CN113054396B - 玻璃用天线单元、带天线的玻璃板、以及玻璃用天线单元的制造方法 - Google Patents

玻璃用天线单元、带天线的玻璃板、以及玻璃用天线单元的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的玻璃用天线单元设置于玻璃板的室内侧，用于自所述室内侧透过所述玻璃板进行电磁波的发送和接收。

Description

玻璃用天线单元、带天线的玻璃板、以及玻璃用天线单元的制 造方法
本申请是申请号为201880049551.3(对应的国际申请的申请号为PCT/JP2018/028866)、申请日为2018年8月1日、发明名称为“玻璃用天线单元、带天线的玻璃板、以及玻璃用天线单元的制造方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及玻璃用天线单元、带天线的玻璃板、以及玻璃用天线单元的制造方法。
背景技术
已开发出移动电话、互联网通信、无线电广播、GPS(Global Positioning System：全球定位系统)等利用无线技术的各种通信系统。为了应对这些通信系统，需要在各个通信系统中使用的、能够发送和接收电磁波的天线。
作为在建筑物的外墙壁面设置并使用的天线单元，例如，提出一种使用有电波透过体的天线单元，该电波透过体具有相对介电常数不同的3个层，将各个层设定为预定厚度，具有良好的电波透过性能(例如参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第3437993号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所记载的电波透过体在作为最外层的第1层使用玻璃等表面精加工材料，在最外层的内侧使用空气层等第2层，在该第2层的内侧使用多孔体、丙烯酸树脂等第3层。并且，电波透过体的相对介电常数按照第1层、第3层、第2层的顺序变小。
本发明的一技术方案的目的在于，提供一种能够透过玻璃板进行电磁波的发送和接收的玻璃用天线单元。
用于解决问题的方案
本发明的一技术方案提供一种玻璃用天线单元，其中，该玻璃用天线单元设置于玻璃板的室内侧，用于自所述室内侧透过所述玻璃板进行电磁波的发送和接收。
优选的是，本发明的一技术方案提供一种玻璃用天线单元，该天线单元安装于玻璃板，其中，该玻璃用天线单元具有：天线；以及固定部，其以使所述玻璃板与所述天线之间形成能够供空气流动的空间的方式将所述天线固定于所述玻璃板。
发明的效果
本发明的一技术方案的玻璃用天线单元能够透过玻璃板进行电磁波的发送和接收。
附图说明
图1是表示将玻璃用天线单元应用于玻璃板的状态的透视立体图。
图2是玻璃用天线单元的透视立体图。
图3是透过玻璃板观察图1所示的玻璃用天线单元的透视立体图。
图4是表示固定部的其他形态的一个例子的透过立体图。
图5是表示玻璃用天线单元的其他形态的一个例子的剖视图。
图6是表示玻璃用天线单元的其他形态的一个例子的剖视图。
图7是带天线的玻璃板的立体图。
图8是从图7的A－A方向观察的局部剖视图。
图9是表示天线单元的相对于窗框的内框而言的位置与最大拉伸应力比之间的关系的图。
图10是表示在涂层形成了开口部的状态的一个例子的图。
图11是表示在涂层形成了开口部的状态的另一个例子的图。
图12是表示带天线的玻璃板的其他形态的一个例子的局部剖视图。
图13是表示玻璃用天线单元的施工方法的工序的一部分的说明图。
图14是说明玻璃板的测量部位的图。
图15是表示例3－1的TE波的透过损失的测量结果的图。
图16是表示例3－1的TM波的透过损失的测量结果的图。
图17是表示例3－2的TE波的透过损失的测量结果的图。
图18是表示例3－2的TM波的透过损失的测量结果的图。
图19是表示例4的电磁波的透过损失的测量结果的图。
具体实施方式
以下，详细说明本发明的实施方式。此外，为了易于理解，附图中的各构件的缩尺有时与实际不同。在本说明书中，使用三轴方向(X轴方向、Y轴方向、Z轴方向)的三维正交坐标系，将玻璃板的宽度方向称作X方向，将厚度方向称作Y方向，将高度方向称作Z方向。将玻璃板的自下而上的方向称作+Z轴方向，将其相反方向称作－Z轴方向。在以下的说明中，有时将+Z轴方向称作上方，将－Z轴方向称作下方。
＜玻璃用天线单元＞
说明一个实施方式的玻璃用天线单元(以下，也简称作天线单元)。此外，“玻璃用天线单元”中的“玻璃用”是指，使用于透过玻璃进行电磁波的发送和接收的用途。
图1是表示将天线单元应用于玻璃板的状态的透视立体图，图2是天线单元的透视立体图，图3是从固定部侧观察图1所示的天线单元的透视立体图。
如图1～图3所示，天线单元10具有天线11、供天线11设置的平板状的基板(天线设置用基板)12、以及安装于天线设置用基板12的固定部13A。天线单元10通过固定部13A以在天线设置用基板12与玻璃板20之间形成空间S的方式安装于玻璃板20。此外，在玻璃板20是窗玻璃的情况下，玻璃板20在玻璃板20的外缘被窗框21夹持的状态下被保持。在图1中，天线单元10安装于玻璃板20的靠室内侧的主表面。并且，在玻璃板20的与室内侧相反的那一侧的主表面照射有阳光等。
此外，在本实施方式中，天线单元10在图1中通过固定部13A固定于玻璃板20(窗玻璃)，但不限定于此。例如，也能够将天线单元10从顶棚悬吊、或将天线单元10固定于在玻璃板20(窗玻璃)的周边存在的突起物(例如窗框21、窗扇等)。
天线11设于天线设置用基板12的第1主表面121。也可以是，通过在天线设置用基板12的第1主表面121上设置的陶瓷层14上以至少一部分重叠的方式印刷金属材料，从而形成天线11。由此，天线11跨形成有陶瓷层14的部分和除此以外的部分地设置在天线设置用基板12的第1主表面121上。
作为形成天线11的金属材料，能够使用金、银、铜或铂等导电性材料。另外，天线11能够使用例如贴片天线、偶极天线等。
作为形成天线11的另外的材料，可举出掺氟氧化锡(FTO)、氧化锡铟(ITO)等。
陶瓷层14能够通过印刷等形成在天线设置用基板12的第1主表面121上。通过设置陶瓷层14，能够遮盖安装于天线11的布线(未图示)，外观性良好。此外，在本实施方式中，陶瓷层14可以不设置在第1主表面121上，也可以设置在天线设置用基板12的第2主表面122上。对于将陶瓷层14设置在天线设置用基板12的第1主表面121上，由于能够在同一工序中利用印刷将天线11和陶瓷层14设于天线设置用基板12，故此优选。
陶瓷层的材料是玻璃粉等，其厚度优选为1μm～20μm。
此外，在本实施方式中，天线11设于天线设置用基板12的第1主表面121，但也可以设于天线设置用基板12的内部。在该情况下，天线11例如能够以线圈状设于天线设置用基板12的内部。
在天线设置用基板12为包含一对玻璃板和设于一对玻璃板彼此之间的树脂层在内的夹层玻璃的情况下，天线11也可以设于构成夹层玻璃的玻璃板与树脂层之间。
另外，对于天线11，也可以将天线本身形成为平板状。在该情况下，也可以是，不使用天线设置用基板12，而将平板状的天线直接安装于固定部13A。
天线11除了设于天线设置用基板12以外，也可以设于容纳容器的内部。在该情况下，对于天线11，例如能够将平板状的天线设于上述容纳容器的内部。容纳容器的形状没有特别限定，可以是矩形。
天线11优选具有透光性。若天线11具有透光性，则外观性良好，另外，能够使平均太阳辐射吸收率降低。天线11的可见光透射率优选为40％以上，从能够维持作为窗玻璃的透明性方面的功能出发，天线11的可见光透射率优选为60％以上。此外，可见光透射率能够通过日本工业标准JIS R 3106(1998)求出。
天线11为了具有透光性而优选形成为网眼状。此外，网眼是指在天线11的平面上开设有网格状的透孔的状态。
在天线11形成为网眼状的情况下，网眼的眼可以是方形，也可以是菱形。网眼的线宽优选为5μm～30μm，更优选为6μm～15μm。网眼的线距优选为50μm～500μm，更优选为100μm～300μm。
天线11的开口率优选为80％以上，更优选为90％以上。天线11的开口率是包含电磁屏蔽层16的开口部的单位面积的开口部的面积的比例。越增大天线11的开口率，越能够提高天线11的可见光透射率。
天线11的厚度优选为400nm以下，更优选为300nm以下。天线11的厚度的下限并没有特别限定，但可以为2nm以上，也可以10nm以上，还可以为30nm以上。
另外，在天线11形成为网眼状的情况下，天线11的厚度可以为2μm～40μm。通过将天线11形成为网眼状，即使天线11较厚，也能够提高可见光透射率。
天线设置用基板12相对于玻璃板20平行地设置。天线设置用基板12形成为在俯视时呈矩形，具有第1主表面121和第2主表面122。第1主表面121设置成与所安装的玻璃板20的主表面相对，第2主表面122设置成处于与玻璃板20的主表面侧相反的方向。
此外，在本实施方式中，天线设置用基板12也可以设置成相对于玻璃板20(窗玻璃)具有预定角度。存在天线单元10在相对于天线单元10所成的面的法线方向(Y轴的正方向)成角度的方向上设定倾斜角且辐射电磁波的情况。例如是如下情况等：天线单元10设置在大楼的玻璃窗等比地表面靠上方的位置，为了在地表面形成辐射面积(日文：エリア)而朝向地表面辐射电磁波。从能够使电波的传递方向良好这点出发，天线设置用基板12与玻璃板20(窗玻璃)之间的角度可以为0度以上，也可以为5度以上，还可以为10度以上。另外，为了将电波向室外传递，天线设置用基板12与玻璃板20(窗玻璃)之间的角度可以为50度以下，也可以为30度以下，还可以为20度以下。
形成天线设置用基板12的材料根据天线11所要求的功率、指向性等天线性能而设计，例如能够使用玻璃、树脂或金属等。天线设置用基板12也可以利用树脂等形成为具有透光性。通过由具有透光性的材料来形成天线设置用基板12，能够透过天线设置用基板12看到玻璃板20，因此能够减少可从玻璃板20看到的视野被遮挡的情形。
在使用玻璃作为天线设置用基板12的情况下，作为玻璃的材质，例如能够举出钠钙硅玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃或无碱玻璃。
被用作天线设置用基板12使用的玻璃板能够使用浮法、熔融法、平拉法、压制成型法或拉制法等公知的制造方法来制造。作为玻璃板的制造方法，从生产率和成本优异的观点出发，优选使用浮法。
玻璃板形成为在俯视时呈矩形。作为玻璃板的切断方法，例如可举出：对玻璃板的表面照射激光，在玻璃板的表面上通过使激光的照射区域移动来进行切断的方法、或利用刀轮等机械地进行切断的方法。
在本实施方式中，矩形除了是指长方形、正方形以外，还包含在长方形、正方形的角部形成圆角的形状。玻璃板的俯视时的形状并不限定于矩形，也可以是圆形等。另外，玻璃板不限于单板，可以是夹层玻璃，也可以是多层玻璃。
在使用树脂作为天线设置用基板12的情况下，树脂优选为透明的树脂，可举出液晶聚合物(LCP)、聚酰亚胺(PI)、聚苯醚(PPE)、聚碳酸酯、丙烯酸系树脂或氟树脂等。从低介电常数的观点出发，优选为氟树脂。
作为氟树脂，可举出乙烯-四氟乙烯系共聚物(以下，也称作“ETFE”。)、六氟丙烯－四氟乙烯系共聚物(以下，也称作“FEP”。)、四氟乙烯-丙烯共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯－丙烯共聚物、全氟(烷基乙烯基醚)－四氟乙烯系共聚物(以下，也称作“PFA”。)、四氟乙烯-六氟丙烯－偏二氟乙烯系共聚物(以下，也称作“THV”。)、聚偏二氟乙烯(以下，也称作“PVDF”。)、偏二氟乙烯－六氟丙烯系共聚物、聚氟乙烯、三氟氯乙烯系聚合物、乙烯-三氟氯乙烯系共聚物(以下，也称作“ECTFE”。)或聚四氟乙烯等。它们可以单独使用任一种，也可以组合使用两种以上。
作为氟树脂，优选为从由ETFE、FEP、PFA、PVDF、ECTFE以及THV构成的组中选取的至少1种，从透明性、加工性以及耐候性优异的观点出发，特别优选为ETFE。
另外，作为氟树脂，也可以使用(日文：アフレックス)(注册商标)。
天线设置用基板12的厚度优选为25μm～10mm。天线设置用基板12的厚度能够根据天线11的配置位置而任意地设计。
在天线设置用基板12为树脂的情况下，树脂优选使用成型为薄膜或片状的树脂。从天线保持的强度优异的观点出发，薄膜或片的厚度优选为25μm～1000μm，更优选为100μm～800μm，特别优选为100μm～500μm。
在天线设置用基板12为玻璃的情况下，从天线保持的强度的方面来看，天线设置用基板12的厚度优选为1.0mm～10mm。
天线设置用基板12的第1主表面121的算数平均粗糙度Ra优选为1.2μm以下。这是因为，若第1主表面121的算术平均粗糙度Ra为1.2μm以下，则如后所述，空气容易在形成于天线设置用基板12与玻璃板20之间的空间S内流动。第1主表面121的算数平均粗糙度Ra更优选为0.6μm以下，进一步优选为0.3μm以下。算数平均粗糙度Ra的下限并没有特别限定，但例如为0.001μm以上。
此外，算数平均粗糙度Ra能够基于日本工业标准JIS B0601：2001进行测量。
在天线11为平板状的天线的情况下，天线11的靠玻璃板侧的主表面的算数平均粗糙度Ra优选为1.2μm以下，更优选为0.6μm以下，进一步优选为0.3μm以下。另外，在天线11设于容纳容器的内部的情况下，容纳容器的靠玻璃板侧的主表面的算数平均粗糙度Ra优选为1.2μm以下，更优选为0.6μm以下，进一步优选为0.3μm以下。算数平均粗糙度Ra的下限并没有特别限定，但例如为0.001μm以上
固定部13A用于在玻璃板20与天线设置用基板12之间形成能够供空气流动的空间S，且用于将天线设置用基板12固定于玻璃板20。固定部13A安装于天线设置用基板12的第1主表面121。在本实施方式中，固定部13A在天线设置用基板12的X轴方向的两端沿着Z轴方向设为矩形形状。在本实施方式中，在玻璃板20与天线设置用基板12之间形成供空气流动的空间S是为了抑制玻璃板20的位于与天线设置用基板12相对的位置的表面的温度的局部上升。当阳光照射在玻璃板20的外侧的主表面时，玻璃板20被加热。此时，若在天线单元10的附近空气的流动被阻碍，则天线单元10的温度会上升，因此，玻璃板20的安装有天线单元10的表面的温度会倾向于比玻璃板20的其他表面的温度容易上升。为了抑制该温度上升，在玻璃板20与天线设置用基板12之间形成了空间S。关于这一点的详细内容将在后面叙述。
作为形成固定部13A的材料，只要是能够固定于天线设置用基板12和玻璃板20的接触面的材料，就没有特别限定，例如能够使用粘接剂、弹性系密封件。作为形成粘接剂、密封件的材料，例如能够使用硅酮系树脂、多硫化物系树脂或丙烯酸系树脂等公知的树脂。另外，固定部13A也可以使用由铝等金属或AES(丙烯腈·乙烯·苯乙烯共聚物)等树脂形成的间隔件。在使用间隔件的情况下，例如通过硅密封胶等粘接剂，将间隔件固定在天线设置用基板12以及玻璃板20的接触面上。
固定部13A的平均厚度t优选为0.5mm～100mm。若平均厚度t过小，则由天线设置用基板12和玻璃板20形成的空间S的厚度变小(变薄)，空气无法在空间S内顺畅地流通。此外，通过将天线设置用基板12与玻璃板20之间的空间S设置得较小，从而空间S的厚度变薄，但空间S能够作为隔热层发挥功能。另外，即使空间S的厚度较小，也会流动有某程度的量的空气。即，阳光照射玻璃板20，由此玻璃板20的温度上升，空间S内的空气的温度也上升。并且，由于空气的温度越上升，空气越膨胀，因此，其结果，空间S内的上方的空气上升而自空间S的上侧向外侧流出。并且，空气自空间S内的下部侧依次上升。因此，即使在空间S的厚度较小的情况下，随着空间S内的空气的温度上升，空气也有流动的倾向。
另一方面，若增大固定部13A的平均厚度t，则空间S会相应地增大(变厚)，因此空间S内的空气的流动变好。但是，由于玻璃板20的主表面与天线设置用基板12之间的间隔远离(变大)，因此电磁波的透过性能可能会产生损害。另外，由于天线单元10从玻璃板20的主表面较大程度地突出，因此天线单元10成为玻璃板20的障碍物。
若固定部13A的平均厚度t在上述范围内，则通过稍微的温度上升，流入到空间S内的空气能够通过空间S。由此，能够抑制玻璃板20被在空间S内流动的空气加热，因此能够抑制天线设置用基板12的第1主表面121的过度升温。
固定部13A的平均厚度t更优选为2mm～16mm，进一步优选为4mm～14mm，特别优选为6mm～12mm。为了抑制热裂纹，固定部13A的平均厚度t可以为2mm以上、4mm以上、6mm以上、15mm以上、20mm以上、30mm以上、50mm以上。另外，为了提高外观性，固定部13A的平均厚度t可以为80mm以下，也可以为60mm以下，还可以为55mm以下。
此外，在本实施方式中，厚度是指，固定部13A相对于天线设置用基板12以及玻璃板20的接触面在垂直方向(Y轴方向)上的长度。在本实施方式中，固定部13A的平均厚度t是指固定部13A的厚度的平均值。例如，在固定部13A的截面中，在Z轴方向上在任意的位置测量了多处(例如3处左右)时，是指这些测量部位的厚度的平均值。
在天线设置用基板12相对于玻璃板20(窗玻璃)具有某角度的情况下，固定部13A在截面中也可以构成为梯形形状。
在天线设置用基板12相对于玻璃板20(窗玻璃)具有某角度的情况下，固定部13A的厚度的最短值优选为0.5mm～100mm。另外，为了抑制热裂纹，固定部13A的厚度的最短值可以为2mm以上、4mm以上、6mm以上、15mm以上、20mm以上、30mm以上、50mm以上。为了提高外观性，固定部13A的厚度的最短值可以为80mm以下，也可以为60mm以下，还可以为55mm以下。
如上所述，空间S是通过固定部13A而形成于玻璃板20与天线设置用基板12之间且能够供空气流动的空间。因此，空间S的厚度成为与固定部13A的平均厚度t大致相同的厚度。
此外，对于玻璃板20的主表面，例如在不仅被照射阳光、而且处于在玻璃板20的附近设有热源的状况等的情况下，有时无法仅靠在空间S中自然流动的空气量来充分抑制温度上升。在该情况下，也可以将空气强制性地吹入空间S。向空间S吹入的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量(以下，也简称作空气的风量。)优选为2m3/小时以上。若空气的风量为2m3/小时(hour)以上，则能够减少玻璃板20的位于与天线设置用基板12相对的位置的主表面的温度上升。空气的风量更优选为5m3/小时以上。空气的风量的上限并没有特别限定，但例如为10m3/小时以下。作为强制性地向空间S吹入空气的部件，例如也可以使用送风机。
如此，天线单元10通过形成空间S，由此能够减少天线设置用基板12的第1主表面121的平均太阳辐射吸收率。由此，能够抑制玻璃板20的表面温度上升。天线设置用基板12的第1主表面121的平均太阳辐射吸收率取决于天线设置用基板12的大小、空间S的厚度等，优选为60％以下，更优选为40％以下，进一步优选为25％以下。
在本实施方式中，平均太阳辐射吸收率是指，天线设置用基板12的第1主表面121的太阳辐射吸收率的平均值。例如，通过在第1主表面121的具有天线的部分和不具有天线的部分中求出面积，分别在任意的位置各测量多处(例如各3处)的太阳辐射吸收率，能够求出太阳辐射吸收率的平均值。太阳辐射吸收率能够通过日本工业标准JIS R 3106(1998)求出。
在天线11为平板状的天线的情况下，天线11的靠玻璃板侧的主表面的平均太阳辐射透过率优选为60％以下，更优选为40％以下，进一步优选为25％以下。另外，在天线11设于容纳容器的内部的情况下，容纳容器的靠玻璃板侧的主表面的平均太阳辐射透过率优选为60％以下，更优选为40％以下，进一步优选为25％以下。
在天线单元10中，空气自天线设置用基板12的下侧(－Z轴方向)向空间S内流入。流入到空间S内的空气能够朝向天线设置用基板12的上侧(+Z轴方向)在空间S内自由地流动。在空间S内流动的空气一边接触于玻璃板20的位于与天线设置用基板12相对的位置的主表面，一边自天线设置用基板12的上侧(+Z轴方向)流出。通过空间S内的空气接触于玻璃板20的位于与天线设置用基板12相对的位置的主表面，能够抑制玻璃板20的位于与天线设置用基板12相对的位置的主表面因外部空气、太阳光等而过度地升温。另外，由于固定部13A在上下方向上连续地形成，因此，空间S内的上部与下部之间的温度差相应地变大。因此，通过所谓的烟囱效应，能够增大在空间S内流动的空气的流动速度。
对于天线单元10，以使玻璃板20与天线设置用基板12之间形成能够供空气流动的空间S的方式将固定部13A设于天线设置用基板12。由此，即使玻璃板20被外部空气、太阳光等加热，也能够抑制玻璃板20的位于与天线设置用基板12相对的位置的主表面过度地升温。因此，能够降低在位于与天线设置用基板12相对的位置的玻璃板20产生热裂纹的可能性。因而，天线单元10能够在不使玻璃板20产生损伤的情况下稳定地设置于玻璃板20。
下面，说明天线单元10的其他形态。
至此，说明了将固定部13A设于天线设置用基板12的两处的实施方式，但只要空气能够在空间S内流动，则固定部13A的形态并无限定。将固定部13A的其他形态的一个例子示于图4。图4是表示固定部13A的其他形态的一个例子的透视立体图。如图4所示，也可以是，将固定部13B分别设于天线设置用基板12的第1主表面121的X轴方向的两端且是第1主表面121的Z轴方向的两端，将天线设置用基板12在4个部位固定。另外，也可以是，4个固定部13B中的、设于－Z轴方向的固定部13B仅为1个且设于天线设置用基板12的下端的例如中央附近，利用3个固定部13B将天线设置用基板12固定于玻璃板20。另外，也可以利用两个固定部13B将天线设置用基板12固定于玻璃板20，该两个固定部13B是4个固定部13B中的位于对角的两个固定部13B。
固定部可以如图3所示那样设于天线设置用基板12的整个边，也可以如图4所示那样设于天线设置用基板12的边的一部分。
另外，在图3中，固定部13A在天线设置用基板12的X轴方向的两端沿着Z轴方向设为矩形形状，但若能够使空气在空间S内流动，则也可以将固定部13A设于天线设置用基板12的X轴方向的两端和Z轴方向的两端中的3处。在将固定部13A设于3处的情况下，例如，如上述那样，通过使用送风机向空间S强制地进行空气通风，能够使空气向空间S流动。若将固定部沿着天线设置用基板12的4边设为框状，则空气无法在空间S内流动，但通过将固定部设为上述形态，能够使空气在空间S内流动。
在本实施方式中，对于天线单元10，在玻璃板20与天线设置用基板12的第1主表面121之间仅形成了空间S，但不限定于此。将天线单元的其他形态的一个例子的截面状态示于图5。如图5所示，也可以是，天线单元10在天线设置用基板12的靠玻璃板20侧的第1主表面121还具有电介质层15。在该情况下，也在玻璃板20与电介质层15之间形成空间S。电介质层15既可以对应于是第1主表面121的整个面，也可以仅是与天线设置用基板12相对应的局部。通过在天线设置用基板12的第1主表面121设置电介质层15，能够提高电磁波的透过性能。电介质层15可以是单层，也可以是多层。
电介质层15优选具有天线设置用基板12与空间S之间的相对介电常数，电介质层15的相对介电常数例如优选为5.0以下，更优选为3.5以下。形成电介质层15的材料只要为具有天线设置用基板12与空间S之间的相对介电常数的材料即可，例如，能够使用(甲基)丙烯酸系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚氯乙烯系树脂、氟系树脂、纤维强化塑料(FRP)等。电介质层15例如能够通过利用粘接剂进行贴附等公知的方法来形成。
只要电介质层15能够配置在玻璃板20与天线设置用基板12之间，则电介质层15的厚度例如优选为0.2mm～1.5mm，更优选为0.3mm～1.3mm，进一步优选为0.7mm～1.2mm。此外，在该情况下，固定部13A为0.7mm～100mm，以便能够形成空间S。
此外，在电介质层15设于天线设置用基板12的第1主表面121的情况下，电介质层15的算数平均粗糙度Ra优选与天线设置用基板12的第1主表面121的算数平均粗糙度Ra相同。电介质层15的算数平均粗糙度Ra的上限值优选为1.2μm以下，更优选为0.6μm以下，进一步优选为0.3μm以下。算数平均粗糙度Ra的下限值并没有特别限定，但优选为0.001μm以上。此外，在该情况下，玻璃板20的第1主表面121的算数平均粗糙度Ra并未特别限定。
在本实施方式中，如图6所示，也可以是，天线单元10具有电磁屏蔽层16，该电磁屏蔽层16设置在天线设置用基板12的与玻璃板20侧相反的那一侧的第2主表面122。电磁屏蔽层16能够减少电磁波与自室内的电子设备产生的电磁波之间的电磁波干扰。电磁屏蔽层16可以是单层，也可以是多个层。作为电磁屏蔽层16，能够使用公知的材料，例如，能够使用铜、钨等的金属膜、或使用有透明导电膜的透明基板等。
作为透明导电膜，例如，能够使用氧化锡铟(ITO)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化铟锌(IZO)、添加了氧化硅的氧化锡铟(ITSO)、氧化锌(ZnO)、或含有P、B的Si化合物等的具有透光性的导电性材料。
电磁屏蔽层16为了具有透光性而优选形成为网眼状。在此，网眼是指，在电磁屏蔽层16的平面开设有网格状的透孔的状态。在电磁屏蔽层16形成为网眼状的情况下，网眼的眼可以是方形，也可以是菱形。网眼的线宽优选为5μm～30μm，更优选为6μm～15μm。网眼的线距优选为50μm～500μm，更优选为100μm～300μm。
作为电磁屏蔽层16的形成方法，能够使用公知的方法，例如，能够使用溅射法、蒸镀法等。
电磁屏蔽层16的表面电阻率优选为20Ω/□以下，更优选为10Ω/□以下，进一步优选为5Ω/□以下。电磁屏蔽层16的大小优选为天线设置用基板12的大小以上。通过在天线设置用基板12的第2主表面122侧设置电磁屏蔽层16，能够抑制电波向室内透过。电磁屏蔽层16的表面电阻率取决于电磁屏蔽层16的厚度、材质、开口率。开口率是包含电磁屏蔽层16的开口部的单位面积的开口部的面积的比例。
从提高外观性的观点出发，电磁屏蔽层16的可见光透射率优选为40％以上，更优选为60％以上。另外，为了抑制电波向室内透过，电磁屏蔽层16的可见光透射率优选为90％以下，更优选为80％以下。
另外，电磁屏蔽层16的开口率越大，可见光透射率越高。电磁屏蔽层16的开口率优选为80％以上，更优选为90％以上。另外，为了抑制电波向室内透过，电磁屏蔽层16的可见光开口率优选为95％以下。
电磁屏蔽层16的厚度优选为400nm以下，更优选为300nm以下。电磁屏蔽层16的厚度的下限并没有特别限定，但可以为2nm以上，也可以为10nm以上，还可以为30nm以上。
另外，在电磁屏蔽层16形成为网眼状的情况下，电磁屏蔽层16的厚度可以为2μm～40μm。通过使电磁屏蔽层16形成为网眼状，即使电磁屏蔽层较厚，也能够提高可见光透射率。
此外，电磁屏蔽层16并不限于设于第2主表面122的例子。例如，天线单元10在相对于天线单元10所成的面的法线方向(Y轴的正方向)成角度的方向上设定倾斜角。在该情况下，辐射的电磁波的一部分在玻璃板20与室外之间的分界面处，相对于分界面的法线方向(例如Y轴的负方向)成角度地反射。例如，相对于Y轴的负方向成角度的反射波有可能自玻璃板20的靠室内侧(Y轴的负方向侧)的面的、与设有天线单元10的区域不同的区域向室内透过。为了防止这样的反射波向室内透过，电磁屏蔽层16也可以设于玻璃板20的靠室内侧的面的、与设有天线单元10的区域不同的区域。例如，电磁屏蔽层16也可以设于玻璃板20的靠室内侧的面的、比设有天线单元10的区域靠Z轴的正方向和/或负方向的位置。相对于玻璃板20设置电磁屏蔽层16的位置和/或区域也可以根据天线单元10的设置高度、天线单元10所形成的辐射面积、以及天线单元10的辐射方向(例如倾斜角)中的至少1者来设定。
另外，在将电磁屏蔽层16设于玻璃板20的室内侧的情况下，也可以在玻璃板20与电磁屏蔽层16之间形成与空间S同样的空间。
此外，也可以是，代替电磁屏蔽层16，在第2主表面122设置维持透光性且抑制电磁波向室内透过的构造。例如，也可以在第2主表面122设置1个以上的电磁波吸收元件。电磁波吸收元件例如具有将金属成型为线状(长条状)而成的构造。
此外，电磁波吸收元件并不限于金属，也可以是多种原料混合而成的材料。例如，多种原料可以是金属、合金、碳和/或者各种有机物等，该多种原料各自的导电率也可以不同。另外，电磁波吸收元件也可以使用具有透光性的材料来构成。
多个电磁波吸收元件例如可以以长度方向朝向同一方向且在与长度方向正交的方向上隔开预定间隔地排列的方式在第2主表面122配置多个。例如，可以配置为电磁波吸收元件的长度方向沿着自天线单元10辐射的电磁波的偏振面方向的方向。
电磁波吸收元件不限于设于第2主表面122的例子，例如，也可以设于玻璃板20的靠室内侧的面的、与设有天线单元10的区域不同的区域。电磁波吸收元件的设置位置和/或范围也可以根据天线单元10的设置高度、天线单元10所形成的辐射面积、以及天线单元10的辐射方向(例如倾斜角)中的至少1者进行设定。
此外，在本实施方式中，将天线单元10以使天线设置用基板12与固定部13A成为一体的状态安装于玻璃板20，但并不限定于此。例如，也可以是，在仅将固定部13A先安装于玻璃板20之后，将天线设置用基板12安装于固定部13A，在玻璃板20上完成天线单元10。
＜带天线的玻璃板＞
说明应用有一个实施方式的玻璃用天线单元的带天线的玻璃板。图7是带天线的玻璃板的立体图，图8是从图7的A－A方向观察的局部剖视图。如图7和图8所示，带天线的玻璃板30具有上述天线单元10和玻璃板31，天线单元10安装于玻璃板31。
玻璃板31是用于建筑物等的窗的公知的玻璃板。图7和图8所示的玻璃板31形成为在俯视时呈矩形，具有第1主表面311和第2主表面312。玻璃板31的厚度根据建筑物等的要求来设定。在本实施方式中，使玻璃板31的第1主表面311为室外侧，使第2主表面312为室内侧。此外，在本实施方式中，有时将第1主表面311和第2主表面312统称为主表面。在本实施方式中，矩形除了是指长方形、正方形之外，还包含对长方形、正方形的角部进行了倒角后的形状。玻璃板31的俯视时的形状并不限定于矩形，也可以是圆形等。另外，玻璃板31不限于单板，可以是夹层玻璃，也可以是多层玻璃。
作为玻璃板31的材质，例如能够举出钠钙硅玻璃、硼硅酸玻璃、铝硅酸盐玻璃、或无碱玻璃。
玻璃板31能够使用浮法、熔融法、平拉法、压制成型法、或拉制法等公知的制造方法来制造。作为玻璃板31的制造方法，从生产率和成本优异的观点出发，优选使用浮法。
玻璃板31形成为在俯视时呈例如矩形。作为玻璃板31的切断方法，例如可举出：对玻璃板31的表面照射激光，在玻璃板31的表面上通过使激光的照射区域移动来进行切断的方法、或利用刀轮等机械地进行切断的方法。
玻璃板31的外缘在被窗框33夹持的状态下得到保持。对于玻璃板31，也可以使用粘接剂等将玻璃板31的外缘保持于窗框33。作为形成窗框33的材料，能够使用公知的材料，例如能够使用不锈钢、铝等金属材料。
天线单元10优选设于在俯视时离开窗框33预定距离L以上的位置。预定距离L优选为20mm。例如，若窗玻璃直接暴露于阳光下，则玻璃板31的温度会上升而成为高温。另一方面，由于窗框33的温度比玻璃板31的温度低，因此玻璃板31的位于窗框33内的部分的温度进一步低于窗框33的温度。即，玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分的温度比玻璃板31的位于窗框33内的部分的温度高。因此，在玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分与玻璃板31的位于窗框33内的部分之间会产生较大的热膨胀差，在玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分产生较大的热应变。根据情况，有可能在玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分或其附近产生热裂纹。特别是，由于在玻璃板31的第2主表面312安装有天线单元10，因此会阻碍玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的第2主表面312上的空气的流动。在该情况下，玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分的温度进一步变高。其结果，在玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分或其附近产生的热应变有可能进一步变大。
在此，将天线单元10的相对于安装于玻璃板31的窗框33的内框而言的位置与在玻璃板31产生的应力(最大拉伸应力)之间的关系的一个例子示于图9。此外，在图9中，天线单元10的大小为宽度(X轴方向)400mm×高度(Z轴方向)400mm。天线设置用基板12的平均太阳辐射吸收率为大约90％。玻璃板31为FL－8(旭硝子公司制造)。在玻璃板31产生的最大拉伸应力通过在安装有天线单元10的玻璃板31产生的最大拉伸应力与在未安装有天线单元10的玻璃板31产生的最大拉伸应力的比(最大拉伸应力比)进行评价。图9中的纵轴表示玻璃板31的最大拉伸应力比。图9中的横轴表示天线单元10距窗框33的内框的距离。
如图9所示，在天线单元10距窗框33的内框大约20mm的位置，最大拉伸应力比成为最大值(大约1.4)，在玻璃板31产生的热应变变得最大。并且，随着天线单元10的设置位置到窗框33的内框的距离越来越大于20mm，最大拉伸应力比倾向于变小。因此，若天线单元10设于与窗框33的内框分开20mm以上的位置，则在玻璃板31产生的热应变变小。另外，若天线单元10距窗框33的内框20mm以上，则由于天线单元10位于远离窗框33的位置，因此天线单元10容易施工，故此优选。
在本实施方式中，通过将天线单元10设于与窗框33分开20mm以上的位置，能够使玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分与玻璃板31的位于窗框33内的部分之间的温度梯度变小。并且，在天线单元10的天线设置用基板12与玻璃板31之间形成的空间S产生空气的流动。由此，能够使玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分与玻璃板31的位于窗框33内的部分之间的温度梯度进一步变小。
预定距离L更优选为25mm，进一步优选为30mm，特别优选为40mm，最优选为50mm。即，天线单元10更优选设于俯视时与窗框33分开25mm以上的位置，进一步优选设于俯视时与窗框33分开30mm以上的位置，特别优选设于俯视时与窗框33分开40mm以上的位置，最优选设于俯视时与窗框33分开50mm以上的位置。
带天线的玻璃板30具备天线单元10，因此能够降低在玻璃板31的位于与天线单元10相对的位置的部分产生热裂纹的可能性。因此，带天线的玻璃板30能够较佳地用作现有或新建的建筑物、房屋等的窗玻璃用的玻璃板。
对于带天线的玻璃板30，能够将天线单元10设于玻璃板31的位于室内侧的第2主表面312。由此，能够防止天线单元10损害建筑物的外观，且能够防止天线单元10暴露于外部空气，因此能够提高耐久性。并且，对于带天线的玻璃板30，能够将天线单元10设于玻璃板31的上方且是左右中的任一侧的端部侧。因此，能够使与天线单元10的天线设置用基板12相连接的布线自玻璃板31通向顶棚背面(日文：天井裏)、墙壁等，能够减少在玻璃板20、建筑物的室内的墙壁暴露的布线。
由于将天线单元10设于玻璃板31，因此带天线的玻璃板30不必设于建筑物的屋顶等。因此，能够省略用于在建筑物的屋顶等高处设置带天线的玻璃板30的作业，因而能够将带天线的玻璃板30简单地设于建筑物。另外，例如，即使在天线单元10破损而需要更换时等情况下，也能够容易地在短时间内进行天线单元10的更换。
对于带天线的玻璃板30，能够将许多天线单元10设于玻璃板31。在该情况下，天线单元10也设于玻璃板31的位于室内侧的第2主表面312，因此，即使将许多天线单元10设于玻璃板31，也能够减少带天线的玻璃板30损害建筑物的外观的情况。另外，通过将许多天线单元10设于玻璃板31，带天线的玻璃板30能够稳定地进行电磁波的发送和接收。
天线也能够随着小型化而设置在建筑物内。在将天线设置于建筑物之际，以能够不损害建筑物的外观且能够稳定地进行电磁波的发送和接收的方式，选择天线的适当的设置位置并进行设置。
为了实现无线通信的高速化和大容量化，如第5代移动通信系统(5G)用的频带那样，所使用的频带宽度的高频化和宽带化正在发展。因此，在将具有高频和宽带的频带宽度的电磁波使用于移动电话、互联网通信等的情况下，为了能够稳定地进行电磁波的发送和接收，与以往相比设置更多的天线是很重要的。此外，5G的频带是指，包含3.7GHz频带(3.6GHz～4.2GHz)、4.5GHz频带(4.4GHz～4.9GHz)、28GHz频带(27.5GHz～29.5GHz)在内的3.6GHz～29.5GHz的频率。
采用本实施方式，通过将许多天线单元10设于玻璃板31，能够减少带天线的玻璃板30损害建筑物的外观，且能够稳定地进行电磁波的发送和接收。由此，能够稳定地进行具有高频和宽带的频带宽度的电磁波的发送和接收，由此能够应对无线通信的高速化和大容量化。
(其他形态)
下面，说明带天线的玻璃板30的其他形态。
在本实施方式中，如图10所示，带天线的玻璃板30也可以在玻璃板31的位于室内侧的第2主表面312设置具有热射线反射功能等的涂层35。在该情况下，优选的是，涂层35在与天线单元10的天线设置用基板12或平板状的天线相对应的位置具有开口部351A。由此，能够抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。
开口部351A优选至少为与天线设置用基板12或平板状的天线相同的大小。
另外，在天线设于容纳容器的内部情况下，涂层35优选在与天线单元10的容纳容器相对的位置具有开口部351A，开口部351A优选至少为与容纳容器相同的大小。
作为涂层35，例如，能够使用导电膜。作为导电膜，例如，能够使用将透明电介质、金属膜、以及透明电介质依次层叠而成的层叠膜、ITO、或掺氟氧化锡(FTO)等。作为金属膜，例如，能够使用以从由Ag、Au、Cu、以及Al组成的组中选择出的至少1种为主要成分的膜。
开口部351A的面积优选为下述式(1)的值以上。由此，能够更加抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。
a×b...(1)
(其中，在式(1)中，a是天线设置用基板12、平板状的天线或容纳容器的一个边的长度，b是天线设置用基板12、平板状的天线或容纳容器的另一个边的长度。)
此外，在此，上述式(1)的a和b对应于天线设置用基板12、平板状的天线或容纳容器在俯视时呈矩形形状的情况，但不限定于此。在天线设置用基板12在俯视时呈圆形的情况下，上述式(1)的a和b为天线设置用基板12、平板状的天线或容纳容器的直径，能够为相同的值。在天线设置用基板12在俯视时呈椭圆形的情况下，上述式(1)的a能够为天线设置用基板12、平板状的天线或容纳容器的短轴，b能够为长轴。
另外，在天线11设于天线设置用基板12的内部的情况下，与上述同样地，上述式(1)的a是天线设置用基板12的一个边的长度，b是天线设置用基板12的另一个边的长度。在天线11设于具有与玻璃板20平行的面的容纳容器的内部的情况下，也是，上述式(1)的a为容纳容器的一个边的长度，b是容纳容器的另一个边的长度。在天线11形成为平板状的情况下，上述式(1)的a为平板状的天线的一个边的长度，b为平板状的天线的另一个边的长度。
开口部351A除了设为与天线单元10相对应的大小以外，也可以残留一部分。将开口部351A的形态的另一个例子示于图11。如图11所示，涂层35也可以具有形成为狭缝状的开口部351B。在该情况下，也能够抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。此外，开口部351B的大小形成为使天线单元10的固定部13A位于开口部351B的外周。
狭缝状的开口部351B的宽度优选为λ/200以上。狭缝状的开口部351B不必为周期结构，但狭缝状的开口部351B彼此间的间隔优选为λ/2以下。狭缝状的开口部351B优选形成为与电磁波的电场方向垂直。由此，能够更稳定地抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。在使用水平极化波和垂直极化波的两种极化波作为电磁波的情况下，开口部351B优选形成为格子状。由此，能够更稳定地抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。此外，在不规则地除去涂层35的情况下，优选的是，狭缝状的开口部351B彼此间的间隔不在电场方向上以λ/2连续。由此，能够抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。
如图12所示，带天线的玻璃板30也可以在玻璃板31的与天线单元10侧相反方向(外侧)的第1主表面311具有防水处理层36。通过在第1主表面311设置防水处理层36，能够改善玻璃板20的电波透过性能。
＜玻璃用天线单元的施工·制造方法＞
接下来，说明一个实施方式的天线单元的施工·制造方法。此外，在此所说的天线单元的施工·制造方法能够应用于所谓的建造后的建筑物的窗玻璃(玻璃板)、建造过程中的新建筑物的窗玻璃(玻璃板)。
首先，预先进行用于在建筑物的窗玻璃安装天线单元10的现场确认。现场确认例如是在进行了玻璃的种类的筛选、设置位置的方位的确认等之后对于建筑物的窗玻璃40的电波特性的确认等。通过进行现场确认，从而决定固定部13A的安装位置或固定部13A的厚度(空间S的厚度)等。
之后，如图13所示，将天线单元10以使窗玻璃40与天线设置用基板12之间形成能够供空气流动的空间S的方式，借助固定部13A安装于窗玻璃40。
由此，能够对现有的建筑物的窗玻璃40施工如图2所示那样的天线单元10。
另外，天线单元10的施工·制造方法也能够应用于在玻璃板31的位于室内侧的第2主表面312设有具有热射线反射功能等的涂层35(参照图10)的玻璃板31。在该情况下，如图10和图11所示，去除玻璃板31的、至少与天线单元10的天线设置用基板12相对应的位置的涂层35。并且，优选形成图10所示那样的开口部351A或图11所示那样的狭缝状的开口部351B。由此，开口部351A或开口部351B至少具有与天线单元10相同的大小，因此能够抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。
开口部351A、351B的形成时期并没有特别限定，但例如从开口部351A、351B的易形成性的观点出发，开口部351A、351B优选预先在向建筑物的窗玻璃40安装天线单元10之前形成。
涂层35能够通过研磨或激光等公知的方法去除。
开口部351A、351B优选如上所述那样以面积成为上述式(1)的值以上的方式形成。由此，能够更加抑制带天线的玻璃板30的电波透过性能的降低。
＜带天线的玻璃板的制造方法＞
接下来，说明带天线的玻璃板30的制造方法。首先，准备天线单元10和形成有主表面的、矩形形状的玻璃板31。玻璃板31能够通过以下方式形成为在俯视时呈矩形，即：使用公知的切断方法对使用公知的制造方法得到的玻璃原板(日文：ガラス素板)进行切断。
之后，将天线单元10以使玻璃板31与天线设置用基板12之间形成能够供空气流动的空间S的方式，借助固定部13A安装于玻璃板31。
由此，能够制造图7所示那样的带天线的玻璃板30。
另外，能够在玻璃板31的第2主表面312设置涂层35(参照图10)。在该情况下，优选在涂层35的、与天线单元10的天线设置用基板12相对的位置形成图10所示那样的开口部351A或图11所示那样的狭缝状的开口部351B。
实施例
以下，示出在下述条件下进行天线单元的制造，评价带天线的玻璃板的例子。例1－1～例1－14是实施例，例1－15～例1－17是参考例。
＜例1＞
[例1－1]
使天线单元10的天线设置用基板12(参照图2)的大小为宽度(X轴方向)400mm×高度(Z轴方向)400mm，使固定部13A(参照图2)的平均厚度为1.0mm，在空间S(参照图2)中，空气能够自然地通风。由此，制作了图7所示的带天线的玻璃板30。作为天线设置用基板12(参照图2)，准备了第1主表面121的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的天线设置用基板。向带天线的玻璃板30照射的太阳辐射量是825W/m2，设有带天线的玻璃板30的建筑物的外部空气温度为大约5℃，室内的温度为大约20℃，建筑物的外侧的传热系数是15.1W/m2k、建筑物的内侧的传热系数是8.0W/m2k、带天线的玻璃板30的窗框33的温度为大约10.2℃。对各个天线容纳基板的、靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度、在空间S中流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部(边缘)产生的应力进行了测量。
在玻璃板31的端部产生的应力的计算是根据“旭硝子板ガラス建材総合カタログ技术資料編(旭硝子玻璃板建材综合目录技术资料编)”进行的。即，对各个天线设置用基板的、图14所示的玻璃板31的中央部的温度tg、窗框33的温度ts进行了测量。之后，求出了各种系数(基本应力系数k0、阴影系数(日文：影係数)k1、窗帘系数(日文：カーテン影係数)k2、面积系数k3、边缘温度系数f)。
各种系数如下那样定义。
基本应力系数k0为0.47MPa/℃。
当玻璃面的太阳辐射不均匀而在局部产生阴影时，玻璃板内的温度分布会变化，与没有阴影的情况相比，热应力变大。阴影系数k1表示与没有阴影的情况相比该应力增加的比率。
即使太阳辐射量相同，若在玻璃的室内侧具有窗帘或百叶窗，则它们会使太阳辐射的反射·再散热增强，因此，与没有窗帘或百叶窗的情况相比，玻璃中央部的温度上升，温度差变大。窗帘系数k2表示该比率。
即使温度差相同，若玻璃面积变大，则热膨胀量的绝对值也变大，与玻璃面积较小的情况相比，热应力变大。面积比率k3将其以相对于玻璃面积1.0m2的比率来表示。
边缘温度系数f通过下述式(i)来规定。
f＝(tg－te)/(tg－ts)...(i)
各种系数主要是从以实验结果为基础确定的值中考虑此时的玻璃板31的条件选择出来的。之后，使用玻璃板31的中央部的温度tg、窗框33的温度ts、各种系数，通过下述式(ii)计算了在玻璃板31的端部产生的应力σ。
σ＝k0×k1×k2×k3×f×(tg－ts)...(ii)
[例1－2和例1－3]
在例1－1中，将固定部13A的平均厚度变更为2.0mm或3.0mm，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－4]
在例1－1中，将天线设置用基板12的大小变更为宽度(X轴方向)400mm×高度(Z轴方向)800mm，将固定部13A的平均厚度变更为6.0mm，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－5]
在例1－1中，将天线设置用基板12的大小变更为宽度(X轴方向)100mm×高度(Z轴方向)100mm，将固定部13A的平均厚度变更为0.5mm，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－6]
在例1－1中，使天线设置用基板12的大小为宽度(X轴方向)100mm×高度(Z轴方向)100mm，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－7和例1－8]
在例1－1中，将天线设置用基板12的大小变更为宽度(X轴方向)100mm×高度(Z轴方向)100mm，将固定部13A的平均厚度变更为2.0mm或3.0mm，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－9～例1－11]
在例1－1中，使用送风机对空间S强制地进行空气通风，变更了风量，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－12～例1－14]
在例1－1中，将固定部13A的平均厚度变更为5.0mm、15.0mm或25.0mm，除此以外，与例1－1同样地制作了图7所示的带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－15]
例1－15是在玻璃板31直接设置天线设置用基板12的例子。在例1－1中，使固定部13A的平均厚度为0.0mm，不形成空间S，除此以外，与例1－1同样地制作了带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－16]
例1－16是将在玻璃板31、天线设置用基板12、以及玻璃之间形成的空间S密闭的例子。在例1－1中，变更为将空间S密闭而不进行空气通风，除此以外，与例1－1同样地制作了带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
[例1－17]
例1－17是表示将在玻璃板31、天线设置用基板12、以及玻璃之间形成的空间S密闭的例子。在例1－1中，变更为使固定部13A的平均厚度为6.0mm，将空间S密闭而不进行空气通风，除此以外，与例1－1同样地制作了带天线的玻璃板30。对天线容纳基板的平均太阳辐射吸收率为20％、40％、60％、90％的情况下的、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度Tg、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力进行了测量。
将各个例子中的天线设置用基板12的大小、固定部13A的平均厚度、有无空间S的通风、玻璃板31的靠天线设置用基板12侧的第2主表面312的温度、在空间S内流动的、天线设置用基板12的每单位面积的空气的风量、以及在玻璃板31的端部产生的应力示于表1。此外，表1中的阴影部位表示有可能产生玻璃板31的热裂纹的部分。有可能使玻璃板31产生热裂纹的应力以玻璃板31能够在短期间内容许的应力即17.7MPa为基准。
[表1]
由表1可知，在例1－12～例1－14中，在天线设置用基板12的平均太阳辐射吸收率是40％～90％的情况下，在玻璃板31的端部产生的应力较大，在玻璃板31产生热裂纹的可能性较高。因此，在例1－12～例1－14那样的带天线的玻璃板中，可以说需要对策以防止产生热裂纹。
与此相对，与例1－15～例1－17相比，在例1－1～例1－14中，玻璃板31的温度都较低，在玻璃板31的端部产生的应力变小。可以认为其原因在于，通过在玻璃板31与天线设置用基板12之间设置空间S，使空气能够流动，能够使玻璃板31的温度降低。特别是，在天线设置用基板12的平均太阳辐射吸收率小于90％的情况下，在玻璃板31的端部产生的应力比玻璃板31在短期间内能够容许的应力(17.7MPa)小，可以说能够降低在玻璃板31产生热裂纹的可能性。
另外，在例1－9～例1－11中，玻璃板31的温度更低，在玻璃板31的端部产生的应力更小。可以说其原因在于，通过使空气在空间S内强制地流通，能够使玻璃板31的温度降低。
＜例2＞
[例2－1]
制作了在天线设置用基板12的靠玻璃板31侧的第1主表面121设有电介质层15的天线单元10。将该天线单元10借助固定部13A安装于玻璃板31，制作带天线的玻璃板，使第1层为玻璃板31，使第2层为空间S，使第3层为电介质层。作为玻璃板31，使用了钠钙玻璃来形成，作为电介质层15，使用聚碳酸酯系树脂来形成。玻璃板31的厚度为大约8.0mm，空间S的厚度为大约0.5mm，电介质层的厚度为大约10mm。使电磁波自制作成的玻璃板31的与天线单元10侧相反方向朝向玻璃板31入射，测量了电磁波的透过损失(TL)。作为电磁波，测量了TE波和TM波。将TE波的透过损失的测量结果示于图15，将TM波的透过损失的测量结果示于图16。在图15和图16中，玻璃板(60°)是玻璃板31的透过损失。此外，钠钙玻璃的相对介电常数是7－j0.1，空气的相对介电常数是1.0，电介质层的相对介电常数是2.8－j0.017。
[例2－2]
在例2－1中，制作了在天线设置用基板12的靠玻璃板31侧的第1主表面121设有电介质层15的天线单元10。将天线单元10在未借助固定部13A的情况下直接安装于玻璃板31，除此以外，与例2－1同样地进行设置，测量了带天线的玻璃板的电磁波的透过性能。将TE波的透过损失的测量结果示于图17，将TM波的透过损失的测量结果示于图18。
将例2－1和例2－2中的第1层～第3层的种类和厚度示于表2。
[表2]
由图15～图18可知，例2－1的透过损失的幅度小于例2－2的透过损失的幅度，改善了透过损失的性能。因此，可以说，若在玻璃板31与天线设置用基板12之间设置空间，则能够提高电磁波的透过性能。
＜例3＞
在天线设置用基板12的与玻璃板20侧相反的那一侧的第2主表面122设置电磁屏蔽层16，制作了图6所示那样的天线单元10。将该天线单元10借助固定部13A安装于玻璃板31，制作了带天线的玻璃板。作为电磁屏蔽层16，使用在厚度为大约6mm的玻璃板形成透明导电膜而成的电磁屏蔽层，电磁屏蔽层16的表面电阻率为50Ω/□、20Ω/□、10Ω/□、5.0Ω/□、以及3.0Ω/□。使电磁波垂直地入射制作成的电磁屏蔽层16，测量了电磁波的透过损失(TL)。将向电磁屏蔽层16入射的电磁波的透过损失的测量结果示于图19。如图19所示，确认了，若电磁屏蔽层16的表面电阻率为10Ω/□以下，则能够使透过损失为大约20dB以上。
如上所述，说明了实施方式，但上述实施方式是作为例子而提出的，本发明并不被上述实施方式限定。上述实施方式能够以其他各种方式实施，在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种组合、省略、置换、变更等。这些实施方式、其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在权利要求书所记载的发明和其均等的范围内。
本申请主张基于在2017年8月2日向日本特许厅申请的日本特愿2017－150241号的优先权，将日本特愿2017－150241号的全部内容引入本申请。
附图标记说明
10、玻璃用天线单元(天线单元)；11、天线；12、平板状的基板(天线设置用基板)；13A、13B、固定部；15、电介质层；16、电磁屏蔽层；20、31、玻璃板；121、311、第1主表面；122、312、第2主表面；21、33、窗框；30、带天线的玻璃板；35、涂层；351A、351B、开口部；36、防水处理层；t、平均厚度；L、预定距离；S、空间。

Claims (14)

1.一种玻璃用天线单元，该玻璃用天线单元设置于玻璃板的室内侧，安装于所述玻璃板，其中，
该玻璃用天线单元具有：
天线，以及
能够供空气在所述玻璃板与所述天线之间流动的空间，用于自所述室内侧透过所述玻璃板进行电磁波的发送和接收，
该玻璃用天线单元还具有：
固定部，其以使所述玻璃板与所述天线之间形成能够供空气流动的空间的方式将所述天线固定于所述玻璃板，
所述天线是平板状的天线或设于平板状的基板的天线，
所述平板状的天线或所述平板状的基板的、靠所述玻璃板侧的主表面的平均太阳辐射吸收率为60％以下。
2.根据权利要求1所述的玻璃用天线单元，其中，
所述固定部的厚度为0.5mm～100mm。
3.根据权利要求1所述的玻璃用天线单元，其中，
所述平板状的天线或所述平板状的基板的、靠所述玻璃板侧的主表面的算数平均粗糙度Ra为1.2μm以下。
4.根据权利要求1所述的玻璃用天线单元，其中，
在所述平板状的天线或所述平板状的基板的、靠所述玻璃板侧的主表面还具有电介质层。
5.根据权利要求1所述的玻璃用天线单元，其中，
该玻璃用天线单元具有电磁屏蔽层，该电磁屏蔽层设置在所述平板状的天线或所述平板状的基板的、与所述玻璃板侧相反的那一侧的主表面。
6.根据权利要求1所述的玻璃用天线单元，其中，
在所述平板状的基板的与所述玻璃板所在侧相反的那一侧的主表面具有1个以上的电磁波吸收元件。
7.根据权利要求1或2所述的玻璃用天线单元，其中，
所述天线的可见光透射率为40％以上。
8.根据权利要求1或2所述的玻璃用天线单元，其中，
所述天线是设于容纳容器内的天线。
9.一种带天线的玻璃板，其中，
该带天线的玻璃板具有玻璃板和权利要求1至8中任一项所述的玻璃用天线单元。
10.根据权利要求9所述的带天线的玻璃板，其中，
在所述玻璃板的靠所述玻璃用天线单元侧的主表面还具有涂层，
所述玻璃用天线单元的所述天线是平板状的天线或设于平板状的基板的天线，
所述涂层在与所述平板状的天线或所述平板状的基板相对应的位置具有至少为与所述平板状的天线或所述平板状的基板相同的大小的开口部。
11.根据权利要求10所述的带天线的玻璃板，其中，
所述平板状的天线或所述平板状的基板形成为在俯视时呈矩形形状，
所述开口部的面积为下述式(1)的值以上，
a×b(1)，
其中，在式(1)中，a是平板状的天线的一个边的长度或平板状的基板的一个边的长度，b是平板状的天线的另一个边的长度或平板状的基板的另一个边的长度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的带天线的玻璃板，其中，
在所述玻璃板的与所述玻璃用天线单元侧相反方向的主表面还具有防水处理层。
13.根据权利要求9至11中任一项所述的带天线的玻璃板，其中，
在所述玻璃板的靠所述玻璃用天线单元侧的主表面的、与设有所述玻璃用天线单元的区域不同的区域，具有电磁屏蔽层。
14.一种权利要求1至8中任一项所述的玻璃用天线单元的制造方法，其特征在于，
该玻璃用天线单元的制造方法包含以下工序：
将包含天线和设于所述天线的局部的固定部在内的玻璃用天线单元以使玻璃板与所述天线之间形成能够供空气流动的空间的方式，借助所述固定部安装于所述玻璃板。
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