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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Fahrzeugantennenvorrichtung.
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STAND DER TECHNIK
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Eine existierende Technik für ein geschichtetes Glas, in dem ein Heizelement zum Schmelzen von Eis, das an einem Wischer hängt, in einer zwischenliegenden Schicht, der zwischen zwei Glasplatten eingebettet ist, eingeschlossen ist, ist bekannt (siehe z. B. 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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Patentdokument 1 beschreibt eine Konfiguration, in der ein Antennenelement, ein Lichtsteuerungskörper oder eine Lichtemissionsfolie als ein elektrisches Element, das innerhalb der zwischenliegenden Schicht anstelle des Heizelements angeordnet ist, verwendet wird. Jedoch kann die Verwendung des elektrischen Elements mit einer elektrischen Funktion, die verschieden von der Funktion des Antennenelements ist, in Kombination mit dem Antennenelement in Abhängigkeit von zum Beispiel der Größe der Glasplatte schwierig sein.
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Die vorliegende Offenbarung stellt eine Fahrzeugantennenvorrichtung bereit, die sowohl eine Antennenfunktion als auch eine andere elektrische Funktion, die verschieden von der Antennenfunktion ist, aufweist.
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LÖSUNG DES PROBLEMS
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Ein Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Fahrzeugantennenvorrichtung bereit, die enthält:
- Eine erste dielektrische Platte, die eine erste Hauptoberfläche hat,
- eine zweite dielektrische Platte, die direkt oder indirekt auf der Hauptoberfläche der ersten dielektrischen Platte angeordnet ist;
- eine erste leitfähige Schicht, die zwischen einer ersten zwischenliegenden Schicht und einer zweiten zwischenliegenden Schicht zwischen der ersten dielektrischen Platte und der zweiten dielektrischen Platte angeordnet ist;
- einen leitfähigen Rahmen, der zwischen der ersten dielektrischen Platte und der ersten zwischenliegenden Schicht zwischen der zweiten dielektrischen Platte und der zweiten zwischenliegenden Schicht oder auf einer Seite der zweiten dielektrischen Platte, die der Hauptoberfläche gegenüberliegt, angeordnet ist und eine innere Kante entlang einer äußeren Kante der ersten leitfähigen Schicht in einer Draufsicht auf die erste dielektrische Platte hat;
- einen Zuführanteil, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen verbunden ist; und
- eine Spannungssteuerung, die elektrisch mit der ersten leitfähigen Schicht verbunden ist, eine Leistungszuführung enthält, und eine Spannung, die an die erste leitfähige Schicht anzulegen ist, steuert, wobei
- der leitfähige Rahmen einen elektrischen Widerstand hat, der kleiner als ein elektrischer Widerstand der ersten leitfähigen Schicht ist, und als ein Teil einer Antenne funktioniert, die eine Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet/empfängt.
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Ein anderer Aspekt der vorliegenden Offenbarung stellt eine Fahrzeugantennenvorrichtung bereit, die enthält:
- Eine erste dielektrische Platte, die eine Hauptoberfläche hat;
- eine zweite dielektrische Platte, die direkt oder indirekt auf der Hauptoberfläche der ersten dielektrischen Platte bereitgestellt ist;
- eine erste leitfähige Schicht, die zwischen einer ersten zwischenliegenden Schicht und einer zweiten zwischenliegenden Schicht zwischen der ersten dielektrischen Platte und der zweiten dielektrischen Platte angeordnet ist;
- eine zweite leitfähige Schicht, die zwischen der ersten zwischenliegenden Schicht und der ersten dielektrischen Platte angeordnet ist, und einen elektrischen Widerstand hat, der kleiner als ein elektrischer Widerstand der ersten leitfähigen Schicht ist;
- einen Zuführanteil, der elektrisch mit einem Leitungsgebiet verbunden ist, das in der zweiten leitfähigen Schicht außerhalb der ersten leitfähigen Schicht in einer Draufsicht auf die erste dielektrische Platte vorhanden ist; und
- eine Spannungssteuerung, die elektrisch mit der ersten leitfähigen Schicht verbunden ist, eine Leistungszuführung enthält, und eine Spannung, die an die erste leitfähige Schicht anzulegen ist, steuert, wobei
- die zweite leitfähige Schicht als ein Teil einer Antenne, die eine Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet/empfängt, fungiert.
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In dieser Spezifikation bedeutet der Ausdruck „direkt oder indirekt angeordnet“ „auf der Hauptoberfläche ohne eine andere Schicht oder Komponente, die dazwischen liegt, oder auf der Hauptoberfläche mit einer anderen Schicht oder Komponente, die dazwischen liegt, angeordnet“.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Gemäß der Technik der vorliegenden Offenbarung kann eine Fahrzeugantennenvorrichtung, die sowohl eine Antennenfunktion als auch eine andere elektrische Funktion, die verschieden von der Antennenfunktion ist, bereitgestellt werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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- [1] 1 ist eine Draufsicht und illustriert eine Beispielkonfiguration einer Fahrzeugantennenvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels.
- [2] 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht und illustriert die Beispielkonfiguration der Fahrzeugantennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels.
- [3] 3 ist ein Diagramm, das eine Beispielquerschnittsstruktur eines Fensterglases, das eine Lichtsteuerungsschicht darin enthält, illustriert.
- [4] 4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Überlapps einer leitfähigen Schicht und eines leitfähigen Rahmens in einer Draufsicht.
- [5] 5 ist ein Diagramm, das zwei Pfade von einem Zuführanteil zu einem Masseleiteranteil entlang einer äußeren Kante des leitfähigen Rahmens illustriert.
- [6] 6 ist ein Diagramm, das zwei Pfade von dem Zuführanteil zu einem Verbindungsteil entlang der äußeren Kante des leitfähigen Rahmens illustriert.
- [7] 7 ist eine perspektivische Explosionsansicht und illustriert eine Beispielkonfiguration einer Fahrzeugantennenvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels.
- [8] 8 ist eine perspektivische Explosionsansicht und illustriert eine Beispielkonfiguration einer Fahrzeugantennenvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels.
- [9] 9 ist eine Draufsicht auf ein Simulationsmodell einer Fahrzeugantennenvorrichtung.
- [10] 10 ist ein Diagramm, das Beispiele von Simulationsergebnissen eines Reflexionskoeffizienten S11 für eine Pfadlänge im Uhrzeigersinn DCW von dem Zuführanteil zu dem Masseleiteranteil entlang der äußeren Kante des leitfähigen Rahmens in der Fahrzeugantennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels illustriert.
- [11] 11 ist ein Diagramm, das Beispiele von Simulationsergebnissen des Reflexionskoeffizienten S11 für eine Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn DCCW von dem Zuführanteil zu dem Masseleiteranteil entlang der äußeren Kante des leitfähigen Rahmens in der Fahrzeugantennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels illustriert.
- [12] 12 ist ein Diagramm, das Beispiele von Simulationsergebnissen des Reflexionskoeffizienten S11 für die Pfadlänge im Uhrzeigersinn DCW von einem Zuführanteil zu einem Masseleiteranteil entlang einer äußeren Kante eines leitfähigen Gebiets in einer Draufsicht auf eine Glasplatte in der Fahrzeugantennenvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels illustriert.
- [13] 13 ist ein Diagramm, das Beispiele von Simulationsergebnissen des Reflexionskoeffizienten S11 für eine Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn DCCW von dem Zuführanteil zu dem Masseleiteranteil entlang der äußeren Kante des Leitergebiets in der Draufsicht auf die Glasplatte in der Fahrzeugantennenvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels illustriert.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Einige Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Offenbarung werden unten mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben, um das Verständnis von jedem Ausführungsbeispiel zu erleichtern, kann der Maßstab von jedem der Teile in den Zeichnungen verschieden von dem tatsächlichen Maßstab sein. In dieser Spezifikation kann ein gewisses Maß an Abweichung erlaubt sein, z. B. für „parallel“, „rechter Winkel“, „orthogonal“, „horizontal“, „vertikal“, „oben-unten“, und „rechts-links“ Richtungen, solange die Abweichung nicht die Effekte der Ausführungsbeispiele beeinträchtigt. Die Form eines Eckteils ist nicht auf die Form eines rechten Winkels beschränkt, und kann eine bogenförmig gerundete Form sein. In dieser Spezifikation repräsentieren eine „X-Achsenrichtung“, „Y-Achsenrichtung“ und „Z-Achsenrichtung“ eine Richtung parallel zu einer X-Achse, eine Richtung parallel zu einer Y-Achse, bzw. eine Richtung parallel zu einer Z-Achse. Die X-Achsenrichtung, die Y-Achsenrichtung und die Z-Achsenrichtung sind orthogonal zueinander. In dieser Spezifikation sind „XY Ebene“, „YZ Ebene“ und „ZX Ebene“ eine virtuelle Ebene parallel zu der X-Achsenrichtung und der Y-Achsenrichtung, eine virtuelle Ebene parallel zu der Y-Achsenrichtung und der Z-Achsenrichtung, bzw. eine virtuelle Ebene parallel zu der Z-Achsenrichtung und der X-Achsenrichtung.
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Ein Fahrzeugfensterglas , das in Fahrzeugantennenvorrichtungen verschiedener Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung verwendet wird, ist zum Beispiel ein Rückfenster, das an einem hinteren Teil des Fahrzeugs installiert ist, eine Windschutzscheibe, die an einem vorderen Teil des Fahrzeugs installiert ist, eine Seitenfenster, das an einem Seitenteil des Fahrzeugs installiert ist, oder ein Dachfenster, das an einem Deckenteil eines Fahrzeugs installiert ist. Das Fahrzeugfensterglas ist nicht auf diese Beispiele beschränkt.
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1 ist eine Draufsicht und illustriert eine Beispielkonfiguration einer Fahrzeugantennenvorrichtung eines ersten Ausführungsbeispiels. Eine Antennenvorrichtung 201, die in 1 illustriert ist, ist eine Fahrzeugantennenvorrichtung mit einem Fahrzeugfensterglas 101 und einer Spannungssteuerung 110. 1 illustriert das Fensterglas 101, das in einem Fensterrahmen 63, der an einem Fahrzeugkörperteil 62, der ein Teil eines Fahrzeugs 60 ist, gebildet ist, wenn es von der Fahrzeuginnenseite des Fahrzeugs angeschaut wird. In einem Zustand, in dem das Fensterglas 101 in dem Fensterrahmen 63 installiert ist, repräsentiert die positive Seite in der Z-Achsenrichtung die Fahrzeuginnenseite, und die negative Seite in der Z-Achsenrichtung repräsentiert die Fahrzeugaußenseite.
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Es wird insbesondere bevorzugt, das Fahrzeugfensterglas des ersten Ausführungsbeispiels als ein Fensterglas (z. B. ein Seitenfenster) zu verwenden, das im Wesentlichen parallel zu der vertikalen Richtung senkrecht zu einer horizontalen Ebene installiert ist, um die Empfangssensitivität (Antennengewinn) sowohl für vertikal polarisierte Wellen als auch für horizontal polarisierte Wellen zu verbessern. 1 illustriert einen Beispielfall, bei dem das Fensterglas 101 als ein Seitenfenster des Fahrzeugs verwendet wird.
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Der Fensterrahmen 63 ist ein leitfähiges Teil, das geerdet sein kann, und wird auch ein Flansch genannt. Der Fensterrahmen 63 hat einen Rahmen 61, der eine Öffnung, die durch das Fensterglas 101 bedeckt wird, bildet. 1 illustriert Rahmenkanten 61a, 61b, 61c und 61d. Der Rahmen 61 ist ein Beispiel einer inneren Kante des Fensterrahmens 63.
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Das Fensterglas 101 hat eine periphere Kante 13 mit äußeren Kanten 13a, 13b, 13c und 13d. Das Fensterglas 101 ist in dem Fensterrahmen 63 so installiert, dass die periphere Kante 13 den Fensterrahmen 63 in einer Draufsicht von der Fahrzeuginnenseite überlappt, und die äußeren Kanten 13a, 13b, 13c und 13d sind entsprechend den Rahmenkanten 61a, 61b, 61c bzw. 61d installiert. Wenn das Fensterglas 101, das in dem Fensterrahmen 63 installiert ist, von der Fahrzeuginnenseite angeschaut wird, sind die äußeren Kanten 13a, 13b, 13c und 13d hinter dem Fahrzeugkörperteil 62 oder dem Fensterrahmen 63 versteckt, aber sie sind mit durchgezogenen Linien in 1 der Einfachheit halber gezeigt.
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2 ist eine perspektivische Explosionsansicht und illustriert die Beispielkonfiguration der Fahrzeugantennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels. In der Fahrzeugantennenvorrichtung 201 ist das Fensterglas 101 ein laminiertes Glas, das eine Glasplatte 10, eine Glasplatte 20, eine leitfähige Schicht 30, eine zwischenliegende Schicht 40, einen leitfähigen Rahmen 70 und einen Zuführanteil 80 enthält, die die Hauptkonfiguration ausmachen.
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Die Glasplatte 10 ist ein plattenförmiges Dielektrikum mit einer Hauptoberfläche 11, die der positiven Seite in der Z-Achsenrichtung zugewandt ist, und eine Hauptoberfläche 12, die einer Seite (der negativen Seite in der Z-Richtung) zugewandt ist, die der Hauptoberfläche 11 in der Z-Achsenrichtung gegenüberliegt, aufweist. Die Glasplatte 10 kann transparent oder halbtransparent sein. Die Hauptoberfläche 11 ist eine Oberfläche auf der Fahrzeuginnenseite, und die Hauptoberfläche 12 ist eine Oberfläche auf der Fahrzeugaußenseite. Die Glasplatte 10 ist ein Beispiel einer ersten dielektrischen Platte oder einer ersten Glasplatte, die unten beschrieben wird.
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Die Glasplatte 20 ist so angeordnet, dass sie der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 zugewandt ist. Die Glasplatte 20 ist ein plattenförmiges Dielektrikum, das eine Hauptoberfläche 14, die der positiven Seite in der Z-Achsenrichtung zugewandt ist, und eine Hauptoberfläche 15, die einer Seite gegenüber der Hauptoberfläche 14 in der Z-Achsenrichtung zugewandt ist, aufweist. Die Glasplatte 20 kann transparent oder halbtransparent sein. Die Hauptoberfläche 14 ist eine Oberfläche auf der Fahrzeuginnenseite, und die Hauptoberfläche 15 ist eine Oberfläche auf der Fahrzeugaußenseite. Die Glasplatte 20 ist ein Beispiel einer zweiten dielektrischen Platte oder einer zweiten Glasplatte, die unten beschrieben wird.
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Die leitfähige Schicht 30 ist ein Leiter, der zwischen einer zwischenliegenden Schicht 40A und einer zwischenliegenden Schicht 40B zwischen der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 angeordnet ist. Die leitfähige Schicht 30 ist ein flacher Leiter, der der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 zugewandt ist. Die leitfähige Schicht 30 kann transparent oder halbtransparent sein. Spezifische Beispiele der leitfähigen Schicht 30 enthalten eine Metallschicht, wie zum Beispiel eine Ag-(Silber-) Schicht, eine Metalloxidschicht, wie z. B. eine ITO- (Indiumzinnoxid-) Schicht, eine Harzschicht, die leitfähige kleine Partikel enthält, und einen Mehrschichtkörper, der aus einer Mehrzahl von Schichttypen gebildet ist. Die leitfähige Schicht 30 kann eine Beschichtung, die aus einer Harzschicht, die z. B. aus Polyethylenteraphthalat, zum Beispiel durch Dampfabscheiden, gemacht ist, sein. Die leitfähige Schicht 30 kann eine Masche, die auf einer Schicht mit einer leitfähigen Tinte oder durch Ätzen gebildet ist, sein. Die leitfähige Schicht 30 ist ein Beispiel einer ersten leitfähigen Schicht, die unten beschrieben wird.
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Die leitfähige Schicht 30 ist z. B. eine leitfähige Schicht, die in einer Lichtsteuerungsschicht enthalten ist, die aktiv die Transmittanz von sichtbarem Licht der Öffnung des Fensterglases 101 als Reaktion auf das Anlegen einer Wechselspannung steuert.
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3 ist eine Querschnittsansicht und illustriert schematisch eine Beispiel-Mehrschichtstruktur eines Fensterglases einschließlich einer Lichtsteuerungsschicht darin. Eine Lichtsteuerungsschicht 120, die in 3 illustriert ist, ist so angeordnet, dass sie zwischen der zwischenliegenden Schicht 40A und der zwischenliegenden Schicht 40B eingebettet ist. Die Lichtsteuerungsschicht 120 enthält Harzsubstrate 121 und 122, die einander zugewandt sind, eine Lichtsteuerungsschicht 123, die zwischen den Harzsubstraten 121 und 122 angeordnet ist, und leitfähige Schichten 124 und 125, die auf den jeweiligen Hauptoberflächen der Harzsubstrate 121 und 122 gebildet sind, zwischen der zwischenliegenden Schicht 40A und der zwischenliegenden Schicht 40B. Die Lichtsteuerungsschicht 123 ist eine molekulare Schicht, die eine optische Anisotropie aufweist. Die leitfähigen Schichten 124 und 125 sind ein Beispiel der leitfähigen Schicht 30. Eine Lichtsteuerung durch die Lichtsteuerungsschicht 120 funktioniert als Reaktion auf eine Spannung, die zwischen dem Paar von leitfähigen Schichten 124 und 125 angelegt wird.
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Die Harzsubstrate 121 und 122 sind z. B. aus einem transparenten Harz gebildet. Die Harzsubstrate 121 und 122 können z. B. aus Polyethylenteraphthalat (PET), Polycarbonat (PEC) oder einem Cycloolefinpolymer (COP) gebildet sein. Die Harzsubstrate 121 und 122 können durch Kombinieren von zwei oder mehr Typen dieser Harze gebildet sein. Die Dicke von jedem der Harzsubstrate 121 und 122 ist z. B. innerhalb eines Bereichs von 5 bis 500 µm, bevorzugt innerhalb eines Bereichs von 10 µm bis 200 µm, noch bevorzugter innerhalb eines Bereichs von 50 µm bis 150 µm.
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Die leitfähigen Schichten 124 und 125 sind Leiter, die in der Lichtsteuerungsschicht enthalten sind, und können z. B. ein transparentes leitfähiges Oxid, ein transparentes leitfähiges Polymer, eine Mehrlagenschicht, die aus einer Metallschicht und einer dielektrischen Schicht gebildet ist, einen Silbernanodraht, oder eine Metallmasche, die aus Silber oder Kupfer gemacht ist, aufweisen. Die Dicke von jeder der leitfähigen Schichten 124 und 125 ist z. B. innerhalb eines Bereichs von 200 nm bis 2 µm.
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Beispiele von Molekülen, die eine optische Anisotropie aufweisen, enthalten einen Flüssigkristall. Das heißt, für eine Molekularschicht, die eine optische Anisotropie aufweist, kann z. B. eine Flüssigkristallschicht verwendet werden. Beispiele der Flüssigkristallschicht enthalten einen polymerdispergierten Flüssigkristall (PDLC), einen Polymernetzwerkflüssigkristall (PNLC) und einen Gast-Gastgeberflüssigkristall („guest-host liquid crystall”). Für die Moleküle, die eine optische Anisotropie aufweisen, kann z. B. Jod verwendet werden. Die Lichtsteuerungsschicht kann eine Schwebstoffeinrichtung (SPD) einschließlich solch einer Molekularschicht aufweisen.
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Die leitfähige Schicht 30 ist nicht auf einen Leiter, der in der Lichtsteuerungsschicht enthalten ist, beschränkt, und kann eine andere Funktion haben, solange die leitfähige Schicht 30 eine Schicht ist, die eine Leitfähigkeit hat. Zum Beispiel kann die leitfähige Schicht eine Antivereisungs- oder eine Antinebeleinrichtung für das Fensterglas 101 aufweisen, wobei Wärme als Reaktion auf das Spannungsanlegen erzeugt wird.
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In 2 ist die zwischenliegende Schicht 40 ein transparentes oder halbtransparentes Dielektrikum, das zwischen der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 liegt. Die Glasplatte 10 und die Glasplatte 20 sind durch die zwischenliegende Schicht 40 verbunden. Die zwischenliegende Schicht 40 kann z. B. aus thermoplastischem Polyvinylbutyral (PVB) oder einem Ethylenvinylacetatcopolymer (EVA) gebildet sein. Die relative dielektrische Konstante der zwischenliegenden Schicht 40 ist bevorzugt größer oder gleich 2,4 und kleiner oder gleich 3,5. Die zwischenliegende Schicht 40 enthält die zwischenliegende Schicht 40A und die zwischenliegende Schicht 40B, und die leitfähige Schicht 30 ist zwischen der zwischenliegenden Schicht 40A und der zwischenliegenden Schicht 40B angeordnet. Die zwischenliegende Schicht 40A ist ein Beispiel einer ersten zwischenliegenden Schicht, die unten beschrieben wird, und liegt zwischen der Glasplatte 10 und der leitfähigen Schicht 30. Die zwischenliegende Schicht 40B ist ein Beispiel einer zweiten zwischenliegenden Schicht, die unten beschrieben wird, und liegt zwischen der Glasplatte 20 und der leitfähigen Schicht 30.
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In 1 und 2 ist der leitfähige Rahmen 70 ein rahmenförmiger Leiter, der auf einer Seite der Glasplatte 20 gegenüber der Hauptoberfläche 11 angeordnet ist. Zum Beispiel kann der leitfähige Rahmen 70 direkt in Kontakt mit der Hauptoberfläche 14 der Glasplatte 20 angeordnet sein, oder kann indirekt auf der Hauptoberfläche 14 mittels einem nicht illustrierten Dielektrikum angeordnet sein. Der leitfähige Rahmen 70 hat eine innere Kante 71 entlang einer äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10. Der leitfähige Rahmen 70 ist zum Beispiel aus Kupfer oder Silber gebildet.
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Der leitfähige Rahmen 70 kann zwischen der Glasplatte 10 und der zwischenliegenden Schicht 40A angeordnet sein oder kann zwischen der Glasplatte 20 und der zwischenliegenden Schicht 40B angeordnet sein. Unabhängig von der Position, wo der leitfähige Rahmen 70 angeordnet ist, hat der leitfähige Rahmen 70 die innere Kante 71 entlang der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10.
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In 1 ist der Zuführanteil 80 ein Beispiel eines Zuführanteils, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbunden ist, und ist zum Beispiel eine Zuführelektrode. Der Zuführanteil 80 ist in der Nähe der peripheren Kante 13 der Glasplatte 20 so bereitgestellt, dass er in der Nähe des Fensterrahmens 63 in einem Zustand positioniert ist, in dem das Fensterglas 101 in dem Fensterrahmen 63 installiert ist. Der Zuführanteil 80 ist elektrisch mit einem Ende einer Transmissionsleitung 90 oder dem Eingabeanschluss eines Verstärkers mittels einer leitfähigen Komponente, wie z. B. einem Leiter, verbunden. Das andere Ende der Transmissionsleitung 90 oder des Ausgabeanschlusses des Verstärkers ist z. B. mit einer Kommunikationseinrichtung, wie z. B. einem Empfänger, verbunden. Die Transmissionsleitung 90 ist z. B. ein Koaxialkabel, das einen Signaldraht 91 und einen Masseteil 92 aufweist. Der Masseteil 92 kann eine abgeschirmte Leitung sein. Ein Ende des Signaldrahts 91 ist elektrisch mit dem Zuführanteil 80 verbunden, und ein Ende des Masseteils 92 ist mittels des Fahrzeugkörperteils 62 (oder mittels des Fensterrahmens 63) geerdet. Man bemerke, dass die Transmissionsleitung 90 eine Mikrostripleitung sein kann.
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Der Zuführanteil 80 kann aus dem leitfähigen Rahmen 70 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 20 hervorragen. Mit dieser Form kann die leitfähige Komponente, wie z. B. ein Stecker, die elektrisch das eine Ende der Transmissionsleitung 90 (das eine Ende des Signaldrahts 91) oder den Eingabeanschluss des Verstärkers und den Zuführanteil 80 verbinden, einfach in Kontakt mit dem Zuführanteil 80 gebracht werden. Obwohl es bevorzugt ist, dass der Zuführanteil 80 z. B. eine rechtwinklige Form hat, ist er nicht darauf beschränkt, und kann z. B. eine Quadratform, eine im Wesentlichen quadratische Form, eine rechteckige Form, oder eine im Wesentlichen rechteckige Form oder eine polygonale Form haben, für das Montieren, kann der Zuführanteil 80 eine Kreisform, wie zum Beispiel eine runde Form, oder eine im Wesentlichen runde Form, eine elliptische Form, oder eine im Wesentlichen elliptische Form oder eine andere Form haben.
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Die Spannungssteuerung 110 ist elektrisch mit der leitfähigen Schicht 30 verbunden und steuert eine Spannung, die an die leitfähige Schicht 30 anzulegen ist. Die Spannungssteuerung 110 ist zum Beispiel eine Steuerungseinheit mit einer Leistungszuführung 111. Wenn zum Beispiel die leitfähige Schicht 30 den leitfähigen Schichten 124 und 125 der Lichtsteuerungsschicht 120 in 3 entspricht, legt die Leistungszuführung 111 eine Spannung 112 in einem vorbestimmten Zyklus an die leitfähige Schicht 124 an und legt eine Spannung 113, deren Phase von der der Spannung 112 invertiert ist, an die leitfähige Schicht 125 an, wodurch eine Wechselspannung zwischen den leitfähigen Schichten 124 und 125 angelegt wird, und eine Lichtsteuerung durch die Lichtsteuerungsschicht 120 wird ausgeführt.
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In 1 und 2 hat der leitfähige Rahmen 70 die innere Kante 71 entlang der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30, und ist deswegen elektrisch mit der leitfähigen Schicht 30 durch eine kapazitive Kopplung verbunden. Deswegen können, wenn das Fensterglas 101 in dem Fensterrahmen 63, der eine Leitfähigkeit hat, installiert ist, die leitfähige Schicht 30 und der leitfähige Rahmen 70 als Antennenleiter einer Patchantenne fungieren, und der Fahrzeugkörperteil 62 und der Fensterrahmen 63 können als Massen der Patchantenne fungieren. Dadurch, dass die leitfähige Schicht 30 und der leitfähige Rahmen 70 als die Antennenleiter fungieren, kann ein Hochfrequenzstrom, der in dem leitfähigen Rahmen 70 entlang der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 erzeugt wird, aus dem Zuführanteil 80, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbunden ist, gezogen werden. Dadurch, dass der leitfähige Rahmen 70 einen elektrischen Widerstand, der kleiner als der der leitfähigen Schicht 30 ist, hat, fließt ein Hochfrequenzstrom, der in dem leitfähigen Rahmen 70 erzeugt wird, leicht entlang der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30, und der Antennengewinn der Patchantenne, in der die leitfähige Schicht 30 und der leitfähige Rahmen 70 als Antennenleiter verwendet werden, wird verbessert. Beispiele für eine Angabe zum Evaluieren des Niveaus des elektrischen Widerstands hier enthält einen Schichtwiderstandswert (Einheit: Ω/⌷).
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Alternativ fungiert dadurch, dass das Fensterglas 101 in dem Fensterrahmen 63, der eine Leitfähigkeit hat, installiert ist, der leitfähige Rahmen 70 als ein Teil einer Schlitzantenne, in der eine Lücke zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 und dem Fensterrahmen 63 (in einer Draufsicht auf das Fensterglas 101) als ein Schlitz verwendet wird.
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Wie oben beschrieben fungiert gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel jede von der leitfähigen Schicht 30 und dem leitfähigen Rahmen 70 als Teil der Patchantenne, die eine Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet/empfängt (eines oder beides eines Sendens und eines Empfangens durchführt). Alternativ fungiert der leitfähige Rahmen 70 als ein Teil der Schlitzantenne, die eine Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet/empfängt. Deswegen kann selbst, wenn die leitfähige Schicht 30 mit einem relativ hohen elektrischen Widerstand verwendet wird, die Antennenvorrichtung 201 eine Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband mit einem hohen Gewinn senden/empfangen.
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Eine Antenne, bei der der leitfähige Rahmen 70 verwendet wird, wird im Weiteren als eine Antenne ANT bezeichnet. Die Antenne ANT arbeitet, wobei der Zuführanteil 80 als ein Zuführpunkt verwendet wird. Die Antenne ANT kann als eine Empfangsantenne verwendet werden, die eine Funkwelle, wie zum Beispiel eine Rundfunkwelle, außerhalb des Fahrzeugs empfängt, oder kann als eine Funkkommunikationsantenne verwendet werden, die eine Funkwelle zu/von einer Kommunikationseinrichtung außerhalb des Fahrzeugs sendet/empfängt.
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Die Antenne ANT ist zum Beispiel eine Antenne, die so gebildet ist, dass sie ein Senden/Empfangen einer Funkwelle, die eine Frequenz in dem VHF (sehr hohe Frequenz) Band von 30 MHz bis 300 MHz hat. Spezifische Beispiele eines Frequenzbands, das in dem VHF Band enthalten ist, enthalten das Band für eine UKW Rundfunkwelle (zum Beispiel 76 MHz bis 108 MHz) und das DAB Band III (zum Beispiel 170 MHz bis 240 MHz).
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Die Antenne ANT kann zum Beispiel eine Antenne sein, die so gebildet ist, dass sie ein Senden/Empfangen einer Funkwelle mit einer Frequenz in dem UHF Band (Ultrahochfrequenz) von 300 MHz bis 3 GHz ermöglicht. Spezifische Beispiele eines Frequenzbandes, das in dem UHF Band enthalten ist, enthalten das Band für eine digitale terrestrische Fernsehrundfunkwelle (zum Beispiel 470 MHz bis 713 MHz).
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Wenn der leitfähige Rahmen 70 eine Form einer geschlossenen Schleife hat, fließt ein Hochfrequenzstrom einfach durch den leitfähigen Rahmen 70 und deswegen wird der Antennengewinn der Antenne ANT verbessert. Jedoch kann der leitfähige Rahmen 70 eine Lücke in einem Teil davon haben. Die Form des leitfähigen Rahmens 70 ist nicht auf eine im Wesentlichen rechtwinklige Form beschränkt und kann eine andere polygonale Form, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen dreieckige Form haben.
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Wenn der Zuführanteil 80 in der Nähe eines Eckteils 73a des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, ist der Zuführanteil 80 in der Nähe eines Rahmenteils 70a, der sich in der X-Achsenrichtung (zum Beispiel in der horizontalen Richtung) erstreckt, und einem Rahmenteil 70c, der sich in der Y-Achsenrichtung (zum Beispiel der Oben-Unten-Richtung) erstreckt, positioniert, und deswegen verbessert sich der Antennengewinn sowohl für horizontal polarisierte Wellen als auch für vertikal polarisierte Wellen.
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Wenn der Zuführanteil 80 in der Nähe des Eckteils 73a des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet ist, sind beide elektrischen Felder, die jeweils in den Rahmenteilen 70a und 70b erzeugt werden, die einander in der Y-Achsenrichtung zugewandt sind, auf die positive Seite oder auf die negative Seite in der Y-Achsenrichtung orientiert, und beide elektrische Felder, die jeweils in den Rahmenteilen 70c und 70d, die einander in der X-Achsenrichtung zugewandt sind, sind zu der positiven Seite und der negativen Seite in der X-Achsenrichtung in einem weiten Bereich orientiert. Wenn die elektrischen Felder dadurch zu der gleichen Seite orientiert sind, verbessert sich die Strahlungseffizienz der Antenne ANT.
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Die Rahmenteile 70a und 70b, die sich in der X-Achsenrichtung erstrecken, erzeugen elektrische Felder in der Y-Achsenrichtung, und die Rahmenteile 70c und 70d, die sich in der Y-Achsenrichtung erstrecken, erzeugen elektrische Felder in der X-Achsenrichtung. Deswegen können, wenn der Zuführanteil 80 in der Nähe des Eckteils 73a angeordnet ist, die elektrischen Felder in der X-Achsenrichtung und jene in der Y-Achsenrichtung einfach empfangen werden, und selbst in einer Umgebung, in der das Fensterglas 101 so montiert ist, dass es relativ zu einer horizontalen Ebene oder einer vertikalen Ebene geneigt ist, verbessert sich der Antennengewinn für sowohl horizontal polarisierte Wellen als auch vertikal polarisierte Wellen.
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Der Zuführanteil 80 kann in der Nähe eines anderen Eckteils (zum Beispiel einem Eckteil 73b, einem Eckteil 73c und einem Eckteil 73d) des leitfähigen Rahmens 70 angeordnet sein. Mit dieser Form verbessert sich der Antennengewinn sowohl für horizontal polarisierte Wellen als auch für vertikal polarisierte Wellen so, wie in dem Fall, bei dem der Zuführanteil 80 in der Nähe des Eckteils 73a angeordnet ist.
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Die Nähe des Eckteils 73a ist definiert als ein Gebiet, in dem der Ausdruck 0 ≦ Dx ≦ (1/3) × Lx gilt, wobei Lx die Länge des Rahmenteils 70a, das sich von dem Eckteil 73a in die X-Achsenrichtung erstreckt, ist, und Dx der Abstand von dem Eckteil 73a in der X-Achsenrichtung ist. Die Nähe des Eckteils 73a ist definiert als ein Gebiet, in dem der Ausdruck 0 ≦ DY ≦ (1/3) × LY gilt, wobei LY die Länge des Rahmenteils 70c, das sich von dem Eckteil 73a in der Y-Achsenrichtung erstreckt, ist, und DY der Abstand von dem Eckteil 73a in der Y-Achsenrichtung ist. Die Nähen von anderen Eckteilen (zum Beispiel des Eckteils 73b, des Eckteils 73c, und des Eckteils 73d) des leitfähigen Rahmens 70 werden ähnlich definiert.
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Das heißt, wenn der Zuführanteil 80 in der Nähe des Eckteils 73a vorhanden ist (wenn der Zuführanteil 80 an einer Position innerhalb eines Bereichs, der gleich 1/3 der Länge Lx des Rahmenteils 70a von dem Eckteil 73a ist, oder an einer Position innerhalb eines Bereichs, der gleich 1/3 der Länge LY des Rahmenteils 70c von dem Eckteil 73a ist, angeordnet ist, verbessert sich der Antennengewinn sowohl für horizontal polarisierte Wellen als auch für vertikal polarisierte Wellen. In diesem Fall ist der Rahmenteil 70a ein Beispiel für eine erste Kante, die unten beschrieben wird, die sich von dem Eckteil in einer ersten Richtung erstreckt, und der Rahmenteil 70c ist ein Beispiel für eine zweite Kante, die unten beschrieben wird, die sich von dem Eckteil in eine zweite Richtung erstreckt.
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Das Fensterglas 101 kann in dem Fensterrahmen 63 so installiert werden, dass die Hauptoberflächen 11 und 12 im Wesentlichen horizontal sind. In diesem Fall bezieht sich „im Wesentlichen horizontal“ oder „eine im Wesentlichen horizontale Richtung“ auf einen Bereich innerhalb von ±30° relativ zu einer horizontalen Ebene, aber kann sich auch auf einen Bereich innerhalb von ±15°, einen Bereich innerhalb von ±10°, einen Bereich innerhalb von ±5° oder einen Bereich innerhalb von ±3° beziehen. Das Fensterglas 101, das so installiert ist, dass die Hauptoberflächen 11 und 12 im Wesentlichen horizontal sind, ist zum Beispiel ein Dachfenster.
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Das Fensterglas 101, das so installiert ist, dass die Hauptoberflächen 11 und 12 im Wesentlichen horizontal sind, ermöglicht es der Antenne ANT, irgendwelche polarisierten Wellen (zum Beispiel linear polarisierte Wellen oder zirkular polarisierte Wellen), die in der vertikalen Richtung (Zenitrichtung) ankommen, zu empfangen. Insbesondere kann die Antenne ANT eine Antenne sein, die eine Funkwelle für eine Satellitenkommunikation (zum Beispiel eine Funkwelle, die als eine zirkular polarisierte Welle ankommt), zu senden/empfangen. Die Antenne ANT kann so gebildet sein, dass sie in der Lage ist, ein GNSS Signal in einem vorbestimmten Frequenzband zu empfangen. Das vorbestimmte Frequenzband kann das 1,2 GHz Band oder das 1,6 GHz Band sein. Das 1,2 GHz Band kann zum Beispiel ein Band von 1,226 GHz bis 1,228 GHz sein, und das 1,6 GHz Band kann zum Beispiel ein Band von 1,559 GHz bis 1,606 GHz sein. Die Antenne ANT kann so gebildet sein, dass sie in der Lage ist, ein SDARS (digitaler Satellitenaudiofunkservice) Signal in dem S Band des 2,3 GHz Bands (2,320 GHz bis 2,345 GHz) zu empfangen.
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Wenn der Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 30 kleiner oder gleich 300 [Ω/⌷ (Ohm pro Quadrat)] ist, verbessert sich der Gewinn der Antenne ANT. Um den Gewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist der Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 30 bevorzugt kleiner oder gleich 200 (Ω/⌷), noch bevorzugter kleiner oder gleich 100 (Ω/⌷), noch bevorzugter kleiner oder gleich 80 (Ω/⌷). Die untere Grenze des Schichtwiderstands der leitfähigen Schicht muss größer als der Schichtwiderstand des leitfähigen Rahmens 70 sein und ist zum Beispiel bevorzugt größer oder gleich 5 (Ω/⌷), bevorzugter größer oder gleich 10 (Ω/⌷), noch bevorzugter größer oder gleich 15 (Ω/⌷).
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Die obere Grenze des Schichtwiderstands des leitfähigen Rahmens 70 ist adäquat, wenn sie kleiner als der Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 30 ist. Um den Gewinn der Antenne ANT zu verbessern, muss die obere Grenze des Schichtwiderstands des leitfähigen Rahmens 70 zum Beispiel kleiner oder gleich 2 (Ω/⌷) sein, bevorzugter kleiner oder gleich 1 (Ω/⌷). Entsprechend können die Niveaus der elektrischen Widerstände des leitfähigen Rahmens 70 und der leitfähigen Schicht 30 miteinander verglichen werden, wobei zum Beispiel die Schichtwiderstände als Indikatoren verwendet werden.
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Wenn das Fensterglas 101 an dem Fahrzeugkörperteil 62 installiert ist, während der leitfähige Rahmen 70 in einem Abstand ist, bei dem eine kapazitive Kopplung mit dem Fahrzeugkörperteil 62 möglich ist, kann der Gewinn der Antenne ANT verbessert werden. Dies deshalb, weil ein Hochfrequenzstrom, der um den leitfähigen Rahmen 70 erzeugt wird, in den Fahrzeugkörperteil 62 über die kapazitive Kopplung fließt und die Fläche eines leitfähigen Gebiets, in dem der Hochfrequenzstrom fließt, vergrößert wird. Wenn zum Beispiel die gekoppelte Kapazität zwischen dem leitfähigen Rahmen 70 der Antenne ANT und dem Fahrzeugkörperteil 62 größer oder gleich 0,4 [pF] ist, kann der Gewinn der Antenne ANT verbessert werden. Um den Gewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist die untere Grenze der gekoppelten Kapazität bevorzugt größer oder gleich 1,0 [pF], bevorzugter größer oder gleich 2,0 [pF]. Man beachte, dass die obere Grenze der gekoppelten Kapazität nicht spezifisch spezifiziert ist, aber auf zum Beispiel kleiner oder gleich 200 [pF] eingestellt werden kann.
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Wenn der Rahmen 61 des Fensterrahmens 63 einen Teil hat, der zumindest mit einem Teil einer äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 zusammenfällt, oder einen Teil hat, der außerhalb zumindest eines Teils der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 ist, verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT. In dem in 1 illustrierten Beispiel ist der Rahmen 61 ganz außerhalb der äußeren Kante 72 in der Draufsicht auf die Glasplatte 10.
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Zum Beispiel verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT, wenn der zugewandte Abstand zwischen dem Rahmen 61 des Fensterrahmens 63 und der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 (zum Beispiel, der zugewandte Abstand zwischen der Rahmenkante 61b des Fensterrahmens 63 und der äußeren Kante 72 des Rahmenteils 70b) größer als oder gleich 0 mm ist und kleiner oder gleich 50 mm in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10.
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4 ist eine vergrößerte Ansicht eines Überlapps der leitfähigen Schicht und des leitfähigen Rahmens in einer Draufsicht. Wenn die innere Kante 71 des leitfähigen Rahmens 70 näher an der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 ist, verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT. Zum Beispiel verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT, wenn zumindest ein Teil des leitfähigen Rahmens 70 die leitfähige Schicht 30 überlappt und die äußere Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 innerhalb von 10 mm außerhalb der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 ist. In diesem Fall ist der Abstand d zwischen der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 und der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 bevorzugt kleiner oder gleich 10 mm. Um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist der Abstand d bevorzugt kleiner als oder gleich 5 mm. Um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist der Abstand d bevorzugt größer oder gleich 1 mm.
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Wenn der leitfähige Rahmen 70 nicht mit der leitfähigen Schicht 30 überlappt und die innere Kante 71 des leitfähigen Rahmens 70 innerhalb von 5 mm außerhalb der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte ist, verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT. Um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist der Abstand zwischen der inneren Kante 71 des leitfähigen Rahmens 70 und der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 bevorzugt kleiner oder gleich 3 mm, bevorzugter kleiner oder gleich 1 mm, am bevorzugtesten 0 mm. Die Breite des leitfähigen Rahmens 70 kann angemessen eingestellt werden, unabhängig davon ob der leitfähige Rahmen 70 zumindest einen Teil der leitfähigen Schicht 30 überlappt, und kann zum Beispiel auf 1 mm bis 20 mm, 2 mm bis 15 mm, 3 mm bis 10 mm oder 3 mm bis 7 mm eingestellt werden.
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Damit der leitfähige Rahmen 70 bei einer hohen Frequenz resoniert, ist es in 1 bevorzugt, dass die halbe Länge (L/2) der peripheren Länge L der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 im Wesentlichen gleich „λ/4 × k × (2 × N - 1)“ ist. Hier ist λ die Wellenlänge einer Funkwelle in Luft in dem Frequenzband, in dem der leitfähige Rahmen 70 (Antenne ANT) ein Senden/Empfangen durchführt, k ist ein Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge, der auf der Basis der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 bestimmt wird, und N ist eine ganze Zahl, die größer oder gleich 1 ist. Jedoch unterscheidet sich die Größe des Fensterrahmens 63 von Fahrzeugmodell zu Fahrzeugmodell, und deswegen könnte die halbe Länge (L/2) der peripheren Länge L des leitfähigen Rahmens 70 im Wesentlichen nicht gleich „λ/4 × k × (2 × N - 1)“ abhängig von der Größe des Fensterrahmens 63 sein.
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Um mit solch einem Fall umzugehen, kann das Fensterglas 101 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel einen Masseleiteranteil 75 an einem Ort enthalten, der von dem Zuführanteil 80 räumlich getrennt ist, wie in 1 gezeigt. Der Masseleiteranteil 75 ist ein Beispiel eines Masseleiteranteils, der elektrisch mit dem leitfähigen Rahmen 70 verbunden ist, und ist äquivalent mit einem Massepotenzial. Der Masseleiteranteil 75 ist zum Beispiel eine Masseelektrode, die elektrisch mit dem Massepotenzial verbunden ist. Durch Anpassen der Position des Masseleiteranteils 75, der elektrisch mit dem Massepotenzial (zum Beispiel dem Massepotenzial des Fahrzeugkörperteils 62 oder des Fensterrahmens 63) verbunden ist, kann die Position eines Antiknotens einer stehenden Welle, die entlang des leitfähigen Rahmens 70 erzeugt wird, an die Position des Masseleiteranteils 75 angepasst werden. Entsprechend kann die Position eines Antiknotens der stehenden Welle, die entlang des leitfähigen Rahmens 70 erzeugt wird, einfach an die Position des Zuführanteils 80 angepasst werden, um so den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern.
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Der Masseleiteranteil 75 kann aus dem leitfähigen Rahmen 70 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 herausragen, wodurch eine leitfähige Komponente, wie ein leitfähiger Draht, der elektrisch das Massepotenzial und den Masseleiteranteil 75 verbindet, einfach in Kontakt mit dem Masseleiteranteil 75 gebracht werden kann. Es ist mit Bezug auf das Montieren bevorzugt, dass der Masseleiteranteil 75 zum Beispiel eine rechteckige Form, wie zum Beispiel eine Quadratform, eine im Wesentlichen quadratische Form, eine rechteckige Form, oder eine im Wesentlichen rechteckige Form oder eine polygonale Form hat, oder dass der Masseleiteranteil 75 eine Kreisform hat, wie zum Beispiel eine runde Form, eine im Wesentlichen runde Form, eine elliptische Form, oder eine im Wesentlichen elliptische Form, oder eine andere Form, aber die Formen sind nicht darauf beschränkt.
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5 ist ein Diagramm, das zwei Pfade von dem Zuführanteil zu dem Masseleiteranteil entlang der äußeren Kante des leitfähigen Rahmens zeigt. Die Länge eines ersten Pfades von dem Zuführanteil 80 zu dem Masseleiteranteil 75 entlang der äußeren Kante 72 wird mit DCW bezeichnet, und die Länge eines zweiten Pfades von dem Zuführanteil 80 zu dem Masseleiteranteil 75 entlang der äußeren Kante 72 wird mit DCCW bezeichnet. In diesem Beispiel ist der erste Pfad ein Pfad von dem Zuführanteil 80 in der Uhrzeigerrichtung, und der zweite Pfad ist ein Pfad von dem Zuführanteil 80 entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Wellenlänge einer Funkwelle in Luft in dem Frequenzband, in dem die Antenne ein Senden/Empfangen durchführt, wird mit λ bezeichnet, und der Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge, der auf der Basis der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 bestimmt wird, wird mit k bezeichnet.
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Wenn zu dieser Zeit zumindest eine von D
CW und D
CCW im Wesentlichen gleich einem geraden Vielfachen von (λ/4 × k) ist, wird eine Resonanz zwischen dem Zuführanteil 80 und dem Masseleiteranteil 75 erreicht, wodurch die Position eines Antiknotens der stehenden Welle, die entlang dem leitfähigen Rahmen 70 erzeugt wird, an die Position des Zuführanteils 80 angepasst werden kann, und dadurch verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT. Mit anderen Worten, wenn M
1 und M
2 ganze Zahlen sind, die größer oder gleich 1 sind, sind die folgenden Ausdrücke erfüllt:
und
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Deshalb muss zumindest einer der Ausdrücke aa und bb erfüllt sein.
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Deswegen verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT unter Berücksichtigung eines Fertigungsfehlers von ±λ/5 × k für den Ausdruck aa und den Ausdruck bb, wenn zumindest eine der folgenden Ausdrücke erfüllt ist:
und
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Es ist bevorzugt, dass beide Ausdrücke 1a und 1b erfüllt sind.
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Um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist es bevorzugt, dass zumindest einer der folgenden Ausdrücke erfüllt ist:
und
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Es ist noch bevorzugter, dass beide Ausdrücke 2a und 2b erfüllt sind.
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Um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist es bevorzugter, dass zumindest einer der folgenden Ausdrücke erfüllt ist:
und
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Es ist noch bevorzugter, dass beide Ausdrücke 3a und 3b erfüllt sind.
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Wenn DCW unterschiedlich von DCCW ist (wenn DCW ≠ DCCW erfüllt ist), unterscheidet sich eine Frequenz, bei der eine Resonanz hauptsächlich auftritt, zwischen DCW und DCCW, und deswegen kann die Antenne ANT ein breiteres Band unterstützen.
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Man beachte, dass λ eine Wellenlänge einer Funkwelle in Luft bei einigen der Frequenzen, die in dem vorbestimmten Frequenzband enthalten sind, in dem die Antenne ANT ein Senden/Empfangen durchführt, sein kann. Bevorzugt kann λ die Wellenlänge einer Funkwelle in Luft bei allen diesen Frequenzen, die in dem vorbestimmten Frequenzband enthalten sind, sein. Dasselbe gilt für λ in den unten beschriebenen Ausdrücken.
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Um den Antennengewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist es bevorzugt, dass der Masseleiteranteil 75 direkt mit dem Massepotenzial verbunden ist. Zum Beispiel durch direkte Kopplung, wenn der Masseleiteranteil 75 direkt mit dem Massepotenzial dadurch verbunden ist, dass er elektrisch mit dem Fahrzeugkörperteil 62, wie z. B. dem Fensterrahmen 63, verbunden ist. Man bemerke, dass der Masseleiteranteil 75 elektrisch mit dem Massepotenzial durch eine kapazitive Kopplung verbunden sein kann.
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Wenn die Antennenvorrichtung 201 zwischen der leitfähigen Schicht 30 und der Leistungszuführung 111 Spulen 114 und 115, die ein Signal in dem Frequenzband, in dem die Antenne ANT ein Senden/Empfangen durchführt, enthält, wird das Signal daran gehindert, in die Leistungszuführung 111 zu lecken, und ein Abnehmen des Antennengewinns der Antenne ANT kann reduziert werden. In dem in 3 illustrierten Beispiel ist die Spule 114 in Reihe zwischen der leitfähigen Schicht 124 und der Leistungszuführung 111 eingefügt, und die Spule 115 ist in Reihe zwischen der leitfähigen Schicht 125 und der Leistungszuführung 111 eingefügt. Obwohl sie von der Fläche der Lichtsteuerungsschicht 120 abhängen, müssen die Induktivitäten der Spulen 114 und 115 kleiner oder gleich 2,0 pH sein und können kleiner oder gleich als 1,6 pH sein. Wenn die Induktivitäten der Spulen 114 und 115 innerhalb eines dieser oben beschriebenen Bereiche sind, kann ein Signal in dem Frequenzband von VHF bis UHF geschwächt werden.
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6 ist ein Diagramm, das zwei Pfade von dem Zuführanteil 80 zu einem Verbindungsteil 126 entlang der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 illustriert. Der Verbindungsteil 126 ist ein Teil in der leitfähigen Schicht 30, der mit der Spannungssteuerung 110 verbunden ist. Zum Beispiel kann der „Teil, der mit der Spannungssteuerung 110 verbunden ist“ die elektrische Länge eines Signals, das durch die Antenne ANT gesendet/empfangen wird, enthalten, wenn man die Länge einer Transmissionsleitung (Kabelstrang) von der leitfähigen Schicht 30 zu den Spulen 114 und 115 betrachtet. Die Pfadlänge im Uhrzeigersinn von dem Zuführanteil 80 zu dem Verbindungsteil 126 entlang der äußeren Kante 72 wird mit Lcw bezeichnet, und die Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn von dem Zuführanteil 80 zu dem Verbindungsteil 126 entlang der äußeren Kante 72 wird mit LCCW bezeichnet. Die Wellenlänge einer Funkwelle in Luft in dem Frequenzband, in dem die Antenne ein Senden/Empfangen durchführt, wird mit λ bezeichnet, der Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge, der auf der Basis der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 bestimmt wird, wird mit k bezeichnet, und N1 und N2 sind ganze Zahlen, die größer oder gleich 1 sind.
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Zu dieser Zeit kann, wenn zumindest einer der folgenden Ausdrücke erfüllt ist, ein Einfluss einer Transmissionsleitung, die den Verbindungsteil 126 und die Spannungssteuerung 110 verbindet, auf den Antennengewinn der Antenne ANT reduziert werden:
und
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Es ist bevorzugt, dass beide Ausdrücke 4a und 4b erfüllt sind.
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Um den Einfluss der Transmissionsleitung, die den Verbindungsteil 126 und die Spannungssteuerung 110 verbindet, auf den Antennengewinn der Antenne ANT zu reduzieren, ist es bevorzugt, dass zumindest einer der folgenden Ausdrücke erfüllt ist:
und
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Es ist bevorzugter, dass beide Ausdrücke 5a und 5b erfüllt sind.
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Um den Einfluss der Transmissionsleitung, die den Verbindungsteil 126 und die Spannungssteuerung 110 verbindet, auf den Antennengewinn der Antenne ANT zu reduzieren, ist es noch bevorzugter, dass zumindest einer der folgenden Ausdrücke erfüllt ist:
und
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Es ist noch bevorzugter, dass beide Ausdrücke 6a und 6b erfüllt sind.
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In 2 kann das Fensterglas 101 einen (rahmenförmigen) Lichtabschirmteil (nicht illustriert) aufweisen, der direkt oder indirekt auf der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 bereitgestellt ist. Der Lichtabschirmteil ist, z. B., eine Lichtabschirmschicht, die sichtbares Licht blockiert. Spezifische Beispiele der Lichtabschirmschicht enthalten eine Keramik, wie z. B. eine schwarze keramische Schicht. Der Lichtabschirmteil überlappt zumindest einen Teil des leitfähigen Rahmens 70 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10. Entsprechend ist der überlappende Teil weniger sichtbar, wenn das Fensterglas in der Z-Richtung (von der Fahrzeugaußenseite oder der Fahrzeuginnenseite) angesehen wird, und deswegen verbessert sich das Aussehen einschließlich der Designs des Fensterglases 101 und des Fahrzeugs.
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7 ist eine perspektivische Explosionsansicht und illustriert eine Beispielkonfiguration einer Fahrzeugantennenvorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels. In dem zweiten Ausführungsbeispiel werden Beschreibungen von Konfigurationen und Effekten, die ähnlich zu denen in dem ersten Ausführungsbeispiel sind, weggelassen, während die Beschreibungen, die oben gegeben wurden, zitiert werden. Eine Antennenvorrichtung 202 des zweiten Ausführungsbeispiels enthält ein Fahrzeugfensterglas 102. Das Fensterglas 102 ist verschieden von dem Fensterglas 101 in dem ersten Ausführungsbeispiel dadurch, dass das Fensterglas 102 zwischen der zwischenliegenden Schicht 40A und der Glasplatte 10 eine leitfähige Schicht 130, die einen elektrischen Widerstand hat, der niedriger als der der leitfähigen Schicht 30 ist, enthält. Die leitfähige Schicht 130 ist ein Beispiel einer zweiten leitfähigen Schicht.
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In 7 ist der Fensterrahmen 63 nicht illustriert. Das Fensterglas 102 kann einen Lichtabschirmteil enthalten, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel.
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Die leitfähige Schicht 130 ist ein flacher Leiter, der direkt oder indirekt auf der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 angeordnet ist. Die leitfähige Schicht 130 kann ein Leiter in Kontakt mit der Hauptoberfläche 11 sein oder kann ein Leiter, der auf der Seite der Hauptoberfläche 11 mittels einem transparenten oder halbtransparenten Dielektrikum (nicht illustriert) angeordnet ist. Die leitfähige Schicht 130 kann transparent oder halbtransparent sein. Spezifische Beispiele der leitfähigen Schicht 130 enthalten eine Metallschicht, wie z. B. eine Ag-(Silber-) Schicht, eine Metalloxidschicht, wie z. B. eine ITO- (Indiumzinnoxid-) Schicht, eine Harzschicht, die leitfähige kleine Partikel enthält, und ein Mehrschichtkörper, der aus einer Mehrzahl von Typen von Schichten gebildet ist.
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Die leitfähige Schicht 130 kann eine Beschichtung, die auf einer Harzschicht, die z. B. aus Polyethylenteraphthalat z. B. durch Dampfablagerung gebildet ist, sein. Die leitfähige Schicht 130 kann eine Masche sein, die auf einer Schicht durch eine leitfähige Tinte oder durch Ätzen gebildet ist.
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Die leitfähige Schicht 130 kann eine leitfähige Schicht, mit der die Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 bedeckt ist, sein. Spezifische Beispiele der leitfähigen Schicht enthalten eine Niedrigemissionsschicht, wie z. B. eine Low-E (niedrige Emissivität) Schicht, die geringe Emissivität aufweist.
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Eine geringe Emissivität bedeutet, dass ein Wärmetransfer, der durch Emission verursacht wird, reduziert ist. Die Schicht niedriger Emissivität, wie z. B. eine Low-E Schicht, reduziert einen Wärmetransfer, der durch eine Emission verursacht wird, um eine Wärmeisolation zu erreichen. Die Schicht niedriger Emissivität kann eine allgemeine sein. Die Schicht niedriger Emissivität kann z. B. eine Mehrlagenschicht sein, die eine transparente dielektrische Schicht, eine infrarotreflektierende Schicht, und eine transparente dielektrische Schicht in dieser Reihenfolge enthält. Typische Beispiele der transparenten dielektrischen Schicht enthalten ein Metalloxid und ein Metallnitrid. Typische Beispiele des Metalloxids enthalten Zinkoxid und Zinnoxid. Typische Beispiele der infrarotreflektierenden Schicht enthalten eine Metallschicht. Typische Beispiele der Metallschicht enthalten Silber (Ag). Hier können eine oder mehrere infrarotreflektierende Schichten zwischen den transparenten dielektrischen Schichten gebildet sein.
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Die leitfähige Schicht 130 ist nicht auf die Niedrigemissionsschicht, wie zum Beispiel eine Low-E Schicht beschränkt, und kann eine andere Funktion haben, solange die leitfähige Schicht 130 eine Schicht ist, die eine Leitfähigkeit hat. Zum Beispiel kann die leitfähige Schicht 130 eine Antivereisungs- oder Antinebelfunktion für das Fensterglas 102 haben, wobei Wärme auf eine Reaktion auf ein Spannungsanlegen erzeugt wird.
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Um den Gewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist der Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 130 bevorzugt kleiner als 5 (Ω/⌷), bevorzugter kleiner als 4 (Ω/⌷), und noch mehr bevorzugt kleiner als 3 (Ω/⌷). Die untere Grenze des Schichtwiderstands der leitfähigen Schicht 130 ist nicht besonders beschränkt und übersteigt 0 (Ω/⌷).
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Wenn eine äußere Kante 131 der leitfähigen Schicht 130 außerhalb der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in der Draufsicht auf die Glasplatte 10 vorhanden ist, können die Funktionen, einschließlich einer niedrigen Emissivität der leitfähigen Schicht 130, ein breites Gebiet abdecken. Jedoch kann die äußere Kante 131 der leitfähigen Schicht 130 mit der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 zusammenfallen oder kann innerhalb der äußeren Kante 31 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 vorhanden sein.
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Wenn die leitfähige Schicht 130 mit dem leitfähigen Rahmen 70 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 überlappt, sind die leitfähige Schicht 130 und der leitfähige Rahmen 70 kapazitiv gekoppelt, und deswegen kann der Gewinn der Antenne ANT einfach erreicht werden. Jedoch kann die leitfähige Schicht 130 nicht mit dem leitfähigen Rahmen 70 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 überlappen.
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In dem Fensterglas 102 in 7 ist die leitfähige Schicht 130 als ein Leiter, der in Kontakt mit der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 ist, illustriert. Jedoch kann die leitfähige Schicht 130 nicht in Kontakt mit der Hauptoberfläche 14 der Glasplatte angeordnet sein, anstatt in Kontakt mit der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 angeordnet zu sein. Genauer kann die leitfähige Schicht 130 zwischen der Hauptoberfläche 14 der Glasplatte 20 und dem leitfähigen Rahmen 70 angeordnet sein. Auch in diesem Fall müssen die leitfähige Schicht 130 und der leitfähige Rahmen 70 eine Beziehung haben, sodass der elektrische Widerstand des leitfähigen Rahmens 70 niedriger als der elektrische Widerstand der leitfähigen Schicht 130 ist. Die leitfähige Schicht 130 kann zum Beispiel die oben beschriebene Schicht niedriger Emission sein.
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In dem Fensterglas 102 in 7 ist die leitfähige Schicht 130 als ein Leiter in Kontakt mit der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 illustriert, jedoch kann zusätzlich zu der leitfähigen Schicht 130 eine weitere leitfähige Schicht (dritte leitfähige Schicht), die nicht illustriert ist, direkt oder indirekt auf der Hauptoberfläche 14 der Glasplatte 20 angeordnet sein. Auch in diesem Fall müssen die dritte leitfähige Schicht und der leitfähige Rahmen 70 eine Beziehung haben, sodass der elektrische Widerstand des leitfähigen Rahmens 70 niedriger als der elektrische Widerstand der dritten leitfähigen Schicht ist. Eine mögliche Beispielkombination ist, dass die dritte leitfähige Schicht eine Schicht niedriger Emission ist, und die leitfähige Schicht 130 eine infrarotreflektierende Schicht ist.
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8 ist eine perspektivische Explosionsansicht, und illustriert eine Beispielkonfiguration einer Fahrzeugantennenvorrichtung eines dritten Ausführungsbeispiels. In dem dritten Ausführungsbeispiel werden Beschreibungen von Konfigurationen und Effekten, die ähnlich zu denen in dem ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel sind, weggelassen, während die oben gegebenen Beschreibungen zitiert werden. Eine Antennenvorrichtung 203 des dritten Ausführungsbeispiels enthält ein Fahrzeugfensterglas 103. Das Fensterglas 103 ist verschieden von dem Fensterglas 101 des ersten Ausführungsbeispiels dadurch, dass das Fensterglas 103 die leitfähige Schicht 130 enthält, ohne den leitfähigen Rahmen 70 zu enthalten. Das Fensterglas 103 kann einen Lichtabschirmteil wie in dem ersten Ausführungsbeispiel enthalten.
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Das Fensterglas 103 ist ein laminiertes Glas, das die Glasplatte 10, die Glasplatte 20, die leitfähige Schicht 30, die zwischenliegende Schicht 40, die leitfähige Schicht 130 und einen Zuführanteil 180 enthält, die die Hauptkonfiguration ausmachen.
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In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die leitfähige Schicht 130 zwischen der zwischenliegenden Schicht 40A und der Glasplatte 10 angeordnet und hat einen elektrischen Widerstand, der kleiner als der der leitfähigen Schicht 30 ist. Um den Gewinn der Antenne ANT zu verbessern, ist der Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 130 bevorzugt kleiner als 5 (Ω/⌷), bevorzugter kleiner als 4 (Ω/⌷), noch bevorzugter kleiner als 3 (Ω/⌷). Die untere Grenze des Schichtwiderstands der leitfähigen Schicht 130 ist nicht besonders beschränkt und übersteigt 0 (Ω/⌷).
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In dem dritten Ausführungsbeispiel ist der Zuführanteil 180 elektrisch mit einem Leitergebiet 132 in der leitfähigen Schicht 130 verbunden, die außerhalb der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 vorhanden ist. In dem in 8 illustrierten Beispiel liegt ein Dielektrikum wie zum Beispiel die Glasplatte 20, zwischen dem Zuführanteil 180 und dem Leitergebiet 132, und deswegen ist der Zuführanteil 180 elektrisch mit dem Leitergebiet 132 durch kapazitive Kopplung verbunden.
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Die Form oder Position des Zuführanteils 180 kann ähnlich zu der oben beschriebenen Form oder Position des Zuführanteils 80 des ersten Ausführungsbeispiels sein.
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In 8 ist die zwischenliegende Schicht 40A zwischen der leitfähigen Schicht 130 und der leitfähigen Schicht 30 angebracht und deswegen ist das Leitergebiet 132 in der leitfähigen Schicht 130, das außerhalb der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 vorhanden ist, elektrisch mit der leitfähigen Schicht 30 durch eine kapazitive Kopplung verbunden. Deswegen können die leitfähige Schicht 30 und die leitfähige Schicht 130 als Antennenleiter einer Patchantenne fungieren, wenn das Fensterglas 103 in dem Fensterrahmen 63, der eine Leitfähigkeit aufweist, installiert ist, und der Fahrzeugkörperteil 62 und der Fensterrahmen 63 können als Massen der Patchantenne fungieren. Durch die leitfähige Schicht 30 und die leitfähige Schicht 130, die als Antennenleiter fungieren, kann ein Hochfrequenzstrom, der in dem Leitergebiet 132 in der leitfähigen Schicht, die außerhalb der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 vorhanden ist, aus dem Zuführanteil 180, der elektrisch mit dem Leitergebiet 132 verbunden ist, gezogen werden. Die leitfähige Schicht 130 (Leitergebiet 132) hat einen elektrischen Widerstand, der kleiner als der der leitfähigen Schicht 30 ist, und deswegen fließt der Hochfrequenzstrom, der in dem Leitergebiet 132 erzeugt wird, einfach und der Antennengewinn der Patchantenne, in der die leitfähige Schicht 30 und die leitfähige Schicht 130 als Antennenleiter verwendet werden, verbessert sich. Ein Indikator zum Evaluieren des Niveaus des „elektrischen Widerstands“ kann hier ein Schichtwiderstandswert (Einheit: Ω/⌷) sein.
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Dadurch, dass das Fensterglas 103 in dem Fensterrahmen 63, der eine Leitfähigkeit aufweist, installiert ist, fungiert die leitfähige Schicht als ein Teil einer Schlitzantenne, in der eine Lücke zwischen dem Leitergebiet 132 und dem Fensterrahmen 63 als ein Schlitz verwendet wird. Insbesondere ist eine mögliche Beispielkombination, dass die leitfähige Schicht 30 (eine leitfähige Schicht, die enthalten ist in) eine Lichtsteuerungsschicht ist, und die leitfähige Schicht 130 eine infrarotreflektierende Schicht ist.
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Wie oben beschrieben, fungiert gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel jede der leitfähigen Schicht 30 und der leitfähigen Schicht 130 als ein Teil einer Patchantenne, die eine Funkwelle in einem vorbestimmten Frequenzband sendet/empfängt. Alternativ fungiert die leitfähige Schicht 130 als Teil einer Schlitzantenne, die eine Funkwelle in dem vorbestimmten Frequenzband sendet/empfängt. Deswegen kann die Antennenvorrichtung 203, die eine Funkwelle in dem vorbestimmten Frequenzband mit einem hohen Gewinn senden/empfangen kann, bereitgestellt werden, selbst wenn die leitfähige Schicht 30, die einen relativ hohen elektrischen Widerstand aufweist, verwendet wird.
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Eine Antenne, in der die leitfähige Schicht 130 verwendet wird, wird im Weiteren als eine Antenne ANT2 bezeichnet. Die Antenne ANT2 arbeitet, wobei der Zuführanteil 180 als ein Zuführpunkt fungiert. Die Antenne ANT2 hat dieselben Funktionen wie die der Antenne ANT, die oben beschrieben wurde, es sei denn es wurde anders beschrieben.
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In 8 ist der Zuführanteil 180 auf einer Seite der Glasplatte 20 gegenüber der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 positioniert und überlappt zumindest einen Teil des Leitergebiets 132 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10, und deswegen ist der Zuführanteil 180 elektrisch mit dem Leitergebiet 132 durch kapazitive Kopplung verbunden. Mit anderen Worten ist dadurch, dass der Zuführanteil 180 zumindest einen Teil eines Projektionsgebiets 170, in dem das Leitergebiet 132 auf die Glasplatte 20 projiziert wird, der Zuführanteil 180 elektrisch mit dem Leitergebiet 132 durch kapazitive Kopplung verbunden. In dem in 8 illustrierten Beispiel fällt eine innere Kante 171 des Projektionsgebiets 170 des Leitergebiets 132 mit einer inneren Kante 133 des Leitergebiets 132 (der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30) in einer Draufsicht auf die Glasplatte 20 zusammen. Die zwischenliegende Schicht 40 hat eine Dicke von ungefähr 1 mm und die Glasplatte hat eine Dicke von ungefähr 2 mm, und deswegen ist der Zuführanteil 180 mit einem Abstand (von ungefähr 3 mm) an dem der Zuführanteil 180 kapazitiv gekoppelt ist mit dem Leitergebiet 132, positioniert.
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In dem in 8 illustrierten Beispiel ist die äußere Kante 131 der leitfähigen Schicht 130 außerhalb der äußeren Kante 31 der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 vorhanden, und das Leitergebiet 132 ist ein rahmenförmiges Gebiet, in dem die leitfähige Schicht 130 nicht mit der leitfähigen Schicht 30 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 überlappt. Wenn das Leitergebiet 132 solch ein rahmenförmiges Gebiet ist, verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT2.
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Damit das Leitergebiet 132 mit einer hohen Frequenz resoniert, ist es in 8 bevorzugt, dass die halbe Länge (L/2) der peripheren Länge L der äußeren Kante 131 des Leitergebiets 132 im Wesentlichen gleich „λ/4 × k × (2 × N - 1)“ ist. Hier ist λ die Wellenlänge einer Funkwelle in Luft in dem Frequenzband, in dem das Leitergebiet 132 (Antenne ANT2) ein Senden/Empfangen durchführt, k ist der Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge, der auf der Basis der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 bestimmt wird, und N ist eine ganze Zahl, die größer oder gleich 1 ist. Jedoch unterscheidet sich die Größe des Fensterrahmens 63 von Fahrzeugmodell zu Fahrzeugmodell, und deswegen könnte die halbe Länge (L/2) der peripheren Länge L des Leitergebiets 132 nicht im Wesentlichen gleich „λ/4 × k × (2 × N - 1)“ sein, in Abhängigkeit von der Größe des Fensterrahmens 63.
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Um solch einen Fall zu behandeln, kann das Fensterglas 103 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel einen Masseleiteranteil 175 an einem Ort, der räumlich von dem Zuführanteil 180 getrennt ist, aufweisen, wie in 8 illustriert. Der Masseleiteranteil 175 ist ein Beispiel eines Masseleiteranteils, der elektrisch mit dem Leitergebiet 132 verbunden ist, und ist äquivalent zu einem Massepotenzial.
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Der Masseleiteranteil 175 ist zum Beispiel eine Masseelektrode, die elektrisch mit dem Massepotenzial verbunden ist. Durch Anpassen der Position des Masseleiteranteils 175, der elektrisch mit dem Massepotenzial (z. B. dem Massepotenzial des Fahrzeugkörperteils 62 oder des Fensterrahmens 63) verbunden ist, kann die Position eines Antiknotens einer stehenden Welle, die entlang dem Leitergebiet 132 erzeugt wird, an die Position des Masseleiteranteils 175 angepasst werden. Entsprechend kann die Position eines Antiknotens der stehenden Welle, die entlang des Leitergebiets 132 erzeugt wird, einfach an die Position des Zuführanteils 180 angepasst werden, um so den Antennengewinn der Antenne ANT2 zu verbessern.
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Der Masseleiter 175 kann aus dem Leitergebiet 132 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 herausragen. Mit dieser Form kann eine leitfähige Komponente, wie zum Beispiel ein leitender Draht, der elektrisch das Massepotenzial mit dem Masseleiteranteil 175 verbindet, einfach in Kontakt mit dem Masseleiteranteil 175 gebracht werden. Es ist im Sinne des Montierens bevorzugt, dass der Masseleiteranteil 175 zum Beispiel eine rechtwinklige Form, wie zum Beispiel eine Quadratform, eine im Wesentlichen quadratische Form, eine rechteckige Form, oder eine im Wesentlichen rechteckige Form, oder eine polygonale Form hat, oder dass der Masseleiteranteil 175 eine kreisförmige Form, wie zum Beispiel eine runde Form, eine im Wesentlichen runde Form, eine elliptische Form, oder eine im Wesentlichen elliptische Form oder eine andere Form hat, aber die Form ist nicht darauf beschränkt.
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Hier wird in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 die Pfadlänge im Uhrzeigersinn von dem Zuführanteil 180 zu dem Masseleiteranteil 175 entlang der äußeren Kante 131 des Leitergebiets 132 mit DCW bezeichnet und die Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn von dem Zuführanteil 180 zu dem Masseleiteranteil 175 entlang der äußeren Kante 131 wird mit DCCW bezeichnet. Die Wellenlänge einer Funkwelle in Luft in dem Frequenzband, in dem die Antenne ANT2 ein Senden/Empfangen durchführt, wird mit λ bezeichnet, und der Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge, der auf der Basis der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 bestimmt wird, wird mit k bezeichnet.
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Zu dieser Zeit ist der Zuführanteil 180 auf einer Seite der Glasplatte 20 gegenüber der Hauptoberfläche 11 der Glasplatte 10 positioniert und überlappt zumindest einen Teil des Leitergebiets 132 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10, und deswegen ist der Zuführanteil 180 elektrisch mit dem Leitergebiet 132 durch kapazitive Kopplung verbunden. Aufgrund dieser kapazitiven Kopplung wird eine Resonanz zwischen dem Zuführanteil 180 und dem Masseleiteranteil 175 erreicht, wenn DCW oder DCCW gleich einer Länge, die von einem ganzzahligen Vielfachen von λ/2 × k abweicht (siehe Ausdruck aa und Ausdruck bb, die oben angegeben werden) (insbesondere ein ungeradzahliges Vielfaches von λ/4 × k) ist.
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Deswegen verbessert sich, wenn man z. B. einen Herstellungsfehler von ±λ/5 × k berücksichtigt, der Antennengewinn der Antenne ANT2, wenn zumindest einer der Ausdrücke
und
erfüllt ist, wobei M
1 und M
2 ganze Zahlen sind, die größer oder gleich 1 sind. Es ist bevorzugt, dass beide Ausdrücke 7a und 7b erfüllt sind.
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Um den Antennengewinn der Antenne ANT2 zu verbessern, ist es bevorzugt, dass zumindest einer der Ausdrücke
und
erfüllt ist. Es ist bevorzugter, dass beide Ausdrücke 8a und 8b erfüllt sind.
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Um den Antennengewinn der Antenne ANT 2 zu verbessern, ist es noch bevorzugter, dass zumindest einer der Ausdrücke
und
erfüllt ist. Es ist noch bevorzugter, dass beide Ausdrücke 9a und 9b erfüllt sind.
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Wenn DCW verschieden von DCCW (wenn DCW ≠ DCCW gilt), unterscheidet sich eine Frequenz, bei der eine Resonanz auftritt, zwischen DCW und DCCW, und deswegen kann die Antenne ANT2 ein breiteres Band unterstützen.
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In einer Beschreibung, die mit Bezug auf 6 gegeben wird, wird ein Teil in der leitfähigen Schicht 30, der mit der Spannungssteuerung 110 verbunden ist, als der Verbindungsteil 126 definiert. In einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 wird die Pfadlänge im Uhrzeigersinn von dem Zuführanteil 180 zu dem Verbindungsteil 126 entlang der äußeren Kante 131 des Leitergebiets 132 mit LCW bezeichnet und die Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn von dem Zuführanteil 180 zu dem Verbindungsteil 126 entlang der äußeren Kante 131 wird mit LCCW bezeichnet. Die Wellenlänge einer Funklänge in Luft in dem Frequenzband, in dem die Antenne ANT2 ein Senden/Empfangen durchführt, wird mit λ bezeichnet, der Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge, der auf der Basis der Glasplatte 10 und der Glasplatte 20 bestimmt wird, wird mit k bezeichnet, und N1 und N2 sind ganze Zahlen, die größer oder gleich 1 sind.
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Zu dieser Zeit kann wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, wenn zumindest einer der Ausdrücke 4a und 4b, die oben angegeben sind, erfüllt ist, ein Einfluss einer Transmissionsleitung, die den Verbindungsteil 126 und die Spannungssteuerung 110 verbindet, auf den Antennengewinn der Antenne ANT2 reduziert werden. Es ist bevorzugt, dass zumindest einer der Ausdrücke 5a und 5b, die oben angegeben sind, erfüllt ist, und es ist bevorzugter, dass zumindest einer der Ausdrücke 6a und 6b, die oben angegeben sind, erfüllt ist.
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Wenn das rahmenförmige Leitergebiet 132 eine Form einer geschlossenen Schleife wie in 8 hat, fließt ein Hochfrequenzstrom einfach durch das Leitergebiet 132, und deswegen verbessert sich der Antennengewinn der Antenne ANT2. Jedoch kann das Leitergebiet 132 eine Aussparung in einem Teil davon haben. Die Form des Leitergebiets 132 ist nicht auf eine im Wesentlichen rechtwinklige Form beschränkt und kann eine andere polygonale Form, wie zum Beispiel eine im Wesentlichen dreieckige Form haben.
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Wenn der Zuführanteil 180 in der Nähe eines Eckteils des rahmenförmigen Leitergebiets 132 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 ist, wie in dem ersten Ausführungsbeispiel, verbessert sich der Antennengewinn sowohl für horizontal polarisierte Wellen als auch für vertikal polarisierte Wellen. Das heißt, in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 ist es bevorzugt, dass der Zuführanteil 180 an einer Position innerhalb eines Bereichs, der sich bis zu einem 1/3 der Länge LX einer ersten Kante des Leitergebiets 132 von dem Eckteil des rahmenförmigen Leitergebiets 132 erstreckt, oder an einer Position innerhalb eines Bereichs, der sich bis zu 1/3 der Länge LY einer zweiten Kante des Leitergebiets 132 von dem Eckteil des rahmenförmigen Leitergebiets 132 erstreckt, angeordnet ist.
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Resultate des Simulierens der Antennencharakteristik der Fahrzeugantennenvorrichtung von jedem Ausführungsbeispiel werden nun beschrieben.
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9 ist eine Draufsicht auf ein Simulationsmodell der Fahrzeugantennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Offenbarung. Die Bedingungen für das Simulationsmodell einschließlich der Dimensionen von jedem Teil waren wie folgt:
- Fensterrahmen 63: Masseebene von 2000 (mm) in der Länge und 2000 (mm) in der Breite
- Öffnung des Fensterrahmens 63: 460 (mm) in der Länge und 600 (mm) in der Breite
- Äußere Kante des leitfähigen Rahmens 70: 450 (mm) in der Länge und 590 (mm) in der Breite
- Innere Kante des leitfähigen Rahmens 70: 430 (mm) in der Länge und 570 (mm) in der Breite
- Äußere Dimensionen der Lichtsteuerungsschicht 120: 450 (mm) in der Länge und 590 (mm) in der Breite
- Dicke des Fensterrahmens 63: 0,1 (mm)
- Dicke von jeder der Glasplatten 10 und 20: 2,1 (mm)
- Gesamte Dicke der zwischenliegenden Schichten 40A und 40B: 0,8 (mm)
- Dicke von jedem der Harzsubstrate 121 und 122: 0,1 (mm)
- Dicke der Lichtsteuerungsschicht 123: 0,2 (mm)
- Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 30 (leitfähige Schichten 124 und 125): 15 (Ω/⌷)
- Schichtwiderstand des leitfähigen Rahmens 70: 0,02 (Ω/⌷)
- Kürzungskoeffizient einer Wellenlänge k: 0,67
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10 ist ein Diagramm, das Beispiele von Simulationsergebnissen eines Reflexionskoeffizienten S11 für die Pfadlänge im Uhrzeigersinn DCW von dem Zuführanteil 80 zu dem Masseleiteranteil 75 entlang der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 in der Fahrzeugantennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels illustriert (siehe 1 und 2). Die horizontale Achse in 10 repräsentiert einen Wert, der durch Normalisieren der Pfadlänge DCW mit einer Wellenlänge für jede der Frequenzen (170 MHz, 205 MHz, und 240 MHz), die in dem DAB Band III enthalten sind, erhalten wird.
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Gemäß 10 wird der Reflexionskoeffizient S11, der von dem Zuführanteil 80 gesehen wird, für einige der Frequenzen niedrig, wenn die Pfadlänge DCW den Ausdruck 1a mit M1 = 1 und 2 erfüllt, und ein Ergebnis, dass die Antenne ANT resoniert, wurde erhalten.
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11 ist ein Diagramm, das Beispiele von Simulationsergebnissen des Reflexionskoeffizienten S11 für die Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn DCCW von dem Zuführanteil 80 zu dem Masseleiteranteil 75 entlang der äußeren Kante 72 des leitfähigen Rahmens 70 in der Fahrzeugantennenvorrichtung des ersten Ausführungsbeispiels illustriert (siehe 1 und 2). Die horizontale Achse in 11 repräsentiert einen Wert, der durch Normalisieren der Pfadlänge DCCW mit einer Wellenlänge für jede der Frequenzen (170 MHz, 205 MHz, und 240 MHz), die in dem DAB Band III enthalten sind, erhalten wird.
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Gemäß
11 wird der Reflexionskoeffizient S11, der von dem Zuführanteil 80 gesehen wird, für einige der Frequenzen niedrig, wenn die Pfadlänge D
CCW den Ausdruck 1b mit M
2 = 2 und 3 erfüllt, und ein Ergebnis, dass die Antenne ANT resoniert, wurde erhalten. [Tabelle 1]
Durchschnittliche Sensitivität | | | |
| 170 MHz | 205 MHz | 240 MHz |
horizontal polarisierte Welle | -10,4 | -3,2 | -5,8 |
vertikal polarisierte Welle | -4,5 | -8,2 | -10,1 |
Einheit: dBi |
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Tabelle 1 zeigt Beispiele von Simulationsergebnissen des durchschnittlichen Antennengewinns, wenn die Antennenvorrichtung 201 (siehe
2) des ersten Ausführungsbeispiels, die die Ausdrücke 1a und 1b erfüllt, als ein Seitenfenster verwendet wird. Wie in Tabelle 1 gezeigt, wurden Antennengewinne, die für einen Empfang von Funkwellen in dem DAB Band III geeignet sind, erreicht. [Tabelle 2]
Durchschnittliche Sensitivität |
| 170 MHz | 205 MHz | 240 MHz |
horizontal polarisierte Welle | -9,9 | -9,2 | -5,7 |
vertikal polarisierte Welle | -3,7 | -6,6 | -10,0 |
Einheit: dBi |
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Tabelle 2 zeigt Beispiele von Simulationsergebnissen des durchschnittlichen Antennengewinns, wenn die Antennenvorrichtung 202 (siehe 7) des zweiten Ausführungsbeispiels, die die Ausdrücke 1a und 1b erfüllt, als ein Seitenfenster verwendet wird. Wie in Tabelle 2 gezeigt, werden Antennengewinne, die für einen Empfang von Funkwellen in dem DAB Band III geeignet sind, erreicht. Insbesondere wurden die Antennengewinne für vertikal polarisierte Wellen verglichen mit denen der Antennenvorrichtung 201 des ersten Ausführungsbeispiels (Tabelle 1) verbessert.
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Zur Zeit der Messung für Tabelle 2, waren die Bedingungen für ein Simulationsmodell einschließlich der Dimensionen für jedes Teil insbesondere wie folgt:
- Äußere Dimensionen der leitfähigen Schicht 130: 450 (mm) in der Länge und 590 (mm) in der Breite
- Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 130: 0,02 (Ω/⌷)
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12 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Simulationsergebnissen des Reflexionskoeffizienten S11 für die Pfadlänge im Uhrzeigersinn DCW von dem Zuführanteil 180 zu dem Masseleiteranteil 175 entlang der äußeren Kante 131 des Leitergebiets 132 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 in der Fahrzeugantennenvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels (siehe 8) illustriert. Die horizontale Achse in 12 repräsentiert einen Wert, der durch Normalisieren der Pfadlänge DCW mit einer Wellenlänge für eine Frequenz von 205 MHz die in dem DAB Band III erhalten ist, erhalten wird.
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Gemäß 12 wird der Reflexionskoeffizient S11, der von dem Zuführanteil 180 gesehen wird, niedrig, wenn die Pfadlänge DCW den Ausdruck 7a mit M1 = 3 erfüllt, und ein Ergebnis, dass die Antenne ANT2 resoniert wurde erhalten.
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13 ist ein Diagramm, das ein Beispiel von Simulationsergebnissen des Reflexionskoeffizienten S11 für die Pfadlänge entgegen dem Uhrzeigersinn DCCW von dem Zuführanteil 180 zu dem Masseleiteranteil 175 entlang der äußeren Kante 131 des Leitergebiets 132 in einer Draufsicht auf die Glasplatte 10 in der Fahrzeugantennenvorrichtung des dritten Ausführungsbeispiels (siehe 8) illustriert. Die horizontale Achse in 13 repräsentiert einen Wert, der durch Normalisieren der Pfadlänge DCCW mit einer Wellenlänge für eine Frequenz von 205 MHz, die in dem DAB Band III enthalten ist, erhalten wird.
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Gemäß
13 wird der Reflexionskoeffizient S11, der von dem Zuführanteil 180 gesehen wird, niedrig für die Pfadlänge D
CCW, die den Ausdruck 7b mit M
2 = 4 erfüllt, und als ein Ergebnis wird erhalten, dass die Antenne ANT2 resoniert. [Tabelle 3]
Durchschnittliche Sensitivität |
| 170 MHz | 205 MHz | 240 MHz |
horizontal polarisierte Welle | -16,1 | -19,0 | -18,9 |
vertikal polarisierte Welle | -13,2 | -11,3 | -9,5 |
Einheit: dBi |
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Tabelle 3 zeigt Beispiele von Simulationsergebnissen des durchschnittlichen Antennengewinns, wenn die Antennenvorrichtung 203 (siehe 8) des dritten Ausführungsbeispiels, die die Ausdrücke 7a und 7b erfüllt, als ein Seitenfenster verwendet wird. Wie in Tabelle 3 gezeigt, werden Antennengewinne, die für einen Empfang von Funkwellen in dem DAB Band III geeignet sind, erreicht.
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Zu der Zeit der Messung für 12 und 13 und Tabelle 3, waren die Bedingungen eines Simulationsmodells einschließlich der Dimensionen von jedem Teil wie folgt:
- Äußere Dimensionen der leitfähigen Schicht 130: 450 (mm) in der Länge und 590 (mm) in der Breite
- Schichtwiderstand der leitfähigen Schicht 130: 0,02 (Ω/⌷)
- Kürzungskoeffizient der Wellenlänge k: 0,5
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Obwohl Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung oben beschrieben wurden, ist die Technik der vorliegenden Offenbarung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Verschiedene Modifikationen und Verbesserungen einschließlich einer Kombination oder eines Ersatzes mit einem anderen Ausführungsbeispiel im Ganzen oder in Teilen können gemacht werden.
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Zum Beispiel sind die erste dielektrische Platte und die zweite dielektrische Platte nicht auf Glasplatten beschränkt, und können andere dielektrische Platten, wie zum Beispiel Harzplatten, sein.
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Die ganze Offenbarung der
japanischen Patentanmeldung Nr. 2021-135879 , die am 23. August 2021 eingereicht wurde, einschließlich Spezifikation, Patentansprüche, Zeichnungen und Zusammenfassung wird hierbei durch Inbezugnahme als Ganzes einbezogen.
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BEZUGSZEICHEN
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- 10
- Glasplatte
- 11, 12, 14, 15
- Hauptoberfläche
- 13a, 13b, 13c, 13d
- äußere Kante
- 20
- Glasplatte
- 30
- leitfähige Schicht
- 31
- äußere Kante
- 40, 40A, 40B
- zwischenliegende Schicht
- 60
- Fahrzeug
- 61
- Rahmen
- 62
- Fahrzeugkörperteil
- 63
- Fensterrahmen
- 70
- leitfähiger Rahmen
- 71
- innere Kante
- 72
- äußere Kant
- 73a, 73b, 73c, 73d
- Eckteil
- 75
- Masseleiteranteil
- 80
- Zuführanteil
- 90
- Transmissionsleitung
- 91
- Signaldraht
- 92
- Masseteil
- 101, 102, 103
- Fensterglas
- 110
- Spannungssteuerung
- 111
- Leistungszuführung
- 114, 115
- Spule
- 120
- Lichtsteuerungsschicht
- 121, 122
- Harzsubstrat
- 123
- Lichtsteuerungsschicht
- 124, 125
- leitfähige Schicht
- 126
- Verbindungsteil
- 130
- leitfähige Schicht
- 131
- äußere Kante
- 132
- Leitergebiet
- 133
- innere Kante
- 170
- Projektionsgebiet
- 171
- innere Kante
- 175
- Masseleiteranteil
- 180
- Zuführanteil
- 201, 202, 203
- Fahrzeugantennenvorrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2020003902 [0003]
- JP 2021135879 [0132]