DE112017002543B4

DE112017002543B4 - Antennenvorrichtung

Info

Publication number: DE112017002543B4
Application number: DE112017002543.5T
Authority: DE
Inventors: Yuuji Kakuya; Tsutomu Goto; Hiroaki Kuraoka; Shiro Koide
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2016-05-17
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2021-11-25
Anticipated expiration: 2037-04-28
Also published as: JP2017208665A; WO2017199722A1; CN109155465B; US20190181558A1; JP6519526B2; CN109155465A; DE112017002543T5; US10784581B2

Abstract

Antennenvorrichtung mit:- einem Masseteil (10), der ein leitfähiges Element mit einer Plattenform ist;- einem Patchteil (20), der ein leitfähiges Element mit einer Plattenform ist, das parallel zu dem Masseteil angeordnet ist, um dem Masseteil gegenüberzuliegen;- einem Kurzschlussteil (60), der ein leitfähiges Element ist, das den Patchteil und den Masseteil elektrisch verbindet;- einem Patchflächenerweiterungsteil (30), der auf einer patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, die eine Oberfläche des Patchteils gegenüberliegend zu dem Masseteil ist, wobei der Patchflächenerweiterungsteil eine effektive Oberfläche, die eine scheinbare Fläche der patchseitigen Gegenoberfläche ist, bezüglich des Masseteils erweitert; und- einem Masseflächenerweiterungsteil (40), der in einem Bereich gegenüberliegend zu dem Patchflächenerweiterungsteil auf einer masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, die eine Oberfläche des Masseteils gegenüberliegend zu dem Patchteil ist, wobei der Masseflächenerweiterungsteil eine effektive Oberfläche der masseseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Patchteils erweitert, wobei- die effektive Oberfläche der patchseitigen Gegenoberfläche, die durch den Patchflächenerweiterungsteil erweitert wird, gleich einer Fläche zur Bereitstellung einer erforderlichen Kapazität ist, die eine Kapazität ist, die erforderlich ist, um eine Parallelresonanz mit einer Induktivität, die durch den Kurzschlussteil bereitgestellt wird, bei einer vorbestimmten Betriebsfrequenz zu erzeugen, und- sowohl der Patchflächenerweiterungsteil als auch der Masseflächenerweiterungsteil eine leitfähige Faserschicht mit leitfähigen Fasern oder ein Unebenheitsteil, der auf der patchseitigen Gegenoberfläche und der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, sind.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antennenvorrichtung mit einer flachen Plattenstruktur.
Aus der US 7 911 386 B1 ist eine Antennenvorrichtung bekannt, mit einem metallischen Leiter in Form einer Platte, der ein elektrisches Massepotential bereitstellt, indem er mit einer Energieversorgungsleitung verbunden ist (nachstehend als Masseteil bezeichnet), einem metallischen Leiter in Form einer Platte, der der Masseplatte gegenüberliegend angeordnet ist und auf dem ein Energieversorgungspunkt an irgendeiner Position vorgesehen ist (nachstehend als Patchteil bezeichnet), und einem Kurzschlussteil, der den Masseteil und den Patchteil elektrisch verbindet.
Die Antennenvorrichtung gemäß der US 7 911 386 B1 erzeugt eine Parallelresonanz durch eine Kapazität, die zwischen dem Masseteil und dem Patchteil gebildet wird, und eine Induktivität in dem Kurzschlussteil. Die Induktivität kann durch die Länge und die Form des Kurzschlussteils abgestimmt werden, und eine elektrostatische Kapazität, die zwischen dem Patchteil und dem Masseteil gebildet wird, wird in Abhängigkeit der Fläche des Patchteils und des Abstands zwischen dem Patchteil und der Masseplatte (nachstehend als Abstand zwischen den gegenüberliegenden Leitern bezeichnet) bestimmt.
Dementsprechend kann mit der Antennenvorrichtung der obigen Struktur eine gewünschte Frequenz für eine Frequenz erhalten werden, die ein Ziel zum Senden und Empfangen (nachstehend als Betriebsfrequenz bezeichnet) in der Antennenvorrichtung ist, indem der Abstand zwischen dem Patchteil und der Masseplatte und die Fläche des Patchteils abgestimmt werden.
Es besteht Bedarf daran, solch eine Antennenvorrichtung weiter zu verkleinern. Ein Ansatz zur Verkleinerung der Antennenvorrichtung, die das Funktionsprinzip gemäß der US 7 911 386 B1 anwendet, ist ein Verfahren, das die Fläche des Patchteils verkleinert und eine Abnahme in der Kapazität aufhebt, die aus der Flächenreduktion hervorgeht, indem die Induktivität erhöht wird. Die Induktivität kann beispielsweise durch eine Verlängerung des Kurzschlussteils oder eine Verbindung von einem Ende eines linearen Leiters mit dem Kurzschlussteil bereitgestellt werden.
Wenn jedoch die in der Antennenvorrichtung enthaltene Kapazität verringert und die darin enthaltene Induktivität erhöht wird, nimmt ein eine Resonanzschärfe anzeigender Q-Faktor einen hohen Wert an und wird eine Robustheit der Antennenvorrichtung verringert. Dies liegt daran, dass, wie in der folgenden Gleichung gezeigt, der Q-Faktor zunimmt, wenn die Induktivität zunimmt und die Kapazität abnimmt. In der Gleichung kennzeichnet R einen reinen Widerstandswert, L die Induktivität und C die Kapazität.
$Q = \frac{1}{R} \sqrt{\frac{L}{C}}$
Aus der US 2005 / 0 116 867 A1 ist ferner eine kleine Breitband-Monopolantenne bekannt, mit einem kurzgeschlossenen Patch und einer Sonde mit einer Streifenleitung, die elektromagnetisch miteinander gekoppelt sind. Die Sonde mit einer Streifenleitung hat eine Länge von etwa λ/4, wobei λ eine Wellenlänge ist. Die Streifenleitung kann spiralförmig, gefaltet oder helixartig sein. Eine Resonanzfrequenz der Antenne kann durch Variation der Induktivität und der Kapazität der Resonanzkreise eingestellt werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antennenvorrichtung bereitzustellen, die verkleinert werden kann, während eine Zunahme des Q-Faktors unterbunden wird.
Die Aufgabe wird durch eine Antennenvorrichtung nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Antennenvorrichtung einen Masseteil, einen Patchteil, einen Kurzschlussteil, einen Patchflächenerweiterungsteil und einen Masseflächenerweiterungsteil auf. Der Masseteil ist ein leitfähiges Element mit einer Plattenform. Der Patchteil ist ein leitfähiges Element mit einer Plattenform, das parallel zum Masseteil angeordnet ist, um dem Masseteil gegenüberzuliegen. Der Kurzschlussteil ist ein leitfähiges Element, das den Patchteil und den Masseteil elektrisch verbindet.
Der Patchflächenerweiterungsteil ist auf einer patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen, die eine Oberfläche des Patchteils ist, die dem Masseteil gegenüberliegt. Der Patchflächenerweiterungsteil erweitert eine effektive Oberfläche als eine scheinbare Fläche der patchseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Masseteils. Der Masseflächenerweiterungsteil ist in einem Bereich gegenüberliegend zu dem Patchflächenerweiterungsteil auf einer masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen, die eine Oberfläche des Masseteils ist, die dem Patchteil gegenüberliegt. Der Masseflächenerweiterungsteil erweitert eine effektive Oberfläche der masseseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Patchteils.
Die effektive Oberfläche der patchseitigen Gegenoberfläche, die durch den Patchflächenerweiterungsteil erweitert wird, ist gleich einer Fläche zur Bereitstellung einer erforderlichen Kapazität, die eine Kapazität ist, die erforderlich ist, um eine Parallelresonanz mit einer Induktivität, die durch den Kurzschlussteil bereitgestellt wird, bei einer vorbestimmten Betriebsfrequenz zu erzeugen.
Sowohl der Patchflächenerweiterungsteil als auch der Masseflächenerweiterungsteil sind eine leitfähige Faserschicht mit leitfähigen Fasern oder ein Unebenheitsteil, der auf der patchseitigen Gegenoberfläche und der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird, durch die Bereitstellung des Patchflächenerweiterungsteils auf der patchseitigen Gegenoberfläche, eine scheinbare Fläche der patchseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Masseteils (d.h., eine effektive Oberfläche) erweitert bzw. vergrößert. Ferner wird, durch die Bereitstellung des Masseflächenerweiterungsteils auf der masseseitigen Gegenoberfläche, eine effektive Oberfläche der masseseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Patchteils erweitert bzw. vergrößert. D.h., es wird eine Kapazität erzeugt, die höher als eine Kapazität entsprechend einer ursprünglichen Fläche ist, mit der der Patchteil ausgestattet ist.
Dementsprechend ermöglicht es, wenn die Betriebsfrequenz fest ist, der erste Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Größe des Patchteils, verglichen mit einer herkömmlichen Struktur, zu verringern. Hierin kennzeichnet die herkömmliche Struktur eine Struktur, bei der keine leitfähigen Faserschichten sowohl auf der patchseitigen Gegenoberfläche als auch auf der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen sind.
Gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung muss eine Induktivität nicht erhöht werden, um die Verkleinerung zu realisieren. Dementsprechend kann, gemäß dem ersten Aspekt, die Antennenvorrichtung verkleinert und gleichzeitig eine Zunahme des Q-Faktors verhindert werden.
Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung weist eine Antennenvorrichtung einen masseseitigen leitfähigen Faserteil, einen patchseitigen leitfähigen Faserteil und einen Kurzschlussteil auf. Der masseseitige leitfähige Faserteil ist ein Plattenelement mit leitfähigen Fasern, die Fasern sind, die eine Leitfähigkeit aufweisen. Der patchseitige leitfähige Faserteil ist ein die leitfähigen Fasern aufweisendes Plattenelement. Der patchseitige leitfähige Faserteil ist parallel zu dem masseseitigen leitfähigen Faserteil angeordnet, um dem masseseitigen leitfähigen Faserteil gegenüberzuliegen. Der Kurzschlussteil ist ein leitfähiges Element, das den patchseitigen leitfähigen Faserteil und den masseseitigen leitfähigen Faserteil elektrisch verbindet.
Eine Größe des patchseitigen leitfähigen Faserteils ist gleich einer Größe zur Bereitstellung einer erforderlichen Kapazität, die eine Kapazität ist, die erforderlich ist, um eine Parallelresonanz mit einer Induktivität, die durch den Kurzschlussteil bereitgestellt wird, bei einer vorbestimmten Betriebsfrequenz zu erzeugen.
Bei der Antennenvorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Kapazität, die höher als eine Kapazität entsprechend einer eigentlichen Fläche des patchseitigen leitfähigen Faserteils in einer Draufsicht ist, durch das gleiche Funktionsprinzip wie dasjenige der vorstehend beschriebenen Antennenvorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzeugt. Folglich kann, gemäß dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung, der gleiche vorteilhafte Effekt wie bei dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung erzielt werden.
Figurenliste
Die Aufgabe, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher ersichtlich. In den Zeichnungen zeigt:

1 eine schematische Außenperspektivansicht einer Antennenvorrichtung 100;
2 eine Querschnittsansicht der Antennenvorrichtung 100 entlang der Linie II-II in der 1;
3 eine vergrößerte Ansicht eines Abschnitts entsprechend dem Zeichen III in der 2;
4 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Modifikation einer Faserrichtung einer leitfähigen Faser, die in einer leitfähigen Faserschicht enthalten ist;
5 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer Modifikation eines Patchflächenerweiterungsteils;
6 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer schematischen Struktur einer Antennenvorrichtung 100 gemäß einer dritten Modifikation;
7 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer schematischen Struktur einer Antennenvorrichtung 100 gemäß einer vierten Modifikation;
8 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer schematischen Struktur der Antennenvorrichtung 100 gemäß der vierten Modifikation;
9 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Modus, in dem die Antennenvorrichtung 100 periodisch in einer eindimensionalen Weise angeordnet ist;
10 eine Abbildung zur Veranschaulichung eines Modus, indem die Antennenvorrichtung 100 periodisch in einer zweidimensionalen Weise angeordnet ist; und
11 eine Abbildung zur Veranschaulichung einer schematischen Struktur einer Antennenvorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
[Erste Ausführungsform]
Nachstehend ist eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 zeigt eine Außenperspektivansicht zur Veranschaulichung eines Beispiels für eine schematische Struktur einer Antennenvorrichtung 100 der vorliegenden Ausführungsform. 2 zeigt eine Querschnittsansicht der Antennenvorrichtung 100 entlang der Linie II-II in der 1.
Die Antennenvorrichtung 100 ist dazu ausgelegt, eine Funkwelle mit einer vorbestimmten Betriebsfrequenz zu senden und zu empfangen. Natürlich kann die Antennenvorrichtung 100, in einem anderen Modus, auch nur zum Senden oder nur zum Empfangen verwendet werden.
Hierin wird die Betriebsfrequenz, gemäß einem Beispiel, mit 5,9 GHz angenommen. Natürlich ist es ausreichend, wenn die Betriebsfrequenz in geeigneter Weise ausgelegt ist, und kann die Betriebsfrequenz, gemäß einem weiteren Modus, beispielsweise 300 MHz, 760 MHz, 900 MHz oder dergleichen betragen. Die Antennenvorrichtung 100 kann eine Funkwelle nicht nur mit der Betriebsfrequenz senden und empfangen, sondern ebenso mir einer Frequenz innerhalb eines vorbestimmten Frequenzbereichs in der Nähe der Betriebsfrequenz. Der Einfachheit halber ist ein Frequenzband, das es der Antennenvorrichtung 100 ermöglicht, ein Senden und Empfangen vorzunehmen, nachstehend ebenso als Betriebsband bezeichnet.
Die Antennenvorrichtung 100 ist beispielsweise über ein Koaxialkabel mit einem Radio verbunden, und ein von der Antennenvorrichtung 100 empfangenes Signal wird der Reihe nach an das Radio gegeben. Die Antennenvorrichtung 100 wandelt ein elektrisches Signal, das von dem Radio eingegeben wird, in eine Funkwelle und strahlt diese in einen Raum ab. Das Radio verwendet das von der Antennenvorrichtung 100 empfangene Signal und versorgt die Antennenvorrichtung 100 mit Hochfrequenzleistung in Abhängigkeit eines Sendesignals.
In der vorliegenden Ausführungsform erfolgt die Beschreibung in der Annahme, dass die Antennenvorrichtung 100 und das Radio über das Koaxialkabel verbunden sind. Es kann jedoch ein anderes bekanntes Kommunikationskabel, wie beispielsweise eine Speiseleitung, für die Verbindung verwendet werden. Die Antennenvorrichtung 100 und das Radio können über eine bekannte Anpassschaltung, eine Filterschaltung oder dergleichen, neben dem Koaxialkabel, verbunden sein.
Nachstehend ist eine bestimmte Struktur der Antennenvorrichtung 100 beschrieben. Die Antennenvorrichtung 100 weist, wie in den 1 und 2 gezeigt, einen Masseteil 10, einen Patchteil 20, eine patchseitige leitfähige Faserschicht 30, eine masseseitige leitfähige Faserschicht 40, einen Unterstützungsteil 50 und einen Kurzschlussteil 60 auf.
Der Masseteil 10 ist ein leitfähiges Element mit einer Plattenform (einschließlich einer Folie), dessen Material ein Leiter ist, wie beispielsweise Kupfer. Der Masseteil 10 ist elektrisch mit einem externen Leiter verbunden, der das Koaxialkabel ist, und stellt ein elektrisches Massepotential (d.h., ein Erdpotential) in der Antennenvorrichtung 100 bereit. Es sollte beachtet werden, dass es ausreichend ist, wenn der Masseteil 10 größer als der Patchteil 20 ist und die Form in ihrer Draufsicht (nachstehend als planare Form bezeichnet) in geeigneter Weise gestaltet ist.
Hierin wird, gemäß einem Beispiel, die planare Form des Masseteils 10 als eine quadratische Form angenommen. Die planare Form des Masseteils 10 kann jedoch, gemäß einem anderen Modus, eine rechteckige Form oder eine andere polygonale Form sein. Alternativ kann sie eine kreisrunde (auch elliptische) Form sein. Natürlich kann sie eine Form sein, die einen gradlinigen Teil und einen gekrümmten Teil kombiniert.
Der Patchteil 20 ist ein leitfähiges Element mit einer Plattenform, dessen Material ein Leiter ist, wie beispielsweise Kupfer. Der Patchteil 20 ist angeordnet, um dem Masseteil 10 über die patchseitige leitfähige Faserschicht 30, die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 und den Unterstützungsteil 50 gegenüberzuliegen. Hierin wird, gemäß einem Beispiel, die planare Form des Patchteils 20 als eine quadratische Form angenommen. Sie kann jedoch ebenso eine rechteckige Form oder eine andere Form verschieden von einer rechteckigen Form (wie beispielsweise eine kreisrunde Form, eine achteckige Form oder dergleichen) aufweisen.
Die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 ist eine Schicht aus leitfähiger Faser (nachstehend als leitfähige Faserschicht bezeichnet). Die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 ist auf einer Oberfläche auf einer Seite gegenüberliegend zu dem Masseteil 10 in dem Patchteil 20 vorgesehen (nachstehend als patchseitige Gegenoberfläche bezeichnet). Es sollte beachtet werden, dass, gemäß einem Beispiel in der vorliegenden Ausführungsform, die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 als in dem gesamten Bereich der patchseitigen Gegenoberfläche, mit Ausnahme des Abschnitts mit dem Kurzschlussteil 60, vorgesehen angenommen wird.
3 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Bereichs, der in der 2 von einer gestrichelten Linie umgeben ist, und zeigt eine schematische Struktur der patchseitigen leitfähigen Faserschicht 30. Wie in 3 gezeigt, soll die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 in der vorliegenden Ausführungsform als derart gebildet angenommen werden, dass Fasern mit einer leitfähigen Eigenschaft (nachstehend als leitfähige Faser bezeichnet) bezüglich der patchseitigen Gegenoberfläche aufgestellt bzw. aufgerichtet sind. Die Aufrichtung hierin ist nicht auf eine perfekte Aufrichtung beschränkt, sondern umfasst einen Modus, in dem der Winkel bezüglich der patchseitigen Gegenoberfläche in einem Bereich geneigt ist, der größer als ein vorbestimmter Winkel (wie beispielsweise 60 Grad) ist. Genauer gesagt, in der patchseitigen leitfähigen Faserschicht 30 erstrecken sich die leitfähigen Fasern von der patchseitigen Gegenoberfläche in Richtung des Masseteils 10.
Obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, ist eine dielektrische Substanz mit einer vorbestimmten Dielektrizitätskonstante in jeden Zwischenraum zwischen den leitfähigen Fasern gefüllt. Als die leitfähige Faser kann ein bekanntes Element, wie beispielsweise eine Kohlenstoff-Nanoröhre oder ein Silber-Nanodraht, verwendet werden. Hierin wird die leitfähige Faser, die die leitfähige Faserschicht bildet, gemäß einem Beispiel als ein Silber-Nanodraht angenommen. Die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 entspricht aus dem nachfolgenden Grund einem Patchflächenerweiterungsteil.
Die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 ist ebenso eine leitfähige Faserschicht, und ihre bestimmte Struktur ist gleich derjenigen der patchseitigen leitfähigen Faserschicht 30. Die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 ist auf einer Oberfläche auf einer Seite gegenüberliegend zu dem Patchteil 20 in dem Masseteil 10 vorgesehen (nachstehend als masseseitige Gegenoberfläche bezeichnet). Es ist ausreichend, wenn die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 an einem Abschnitt gegenüberliegend zu der patchseitigen leitfähigen Faserschicht 30 auf der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist. D.h., in der masseseitigen leitfähigen Faserschicht 40 erstreckt sich die leitfähige Faser von der masseseitigen Gegenoberfläche in Richtung des Patchteils 20. Die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 entspricht einem Masseflächenerweiterungsteil.
Nachstehend sind, wenn der Patchteil 20 und die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 kollektiv bezeichnet sind, beide der Einfachheit halber als eine patchseitige Einheit bezeichnet. Ferner sind, wenn der Masseteil 10 und die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 kollektiv bezeichnet sind, beide der Einfachheit halber als eine masseseitige Einheit bezeichnet. Dadurch, dass sie gegenüberliegend angeordnet sind, dienen die patchseitige Einheit und die masseseitige Einheit als ein Kondensator zur Bereitstellung einer Kapazität entsprechend der Fläche der patchseitigen Einheit.
Der Unterstützungsteil 50 ist ein Element zum Anordnen der masseseitigen Einheit und der patchseitigen Einheit gegenüberliegend zueinander mit einem vorbestimmten Abstand zwischeneinander. Es ist ausreichend, wenn der Unterstützungsteil 50 unter Verwendung einer dielektrischen Substanz, wie beispielsweise Harz, bereitgestellt ist.
In der vorliegenden Ausführungsform wird der Unterstützungsteil 50 als ein Element mit einer Plattenform mit einer Dicke H1 angenommen. Eine Abstimmung der Dicke H1 des Unterstützungsteils 50 ermöglicht es, einen Abstand H2 zwischen den gegenüberliegenden Leitern als eine Trennung zwischen dem Patchteil 20 und dem Masseteil 10 abzustimmen. Dies liegt daran, dass der Wert, der erhalten wird, indem die Dicken der jeweiligen leitfähigen Faserschichten zu der Dicke H1 addiert werden, dem Abstand H2 zwischen den gegenüberliegenden Leitern entspricht.
Der Abstand H2 zwischen den gegenüberliegenden Leitern dient als ein Element zur Abstimmung der Länge des Kurzschlussteils 60, genauer gesagt, der Induktivität, die durch den Kurzschlussteil 60 bereitgestellt wird, so wie es nachstehend noch beschrieben ist. Ferner dient der Abstand H2 zwischen den gegenüberliegenden Leitern ebenso als ein Element zur Abstimmung der Kapazität, die durch die masseseitige Einheit und die patchseitige Einheit, die sich gegenüberliegen, gebildet wird.
Es ist ausreichend, wenn der Abstand H1 ausreichend kleiner als die Wellenlänge der Funkwelle der Betriebsfrequenz (nachstehend als Zielwellenlänge bezeichnet) ist und dessen spezifischer Wert in geeigneter Weise anhand einer Simulation oder eines Versuchs bestimmt wird. Der Abstand H1 ist vorzugsweise wenigstens nicht größer als ein Zehntel der Zielwellenlänge. Es ist beispielsweise ausreichend, wenn der Abstand H1 ein Fünfzigstel, ein Hundertstel oder dergleichen der Zielwellenlänge ist.
Es ist ausreichend, wenn der Unterstützungsteil 50 die vorstehend beschriebene Funktion aufweist und die Form des Unterstützungsteils 50 in geeigneter Weise gestaltet ist. Der Unterstützungsteil 50 kann beispielsweise ein Plattenelement, das den Masseteil 10 und den Patchteil 20 unterstützt, d.h. hält bzw. trägt, so dass sich diese in dem vorbestimmten Abstand H1 gegenüberliegen, oder mehrere Säulen sein.
Ferner wird, in der vorliegenden Ausführungsform, die Struktur angewandt, bei der, gemäß einem Beispiel, das Harz (d.h., der Unterstützungsteil 50) zwischen die masseseitige Einheit und die patchseitige Einheit gefüllt ist. Die Struktur ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Der Raum zwischen der masseseitigen Einheit und der patchseitigen Einheit kann hohl sein, oder es können mehrere Arten von dielektrischen Substanzen in dem Raum geschichtet angeordnet sein. Ferner sind die vorstehend veranschaulichten Strukturen kombinierbar.
Der Kurzschlussteil 60 ist leitfähig und verbindet den Patchteil 20 und den Masseteil 10 elektrisch. Es ist ausreichend, wenn der Kurzschlussteil 60 unter Verwendung eines Anschlussstifts vorgesehen ist (nachstehend als kurzer Stift bzw. Pin bezeichnet). Eine Abstimmung der Länge oder dergleichen des kurzen Stifts als der Kurzschlussteil 60 ermöglicht es, die Induktivität abzustimmen, mit der der Kurzschlussteil 60 versehen ist.
Es sollte beachtet werden, dass dann, wenn die Antennenvorrichtung 100 unter Verwendung einer Leiterplatte als eine Basis bereitgestellt wird, ein Via bzw. eine Durchkontaktierung, die auf der Leiterplatte vorgesehen wird, als der Kurzschlussteil 60 dienen kann. In jedem Fall ist der Kurzschlussteil 60 ein lineares Element, das an seinem einen Ende elektrisch mit dem Masseteil 10 verbunden ist und an seinem anderen Ende elektrisch mit dem Patchteil 20 verbunden ist. Es sollte beachtet werden, dass die elektrische Verbindung zu dem Patchteil 20 ebenso eine elektromagnetische Verbindung umfasst, die nachstehend noch als eine dritte Modifikation beschrieben ist.
Der Kurzschlussteil 60 ist an einer Position angeordnet in der Mitte des Patchteils 20 in der Draufsicht angeordnet (nachstehend als Patch-Mittelpunkt bezeichnet). Es ist ausreichend, wenn der Patch-Mittelpunkt ein Punkt entsprechend dem Schwerpunkt des Patchteils 20 ist. Da der Patchteil 20 der vorliegenden Ausführungsform eine quadratische Form aufweist, entspricht der Patch-Mittelpunkt dem Schnittpunkt der Diagonalen des Quadrats.
Es sollte beachtet werden, dass der Kurzschlussteil 60 nicht unbedingt an dem Patch-Mittelpunkt angeordnet werden muss. Eine Anordnung an einer Position verschieden von dem Patch-Mittelpunkt erzeugt eine Abweichung in der Richtcharakteristik in Abhängigkeit eines Abweichungsbetrags von dem Patch-Mittelpunkt. In dem Bereich, in dem die Abweichung in der Richtcharakteristik in einem vorbestimmten zulässigen Bereich liegt, kann der Kurzschlussteil 60 an einer Position entfernt von dem Patch-Mittelpunkt angeordnet werden.
Funktionen der leitfähigen Faserschicht
Die verschiedenen leitfähigen Faserschichten weisen, aufgrund der Zusammenstallung von leitfähigen Fasern, einen Oberflächenbereich (Oberfläche) auf, die größer als ein Ebenenbereich ist. Der Ebenenbereich hierin ist eine Fläche (Bereich) in der Draufsicht. Wenn die Anzahldichte des Silber-Nanodrahts beispielsweise 10⁹ [Anzahl/cm²] beträgt, der Leitungsradius hiervon 20 [nm] beträgt und die Verdrahtungslänge (genauer gesagt, die Dicke der leitfähigen Faserschicht) hiervon 32 [µm] beträgt, wird der Oberflächenbereich pro 1 [cm²] zu 40 [cm²].
Die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 und die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 sind auf dem Masseteil 10 bzw. auf dem Patchteil 20 angeordnet, um sich gegenüberzuliegen. Hierdurch wird, infolge eines Prinzips gleich demjenigen eines Elektrolytkondensators, eine scheinbare Fläche der patchseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Masseteils 10 (nachstehend als effektive Oberfläche bezeichnet) erweitert bzw. vergrößert.
D.h., durch das Einbringen der masseseitigen leitfähigen Faserschicht 40 und der patchseitigen leitfähigen Faserschicht 30 kann, verglichen mit der Struktur, in der, wie in einer herkömmlichen Struktur, keine leitfähige Faserschicht enthalten ist, die Kapazität pro Einheitsfläche, die durch die patchseitige Einheit bereitgestellt wird, erhöht werden. Die effektive Oberfläche ist ein Begriff entsprechend einer Elektrodenfläche in dem Gebiet von Elektrolytkondensatoren.
Genauer gesagt, die leitfähigen Faserschichten, die sowohl auf der patchseitigen Gegenoberfläche als auch auf der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen sind, um sich gegenüberzuliegen, dienen als Elemente zur Erweiterung bzw. Vergrößerung der Fläche des Patchteils 20, die zur Bildung der Kapazität beiträgt (d.h., die effektive Oberfläche), auf einen Wert höher als derjenige der eigentlichen Fläche des Patchteils 20.
Folglich kann, anhand der obigen Struktur, eine Kapazität bereitgestellt werden, die höher als die Kapazität entsprechend der Fläche ist, die der Patchteil 20 eigentlich vorsieht. Dementsprechend kann, wenn die Betriebsfrequenz konstant gesetzt wird, die Fläche des Patchteils 20, verglichen mit der herkömmlichen Fläche, verringert werden.
Ferner wird eine Verkleinerung der Antennenvorrichtung durch die obige Struktur erzielt, indem die Kapazität pro Einheitsfläche, die durch die patchseitige Einheit bereitgestellt wird, erhöht wird. D.h., gemäß der obigen Struktur muss die Induktivitätskomponente nicht erhöht werden. Dementsprechend kann die Antennenvorrichtung 100 verkleinert werden, ohne den Q-Faktor zu erhöhen, der die Resonanzschärfe (Peak-Schärfe) des Betriebsbands anzeigt.
Es sollte beachtet werden, dass die Kapazität, die bereitgestellt wird, indem die patchseitige Einheit angeordnet wird, um der masseseitigen Einheit gegenüberzuliegen, einen Betrag aufweisen muss, der eine Parallelresonanz mit der Induktivität, die durch den Kurzschlussteil 60 erzeugt wird, bei der Betriebsfrequenz ermöglicht. Die Kapazität pro Einheitsfläche, die bereitgestellt wird, indem die patchseitige Einheit angeordnet wird, um der masseseitigen Einheit gegenüberzuliegen (nachstehend als Einheitskapazität bezeichnet), kann ebenso über den Abstand H1 geändert werden. Es ist ausreichend, wenn die Einheitskapazität in Abhängigkeit des Abstands H1 anhand einer Messung, eines Versuchs oder dergleichen bestimmt wird. Wenn die Einheitskapazität in Abhängigkeit des Abstands H1 verwendet wird, kann die Fläche bestimmt werden, mit der der Patchteil 20 versehen werden sollte.
Es ist ausreichend, wenn die Größe oder dergleichen von jedem Teil in der vorstehend beschriebenen Antennenvorrichtung 100 beispielsweise anhand des folgenden Verfahrens bestimmt wird. Zunächst wird die Länge des Kurzschlussteils 60, die aus dem Abstand H1 hervorgeht, in Abhängigkeit von der Höhe bestimmt, die für die Antennenvorrichtung 100 zulässig ist. Dies bestimmt die Induktivität, die durch den Kurzschlussteil 60 bereitgestellt wird.
Anschließend wird die Kapazität, die durch die patchseitige Einheit bereitzustellen ist, auf der Grundlage der Induktivität, die durch den Kurzschlussteil 60 bereitgestellt wird, und die Betriebsfrequenz bestimmt. Anschließend werden die planare Form und die Größe (d.h., die Fläche) des Patchteils 20 auf der Grundlage der Kapazität, die durch die patchseitige Einheit zu erzeugen ist, und der Einheitskapazität in Abhängigkeit des Abstands H1 bestimmt.
Es sollte beachtet werden, dass es, bei einer Fertigung der Antennenvorrichtung 100 ausreichend ist, wenn die masseseitige leitfähige Faserschicht 40, der Unterstützungsteil 50, die patchseitige leitfähige Faserschicht 30, der Patchteil 20 und dergleichen der Reihe nach auf dem Masseteil 10 gebildet werden. Es ist ausreichend, wenn der Kurzschlussteil 60 in der Mitte der Prozesse oder nach den Prozessen angeordnet wird.
Es ist ausreichend, wenn ein Energiezuführungspunkt an einer angemessen ausgelegten Position, wie beispielsweise eine Position, an der eine Impedanzanpassung erzielbar ist, vorgesehen wird. Ein Energiezuführungsverfahren kann ein Direktkopplungsenergiezuführungsverfahren oder ein Energiezuführungsverfahren elektromagnetischer Kopplung sein. Das Direktkopplungsenergiezuführungsverfahren beinhaltet einen Modus, in dem ein kurzer Stift bzw. Anschluss als der Kurzschlussteil 60 direkt mit einem externen Leiter verbunden wird, der ein Koaxialkabel ist, und einen Modus, in dem der kurze Stift über eine vorbestimmte Impedanzanpassungsschaltung indirekt verbunden wird.
Die vorstehend beschriebene Antennenvorrichtung 100 kann beispielsweise für einen beweglichen Körper, wie beispielsweise ein Fahrzeug, verwendet werden. Wenn die Antennenvorrichtung 100 für ein Fahrzeug verwendet wird, ist es ausreichend, wenn die Antennenvorrichtung 100 derart ausgelegt ist, dass der Masseteil 10 im Wesentlichen horizontal verläuft und die Richtung von dem Masseteil 10 zu dem Patchteil 20 im Wesentlichen mit dem Zenit auf einem Teil des Daches des Fahrzeugs übereinstimmt.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der Ausführungsform beschrieben ist, ist sie nicht auf diese beschränkt. Folgende Modifikationen können in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung umfasst sein, und die vorliegende Erfindung kann auf verschiedene andere Weisen verschieden von den folgenden Modifikationen geändert werden, ohne ihren Grundgedanken zu verlassen.
Elemente mit den gleichen Funktionen wie diejenigen in der obigen Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen und nicht wiederholt beschrieben.
Ferner kann, wenn nur eine Teilkonfiguration beschrieben ist, die Konfiguration der vorstehend beschriebenen Ausführungsform auf die anderen Abschnitte angewandt werden.
[Erste Modifikation]
In der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, ist der Modus veranschaulicht, bei dem die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 derart gebildet ist, dass deren leitfähige Fasern bezüglich der patchseitigen Gegenoberfläche aufgerichtet sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wie in 4 gezeigt, können die Ausrichtungen der leitfähigen Fasern bezüglich der patchseitigen Gegenoberfläche beispielsweise zufällig (d.h., unregelmäßig) sein. Ferner sollte, in diesem Fall, jeder der Zwischenräume zwischen den leitfähigen Fasern mit einer dielektrischen Substanz mit einer vorbestimmten Dielektrizitätskonstante gefüllt sein.
[Zweite Modifikation]
Vorstehend ist der Modus veranschaulicht, bei dem die Fläche, die zur Bildung der Kapazität beiträgt (nachstehend als effektive Fläche bezeichnet), erweitert wird, indem die leitfähige Faserschicht sowohl auf der masseseitigen Gegenoberfläche als auch auf der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt.
Es kann beispielsweise, indem ein Unebenheitsteil 30A bezüglich der masseseitigen Gegenoberfläche und der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen wird, so wie es in der 5 gezeigt ist, die effektive Fläche erweitert werden. Solch ein Modus bringt den gleichen Effekt wie die vorstehend beschriebene Ausführungsform hervor. Der Unebenheitsteil 30A, der auf der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen wird, entspricht dem Patchflächenerweiterungsteil, und der Unebenheitsteil 30A, der auf der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen wird, entspricht dem Masseflächenerweiterungsteil.
Der Unebenheitsteil 30A kann vorgesehen werden, indem die masseseitige Gegenoberfläche und die patchseitige Gegenoberfläche beispielsweise einem Ätzen oder dergleichen unterzogen werden. Die konkrete Form des Unebenheitsteils 30A kann jede beliebige Form in einem Bereich sein, der den vorstehend erwähnten Effekt erzielt, und kann beispielsweise eine konische Form, wie beispielsweise eine dreieckige Pyramidenform oder eine vierseitige Pyramidenform, oder eine Kegelstumpfform sein. Gleich der leitfähigen Faserschicht sollte eine dielektrische Substanz mit einer vorbestimmten Dielektrizitätskonstante (wie beispielsweise Harz) in einen Zwischenraum von jeder der Unebenheiten in dem Unebenheitsteil 30A gefüllt sein.
[Dritte Modifikation]
Vorstehend ist der Modus offenbart, in dem der Kurzschlussteil 60 und der Patchteil 20 direkt verbunden sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Wie beispielsweise in 6 gezeigt, kann ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Kurzschlussteil 60 und dem Patchteil 20 vorgesehen sein, um diese elektromagnetisch miteinander zu verbinden. D.h., von den Enden des Kurzschlussteils 60 kann das Ende 61, an dem der Patchteil 20 vorhanden ist (nachstehend als patchseitiges Ende bezeichnet), ein offenes Ende sein. Der Abstand zwischen dem patchseitigen Ende 61 und dem Patchteil 20 ist vorzugsweise ein ausreichend geringer Wert bezüglich der Zielwellenlänge. Der Abstand zwischen dem patchseitigen Ende 61 und dem Patchteil 20 sollte bei einem Hundertstel der Zielwellenlänge liegen.
[Vierte Modifikation]
In der dritten Modifikation, die vorstehend beschrieben ist, kann das patchseitige Ende 61 elektrisch mit einem Ende eines lineares Musters 70 verbunden sein, das leitfähig ist, und in einer Ebene parallel zu dem Patchteil 20 gebildet sein, so wie es in den 7 und 8 gezeigt ist.
7 zeigt eine Querschnittsansicht entsprechend 2 der Antennenvorrichtung 100 gemäß einer vierten Modifikation, und 8 zeigt eine schematische Draufsicht der Antennenvorrichtung 100. Es sollte beachtet werden, dass die Größe jedes Teils in der 8 der Einfachheit halber nicht perfekt auf die 7 abgestimmt ist.
Es ist ausreichend, wenn das lineare Muster 70 beispielsweise auf einer Harzschicht 80 vorgesehen ist, die auf einer oberen Oberfläche des Patchteils 20 geschichtet angeordnet ist. Hierin ist die Richtung nach oben eine Richtung von dem Masseteil 10 zu dem Patchteil 20. Die obere Oberfläche des Patchteils 20 ist eine Oberfläche, die nicht der masseseitigen Gegenoberfläche gegenüberliegt bzw. zugewandt ist. Ein Ende von Enden des linearen Musters 70, das nicht mit dem patchseitigen Ende 61 verbunden ist, wird als ein offenes Ende angenommen. Gemäß einem anderen Modus muss das lineare Muster 70 nicht unbedingt eine spirale Form gemäß 8 aufweisen, sondern kann das lineare Muster 70 ebenso eine gerade Linie sein. Alternativ kann es eine gekrümmte Linie sein.
[Fünfte Modifikation]
In der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, ist der Modus veranschaulicht, bei dem die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 auf der gesamten Fläche der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Es kann ein Modus angewandt werden, bei dem die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 nur auf einem Teil der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist. Der Einfachheit halber ist ein Bereich, auf dem die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 in der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, als ein effektiver Oberflächenerweiterungsteil beschrieben.
In diesem Fall sollte der effektive Oberflächenerweiterungsteil vorgesehen werden, um einen Teil einer Kapazität bereitzustellen, der zur Erzeugung einer Parallelresonanz mit der Induktivität, die durch den Kurzschlussteil 60 bereitgestellt wird, bei der Betriebsfrequenz erforderlich ist (nachstehend als erforderliche Kapazität bezeichnet).
Ferner ist es ausreichend, wenn eine Fläche des Teils, in dem kein effektiver Oberflächenerweiterungsteil auf der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen wird, eine Fläche aufweist, die eine Kapazität bereitstellt, die einen Mangel an der durch den effektiven Oberflächenerweiterungsteil bereitgestellten Kapazität bezüglich der erforderlichen Kapazität ausgleicht.
Der Modus, in dem die leitfähige Faserschicht auf diese Weise nur auf einem Teil der patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen wird, ermöglicht es, die Antennenvorrichtung 100 zu verkleinern und gleichzeitig eine Zunahme des Q-Faktors zu unterdrücken.
[Sechste Modifikation]
Wenn die vorstehend beschriebene Antennenvorrichtung 100 als eine Einheitsstruktur verwendet wird, können, wie in 9 gezeigt, mehrere der Einheitsstrukturen periodisch in einer Dimension angeordnet werden. Ferner können, wie in 10 gezeigt, mehrere der Einheitsstrukturen periodisch in zwei Dimensionen angeordnet werden. Es sollte beachtet werden, dass der Unterstützungsteil 50 und dergleichen in den 9 und 10 ausgelassen ist. Eine gestrichelte Linie in den 9 und 10 kennzeichnet eine Trennlinie (d.h., eine Grenzlinie) der Einheitsstrukturen.
Die Strukturen, in denen die Einheitsstrukturen gemäß den 9 und 10 periodisch angeordnet sind, sind als Strukturen elektromagnetischen Bandabstands (EGB) bekannt. Genauer gesagt, die Strukturen in den 9 und 10 können unter Anwendung eines bekannten Verfahrens zur Bereitstellung einer EGB-Struktur gebildet werden.
[Zweite Ausführungsform]
In der ersten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben ist, ist der Modus offenbart, in dem der Masseteil 10 und der Patchteil 20 zusätzlich zu den leitfähigen Faserschichten, die sich gegenüberliegen, enthalten sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt. Die leitfähigen Faserschichten, die sich gegenüberliegen, können als Elemente entsprechend dem Masseteil 10 und dem Patchteil 20 betrachtet werden. D.h., es kann auch kein Masseteil 10 und kein Patchteil 20 enthalten sein. Nachstehend ist eine schematische Struktur einer Antennenvorrichtung 200 gemäß einer zweiten Ausführungsform als solch ein Modus unter Bezugnahme auf die 11 beschrieben.
11 zeigt eine Abbildung entsprechend 2 und eine Querschnittsansicht der Antennenvorrichtung 200. Die Antennenvorrichtung 200 weist, wie in 11 gezeigt, eine masseseitige leitfähige Faserschicht 40, die ebenso als der Masseteil 10 dient, eine patchseitige leitfähige Faserschicht 30, die ebenso als der Patchteil 20 dient, einen Unterstützungsteil 50 und einen Kurzschlussteil 60 auf.
Der Unterstützungsteil 50 in der zweiten Ausführungsform unterstützt, d.h. hält bzw. trägt, die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 und die patchseitige leitfähige Faserschicht 30, so dass sich diese in einem vorbestimmten Abstand H1 gegenüberliegen. Der Kurzschlussteil 60 verbindet die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 und die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 elektrisch. Solch eine Struktur ermöglicht es, den gleichen Effekt wie in der ersten Ausführungsform hervorzubringen. Die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 in der zweiten Ausführungsform entspricht einem patchseitigen leitfähigen Faserteil, und die masseseitige leitfähige Faserschicht 40 in der zweiten Ausführungsform entspricht einem masseseitigen leitfähigen Faserteil.
Die Idee, die in Form der verschiedenen Modifikationen der obigen ersten Ausführungsform offenbart ist, ist ebenso auf die zweite Ausführungsform anwendbar. Das Ende des Kurzschlussteils 60, an dem die patchseitige leitfähige Faserschicht 30 vorhanden ist (d.h., das patchseitige Ende 61), kann beispielsweise ein offenes Ende sein.
Ferner kann das lineare Muster 70 mit dem patchseitigen Ende 61 verbunden sein. Ferner können, wie als die sechste Modifikation offenbart, unter Verwendung der Antennenvorrichtung 200 als eine Einheitsstruktur, mehrere der Einheitsstrukturen periodisch eindimensional oder zweidimensional angeordnet werden.
Obgleich die vorliegende Erfindung vorstehend in Verbindung mit ihren Ausführungsformen beschrieben ist, sollte wahrgenommen werden, dass sie nicht auf die Ausführungsformen und Strukturen beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung soll derart verstanden werden, dass sie verschiedene Änderungen und Modifikationen mit umfasst. Ferner sollen, obgleich die verschiedenen Kombinationen und Konfigurationen gezeigt sind, andere Kombinationen und Konfigurationen, die mehr, weniger oder nur ein einziges Element aufweisen, ebenso als mit im Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet verstanden werden.

Claims

Antennenvorrichtung mit: - einem Masseteil (10), der ein leitfähiges Element mit einer Plattenform ist; - einem Patchteil (20), der ein leitfähiges Element mit einer Plattenform ist, das parallel zu dem Masseteil angeordnet ist, um dem Masseteil gegenüberzuliegen; - einem Kurzschlussteil (60), der ein leitfähiges Element ist, das den Patchteil und den Masseteil elektrisch verbindet; - einem Patchflächenerweiterungsteil (30), der auf einer patchseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, die eine Oberfläche des Patchteils gegenüberliegend zu dem Masseteil ist, wobei der Patchflächenerweiterungsteil eine effektive Oberfläche, die eine scheinbare Fläche der patchseitigen Gegenoberfläche ist, bezüglich des Masseteils erweitert; und - einem Masseflächenerweiterungsteil (40), der in einem Bereich gegenüberliegend zu dem Patchflächenerweiterungsteil auf einer masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, die eine Oberfläche des Masseteils gegenüberliegend zu dem Patchteil ist, wobei der Masseflächenerweiterungsteil eine effektive Oberfläche der masseseitigen Gegenoberfläche bezüglich des Patchteils erweitert, wobei - die effektive Oberfläche der patchseitigen Gegenoberfläche, die durch den Patchflächenerweiterungsteil erweitert wird, gleich einer Fläche zur Bereitstellung einer erforderlichen Kapazität ist, die eine Kapazität ist, die erforderlich ist, um eine Parallelresonanz mit einer Induktivität, die durch den Kurzschlussteil bereitgestellt wird, bei einer vorbestimmten Betriebsfrequenz zu erzeugen, und - sowohl der Patchflächenerweiterungsteil als auch der Masseflächenerweiterungsteil eine leitfähige Faserschicht mit leitfähigen Fasern oder ein Unebenheitsteil, der auf der patchseitigen Gegenoberfläche und der masseseitigen Gegenoberfläche vorgesehen ist, sind.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl der Patchflächenerweiterungsteil als auch der Masseflächenerweiterungsteil die leitfähige Faserschicht sind.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die leitfähige Faserschicht eine dielektrische Substanz aufweist, die eine vorbestimmte Dielektrizitätskonstante aufweist und in Zwischenräume zwischen den leitfähigen Fasern gefüllt ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass - sich die leitfähigen Fasern der leitfähigen Faserschicht als der Patchflächenerweiterungsteil von der patchseitigen Gegenoberfläche in Richtung des Masseteils erstrecken; und - sich die leitfähigen Fasern der leitfähigen Faserschicht als der Masseflächenerweiterungsteil von der masseseitigen Gegenoberfläche in Richtung des Patchteils erstrecken.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass - Ausrichtungen der leitfähigen Fasern bezüglich des Patchteils in der leitfähigen Faserschicht als der Patchflächenerweiterungsteil unregelmäßig sind; und - Ausrichtungen der leitfähigen Fasern bezüglich des Masseteils in der leitfähigen Faserschicht als der Masseflächenerweiterungsteil unregelmäßig sind.
Antennenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein lineares Muster (70) aufweist, das ein lineares leitfähiges Element ist, das über dem Patchteil angeordnet ist, wobei - der Kurzschlussteil ein patchseitiges Ende (61) aufweist, das ein Ende benachbart zu dem Patchteil ist und mit dem Patchteil elektromagnetisch verbunden ist, - das patchseitige Ende mit einem Ende des linearen Musters verbunden ist, und - das andere Ende des linearen Musters, das nicht mit dem patchseitigen Ende verbunden ist, ein offenes Ende ist.
Antennenvorrichtung mit: - einem masseseitigen leitfähigen Faserteil (40), der ein Plattenelement mit leitfähigen Fasern ist; - einem patchseitigen leitfähigen Faserteil (30), der ein Plattenelement mit den leitfähigen Fasern ist, wobei der patchseitige leitfähige Faserteil parallel zu dem masseseitigen leitfähigen Faserteil angeordnet ist, um dem masseseitigen leitfähigen Faserteil gegenüberzuliegen; und - einem Kurzschlussteil (60), der ein leitfähiges Element ist, das den patchseitigen leitfähigen Faserteil und den masseseitigen leitfähigen Faserteil elektrisch verbindet, wobei - eine Größe des patchseitigen leitfähigen Faserteils gleich einer Größe zur Bereitstellung einer erforderlichen Kapazität ist, die eine Kapazität ist, die erforderlich ist, um eine Parallelresonanz mit einer Induktivität, die durch den Kurzschlussteil bereitgestellt wird, bei einer vorbestimmten Betriebsfrequenz zu erzeugen.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sie ferner ein lineares Muster (70) aufweist, das ein lineares leitfähiges Element ist, das über dem patchseitigen leitfähigen Faserteil angeordnet ist, wobei - der Kurzschlussteil ein patchseitiges Ende (61) aufweist, das ein Ende benachbart zu dem patchseitigen leitfähigen Faserteil ist und mit dem patchseitigen leitfähigen Faserteil elektromagnetisch verbunden ist, - das patchseitige Ende mit einem Ende des linearen Musters verbunden ist, und - das andere Ende des linearen Musters, das nicht mit dem patchseitigen Ende verbunden ist, ein offenes Ende ist.
Antennenvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass - Ausrichtungen der leitfähigen Fasern bezüglich des masseseitigen leitfähigen Faserteils in dem patchseitigen leitfähigen Faserteil unregelmäßig sind; und - Ausrichtungen der leitfähigen Fasern bezüglich des patchseitigen leitfähigen Faserteils in dem masseseitigen leitfähigen Faserteil unregelmäßig sind.