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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fensterglas für ein Fahrzeug und eine Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug.
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HINTERGRUNDTECHNIK
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Es ist bekannt, dass eine Fahrzeugwindschutzscheibe zwei Glassubstrate mit einer dazwischenliegenden Polyvinylbutyral-(PVB)-Schicht umfasst, wobei zwischen der PVB-Schicht und einem inneren Glassubstrat eine Niedrig-E-Beschichtung angeordnet ist, und zwischen der PVB-Schicht und dem äußeren Glassubstrat ein Antennendraht angeordnet ist (siehe beispielsweise nachstehend aufgeführtes Patentdokument 1).
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DOKUMENTE DES STANDS DER TECHNIK
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PATENTDOKUMENTE
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES PROBLEM
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Die Zwischenschicht, wie beispielsweise die PVB-Schicht, hat in der Regel eine Dicke von weniger als 1 mm, was zu einer kapazitiven Kopplung zwischen einer Niedrigemissionsbeschichtung bzw. Niedrigemissivitätsbeschichtung und einem Antennendraht als Leiter führt. Aus diesem Grund ist es nicht einfach, den Antennengewinn zu verbessern, selbst wenn die Länge oder dergleichen des Antennendrahtes angepasst wird, solange eine leitfähige Schicht wie die Niedrigemissionsbeschichtung bzw. Niedrigemissivitätsbeschichtung angeordnet ist.
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Die vorliegende Offenbarung stellt ein Fensterglas für ein Fahrzeug und eine Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug bereit, die jeweils eine leitfähige Schicht aufweisen und dazu in der Lage sind, eine Funkwelle in einem bestimmten Frequenzband mit hohem Gewinn zu übertragen und zu empfangen.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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In einer Betriebsart der Offenbarung wird ein Fensterglas für ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes umfasst:
- eine erste Glasplatte mit einer Hauptoberfläche;
- eine leitfähige Schicht, die direkt oder indirekt an der Hauptoberfläche bezüglich der ersten Glasplatte angeordnet ist;
- einen leitfähigen Rahmen, der direkt oder indirekt an der Hauptoberfläche bezüglich der ersten Glasplatte angeordnet ist und einen inneren Rand aufweist, der sich in der Draufsicht der ersten Glasplatte gesehen entlang eines äußeren Rands der leitfähigen Schicht erstreckt;
- einen ersten Speisepunkt, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen verbunden ist; und
- einen zweiten Speisepunkt, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen verbunden ist;
- wobei der leitfähige Rahmen einen geringeren elektrischen Widerstand als die leitfähige Schicht aufweist und als eine Diversity-Antenne einschließlich des ersten Speisepunkts und des zweiten Speisepunkts als Speisepunkte dient.
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In der Beschreibung bedeutet der Begriff „direkt oder indirekt an angeordnet“, dass ein Element an der Hauptoberfläche ohne eine andere Schicht angeordnet ist, oder dass ein Element über eine andere Schicht an der Hauptoberfläche angeordnet ist.
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In einer anderen Betriebsart der Offenbarung wird eine Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die das Fensterglas für ein Fahrzeug wie vorstehend definiert und einen leitfähigen Fensterrahmen mit dem darin montierten Fensterglas für ein Fahrzeug umfasst.
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VORTEILHAFTE AUSWIRKUNGEN DER ERFINDUNG
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Gemäß der Technik der Offenbarung werden ein Fensterglas für ein Fahrzeug und eine Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug bereitgestellt, die jeweils eine leitfähige Schicht aufweisen und dazu in der Lage sind, eine Funkwelle in einem bestimmten Frequenzband mit hohem Gewinn zu übertragen und zu empfangen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- 1 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
- 2 ist eine vergrößerte Draufsicht, die veranschaulicht, wie eine leitfähige Schicht mit einem leitfähigen Rahmen überlappt.
- 3 ist eine schematische Ansicht, die einige Pfadlängen veranschaulicht, die sich entlang des leitfähigen Rahmens gemäß einer Betriebsart mit einem elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen verbundenen Masseleiter erstrecken.
- 4 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die das Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
- 6 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht.
- 7 ist eine schematische Ansicht, die einige Pfadlängen veranschaulicht, die sich entlang des leitfähigen Rahmens gemäß einer vierten Ausführungsform erstrecken, bei der ein leitfähiger Rahmen keinen Abschnitt mit demselben Potential wie die Erde aufweist.
- 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein erstes Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen veranschaulicht.
- 9 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein zweites Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen veranschaulicht.
- 10 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein drittes Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen veranschaulicht.
- 11 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein viertes Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen veranschaulicht.
- 12 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein fünftes Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen veranschaulicht.
- 13 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die ein sechstes Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen veranschaulicht.
- 14 ist ein Beispiel des Simulationsmodells der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen.
- 15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 bezüglich der Pfadlänge von einem Speisepunkt zu einem Massepunkt in Auf- und Ab-Energiespeisung veranschaulicht.
- 16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 und einen Transmissionskoeffizienten S21 in Bezug bezüglich der Pfaddifferenz zwischen Speisepunkten in der Auf- und Ab-Energiespeisung veranschaulicht.
- 17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 bezüglich der Pfadlänge von einem Speisepunkt zu einem Massepunkt in Rechts- und Links-Energiespeisung veranschaulicht.
- 18 ist ein Diagramm, das ein anderes Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 und einen Transmissionskoeffizienten S21 bezüglich der Pfaddifferenz zwischen Speisepunkten in der Auf- und Ab-Energiespeisung veranschaulicht.
- 19 ist ein Beispiel von Messergebnissen von Antennengewinnen für eine Horizontalpolarisationswellenantenne, wenn zwei Speisepunkte an benachbarten Seitenrandabschnitten eines leitfähigen Rahmens in einer Betriebsart angeordnet sind, in der der leitfähige Rahmen keinen Abschnitt mit demselben Potential wie die Erde aufweist.
- 20 ist ein Beispiel von Messergebnissen von Antennengewinnen für eine Vertikalpolarisationswellenantenne, wenn zwei Speisepunkte an benachbarten Seitenrandabschnitten eines leitfähigen Rahmens in einer Betriebsart angeordnet sind, in der der leitfähige Rahmen keinen Abschnitt mit demselben Potential wie die Erde aufweist.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Die Maßstäbe jedes von in den Zeichnungen dargestellten Elemente können zum leichteren Verständnis von tatsächlichen verschieden sein. Bei den Richtungsangaben wie parallele Richtung, senkrechte Richtung, orthogonale Richtung, horizontale Richtung, vertikale Richtung, Höhenrichtung, Breitenrichtung sind Abweichungen zulässig, sofern die Funktionen und Wirkungen der Ausführungsformen nicht beeinträchtigt werden. Die Form eines Eckenrandabschnitts muss nicht unbedingt rechtwinklig sein, sondern kann auch rund sein, wie beispielsweise bei einer bogenförmigen Form. Eine X-Achsen-Richtung, eine Y-Achsen-Richtung und eine Z-Achsen-Richtung stellen jeweils eine Richtung parallel zur X-Achse, eine Richtung parallel zur Y-Achse und eine Richtung parallel zur Z-Achse dar. Die X-Achsen-Richtung, die Y-Achsen-Richtung, und die Z-Achsen-Richtung sind orthogonal zueinander. Eine XY-Ebene, eine YZ-Ebene, und eine ZX-Ebene stellen jeweils eine imaginäre Ebene parallel zu der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung, eine imaginäre Ebene parallel zu der Y-Achsen-Richtung und der Z-Achsen-Richtung, und eine imaginäre Ebene parallel zu der Z-Achsen-Richtung und der X-Achsen-Richtung dar.
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Beispiele des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen umfassen eine Heckscheibe, die in einem hinteren Abschnitt eines Fahrzeugs installiert ist, eine Frontscheibe, die in einem vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs installiert ist, eine Seitenscheibe, die in einem seitlichen Abschnitt eines Fahrzeugs installiert ist, und eine Dachscheibe, die in einem Deckenabschnitt eines Fahrzeugs installiert ist. Das Fensterglas für ein Fahrzeug ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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1 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug veranschaulicht, die das Fensterglas für ein Fahrzeug gemäß einer ersten Ausführungsform umfasst. Die in 1 dargestellte Fensterglasvorrichtung umfasst ein Fensterglas für ein Fahrzeug 100A und einen leitfähigen Fensterrahmen 63 mit dem daran montierten Fensterglas 100A. 1 zeigt beispielhaft, von der Innenseite des Fahrzeugs 60 aus gesehen, das Fensterglas 100A, das an dem Fensterrahmen 63 montiert ist, der in einer Fahrzeugkarosserie bzw. einem Fahrzeugkörper 62 als Teil des Fahrzeugs ausgebildet ist. In einem Zustand, in dem das Fensterglas 100A an dem Fensterrahmen 63 montiert ist, hat die Z-Achsen-Richtung eine positive Seite, die die Innenseite des Fahrzeugs repräsentiert, während die Z-Achsen-Richtung eine negative Seite hat, die eine Außenseite des Fahrzeugs repräsentiert.
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Es ist insbesondere in Hinblick auf Verbesserung der Empfangsempfindlichkeit (Antennengewinn) sowohl bei einer Vertikalpolarisationswelle als auch bei einer Horizontalpolarisationswelle zweckmäßig, dass die Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß der ersten Ausführungsform bei einem Fensterglas (beispielsweise einer Seitenscheibe) angewendet ist, das im Wesentlichen parallel zu einer vertikalen Richtung senkrecht zu einer horizontalen Ebene angeordnet ist. 1 veranschaulicht ein Beispiel, bei dem das Fensterglas 100A bei einer Seitenscheibe des Fahrzeugs angewendet ist.
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Der Fensterrahmen 63 ist ein erdbarer und leitfähiger Abschnitt, der auch als Flansch bezeichnet wird. Der Fensterrahmen 63 umfasst einen Rahmen 61, der eine mit dem Fensterglas 100A zu bedeckende Öffnung ausbildet. Der Rahmen 61 umfasst Rahmenseiten 61a, 61b, 61c und 61d, wie in 1 dargestellt. Der Rahmen 61 ist ein Beispiel des Innenrands des Fensterrahmens 63.
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Das Fensterglas 100A kann ein einzelnes Fensterglas sein, das hauptsächlich eine Glasplatte 10, eine leitfähige Schicht 30, einen leitfähigen Rahmen 70, einen Speisepunkt 80, und einen Speisepunkt 81 umfasst. Das einzelne Fensterglas bedeutet ein Fensterglas, bei dem die Glasplatte eine einzelne Glasplatte (in diesem Beispiel nur die Glasplatte 10) umfasst.
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Es gibt keine besondere Beschränkung für die Dicke der Glasplatte 10 als die einzelne Platte, die im Allgemeinen geeignet in einem Bereich von 0,5 mm bis 10 mm gewählt werden kann. Die Glasplatte 10 hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 0,5 mm, noch bevorzugter von mindestens 0,7 mm, weiter bevorzugt von mindestens 1,1 mm, besonders bevorzugt von mindestens 1,6 mm. Um zu verhindern, dass die Glasplatte eine zu große Masse hat, hat die Glasplatte 10 eine Dicke von vorzugsweise höchstens 7 mm, weiter vorzugsweise höchstens 5 mm, weiter vorzugsweise höchstens 4 mm.
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Wenn ein Verbundglas bzw. ein geschichtetes Glas einschließlich einer nachstehend beschriebenen Glasplatte 20 zusätzlich zu der Glasplatte 10 verwendet wird, gibt es keine besondere Beschränkung für die Dicke der Glasplatte 10, die im Allgemeinen geeignet in einem Bereich von 0,1 mm bis 10 mm gewählt werden kann. Die Glasplatte 10 hat vorzugsweise eine Dicke von mindestens 0,3 mm, noch bevorzugter von mindestens 0,5 mm, weiter bevorzugt von mindestens 0,7 mm, besonders bevorzugt von mindestens 1,1 mm, am meisten bevorzugt von mindestens 1,6 mm. Damit das Verbundglas bzw. geschichtete Glas bzw. Glaslaminat keine zu große Masse aufweist, hat die Glasplatte 10 eine Dicke von vorzugsweise höchstens 3 mm, weiter vorzugsweise höchstens 2,6 mm, weiter vorzugsweise höchstens 2,1 mm. Die Glasplatte 10 kann die gleiche Dicke wie die Glasplatte 20 oder eine von der Glasplatte 20 verschiedene Dicke aufweisen. Wenn die Glasplatte 10 und die Glasplatte 20 die gleiche Dicke haben, können Glasplatten der gleichen Größe verwendet werden.
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Die Glasplatte 10 ist eine dielektrische Platte mit einer Hauptoberfläche 11, die der positiven Seite der Z-Achsen-Richtung zugewandt ist, und einer Hauptoberfläche 12, die in der Z-Achsen-Richtung der der Hauptoberfläche 11 entgegengesetzten Seite (der negative Seite der Z-Achsen-Richtung) zugewandt ist. Die Glasplatte 10 kann transparent oder lichtdurchlässig bzw. transluzent sein. Die Hauptoberfläche 11 ist eine Oberfläche auf der Innenseite des Fahrzeugs, während die Hauptoberfläche 12 eine Oberfläche auf der Außenseite des Fahrzeugs ist. Die Glasplatte 10 ist ein Beispiel für eine erste Glasplatte mit einer ersten Hauptoberfläche. Die Hauptoberfläche 11 ist ein Beispiel für die erste Hauptoberfläche.
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Die Glasplatte 10 umfasst einen Außenumfangsrand 13 mit Außenrändern 13a, 13b, 13c und 13d. Die Glasplatte 10 ist derart an dem Fensterrahmen 63 montiert, dass der Außenumfangsrand 13 in der Draufsicht von der Innenseite her gesehen teilweise mit dem Fensterrahmen 63 überlappt. Die jeweiligen Außenränder 13a, 13b, 13c und 13d sind an den entsprechenden Rahmenseiten 61a, 61b, 61c und 61d des Rahmenrandabschnitts 61 montiert. Bei Betrachtung der am Fensterrahmen 63 montierten Glasplatte 10 von der Innenseite her sind die Außenränder 13a, 13b, 13c und 13d unter der Fahrzeugkarosserie 62 oder dem Fensterrahmen 63 verborgen. In 1 sind die Außenränder zum besseren Verständnis dieses Konfigurationsbeispiels durch durchgezogene Linien angedeutet.
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Die leitfähige Schicht 30 ist ein flächiger Leiter, der direkt oder indirekt an der Hauptoberfläche 11 bezüglich der Glasplatte 10 angeordnet ist. Mit anderen Worten kann die leitfähige Schicht 30 ein Leiter in Berührung mit der Hauptoberfläche 11 oder ein Leiter, der über ein nicht dargestelltes transparentes oder transluzentes dielektrisches Element an der Hauptoberfläche 11 angeordnet ist. Spezifische Beispiele für die leitfähige Schicht 30 umfassen einen Metallfilm, beispielsweise ein Ag-(Silber)-Film, einen Metalloxidfilm, beispielsweise ein ITO-(Indium-Zinn-Oxid)-Film, einen Harzfilm mit leitfähigen Partikeln, und ein Laminat mit verschiedenen Arten von darin gestapelten Filmen. Die leitfähige Schicht 30 kann durch Aufdampfablagerungsbehandlung auf einen Harzfilm beispielsweise aus Polyethylenterephthalat aufgebracht werden. Die leitfähige Schicht 30 kann unter Verwendung von leitfähiger Tinte oder durch Ätzen in einem Netzmuster ausgebildet werden.
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Die leitfähige Schicht 30 kann ein leitfähiger Film sein, der auf die Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 aufgetragen bzw. aufgeschichtet wird. Spezifische Beispiele für die leitfähige Schicht umfassen einen Niedrige-Emissivität-Film wie etwa ein Low-E-Film bzw. Niedrig-E-Film (niedrige Emissivität), der ein niedriges Emissionsvermögen aufweist.
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Die niedrige Emissivität bedeutet eine Verringerung der Wärmeübertragung aufgrund von Emissivität. Der Niedrige-Emissivität-Film wie beispielsweise der Niedrig-E-Film reduziert die Wärmeübertragung aufgrund von Emissivität, um eine Wärmedämmung bzw. Wärmeisolation sicherzustellen. Der Niedrige-Emissivität-Film kann ein gewöhnlicher Film sein, und kann beispielsweise ein Laminatfilm mit einem transparenten dielektrischen Film, einem infrarotreflektierenden Film, und einem transparenten dielektrischen Film in dieser Reihenfolge sein. Die transparenten dielektrischen Filme bestehen typischerweise aus einem Metalloxid oder einem Metallnitrid. Das Metalloxid besteht typischerweise aus einem Zinkoxid oder einem Zinnoxid. Der infrarotreflektierende Film kann typischerweise aus einem Metallfilm bestehen. Der Metallfilm wird aus Silber (Ag) hergestellt. Der infrarotreflektierende Film kann derart angeordnet werden, um eine oder mehrere Schichten zwischen den transparenten dielektrischen Filmen auszubilden.
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Die leitfähige Schicht 30 ist nicht auf einen Niedrige-Emissivität-Film wie einen Niedrig-E-Film beschränkt. Die leitfähige Schicht kann auch eine andere Funktion haben, solange die leitfähige Schicht leitfähig ist. Beispielsweise kann die leitfähige Schicht 30 die Funktion haben, ein Enteisen oder Entnebeln bzw. Entfeuchten des Fensterglases 100A durch Wärmeerzeugung aufgrund eines Anlegens von Spannung zu zeigen.
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Die leitfähige Schicht 30 kann ein lichtmodulierender Film sein, der nachstehend beschrieben wird.
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Der leitfähige Rahmen 70 ist ein Leiter in Form eines Rahmens, der direkt oder indirekt an der Hauptoberfläche 11 bezüglich der Glasplatte 10 angeordnet ist. Beispielsweise kann der leitfähige Rahmen in derselben Schicht wie die leitfähige Schicht 30 an der Hauptoberfläche 11 bezüglich der Glasplatte 10 angeordnet sein. Der leitfähige Rahmen 70 kann an einer gegenüberliegenden Seite der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 bezüglich der leitfähigen Schicht 30 angeordnet sein. Der leitfähige Rahmen 70 kann in direkten Kontakt mit der Hauptoberfläche 11 gebracht sein, kann indirekt über ein nicht gezeigtes dielektrisches Element an der Hauptoberfläche 11 angeordnet sein, oder kann mit der leitfähigen Schicht 30 in Kontakt gebracht sein. Der leitfähige Rahmen 70 hat einen Innenrand 71, der sich entlang eines Außenrands 31 der leitfähigen Schicht 30 erstreckt, wie in der Draufsicht auf die Glasplatte gesehen. Der leitfähige Rahmen 70 besteht beispielsweise aus Kupfer oder Silber.
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Der Speisepunkt 80 ist ein Beispiel eines ersten Speisepunkts, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbunden ist, und der beispielsweise eine Energiespeiseelektrode ist. Der Speisepunkt 80 ist derart in der Nähe des Außenumfangsrands 13 der Glasplatte 10 angeordnet, um in der Nähe des Fensterrahmens 63 positioniert zu sein, wenn das Fensterglas 100A an dem Fensterrahmen 63 montiert ist. Der Speisepunkt 80 ist über ein leitfähiges Element, beispielsweise einen Verbinder, mit einem Ende einer Speiseleitung 90 oder einem Eingangsanschluss eines Verstärkers elektrisch verbunden. Das andere Ende der Speiseleitung 90 oder ein Ausgangsanschluss des Verstärkers ist mit einem Kommunikationsgerät, beispielsweise einem Empfänger, verbunden. Die Speiseleitung 90 kann beispielsweise ein Koaxialkabel mit einer Signalleitung 91 und einer Masseleitung 92 sein. Die Masseleitung 92 kann ein abgeschirmter Draht sein. Die Signalleitung 91 umfasst ein Ende, das elektrisch mit dem Speisepunkt 80 verbunden ist, während die Masseleitung 92 ein Ende aufweisen kann, das an der Fahrzeugkarosserie 62 geerdet ist (oder kann ein Ende aufweisen, das an dem Fensterrahmen 63 geerdet ist).
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Der Speisepunkt 81 ist ein Beispiel eines zweiten Speisepunkts, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 an einer Position ausgenommen dem Speisepunkt 80 verbunden ist, und der beispielsweise eine Energiespeiseelektrode ist. Der Speisepunkt 81 ist in der Nähe des Außenumfangsrands 13 der Glasplatte 10 angeordnet, um in einem Zustand, in dem das Fensterglas 100A an dem Fensterrahmen 63 montiert ist, in der Nähe des Fensterrahmens 63 positioniert zu sein. Der Speisepunkt 81 ist über ein leitfähiges Element, beispielsweise einen Verbinder, elektrisch mit einem Ende einer Speiseleitung 93 oder dem Eingangsanschluss des Verstärkers verbunden. Das andere Ende der Speiseleitung 90 oder der Ausgangsanschluss des Verstärkers ist mit dem Kommunikationsgerät, beispielsweise dem Empfänger, verbunden. Die Speiseleitung 93 kann beispielsweise ein Koaxialkabel mit einer Signalleitung 94 und einer Masseleitung 95 sein. Die Masseleitung 95 kann ein abgeschirmter Draht sein. Die Signalleitung 94 hat ein Ende, das elektrisch mit dem Speisepunkt 81 verbunden ist, während die Masseleitung 95 ein Ende aufweist, das an der Fahrzeugkarosserie 62 geerdet ist (oder ein Ende aufweisen kann, das an dem Fensterrahmen 63 geerdet ist). Jede der Speiseleitungen 90 und 93 kann eine Microstrip-Leitung sein.
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Der Speisepunkt 80 kann in der Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen nach außerhalb des leitfähigen Rahmens 70 hervorstehen. Diese Anordnung erleichtert es, den Speisepunkt 80 mit dem einen Ende der Speiseleitung 90 (oder dem einen Ende der Signalleitung 91) oder dem leitfähigen Element, beispielsweise einem Verbinder, für eine elektrische Verbindung zwischen dem Verstärker und dem Speisepunkt 80 in Kontakt zu bringen. Obwohl der Speisepunkt 80 vorzugsweise in einer rechteckigen oder polygonalen Form, wie beispielsweise einer quadratischen Form, einer im Wesentlichen quadratischen Form, einer länglichen Form, oder einer im Wesentlichen länglichen Form, ausgebildet sein kann, gibt es in Hinblick auf eine Montage keine Beschränkung auf diese Formen. Der Speisepunkt 80 kann in einer anderen Form ausgebildet sein, beispielsweise einer gebogenen Form, wie einer kreisförmigen Form, einer im Wesentlichen kreisförmigen Form, einer elliptischen Form, oder einer im Wesentlichen elliptischen Form. Der Speisepunkt 81 kann in der gleichen Form wie der Speisepunkt 80 ausgebildet sein.
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Der leitfähige Rahmen 70 ist mit der leitfähigen Schicht 30 durch direkte Kopplung oder kapazitive Kopplung elektrisch verbunden, da sich der Innenrand 71 entlang des Außenrands 31 der leitfähigen Schicht 30 erstreckt. Durch diese Anordnung können, wenn das Fensterglas 100A an dem leitfähigen Fensterrahmen 63 montiert ist, die leitfähige Schicht 30 und der leitfähige Rahmen 70 als Antennenleiter einer Patch-Antenne fungieren, während die Fahrzeugkarosserie bzw. der Fahrzeugkörper 62 und der Fensterrahmen 63 als die Masse der Patch-Antenne fungieren können. Da die leitfähige Schicht 30 und der leitfähige Rahmen 70 als der Antennenleiter fungieren, kann ein Hochfrequenzstrom, der in dem leitfähigen Rahmen 70 erzeugt wird, der sich entlang des Außenrands 31 der leitfähigen Schicht 30 erstreckt, aus dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81, die elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbunden sind, entnommen bzw. ausgespeist werden. Wenn der leitfähige Rahmen 70 einen geringeren elektrischen Widerstand als die leitfähige Schicht 30 hat, kann der in dem leitfähigen Rahmen 70 entlang des Außenrands 31 der leitfähigen Schicht 30 erzeugte Hochfrequenzstrom leicht fließen, um den Antennengewinn in der Patch-Antenne, die die leitfähige Schicht 30 und den leitfähigen Rahmen 70 als Antennenleiter verwendet, zu verbessern. Als Index zur Bewertung der Höhe des „elektrischen Widerstands“, auf den hier Bezug genommen wird, kann ein Flächenwiderstandswert (Einheit: Ohm pro Quadrat) genannt werden.
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Somit bewirkt die in 1 gezeigte Konfiguration, dass jedes aus der leitfähigen Schicht 30 und dem leitfähigen Rahmen 70 als Teil der Patch-Antenne zum Übertragen und Empfangen einer Funkwelle in einem bestimmten Frequenzband fungieren (Durchführung von einem oder beidem aus der Übertragung und dem Empfang). Durch diese Anordnung können das Fensterglas 100A und die Fensterglasvorrichtung 201 selbst dann eine Funkwelle in einem bestimmten Frequenzband mit hohem Gewinn übertragen und empfangen, wenn die leitfähige Schicht 30 einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist.
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Der leitfähige Rahmen 70 fungiert als Diversity-Antenne, die die Vielzahl von Speisepunkten 80 und 81 als die Speisepunkte verwendet (im Folgenden auch als „Diversity-Antenne DA“ bezeichnet), da ein Hochfrequenzstrom aus den Speisepunkten 80 und 81 entnommen bzw. ausgespeist werden kann, die an voneinander entfernten Positionen angeordnet sind. Somit arbeitet der leitfähige Rahmen 70 als die Diversity-Antenne DA, die eine Funkwelle in einem bestimmten Frequenzband überträgt und empfängt.
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Wenn die Anzahl der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbundenen Speisepunkte wie auf diese Weise zwei beträgt, kann die Diversity-Antenne DA als eine Diversity-Antenne DA mit zwei Kanälen bereitgestellt werden. Wenn die Anzahl der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbundenen Speisepunkte auf zumindest N (Ganzzahl, die die Formel N≧3 erfüllt) eingestellt ist, kann die Diversity-Antenne DA als eine Diversity-Antenne DA mit N Kanälen operieren.
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Der leitfähige Rahmen 70 ist dazu eingerichtet, um die Diversity-Antenne DA einschließlich einer ersten Patch-Antenne mit dem Speisepunkt 80 als Speisepunkt und einer zweiten Patch-Antenne mit dem Speisepunkt 81 als Speisepunkt zu sein. Die erste Patch-Antenne und die zweite Patch-Antenne werden auch die Antenne ANT1" und „die Antenne ANT2" genannt. Die Antenne ANT1 ist eine Antenne, die durch den Speisepunkt 80 gespeist wird und den leitfähigen Rahmen 70 (oder sowohl die leitfähige Schicht 30 als auch den leitfähigen Rahmen 70) als Antennenleiter verwendet. Die Antenne ANT2 ist eine Antenne, die durch den Speisepunkt 81 gespeist wird und den leitfähigen Rahmen 70 (oder sowohl die leitfähige Schicht 30 als auch den leitfähigen Rahmen 70) als Antennenleiter verwendet.
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Die Antenne ANT1, die den Speisepunkt 80 als einen Speisepunkt hat, kann als eine erste Schlitzantenne arbeiten, so dass der Spalt zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 und dem Fensterrahmen 63 als ein Schlitz genutzt wird. Ebenso kann die Antenne ANT2, die den Speisepunkt 81 als einen Speisepunkt hat, als eine zweite Schlitzantenne arbeiten, so dass der Spalt zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 und dem Fensterrahmen 63 als ein Schlitz genutzt wird.
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Die Antenne ANT1 und die Antenne ANT2 werden auch gemeinsam als „die Antenne ANT“ bezeichnet. Die Antenne ANT kann als eine Empfangsantenne zum Empfang einer Funkwelle außerhalb eines Fahrzeugs, wie beispielsweise einer Rundfunkwelle, oder als eine Drahtloskommunikationsantenne zur Übertragung und zum Empfang einer Funkwelle zwischen der Antenne und einem Kommunikationsgerät außerhalb eines Fahrzeugs verwendet werden.
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Die Antenne ANT kann eine Antenne sein, die dazu eingerichtet ist, um eine Funkwelle in einem UHF-Band (UHF: Ultrahochfrequenz) unter Verwendung von Frequenzen von beispielsweise 300 MHz bis 3 GHz zu übertragen und zu empfangen. Zu den spezifischen Beispielen für Frequenzbereiche im UHF-Band gehört ein Frequenzbereich für terrestrischen digitalen Fernsehrundfunk (beispielsweise Frequenzen von 470 MHz bis 713 MHz).
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Die Antenne ANT kann eine Antenne sein, die dazu eingerichtet ist, um eine Funkwelle in einem VHF-Band (VHF: Sehr hohe Frequenz) unter Verwendung von Frequenzen von beispielsweise 30 MHz bis 300 MHz zu übertragen und zu empfangen. Spezifische Beispiele für Frequenzbereiche im VHF-Band umfassen einen Frequenzbereich für FM-Rundfunk (beispielsweise Frequenzen von 76 MHz bis 108 MHz) und einen Frequenzbereich für DAB Band III (beispielsweise Frequenzen von 174 MHz bis 240 MHz).
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Wenn der leitfähige Rahmen 70 dazu eingerichtet ist, in Form einer geschlossenen Schleife ausgebildet zu sein, ermöglicht der leitfähige Rahmen 70, dass ein Hochfrequenzstrom leicht darin fließt, wodurch der Antennengewinn der Antenne ANT verbessert wird. Der leitfähige Rahmen 70 kann teilweise ausgeschnitten sein. Die Form des leitfähigen Rahmens 70 ist nicht darauf beschränkt, eine im Wesentlichen viereckige Form zu haben. Der leitfähige Rahmen kann auch in anderen polygonalen Formen, beispielsweise in einer im Wesentlichen dreieckigen Form, ausgebildet sein.
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Wenn der Speisepunkt 80 in der Nähe eines Eckrandabschnitts 73a des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, ist der Speisepunkt in der Nähe eines Seitenrandabschnitts 70a, der sich in der X-Achsen-Richtung (beispielsweise einer horizontalen Richtung) erstreckt, und eines Seitenrandabschnitts 70c, der sich in der Y-Achsen-Richtung (beispielsweise einer Höhenrichtung) erstreckt, angeordnet, was den Antennengewinn sowohl für eine horizontal polarisierte Welle als auch eine vertikal polarisierte Welle verbessert.
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Wenn der Speisepunkt 81 in der Nähe eines Eckrandabschnitts 73b des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, ist der Speisepunkt in der Nähe eines Seitenrandabschnitts 70b, der sich in X-Achsen-Richtung (beispielsweise in horizontaler Richtung) erstreckt, und eines Seitenrandabschnitts 70d, der sich in Y-Achsen-Richtung (beispielsweise in Höhenrichtung) erstreckt, angeordnet, was den Antennengewinn sowohl für eine horizontal polarisierte Welle als auch für eine vertikal polarisierte Welle verbessert.
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Wenn der Speisepunkt 80 in der Nähe des Eckrandabschnitts 73a des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, werden an den Seitenrandabschnitten 70a und 70b, die sich in Y-Richtung gegenüberliegen, elektrische Felder erzeugt, die gleichmäßig in Richtung der positiven Seite oder negativen Seite der Y-Achsen-Richtung gerichtet sind, während an den Seitenrandabschnitten 70c und 70d, die sich in X-Achsen-Richtung gegenüberliegen, elektrische Felder erzeugt werden, die gleichmäßig in Richtung der positiven Seite oder negativen Seite der X-Achsen-Richtung gerichtet sind. Die Richtungen der jeweiligen elektrischen Felder werden auf diese Weise gleichmäßig bzw. uniform, was die Emissivitätseffizienz der Antenne ANT1 verbessert. Dies gilt auch für die Antenne ANT2 mit dem Speisepunkt 81 als Speisepunkt.
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Die Seitenrandabschnitte 70a und 70b, die sich in X-Achsen-Richtung erstrecken, erzeugen elektrische Felder in der Y-Achsen-Richtung, während die Seitenrandabschnitte 70c und 70d, die sich in Y-Achsen-Richtung erstrecken, elektrische Felder in der X-Achsen-Richtung erzeugen. Wenn der Speisepunkt 80 in der Nähe des Eckrandabschnitts 73a angeordnet ist, können die elektrischen Felder in der X-Achsen-Richtung und der Y-Achsen-Richtung leicht empfangen werden, um den Antennengewinn bezüglich sowohl einer horizontal polarisierten Welle als auch einer vertikal polarisierten Welle zu verbessern, selbst in einem Installationszustand, in dem das Fensterglas 100A so installiert ist, dass es schräg zur horizontalen Ebene oder einer vertikalen Ebene liegt. Dies gilt auch für die Antenne ANT2 mit dem Speisepunkt 81 als Speisepunkt.
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Der Speisepunkt 80 kann in der Nähe eines anderen Eckrandabschnitts des leitfähigen Rahmens 70 (beispielsweise des Eckrandabschnitts 73b, eines Eckrandabschnitts 73c, oder eines Eckrandabschnitts 73d) angeordnet sein. Selbst wenn der Speisepunkt 80 in der Nähe eines anderen Eckrandabschnitts angeordnet ist, wird der Antennengewinn sowohl für eine horizontal polarisierte Welle als auch für eine vertikal polarisierte Welle verbessert, wie in dem Fall, dass der Speisepunkt 80 in der Nähe des Eckrandabschnitts 73a angeordnet ist. Ebenso kann der Speisepunkt 81 in der Nähe eines anderen Eckrandabschnitts des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet sein (beispielsweise des Eckrandabschnitts diagonal zum Eckrandabschnitt in der Nähe des Speisepunkts 80). Selbst wenn der Speisepunkt 81 in der Nähe eines anderen Eckrandabschnitts angeordnet ist, wird der Antennengewinn sowohl für eine horizontal polarisierte Welle als auch für eine vertikal polarisierte Welle verbessert, wie in dem Fall, dass der Speisepunkt 81 in der Nähe des Eckrandabschnitts 73b angeordnet ist.
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Die Nähe des Eckrandabschnitts 73a kann als ein Bereich definiert werden, die die Formel 0≦Dx/Lx≦0,26 erfüllt, wobei die Länge des Seitenrandabschnitts 70a, der sich von dem Eckrandabschnitt 73a in Richtung der X-Richtung erstreckt, oder der Gegenüberliegungsabstand zwischen dem Seitenrandabschnitt 70c und dem Seitenrandabschnitt 70d eine Länge LX ist, und die Distanz von dem Eckrandabschnitt 73a in X-Achsen-Richtung DX ist. Die Nähe des Eckrandabschnitts 73a kann auch als ein Bereich definiert werden, der die Formel 0≦DY/LY≦0,28 erfüllt, wobei die Länge des Seitenrandabschnitts 70c, der sich von dem Eckrandabschnitt 73a in Richtung der Y-Richtung erstreckt, oder der Gegenüberliegungsabstand zwischen dem Seitenrandabschnitt 70a und dem Seitenrandabschnitt 70b eine Länge LY ist, und die Distanz von dem Eckrandabschnitt 73a in Y-Achsen-Richtung DY ist. Die Nähe einer davon verschiedenen Ecke des leitfähigen Rahmens 70 (wie der Eckrandabschnitt 73b, der Eckrandabschnitt 73c oder der Eckrandabschnitt 73d) kann auf vergleichbare Weise definiert werden.
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Das Fensterglas 100A kann derart an dem Fensterrahmen 63 montiert sein, dass sich die Hauptoberfläche 11 in einer im Wesentlichen horizontalen Position befindet. In diesem Fall bedeutet die Formulierung „im Wesentlichen horizontale Position“ oder „im Wesentlichen horizontale Richtung“ einen Winkelbereich innerhalb von ±30° zur horizontalen Ebene. Der Winkelbereich kann innerhalb von ±15°, ±10°, ±5° oder ±3° liegen. Als das Fensterglas 100A, das montiert ist, um die Hauptoberfläche 11 in einer im Wesentlichen horizontalen Position angeordnet zu haben, kann beispielsweise ein Dachglas genannt werden. Beispielsweise kann das Fensterglas 100A ein Dachglas sein, bei dem die beiden Antennen ANT1 und ANT2 derart angeordnet sind, um eine Funkwelle mit einer Frequenz im selben Band zu übertragen und zu empfangen. Durch diese Anordnung umfasst die Diversity-Antenne DA die zwei Antennen ANT1 und ANT2, um eine polarisierte Welle (beispielsweise eine polarisierte Welle mit einer Frequenz im gleichen Band, wie eine linear polarisierte Welle und eine zirkular polarisierte Welle) zu empfangen, die aus der vertikalen Richtung (Zenitrichtung) ankommt. Insbesondere kann die Diversity-Antenne DA derart eingerichtet sein, um die beiden Antennen ANT1 und ANT2 zu umfassen, um eine Funkwelle für Satellitenkommunikation zu übertragen und zu empfangen (beispielsweise eine Funkwelle, die als zirkular polarisierte Welle ankommt) oder um ein GNSS-Signal in einem bestimmten Frequenzband zu empfangen. Das bestimmte Frequenzband kann das 1,2-GHz-Band oder das 1,6-GHz-Band sein. Das 1,2-GHz-Band kann beispielsweise von 1,226 GHz bis 1,228 GHz reichen, und das 1,6-GHz-Band kann beispielsweise von 1,559 GHz bis 1,606 GHz reichen. Jede von zwei Antennen ANT1 und ANT2 kann dazu eingerichtet sein, um in der Lage zu sein, ein SDARS-Signal (SDARS: Satelliten-Digital-Audio-Funkdienst) im S-Band des 2,3-GHz-Bandes (2,320 GHz bis 2,345 GHz) zu empfangen.
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Wenn die leitfähige Schicht 30 einen Flächenwiderstand von höchstens 300 Ohm pro Quadrat aufweist, hat die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn. Die leitfähige Schicht 30 hat im Hinblick auf die Verbesserung des Gewinns der Antenne ANT einen Flächenwiderstand von vorzugsweise höchstens 200 Ohm pro Quadrat, weiter vorzugsweise höchstens 100 Ohm pro Quadrat, weiter vorzugsweise höchstens 80 Ohm pro Quadrat. Es ist akzeptabel, dass der Flächenwiderstand der leitfähigen Schicht 30 eine Untergrenze höher als der Flächenwiderstand des leitfähigen Rahmens 70, beispielsweise mindestens 5 Ohm pro Quadrat, ist.
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Es ist im Hinblick auf die Verbesserung des Gewinns der Antenne ANT akzeptabel, dass der Flächenwiderstand des leitfähigen Rahmens 70 eine Obergrenze niedriger als der Flächenwiderstand der leitfähigen Schicht 30, beispielsweise von vorzugsweise höchstens 2 Ohm pro Quadrat, noch bevorzugter von höchstens 1 Ohm pro Quadrat, ist. Die elektrischen Widerstandsniveaus des leitfähigen Rahmens 70 und der leitfähigen Schicht 30 können beispielsweise unter Verwendung von beiden Flächenwiderständen als Index auf diese Weise miteinander verglichen werden.
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Wenn das Fensterglas 100A derart an der Fahrzeugkarosserie 62 installiert ist, dass der leitfähige Rahmen 70 in einem Abstand entfernt von der Fahrzeugkarosserie positioniert ist, um kapazitiv mit der Fahrzeugkarosserie gekoppelt zu sein, hat die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn. Dies liegt daran, dass ein um den leitfähigen Rahmen 70 herum erzeugter Hochfrequenzstrom über kapazitive Kopplung durch die Fahrzeugkarosserie 62 fließt, um den Bereich bzw. die Fläche eines Leiterbereichs zu vergrößern, in dem der Hochfrequenzstrom fließt. Wenn beispielsweise die Koppelkapazität zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 und der Fahrzeugkarosserie 62 der Antenne ANT mindestens 0,4 pF beträgt, weist die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn auf. Die untere Grenze der Koppelkapazität liegt im Hinblick auf eine Erhöhung des Gewinns der Antenne ANT vorzugsweise bei zumindest 1,0 pF, noch bevorzugter bei zumindest 2,0 pF. Die Obergrenze der Koppelkapazität ist nicht besonders begrenzt und kann beispielsweise auf höchstens 200 pF eingestellt werden.
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Wenn der Rahmen 61 des Fensterrahmens 63 einen Abschnitt umfasst, der mit zumindest einem Abschnitt des Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70 überlappt, oder einen Abschnitt, der sich außerhalb zumindest eines Abschnitts des Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70 befindet, in Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen, hat die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn. Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform befindet sich in Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen der gesamte Rahmen 61 außerhalb des gesamten Außenrands 72.
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Wenn beispielsweise die Gegenüberliegungsdistanz zwischen dem Rahmen 61 des Fensterrahmens 63 und dem Außenrand 72 des leitfähigen Rahmens 70 (wie die Gegenüberliegungsdistanz zwischen der Rahmenseite 61b des Fensterrahmens 63 und dem Außenrand 72 des Seitenrandabschnitts 70b) in Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen zumindest 0 mm und höchstens 50 mm beträgt, hat die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn.
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2 ist eine vergrößerte Draufsicht, die zeigt, wie die leitfähige Schicht mit dem leitfähigen Rahmen überlappt. Wenn der Innenrand 71 des leitfähigen Rahmens 70 in der Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen näher an dem Außenrand 31 der leitfähigen Schicht 30 gebracht wird, hat die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn. Beispielsweise hat, wenn zumindest ein Abschnitt des leitfähigen Rahmens 70 in Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen die leitfähige Schicht 30 überlappt und wenn sich der Außenrand 72 des leitfähigen Rahmens 70 innerhalb einer Distanz von 10 mm außerhalb von dem Außenrand 31 der leitfähigen Schicht 30 befindet, die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn. In diesem Fall beträgt der Abstand d zwischen dem Außenrand 72 des leitfähigen Rahmens 70 und dem Außenrand 31 der leitfähigen Schicht 30 vorzugsweise höchstens 10 mm. Der Abstand d beträgt im Hinblick auf die Verbesserung des Gewinns der Antenne ANT vorzugsweise höchstens 5 mm. Es sollte bemerkt werden, dass im Hinblick auf die Verbesserung des Gewinns der Antenne ANT die Distanz d vorzugsweise zumindest 1 mm beträgt.
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Alternativ hat, wenn der leitfähige Rahmen 70 in der Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen keinen Abschnitt aufweist, der mit der leitfähigen Schicht 30 überlappt, und wenn der Innenrand 71 des leitfähigen Rahmens 70 innerhalb einer Distanz von 5 mm außerhalb des Außenrands 31 der leitfähigen Schicht 30 vorhanden ist, die Antenne ANT einen verbesserten Gewinn. Die Distanz zwischen dem Innenrand 71 des leitfähigen Rahmens 70 und dem Außenrand 31 der leitfähigen Schicht 30 beträgt m Hinblick auf die Verbesserung des Gewinns der Antenne ANT vorzugsweise höchstens 3 mm, noch bevorzugter höchstens 1 mm. Es sollte bemerkt werden, dass der leitfähige Rahmen 70 unabhängig davon, ob der leitfähige Rahmen mit zumindest einem Abschnitt der leitfähigen Schicht 30 überlappt oder nicht, derart ausgestaltet werden kann, um eine gewünschte Breite zu haben. Der leitfähige Rahmen 70 kann beispielsweise eine Breite aufweisen, die auf 1 mm bis 20 mm, 2 mm bis 15 mm, 3 mm bis 10 mm, oder 3 mm bis 7 mm eingestellt ist.
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Bei der in 1 gezeigten Ausführungsform entspricht eine Länge (L/2), die die Hälfte der Umfangslänge L des Innenrands 71 oder des Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70 ist, im Wesentlichen „λ/4×k×(2×N+1)“, so dass der leitfähige Rahmen 70 bei einer hohen Frequenz in Resonanz gebracht wird, wobei λ die Wellenlänge in Luft hinsichtlich einer Funkwelle in einem von dem leitfähigen Rahmen 70 (Diversity-Antenne DA) empfangenen Frequenzband repräsentieren kann, k die Wellenlängenreduktionsrate der Glasplatte 10 repräsentiert, und N eine Ganzzahl von 1 oder mehr ist. Nichtsdestotrotz entspricht, da die Größe des Fensterrahmens 63 je nach Fahrzeugtyp variiert, die Länge (L/2), die die Hälfte der Umfangslänge L des leitfähigen Rahmens 70 ist, nicht immer im Wesentlichen „λ/4×k×(2×N+1)“ gemäß der Größe des Fensterrahmens 63 in einigen Fällen.
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Um einem solchen Fall zu begegnen, ist es ratsam, dass das Fensterglas 100A gemäß dieser Ausführungsform einen Masseleiter 75 an einer von den Speisepunkten 80 und 81 wie in 1 gezeigt entfernten Position aufweist. Der Masseleiter 75 ist elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbunden und ist ein Beispiel für einen Masseleiter, der das gleiche Potential wie die Erde hat. Der Masseleiter 75 kann beispielsweise eine Masseelektrode sein, die elektrisch mit dem Erdpotential verbunden ist. Die Position eines Gegenknotens einer stehenden Welle, die entlang des leitfähigen Rahmens 70 erzeugt wird, kann sich durch Steuern der Position des Masseleiters 75, der elektrisch mit dem Erdpotenzial (wie dem Erdpotenzial der Fahrzeugkarosserie 62 oder des Fensterrahmens 63) verbunden ist, an der Position des Masseleiters 75 befinden. Auf diese Weise können die Positionen von Gegenknoten einer stehenden Welle, die entlang des leitfähigen Rahmens 70 erzeugt wird, leicht derart gesteuert werden, um sich an den Positionen der Speisepunkte 80 und 81 zu befinden, um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern.
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Der Masseleiter 75 kann in der Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen aus dem leitfähigen Rahmen 70 herausragen. Durch diese Anordnung kann ein leitfähiges Element, beispielsweise ein Leiter zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen dem Erdpotential und dem Masseleiter 75, leicht mit dem Masseleiter 75 in Kontakt gebracht werden. Obwohl der Masseleiter vorzugsweise in einer rechteckigen oder polygonalen Form, wie beispielsweise einer quadratischen Form, einer im Wesentlichen quadratischen Form, einer länglichen Form, oder einer im Wesentlichen länglichen Form, ausgebildet sein kann, gibt es in Hinblick auf die Montage keine Beschränkung auf diese Formen. Der Masseleiter kann auch in einer anderen Form ausgebildet sein, wie beispielsweise einer kreisförmigen Form, einer im Wesentlichen kreisförmigen Form, einer elliptischen Form, oder einer im Wesentlichen elliptischen Form.
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3 ist eine schematische Ansicht, die einige Pfadlängen veranschaulicht, die sich entlang des leitfähigen Rahmens gemäß einer Betriebsart erstrecken, bei der ein Masseleiter elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen verbunden ist. Der Masseleiter 75 umfasst einen Massepunkt 75a an dem leitfähigen Rahmen 70.
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La1 ist definiert, um eine Distanz im Uhrzeigersinn von dem Speisepunkt 80 zum Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 darzustellen, während La2 definiert ist, um eine Distanz gegen den Uhrzeigersinn vom Speisepunkt 80 zum Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 darzustellen. Jedes aus La1 und La2 ist eine tatsächliche Länge des Pfads entlang des Innenrands 71 oder des Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70. Der Hochfrequenzstrom, der entlang des leitfähigen Rahmens 70 fließt, wird vom Speisepunkt 80 aus gesehen am Massepunkt 75a maximal.
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Wenn zumindest eines aus L
a1 und L
a2 im Wesentlichen gleich einem geraden Vielfachen von (λ/4×k) ist, tritt zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Massepunkt 75a eine Resonanz auf. Auf diese Weise kann die Position eines Gegenknotens einer stehenden Welle, die entlang des leitfähigen Rahmens 70 erzeugt wird, derart gesteuert werden, um sich an der Position des Speisepunkts 80 zu befinden, um den Antennengewinn der Antenne ANT1 zu verbessern. Mit anderen Worten werden die folgenden Formeln aa und bb aufgestellt, wobei jedes aus N
1 und N
2 eine Ganzzahl von 1 oder mehr ist:
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Mindestens eine aus Formel aa oder Formel bb kann erfüllt sein.
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Ebenso ist La3 definiert, um eine Distanz im Uhrzeigersinn vom Speisepunkt 81 zum Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 darzustellen, während La4 definiert ist, um eine Distanz gegen den Uhrzeigersinn vom Speisepunkt 81 zum Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 darzustellen. Jedes aus La3 und La4 ist eine tatsächliche Länge des Pfads entlang des Innenrands 71 oder des Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70. Der Hochfrequenzstrom, der entlang des leitfähigen Rahmens 70 fließt, wird vom Speisepunkt 81 aus gesehen am Massepunkt 75a maximal.
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Wenn zumindest eines aus L
a3 und L
a4 im Wesentlichen gleich einem geraden Vielfachen von (λ/4×k) ist, tritt zwischen dem Speisepunkt 81 und dem Massepunkt 75a eine Resonanz auf. Auf diese Weise kann die Position eines Gegenknotens einer stehenden Welle, die entlang des leitfähigen Rahmens 70 erzeugt wird, derart gesteuert werden, um sich an der Position des Speisepunkts 81 zu befinden, um den Antennengewinn der Antenne ANT2 zu verbessern. Mit anderen Worten, die folgenden Formeln cc und dd werden aufgestellt, wobei jedes aus N
3 und N
4 eine Ganzzahl von 1 oder mehr ist:
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Mindestens eine aus Formel cc oder Formel dd kann erfüllt sein.
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Bezüglich Formel aa, Formel bb, Formel cc, und Formel dd kann, wenn zumindest eine der folgenden Formel 1a oder der folgenden Formel 1b erfüllt ist, und wenn zumindest eine der folgenden Formel 1c oder der folgenden Formel 1d erfüllt ist, die Diversity-Antenne DA unter Berücksichtigung von Herstellungsfehlern oder einem anderen Faktor von etwa ±λ/4×k einen verbesserten Antennengewinn aufweisen:
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Vorzugsweise sind beide der Formeln 1a und 1b oder beide der Formeln 1c und 1d erfüllt. Noch bevorzugter sind alle der Formeln 1a, 1b, 1c und 1d erfüllt.
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Im Hinblick auf die Verbesserung des Antennengewinns der Diversity-Antenne DA ist zumindest eine der folgenden Formel 2a oder der folgenden Formel 2b vorzugsweise erfüllt, und zumindest eine der folgenden Formel 2c oder der folgenden Formel 2d vorzugsweise erfüllt:
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Vorzugsweise sind beide aus Formeln 2a, 2b oder beide aus Formeln 2c und 2d erfüllt. Noch bevorzugter sind alle der Formel 2a, Formel 2b, Formel 2c, und Formel 2d erfüllt.
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Im Hinblick auf die Verbesserung des Antennengewinns der Diversity-Antenne DA ist zumindest eine aus der folgenden Formel 3a oder der folgenden Formel 3b vorzugsweise erfüllt, und zumindest eine aus der folgenden Formel 3c oder der folgenden Formel 3d vorzugsweise erfüllt:
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Vorzugsweise sind beide Formeln 3a und 3b oder beide Formeln 3c und 3d erfüllt. Noch bevorzugter sind alle aus Formel 3a, Formel 3b, Formel 3c, und Formel 3d erfüllt.
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Um bei einer Diversity-Antenne unter Verwendung von mehreren Antennen einen höheren Diversity-Effekt zu erzielen, ist es wichtig, eine Isolierung zwischen jeweiligen Antennen sicherzustellen. Bei herkömmlichen Diversity-Antennen sind unabhängige Antennen mit verschiedenen Speisepunkten räumlich voneinander getrennt, um eine erforderliche Isolierung zwischen den jeweiligen Antennen zu gewährleisten. Um den leitfähigen Rahmen 70 zur Realisierung einer Diversity-Antenne zum Übertragen und Empfangen einer Funkwelle in einem bestimmten Frequenzband zu verwenden, werden mehrere Speisepunkte elektrisch und gemeinsam mit dem einzelnen leitfähigen Rahmen 70 verbunden. Aus diesem Grund ist es notwendig, eine gewisse Isolierung zu gewährleisten, um zu verhindern, dass die Vielzahl von Speisepunkten Interferenzen verursachen.
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Bezüglich der Distanz vom Speisepunkt 80 zum Speisepunkt 81 entlang des leitfähigen Rahmens 70 ist Lb1 derart definiert, um eine Distanz nicht über den Massepunkt 75a zu repräsentieren, während Lb2 derart definiert ist, um eine Distanz über den Massepunkt 75a zu repräsentieren. Jedes aus Lb1 und Lb2 ist eine tatsächliche Länge des Pfads entlang des Innenrands 71 oder des Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70. Ein Hochfrequenzstrom, der entlang des leitfähigen Rahmens 70 über den Massepunkt fließt, macht am Massepunkt 75a eine Phasenverschiebung von 180°. Dies bedeutet, dass sich die elektrische Länge vom Speisepunkt 80 zum Speisepunkt 81 über den Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 mit (λ/2×k) geändert hat.
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Mit anderen Worten kann, wenn die Pfaddifferenz zwischen (Lb1) und (Lb2+λ/2×k) im Wesentlichen gleich einem ungeraden Vielfachen von (λ/2×k) ist, die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 sichergestellt werden. Wenn der Speisepunkt 81 vom Speisepunkt 80 aus gesehen an einer Position angeordnet ist, an der ein nicht über den Massepunkt 75a übertragenes Signal und ein über den Massepunkt 75a übertragenes Signal eine Phasenverschiebung von 180° (ungeradzahliges Vielfaches von (λ/2×k)) aufweisen, gelangt bzw. leckt kein Signal vom Speisepunkt 80 zum Speisepunkt 81. Dies bedeutet, dass die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 zunimmt (mit anderen Worten, die Kopplung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 abnimmt).
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Wenn die folgende Formel 1e erfüllt ist, wobei M eine Ganzzahl von 1 oder mehr ist, kann die Diversity-Antenne DA unter Berücksichtigung von Herstellungsfehlern und einem anderen Faktor von etwa ±λ/3×k einen verbesserten Antennengewinn aufweisen:
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In Hinblick auf eine Verbesserung des Antennengewinns der Diversity-Antenne DA ist die folgende Formel 2e vorzugsweise erfüllt, und die folgende Formel 3e ist noch bevorzugter erfüllt:
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λ kann die Wellenlänge in Luft hinsichtlich einer Funkwelle darstellen, die in einem Frequenzband enthalten ist, das von der Diversity-Antenne DA empfangen wird, oder vorzugsweise die Wellenlänge in Luft hinsichtlich aller in dem Frequenzband enthaltenden Funkwellen sein. Dies gilt auch für λ in den später beschriebenen Formeln.
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Der Massepunkt 75a ist in Hinblick auf Verbesserung des Antennengewinns der Diversity-Antenne DA vorzugsweise direkt mit dem Erdpotential verbunden. Beispielsweise kann der Massepunkt 75a durch eine direkte Verbindung mit der Fahrzeugkarosserie 62, wie dem Fensterrahmen 63, elektrisch verbunden sein, um eine direkte Verbindung mit dem Erdpotential zu haben. Der Massepunkt 75a kann durch kapazitive Kopplung elektrisch mit dem Erdpotential verbunden sein.
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Der leitfähige Rahmen 70 ist in dieser Ausführungsform in der Draufsicht auf die Glasplatte 10 gesehen in einer im Wesentlichen rechteckigen Form ausgebildet. Die Speisepunkte 80 und 81 können an jedem von gegenüberliegenden Randabschnitten des leitfähigen Rahmens 70 (beispielsweise ein rechter Randabschnitt und ein linker Randabschnitt, oder ein oberer Randabschnitt und ein unterer Randabschnitt) angeordnet sein, um die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 auf einfache Weise zu gewährleisten. Die Speisepunkte 80 und 81 können auch an jedem von benachbarten Randabschnitten des leitfähigen Rahmens 70 (beispielsweise ein oberer Randabschnitt und ein rechter Randabschnitt, oder ein unterer Randabschnitt und ein linker Randabschnitt) angeordnet sein, um die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 zu gewährleisten.
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4 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. 5 ist eine Querschnittsansicht, die das Konfigurationsbeispiel der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß der zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Bezüglich der zweiten Ausführungsform sind die Erläuterungen von Elementen, Funktionen und Vorteilen vergleichbar mit der ersten Ausführungsform auch für die zweite Ausführungsform gültig und werden daher weggelassen. Die in 4 gezeigte Fensterglasvorrichtung 202 umfasst ein Fensterglas für ein Fahrzeug 100B und einen leitfähigen Rahmen 63 mit dem daran montierten Fensterglas 100B. An dem Fensterrahmen 63 kann eine Glasplatte 10 durch Bonden bzw. Verbinden eines Umfangsrandabschnitts einer Hauptoberfläche 11 der Glasplatte mit dem Fensterrahmen 63 unter Verwendung eines Adhäsivs bzw. Klebstoffs 64 wie beispielsweise eines Urethanharzes montiert sein, wie in 5 gezeigt ist.
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Wie in 4 gezeigt, ist die zweite Ausführungsform verschieden von der ersten Ausführungsform in Hinblick auf die Konfiguration eines Masseleiters 75. Der Masseleiter 75 gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst einen Masseleiterdraht 76, der mit einem Massepunkt 75a verbunden und derart gebogen ist, um sich in zwei entgegengesetzte Richtungen zu verzweigen. Der Masseleiterdraht 76 ist durch kapazitive Kopplung mit dem Erdpotential verbunden. Die Bereitstellung des gebogenen Masseleiterdrahts 76 erleichtert die elektrische Verbindung zwischen dem Massepunkt 75a und dem Erdpotenzial durch kapazitive Kopplung.
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Der Masseleiterdraht 76 kann sich beispielsweise in der Draufsicht auf das Fensterglas 10 gesehen entlang eines leitfähigen Rahmens 70 und eines Fensterrahmens 63 zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 und dem Fensterrahmen 63 erstrecken. In der in 4 gezeigten Ausführungsform ist der Masseleiterdraht 76 ein T-förmiges Element mit dem Massepunkt 75a an einem unteren Ende der T-Form angeordnet, und ist dazu eingerichtet, um sich in einem Spalt zwischen einem Außenrand 72 des leitfähigen Rahmens 70 und einer Rahmenseite 61b des Fensterrahmens 63 zu erstrecken.
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Der als das T-förmige Element ausgebildete Masseleiterdraht 76 umfasst Abschnitte, die sich von einem Verzweigungspunkt 76a der T-Form zu zwei offenen Enden erstrecken (ein erstes offenes Ende 76b und ein zweites offenes Ende 76c). a1 ist definiert, um die Distanz (Pfadlänge) vom Verzweigungspunkt 76a zum ersten offenen Ende 76b darzustellen, während a2 definiert ist, um die Distanz (Pfadlänge) vom Verzweigungspunkt 76a zum zweiten offenen Ende 76c darzustellen. Wenn die Länge a1 eine Länge nahe (λ/4×k) ist, ist es möglich, einen vergleichbaren Effekt wie bei einer Betriebsart zu erlangen, bei der der Massepunkt 75a direkt mit dem Erdpotential verbunden ist, wie in der ersten Ausführungsform. Ein Abschnitt des Leiterdrahtes vom Massepunkt 75a von dem ersten offenen Ende 76b fungiert als offene L-förmige Stichleitung. Ebenso ist es möglich, einen vergleichbaren Effekt wie bei einer Betriebsart zu erlangen, bei der der Massepunkt 75a direkt mit dem Erdpotential verbunden ist, wie bei der ersten Ausführungsform, wenn die Länge a2 eine Länge nahe (λ/4×k) ist. Ein Abschnitt des Leiterdrahtes vom Massepunkt 75a von dem zweiten offenen Ende 76c fungiert als offene L-förmige Stichleitung.
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Wenn beispielsweise die Distanz a1 die folgende Formel 4a erfüllt und die Distanz a2 die folgende Formel 5a erfüllt, kann die Diversity-Antenne DA einen verbesserten Antennengewinn aufweisen:
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In Hinblick auf ein Sicherstellen eines geeigneten Antennengewinns für die Diversity-Antenne DA ist es nicht unbedingt erforderlich, dass beide Formeln 4a und 5a erfüllt sind. Es kann auch nur eine aus Formel 4a oder Formel 5a erfüllt sein.
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In Hinblick auf ein Sicherstellen eines geeigneteren Antennengewinns für die Diversity-Antenne DA ist es bevorzugt, dass der Abstand a1 und der Abstand a2 zumindest eine aus der folgenden Formel 4b oder der folgenden Formel 5b erfüllt, bevorzugter beide der folgenden Formeln erfüllt:
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6 ist eine Draufsicht, die ein Konfigurationsbeispiel einer Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeugeinschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß einer dritten Ausführungsform veranschaulicht. Bezüglich der dritten Ausführungsform sind die Erläuterungen von Elementen, Funktionen und Vorteilen vergleichbar mit der ersten und zweiten Ausführungsform auch für die dritte Ausführungsform gültig und werden daher weggelassen. Die in 6 gezeigte Fensterglasvorrichtung 203 umfasst ein Fensterglas für ein Fahrzeug 100C und einen leitfähigen Fensterrahmen 63 mit dem daran montierten Fensterglas 100C. Die dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform in Hinblick auf die Ausgestaltung bzw. Konfiguration eines Masseleiters 75. Der Masseleiter 75 gemäß der dritten Ausführungsform umfasst einen Masseleiterdraht 76, der mit einem Massepunkt 75a verbunden und in einer einzelnen Richtung gebogen ist. Der Masseleiterdraht 76 ist durch kapazitive Kopplung mit dem Erdpotential verbunden. Die Bereitstellung des gebogenen Masseleiters 76 erleichtert die elektrische Verbindung zwischen dem Massepunkt 75a und dem Erdpotential durch kapazitive Kopplung.
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Der Masseleiterdraht 76 kann sich beispielsweise in der Draufsicht auf ein Fensterglas 10 gesehen entlang eines leitfähigen Rahmens 70 und eines Fensterrahmens 63 zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 und dem Fensterrahmen 63 erstrecken. In der in 6 gezeigten Ausführungsform ist der Masseleiterdraht 76 ein L-förmiges Element mit dem an einem Ende angeordneten Massepunkt 75a, und ist dazu eingerichtet, um sich in einem Spalt zwischen einem Außenrand 72 des leitfähigen Rahmens 70 und einer Rahmenseite 61b des Fensterrahmens 63 zu erstrecken.
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Der als das L-förmige Element ausgebildete Masseleiterdraht 76 umfasst einen Abschnitt, der sich von einem gebogenen Punkt bzw. Biegungspunkt 76d der L-Form zu einem offenen Ende 76b erstreckt. Die Distanz a in der folgenden Formel ist derart definiert, um die Distanz (Pfadlänge) von dem Biegungspunkt 76d zu dem offenen Ende 76b zu repräsentieren. Wenn die Distanz a eine Länge nahe (λ/4×k) ist, ist es möglich, einen vergleichbaren Effekt wie bei einer Betriebsart zu erlangen, bei der der Massepunkt 75a direkt mit dem Erdpotential verbunden ist, wie bei der ersten Ausführungsform. Ein Abschnitt des Leiterdrahtes von dem Massepunkt 75a von dem offenen Ende 76b fungiert als offene L-förmige Stichleitung.
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Beispielsweise kann, wenn die Distanz a die folgende Formel 6a erfüllt, die Diversity-Antenne DA einen verbesserten Antennengewinn aufweisen:
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In Hinblick auf eine Sicherstellung eines geeigneteren Antennengewinns für die Diversity-Antenne DA erfüllt die Distanz a vorzugsweise die folgende Formel 6b:
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7 ist eine schematische Ansicht, die einige Pfadlängen veranschaulicht, die sich entlang des leitfähigen Rahmens gemäß einer vierten Ausführungsform erstrecken, wobei der leitfähige Rahmen keinen Abschnittmit demselben Potential wie die Erde aufweist. Bezüglich der vierten Ausführungsform sind die Erläuterungen von Elementen, Funktionen und Vorteilen vergleichbar mit der ersten Ausführungsform auch für die vierte Ausführungsform gültig und werden daher weggelassen. Das in 7 gezeigte Fensterglas 100D umfasst einen leitfähigen Rahmen 70, der keinen Abschnittmit demselben Potential wie die Erde aufweist (Abschnitt wie der vorstehend erwähnte Masseleiter 75).
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Wie vorstehend beschrieben entspricht eine Länge (L/2), die die Hälfte der Umfangslänge L eines Innenrands 71 oder eines Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70 ist, im Wesentlichen „λ/4×k×(2×N+1)“, so dass der leitfähige Rahmen 70 zur Resonanz mit einer hohen Frequenz gebracht wird. L ist definiert, um die Umfangslänge L des leitfähigen Rahmens 70 zu repräsentieren, Lc1 ist definiert, um eine Distanz im Uhrzeigersinn von einem Speisepunkt 80 zu einem Speisepunkt 81 entlang des leitfähigen Rahmens 70 zu repräsentieren, und Lc2 ist definiert, um eine Distanz gegen den Uhrzeigersinn von dem Speisepunkt 80 zu dem Speisepunkt 81 entlang des leitfähigen Rahmens 70 zu repräsentieren. Jedes aus Lc1 und Lc2 ist eine tatsächliche Länge des Pfads entlang eines Innenrands 71 oder eines Außenrands 72 des leitfähigen Rahmens 70. λ ist derart definiert, um die Wellenlänge einer Funkwelle in einem Frequenzband zu repräsentieren, das von der Diversity-Antenne DA empfangen wird, k repräsentiert die Wellenlängenreduktionsrate der Glasplatte 10, und jedes aus N und M ist als eine Ganzzahl von 1 oder mehr definiert.
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Bei dieser Ausführungsform kann, wenn die folgende Formel 7a erfüllt ist, die Diversity-Antenne DA unter Berücksichtigung von Herstellungsfehlern und einem anderen Faktor von etwa ±λ/4×k einen verbesserten Antennengewinn aufweisen:
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In Hinblick auf eine Verbesserung des Antennengewinns der Diversity-Antenne DA ist die folgende Formel 7b vorzugsweise erfüllt, und die folgende Formel 7c ist noch bevorzugter erfüllt:
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Wenn die Pfaddifferenz zwischen L
c1 und L
c2 im Wesentlichen gleich einem ungeraden Vielfachen von (λ/2×k) ist, kann die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 sichergestellt werden. In dieser Hinsicht kann, wenn die folgende Formel 8a unter Berücksichtigung von Herstellungsfehlern und einem anderen Faktor von etwa ±λ/3×k erfüllt ist, die Diversity-Antenne DA einen verbesserten Antennengewinn aufweisen, da die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 und dem Speisepunkt 81 sichergestellt werden kann:
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Um den Antennengewinn der Diversity-Antenne DA zu verbessern, wird vorzugsweise die folgende Formel 8b erfüllt, und die folgende Formel 8c wird noch bevorzugter erfüllt:
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8 bis 13 sind perspektivische Explosionsansichten, die Konfigurationsbeispiele der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug gemäß den jeweiligen Ausführungsformen veranschaulichen. Die Fenstergläser, wie beispielsweise das Fensterglas 100A, können irgendeine der in den 8 bis 13 dargestellten Schichtstrukturen aufweisen.
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In den 8 bis 13 kann jedes Fensterglas 101 bis 106 einen Lichtabschirmabschnitt 50 aufweisen, der direkt oder indirekt an der Hauptoberfläche 11 bezüglich der Glasplatte 10 angeordnet ist. Der Lichtabschirmabschnitt 50 ist ein Lichtabschirmfilm zur Abschirmung von beispielsweise sichtbarem Licht. Spezifische Beispiele für den Lichtabschirmfilm umfassen Keramik wie beispielsweise eine schwarze Keramikbeschichtung. In der Draufsicht auf das Fensterglas 10 gesehen kann der Lichtabschirmabschnitt 50 zumindest einen Abschnitt des leitfähigen Rahmens 70 überlappen. Diese Anordnung sorgt für ein gutes Erscheinungsbild des Fensterglases 101, des Fahrzeugdesigns oder dergleichen, da der überlappende Abschnitt bei Betrachtung des Fensterglases 101 aus der Z-Achsen-Richtung (von der Außenseite oder der Innenseite eines Fahrzeugs) nur schwer zu erkennen ist.
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Bei jedem der in den 8, 10 bis 13 dargestellten Konfigurationsbeispiele ist der Lichtabschirmabschnitt 50 zwischen der Glasplatte 10 und dem leitfähigen Rahmen 70 angeordnet. Wie in jeder der 8 und 10 gezeigt, kann der Lichtabschirmabschnitt 50 zwischen der leitfähigen Schicht 30 und dem leitfähigen Rahmen 70 angeordnet sein. Alternativ kann, wie in 9 gezeigt, der leitfähige Rahmen 70 zwischen dem Lichtabschirmabschnitt 50 und der leitfähigen Schicht 30 angeordnet sein. Alternativ kann der Lichtabschirmabschnitt 50 zwischen der Glasplatte 10 und der leitfähigen Schicht 30 angeordnet sein (beispielsweise ein Konfigurationsbeispiel, bei dem weder eine Glasplatte 20 noch eine Zwischenschicht 40 vorhanden ist, in 11).
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Wie in den 10 bis 13 gezeigt, kann jedes der Fenstergläser 103, 104, 105 und 106 die Glasplatte 20 derart angeordnet haben, um der leitfähigen Schicht 30 bezüglich der Glasplatte 10 gegenüberzuliegen. Die Glasplatte 20 ist ein Beispiel der zweiten Glasplatte. In 10 ist die Glasplatte 20 zwischen der Glasplatte 10 und dem leitfähigen Rahmen 70 angeordnet. In 11 ist die Glasplatte 20 zwischen der leitfähigen Schicht 30 und dem leitfähigen Rahmen 70 angeordnet. In 12 ist die Glasplatte 20 zwischen der Glasplatte 10 und der leitfähigen Schicht 30 angeordnet.
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Jede der Zwischenschichten 40 ist ein transparentes oder lichtdurchlässiges bzw. transluzentes dielektrisches Element, das zwischen der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 angeordnet bzw. zwischengelagert ist. Die Glasplatte 10 und die Glasplatte 20 sind durch die Zwischenschicht 40 miteinander gekoppelt. Die Zwischenschicht 40 kann beispielsweise aus thermoplastischem Polyvinylbutyral (PVB) oder aus einem thermoplastischen Ethylenvinylacetatcopolymer (EVA) bestehen. Die Zwischenschicht 40 hat eine Dielektrizitätskonstante von vorzugsweise zumindest 2,4 und höchstens 3,5. Die Zwischenschicht 40 kann zwischen der leitfähigen Schicht 30 und der Glasplatte 20 oder zwischen der Glasplatte 10 und der leitfähigen Schicht 30 angeordnet sein. Die Zwischenschicht 40 kann an jeder der Positionen zwischen der leitfähigen Schicht 30 und der Glasplatte 20 und zwischen der Glasplatte 10 und der leitfähigen Schicht 30 wie in 13 gezeigt angeordnet sein.
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Das in 13 gezeigte Fensterglas 106 unterscheidet sich von dem in 10 gezeigten Fensterglas 103 dadurch, dass die Zwischenschicht 40 eine Zwischenschicht 40A und eine Zwischenschicht 40B umfasst, und dass die leitfähige Schicht 30 zwischen der Zwischenschicht 40A und der Zwischenschicht 40B angeordnet ist. In der Beschreibung können die Zwischenschicht 40A und die Zwischenschicht 40B auch als eine erste Zwischenschicht 40A bzw. eine zweite Zwischenschicht 40B bezeichnet werden. Die leitfähige Schicht 30 kann nicht nur in einer einzelnen Schicht sondern auch in jeder von mehreren Schichten angeordnet sein. Mit anderen Worten kann der nachstehend beschriebene lichtmodulierende Film bzw. Lichtmodulationsfilm nicht nur in einer einzelnen Schicht sondern auch in jeder von mehreren Schichten angeordnet sein.
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Bei dem Fensterglas 106 kann die leitfähige Schicht 30 ein leitfähiger Film sein, der in dem Lichtmodulationsfilm enthalten ist, der die Durchlässigkeit bzw. Transmittanz für sichtbares Licht einer Öffnung des Fensterglases 106 durch Anlegen einer Wechselspannung aktiv modulieren kann. Der Lichtmodulationsfilm umfasst beispielsweise eine Molekularschicht (nicht dargestellt) mit optischer Anisotropie zwischen einem Paar gegenüberliegender Harzsubstrate (nicht dargestellt). Jede der Harzplatten umfasst einen an einer Hauptoberfläche angeordneten leitfähigen Film (nicht gezeigt), wobei der leitfähige Film eine Elektrode (nicht gezeigt) derart angeordnet aufweist, um mit dem entsprechenden leitfähigen Film elektrisch verbunden zu sein. Zwischen den gepaarten leitfähigen Schichten wird über die Elektroden eine Spannung angelegt, um den Lichtmodulationsfilm anzusteuern.
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Jedes der Harzsubstrate kann beispielsweise aus einem transparenten Harz hergestellt sein. Jedes der Harzsubstrate kann beispielsweise aus Polyethylenterephthalat (PET), Polycarbonat (PC), oder einem Cycloolefinpolymer (COP) hergestellt sein. Jedes der paarweise gegenüberliegenden Harzsubstrate kann aus beispielsweise einer Kombination von Harzen bestehen, die aus der vorstehend genannten Gruppe ausgewählt sind. Jedes der Harzsubstrate hat eine Dicke von beispielsweise 5 µm bis 500 µm, vorzugsweise von 100 µm bis 200 µm, noch bevorzugter von 50 µm bis 150 µm.
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Der an jeder der Hauptoberflächen der gepaarten Harzsubstrate angeordnete leitfähige Film kann beispielsweise ein transparentes leitfähiges Oxid, ein transparentes leitfähiges Polymer, ein laminierter Film aus einer Metallschicht und einer dielektrischen Schicht, ein Silbernanodraht, oder ein Metallnetz aus Silber oder Kupfer sein. Jeder der leitfähigen Filme kann beispielsweise eine Dicke von 200 nm bis 2 µm aufweisen.
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Die Moleküle, die zwischen den paarweise gegenüberliegenden Harzsubstraten angeordnet sind und eine optische Anisotropie aufweisen, können beispielsweise aus einem Flüssigkristall bestehen. Mit anderen Worten kann eine Flüssigkristallschicht beispielsweise als die Molekularschicht mit optischer Anisotropie verwendet werden. Die Flüssigkristallschicht kann beispielsweise aus einem polymerdispergierten Flüssigkristall (PDLC), einem Polymernetzwerkflüssigkristall (PNLC), oder einem Flüssigkristall vom Gast-Wirt-Typ bestehen. Die Moleküle mit optischer Anisotropie können beispielsweise Jodmoleküle sein. Der Lichtmodulationsfilm kann eine Schwebstoffvorrichtung (SPD) aufweisen, die eine solche Molekularschicht enthält.
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14 ist ein Beispiel des Simulationsmodells der Fensterglasvorrichtung für ein Fahrzeug einschließlich des Fensterglases für ein Fahrzeug gemäß jeder der Ausführungsformen. Die Simulationsergebnisse des Betriebs der Diversity-Antenne DA, die unter Verwendung des in 14 gezeigten Simulationsmodells ermittelt wurden, werden erläutert.
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15 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 bezüglich der Pfadlänge von einem Speisepunkt zu einem Massepunkt bei Auf- und Ab-Energiespeisung veranschaulicht. 16 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 und einen Transmissionskoeffizienten S21 bezüglich der Pfaddifferenz zwischen Speisepunkten bei der Auf- und Ab-Energiespeisung veranschaulicht. Die Auf- und Ab-Energiespeisung ist eine Speisebetriebsart, bei der in 14 der Speisepunkt 80 an dem Seitenrandabschnitt 70a des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, der Speisepunkt 81 an dem Seitenrandabschnitt 70b des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, und der Massepunkt 75a an dem Seitenrandabschnitt 70d des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist.
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In 15 stellt die horizontale Achse La/(kλ) dar, wobei zur Vereinfachung die Distanz im Uhrzeigersinn La1 vom Speisepunkt 80 zum Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 oder die Distanz gegen den Uhrzeigersinn La2 vom Speisepunkt 80 zum Massepunkt 75a entlang des leitfähigen Rahmens 70 als die Distanz La repräsentiert ist. La1_S11 repräsentiert S11 bezüglich der Distanz La1, und La2_S11 repräsentiert S11 bezüglich der Distanz La2. In 16 stellt die horizontale Achse Ld/(kλ) dar, wobei zur Vereinfachung die Pfaddifferenz durch eine Distanz Ld (Ld=|Lb1-(Lb2+λ/2×k)|) repräsentiert ist. 16 zeigt Änderungen in S11 und S21 bezüglich der Pfaddifferenz Ld/(kλ), wobei die Distanz Ld (=|Lb1-(Lb2+λ/2×k)|) verwendet wurde. Die horizontalen Achsen der 15 und 16 repräsentieren Werte, die durch Normierung von Längen ermittelt wurden, die durch Messungen bezüglich einer Funkwelle von 205 MHz (mit einer Wellenlänge λ≒1462 mm in Luft) erlangt wurden.
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Wie in 15 gezeigt ist, wurden Messergebnisse dahingehend erlangt, dass der Reflexionskoeffizient S11 vom Speisepunkt 80 aus gesehen niedrig war und die Diversity-Antenne DA in Resonanz ging, wenn die Distanz La1 die Formel 1a erfüllte und wenn die Distanz La2 die Formel 1b erfüllte. Wie in 16 gezeigt ist, wurden Messergebnisse dahingehend erlangt, dass der Übertragungskoeffizient bzw. Transmissionskoeffizient S21 vom Speisepunkt 80 zum Speisepunkt 81 niedrig war und die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 zu dem Speisepunkt 81 sichergestellt war, wenn die Pfaddifferenz (|Lb1-(Lb2+λ/2×k)|=Ld) die Formel 1e erfüllte
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Zum Zeitpunkt der in 15 und 16 gezeigten Messungen waren die Bedingungen, d. h. die Abmessungen jeweiliger Teile oder dergleichen des in 14 gezeigten Simulationsmodells, wie folgt:
- Dicke der Glasplatte 10: 3,5 mm Abmessungen der Glasplatte 10: 460 mm Höhe und 600 mm Breite Flächenwiderstand der leitfähigen Schicht 30: 15 Ohm pro Quadrat Flächenwiderstand des leitfähigen Rahmens 70: 0 Ohm pro Quadrat Breite des leitfähigen Rahmens 70: 5 mm
- Fensterrahmen 63 (Fahrzeugkarosserie 62): Masseebene mit 2000 mm Höhe und 2000 mm Breite
- Wellenlängenreduktionsrate k: 0.67
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17 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 bezüglich der Pfadlänge von einem Speisepunkt zu einem Massepunkt bei Rechts- und Links-Energiespeisung veranschaulicht. 18 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Messergebnissen für einen Reflexionskoeffizienten S11 und einen Transmissionskoeffizienten S21 bezüglich der Pfaddifferenz zwischen Speisepunkten bei der Rechts- und Links-Energiespeisung veranschaulicht. Die Rechts- und Links-Energiespeisung ist eine Speisebetriebsart, bei der in 14 der Speisepunkt 80, der Speisepunkt 81, und der Massepunkt 75a jeweilig an dem Seitenrandabschnitt 70c, dem Seitenrandabschnitt 70d, und dem Seitenrandabschnitt 70b des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet sind. Die Erklärungen der horizontalen Achse in 15 und der horizontalen Achse in 16 gelten auch für die horizontale Achse in 17 und die horizontale Achse in 18.
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Die Messbedingungen bezüglich der 17 und 18 waren die gleichen wie die vorstehend erwähnten Messbedingungen bezüglich der 15 und 16. Wie in 17 gezeigt, wurden Messergebnisse dahingehend erlangt, dass die Diversity-Antenne DA wie in 15 resonierte. Wie in 18 gezeigt, wurden Messergebnisse dahingehend erlangt, dass die Isolierung zwischen dem Speisepunkt 80 zu dem Speisepunkt 81 wie in 16 sichergestellt war.
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19 ist ein Beispiel von Messergebnissen von Antennengewinnen für eine horizontal polarisierte Welle, wenn zwei Speisepunkte an benachbarten Randabschnitten eines leitfähigen Rahmens in einer Betriebsart angeordnet waren, bei der der leitfähige Rahmen keinen Abschnitt mit demselben Potential wie die Erde hatte. 20 ist ein Beispiel von Messergebnissen von Antennengewinnen für eine Vertikalpolarisationswellenantenne, wenn zwei Speisepunkte an benachbarten Randabschnitten eines leitfähigen Rahmens in einer Betriebsart angeordnet waren, bei der der leitfähige Rahmen keinen Abschnitt mit demselben Potential wie die Erde hatte. Die Energiespeisung in jeder der 19 und 20 wurde in einer Speisebetriebsart durchgeführt, bei der in 14 der Speisepunkt 80 und der Speisepunkt 81 jeweilig an dem Randabschnitt 70b und dem Randabschnitt 70d des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet waren.
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19 und 20 zeigen Messergebnisse für 205 MHz in einem Band des DAB-Bandes III. In 19 repräsentiert „P1_H.Pol.“ Antennengewinne (Richtwirkungen bzw. Richtcharakteristika), die durch den Speisepunkt 80 bezüglich der horizontal polarisierten Welle gemessen wurden, während „P2_H.Pol.“ Antennengewinne (Richtwirkungen bzw. Richtcharakteristika) repräsentiert, die durch den Speisepunkt 81 bezüglich der horizontal polarisierten Welle gemessen wurden. In 20 repräsentiert „P1_V.Pol.“ Antennengewinne (Richtwirkungen bzw. Richtcharakteristika), die durch den Speisepunkt 80 bezüglich der vertikal polarisierten Welle gemessen wurden, während „P2_V.Pol.“ Antennengewinne (Richtwirkungen bzw. Richtcharakteristika) repräsentiert, die durch den Speisepunkt 81 bezüglich der vertikal polarisierten Welle gemessen wurden. Die Einheit der Werte in 19 und 20 ist „dBi“.
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19 macht deutlich, dass der Speisepunkt 81, der an einem vertikalen Randabschnitt angeordnet ist, verwendet werden kann, um die Verstärkung bzw. den Gewinn einer horizontal polarisierten Welle im Vergleich zu einem Fall zu erhöhen, in dem der Speisepunkt 80, der an einem horizontalen Randabschnitt angeordnet ist, verwendet wird. 20 macht deutlich, dass der an einem horizontalen Randabschnitt angeordnete Speisepunkt 80 verwendet werden kann, um die Verstärkung bzw. den Gewinn einer vertikal polarisierten Welle im Vergleich zu einem Fall zu erhöhen, in dem der Speisepunkt 81, der an einem vertikalen Randabschnitt angeordnet ist, verwendet wird. Unter diesem Gesichtspunkt können polarisierte Wellen, wie beispielsweise eine schräg polarisierte Welle oder eine zirkular polarisierte Welle, durch Zusammensetzen eines von dem Speisepunkt 80 erlangten Hochfrequenzsignals und eines von dem Speisepunkt 81 erlangten Hochfrequenzsignals mit einem hohen Gewinn empfangen werden.
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Die Ausführungsformen wurden wie vorstehend erwähnt erläutert. Die Idee der Offenbarung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Verbesserungen, wie eine Kombination eines Teils oder aller der Elemente einer anderen Ausführungsform, können vorgenommen werden.
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Die gesamte Offenbarung der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-119091 , die am 19. Juli 2021 eingereicht wurde, einschließlich einer Spezifikation, Ansprüchen, Zeichnungen, und Zusammenfassung, wird hierin durch Bezugnahme in vollem Umfang aufgenommen.
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ERLÄUTERUNG VON BEZUGSZEICHEN
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- 10
- Glasplatte
- 11
- Hauptoberfläche
- 12
- Hauptoberfläche
- 13a, 13b, 13c, und 13d
- Außenrand
- 20
- Glasplatte
- 30
- Leitfähige Schicht
- 31
- Außenrand
- 40
- Zwischenschicht
- 50
- Optischer Abschirmabschnitt
- 60
- Fahrzeug
- 61
- Rahmen
- 62
- Fahrzeugkarosserie
- 63
- Fensterrahmen
- 64
- Adhäsiv
- 70
- Leitfähiger Rahmen
- 71
- Innenrand
- 72
- Außenrand
- 73a, 73b, 73c, und 73d
- Eckrandabschnitt
- 75
- Masseleiter
- 75a
- Massepunkt
- 76
- Masseleiterdraht
- 76a
- Verzweigungspunkt
- 76b und 76c
- Offenes Ende
- 76d
- Biegungspunkt
- 80 und 81:
- Speisepunkt
- 90 und 93
- Speiseleitung
- 91 und 94
- Signalleitung
- 92 und 95
- Masseleitung
- 100A, 100B, 100C, und 100D
- Fensterglas
- 101, 102, 103, 104, 105, und 106
- Fensterglas
- 201 und 202
- Fensterglasvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7847745 [0003]
- JP 2021119091 [0116]