JP2005531167A - 自動車の窓ガラスアンテナのレイアウト - Google Patents

Abstract

無線周波数電流の特性及びヒータグリッドパターンの影響を考慮して改良が施された窓ガラスアンテナのワイヤーパターンレイアウトである。ワイヤパターンレイアウトは、直流電源との電気通信を行うヒーティングリッドから成る。複数のアンテナワイヤはヒーティンググリッドを横断している。アンテナワイヤは、ＡＭラジオ、ＦＭラジオ、ＡＭ／ＦＭラジオ、ＣＢラジオ、携帯電話、全地球測位システム、又はこれらの組み合わせたもの等の無線周波数装置への給電を行う給電体との電気通信を行う。アンテナワイヤは、実質的に直線形状又はステップ形状でヒーティンググリッドを横断するようにしてもよい。更に、アンテナワイヤは、方向を変えながらヒーティンググリッドを横断するようにしてもよい。無線周波数電流の特性及びヒータグリッドパターンの影響を考慮してワイヤパターンレイアウトを構成することで、指向性利得及びインピーダンス特性が向上する。

Description

本発明は、アンテナのレイアウト、特に、無線周波数（RF）アンテナのレイアウトに関する。

ＲＦアンテナには、例えば、自動車或いはその他車両の窓ガラスアンテナがある。近年、自動車は無線周波数通信を支援するアンテナを必要としている。数多くの装置が無線周波数通信を用いて機能することができる。例えば、ＡＭラジオ、ＦＭラジオ、ＡＭ／ＦＭラジオ、ＣＢラジオ、携帯電話及び全地球測位システムは無線周波数通信に依存している。

最近の自動車は、ＲＦアンテナのワイヤパターンレイアウト（wire pattern layout）の誘電支持体としての役割を果たす窓ガラスを有している。この役割を果たすのに使用される典型的な窓ガラスとしては後方の窓ガラスである。窓ガラスに印刷或いは埋設されているワイヤ（即ち、印刷線路）パターンによって、無線周波数電流が所望の無線周波数装置に流れ込んだり或いは該装置から流れ出ることができる。

典型的な自動車の後方の窓ガラスは、直流（DC）電流が流れる印刷線路から成るパターンも有している。これらの印刷線路に直流電流が流れることによって、該印刷線路は加熱素子として機能する。従って、これらの線路は、後方窓ガラスの曇り止めや除霜に使用することができ、運転者は後方窓ガラスの外部を見ることができる。

窓ガラスの曇り止め或いは除霜を適切に行うために、加熱素子は、通常、後方の窓ガラスの主要な領域を覆っている。その結果、加熱素子と区別して配置される従来のＲＦアンテナ用ワイヤパターンレイアウトの領域は、大抵の場合、不十分なものとなってしまう。従って、加熱素子がこのＲＦアンテナの動作に干渉してしまい、従来のＲＦアンテナでは、所望の周波数帯域におけるパターンの制御及びインピーダンス整合が十分に行われなくなるという問題がある。

本発明は、アンテナのレイアウトの改良である。本発明のアンテナの設計には、ＲＦ電流の特性及びヒータグリッドのパターンの影響が考慮されている。その結果として、本発明の実施例では、従来の窓ガラスアンテナの設計に比べ、指向性利得及びインピーダンス特性が改良されている。

本発明の実施例におけるワイヤパターンレイアウトは、複数の電力ワイヤとアンテナワイヤとから成る。電力ワイヤは、電源、例えば直流電源との電気通信を行う。電力ワイヤの例としては、ヒータグリッドパターンの印刷された線路であるが、これに限定されることはない。電力ワイヤは、所望のパターンで配置することができる。通常のヒータグリッドパターンにおける電力ワイヤは、概ね平行に列置されている。アンテナワイヤは、全ての電力ワイヤ或いはその一部を横断している。本発明のある実施例においては、アンテナワイヤは、電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有している。即ち、このアンテナワイヤの仮想軸即ち実質的な中心線が電力ワイヤに対して斜めに横断する。電力ワイヤを横断しているアンテナワイヤの延びる方向を少なくとも１回変えるようにしてもよい。アンテナワイヤは、無線周波数装置への給電を行う給電体との電気通信を行う。

アンテナワイヤの形状は、最適なパターン制御及びインピーダンス特性を実現できるように選択された形状でもよい。本発明のある実施例では、アンテナワイヤは実質的に直線形状を有している。他の実施例では、アンテナワイヤの形状は、ステップパターンである。各ステップの角度は、最適なアンテナ特性が得られるように選択された角度でよい。本願発明者は、ヒータグリッドを流れる電流への干渉を防止或いは制限するために、ステップパターンで構成されたアンテナワイヤのステップの角度をおよそ９０度に設定するのが好ましいことが幾つかの実施例から分かった。即ち、アンテナワイヤは、ヒータグリッドを流れる電流への干渉を制限するために、約９０度の角度で各電力ワイヤと交差するようにすればよい。幾つかの実施例において最適な結果を得るために、アンテナワイヤの延びる方向を少なくとも１回変更してもよい。例えば、直線形状のアンテナワイヤが方向を変えたり、ステップパターンのアンテナワイヤが方向を変えてもよい。ある実施例において、アンテナワイヤは“Ｖ”又は“Ｗ”字形状をしている。無論、本発明のある実施例において、アンテナワイヤを更に少なくとも１つ追加することができる。この更に追加されたアンテナワイヤも無線周波数装置への給電を行う給電体との電気通信を行う。この更なるアンテナワイヤは、上記のアンテナワイヤの最適な特徴又は好ましい特徴を備えていてもよい。

ワイヤパターンレイアウトは、適当な手段によって支持されていてもよい。例えば、電力ワイヤ及びアンテナワイヤは、少なくとも１つの誘電体パネルによって支持されている印刷された線路でもよい。誘電体パネルの一例としては、自動車の窓ガラスである。

アンテナワイヤは、適当な装置との電気通信を行うようにしてもよい。例えば、アンテナワイヤは、適当なＲＦ装置に接続されていてもよい。ＲＦ装置の例としては、ＡＭラジオ、ＦＭラジオ、ＡＭ／ＦＭラジオ、ＣＢラジオ、全地球測位システム、携帯電話及びこれら装置の各種組み合わせであるが、これらに限られることはない。

本発明には、上述とは別に、アンテナのワイヤパターンレイアウトの実施例がある。この実施例は、他の実施例での最適な特徴又は好ましい特徴を備えていてもよい。この実施例においてのワイヤパターンレイアウトは、複数の電力ワイヤを支持する少なくとも１つの誘電体パネルと、アンテナ給電体と、複数のアンテナワイヤと、から成る。電力ワイヤは、電源との電気通信を行っており、給電体は、無線周波数装置との電気通信を行っている。アンテナワイヤは、給電体との電気通信を行っている。アンテナワイヤの少なくとも１つは、電力ワイヤに対して斜めに横断している形状を有している。

アンテナのワイヤパターンレイアウトには、更に別の実施例がある。この実施例は、他の実施例の最適な特徴又は好ましい特徴を備えていてもよい。この実施例のワイヤパターンレイアウトは、アンテナ給電体と、２つのワイヤアレーとから成る。給電体は、無線周波数装置との電気通信を行う。第１ワイヤアレーは給電体との電気通信を行っている。第１ワイヤアレーは、複数の交差するアンテナワイヤから成る。ある実施例において、第１ワイヤアレーは、少なくとも一部が第２ワイヤアレーの周囲に沿って延びている更なるアンテナワイヤをも備えることができる。第２ワイヤアレーは、複数の電力ワイヤと、少なくとも１つのアンテナワイヤと、から成る。第１ワイヤアレーは、第２ワイヤアレーのアンテナワイヤに電磁結合することができる。ある実施例において、結合ワイヤを第１ワイヤアレーに接続させてもよい。この結合ワイヤは、第１ワイヤアレーと第２ワイヤアレーのアンテナワイヤとの電磁結合を容易にする。電力ワイヤは電源との電気通信を行い、第２ワイヤアレーのアンテナワイヤは電力ワイヤを横断する。ある実施例において、第２ワイヤアレーのアンテナワイヤは、電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していてもよい。他の実施例において、第２ワイヤアレーのアンテナワイヤは、電力ワイヤに直行する直線であってもよい。

第１ワイヤアレーのアンテナワイヤは、適当なパターンで互いに交差してもよい。ある実施例において、第１ワイヤアレーの互いに交差するアンテナワイヤは、概ね水平方向に配置されている複数のアンテナワイヤと、概ね鉛直方向に配置されている少なくとも１つのアンテナワイヤと、を備えていてもよい。概ね鉛直方向に配置されているアンテナワイヤは、概ね水平方向に配置されているアンテナワイヤの全て或いはいくつかを横断してもよい。第１及び第２ワイヤアレーのアンテナワイヤは、前述の実施例のように、適当な形状を備えていてもよい。ある実施例において、第１及び第２ワイヤアレーは、自動車の窓ガラスによって支持されており、第１ワイヤアレーは、第２ワイヤアレーの上方で実質的に隣接して配置されている。

本発明の他の実施例において、アンテナのワイヤパターンレイアウトは、互いに結合している２つのアンテナワイヤから成る。給電体は、無線周波数装置との電気通信を行う。第１アンテナワイヤは、給電体との電気通信を行っている。第２アンテナワイヤはワイヤアレーに含まれている。ワイヤアレーは、また、電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤ備えている。第２アンテナワイヤは電力ワイヤと交差しており、第１アンテナワイヤに電磁結合している。この実施例は、また、他の実施例の最適な特徴又は好ましい特徴を備えていてもよい。

本発明の他の実施例におけるアンテナのレイアウトがある。この実施例は、他の実施例の最適な特徴又は好ましい特徴を備えていてもよい。この実施例において、給電体は無線周波数装置との電気通信を行う。金属膜は給電体との電気通信を行っている。この実施例のアンテナのレイアウトには、ワイヤアレーが備えられていてもよい。ワイヤアレーは複数の電力ワイヤから成り、電源との電気通信を行う。金属膜及びワイヤアレーは、少なくとも１つの誘電体パネルによって支持されている。

本発明の他の実施例では、第１誘電体パネルが備えられており、該第１誘電体パネルは第２誘電体パネルに接続されている。アンテナは第１誘電体パネルによって支持されており、第２誘電体パネルはヒータレイアウトを支持している。ヒータレイアウトは、電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤから構成されていてもよい。誘電体パネルは適当な誘電素材で構成されていてもよい。一例として、第１誘電体パネルはプラスチックから成り、第２誘電体パネルはガラスから成る。誘電素材の他の例としては、安全ガラス、ポリカーボネート、プレキシグラス（plexiglass）、及び繊維ガラスであるが、これらに限定されることはない。更に、この実施例は、他の実施例の最適な特徴又は好ましい特徴を備えていてもよい。

上記以外の新規な特徴及び効果は、以下の実施例の説明及び図面の説明から容易に明らかとなる。

本発明はアンテナのレイアウトに係わるものであり、以下、本発明の実施例として、主に自動車の窓ガラス用ＲＦアンテナを説明する。しかし、本発明はこの実施例に限定されない。本発明は、無線周波数の領域外（即ち、無線周波数より高い周波数又は低い周波数）にも有効である。従って、本発明は、ＡＭ装置及びＦＭ装置等のＲＦ装置への使用に限定されない。また、本発明のワイヤパターンレイアウトは、適当な誘電素材に支持される或いは吊されるようにしてもよい。該誘電素材は、窓ガラス及びその他ガラス物、プラスチック、エア、又はその他類似の誘電素材、適当な誘電素材若しくは従来の誘電素材であるが、本発明における該誘電素材はこれらに限定されることはない。ガラスは、例えば、安全ガラス及び繊維ガラスであるが、これらのガラスに限定されることはない。プラスチックは、例えば、ポリカーボネート及びプレキシグラスであるが、これらのプラスチックに限定されることはない。更に、本発明は、自動車その他車両のアンテナのレイアウトに限定されない。本発明はあらゆる種類のアンテナへの使用が可能である。ここで使用される“ワイヤ”という用語には、導電性素材の印刷された線路、導電性素材の剛性を有するフィラメント又はロッド、導電性素材の可撓性を有するフィラメント又はロッド、及び“ワイヤ”の従来の意味の範囲内にあるその他電気導体が含まれていることは理解できよう。

図１は、車体がアンテナのワイヤパターンレイアウトの設計に影響を与える様子を概略的に示している。図１は、窓ガラス１２に隣接して配置されているルーフパネル１０を示している。金属パネル１４は窓ガラス１２に固定されている。金属パネル１４は、アンテナ給電体１６との電気通信を行っている。理論上の等電位線１８が説明の便宜上示されている。この実施例において、ＡＭ及びＦＭ周波数帯域におけるＲＦ電流は、矢印２０によって示されるように、給電体１６から放射状に流れる。従って、ＲＦ電流が車体の金属パネル全体を流れるので、車体全体は実質的にアンテナの一部となる。従って、本発明では、この現象がアンテナのワイヤパターンレイアウトを設計する際に考慮されている。本発明の実施例では、従来のワイヤパターンレイアウトと比較して、所望の周波数帯域におけるパターンの制御及びインピーダンス整合が改良されている。

図２は、本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示している。図２において、ルーフパネル２２は窓ガラス２４に隣接して配置されている。格子状の概ね水平な電力ワイヤ２６は窓ガラス２４を横切るように延びている。例えば、直流電流が電力ワイヤ２６を通ることによって該電力ワイヤ２６は加熱素子として機能することができ、窓ガラス２４の曇り止め又は霜取りを行う。アンテナ給電体２８は、少なくとも１つのアンテナワイヤ３０との電気通信を行っている。図２の実施例においては、複数のアンテナワイヤ３０は電力ワイヤ２６を横断している。この実施例のアンテナワイヤ３０は、複数の斜線及び電力ワイヤ２６に概ね直行する１つの直線を形成している。従って、この図２の実施例のワイヤパターンレイアウトにおいては、ＲＦ電流が自然に流れる方向にワイヤが配置されているので、効率の良い改良されたアンテナの設計が行われる。

図３は、本発明の別実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示している。図３の実施例において、少なくとも１つのアンテナワイヤ３２は、給電体３４との電気通信を行っており、電力線路３６を階段状に横断するステップパターンで形成されている。図３の実施例には、図２の実施例を上回る効果が幾つかある。このステップパターンによって、各アンテナワイヤ３２は、電位が実質的に等しい点において、隣接する電力線路３６と交差する。その結果、このステップパターンによって、電力線路３６を流れる直流電流がアンテナワイヤ３２にも流れる可能性を実質的に規制することができる。その反対に、図２の傾斜したアンテナワイヤ３０は、電位が異なる点にて隣接する電力線路２６と交差し、その結果、直流電流が傾斜したアンテナワイヤ３０を流れる可能性がある。アンテナワイヤに直流電流が流れると、曇り止め或いは除霜を行うための加熱特性に悪影響を及ぼす可能性がある。従って、本願発明者は、図２の実施例が従来と比べて際だった改良が施された実施例であっても、図３の実施例におけるワイヤパターンのほうが、図２の実施例におけるワイヤパターンよりも優れた性能を備えていることが分かった。

上記の概念に基づいて、多数のワイヤパターンを設計して試験を行った。しかし、本発明は、以下で例示される寸法及び形状に限定されない。本発明において、各レイアウトで示される寸法及び形状は、所望のアンテナ特性が得られるように選択された寸法及び形状であればよく、各アンテナの配置及び使用目的によって変わる。

図４は、各アンテナ線路３８が実質的に水平な格子状の電力線路４０を横断しながら階段式に方向を変えているワイヤパターンレイアウトを示している。この実施例において、各アンテナ線路３８は概ねＶ字形状である。アンテナワイヤは、複数回向きを変えてもよく、例えば、Ｗ字形状であってもよいことは言うまでもない。図５は、図４に示された実施例のインピーダンス特性曲線を示している。図６は、図４に示される実施例においてそれぞれ異なる周波数を設定した場合の指向性利得のパターンのグラフである。図５及び図６に示されるように、図４の実施例のワイヤパターンレイアウトが、従来のワイヤパターンレイアウトよりも際だって良好な結果を提供している。

図７は、本発明の一実施例における複数の交差するアンテナワイヤを示している。この実施例において、概ね鉛直方向を向いている少なくとも１つのアンテナワイヤ４４は、概ね水平方向を向いている複数のアンテナワイヤ４６を横断している。アンテナワイヤ４６、４８は、それぞれ、アンテナ給電体４８との電気通信を行っている。このレイアウトでは、十分な数のワイヤ同士を互いに連結させており、ＲＦ電流がパターン全体を自然に流れることができる。従って、図８に示されるように、ガラス上に形成された従来のアンテナに比べて優れた指向性利得が図７のワイヤパターンから得られる。図７に示されるようなアンテナワイヤパターンは、単独でも使用できるし、又は他のアンテナワイヤパターンと合わせて使用してもよいことは言うまでもない。例えば、あるアンテナワイヤパターンと他のアンテナワイヤパターンとを直接電気通信させる或いは電磁結合させてもよい。

他のワイヤパターンレイアウトを数多く実施して試験を行った。該試験は、各パターンの形状のＳ_１１パラメータを測定するネットワークアナライザを使用して行われた。各試験に使用されたヒータグリッドの寸法は、上の長さが約１００ｃｍ、下の長さが約１１８ｃｍ、そして高さが約３０ｃｍであった。以下で述べるワイヤパターンレイアウトの各図面において、アンテナ給電体をＦで示す。

図９のレイアウトにおいて、１つの鉛直アンテナワイヤ５０がヒータグリッドを横断している。この図９の実施例におけるレイアウトについての試験の結果を図１０に示す。

図１１のワイヤパターンは、ヒータグリッドを横断している２つの傾斜したアンテナワイヤ５２を有している。距離ａは、およそ１１．５ｃｍであり、距離ｂは、およそ２６ｃｍである。このワイヤパターンの試験の結果を図１２に示す。

図１３のワイヤパターンも同様にヒータグリッドを横断する２つの傾斜したアンテナ線路５４を有している。しかし、この図１３の実施例に場合、距離ａは、およそ２１．５ｃｍであり、距離ｂは、およそ３６ｃｍである。このワイヤパターンの試験の結果を図１４に示す。

図１５において、鉛直アンテナ線路５８及び２つの傾斜したアンテナ線路５６を有しているワイヤーパターンレイアウトが示されている。この実施例のレイアウトでは、距離ａは、およそ２１．５ｃｍであり、距離ｂは、およそ３６ｃｍである。この図１５に示されたワイヤパターンの試験の結果を図１６に示す。

図１７の実施例におけるワイヤパターンは、１０本の傾斜したアンテナ線路６０と実質的に鉛直に延びている１本のアンテナ線路６２と、から成る。アンテナワイヤ６０、６２は、ヒータグリッドの最初の３つの電力線路のみを横断している。図１８は、この図１７の実施例におけるワイヤパターンの試験の結果を示している。

図１９に示された実施例において、アンテナアレー６４は、ヒータグリッド６６の上方に配置されており、該ヒータグリッド６６から隔離されている。アンテナアレー６４は、側部アンテナ給電体Ｆを有している。この実施例におけるアンテナアレー６４はヒータグリッド６６を横断していない。この実施例の試験の結果を図２０に示す。

図２１のレイアウトは、中心にアンテナ給電体Ｆが存在することを除いては、図１９のレイアウトと同様である。図２２は、この図２１に示されたレイアウトの試験の結果を示している。

図２３は、ヒータグリッドを横断しており、実質的に鉛直に延びている３つのアンテナワイヤ６８を示している。図２３のレイアウトに関する試験の結果を図２４に示す。

図２５に示されたレイアウトは、鉛直に延びているアンテナ線路７０と、２つの“菱形”アンテナ線路７２と、から成る。この図２５の実施例において、各“菱形”アンテナ線路７２の延びる方向が１度変わっていることにより、アンテナ線路７２はＶ字形状となっている。図２５の実施例のワイヤパターンの試験の結果を図２６に示す。

図２７は、４つの“菱形”アンテナワイヤ７４がヒータグリッドを横断しているワイヤパターンレイアウトを示している。この図２７に示された実施例において、距離ａは約２０ｃｍ、距離ｂは約１６、距離ｃは約１５ｃｍ、距離ｄは約１５ｃｍ、距離ｅは約４ｃｍ、距離ｆは約１１ｃｍである。図２７の実施例のワイヤパターンの試験の結果は図２８に示されている。

図２９は、ワイヤアレー７８の上方に実質的に隣接して配置されているワイヤアレー７６を備えているワイヤパターンレイアウトを示している。ワイヤアレー７６はアンテナ線路８０を備えている。アンテナ線路８０は、ワイヤアレー７８に十分隣接して配置されており、容量結合又は電磁結合を形成している。ワイヤアレー７６は、図７で述べたような互いに交差している複数のアンテナワイヤから成る。反対に、ワイヤアレー７８は、複数のアンテナワイヤがステップパターンでヒータグリッドを横断することについては、図４の実施例と同様である。図２９の実施例の変形例において、上側のワイヤアレーと下側のワイヤアレーとを直接電気通信させるようにしてもよい。

図３０は、本発明のレイアウトの実施例にフィルムを用いていることを示している。図３０の実施例において、金属膜８２はアンテナ給電体８４との電気通信を行っている。金属膜８２は、所望の周波数帯域での無線伝送を容易にするのに適した形状を有していればよい。金属膜８２は、例えば窓ガラスに使用するために透明でもよい。しかし、他の実施例においては、金属膜８２は半透明或いは非透明でもよいことは言うまでもない。金属膜８２は、適当な誘電素材に支持されるようにしてもよい。該誘電素材としては、ガラス、ポリカーボネート、プラスチック、又はその他同様の誘電素材、適当な誘電素材若しくは従来の誘電素材であるが、これらに限定されることはない。金属膜８２は、真空蒸着又は押し出し等の適当な製造技術を用いて誘電素材の外表面或いは複数の誘電素材層の中間に固定するようにしてもよい。例えば、金属層８２は、誘電素材の外表面或いは複数の誘電素材層の中間にスパッタリングによって形成されていてもよい。

図７のワイヤパターンレイアウトと同様に、金属膜８２を単独で、或いは少なくとも１つの他のアンテナワイヤパターンと合わせて使用してもよい。即ち、金属層８２は、他のアンテナワイヤパターンと直接電気通信を行う、又は電磁結合してもよい。例えば、金属膜８２を、図１７、図１９、図２１及び図２９に示された実施例の上側のワイヤアンテナパターンの代わりとして使用してもよい。

本発明のある実施例においては、金属層８２は、少なくとも一部が窓ガラスの周囲に沿って延びているプラスチックのフレームによって支持されていてもよい。この実施例を図３１に示す。図３１において、金属層８６は、プラスチックフレーム８８によって支持されている。プラスチックフレーム８８は、ヒータグリッドパターン９２を有するガラスパネル９０の周囲に沿って延びている。この実施例に示されるように、金属膜は、ヒータグリッドパターン９２と交差する他のアンテナワイヤパターンと直接電気通信する或いは電磁結合するようにしてもよい。この実施例の変形例として、金属膜を、ヒータグリッドパターンの代わりとして使用してもよく、その場合、金属膜は、赤外線放射を遮断する、及び／又は、加熱する目的で電気を通すように使用してもよい。更に、他の実施例において、少なくとも一部がガラスパネルの周囲に沿って延びているプラスチックフレームから成る誘電素材に支持されるようにしてもよいことは言うまでもない。

図３２は、１つのワイヤパターンレイアウトが他のワイヤパターンレイアウトに電磁結合している実施例を示している。この実施例において、ワイヤパターンアレー９４は、該ワイヤパターンアレー９４のアンテナ線路９８を介してワイヤパターンアレー９６に電磁結合している。この実施例の変形例においては、ワイヤパターンアレー９４がワイヤパターンアレー９６と直接電気通信するようにしてもよい。ワイヤパターンアレー９４は、また、少なくとも一部がワイヤパターンアレー９６の周に沿って延びることができるアンテナ線路１００を有している。本願発明者は、このアンテナ線路１００がＡＭ帯域における受信を向上させるのに有効であることが分かった。

この図３２の実施例において、ワイヤパターンアレー９４の主要グリッドは図７の実施例と同様に互いに交差する複数のワイヤから成る。ワイヤパターンアレー９４は、図１７、図１９或いは図２１の上側のパターンと同様なものでもよく、又は、互いに交差する複数のアンテナワイヤを示している他の実施例と同様なものでもよい。図３０の実施例の場合と同様な金属膜をワイヤパターンアレー９４の主要グリッドのかわりに使用してもよいことは言うまでもない。反対に、ワイヤパターンアレー９６を、ヒータグリッドと交差する少なくとも１つのアンテナワイヤで構成してもよい。例えば、ワイヤパターンアレー９６は、図２、図３、図４、図９、図１１、図１３、図１５、図２３、図２５若しくは図２７の実施例と同様なものでもよく、又は、少なくとも１つのアンテナワイヤがヒータグリッドと交差する他の実施例と同様なものでもよい。

本発明においては、上記各実施例を互いに組み合わせたり入れ替えたりすることによって得られる実施例も可能である。本発明の範囲は上記実施例で網羅されることはなく、また、上記実施例に必ずしも限定されるものではない。上記実施例は、当業者が本発明を実施できるように本発明の原理を説明するために選択されたものである。上記実施例を図示及び説明することで、当業者は、記載された発明に影響する数多くの変形例が可能であることが分かるであろう。これらの数多くの変形例は、同じ効果を提供し、且つ特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれる。従って、本発明は、特許請求の範囲に示された内容のみに限定される。

車体を流れる無線周波数電流の通常の方向を示す概略図 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトの概略図 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトの概略図 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図４に示されたワイヤパターンレイアウトのインピーダンス特性を示す図 図４に示されたワイヤパターンレイアウトから得られた指向性利得のパターンを示す図 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図７に示されたワイヤパターンレイアウトから得られた指向性利得のパターンを示す図 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図９に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図１１に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図１３に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図１５に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図１７に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図１９に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図２１に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図２３に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図２５に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 図２７に示されたワイヤパターンレイアウトの試験の結果を示すグラフ 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図 本発明の一実施例におけるアンテナのレイアウトを示す図 本発明の一実施例における窓ガラスアンテナを示す図 本発明の一実施例におけるワイヤパターンレイアウトを示す図

Claims (59)

1. アンテナのワイヤパターンレイアウトであって、
   電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤと、
   無線周波数装置への給電を行う給電体との電気通信を行うアンテナワイヤと、
   から成り、
   前記アンテナワイヤは、前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とするワイヤパターンレイアウト。
2. 前記電力ワイヤは実質的に平行であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
3. 前記電力ワイヤは列置されていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
4. 前記電力ワイヤは加熱素子であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
5. 前記形状は実質的に直線であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
6. 前記形状はステップパターンとなっていることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
7. 前記アンテナワイヤは約９０度の角度で前記各電力ワイヤに交差することを特徴とする請求項６に記載のワイヤパターンレイアウト。
8. 前記ステップパターンは少なくとも１回方向を変えることを特徴とする請求項６に記載のワイヤパターンレイアウト。
9. 前記電力ワイヤ及び前記アンテナワイヤは少なくとも１つの誘電体パネルによって支持されている印刷された線路であることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
10. 前記少なくとも１つの誘電体パネルは窓ガラスであることを特徴とする請求項９に記載のワイヤパターンレイアウト。
11. 前記アンテナワイヤは、前記無線周波数装置への給電を行う前記給電体との電気通信を行い、前記無線周波数装置は、ＡＭラジオ、ＦＭラジオ、ＡＭ／ＦＭラジオ、ＣＢラジオ、全地球測位システム、携帯電話、及びこれらの組み合わせからなるグループから選択されることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
12. 前記ワイヤパターンレイアウトは、更に、前記無線周波数装置への給電を行う前記給電体との電気通信を行う少なくとも１つの更なるアンテナワイヤから成り、前記更なるアンテナワイヤは、前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とする請求項１に記載のワイヤパターンレイアウト。
13. アンテナのワイヤパターンレイアウトであって、
    少なくとも１つの誘電体パネルと、
    前記少なくとも１つの誘電体パネルによって支持されており、電源との電気通信を行っている複数の電力ワイヤと、
    無線周波数装置との電気通信を行っており、前記少なくとも１つの誘電体パネルによって支持されている給電体と、
    前記給電体との電気通信を行っている複数のアンテナワイヤと、
    から成り、前記アンテナワイヤの少なくとも１つは前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とするアンテナのワイヤパターンレイアウト。
14. 前記形状は実質的に直線であることを特徴とする請求項１３に記載のワイヤアンテナ。
15. 前記形状はステップパターンであることを特徴とする請求項１３に記載のワイヤアンテナ。
16. 前記形状を有する前記アンテナワイヤは約９０度の角度で前記各電力ワイヤに交差することを特徴とする請求項１５に記載のワイヤパターンレイアウト。
17. 前記ステップパターンは少なくとも１回方向を変えることを特徴とする請求項１５に記載のワイヤパターンレイアウト。
18. 前記給電体と前記電力ワイヤと前記アンテナワイヤは印刷された線路であることを特徴とする請求項１３に記載のワイヤパターンレイアウト。
19. アンテナのワイヤパターンレイアウトであって、
    無線周波数装置との電気通信を行う給電体と、
    複数の交差するアンテナワイヤから成り、前記給電体との電気通信を行っている第１ワイヤアレーと、
    第２ワイヤアレーと、
    から成り、前記第２ワイヤアレーは、
    電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤと、
    前記電力ワイヤを横断し、前記第１ワイヤアレーに電磁結合している少なくとも１つのアンテナワイヤと、から成ることを特徴とするアンテナのワイヤパターンレイアウト。
20. 前記第１ワイヤアレーの前記交差するアンテナワイヤは、
    概ね水平方向に配置されている複数のアンテナワイヤと、
    概ね水平方向に配置されている前記アンテナワイヤを横断しており、概ね鉛直方向に配置されている少なくとも１つのアンテナワイヤと、
    を備えていることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。
21. 前記第２ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤは実質的に直線となっていることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。
22. 前記第２ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤはステップパターンで配置されていることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。
23. 前記ステップパターンは少なくとも１回方向を変えることを特徴とする請求項２２に記載のワイヤパターンレイアウト。
24. 前記第２ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤは前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。
25. 前記第１ワイヤアレー及び前記第２ワイヤアレーは自動車の窓ガラスによって支持されており、
    前記第１ワイヤアレーは前記第２ワイヤアレーの上方で実質的に隣接して配置されていることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。
26. 前記第１ワイヤアレーは、少なくとも一部が前記第２ワイヤアレーの周囲に沿って延びている更なるアンテナワイヤを備えていることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。前記ワイヤパターンレイアウトは、更に、前記第１ワイヤアレーに接続されている結合ワイヤから成り、前記結合ワイヤは、前記第１ワイヤアレーと前記第２ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤとの電磁結合を容易にすることを特徴とする請求項１９に記載のワイヤパターンレイアウト。
27. アンテナのワイヤパターンレイアウトであって、
    無線周波数装置との電気通信を行う給電体と、
    前記給電体との電気通信を行っている第１アンテナワイヤと、
    ワイヤアレーと、
    から成り、
    前記ワイヤアレーは、
    電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤと、
    前記電力ワイヤに交差しており、前記第１アンテナワイヤに電磁結合している第２アンテナワイヤと、
    から成ることを特徴とするワイヤパターンレイアウト。
28. 前記第２アンテナワイヤは実質的に直線となっていることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤパターンレイアウト。
29. 前記第２アンテナワイヤはステップパターンで配置されていることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤパターンレイアウト。
30. 前記ステップパターンは、少なくとも１回方向を変えることを特徴とする請求項２９に記載のワイヤパターンレイアウト。
31. 前記第２アンテナワイヤは、前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤパターンレイアウト。
32. 前記第１アンテナワイヤ及び前記第２アンテナワイヤは自動車の窓ガラスによって支持されており、
    前記第１アンテナワイヤは前記第２アンテナワイヤの上方で実質的に隣接して配置されていることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤパターンレイアウト。
33. 前記ワイヤパターンレイアウトは、更に、前記第１アンテナワイヤに接続されている第３アンテナワイヤから成り、前記第３アンテナワイヤは、少なくとも一部が前記ワイヤアレーの周囲に沿って延びていることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤパターンレイアウト。
34. 前記ワイヤパターンレイアウトは、更に、前記第１アンテナワイヤに接続されている結合ワイヤから成り、前記結合ワイヤは、前記第１アンテナワイヤと前記第２アンテナワイヤとの電磁結合を容易にすることを特徴とする請求項２７に記載のワイヤパターンレイアウト。
35. アンテナのレイアウトであって、
    無線周波数装置との電気通信を行う給電体と、
    前記給電体との電気通信を行っている金属膜と、
    電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤから成るワイヤアレーと、
    前記金属膜及び前記ワイヤアレーを支持している少なくとも１つの誘電体パネルと、
    から成るアンテナのレイアウト。
36. 前記ワイヤアレーは、更に、前記電力ワイヤを横断する少なくとも１つのアンテナワイヤから成り、前記少なくとも１つのアンテナワイヤは、前記金属膜に電磁結合していることを特徴とする請求項３５に記載のアンテナのレイアウト。
37. 前記ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤは実質的に直線となっていることを特徴とする請求項３６に記載のアンテナのレイアウト。
38. 前記ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤはステップパターンで配置されていることを特徴とする請求項３６に記載のアンテナのレイアウト。
39. 前記ステップパターンは、少なくとも１回方向を変えることを特徴とする請求項３８に記載のアンテナのレイアウト。
40. 前記ワイヤアレーの前記少なくとも１つのアンテナワイヤは、前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とする請求項３６に記載のアンテナのレイアウト。
41. 前記アンテナのレイアウトは、更に、前記金属膜に接続されている結合ワイヤから成り、前記結合ワイヤは、前記金属膜と前記少なくとも１つのアンテナワイヤとの電磁結合を容易にすることを特徴とする請求項３６に記載のアンテナのレイアウト。
42. 前記金属膜は、前記ワイヤアレーの上方で実質的に隣接して配置されていることを特徴とする請求項３５に記載のアンテナのレイアウト。
43. 前記アンテナのレイアウトは、更に、前記金属膜との電気通信を行っているアンテナワイヤから成り、前記アンテナワイヤは、少なくとも一部が前記ワイヤアレーの周囲に沿って延びていることを特徴とする請求項３５に記載のアンテナのレイアウト。
44. 前記アンテナのレイアウトは、更に、
    前記金属膜を支持している第１誘電素材から成る第１誘電体パネルと、
    前記ワイヤアレーを支持している第２誘電素材から成る第２誘電体パネルと、
    から成ることを特徴とする請求項３５に記載のアンテナのレイアウト。
45. アンテナのレイアウトであって、
    第１誘電素材から成る第１誘電体パネルと、
    前記第１誘電体パネルに接続されており、第２誘電素材から成る第２誘電体パネルと、
    前記第１誘電体パネルによって支持されているアンテナと、
    電源との電気通信を行う複数の電力ワイヤから成り、前記第２誘電体パネルによって支持されているヒータアレーと、
    から成るアンテナのレイアウト。
46. 前記アンテナは少なくとも１つのアンテナワイヤから成ることを特徴とする請求項４５に記載のアンテナのレイアウト。
47. 前記アンテナは金属膜から成ることを特徴とする請求項４５に記載のアンテナのレイアウト。
48. 前記アンテナのレイアウトは、更に、前記ヒータアレーを横断する少なくとも１つのアンテナワイヤから成り、前記少なくとも１つのアンテナワイヤは前記アンテナに電磁結合していることを特徴とする請求項４５に記載のアンテナのレイアウト。
49. 前記少なくとも１つのアンテナワイヤは実質的に直線となっていることを特徴とする請求項４８に記載のアンテナのレイアウト。
50. 前記少なくとも１つのアンテナワイヤはステップパターンで配置されていることを特徴とする請求項４８に記載のアンテナのレイアウト。
51. 前記少なくとも１つのアンテナワイヤは約９０度の角度で前記各電力ワイヤに交差していることを特徴とする請求項５０に記載のアンテナのレイアウト。
52. 前記ステップパターンは少なくとも１回方向を変えることを特徴とする請求項５０に記載のアンテナのレイアウト。
53. 前記少なくとも１つのアンテナワイヤは前記電力ワイヤに対して斜めに横断する形状を有していることを特徴とする請求項４８に記載のアンテナのレイアウト。
54. 前記アンテナのレイアウトは、更に、前記アンテナに接続されている結合ワイヤから成り、前記結合ワイヤは、前記アンテナと、前記ヒータアレーを横断する前記少なくとも１つのアンテナワイヤとの電磁結合を容易にすることを特徴とする請求項４８に記載のアンテナのレイアウト。
55. 前記結合ワイヤは前記第１誘電体パネルによって支持されていることを特徴とする請求項５４に記載のアンテナのレイアウト。
56. 前記第１誘電素材及び前記第２誘電素材は、ガラスと、安全ガラスと、プラスチックと、ポリカーボネートと、プレキシグラスと、繊維ガラスとから成るグループから選択されることを特徴とする請求項４５に記載のアンテナのレイアウト。
57. 前記第１誘電体パネルはプラスチックのパネルであり、
    前記第２誘電体パネルはガラスのパネルであることを特徴とする請求項５６に記載のアンテナのレイアウト。
58. 前記アンテナのレイアウトは、更に、前記アンテナと電気通信を行っているアンテナワイヤから成り、前記アンテナワイヤは、少なくとも一部が前記ヒータアレーの周囲に沿って延びていることを特徴とする請求項４５に記載のアンテナのレイアウト。
59. 前記アンテナワイヤは前記第１誘電体パネルによって支持されていることを特徴とする請求項５８に記載のアンテナのレイアウト。

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