a perspective view of the vehicle-mounted antenna which shows suitable embodiment of this invention. 図3(a)は平面アンテナの電流の流れを模式的に表した図であり、図3(b)は2つの放射導体のなす角度αを180度より小さくした車載アンテナの電流の流れを模式的に表した図である。FIG. 3A is a diagram schematically showing the current flow of the planar antenna, and FIG. 3B is a schematic diagram showing the current flow of the vehicle-mounted antenna in which the angle α formed by the two radiation conductors is smaller than 180 degrees. FIG. 図4(a)は、図3(a)の平面アンテナにおいて、車両用窓ガラス板の角度βと垂直偏波の水平方向への平均利得の関係を示すグラフであり、図4(b)は、図3(b)の車載アンテナにおいて、2つの放射導体のなす角度αと垂直偏波の水平方向への平均利得の関係を示すグラフである。4A is a graph showing the relationship between the angle β of the vehicle window glass plate and the average gain of the vertical polarization in the horizontal direction in the planar antenna of FIG. 3A, and FIG. 4 is a graph showing a relationship between an angle α formed by two radiation conductors and an average gain in the horizontal direction of vertical polarization in the in-vehicle antenna in FIG. 本発明の一変形例を示す車載アンテナの斜視図である。It is a perspective view of the vehicle-mounted antenna which shows one modification of this invention. 本発明の一変形例を示す車載アンテナの断面図である。It is sectional drawing of the vehicle-mounted antenna which shows one modification of this invention. 本発明の一変形例を示す車載アンテナの斜視図である。It is a perspective view of the vehicle-mounted antenna which shows one modification of this invention. 本発明の一変形例を示す車載アンテナの断面図である。It is sectional drawing of the vehicle-mounted antenna which shows one modification of this invention. 本発明の一変形例を示す車載アンテナの斜視図である。It is a perspective view of the vehicle-mounted antenna which shows one modification of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 車両用窓ガラス板
2 第1放射導体
3 第2放射導体
4 保護フィルム
5 接着層
6 保護カバー
7 誘電材料
8 給電部
22 水平軸
23 ショートスタブ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vehicle window glass plate 2 1st radiation conductor 3 2nd radiation conductor 4 Protective film 5 Adhesive layer 6 Protective cover 7 Dielectric material 8 Feed part 22 Horizontal axis 23 Short stub

Claims (5)

車体側に設けられる第1放射導体と、その第1放射導体と給電部を介して接続された第2放射導体とからなり、これら第1放射導体と第2放射導体とが前記給電部を通る地上面に水平な水平軸に対して軸対称に形成され、かつ前記第1放射導体と前記第2放射導体のなす前記水平軸廻りの角度αが90度以下となるように形成されることを特徴とする車載アンテナ。   A first radiating conductor provided on the vehicle body side and a second radiating conductor connected to the first radiating conductor via a feeding portion, and the first radiating conductor and the second radiating conductor pass through the feeding portion. It is formed symmetrically with respect to a horizontal horizontal axis on the ground surface, and formed so that an angle α around the horizontal axis formed by the first radiation conductor and the second radiation conductor is 90 degrees or less. In-vehicle antenna. 前記第1放射導体が、透明なフィルムに挟まれて車両用窓ガラス板に接着される請求項1記載の車載アンテナ。   The in-vehicle antenna according to claim 1, wherein the first radiation conductor is sandwiched between transparent films and adhered to a vehicle window glass plate. 前記第1放射導体が、車両用窓ガラス板に直接形成される請求項1記載の車載アンテナ。   The in-vehicle antenna according to claim 1, wherein the first radiation conductor is directly formed on a vehicle window glass plate. 前記第1、第2放射導体が、前記給電部から垂直に延びる垂直部とその垂直部から水平に延びる水平部とからなり、前記第2放射導体の垂直部は、送受信波長をλとして、鉛直方向の高さが0.06λ以内となるように形成され、前記第1放射導体と前記第2放射導体とは少なくとも1つ以上の板状素子で接続あるいは接触するようにされる請求項1〜3いずれかに記載の車載アンテナ。   The first and second radiating conductors include a vertical portion extending vertically from the power feeding portion and a horizontal portion extending horizontally from the vertical portion, and the vertical portion of the second radiating conductor is vertical with a transmission / reception wavelength as λ. The height of the direction is formed to be within 0.06λ, and the first radiating conductor and the second radiating conductor are connected or contacted by at least one plate-like element. 3. The on-vehicle antenna according to any one of 3 above. 車体ルーフなどの大きな接地導体で形成された第1放射導体と、その第1放射導体と給電部を介して接続され、車幅方向に延びるように形成された第2放射導体とからなり、これら第1放射導体と第2放射導体とが前記給電部を通る地上面に水平な水平軸に対して軸対称に形成され、かつ前記第1放射導体と前記第2放射導体のなす前記水平軸廻りの角度αが90度以下となるように形成されることを特徴とする車載アンテナ。   A first radiating conductor formed of a large grounding conductor such as a vehicle body roof, and a second radiating conductor connected to the first radiating conductor via a power feeding portion and extending in the vehicle width direction. The first radiating conductor and the second radiating conductor are formed symmetrically with respect to a horizontal axis that is horizontal on the ground surface passing through the feeding portion, and the horizontal axis formed by the first radiating conductor and the second radiating conductor. The vehicle-mounted antenna is characterized in that the angle α of the antenna is 90 degrees or less.
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