JP2008306552A - Transparent antenna - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent antenna having a sufficient transparency and a sufficient radiation property. <P>SOLUTION: This transparent antenna is provided with a transparent member. The transparent member can allow light to pass through in a visible wavelength region of 350 to 780 nm, and is provided with a radiating element composed of a transparent conductive film which emits an electromagnetic wave in a frequency band of 100 MHz to 20 GHz. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、光学的に透明なアンテナに関するものである。このアンテナを使用することにより、美観を損なうことなく、アンテナを無線機器や無線端末の表面、あるいはディスプレー窓の上に設置することができる。本発明の透明アンテナは、設置場所が限られる小型無線機器にアンテナが設置できるようになるだけでなく、機器の表面にアンテナを設置することにより、機器内部にある電子部品からアンテナを遠ざけることができ、アンテナに与える影響を小さくすることができるため、アンテナの設計を容易にすることができる。   The present invention relates to an optically transparent antenna. By using this antenna, the antenna can be installed on the surface of the wireless device or the wireless terminal or on the display window without deteriorating the beauty. The transparent antenna of the present invention not only enables the antenna to be installed in a small wireless device having a limited installation location, but also allows the antenna to be kept away from electronic components inside the device by installing the antenna on the surface of the device. Since the influence on the antenna can be reduced, the antenna design can be facilitated.

従来、透明アンテナとしては、色々な方式のものが提案されており、例えば、金属を格子状にしたもの（例えば、非特許文献１参照）、極めて薄い金属を使ったもの（例えば、特許文献１参照）、透明電極を使ったもの（例えば、非特許文献２〜６、特許文献２〜５参照）などが挙げられる。
また、非特許文献２〜６に開示された透明電極としては、スズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）薄膜が用いられている。
Ｍ．Ｓ．Ｗｕ ａｎｄ Ｋ．Ｉｔｏ， “Ｍｅｓｈｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ａｎｔｅｎｎａｓ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ ｏｎ ａ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，”ＩＥＩＣＥ Ｔｒａｎｓ．，ｖｏｌ．Ｅ−７４，ｎｏ．５，ｐｐ．１２７７−１２８２，１９９１． 特許第３６８２４８０号公報 Ｃ−Ｆ．Ｈｕａｎｇ ａｎｄ Ｌ．Ｃｈｅｎ，“Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａ ｐｒｉｎｔｅｄ−ｏｎ−ｄｉｓｐｌａｙ ａｎｔｅｎｎａ ｆｏｒ ｍｏｂｉｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌｓ，”Ｅｌｅｃｔ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．３８，２０，ｐｐ．１１６２−１１６３，２００２． Ｋ．Ｏｓｈｉｍａ，Ｎ．Ｋｉｄｅｒａ，Ｋ．Ｎｉｗａｎｏ，Ｋ．Ｉｋａｗａ，Ｒ．Ｓｏｎｏｄａ，ａｎｄ Ｓ．Ｋａｗａｓａｋｉ，“Ｕｓｅ ｏｆ ａ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ ｏｎ ａ ｇｌａｓｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｉｎ ａｃｔｉｖｅ ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｒａｙｓ ｗｉｔｈ ｄｏｕｂｌｅ ｓｔｒｏｎｇ ｃｏｕｐｌｉｎｇ，”ＩＥＥＥ ＭＴＴ−Ｓ Ｉｎｔ．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｓｙｍｐ．Ｄｉｇ．，ｐｐ．１５６９−１５７２，２００２． Ｒ．Ｎ．Ｓｉｍｏｎｓ ａｎｄ Ｒ．Ｑ．Ｌｅｅ，“Ｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｐａｔｃｈ ａｎｔｅｎｎａ，” ＩＥＥＥ ＡＰ−Ｓ Ｉｎｔ．Ｓｙｍｐ．，ｐｐ．２１００−２１０３，１９９７． Ｍ．Ｏｕｔａｌｅｂ，Ｊ．Ｐｉｎｅｌ，Ｍ．Ｄｒｉｓｓｉ，ａｎｄ Ｏ．Ｂｏｎｎａｕｄ，“Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｐｌａｎａｒ ａｎｔｅｎｎａ ｗｉｔｈ ｒｆ−ｓｐｕｔｔｅｒｅｄ ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ ｆｉｌｍｓ，” Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ Ｏｐｔ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｌｅｔｔ．，ｖｏｌ．２４，ｎｏ．１，ｐｐ．３−７，２０００． Ｃ．Ｍｉａｓ，Ｃ．Ｔｓａｋｏｎａｓ，Ｎ．Ｐｒｏｕｎｔｚｏｓ，Ｄ．Ｃ．Ｋｏｕｔｓｏｇｅｏｇｉｓ，Ｓ．Ｃ．Ｌｉｅｗ，Ｃ．Ｏｓｗａｌｄ，Ｒ．Ｒａｎｓｏｎ，Ｗ．Ｍ．Ｃｒａｎｔｏｎ，ａｎｄ Ｃ．Ｂ．Ｔｈｏｍａｓ，“Ｏｐｔｉｃａｌｌｙ ｔｒａｎｓｐａｒｅｎｔ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ａｎｔｅｎｎａ，”ＩＥＥ Ｃｏｌｌｏｑｕｉｕｍ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅｓ，ｐｐ．８／１−８／６，２０００． 米国特許第５８７２５４２号明細書 特開２００１−２６７８３６号公報 特開２００３−２８０８１５号公報 特開２００６−２８６２４４号公報 Conventionally, various types of transparent antennas have been proposed, for example, a metal grid (for example, see Non-Patent Document 1), or an extremely thin metal (for example, Patent Document 1). Reference) and those using transparent electrodes (for example, see Non-Patent Documents 2 to 6 and Patent Documents 2 to 5).
Moreover, as the transparent electrode disclosed in Non-Patent Documents 2 to 6, a tin-doped indium oxide (ITO) thin film is used.
M.M. S. Wu and K. Ito, “Meshed microstrip antennas constructed on a transparent substrate,” IEICE Trans. , Vol. E-74, no. 5, pp. 1277-1282, 1991. Japanese Patent No. 3682480 C-F. Huang and L.H. Chen, “Realization of a printed-on-display antenna for mobile terminals,” Elect. Lett. , Vol. 38, 20, pp. 1162-1163, 2002. K. Oshima, N .; Kidera, K .; Niwano, K .; Ikawa, R .; Sonoda, and S.R. Kawasaki, “Use of a transparent conductive thin-film on a glass substrate in active integrated with a double twist in Estr. Microwave Symp. Dig. , Pp. 1569-1572, 2002. R. N. Simons and R.C. Q. Lee, “Feasibility study of optically translucent microstrip patch antenna,” IEEE AP-S Int. Symp. , Pp. 2100-2103, 1997. M.M. Outaleb, J. et al. Pinel, M.M. Drissi, and O.S. Bonnaud, “Microwave planner antenna with rf-sputtered indium tin oxide films,” Microwave and Opt. Technol. Lett. , Vol. 24, no. 1, pp. 3-7, 2000. C. Mias, C.I. Tsakonas, N.M. Prountzos, D.M. C. Koutsogeosis, S .; C. Liew, C.I. Oswald, R.M. Ranson, W.M. M.M. Clanton, and C.I. B. Thomas, “Optically transparent microstrip antenna,” IEEE Colloquium on Antennas for Automotive, pp. 8 / 1-8 / 6,2000. US Pat. No. 5,872,542 JP 2001-267836 A JP 2003-280815 A JP 2006-286244 A

しかしながら、前述した従来技術には、次のような問題がある。
非特許文献１に開示された格子状金属を用いたアンテナは、部分的にせよ可視光を遮るし、特許文献１に開示された金属膜を使用したアンテナの場合も、金属膜を薄くしても可視光の透過率がかなり低くなるので、いずれの場合も小型無線機器の表面に設置することが外観上難しいという問題がある。 However, the above-described prior art has the following problems.
The antenna using the lattice-shaped metal disclosed in Non-Patent Document 1 blocks visible light at least partially, and in the case of the antenna using the metal film disclosed in Patent Document 1, the metal film is made thin. However, since the transmittance of visible light is considerably low, it is difficult to install on the surface of a small wireless device in any case.

一方、ＩＴＯ薄膜は、可視光を透過し透明であるが、抵抗率が高いため、大きな抵抗値をもつ。非特許文献２〜５、特許文献２〜４に開示されているアンテナは、放射素子の抵抗が大きいため、利得が低く、実用的ではない。また、非特許文献２〜５、特許文献２〜４には、透明アンテナにおける抵抗値による利得・放射効率の低下や、透明度と利得・放射効率との関係が明らかにされていない。その上、非特許文献４，５、特許文献２〜４に開示されているアンテナは、給電ラインと直接接続しているため、給電ラインに透明材料を使用した場合、使用された伝送路の損失によって、アンテナの利得が低減する。また、給電ラインに銅などの金属を使用した場合、美観を損なうことになる。さらに、非特許文献６、特許文献５に開示されているアンテナは、ダイポール形状であるため、形状の制限により利得が低い。   On the other hand, the ITO thin film transmits visible light and is transparent, but has a high resistance value because of its high resistivity. The antennas disclosed in Non-Patent Documents 2 to 5 and Patent Documents 2 to 4 have a low gain and are not practical because the resistance of the radiating element is large. In addition, Non-Patent Documents 2 to 5 and Patent Documents 2 to 4 do not disclose a decrease in gain / radiation efficiency due to a resistance value in a transparent antenna or a relationship between transparency and gain / radiation efficiency. In addition, since the antennas disclosed in Non-Patent Documents 4 and 5 and Patent Documents 2 to 4 are directly connected to the feed line, when a transparent material is used for the feed line, the loss of the used transmission path Thus, the gain of the antenna is reduced. Moreover, when metals, such as copper, are used for a feeder line, the beauty | look will be spoiled. Furthermore, since the antennas disclosed in Non-Patent Document 6 and Patent Document 5 have a dipole shape, the gain is low due to the limitation of the shape.

本発明は、前記事情に鑑みてなされ、十分な透明度及び十分な放射特性を有する透明アンテナを提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the transparent antenna which has sufficient transparency and sufficient radiation | emission characteristic.

前記目的を達成するため、本発明は、透明部材を備えた透明アンテナであって、前記透明部材は、３５０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長領域において光を透過でき、１００ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの周波数帯において電磁波を放射する透明導電膜からなる放射素子を備えたことを特徴とする透明アンテナを提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a transparent antenna including a transparent member, the transparent member can transmit light in a visible light wavelength region of 350 nm to 780 nm, and transmit electromagnetic waves in a frequency band of 100 MHz to 20 GHz. Provided is a transparent antenna comprising a radiating element made of a transparent conductive film for radiating.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜は、スズドープ酸化インジウム薄膜からなることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film is preferably made of a tin-doped indium oxide thin film.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜は、フッ素ドープ酸化スズ薄膜からなることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film is preferably made of a fluorine-doped tin oxide thin film.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜が透明な誘電体基板上に成膜されたことが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the transparent conductive film is formed on a transparent dielectric substrate.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜が透明でない誘電体基板上に成膜されたことが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film is preferably formed on a dielectric substrate that is not transparent.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜は、膜厚が１００ｎｍ以上、前記可視光波長領域における透過率が６０％以上、シート抵抗が２０Ω／□以下であることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film preferably has a film thickness of 100 nm or more, a transmittance in the visible light wavelength region of 60% or more, and a sheet resistance of 20Ω / □ or less.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜は、膜厚が１００ｎｍ以上、前記可視光波長領域における透過率が４０％以上、シート抵抗が５Ω／□以下であることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film preferably has a film thickness of 100 nm or more, a transmittance in the visible light wavelength region of 40% or more, and a sheet resistance of 5Ω / □ or less.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜はスズドープ酸化インジウム薄膜からなり、前記誘電体基板上に前記透明導電膜が成膜された状態での前記可視光波長領域における透過率が３０％であることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film is made of a tin-doped indium oxide thin film, and the transmittance in the visible light wavelength region when the transparent conductive film is formed on the dielectric substrate is 30%. It is preferable.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜はフッ素ドープ酸化スズ薄膜からなり、前記誘電体基板上に前記透明導電膜が成膜された状態での前記可視光波長領域における透過率が３０％以上であることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film is made of a fluorine-doped tin oxide thin film, and the transmittance in the visible light wavelength region in the state where the transparent conductive film is formed on the dielectric substrate is 30% or more. It is preferable that

本発明の透明アンテナにおいて、０．８ＧＨｚ〜１２ＧＨｚにおいて、同じ寸法の金属薄膜を用いて作製したアンテナに比べて、利得の低下が６ｄＢ以下であり、放射効率が２０％以上であることが好ましい。   The transparent antenna of the present invention preferably has a gain reduction of 6 dB or less and a radiation efficiency of 20% or more as compared with an antenna manufactured using a metal thin film of the same size at 0.8 GHz to 12 GHz.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明部材が給電部材に積層されてなることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the transparent member is laminated on a power feeding member.

本発明の透明アンテナにおいて、前記給電部材はマイクロストリップラインを有し、該マイクロストリップラインと前記透明導電膜が直接または間接に前記透明部材と対向していることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the feeding member has a microstrip line, and the microstrip line and the transparent conductive film directly or indirectly face the transparent member.

本発明の透明アンテナにおいて、前記給電部材はスロットを有し、該スロットと前記透明導電膜が直接または間接に前記透明部材と対向していることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the feeding member has a slot, and the slot and the transparent conductive film face the transparent member directly or indirectly.

本発明の透明アンテナにおいて、ＧＰＳ帯における電圧定在波比が２以下であることが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the voltage standing wave ratio in the GPS band is preferably 2 or less.

本発明の透明アンテナにおいて、前記給電部材は、比誘電率εｒ、誘電損失正接ｔａｎδが、１＜εｒ＜１１、ｔａｎδ＜０．００３の関係を満たす基板を備えたことが好ましい。 In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the feeding member includes a substrate having a relative permittivity ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of 1 <ε r <11 and tan δ <0.003.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明部材は、比誘電率εｒ、誘電損失正接ｔａｎδが、εｒ＜５、ｔａｎδ＜０．００６の関係を満たす透明な誘電体基板を備えたことが好ましい。 In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the transparent member includes a transparent dielectric substrate having a relative permittivity ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of ε r <5 and tan δ <0.006.

本発明の透明アンテナにおいて、前記放射素子の幅ｗｐ、長さＬｐ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．２ｗｐ≦Ｌｐ≦２．０ｗｐ、０．１５λ０≦ｗｐ≦０．２６λ０の関係を満たしていることが好ましい。
ここで、使用周波数は、個々のアンテナ特有のパラメータである。 In the transparent antenna of the present invention, the width w p of the radiating elements, the length L p, a wavelength lambda 0 which is calculated by dividing the speed of light to use frequency, 0.2w p ≦ L p ≦ 2.0w p, 0 It is preferable that the relationship of 15λ 0 ≦ w p ≦ 0.26λ 0 is satisfied.
Here, the used frequency is a parameter specific to each antenna.

本発明の透明アンテナにおいて、前記スロットの幅ｗｓｌ、長さＬｓｌ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．００２５λ０≦Ｌｓｌ≦０．１５λ０、Ｌｓｌ／３０≦ｗｓｌ≦Ｌｓｌ／２の関係を満たしていることが好ましい。 In the transparent antenna of the present invention, the wavelength λ 0 calculated by dividing the width w sl of the slot, the length L sl , and the speed of light by the operating frequency is 0.0025λ 0 ≦ L sl ≦ 0.15λ 0 , L sl. It is preferable that the relationship of / 30 ≦ w sl ≦ L sl / 2 is satisfied.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜が、誘電体筐体をもつ無線機器の表面、または、表示ディスプレーの内外面の一方または両方に成膜されたことが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, it is preferable that the transparent conductive film is formed on one or both of the surface of a wireless device having a dielectric housing and the inner and outer surfaces of a display display.

本発明の透明アンテナにおいて、前記透明導電膜が、誘電体筐体をもつ無線機器の表面、または、表示ディスプレーの内外面の一方または両方に成膜され、かつ該透明導電膜を挟み込む誘電体基板が積層された構造を有することが好ましい。   In the transparent antenna of the present invention, the transparent conductive film is formed on one or both of the surface of a wireless device having a dielectric casing and the inner and outer surfaces of a display, and sandwiches the transparent conductive film. It is preferable to have a laminated structure.

本発明の透明アンテナは、可視光の領域で透明性を持ち、電磁波を放射することができる。本発明のアンテナは、シート抵抗が低く、透明性が高いＩＴＯ薄膜を使用し、さらにアンテナの形状を最適に設計することにより、十分な透明度を持ちながら、十分な放射特性を持たせることが可能となる。
また、ＦＴＯ薄膜を使用すると、希少金属のインジウムの使用を避けることができ、コストを下げることができる。
本発明の透明アンテナは、透明で目立つことがなく、窓ガラスに設置することができ、室内アンテナや車載アンテナとして利用できる。また、年々小型化される無線端末の表面やディスプレー上に装着することができ、アンテナの設置場所を確保できるだけでなく、アンテナの設計を容易にすることができる。
本発明のアンテナを使用することにより、透過率が７０％以上を保ちながら、アンテナ利得の低下を１ｄＢ以下、放射効率を８０％以上にすることができる。 The transparent antenna of the present invention has transparency in the visible light region and can emit electromagnetic waves. The antenna of the present invention can have sufficient radiation characteristics while having sufficient transparency by using an ITO thin film with low sheet resistance and high transparency, and further designing the shape of the antenna optimally. It becomes.
Further, when an FTO thin film is used, the use of rare metal indium can be avoided, and the cost can be reduced.
The transparent antenna of the present invention is transparent and does not stand out, can be installed on a window glass, and can be used as an indoor antenna or a vehicle-mounted antenna. In addition, it can be mounted on the surface or display of a wireless terminal that is becoming smaller year by year, so that not only the location of the antenna can be secured, but also the design of the antenna can be facilitated.
By using the antenna of the present invention, it is possible to reduce the antenna gain to 1 dB or less and the radiation efficiency to 80% or more while maintaining the transmittance of 70% or more.

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
本発明の透明アンテナは、透明部材を備え、透明部材は、３５０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長領域において光を透過でき、１００ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの周波数帯において電磁波を放射する透明導電膜からなる放射素子を備えたことを特徴とする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The transparent antenna of the present invention includes a transparent member, and the transparent member includes a radiating element made of a transparent conductive film that can transmit light in a visible light wavelength region of 350 nm to 780 nm and radiate electromagnetic waves in a frequency band of 100 MHz to 20 GHz. It is characterized by that.

本発明の好ましい実施形態において、前記透明導電膜としては、シート抵抗が１Ω／□〜２０Ω／□の範囲であり、かつ透過率（波長５５０ｎｍ）が６０％以上となるスズドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）薄膜を使用することが好ましい。
また、コストが安いフッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）薄膜を使用することもできる。この場合、ＦＴＯ薄膜としては、シート抵抗が１Ω／□〜５Ω／□の範囲であり、かつ透過率（波長５５０ｎｍ）が４０％以上のもの、あるいは、シート抵抗が５Ω／□〜２０Ω／□の範囲であり、かつ透過率（波長５５０ｎｍ）が８０％以上のものを使用することが好ましい。 In a preferred embodiment of the present invention, the transparent conductive film is a tin-doped indium oxide (ITO) thin film having a sheet resistance in the range of 1Ω / □ to 20Ω / □ and a transmittance (wavelength 550 nm) of 60% or more. Is preferably used.
In addition, a fluorine-doped tin oxide (FTO) thin film can be used at low cost. In this case, the FTO thin film has a sheet resistance in the range of 1Ω / □ to 5Ω / □ and a transmittance (wavelength of 550 nm) of 40% or more, or a sheet resistance of 5Ω / □ to 20Ω / □. It is preferable to use a film having a transmittance within a range of 80% or more (wavelength 550 nm).

本実施形態において、放射素子となる透明導電膜に使用するＩＴＯ薄膜およびＦＴＯ薄膜の波長５５０ｎｍで示す透過率を図１に示す。
ＩＴＯ薄膜は、シート抵抗が０．６Ω／□からあり、透過率６０％以上である。また、ＦＴＯ薄膜は、シート抵抗が１Ω／□からあり、透過率が４０％である。 In this embodiment, the transmittance | permeability shown in wavelength 550nm of the ITO thin film and FTO thin film which are used for the transparent conductive film used as a radiation element is shown in FIG.
The ITO thin film has a sheet resistance of 0.6Ω / □ and a transmittance of 60% or more. The FTO thin film has a sheet resistance of 1Ω / □ and a transmittance of 40%.

また、図２はシート抵抗がそれぞれ１．６Ω／□、１５．５Ω／□となるＩＴＯ薄膜とＦＴＯ薄膜の透過率の波長依存性を示すグラフである。透過率の急激な変動は、膜厚の干渉によるものである。   FIG. 2 is a graph showing the wavelength dependence of the transmittance of the ITO thin film and the FTO thin film with sheet resistances of 1.6Ω / □ and 15.5Ω / □, respectively. The sudden change in transmittance is due to film thickness interference.

これらの透明導電膜を用いて、透明アンテナとして、図３、４に示すパッチアンテナを基礎検討用に使用した。アンテナ放射素子の抵抗を考慮し、有限要素法（Ｒ．Ｆ．Ｈａｒｒｉｎｇｔｏｎ，Ｆｉｅｌｄ ｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ ｂｙ ｍｏｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄｓ，ＩＥＥＥ ＰＲＥＳＳ，１９９３参照）を用いて解析を行った。
図３、４に示すパッチアンテナでは、アンテナの特性を低減しないように、給電系として電磁結合のマイクロストリップライン結合を使用した。したがって、直接励起用のマイクロストリップラインの損失による利得の低減および不要放射の発生を避けることが可能になる。 Using these transparent conductive films, a patch antenna shown in FIGS. 3 and 4 was used for basic examination as a transparent antenna. In consideration of the resistance of the antenna radiating element, analysis was performed using a finite element method (see RF Harrington, Field calculation by moment methods, IEEE PRESS, 1993).
In the patch antenna shown in FIGS. 3 and 4, electromagnetically coupled microstrip line coupling is used as a feeding system so as not to reduce the antenna characteristics. Accordingly, it is possible to avoid a reduction in gain and generation of unnecessary radiation due to the loss of the microstrip line for direct excitation.

図３に示すパッチアンテナ１０は、誘電体基板１１、および、その一方の面１１ａ上に成膜され、放射素子をなす透明導電膜１２からなる透明部材１３と、基板１４、その一方の面１４ａ上に成膜されたマイクロストリップライン１５、および、基板１４の一方の面１４ａとは反対の面（他方の面）上に成膜されたグラウンド１６からなる給電部材１７とから構成されている。
また、基板１４の一方の面１４ａに、誘電体基板１１の一方の面１１ａとは反対の面（他方の面）が接合されて、透明部材１３が給電部材１７に積層されている。
そして、誘電体基板１１の一方の面１１ａ側から見て、透明導電膜１２とマイクロストリップライン１５が対向している。 The patch antenna 10 shown in FIG. 3 is formed on a dielectric substrate 11 and one surface 11a of the dielectric substrate 11, and is formed of a transparent member 13 made of a transparent conductive film 12 forming a radiating element, a substrate 14, and one surface 14a thereof. It is composed of a microstrip line 15 formed thereon and a power supply member 17 formed of a ground 16 formed on a surface (the other surface) opposite to one surface 14a of the substrate 14.
Further, a surface (the other surface) opposite to the one surface 11 a of the dielectric substrate 11 is bonded to the one surface 14 a of the substrate 14, and the transparent member 13 is laminated on the power supply member 17.
The transparent conductive film 12 and the microstrip line 15 face each other when viewed from the one surface 11 a side of the dielectric substrate 11.

誘電体基板１１としては、ガラス基板、樹脂基板、プレキシガラス基板などからなる透明な基板が挙げられる。
基板１４としては、ポリテトラフルオロエチレン基板、ガラス基板などからなる透明または不透明な基板が挙げられる。
マイクロストリップライン１５としては、銅、アルミニウム、金などの金属からなる金属薄膜が挙げられる。
グラウンド１６としては、銅、アルミニウム、金などの金属からなる金属薄膜が挙げられる。 Examples of the dielectric substrate 11 include a transparent substrate made of a glass substrate, a resin substrate, a plexiglass substrate, or the like.
Examples of the substrate 14 include a transparent or opaque substrate made of a polytetrafluoroethylene substrate, a glass substrate, or the like.
Examples of the microstrip line 15 include a metal thin film made of a metal such as copper, aluminum, and gold.
Examples of the ground 16 include a metal thin film made of a metal such as copper, aluminum, and gold.

このパッチアンテナ１０において、誘電体基板１１は、その比誘電率εｒと誘電損失正接ｔａｎδが、εｒ＜５、ｔａｎδ＜０．００６の関係を満たしていることが好ましい。
また、基板１４は、その比誘電率εｒと誘電損失正接ｔａｎδが、１＜εｒ＜１１、ｔａｎδ＜０．００３の関係を満たしていることが好ましい。
さらに、放射素子をなす透明導電膜１２の幅ｗｐ、長さＬｐ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．２ｗｐ≦Ｌｐ≦２．０ｗｐ、０．１５λ０≦ｗｐ≦０．２６λ０の関係を満たしていることが好ましい。ここで、使用周波数は、個々のアンテナ特有のパラメータである。 In the patch antenna 10, the dielectric substrate 11 preferably has a relative permittivity ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of ε r <5 and tan δ <0.006.
The substrate 14 preferably has a relative dielectric constant ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of 1 <ε r <11 and tan δ <0.003.
Furthermore, the wavelength λ 0 calculated by dividing the width w p , the length L p , and the speed of light of the transparent conductive film 12 constituting the radiating element by the operating frequency is 0.2 w p ≦ L p ≦ 2.0 w p , 0 It is preferable that the relationship of 15λ 0 ≦ w p ≦ 0.26λ 0 is satisfied. Here, the used frequency is a parameter specific to each antenna.

このパッチアンテナ１０では、透明部材１３と給電部材１７を結合することにより、マイクロストリップライン１５を備えた給電部材１７が、誘電法則を含めたＭａｘｗｅｌｌの方式と一致する電磁結合によって、電磁エネルギーを放つ。
また、マイクロストリップライン１５の幅を変えることにより、伝送線路の特性インピーダンスである５０Ω整合を取ることができる。また、マイクロストリップライン１５の長さを変えることにより、アンテナの整合を調整することができる。 In the patch antenna 10, the transparent member 13 and the power supply member 17 are coupled, so that the power supply member 17 including the microstrip line 15 emits electromagnetic energy by electromagnetic coupling that matches the Maxwell system including the dielectric law. .
Further, by changing the width of the microstrip line 15, it is possible to achieve 50Ω matching that is the characteristic impedance of the transmission line. In addition, the antenna matching can be adjusted by changing the length of the microstrip line 15.

一方、透明導電膜１２の長さ（主偏波に対して）を変えることにより、アンテナの共振を調整する。
また、透明導電膜１２の幅を変えることにより、アンテナの整合を調整する。 On the other hand, the resonance of the antenna is adjusted by changing the length of the transparent conductive film 12 (with respect to the main polarization).
Further, the antenna matching is adjusted by changing the width of the transparent conductive film 12.

このパッチアンテナ１０は、誘電体基板１１上に透明導電膜１２が成膜された状態での上記の可視光波長領域における透過率が３０％以上であることが好ましい。
また、このパッチアンテナ１０は、０．８ＧＨｚ〜１２ＧＨｚにおいて、同じ寸法の金属薄膜を用いて作製したアンテナに比べて、利得の低下が６ｄＢ以下であり、放射効率が２０％以上であることが好ましい。 The patch antenna 10 preferably has a transmittance of 30% or more in the visible light wavelength region in a state where the transparent conductive film 12 is formed on the dielectric substrate 11.
Further, the patch antenna 10 preferably has a gain reduction of 6 dB or less and a radiation efficiency of 20% or more compared to an antenna manufactured using a metal thin film of the same size at 0.8 GHz to 12 GHz. .

図４に示すパッチアンテナ２０は、誘電体基板２１、および、その一方の面２１ａ上に成膜され、放射素子をなす透明導電膜２２からなる透明部材２３と、基板２４、その他方の面２４ａ上に成膜されたマイクロストリップライン２５、基板２４の他方の面２４ａとは反対の面（一方の面）上に成膜されたグラウンド２６、および、グラウンド２６に設けられたスロット２７からなる給電部材２８とから構成されている。
また、スロット２７は、グラウンド２６に設けられた細長い溝状の穴であり、このスロット２７において基板２４の一方の面が露出している。また、グラウンド２６の表面側から見て、このスロット２７はマイクロストリップライン２５と対向している。
さらに、基板２４の一方の面に、誘電体基板２１の一方の面２１ａとは反対の面（他方の面）が接合されて、透明部材２３が給電部材２８に積層されている。すなわち、透明部材２３と給電部材２８が、スロット２７を設けたグラウンド２６を介して接合されている。
そして、誘電体基板２１の一方の面２１ａ側から見て、透明導電膜２２とスロット２７が対向し、結果として、透明導電膜２２とマイクロストリップライン２５が対向している。 The patch antenna 20 shown in FIG. 4 is formed on a dielectric substrate 21 and one surface 21a thereof, a transparent member 23 made of a transparent conductive film 22 forming a radiating element, a substrate 24, and the other surface 24a. A power supply comprising a microstrip line 25 formed on the substrate, a ground 26 formed on the surface (one surface) opposite to the other surface 24a of the substrate 24, and a slot 27 provided on the ground 26. The member 28 is comprised.
The slot 27 is an elongated groove-like hole provided in the ground 26, and one surface of the substrate 24 is exposed in the slot 27. Further, the slot 27 faces the microstrip line 25 when viewed from the surface side of the ground 26.
Further, a surface (the other surface) opposite to the one surface 21 a of the dielectric substrate 21 is bonded to one surface of the substrate 24, and the transparent member 23 is laminated on the power supply member 28. That is, the transparent member 23 and the power supply member 28 are joined via the ground 26 provided with the slot 27.
Then, when viewed from the one surface 21a side of the dielectric substrate 21, the transparent conductive film 22 and the slot 27 face each other, and as a result, the transparent conductive film 22 and the microstrip line 25 face each other.

誘電体基板２１としては、上記の誘電体基板１１と同様のものが用いられる。
基板２４としては、上記の基板１４と同様のものが用いられる。
マイクロストリップライン２５としては、上記のマイクロストリップライン１５と同様のものが挙げられる。
グラウンド２６としては、上記のグラウンド１６と同様のものが挙げられる。 As the dielectric substrate 21, the same one as the dielectric substrate 11 is used.
As the substrate 24, the same one as the substrate 14 is used.
Examples of the microstrip line 25 include the same as the microstrip line 15 described above.
As the ground 26, the thing similar to said ground 16 is mentioned.

このパッチアンテナ２０において、誘電体基板２１は、その比誘電率εｒと誘電損失正接ｔａｎδが、εｒ＜５、ｔａｎδ＜０．００６の関係を満たしていることが好ましい。
また、基板２４は、その比誘電率εｒと誘電損失正接ｔａｎδが、１＜εｒ＜１１、ｔａｎδ＜０．００３の関係を満たしていることが好ましい。
また、放射素子をなす透明導電膜２２の幅ｗｐ、長さＬｐ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．２ｗｐ≦Ｌｐ≦２．０ｗｐ、０．１５λ０≦ｗｐ≦０．２６λ０の関係を満たしていることが好ましい。
さらに、スロット２７の幅ｗｓｌ、長さＬｓｌ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．００２５λ０≦Ｌｓｌ≦０．１５λ０、Ｌｓｌ／３０≦ｗｓｌ≦Ｌｓｌ／２の関係を満たしていることが好ましい。 In the patch antenna 20, the dielectric substrate 21 preferably has a relative permittivity ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of ε r <5 and tan δ <0.006.
Further, the substrate 24 preferably has a relative dielectric constant ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of 1 <ε r <11 and tan δ <0.003.
The wavelength λ 0 calculated by dividing the width w p , the length L p , and the speed of light by the operating frequency of the transparent conductive film 22 constituting the radiating element is 0.2 w p ≦ L p ≦ 2.0 w p , 0 It is preferable that the relationship of 15λ 0 ≦ w p ≦ 0.26λ 0 is satisfied.
Further, the width λ sl of slot 27, the length L sl , and the wavelength λ 0 calculated by dividing the speed of light by the operating frequency are 0.0025 λ 0 ≦ L sl ≦ 0.15λ 0 , L sl / 30 ≦ w sl It is preferable that the relationship of ≦ L sl / 2 is satisfied.

このパッチアンテナ２０では、透明部材２３と給電部材２８を結合することにより、マイクロストリップライン２５を備えた給電部材２８が、誘電法則を含めたＭａｘｗｅｌｌの方式と一致する電磁結合によって、電磁エネルギーを放つ。
また、マイクロストリップライン２５の幅を変えることにより、伝送線路の特性インピーダンスである５０Ω整合を取ることができる。また、マイクロストリップライン２５の長さを変えることにより、アンテナの整合を調整することができる。 In the patch antenna 20, the transparent member 23 and the power supply member 28 are coupled so that the power supply member 28 including the microstrip line 25 emits electromagnetic energy by electromagnetic coupling that matches the Maxwell system including the dielectric law. .
Further, by changing the width of the microstrip line 25, 50Ω matching which is the characteristic impedance of the transmission line can be obtained. Further, the antenna matching can be adjusted by changing the length of the microstrip line 25.

一方、透明導電膜２２の長さ（主偏波に対して）を変えることにより、アンテナの共振を調整する。
また、透明導電膜２２の幅を変えることにより、アンテナの整合を調整する。 On the other hand, the resonance of the antenna is adjusted by changing the length of the transparent conductive film 22 (with respect to the main polarization).
Also, the antenna matching is adjusted by changing the width of the transparent conductive film 22.

また、スロット２７の寸法（幅、長さ）を変えることにより、透明導電膜２２とマイクロストリップライン２５の電磁結合を調整する。   Further, the electromagnetic coupling between the transparent conductive film 22 and the microstrip line 25 is adjusted by changing the dimensions (width, length) of the slot 27.

このパッチアンテナ２０は、誘電体基板２１上に透明導電膜２２が成膜された状態での上記の可視光波長領域における透過率が３０％以上であることが好ましい。
また、このパッチアンテナ２０は、０．８ＧＨｚ〜１２ＧＨｚにおいて、同じ寸法の金属薄膜を用いて作製したアンテナに比べて、利得の低下が６ｄＢ以下であり、放射効率が２０％以上であることが好ましい。 The patch antenna 20 preferably has a transmittance of 30% or more in the visible light wavelength region in a state where the transparent conductive film 22 is formed on the dielectric substrate 21.
The patch antenna 20 preferably has a gain reduction of 6 dB or less and a radiation efficiency of 20% or more compared to an antenna manufactured using a metal thin film having the same dimensions at 0.8 GHz to 12 GHz. .

「実施例１」
図３に示すように、透明導電膜１２の形状を正方形とし、１５７５．４２ＭＨｚ中心（ＧＰＳ帯）への応用を目的とするマイクロストリップライン給電を用いたパッチアンテナ１０の放射特性を測定した。
表１に測定に用いた各パラメータを示す。 "Example 1"
As shown in FIG. 3, the radiation characteristics of the patch antenna 10 using a microstrip line feed intended for application to a 1575.42 MHz center (GPS band) were measured with the transparent conductive film 12 having a square shape.
Table 1 shows the parameters used for the measurement.

Figure 2008306552
Figure 2008306552

表１に示すパラメータを用いて、パッチアンテナ１０の放射特性を算出した。
図５は、Ｓパラメータを示すグラフである。この図５より、このパッチアンテナ１０は、破線で示す目的とするＧＰＳ周波数の１５７５．４２ＭＨｚに共振することが分かった。
なお、この実施例１では、比較のために、放射素子を銅薄膜で形成したパッチアンテナの特性を示す。 Using the parameters shown in Table 1, the radiation characteristics of the patch antenna 10 were calculated.
FIG. 5 is a graph showing the S parameter. From FIG. 5, it was found that the patch antenna 10 resonates at a target GPS frequency of 1575.42 MHz indicated by a broken line.
In addition, in this Example 1, the characteristic of the patch antenna which formed the radiation element with the copper thin film is shown for the comparison.

図６は、アンテナの整合状態を示すグラフである。この図６より、ＩＴＯ薄膜からなる透明導電膜１２は、抵抗Ｒｉｎが５５．７Ω、リアクタンスＸｉｎが２０．３Ωであることが分かった。 FIG. 6 is a graph showing the matching state of the antenna. From FIG. 6, it was found that the transparent conductive film 12 made of an ITO thin film had a resistance R in of 55.7Ω and a reactance X in of 20.3Ω.

図７、８は、１．５７５ＧＨｚにおけるパッチアンテナ１０の放射特性を示すグラフである。
アンテナの放射特性を、Ｓパラメータの一番落ちている値の周波数で示す。
図７はφ＝０°、θ＝９０°における垂直面内指向性を表し、図８はφ＝９０°、θ＝９０°における水平面内指向性を表す。
また、これら図７、８より、パッチアンテナ１０のピーク利得が約４．２ｄＢｉであることが分かった。
さらに、ＩＴＯ薄膜からなる透明導電膜１２と、銅薄膜からなる放射素子とを比較すると、透明導電膜１２のピーク利得が０．７ｄＢ低減することが分かった。
なお、半値幅はそれぞれ、ＩＴＯ薄膜の半値幅ＨＰＢＷＩＴＯ＝８６°、銅薄膜の半値幅ＨＰＢＷｃｏｐｐｅｒ＝８５°であった。
また、計算により、透明導電膜１２からなる放射素子を備えたパッチアンテナ１０の放射効率は６２％となり、銅薄膜からなる放射素子を備えたパッチアンテナに比べて、放射効率が２７％低減することが分かった。 7 and 8 are graphs showing the radiation characteristics of the patch antenna 10 at 1.575 GHz.
The radiation characteristic of the antenna is indicated by the frequency at which the S parameter is the lowest value.
7 represents the directivity in the vertical plane at φ = 0 ° and θ = 90 °, and FIG. 8 represents the directivity in the horizontal plane at φ = 90 ° and θ = 90 °.
7 and 8, it was found that the peak gain of the patch antenna 10 is about 4.2 dBi.
Furthermore, when comparing the transparent conductive film 12 made of an ITO thin film with a radiating element made of a copper thin film, it was found that the peak gain of the transparent conductive film 12 was reduced by 0.7 dB.
In addition, the half value width of the ITO thin film was HPBW ITO = 86 °, and the half value width of the copper thin film was HPBW copper = 85 °.
Also, the calculation shows that the radiation efficiency of the patch antenna 10 including the radiation element made of the transparent conductive film 12 is 62%, and the radiation efficiency is reduced by 27% compared to the patch antenna including the radiation element made of the copper thin film. I understood.

「実施例２」
図９は、実施例２のパッチアンテナを示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
図９において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３０では、透明導電膜３１の形状を円形とした。
このパッチアンテナ３０について、表１に示すパラメータおよび透明導電膜３１の半径ｒｐ＝２４．７ｍｍを用いて、放射特性（利得減、放射効率）を算出した。
その結果、実施例１とほぼ同じ結果が得られた。 "Example 2"
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a patch antenna according to the second embodiment, where (a) is a perspective view and (b) is a plan view.
In FIG. 9, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In the patch antenna 30, the transparent conductive film 31 has a circular shape.
For the patch antenna 30, the radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) were calculated using the parameters shown in Table 1 and the radius r p = 24.7 mm of the transparent conductive film 31.
As a result, almost the same result as in Example 1 was obtained.

「実施例３」
図１０は、実施例３のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１０において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ４０では、透明導電膜４１の形状を長方形とした。
このパッチアンテナ４０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 3"
FIG. 10 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the third embodiment.
10, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 40, the transparent conductive film 41 has a rectangular shape.
The patch antenna 40 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例４」
図１１は、実施例４のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１１において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ５０では、透明導電膜５１の形状を楕円形とした。
このパッチアンテナ５０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 Example 4
FIG. 11 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the fourth embodiment.
11, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 50, the transparent conductive film 51 has an elliptical shape.
The patch antenna 50 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例５」
図１２は、実施例５のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１２において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ６０では、透明導電膜６１の形状を三角形とした。
このパッチアンテナ６０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 5"
FIG. 12 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the fifth embodiment.
12, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 60, the transparent conductive film 61 has a triangular shape.
The patch antenna 60 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例６」
図１３は、実施例６のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１３において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ７０では、透明導電膜７１の形状を円環形とした。
このパッチアンテナ７０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 6"
FIG. 13 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the sixth embodiment.
13, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 70, the transparent conductive film 71 has an annular shape.
The patch antenna 70 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例７」
図１４は、実施例７のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１４において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ８０では、透明導電膜８１の形状を五角形とした。
このパッチアンテナ８０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 7"
FIG. 14 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the seventh embodiment.
In FIG. 14, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In the patch antenna 80, the transparent conductive film 81 has a pentagonal shape.
This patch antenna 80 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例８」
図１５は、実施例８のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１５において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ９０では、透明導電膜９１の形状を六角形とした。
このパッチアンテナ９０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 8"
FIG. 15 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the eighth embodiment.
In FIG. 15, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In the patch antenna 90, the transparent conductive film 91 has a hexagonal shape.
The patch antenna 90 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例９」
図１６は、実施例９のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１６において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１００では、透明導電膜１０１の形状をＨ字型とした。
このパッチアンテナ１００は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 9"
FIG. 16 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the ninth embodiment.
16, the same components as those of the patch antenna 10 illustrated in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 100, the transparent conductive film 101 has an H shape.
The patch antenna 100 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例１０」
図１７は、実施例１０のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１７において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１１０では、透明導電膜１１１の形状をＵ字型とした。
このパッチアンテナ１１０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 10"
FIG. 17 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the tenth embodiment.
In FIG. 17, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In the patch antenna 110, the transparent conductive film 111 has a U-shape.
This patch antenna 110 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例１１」
図１８は、実施例１１のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１８において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１２０では、透明導電膜１２１の形状をＬ字型とした。
このパッチアンテナ１２０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 11"
FIG. 18 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the eleventh embodiment.
In FIG. 18, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In the patch antenna 120, the transparent conductive film 121 has an L shape.
The patch antenna 120 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例１２」
図１９は、実施例１２のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図１９において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１３０では、透明導電膜１３１の形状を十字型とした。
このパッチアンテナ１３０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 12"
FIG. 19 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twelfth embodiment.
In FIG. 19, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In the patch antenna 130, the transparent conductive film 131 has a cross shape.
The patch antenna 130 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例１３」
図２０は、実施例１３のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図２０において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１４０では、透明導電膜１４１の形状をＴ字型とした。
このパッチアンテナ１４０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 13"
FIG. 20 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the thirteenth embodiment.
20, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 140, the transparent conductive film 141 has a T-shape.
This patch antenna 140 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例１４」
図２１は、実施例１４のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図２１において、図３に示したパッチアンテナ１０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１５０では、透明導電膜１４１の形状を台形とした。
このパッチアンテナ１５０は、実施例１のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 14"
FIG. 21 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the fourteenth embodiment.
In FIG. 21, the same components as those of the patch antenna 10 shown in FIG.
In this patch antenna 150, the transparent conductive film 141 has a trapezoidal shape.
This patch antenna 150 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 1.

「実施例１５」
図４に示すように、透明導電膜２２の形状を正方形とし、１５７５．４２ＭＨｚ中心（ＧＰＳ帯）への応用を目的とするマイクロストリップライン給電を用いたパッチアンテナ２０の放射特性を測定した。
表２に測定に用いた各パラメータを示す。 "Example 15"
As shown in FIG. 4, the radiation characteristics of the patch antenna 20 using a microstrip line feed intended for application to a 1575.42 MHz center (GPS band) were measured with a transparent conductive film 22 having a square shape.
Table 2 shows the parameters used for the measurement.

Figure 2008306552
Figure 2008306552

表２に示すパラメータを用いて、パッチアンテナ２０の放射特性を算出した。
図２２は、Ｓパラメータを示すグラフである。この図２２より、このパッチアンテナ２０は、破線で示す目的とするＧＰＳ周波数の１５７５．４２ＭＨｚに共振することが分かった。
なお、この実施例１５では、比較のために、放射素子を銅薄膜で形成したパッチアンテナの特性を示す。 Using the parameters shown in Table 2, the radiation characteristics of the patch antenna 20 were calculated.
FIG. 22 is a graph showing the S parameter. From FIG. 22, it was found that the patch antenna 20 resonates at the intended GPS frequency of 1575.42 MHz indicated by a broken line.
For comparison, Example 15 shows characteristics of a patch antenna in which a radiating element is formed of a copper thin film.

図２３は、アンテナの整合状態を示すグラフである。この図２３より、ＩＴＯ薄膜からなる透明導電膜２２は、抵抗Ｒｉｎが５９．６Ω、リアクタンスＸｉｎが２．２Ωであることが分かった。 FIG. 23 is a graph showing an antenna matching state. FIG. 23 shows that the transparent conductive film 22 made of an ITO thin film has a resistance R in of 59.6Ω and a reactance X in of 2.2Ω.

図２４、２５は、１．５７５ＧＨｚにおけるパッチアンテナ２０の放射特性を示すグラフである。
アンテナの放射特性を、Ｓパラメータの一番落ちている値の周波数で示す。
図２４はφ＝０°、θ＝９０°における垂直面内指向性を表し、図２５はφ＝９０°、θ＝９０°における水平面内指向性を表す。
また、これら図２４、２５より、パッチアンテナ２０のピーク利得が約２ｄＢｉであることが分かった。
さらに、ＩＴＯ薄膜からなる透明導電膜２２と、銅薄膜からなる放射素子とを比較すると、透明導電膜２２のピーク利得が１．７ｄＢ低減することが分かった。
なお、半値幅はそれぞれ、ＩＴＯ薄膜の半値幅ＨＰＢＷＩＴＯ＝９０°、銅薄膜の半値幅ＨＰＢＷｃｏｐｐｅｒ＝８９°であった。
また、計算により、透明導電膜２２からなる放射素子を備えたパッチアンテナ２０の放射効率は３４．６％となり、銅薄膜からなる放射素子を備えたパッチアンテナに比べて、放射効率が１６％低減することが分かった。 24 and 25 are graphs showing the radiation characteristics of the patch antenna 20 at 1.575 GHz.
The radiation characteristic of the antenna is indicated by the frequency at which the S parameter is the lowest value.
FIG. 24 shows the directivity in the vertical plane at φ = 0 ° and θ = 90 °, and FIG. 25 shows the directivity in the horizontal plane at φ = 90 ° and θ = 90 °.
24 and 25, the peak gain of the patch antenna 20 was found to be about 2 dBi.
Furthermore, when comparing the transparent conductive film 22 made of an ITO thin film with a radiating element made of a copper thin film, it was found that the peak gain of the transparent conductive film 22 was reduced by 1.7 dB.
In addition, the half value width of the ITO thin film was HPBW ITO = 90 °, and the half value width of the copper thin film was HPBW copper = 89 °.
Also, the calculation shows that the radiation efficiency of the patch antenna 20 including the radiating element made of the transparent conductive film 22 is 34.6%, which is 16% lower than the patch antenna having the radiating element made of the copper thin film. I found out that

「実施例１６」
図２６は、実施例１６のパッチアンテナを示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。
図２６において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１６０では、透明導電膜１６１の形状を円形とした。
このパッチアンテナ１６０について、表２に示すパラメータおよび透明導電膜１６１の半径ｒｐ＝２４．２ｍｍを用いて、放射特性（利得減、放射効率）を算出した。
その結果、実施例１５とほぼ同じ結果が得られた。 "Example 16"
FIG. 26 is a schematic diagram illustrating a patch antenna of Example 16, where (a) is a perspective view and (b) is a plan view.
In FIG. 26, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 160, the transparent conductive film 161 has a circular shape.
With respect to the patch antenna 160, the radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) were calculated using the parameters shown in Table 2 and the radius r p = 24.2 mm of the transparent conductive film 161.
As a result, almost the same result as in Example 15 was obtained.

「実施例１７」
図２７は、実施例１７のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図２７において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１７０では、透明導電膜１７１の形状を長方形とした。
このパッチアンテナ１７０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 17"
FIG. 27 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the seventeenth embodiment.
In FIG. 27, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 170, the transparent conductive film 171 has a rectangular shape.
This patch antenna 170 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例１８」
図２８は、実施例１８のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図２８において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１８０では、透明導電膜１８１の形状を楕円形とした。
このパッチアンテナ１８０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 18"
FIG. 28 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the eighteenth embodiment.
28, the same components as those of the patch antenna 20 illustrated in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 180, the transparent conductive film 181 has an elliptical shape.
The patch antenna 180 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例１９」
図２９は、実施例１９のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図２９において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ１９０では、透明導電膜１９１の形状を三角形とした。
このパッチアンテナ１９０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 19"
FIG. 29 is a schematic perspective view showing the patch antenna of the nineteenth embodiment.
29, the same components as those of the patch antenna 20 illustrated in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 190, the transparent conductive film 191 has a triangular shape.
The patch antenna 190 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２０」
図３０は、実施例２０のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３０において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２００では、透明導電膜２０１の形状を円環形とした。
このパッチアンテナ２００は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 20"
FIG. 30 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twentieth embodiment.
30, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 200, the transparent conductive film 201 has an annular shape.
The patch antenna 200 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２１」
図３１は、実施例２１のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３１において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２１０では、透明導電膜２１１の形状を五角形とした。
このパッチアンテナ２１０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 21"
FIG. 31 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twenty-first embodiment.
In FIG. 31, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 210, the shape of the transparent conductive film 211 is a pentagon.
The patch antenna 210 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２２」
図３２は、実施例２２のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３２において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２２０では、透明導電膜２２１の形状を六角形とした。
このパッチアンテナ２２０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 22"
FIG. 32 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twenty-second embodiment.
In FIG. 32, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 220, the transparent conductive film 221 has a hexagonal shape.
This patch antenna 220 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２３」
図３３は、実施例２３のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３３において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２３０では、透明導電膜２３１の形状をＨ字型とした。
このパッチアンテナ２３０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 23"
FIG. 33 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twenty-third embodiment.
In FIG. 33, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 230, the shape of the transparent conductive film 231 is H-shaped.
This patch antenna 230 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２４」
図３４は、実施例２４のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３４において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２４０では、透明導電膜２４１の形状をＵ字型とした。
このパッチアンテナ２４０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 24"
FIG. 34 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twenty-fourth embodiment.
34, the same components as those of the patch antenna 20 illustrated in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In this patch antenna 240, the transparent conductive film 241 has a U-shape.
The patch antenna 240 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２５」
図３５は、実施例２５のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３５において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２５０では、透明導電膜２５１の形状をＬ字型とした。
このパッチアンテナ２５０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 25"
FIG. 35 is a schematic perspective view of the patch antenna according to the twenty-fifth embodiment.
35, the same components as those of the patch antenna 20 illustrated in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 250, the shape of the transparent conductive film 251 is L-shaped.
This patch antenna 250 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２６」
図３６は、実施例２６のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３６において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２６０では、透明導電膜２６１の形状を十字型とした。
このパッチアンテナ２６０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 26"
FIG. 36 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twenty-sixth embodiment.
In FIG. 36, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 260, the transparent conductive film 261 has a cross shape.
This patch antenna 260 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２７」
図３７は、実施例２７のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３７において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２７０では、透明導電膜２７１の形状をＴ字型とした。
このパッチアンテナ２７０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 27"
FIG. 37 is a schematic perspective view showing the patch antenna of Example 27.
In FIG. 37, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 270, the shape of the transparent conductive film 271 is T-shaped.
The patch antenna 270 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２８」
図３８は、実施例２８のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３８において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２８０では、透明導電膜２８１の形状を台形とした。
このパッチアンテナ２８０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 28"
FIG. 38 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the twenty-eighth embodiment.
In FIG. 38, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 280, the transparent conductive film 281 has a trapezoidal shape.
This patch antenna 280 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例２９」
図３９は、実施例２９のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図３９において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ２９０では、スロット２９１の形状を楕円形とした。
このパッチアンテナ２９０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 29"
FIG. 39 is a schematic perspective view showing the patch antenna of Example 29.
In FIG. 39, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 290, the slot 291 has an elliptical shape.
The patch antenna 290 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例３０」
図４０は、実施例３０のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図４０において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３００では、スロット３０１の形状を菱形とした。
このパッチアンテナ３００は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 30"
FIG. 40 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the thirtieth embodiment.
In FIG. 40, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 300, the slot 301 has a rhombus shape.
This patch antenna 300 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例３１」
図４１は、実施例３１のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図４１において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３１０では、スロット３１１の形状を亜鈴形とした。
このパッチアンテナ３１０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 31"
FIG. 41 is a schematic perspective view showing the patch antenna of Example 31.
In FIG. 41, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 310, the slot 311 has a dumbbell shape.
The patch antenna 310 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例３２」
図４２は、実施例３２のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図４２において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３２０では、スロット３２１の形状をＨ字型とした。
このパッチアンテナ３２０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 32"
FIG. 42 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the thirty-second embodiment.
In FIG. 42, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 320, the slot 321 has an H-shape.
The patch antenna 320 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例３３」
図４３は、実施例３３のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図４３において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３３０では、スロット３３１の形状をボウタイ型とした。
このパッチアンテナ３３０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 33"
FIG. 43 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the thirty-third embodiment.
In FIG. 43, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 330, the slot 331 has a bow-tie shape.
The patch antenna 330 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例３４」
図４４は、実施例３４のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図４４において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３４０では、スロット３４１の形状をＵ字型とした。
このパッチアンテナ３４０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 34"
FIG. 44 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the thirty-fourth embodiment.
44, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
In the patch antenna 340, the slot 341 is U-shaped.
This patch antenna 340 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

「実施例３５」
図４５は、実施例３５のパッチアンテナを示す概略斜視図である。
図４５において、図４に示したパッチアンテナ２０の構成要素と同じ構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
このパッチアンテナ３５０では、スロット３５１の形状を十時字型とした。
このパッチアンテナ３５０は、実施例１５のパッチアンテナ１０とほぼ同等の放射特性（利得減、放射効率）を示した。 "Example 35"
FIG. 45 is a schematic perspective view illustrating the patch antenna according to the thirty-fifth embodiment.
In FIG. 45, the same components as those of the patch antenna 20 shown in FIG.
In the patch antenna 350, the shape of the slot 351 is a ten-digit shape.
The patch antenna 350 exhibited substantially the same radiation characteristics (gain reduction, radiation efficiency) as the patch antenna 10 of Example 15.

本発明の透明アンテナに用いられるＩＴＯ薄膜とＦＴＯ薄膜の波長５５０ｎｍにおける透過率とシート抵抗との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the transmittance | permeability in the wavelength of 550 nm, and sheet resistance of the ITO thin film and FTO thin film which are used for the transparent antenna of this invention. 本発明の透明アンテナに用いられるＩＴＯ薄膜とＦＴＯ薄膜の透過率の波長依存性を示すグラフである。It is a graph which shows the wavelength dependence of the transmittance | permeability of the ITO thin film and FTO thin film which are used for the transparent antenna of this invention. 本発明の透明アンテナの一例としてパッチアンテナを示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。It is the schematic which shows a patch antenna as an example of the transparent antenna of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view. 本発明の透明アンテナの他の例としてパッチアンテナを示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。It is the schematic which shows a patch antenna as another example of the transparent antenna of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view. 本発明の実施例１の透明アンテナのＳパラメータを示すグラフである。It is a graph which shows the S parameter of the transparent antenna of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１の透明アンテナの整合状態を示すグラフである。It is a graph which shows the matching state of the transparent antenna of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１の透明アンテナの放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of the transparent antenna of Example 1 of this invention. 本発明の実施例１の透明アンテナの放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of the transparent antenna of Example 1 of this invention. 本発明の実施例２の透明アンテナを示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。It is the schematic which shows the transparent antenna of Example 2 of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view. 本発明の実施例３の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 3 of this invention. 本発明の実施例４の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 4 of this invention. 本発明の実施例５の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 5 of this invention. 本発明の実施例６の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 6 of this invention. 本発明の実施例７の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 7 of this invention. 本発明の実施例８の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 8 of this invention. 本発明の実施例９の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 9 of this invention. 本発明の実施例１０の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 10 of this invention. 本発明の実施例１１の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 11 of this invention. 本発明の実施例１２の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 12 of this invention. 本発明の実施例１３の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 13 of this invention. 本発明の実施例１４の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 14 of this invention. 本発明の実施例１５の透明アンテナのＳパラメータを示すグラフである。It is a graph which shows the S parameter of the transparent antenna of Example 15 of this invention. 本発明の実施例１５の透明アンテナの整合状態を示すグラフである。It is a graph which shows the matching state of the transparent antenna of Example 15 of this invention. 本発明の実施例１５の透明アンテナの放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of the transparent antenna of Example 15 of this invention. 本発明の実施例１５の透明アンテナの放射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the radiation characteristic of the transparent antenna of Example 15 of this invention. 本発明の実施例１６の透明アンテナを示す概略図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図である。It is the schematic which shows the transparent antenna of Example 16 of this invention, (a) is a perspective view, (b) is a top view. 本発明の実施例１７の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 17 of this invention. 本発明の実施例１８の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 18 of this invention. 本発明の実施例１９の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 19 of this invention. 本発明の実施例２０の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 20 of this invention. 本発明の実施例２１の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 21 of this invention. 本発明の実施例２２の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 22 of this invention. 本発明の実施例２３の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 23 of this invention. 本発明の実施例２４の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 24 of this invention. 本発明の実施例２５の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 25 of this invention. 本発明の実施例２６の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 26 of this invention. 本発明の実施例２７の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 27 of this invention. 本発明の実施例２８の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 28 of this invention. 本発明の実施例２９の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 29 of this invention. 本発明の実施例３０の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 30 of this invention. 本発明の実施例３１の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 31 of this invention. 本発明の実施例３２の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 32 of this invention. 本発明の実施例３３の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 33 of this invention. 本発明の実施例３４の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 34 of this invention. 本発明の実施例３５の透明アンテナを示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows the transparent antenna of Example 35 of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０，２０・・・パッチアンテナ、１１，２１・・・誘電体基板、１２，２２・・・透明導電膜、１３，２３・・・透明部材、１４，２４・・・基板、１５，２５・・・マイクロストリップライン、１６，２６・・・グラウンド、１７，２８・・・給電部材、２７・・・スロット。 10, 20 ... patch antenna, 11, 21 ... dielectric substrate, 12, 22 ... transparent conductive film, 13, 23 ... transparent member, 14, 24 ... substrate, 15, 25 ... ..Microstrip line, 16, 26 ... ground, 17,28 ... feed member, 27 ... slot.

Claims (20)

透明部材を備えた透明アンテナであって、
前記透明部材は、３５０ｎｍ〜７８０ｎｍの可視光波長領域において光を透過でき、１００ＭＨｚ〜２０ＧＨｚの周波数帯において電磁波を放射する透明導電膜からなる放射素子を備えたことを特徴とする透明アンテナ。 A transparent antenna with a transparent member,
The said transparent member is a transparent antenna characterized by including the radiation element which consists of a transparent conductive film which can permeate | transmit light in the visible light wavelength range of 350 nm-780 nm, and radiates | emits electromagnetic waves in the frequency band of 100 MHz-20 GHz. 前記透明導電膜は、スズドープ酸化インジウム薄膜からなることを特徴とする請求項１に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 1, wherein the transparent conductive film is made of a tin-doped indium oxide thin film. 前記透明導電膜は、フッ素ドープ酸化スズ薄膜からなることを特徴とする請求項１に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 1, wherein the transparent conductive film is made of a fluorine-doped tin oxide thin film. 前記透明導電膜が透明な誘電体基板上に成膜されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 1, wherein the transparent conductive film is formed on a transparent dielectric substrate. 前記透明導電膜が透明でない誘電体基板上に成膜されたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to any one of claims 1 to 3, wherein the transparent conductive film is formed on a dielectric substrate that is not transparent. 前記透明導電膜は、膜厚が１００ｎｍ以上、前記可視光波長領域における透過率が６０％以上、シート抵抗が２０Ω／□以下であることを特徴とする請求項１、２、４、５のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   6. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive film has a thickness of 100 nm or more, a transmittance in the visible light wavelength region of 60% or more, and a sheet resistance of 20Ω / □ or less. The transparent antenna according to claim 1. 前記透明導電膜は、膜厚が１００ｎｍ以上、前記可視光波長領域における透過率が４０％以上、シート抵抗が５Ω／□以下であることを特徴とする請求項１、３、４、５のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent conductive film has a film thickness of 100 nm or more, a transmittance in the visible light wavelength region of 40% or more, and a sheet resistance of 5 Ω / □ or less. The transparent antenna according to claim 1. 前記透明導電膜はスズドープ酸化インジウム薄膜からなり、前記誘電体基板上に前記透明導電膜が成膜された状態での前記可視光波長領域における透過率が３０％であることを特徴とする請求項１、２、４、６のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent conductive film is made of a tin-doped indium oxide thin film, and has a transmittance of 30% in the visible light wavelength region when the transparent conductive film is formed on the dielectric substrate. The transparent antenna according to any one of 1, 2, 4, and 6. 前記透明導電膜はフッ素ドープ酸化スズ薄膜からなり、前記誘電体基板上に前記透明導電膜が成膜された状態での前記可視光波長領域における透過率が３０％以上であることを特徴とする請求項１、３、４、６のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent conductive film is made of a fluorine-doped tin oxide thin film, and the transmittance in the visible light wavelength region when the transparent conductive film is formed on the dielectric substrate is 30% or more. The transparent antenna according to any one of claims 1, 3, 4, and 6. ０．８ＧＨｚ〜１２ＧＨｚにおいて、同じ寸法の金属薄膜を用いて作製したアンテナに比べて、利得の低下が６ｄＢ以下であり、放射効率が２０％以上であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The gain reduction is 6 dB or less and the radiation efficiency is 20% or more as compared with an antenna manufactured using a metal thin film of the same size at 0.8 GHz to 12 GHz. The transparent antenna of any one of Claims. 前記透明部材が給電部材に積層されてなることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 1, wherein the transparent member is laminated on a power feeding member. 前記給電部材はマイクロストリップラインを有し、該マイクロストリップラインと前記透明導電膜が直接または間接に前記透明部材と対向していることを特徴とする請求項１１に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 11, wherein the power supply member has a microstrip line, and the microstrip line and the transparent conductive film directly or indirectly face the transparent member. 前記給電部材はスロットを有し、該スロットと前記透明導電膜が直接または間接に前記透明部材と対向していることを特徴とする請求項１１に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 11, wherein the power supply member has a slot, and the slot and the transparent conductive film directly or indirectly face the transparent member. ＧＰＳ帯における電圧定在波比が２以下であることを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   The transparent antenna according to claim 1, wherein a voltage standing wave ratio in the GPS band is 2 or less. 前記給電部材は、比誘電率εｒ、誘電損失正接ｔａｎδが、１＜εｒ＜１１、ｔａｎδ＜０．００３の関係を満たす基板を備えたことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の透明アンテナ。 15. The power supply member according to claim 11, further comprising a substrate having a relative permittivity ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of 1 <ε r <11 and tan δ <0.003. The transparent antenna according to item 1. 前記透明部材は、比誘電率εｒ、誘電損失正接ｔａｎδが、εｒ＜５、ｔａｎδ＜０．００６の関係を満たす透明な誘電体基板を備えたことを特徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の透明アンテナ。 15. The transparent member according to claim 11, wherein the transparent member includes a transparent dielectric substrate having a relative permittivity ε r and a dielectric loss tangent tan δ satisfying a relationship of ε r <5 and tan δ <0.006. The transparent antenna of any one of Claims. 前記放射素子の幅ｗｐ、長さＬｐ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．２ｗｐ≦Ｌｐ≦２．０ｗｐ、０．１５λ０≦ｗｐ≦０．２６λ０の関係を満たしていることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれか１項に記載の透明アンテナ。 Width w p of the radiating elements, the length L p, a wavelength lambda 0 which is calculated by dividing the speed of light to use frequency, 0.2w p ≦ L p ≦ 2.0w p, 0.15λ 0 ≦ w p ≦ transparent antenna according to any one of claims 1 to 16, characterized in that it satisfies the relationship of 0.26λ 0. 前記スロットの幅ｗｓｌ、長さＬｓｌ、光速を使用周波数で除して算出された波長λ０が、０．００２５λ０≦Ｌｓｌ≦０．１５λ０、Ｌｓｌ／３０≦ｗｓｌ≦Ｌｓｌ／２の関係を満たしていることを特徴とする請求項１ないし１１、１３ないし１７のいずれか１項に記載の透明アンテナ。 The slot width w sl , length L sl , and wavelength λ 0 calculated by dividing the speed of light by the operating frequency are 0.0025 λ 0 ≦ L sl ≦ 0.15 λ 0 , L sl / 30 ≦ w sl ≦ L The transparent antenna according to claim 1, wherein the relationship of sl / 2 is satisfied. 前記透明導電膜が、誘電体筐体をもつ無線機器の表面、または、表示ディスプレーの内外面の一方または両方に成膜されたことを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の透明アンテナ。   19. The transparent conductive film is formed on one or both of a surface of a wireless device having a dielectric casing and an inner / outer surface of a display display, according to any one of claims 1 to 18. Transparent antenna. 前記透明導電膜が、誘電体筐体をもつ無線機器の表面、または、表示ディスプレーの内外面の一方または両方に成膜され、かつ該透明導電膜を挟み込む誘電体基板が積層された構造を有することを特徴とする請求項１ないし１８のいずれか１項に記載の透明アンテナ。

The transparent conductive film is formed on one or both of the surface of a wireless device having a dielectric housing and the inner and outer surfaces of a display, and a dielectric substrate sandwiching the transparent conductive film is laminated. The transparent antenna according to claim 1, wherein:

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