汽車用高頻玻璃天線的製作方法
2023-10-08 05:04:09
專利名稱：汽車用高頻玻璃天線的製作方法
技術領域：
本發明涉及適於接收地波數字式廣播(473～767MHz)的汽車用高頻玻璃天線。
背景技術：
汽車的複合窗玻璃板是兩片玻璃板通過合成樹脂制的中間膜粘接構成的。一直有在這種複合窗玻璃板的內部一側的粘接面上設置天線導體，在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極的汽車用高頻玻璃天線的報導(參照例如專利文獻1日本特開昭61-30102號公報(圖6))。
但是，在專利文獻1中，對於天線導體側的饋電電極的尺寸以及接收機側的饋電電極的尺寸沒有具體記載，存在著將該已有技術例使用於數字式電視廣播或UHF電視廣播的手段不明的問題。
發明內容
本發明的目的在於，提供能夠消除已有技術具有的上述缺點的汽車用高頻玻璃天線。
本發明提供在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的該2枚玻璃板之間，設置天線導體和連接該天線導體的天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極，其特徵為天線導體側饋電電極的面積以及接收機側饋電電極的面積分別為49～2500mm2的汽車用高頻玻璃天線。
又提供在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的該2枚玻璃板之間，設置天線導體和連接該天線導體的天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極，其特徵為所述接收機側饋電電極和車體開口邊緣的最短間隔為1.8～50.0mm的汽車用高頻玻璃天線。
又提供在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的該2枚玻璃板之間，設置第1天線導體和連接第1天線導體的第1天線導體側饋電電極，再在該2枚玻璃板之間，設置第2天線導體和連接第2天線導體的第2天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與第1天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置第1接收機側饋電電極，再在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與第2天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置第2接收機側饋電電極，其特徵為第1天線導體側饋電電極與第2天線導體側饋電電極之間的間隔為6～100mm的汽車用高頻玻璃天線。
又提供在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的車內側的面上，設置第1天線導體和連接第1天線導體的第1天線導體側饋電電極，在該負荷複合窗玻璃的該2枚玻璃板之間，設置第2天線導體和連接第2天線導體的第2天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與第2天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極，其特徵為第1天線導體側饋電電極與接收機側饋電電極之間的間隔為2.5～100mm的汽車用高頻玻璃天線。
在本發明中，由於採用如上所述的結構，從天線導體側饋電電極向接收機側饋電電極發送的接收信號的傳輸效率優異，能夠以高靈敏度很好地接收數字式廣播或UHF電視廣播。
圖1是本發明的汽車用高頻玻璃天線的第1實施方式的立體圖。
圖2圖1所示的實施方式的A-A斷面圖。
圖3是與圖2不同的圖1所示的實施方式的A-A斷面圖。
圖4是表示本發明的汽車用高頻玻璃天線的第2實施方式的立體圖。
圖5是圖4所示的實施方式的A-A斷面圖。
圖6是與圖5不同的圖4所示的實施方式的A-A斷面圖。
圖7是本發明的第3實施方式的立體圖。
圖8是圖7所示的實施方式的B-B斷面圖。
圖9是使用於例1的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置的結構圖。
圖10是使用於例2的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置的結構圖。
圖11是使用於例4的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置的結構圖。
圖12是使用於例6的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置的結構圖。
圖13是使用於例7的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置的結構圖。
圖14是例1的，傳輸效率表示於縱軸，天線導體側饋電電極2的面積與對向電極1的面積表示於橫軸的特性圖。
圖15是例2的，傳輸效率表示於縱軸，L2表示於橫軸的特性圖。
圖16是例3的，傳輸效率表示於縱軸，玻璃板厚度表示於橫軸的特性圖。
圖17是例4的，傳輸效率表示於縱軸，天線導體側饋電電極2的面積(與對向電極1的面積相同)表示於橫軸的特性圖。
圖18是圖17的橫軸的0～1000mm2部分的放大的特性圖。
圖19是例5的，傳輸效率(dB)表示於縱軸，L2表示於橫軸的特性圖。
圖20是例6的，傳輸效率表示於縱軸，間隔La表示於橫軸的特性圖。
圖21是例7的，傳輸效率表示於縱軸，間隔Lb表示於橫軸的特性圖。
標號說明1接收機側饋電電極(對向電極)1a第1接收機側饋電電極(第1對向電極)1b第2接收機側饋電電極(第2對向電極)2天線導體側饋電電極2a第1天線導體側饋電電極2b第2天線導體側饋電電極3天線導體3a第1天線導體3b第2天線導體4車內側玻璃板5車外側玻璃板
6中間膜具體實施方式
實施形態1下面根據附圖所示的最佳實施例對本發明的汽車用高頻玻璃天線進行詳細說明。圖1是表示本發明的汽車用高頻玻璃天線的第1實施方式的汽車用高頻玻璃天線的立體圖。圖2、3是圖1所示的汽車用高頻玻璃天線的A-A斷面圖，分別表示不同的實施方式。
在圖1、2、3中，1是接收機側饋電電極(以下稱為「對向電極」)，2是天線導體側饋電電極，3是天線導體，4是車內側玻璃板，5是車外側玻璃板，6是合成樹脂製造的中間膜。還有，圖2、3中的9是根據需要設置的金屬制端子，在圖1中其表示省略。又，在圖1、2、3中，上方為車內側。
本發明中的複合窗玻璃板有例如將兩片玻璃板通過合成樹脂製造中間膜6粘接構成的汽車用複合窗玻璃板。在圖1、2、3所示的例子中，車內側玻璃板4和車外側玻璃板5利用介於車內側玻璃板4和車外側玻璃板5之間的中間膜6粘接。因此中間膜6具有黏性天線導體3與天線導體側饋電電極2設置於車內側玻璃板4的複合玻璃板內部一側的接合面上。在圖3所示的例子中，天線導體3與天線導體側饋電電極2設置於車外側玻璃板5的複合玻璃板內部一側的接合面上。也就是說，設置天線導體3與天線導體側饋電電極2的場所只要是車內側玻璃板4和車外側玻璃板5之間，沒有特別限定，例如也可以將天線導體3與天線導體側饋電電極2設置於中間膜6中，適當進行選定以使天線性能達到最佳。
在複合窗玻璃板的車內側的面(車內側玻璃板4的靠車內側的面)上的與天線導體一側的饋電電極2相對的地方，設置對向電極1。這樣，通過使天線導體側饋電電極2與對向電極1相對，天線導體側饋電電極2與對向電極1形成電磁耦合和電容耦合中的至少一種耦合，天線導體3上激發的接收信號依序被傳送到天線導體側饋電電極2、對向電極1，利用連接於對向電極1的電纜(未圖示)傳輸到接收機側。還有，在合成窗玻璃板的車內側的面上設置隱蔽膜的情況下，設置該隱蔽膜上的對向電極1即可。隱蔽膜的材料可以是例如陶瓷。
天線導體側饋電電極2的面積以及對向電極1的面積分別為49～2500mm2。如果天線導體側饋電電極2的面積以及對向電極1的面積都在49mm2以上，則能夠提高傳輸效率，是比較理想的。如果天線導體側饋電電極2的面積以及對向電極1的面積都在2500mm2以下，則能夠提高傳輸效率，同時天線導體側饋電電極2的面積以及對向電極1的面積不變得過大，能夠確保視野和美觀，因此是理想的。為了使上述理由改善，將天線導體側饋電電極2的面積和對向電極1的面積的範圍記載於表1。隨著編號的增大，其理由也更加充足。
表1
天線導體側饋電電極2的面積最好是對向電極1的面積的0.5～1.5倍。在該範圍內時，與該範圍外相比，傳輸效率和緊湊化程度得到提高。比較理想的範圍是0.7～1.3倍，特別理想的範圍是0.8～1.2倍。還有，在圖1所示的例子中，天線導體側饋電電極2的面積與對向電極1的面積一致或大致一致。
在天線導體側饋電電極2與接收機側饋電電極1的間隔，與從天線導體側饋電電極向接收機側供電電極1傳送的接收信號的傳送效率之間的關係中，該傳送效率按照該間隔以交替取極大值和極小值的方式變化。這種現象被認為是車內側玻璃板4的兩面之間產生的多重反射等引起的，在天線導體側饋電電極2與接收機側饋電電極1之間有中間膜6介於其間的情況下，由於中間膜6的兩面之間也產生多重反射等，因此中間膜6也有影響。下述圖16中表示出這種現象。
最好是將該間隔設定得使傳輸效率不接近該極小值。在圖16所示的情況下，天線導體側饋電電極2與對向電極1的間隔以1.50～2.72mm為宜，或最好是2.87mm～6.00mm。在該間隔為1.50mm以上時，複合玻璃板的強度足夠大，該間隔在2.72mm以下或2.87mm以上時傳輸效率高。又，該間隔為6.00mm以下時，複合玻璃板的厚度不會變得過大，因此是合適的。
為了提高效率，最好是將天線導體側饋電電極與接收機側供電電極之間的間隔設定得滿足極大值≥傳輸效率≥(1/3)(2×極大值+極小值)這樣的關係。在這裡，傳輸效率、極大值以及極小值採用換算為dB值的數值。在圖16所示的情況下，該間隔更為理想的範圍是1.50～2.49mm，或4.36～6.00mm。該間隔特別理想的範圍是1.50～2.31mm。
在圖2所示的實施方式的情況下，該間隔主要是介於天線導體側饋電電極2與對向電極1之間的車內側玻璃板4的厚度。但是，如圖3所示的實施方式那樣，即使是中間膜6介於天線導體側饋電電極2與對向電極1之間，上面所述的這種間隔範圍也能夠適用。因為中間膜6的厚度通常比車內側玻璃板4的厚度小，而且，中間膜6的比介電常數(通常為3.0～4.0)通常比車內側玻璃板4的比介電常數(通常為6.0～7.0)小，因此在決定上述間隔範圍時，中間膜6存在的影響小，在估計時中間膜6的存在可以省略。還有，中間膜6的厚度以0.3～1.2mm為宜，特別理想的是0.5～0.8mm。
也就是說，如果使車內側玻璃板4的厚度增大，則如圖16所示，傳輸效率減小、增加、減小反覆發生。換句話說，傳輸效率按照車內側玻璃板4的厚度以交替取極大值和極小值的方式變化。
又，在本發明中，對向電極1與車體開口邊緣之間的間隔以1.8～50.0mm為宜。如果該間隔在1.8mm以上，則傳輸效率得到提高，因此是理想的。如果該間隔在50.0mm以下，則從確保視野和保持美感的觀點出發是理想的。該間隔更為理想的範圍是3.1～30.0mm，特別理想的範圍是5.0～20.0mm。
天線導體側饋電電極2的面積以及對向電極1的面積分別為49～144mm2，特別是49～92mm2時，對向電極1與車體開口邊緣的最短間隔為1.8～28mm對於傳輸效率的提高是理想的。在這種情況下，對向電極1與車體開口邊緣的最短間隔的更為理想的範圍是3.1～25.0mm，特別理想的範圍是5.0～23.0mm。
在圖1、2、3所示的例子中，天線導體3、天線導體側饋電電極2與對向電極1分別為1個。但是，並不限於此，天線導體、天線導體側饋電電極、以及對向電極也可以設置多個。例如，除了天線導體3(第1天線導體)、天線導體側饋電電極2及對向電極1外，在第2天線導體和第2天線導體側饋電電極相互接近地設置於複合玻璃板上的情況下，也可以從天線導體3和第2天線導體饋電，利用天線導體和第2天線導體之間的電位差。又可以在複合玻璃板的規定地方設置第2天線導體側饋電電極用的對向電極。
對向電極1的形狀和天線導體側饋電電極2的形狀在圖1中為正方形和大致正方形。但是，並不限於此，也可以是長方形或大致長方形等正方形以外的四邊形或大致四邊形、圓形、大致圓形、橢圓形以及大致橢圓形等。
下面根據附圖對本發明第2實施方式進行詳細說明。圖4是表示本發明的汽車用高頻玻璃天線的第2實施方式的立體圖。圖5和圖6是圖4所示的實施方式的A-A斷面圖，分別表示不同的實施方式。
在圖4、5、6中，1a是第1接收機側饋電電極(以下稱為第1對向電極)，1b是第2接收機側饋電電極(以下稱為第2對向電極)，2a是第1天線導體側饋電電極，2b是第2天線導體側饋電電極，3a是第1天線導體，3b是第2天線導體，4為車內側玻璃板。還有，圖5、6中的9a、9b是根據需要設置的金屬制的端子，在圖4中省略。又，在圖4、5、6中，上方為車內側。
在第2實施方式中，第1天線導體3a、第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體3b、以及第2天線導體側饋電電極2b設置於車內側玻璃板4與車外側玻璃板5之間。
圖5所示的例子中，第1天線導體3a、第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體3b、以及第2天線導體側饋電電極2b設置於車內側玻璃板4的複合玻璃板內部側的粘接面上。
圖6所示的例子中，第1天線導體3a、第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體3b、以及第2天線導體側饋電電極2b設置於車外側玻璃板5的複合玻璃板內部側的粘接面上。也就是說，在第2實施方式中，第1天線導體3a、第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體3b、以及第2天線導體側饋電電極2b設置的場所只要是在車內側玻璃板4和車外側玻璃板5之間，並沒有特別限定，例如也可以將天線導體3a、3b和天線導體側饋電電極2a、2b設置於中間膜6之中，適當地確定其位置使天線性能達到最佳狀態。
根據以上所述，第1天線導體3a及第1天線導體側饋電電極2a也可以設置在車內側玻璃板4的複合玻璃板內部側的接合面上，或設置於車外側玻璃板5的複合玻璃板內部側的接合面上，第2天線導體3b以及第2天線導體側饋電電極2b也可以設置在車內側玻璃板4的複合玻璃板內部側的接合面上，或設置於車外側玻璃板5的複合玻璃板內部側的接合面上。
在第2實施方式中，在複合玻璃板的車內側的面(車內側玻璃板4的車內側的面)上的與第1天線導體側饋電電極2a相對的地方設置第1對向電極1a，又在複合窗玻璃板的車內側的面上的與第2天線導體側饋電電極2b相對的地方設置第2對向電極1b。
通過這樣使第1天線導體側饋電電極2a與第1對向電極1a相對，第1天線導體側饋電電極2a與第1對向電極1a發生電磁耦合及電容耦合中的至少一種耦合，在第1天線導體3a上激發的接收信號依序被傳送到第1天線導體側饋電電極2a與第1對向電極1a，由連接於第1對向電極1a上的電纜(未圖示)輸送到接收機側。
通過使第1天線導體側饋電電極2a與第1對向電極1a相對，第1天線導體側饋電電極2a與第1對向電極1a發生電磁耦合和電容耦合中的至少一種耦合，在第2天線導體3b上激發的接收信號依序被傳送到第2天線導體側2b、第2對向電極1b，由連接於第2對向電極1b上的電纜(未圖示)輸送到接收機側。也就是說，在第2實施方式中，第1對向電極1a與第2對向電極1b之間的電位差被作為接收信號使用。
還有，在複合窗玻璃板的車內側的面上設置隱蔽膜的情況下，也可以在該隱蔽膜上設置第1對向電極1a和第2對向電極1b。隱蔽膜的材料可以是例如陶瓷。
在第2實施方式中，第1天線導體側饋電電極2a與第2天線導體側饋電電極2b之間的間隔(即第1天線導體側饋電電極2a與第2天線導體側饋電電極2b之間的最靠近處的距離)為6～100mm。如果該距離在6mm以上，則傳輸效率得到提高，因此是理想的，如果該間隔在100mm以下，則連接於第1對向電極1a與第2對向電極1b的電纜的安裝就比較容易進行，因此是理想的。特別是使用同軸電纜的情況下，如果該間隔為100mm以下，則安裝容易進行，因此是理想的。該間隔的理想範圍是6～100mm，更加理想的範圍是8～100mm，特別理想的範圍是12～80mm，最理想的範圍是20～50mm。
在使用該條件的情況下，車內側玻璃板4的厚度，或車內側玻璃板4的厚度與中間膜6的厚度之和以1.75～5.25mm為宜。該範圍更理想的是2.0～4.9mm。還有，第1天線導體側饋電電極2a與第2天線導體側饋電電極2b之間的間隔最好是等於第1對向電極1a與第2對向電極1b之間的間隔。
在第2實施方式中，第1天線導體側饋電電極2a與第2天線導體側饋電電極2b之間的間隔為6～100mm的情況下，第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體側饋電電極2b、第1對向電極1a、以及第2對向電極1b各自的面積與49～900mm2為宜，特別理想的是81～600mm2。只要是在該範圍內，第2天線導體側饋電電極2b、第1對向電極1a、以及第2對向電極1b各自的面積也可以不同。
圖7是本發明的汽車用高頻玻璃天線的第3實施方式的立體圖。圖8是圖7所示的第3實施方式的B-B斷面圖。在第3實施方式中，第1天線導體3a和第1天線導體側饋電電極2a設置於複合窗玻璃板的車內側的面上。
第1天線導體3b、第2天線導體側饋電電極2b以及接收機側饋電電極1b(對向電極1b)設置的地方與第1實施方式相同。通過使第2天線導體側饋電電極2b與對向電極1b相對，第2天線導體側饋電電極2b與對向電極1b發生電磁耦合和電容耦合中的至少一種耦合，在第2天線導體3b上激發的接收信號被依序傳送到第2天線導體側饋電電極2b、對向電極1b，由連接於對向電極1b的電纜傳送到接收機側。也就是說，利用連接於第1天線導體側饋電電極2a與對向電極1b上的電纜將接收信號傳輸到接收機側。在第3實施方式中，將第1天線導體側饋電電極2a與對向電極1b之間的電位差作為接收信號利用。
在第3實施方式中，第1天線導體側饋電電極2a與對向電極1b之間的間隔(即第1天線導體側饋電電極2a與對向電極1b之間的最接近處的距離)為2.5～100mm。如果該間隔在2.5mm以上，則傳輸效率得到提高，因此是理想的。如果該間隔為100mm以下，則連接於對向電極1b的電纜的安裝變得容易，因此是理想的。特別是電纜採用同軸電纜的情況下，該間隔如果是在100mm以下，則安裝變得容易，因此是理想的。
該間隔的理想範圍是4～100mm，該間隔的更理想的範圍是6～100mm，特別理想的範圍是6～80mm，最理想的範圍是6～50mm。而且，從提高傳輸效率的觀點考慮，該間隔以10mm以下為宜，特別是8mm以下更為理想。
在第3實施形態中，該間隔採用2.5～10mm的情況下，第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體側饋電電極2b、以及對向電極1b各自的面積以49～900mm2為宜，特別是81～600mm2更為理想。只要是在該範圍，第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體側饋電電極2b、以及對向電極1b各自的面積也可以不同。在使用該條件的情況下，車內側玻璃板4的厚度，或車內側玻璃板4的厚度與中間膜6的厚度之和以1.75～5.25mm為宜。更加理想的範圍是2.0～4.9mm。
還有，複合窗玻璃板的車內側的面上設置隱蔽膜的情況下，也可以在該隱蔽膜上設置第1天線導體3a、第1天線導體側饋電電極2a以及對向電極1b中選出的至少一個。
在本發明中，第1天線導體側饋電電極2a、第1對向電極1a、第2天線導體側饋電電極2b或第2對向電極1b各自的面積最好是140～2500mm2。如果這些電極的面積都在140mm2以上，則傳輸效率高，因此是理想的。如果這些面積都在2500mm2以下，則能夠提高傳輸效率，同時這些面積不會過大，對於確保視野和美觀是理想的。這些面積的範圍以230～2500mm2為宜，比較理想的範圍是260～1840mm2，特別理想的範圍是300～1600mm2，最理想的範圍是360～900mm2。
在本發明中，車內側玻璃板4的比介電常數和車外側玻璃板5的比介電常數分別為6.0～7.5為宜，6.5～7.0則更加理想。
第1天線導體側饋電電極2a、第1對向電極1a、第2天線導體側饋電電極2b、以及第2對向電極1b中選出的至少一個的形狀也可以是四邊形、大致四邊形、圓形、大致圓形、橢圓形、或大致橢圓形，沒有特別限定。
在本發明中，天線導體3、3a、3b、天線導體饋電電極2、2a、2b、對向電極1、1a、1b各自的材料可以是例如銅箔、銅板、銅線。此外，也可以是將銀膠印刷燒結在車內側玻璃板4的複合玻璃板內部側粘接面上或車外側玻璃板5的複合玻璃板內部側粘接面上形成的材料等。在天線導體和天線導體側饋電電極沒有連接地設置於複合玻璃板上的情況下，作為天線導體與天線導體側饋電電極的連接手段，可以採用釺焊、焊接、壓接、焊錫或利用導電性粘接劑進行的連接。中間膜6的材料可以使用例如縮丁醛樹脂。
本發明也可以使用於地面波數字式電視廣播的一部分頻帶(470～704MHz)、UHF的電視廣播(470～750MHz)、或美國的數字式電視廣播(698～806MHz)的接收。
以下用實施例對本發明進行說明、但本發明不限於這些實施例，在無損於本發明的要旨的情況下，本發明也包含有有各種改良和變更。
在以下的實施例中，用450MHz、500MHz、550MHz、600MHz、650MHz、700MHz、750MHz以及800MHz取數據，將這些頻率下的傳輸效率(dB值)的單純平均使用於以下所示的特性圖中。以下根據附圖對實施例進行詳細說明。
例1(實施例)
製作如圖9所示的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置。天線導體側饋電電極2和對向電極1通過在玻璃板(未圖示)上利用粘著劑粘著銅箔製成。
在圖9中，11a是第1同軸電纜的內側導體，11b是第1同軸電纜的外側導體，12a是第2同軸電纜的內側導體，12b是第2同軸電纜的外側導體，13是連接外側導體11b和外側導體12b的導線，L1是天線導體側饋電電極2的一個變成，而且是對向電極1的一個邊長。還有，設置天線導體側饋電電極2和對向電極1的玻璃板在圖示中省略。使用的銅箔和玻璃板、同軸電纜的規格等如下所示。
銅箔厚度 0.06mm銅箔的電阻率 2.0×10-6Ωcm玻璃板(縱×橫×厚)600×600×3.5mm玻璃板的周邊部與銅箔的最短間隔10mm同軸電纜的阻抗500Ω內側導體11a與天線導體側饋電電極2的的連接、內側導體12a與對向電極1的連接、外側導體11b與導線13的連接，外側導體12b與導線13的連接、外側導體11b與地線的連接、以及外側導體12b與地線的連接，利用釺焊進行。在內側導體11a上施加規定的電壓值，然後對內側導體12a的信號電壓進行測定，這一測定手段在以下的例子中也相同。
天線導體側饋電電極2的形狀和對向電極1的形狀採用正方形，而且做成相同的尺寸，圖14是傳輸效率(dB)表示於縱軸，天線導體側饋電電極2的面積與對向電極1的面積表示於橫軸的特性圖。天線導體側饋電電極2的面積與對向電極1的面積的變更通過使L1為10～50mm進行改變。圖14包含比較例。
例2(實施例)製作圖10所示的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置。圖10所示的試驗裝置具有作為模擬汽車車身的鐵製框14，圖9所示的試驗裝置的玻璃板安裝於框14。框14的最外圍的形狀是正方形，垂直於該正方形的一邊的方向上的斷面是L字形。框14的規格如下所述記載。
作為框14的最外圍的形狀的正方形 ……610×610mm框14的L字 ……25×25mm框14的鐵板的厚度 ……2.8mmL1……20mm
圖10中框14的上側端部與對向電極1的上側端部之間的最短距離L12……20mm。
使對向電極1與框14的最短距離L2在0.1～30.0mm之間變化，圖15是傳輸效率(dB)表示於縱軸，L2表示於橫軸的特性圖。
例3(實施例)使玻璃板的厚度在2.0～6.0mm範圍內變更，製作除了把L1固定於20mm以外與例1相同的規格的試驗裝置。圖16是傳輸效率(dB)表示於縱軸，玻璃板厚度表示於橫軸的特性圖。
例4(實施例)製作圖11所示的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置。除了以下所述的規格以外，與例1相同。圖11中，41是玻璃板，15是「こ」字形鐵製金屬構件，15a是設置於金屬構件15上的孔。在該試驗裝置中，利用金屬構件15連接第1同軸電纜的外側導體11b與第2同軸電纜的外側導體12b。玻璃板41的尺寸為600×600×2.0mm，玻璃板41的材料是鹼石灰(soda-lime)。天線導體側饋電電極2和對向電極1設置於玻璃板41的中心。
天線導體側饋電電極2的形狀和對向電極1的形狀採用正方形，而且採用相同的尺寸，使天線導體側饋電電極2的一個邊的長度(對向電極1的一個邊的長度，圖11中未圖示，相當於圖9所示的L1。)在5～80mm範圍內改變，進行試驗。圖17是傳輸效率(dB)表示於縱軸，天線導體側饋電電極2的面積與對向電極1的面積表示於橫軸的特性圖。而圖18是圖17的橫軸的0～1000mm2部分的放大。
例5(實施例)除了將導線13改為金屬構件15，各數值如下所示變更外，用與例2一樣的方法進行測定。使導線電極1與框14的最短距離L2在0.1～75mm的範圍內改變，圖19是傳輸效率(dB)表示於縱軸，L2表示於橫軸的特性圖。
玻璃板(縱×橫×厚) 600×600×2.0mmL18mm圖6中框14的上側端部與對向電極1的上側端部的最短間隔L1240mm例6(實施例)製作圖12所示的汽車用高頻玻璃天線的模擬試驗裝置。第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體側饋電電極2b、第1對向電極1a、以及第2對向電極1b利用將銅箔用粘接劑粘貼於玻璃板15上的方法製作。
在圖12中，11a是第1同軸電纜的內側導體，11b是第1同軸電纜的外側導體、12a是第2同軸電纜的內側導體，12b是第2同軸電纜的外側導體，13是連接外側導體11與第1天線導體側饋電電極2a的導線，14是連接外側導體12b與第1對向電極1a的導線，La是第1對向電極1a與第2對向電極1b之間的間隔(第1天線導體側饋電電極2a與第2天線導體側饋電電極2b之間的間隔)。所使用的銅箔以及玻璃板15、同軸電纜的規格等如下所示。
第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體側饋電電極2b、第1對向電極1a、以及第2對向電極1b的尺寸 20×20mm銅箔厚度 0.06mm銅箔的電阻率 2.0×10-6Ωcm玻璃板厚度 3.5mm同軸電纜的阻抗 50Ω內側導體11a與第2天線導體側饋電電極2b的連接、內側導體12a與第2對向電極1b的連接、外側導體11b與導線13的連接、外側導體11b與導線13的連接、外側導體12b與導線14的連接、第1天線導體側饋電電極2a與導線13的連接、以及第1對向電極1a與導線14的連接利用焊錫進行。
在內側導體11a與外側導體11b之間施加規定的電壓值的信號電壓，測定內側導體12a與外側導體12b之間的信號電壓，使間隔在5～50mm範圍內變化。圖20是傳輸效率(dB)表示於縱軸，間隔La表示於橫軸的特性圖。
例7(實施例)改變例1所使用的試驗裝置，在玻璃板15上設置第1天線導體側饋電電極2a、第2天線導體側饋電電極2b、以及第2對向電極1b，如圖13所示製作模擬試驗裝置，就圖4所示的第2實施方式進行如下所述的試驗。外側導體11b與外側導體12b利用導線23連接。例7的連接手段採用焊錫，與例1相同，未記載的規格與例1相同。
使第1天線導體側饋電電極2a與第2對向電極1b之間的間隔Lb變成1、2、3、4、5、10、20、30、40、50mm，在內側導體11a與外側導體11b之間施加規定電壓值的信號電壓，測定內側導體12a與外側導體12b之間的信號電壓。圖21是傳輸效率(dB)表示於縱軸，間隔Lb表示於橫軸的特性圖。
本發明使用於接收地面數字式電視廣播或UHF電視廣播的汽車用玻璃天線。
權利要求
1.一種汽車用高頻玻璃天線，在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的該2枚玻璃板之間，設置天線導體和連接該天線導體的天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極，其特徵在於，天線導體側饋電電極的面積以及接收機側饋電電極的面積分別為49～2500mm2。
2.根據權利要求1所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述天線導體側饋電電極的面積以及所述接收機側饋電電極的面積分別為140～2500mm2。
3.根據權利要求1或2所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述天線導體側饋電電極的面積為所述接收機側饋電電極的面積的0.5～1.5倍。
4.一種汽車用高頻玻璃天線，在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的該2枚玻璃板之間，設置天線導體和連接該天線導體的天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極，其特徵在於，所述接收機側饋電電極和車體開口邊緣的最短間隔為1.8～50.0mm。
5.根據權利要求4所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述天線導體側饋電電極的面積以及所述接收機側饋電電極的面積分別為49～96mm2時，所述接收機側饋電電極和所述車體開口邊緣的最短間隔為1.8～28mm。
6.根據權利要求1或2所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極的間隔為1.50～6.00mm，在天線導體側饋電電極與接收機側饋電電極的間隔，與天線導體側饋電電極向接收機側供電電極傳送的接收信號的傳送效率之間的關係中，在該傳送效率按照該間隔以交替取極大值和極小值的方式變化時，設定該間隔，以使該傳送效率不為接近該極小值的數值。
7.根據權利要求6所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，設定所述天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極的間隔，以使下式得到滿足，即所述極大值≥所述傳送效率≥(1/3)(2×所述極大值+所述極小值)。
8.根據權利要求6所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極的間隔為1.50～2.72mm，或2.87～6.00mm。
9.根據權利要求1、2、4或5中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述複合窗玻璃板具有車內側玻璃板和車外側玻璃板，車內側玻璃板介於所述天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極之間。
10.根據權利要求1、2、4或5中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述複合窗玻璃板具有車內側玻璃板和車外側玻璃板，車內側玻璃板和合成樹脂製造的中間膜介於所述天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極之間。
11.根據權利要求1、2、4或5中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述複合窗玻璃板具有車內側玻璃板、車外側玻璃板、以及介於車內側玻璃板和車外側玻璃板之間的合成樹脂製造的中間膜，所述天線導體側饋電電極設置於車內側玻璃板的靠中間膜一側的面上，或車外側玻璃板的靠中間膜一側的面上。
12.根據權利要求1、2、4或5中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述複合窗玻璃板的靠車內側的面上設置隱蔽膜，在該隱蔽膜上設置所述接收機側饋電電極。
13.根據權利要求1、2、4或5中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極中的至少一電極的形狀是四方形、大致四方形、圓形、大致圓形、橢圓形和大致橢圓形。
14.根據權利要求1、2、4或5中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，接收的載波的頻率包含介於470～704MHz之間的頻率。
15.一種汽車用高頻玻璃天線，在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的該2枚玻璃板之間，設置第1天線導體和連接第1天線導體的第1天線導體側饋電電極，再在該2枚玻璃板之間，設置第2天線導體和連接第2天線導體的第2天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與第1天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置第1接收機側饋電電極，再在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與第2天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置第2接收機側饋電電極，其特徵在於，第1天線導體側饋電電極與第2天線導體側饋電電極之間的間隔為6～100mm。
16.根據權利要求15所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，第1天線導體側饋電電極、第2天線導體側饋電電極、第1接收機側饋電電極、以及第2接收機側饋電電極，其面積分別為140～2500mm。
17.根據權利要求15或16所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述複合窗玻璃板的靠車內側的面上設置隱蔽膜，在該隱蔽膜上設置所述第1接收機側饋電電極和所述第2接收機側饋電電極中的至少其一。
18.根據權利要求15所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述第1天線導體側饋電電極、所述第2天線導體側饋電電極、所述第1接收機側饋電電極、以及所述第2接收機側饋電電極中選出的至少一種電極的形狀是四方形、大致四方形、圓形、大致圓形、橢圓形和大致橢圓形中選出的一種。
19.一種汽車用高頻玻璃天線，在具備通過粘接層粘接的2枚玻璃板的汽車用的複合窗玻璃板的車內側的面上，設置第1天線導體和連接第1天線導體的第1天線導體側饋電電極，在該負荷複合窗玻璃的該2枚玻璃板之間，設置第2天線導體和連接第2天線導體的第2天線導體側饋電電極，同時在該複合窗玻璃板的車內側的面上的與第2天線導體一側的饋電電極相對的地方，設置接收機側饋電電極，其特徵在於，第1天線導體側饋電電極與接收機側饋電電極之間的間隔為2.5～100mm。
20.根據權利要求19所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述第1天線導體側饋電電極與所述接收機側饋電電極的間隔為4～100mm。
21.根據權利要求19或20所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述第1天線導體側饋電電極、所述第2天線導體側饋電電極、以及所述接收機側饋電電極，其面積分別為140～2500mm。
22.根據權利要求1、2、4、5、15、16、19或20中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述複合窗玻璃板的靠車內側的面上設置隱蔽膜，在該隱蔽膜上設置所述第1天線導體、所述第1天線導體側饋電電極、以及所述接收機側饋電電極中選擇的至少其一。
23.根據權利要求1、2、4、5、15、16、19或20中的任一項的所述汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，所述第1天線導體側饋電電極、所述第2天線導體側饋電電極、以及所述接收機側饋電電極中選出的至少一種電極的形狀是四方形、大致四方形、圓形、大致圓形、橢圓形和大致橢圓形中選出的一種。
24.根據權利要求1、2、4、5、15、16、19或20中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，接收的載波的頻率包含介於473～767MHz之間的頻率。
25.根據權利要求1、2、4、5、15、16、19或20中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，接收的載波的頻率包含介於450～750MHz之間的頻率。
26.根據權利要求1、2、4、5、15、16、19或20中的任一項所述的汽車用高頻玻璃天線，其特徵在於，接收的載波的頻率包含介於698～806MHz之間的頻率。
全文摘要
本發明揭示一種提高傳輸效率的汽車用高頻玻璃天線。所述天線在具備通過粘接層粘接2枚玻璃板形成的汽車用的複合窗玻璃板之間，設置天線導體3和連接該天線導體3的天線導體側饋電電極2，在複合窗玻璃板的車內側的面上的與天線導體一側的饋電電極2相對的面上，設置接收機側饋電電極1，在該天線中，天線導體側饋電電極2的面積以及接收機側饋電電極1的面積分別為140～2500mm
文檔編號H01Q13/08GK1725555SQ200510087619
公開日2006年1月25日 申請日期2005年7月18日 優先權日2004年7月21日
發明者船津聰史 申請人:旭硝子株式會社