JP2012500544A

JP2012500544A - 車両の外部アンテナ用及び／又はルーフアンテナ用ビーム成形装置及び車両用アンテナ

Info

Publication number: JP2012500544A
Application number: JP2011523320A
Authority: JP
Inventors: ミールケ・フランク; ランケス・トーマス; シルマイアー・ゲラールト
Original assignee: カトライン−ベルケ・カーゲー
Priority date: 2008-08-21
Filing date: 2009-07-23
Publication date: 2012-01-05
Also published as: WO2010020327A1; CN102099959A; DE102008039125A1; EP2281323A1

Abstract

外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ用の改良されたビーム成形装置は、車両車体の非導電性領域の上面又は外面の下方に距離を置いて形成される寄生ビーム成形装置(27)を備え、寄生ビーム成形装置(27)は、車両車体の非導電性領域の材料中に又は車両車体の非導電性領域の下面又は内面に形成され、設けられ又は取付けられ、アンテナ組立領域又は組立区域及び／又は場合により設けられる均衡領域(13)から平面図上少なくとも部分的に側方に張り出してかつ／又はその側方に寄生ビーム成形装置(27)を配置し及び／又は形成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両の外部アンテナ用及び／又はルーフアンテナ用ビーム成形装置及び車両用アンテナに関する。

本発明は、請求項１の前文に係る車両、特に自動車の外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ用のビーム成形装置と請求項２４の前文に係る車両用アンテナとに関する。

今日殆どの自動車は、外部アンテナ及び／又はルーフアンテナを標準装備する。これらのアンテナは、一般にラジオ番組放送電波の受信に役立つ。

しかしながら、今日利用される自動車用アンテナの多くは、例えば衛星利用測位システム、即ち測位（位置測定）システム（ＧＰＳシステム）用のアンテナ装置と放射素子及び移動無線用の付加的アンテナ装置も含む。

移動無線では、例えば、所謂９００MHz帯、１８００MHz帯、１９００MHz帯、また例えばＵＭＴＳ周波数（つまり１９２０〜２１７０MHz範囲内）等周波数の違いが重要であり、今日利用される自動車用アンテナは、前記周波数の全範囲で利用できる所謂多帯域アンテナとして形成されることが多い。

例えば、自動車ウインドウの後部窓ガラスに一体化できるディスクアンテナの基本構造は、公知である。ディスクアンテナは、例えば、通常加熱領域としても利用できる印刷回路をディスク内に設けられるアンテナである。

後部窓ガラスに取り付けられるアンテナも同様に公知である。窓ガラスの外面に放射体が取り付けられる。アンテナ基部（アンテナハウジング）の下面を窓ガラスの外面に固定して、放射体が取り付けられ、アンテナと協動する相手部材は、アンテナ基部の直下で一般に同じ寸法又は一層小さな寸法で窓ガラスの内面に添着され、外面に設けられるアンテナ基部と窓ガラスの内面に設けられる電気的相手面との間で信号伝達を行うことができる。

その他、一般にしばしば自動車車体、通常、後方領域で自動車ルーフ、即ち、通常、後部窓ガラス始端部の直前にアンテナを配置することが多い。

広範視野ルーフとも称する特別大きいガラス製屋根を備えることを特徴とする最新世代の自動車もある。滑動式ルーフの他に少なくとも１つの開閉不可能なガラス天板、即ち相応するガラスルーフをこの形式の自動車に設けることができ、その場合、非導電性のガラスルーフ上に相応するアンテナを組み立てることができる。

相応に大きい寸法で設計されかつ予め組み立てられる導電性の均衡領域態様の相応する組立領域又は組立区域を車両の広範視野ルーフ又はガラスルーフ（又は後部窓ガラス）上に通常設けて、アンテナが組み立てられ、相応するアンテナビーム（放射）線図が生成される。

本発明の課題は、車両、特に自動車のアンテナシステム、即ち外部アンテナ及び／又はルーフアンテナで成形するビームを改善して、アンテナの送受信特性を改良することにある。

本発明によるビーム成形装置に関する前記課題は、請求項１に明記する特徴により解決され、相応する自動車用アンテナに関する前記課題は、請求項２４に明記する特徴により解決される。本発明の有利な諸構成を従属請求項に明記する。

本発明では、簡単な解決手段により、車両、特に自動車の外部アンテナ及び／又はルーフアンテナの送受信効率及び送受信有効性を著しく改善することができる。

特に自動車の非導電性のアウタパネルに本発明を適用することができる。大きい寸法で設計される広範視野ルーフを含むガラスルーフに本発明を適用できる点が特別重要である。車両、特に自動車の別のガラス板にも、例えば、金属製の車体とは異なる樹脂等の非導電性材料で構成される車両パネルにも、同様に本発明を適用することができる。

従って、本発明は、無線ビームを成形する際にアンテナの送受信特性を顕著に改善できる付加的ビーム成形装置を提案し提供するものである。

一般に車体パネルの非導電性区域、即ち、特に非導電性自動車ルーフ又は自動車窓ガラス等に、一般に十分に大きい寸法で設計される導電性の均衡領域態様でアンテナ組立領域又は組立区域を設ける技術から本発明を説明する。

アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域の下方、即ち、特に、対応する導電性の均衡領域の下方の自動車パネルの材料中又は材料の下部（即ち、特にガラスルーフの材料中又はガラスルーフ内の下部）に補足的に導電性の寄生ビーム成形装置を製造業者側でまず埋設して、改善されたアンテナ特性を実現できる。

寄生ビーム成形装置は、アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域により又は取付けるべき自動車用アンテナの少なくとも基体により遮蔽されない寸法及び／又は位置を有する。即ち、組み立てるべきアンテナ装置の基体よりも少なくとも部分的に寄生ビーム成形装置の領域を延伸させ又は導電性の均衡領域よりも延伸させる。均衡領域は、通常組み立てるべきアンテナ装置の基体の底面よりも数倍大きい。

導電性の寄生ビーム成形装置は、アンテナ装置の基体又は導電性の均衡領域に電気的に接続されない。

本発明の技術的範囲内では、アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域（即ち組み立てるべき自動車用アンテナの位置及び／又はその位置合せ）の形状（即ち平面的寄生ビーム成形装置の平面形状）を非対称とすることが特に好ましいことが判明し、寄生ビーム成形装置の非対称形状により、放射パターンに関するアンテナ特性を改善できる。

例えば、一方で測位システム信号の受信時又は他方で例えば所謂衛星デジタル無線（ラジオ）サービス（ＳＤＡＲＳ）信号の受信時に使用され、つまり衛星支援情報及び／又は無線システムの受信に使用するアンテナを円偏波電磁波受信用に設けるとき、特に有利である。ＳＤＡＲＳシステムは、例えば米国で一般的な衛星デジタル無線サービスシステムである。

本発明の技術的範囲内では、「孔格子特性」を有する格子構造体を設ける寄生ビーム成形装置を種々の形態で形成できる。例えば、互いに平行に延伸する複数の導体を１回又は複数回捩じる形態で配置することにより、第１、第２及び場合により第３等の平行な格子構造体を、部分的に重ね交差して配置し、各結節点で格子構造体を互いに電気的に結合することができる。

尤も、互いに平行に延伸する導電性線区域のみにより構成される格子構造体により「孔格子」を形成する他、格子構造体により「細長格子」を形成することもできる。しかしながら、本発明では、用語「寄生ビーム成形装置」により複数の導体を最も的確に総称できるので、単数又は複数の寄生放射面を含む全導体を指称する。

選択的に又は補足的に並べて配置されて点状構造体又は島状構造体を形成する多数の点面（ドット）、円面又は同様に形成される「島状導電体」により格子構造体を構成することもできる。各導電性区域（ドット）に種々の形状を選択でき、必ずしも円形に形成する必要はない。例えば、小さい正方形、長方形、六角形等の態様の縁断片のみならず、円状、凸面状、凹面状の輪郭線と直線状縁区域等とを有する楕円形対称構造体も可能である。その意味では、導電性区域の形状に制限はない。

しかしながら、必ずしも格子構造体として寄生ビーム成形装置を構成し又は実現する必要はない。密閉面（閉鎖領域）（例えば、大きい寸法の開口部に一体化できる）態様で高導電率を有する寄生放射面（寄生放射領域）も可能である。前記「密閉面」は、例えば、特にガラス板又は天板態様の非導電性の自動車車体上の平面的蒸着金属、金属蒸着膜又は導電性スクリーン印刷面等でも構成できる。また、高導電率で比較的大きい寸法の密閉面と格子構造体とを有する複合システムを設けてもよい。

最後に、単数又は複数の寄生放射面の形態では、アンテナ周辺で例えば４０cmを超えない最大拡張距離で寄生ビーム成形装置の寸法を設計することが好ましく、十分でもあることが判明した。しかしながら、一層小さいサイズでもよく、３５cm、３０cm、２４cm又は２０cmを超えないアンテナ周辺内に寄生放射装置を設ける場合が多い。

樹脂（プラスチック）材料の内部、特に、例えば車両のガラスルーフ又は後部窓ガラス用に指定されるガラス板の内部に寄生放射体を埋設して、ガラス板と同時に又は一体に製造業者側で寄生放射体を製造することが好ましい。しかしながら、ガラス板の内面に寄生放射体態様の格子状構造体を形成し、特にガラス板の製造工程中に格子状構造体を同時に又は一体に十分に製造することもできる。均衡領域に対する電気的接触及び／又は取付けるべきアンテナの導電性基体との電気的接触を回避すべき理由により、寄生放射体の外面への取付は、通常望ましくない場合もある。

前記のように、特に、アンテナを支持するガラス上にまず導電性の均衡領域を設けることができる。その場合、寄生ビーム成形装置は、導電性の均衡領域の周辺で延伸し、更に均衡領域の下方に一緒に設けることもできる。しかしながら、例えば、車両車体の非導電性材料部分の内部に、特にガラスルーフの１区域内に均衡領域を設けることもできる。その場合、均衡領域の上面とガラスルーフの上面とを共通の高さに設けることができ、即ち、均衡領域の上面の端部とガラスルーフの上面の端部とを互いに同一の平面を構成することができる。その場合、均衡領域と、均衡領域の内部に設けられる部分とを通じて配置される単数又は複数の電気接続ケーブルをアンテナまで直接配線できるので、ガラス板を貫通してアンテナ接続ケーブルを設ける必要がない。その場合に、均衡領域の上面の下方又は側方にビーム成形装置が配置される。技術的に十分達成可能なこの配線構造により、極めて優れた美的外観をビーム成形装置に付与することができ、特に、ガラス面の上面の端部と、均衡領域の上面の端部とを互いに同一平面又は略同一平面で配置することができる。

図面について本発明の実施の形態を以下詳細に説明する。図面は、下記を表す：

自動車の略示側面図自動車ルーフ及び付属する後部窓ガラスの略示部分斜視図自動車用アンテナ組立用に走行方向後方に均衡領域を有する広範視野ルーフ態様の自動車ルーフの略示平面図本発明により付加的に設けられるビーム成形装置を有する広範視野ルーフの態様の自動車ルーフの図３に相応する平面図本発明に係る寄生ビーム成形装置を一体化した自動車ガラスルーフの１つの要部断面図本発明に係る寄生ビーム成形装置を一体化した自動車ガラスルーフの他の要部断面図本発明に係る寄生ビーム成形装置を一体化した自動車ガラスルーフの別の要部断面図形状の異なるビーム成形装置を有する図４に類似する平面図アンテナ装置に対して非対称にビーム成形装置を設ける再変更実施の形態の平面図多数の寄生放射部分面により寄生ビーム成形装置を構成する再変更実施の形態寄生ビーム成形装置用格子構造体の異なる例を示す１つの平面図寄生ビーム成形装置用格子構造体の異なる例を示す他の平面図寄生ビーム成形装置用格子構造体の異なる例を示す別の平面図寄生ビーム成形装置用格子構造体の異なる例を示す更に別の平面図寄生放射部分面を異なる格子構造体で構成する変形実施の形態の平面図本発明に係る寄生ビーム成形装置を埋設したガラス内上に設ける均衡領域を示す略示断面図個別の均衡領域を省略し、単にアンテナの導電性基体自体を均衡領域とする図１０に類似する断面図ガラスルーフの内部にアンテナ用均衡領域を配置した図１０、図１１とは別の実施の形態の垂直断面図図１２に示す実施の形態の平面図

図１の側面図に略示する車両1、即ち自動車1'は、周知のように、主要部を占める板金又はその他の金属、即ち導電性車体部品3'と、特にガラス板5態様の非導電性車両車体3"とにより構成される車両車体3を有し、屋根領域に組付けられるガラス板は、ガラス製天板又は広範視野（パノラマ）天板5aとも称される。また、前部窓ガラス5b、側部窓ガラス5c、後部窓ガラス5dの態様で他のガラス板も設けられる。

図２に示す実施の形態では、自動車屋根9は、例えば、大きい寸法で設計されるガラス板又は天板5で覆われる。例えば、開閉すべき滑動式屋根板により前側屋根開口部を覆うこともでき、他方で、例えば、屋根交差部材11により前側屋根開口部から分離される後側領域には、固定式屋根板及び／又はガラス板5aが装着される。

アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域15として役立つ導電性材料製、特に金属製の均衡領域13は、固定式屋根板5aの後側領域の後部窓ガラス5dに至る移行領域の近傍にあるガラス（非導電性材料）により構成される自動車屋根9の外面に固着される。

図３に示す略示拡大平面図では、例えば、アンテナ組立領域及び／又はアンテナ組立区域15として設けられる導電性の均衡領域13は、長手方向で車両1の中心を通る垂直中心対称平面17に対してやはり中央対称に自動車屋根9上に配置される。均衡領域13と同様に、アンテナ組立領域及び／又は組立区域15に組み立てられる外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ19も、車両1内を長手方向に延びる垂直中心対称平面17に対して対称に配置され組み立てられる。

図３は、アンテナ19を覆い隠す電磁放射透過性アンテナハウジングを略示するが、例えば、ＧＰＳアンテナ、ＳＤＡＲＳ（衛星デジタルオーディオ無線サービス）アンテナ等複数のアンテナ放射体19a、更に、例えば、導電性面の態様の垂直に隆起する回路基板上に形成される他の移動無線アンテナを電磁放射透過性アンテナハウジングの内部に設けることができ、移動無線アンテナは、複数の周波数帯用に適する場合もある。前記アンテナ型式は、例示的に列挙するに過ぎない。任意の別のアンテナ装置又はアンテナ型式も使用することができる。

図３に示すように、導電性車体3,3'に接触せずに絶縁性のガラス天板5,5a上に均衡領域13を配置する場合もある。図２から明らかなように、導電性の車体3'を覆いかつ／又は電気的に車体3’に結合し又は車体板金の一部としてガラス天板方向に張り出して均衡領域13を配置して、均衡領域13の形状及び取付け位置を決定することもできる。

本発明では、寄生放射装置27は、強度を増加して無線電波を生成でき、アンテナ出力を全体として改善し、受信特性を改善でき、更に送信特性を改善できる場合もある。

外部アンテナ又はルーフアンテナ19の下方、即ち均衡領域13の下方にでも、寄生ビーム成形装置27（寄生放射装置、又は単数若しくは複数の寄生放射面27とも称する）を配置できる。均衡領域13は、一般に密閉導電性面として特に金属板態様で形成され、車体に直接電気的に接続することもできる。しかしその限りでここでも、好適な細目格子として均衡領域を形成して、極力効率的に均衡領域13として働く変更態様が可能な場合もある。

図４の平面図に示すように、外部アンテナ又はルーフアンテナ19及び特に付属するアンテナハウジング19a又はアンテナハウジング19aに付属するアンテナ基体19bにより、寄生放射装置又はビーム成形装置27を覆わずに、ガラス板5を横に又は垂直に観察するとき、均衡領域13又はアンテナハウジング19aとアンテナ基体19bとから明確にビーム成形装置27を張り出して、ビーム成形装置27を配置し又は寸法設計できる。

図４ａ〜図４ｃの略示断面図に示すように、特定厚さ29で形成されるガラス板5の内部に寄生ビーム成形装置27を埋設するが、埋設する位置は、ガラス板5、即ち、特にルーフ板又は天板5aの上面又は外面5'に限定されない。

図４ａに示す実施の形態では、ガラス板5a,5aは、例えば、断熱層及び／又は紫外光反射層及び／又は樹脂中間層を通常内部に有する安全複合ガラスを形成する。前記個別層又は多重層を図４ａ〜図４ｃに符号31で略示する。その限りでは、実施可能な個別層又は多重層を、中間層31とも総称する。

図４ａに要部横断面図で示す実施の形態では、詳細には少なくとも１つの中間層31の下方にかつ中間層31に直接接触して、ガラス板5の材料の内部に、寄生放射装置又はビーム成形装置27を平面的に設けることが好ましい。

図４ｂの実施の形態では、中間層31上に層状の寄生放射装置27を設けることができる。しかしながら、図４ａ、図４ｂの実施の形態のように、少なくとも１つの中間層31と寄生放射装置又はビーム成形装置27から成る層とを、平面的に接触させずに、別の中間層又は他のガラス材料層を介在させて相互に離間して配置することができる。

図４ｃに示す例のように、ガラス板5の下面又は内面5"に寄生ビーム成形装置27を配置することもできる。

周知のように、少なくとも所謂「被覆印刷」を付加的に実施しない限り、多数の樹脂突片又はゴム状突片又は点構造体をガラス板の外面に構成できないので、平面的な寄生放射装置又はビーム成形装置27を上面又は外面5'に設けないことが好ましい。

均衡領域13の形状及び外輪郭に対して寄生放射面27の外輪郭27aを一致させ又は類似させる必要はなく、例えば、図５と図６に示すように、均衡領域13の形状及び外輪郭とは異なる外輪郭27aを構成することができる。

図５に示すように、卵形又は半月形に均衡領域13を形成する場合でも、例えば、図５に示すように、寄生放射面27を長方形に構成し、図６に示すように、楕円形に形成し又は前記形状に少なくとも近似する形状に形成でき、可能な前記形状の区域に関してのみ一部で合致すればよい。

図示の実施の形態では、寄生放射装置又はビーム成形装置27を均衡領域13の下方に形成することもできる。寄生ビーム成形装置27を格子状に形成することが好ましいが、その点は、後に詳述する。しかしながら、特に、均衡領域13に隣接する隣接領域又は区域領域内に寄生ビーム成形装置27を設けて、導電性材料から成る又は導電性材料を含む無給電放射装置27を、均衡領域13から少なくとも部分的に張り出して形成すべきである。

寄生ビーム成形装置27の特殊な形状には無関係に、特に４０cmの限度を超えない最大拡張領域で寄生ビーム成形装置27をアンテナ19の周囲に設けることが好ましい。換言すれば、最大拡張距離４０cm以内又はその距離範囲内に寄生放射装置27をアンテナ19の周りに形成すべきである。多くの場合、アンテナ19からの寄生ビーム成形装置27の最大拡張距離をなお一層小さく選択することもできる。アンテナ19からの寄生ビーム成形装置27の最大拡張距離を多くの場合３５cm未満、３０cm未満、特に２５cm又は２４cm未満とすることもできる。多くの場合、２０cm又は１６cm未満の最小拡張距離でもなお十分である。

しかしながら、均衡領域13よりも少なくとも２０%、好ましくは３０%、４０%、５０%を超え、しかも個別事例では６０%を超え、又は７０%又は８０%を超えても、寄生放射装置27、即ち寄生放射面27の多少の平面的な拡張距離を大きく選択することが好ましい。均衡領域13を極端に小さく形成できる状況もあり、しかも、アンテナ19の導電性基体19bのみにより形成できる極端な場合、寄生放射装置又はビーム成形装置は、前記のように形成される均衡領域よりも数百パーセント大きい状況もある。

ところで、特に、寄生ビーム成形装置27を非対称に構成しても、車両1内の外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ19の電気的受信特性及び場合により送信特性を改善できることが判明した。

図６に示すように、格子構造体を有しかつ平面図上楕円形に形成される寄生ビーム成形装置27は、均衡領域13に対して非対称に配置される。例えば、寄生ビーム成形装置27を非対称に配置すると、寄生ビーム成形装置27は、車両内を長手方向に延びる垂直対称平面17から逸脱（図６の左側でルーフに隣接して後部窓ガラス5dを設けるとき）し、寄生ビーム成形装置27は、車両左半分よりも車両右半分では長く延びる場合である。

また、寄生ビーム成形装置27を楕円形に形成すると、いわば右前方に延びるＲ方向に位置合せされ、換言すれば、右端に向かって僅かに走行方向に延び、その延伸方向を図６に矢印Ｒで示す。寄生ビーム成形装置27を非対称形に形成しかつ／又は非対称に配置しかつ／又は非対称方向及び非対称に方向付けても、例えば、ＳＤＡＲＳ信号又はＧＰＳ信号、即ち特に円偏波無線信号の受信特性を改善することができる。

更に、外部アンテナ又はルーフアンテナを中心に配置する構造及び／又は車両の長手軸に対して均衡領域13を対称に形成する構造とは異なり、寄生ビーム成形装置27を非対称形状に形成し又は配置すれば、車両型式に即して受信特性を改善することができる。換言すれば、自動車の相違に依存して寄生放射装置27の非対称形状を最適に適合させることができる。

ガラス製造業者は、異なる自動車型式に対して特別に指定される板ガラスを生産しなければならないので、アンテナ組立領域及び／又は組立区域15に相応する外部アンテナ又はルーフアンテナを取付けるとき、特定車両型式用に最適な形状と位置に直ちに一体に寄生ビーム成形装置27を組込み、最適なビームを生成する寄生ビーム成形装置27を製造業者側で製造することができる。

更に付記すれば、平面的格子構造体の態様に形成される寄生ビーム成形装置27の領域に長方形凹部61を設ける図４に示す実施の形態では、寄生ビーム成形装置27の格子状形状の例は、図４に示すように、密閉面である必要はない。

図７に示すように、更に、互いに結合し又は分離して配置する多数の個々の寄生放射部分面127により寄生ビーム成形装置、即ち、完全に非対称形状に寄生放射面27を形成し構成することができる。図７の実施の形態では、相互に分離する合計５個の寄生放射部分面127により寄生部分ビーム成形装置27が構成される。

図８ａ〜図８ｄに略示する寄生放射装置27に使用できる格子構造体の例を以下説明する。

図８ａに示す例では、寄生ビーム成形装置27を平面的に形成する格子構造体227を構成する各線格子227a,227b,227cは、それぞれ互いに平行に配置される多数の導電性線（線路）を含み、例えば、３つの線格子（線構造体）227a,227b,227cを互いに角度１２０°だけずらして部分的に重ねて配置できる。

格子構造体227により、孔／凹部327を有する三角形及び六角形の孔構造体を実現でき、孔構造体の相応する凹部327の好ましい最大直径寸法は、１５mm又は２０mmの限度を超えるべきではない。換言すれば、最適な孔寸法は、０.５mm〜１０mm、特に０.５mm〜５mm、特に０.５mm〜２mmである。極端な場合、孔寸法の下限は、０.５mm未満、即ち、０.４mm、０.３mm、０.２５mm又はそれら未満でもよい。換言すれば、孔、凹部、又は格子構造体227の各間隔間距離327は、１０mm未満、特に８mm未満、５mm未満、特に２mm未満に格子構造体を選択できる。他面、少なくとも０.２mm以上、特に０.５mmを超え、１mmを超え又は１.５mmを超えて孔、凹部又は距離を設定すべきである。

図８ｂに示す実施の形態に使用する長方形状の格子構造体227では、互いに平行に配置される多数の導体から成る２つの格子構造体227a,227bを互いに角度９０°だけずらしてかつ部分的に重ねて配置して全体として導電性構造体227を形成する。

図８ｂに示す実施の形態でも、孔327の寸法を上記限度に一致させることが好ましい。

単純な線格子227aを使用する図８ｃの実施の形態では、導電性導体の線間隔327は、孔構造体の寸法に関する上記限度をやはり満たすことが好ましい。

図８ｄに示す実施の形態は、点構造体227形態の格子構造体227を示す。導電性の円形面、楕円面又はその他の任意に形成される面で点構造体227の各点227dを構成することができ、各点227dが形成する面は、例えば、平面図上、正方形構造体、一般にｎ多角形構造体又は凹面状、凸面状、円状、曲線状及び／又は直線状周面区域を備える任意に成形される構造体を備えることができる。その限りでは、図８ｄの例は、寄生ビーム成形装置227用に複数の寄生放射部分面227dを設けるので、図７の実施の形態に類似する。図８ｄに示す実施の形態では、図７の実施の形態よりも小さく多数の小さな導電性面を形成でき、使用する平面的要素227dを多数設けることができる。

図８ｄに示す実施の形態でも、複数の導電性点又は島227d間に設けられる離間距離を可能な限り上記寸法範囲内で変更して、複数の導電性点又は島227dの配置と寸法を設計することが好ましい。

しかしながら、寄生放射面又は寄生放射装置とも称する寄生放射装置27は、専ら格子構造体で構成する必要がなく、また多数の格子部分構造体127の態様でも格子構造体を含む必要はない。むしろ、寄生ビーム成形装置は、本発明の技術的範囲内で導電率を増加する密閉面を備え又は含んでもよい。例えば、（例えば、ガラス板5,5aの内面5"に被着する）平面的蒸着金属、金属蒸着膜若しくは金属箔の態様又は例えば好適な材料を用いて所望の高い導電率を有するスクリーン印刷面の態様でも、密閉導電性面（又は少なくとも導電率を増加する面）を形成し又はこれらを含むことができる。

この場合も、前記のように形成される寄生放射装置の最も遠く離れる区域とアンテナ19との間は、４０cmを超えない最大拡張距離が好ましい。ここでも、なお一層小さい前記最大拡張距離が好ましい場合がある。

次に、図９に示す実施の形態では、複数の寄生放射部分面又は部分ビーム成形装置127により寄生ビーム成形装置27を構成でき（ビーム成形装置27全体を複数の部分ビーム成形装置127に区分する）、各寄生放射部分面127、即ち各寄生部分ビーム成形装置127は、別の格子構造体を有し、異なる位置に格子構造体を配置し、別の形状では、格子線を部分的に外側に拡散傾斜させて配置し、更に別には、格子線を垂直に交差（平織金網状又は綾織金網状）し、相互距離を変化させながら（菱形金網状）湾曲線上を延びる等の場合もある。その限りでは、格子構造体の形状と構造に制約はない。寄生放射部分面127を相互に接続してもよく、部分面の群を相互に接続してもよい。接続構造にも制約はない。本実施の形態でも、導電率を増加する前記密閉面（無格子構造体）により幾つか又は全ての部分ビーム成形装置127（放射部分面127）を構成し又は含むことができる。

図９に示すように、特に平面的に配置する格子構造体127の態様で、均衡領域13の周りで張り出させて寄生放射装置27を配置することが好ましい。均衡領域12の下方に補足的に寄生放射装置27を設けることもできるが、この点は、あまり重要でない。平面図上導電性車体部品の前まで寄生ビーム成形装置27の端部を延伸させる形状及び配置又は少なくとも寄生ビーム成形装置27の端部を導電性車体部品の表面に延伸させる形状及び配置で付加的に寄生ビーム成形装置27を形成できる。この点とは、無関係に、導電性車体部品から距離を置いて特に車両の内部で車体部品の下に達するように寄生ビーム成形装置27を組込める。これにより、導電性の金属製車体との一定の静電容量結合を実現できよう。

図１０及び図１１に略示横断面図で示す実施の形態を最後に説明する。

図１０の実施の形態では、断面で示すガラス板5の例えば自動車ルーフ領域9にアンテナ装置19を設け、断面で示すガラス板5の内部に埋設する寄生ビーム成形装置27を線状に図示し、図示の実施の形態では、異なる格子構造体の態様、密閉（無格子）面の態様又は部分面若しくは連続面の態様でビーム成形装置27を形成することができる。

ガラス板5（例えば広範視野ガラス板）の製造と同時に製造業者側で製造される均衡領域13をガラス板5、即ちガラス上面5'上に配置しかつ取付ける（例えば、貼着等により）ことができる。

その後、均衡領域13上に取付けられるアンテナ19は、アンテナハウジング19aを有し、アンテナハウジング19aの下方で導電性の基体19bは、導電性均衡領域13上に固着される。次に、例えば、図１０の変更実施の形態に示すように、例えば、ＧＰＳアンテナ、ＳＤＡＲＳアンテナ、移動無線アンテナ態様等を形成するパッチアンテナ21'又は／及びモノポールアンテナ21"等を含む単数又は複数の個別アンテナ21を基体19b上に設けることができる。ガラス板5を貫通する同軸アンテナ接続ケーブル65の外被は、アンテナ基体19bに接続される。次に、アンテナ基体19bは、均衡領域13と共に、アンテナ19の接地基準、即ち放射体21を実現する。

図１１に示す実施の形態では、個別の均衡領域13の使用図を省略する。換言すれば、本実施の形態では、導電性の基体19bは、ガラス板5の上面5'に直接取付けられる。この場合、アンテナ19の基体19bは、それ自体均衡領域13として働く。同軸ケーブル65の外被は、単独でアンテナ19の接地基準を具現化するアンテナ基体19bに接続される。図１１は、特に、平面図でもガラス板5上に十分延伸しかつ基体19bの下を延伸する部分を有する寄生放射面27、即ち寄生ビーム成形装置27の断面を示す。

図１１に示す実施の形態では、寄生ビーム成形装置27の厚さは、断面図上ガラス板厚の微小部分にすぎず、通常、特にガラス板5の態様の非導電性車両車体の材料厚の５０%未満、特に２５%未満であり、しかも２０%、１５%、１０%未満でもよく、特に５%未満である。例えば、車両を構成する樹脂構造体等の別の非導電性の不透明材料でも寄生放射装置27に基本的に使用することができよう。

図１２及び図１３に示す他の変更実施の形態を最後に説明する。

図１２及び図１３に示す実施の形態では、ガラスルーフ5,5a、即ち通常非導電性の材料3"から成る自動車車体3上又はその上方に均衡領域13を設けずに、均衡領域71のある箇所でガラスルーフ5,5aに設けられる凹部71内に均衡領域13を設ける点において、図１０及び図１１に示す実施の形態と相違する。均衡領域13の上面113とガラス又はガラスルーフ5,5aの上面5'とを同一レベル、即ち同一平面又は略同一平面上に配置できる利点があり、移行部115では、均衡領域13の端部とガラスルーフ5,5aの上面5'の端部とを互いに同一平面に保持することが好ましい。その場合、（特に少なくとも１つの同軸ケーブルの態様又は複数のケーブル又は同軸ケーブルの態様の）ガラス板5,5aを貫通してアンテナケーブル65を設ける必要がないので、ガラス板5に相応する通過孔又は穴を設ける必要がない。本実施の形態では、ビーム成形装置27は、均衡領域13の上面より下方又は側方に配置される。

特に、本実施の形態でも、導電性の車体3,3'態様の自動車車体の一部として均衡領域13を構成することができる。しかしながら、本実施の形態でも、導電性の自動車車体3から均衡領域13を分離して配置できるが、電気ケーブル結合又はその他の結合装置により、均衡領域13を導電性の自動車車体に電気的に結合又は静電容量結合することができる。

同一平面で成端する上面を有するガラス板5と均衡領域13との間の移行部に好適な密封装置を設けることができる。

寄生放射装置又は寄生放射面とも称する寄生ビーム成形装置について本発明を説明した。特に、図７及び図９の実施の形態についても説明したように、使用する用語「平面的」構成は、相互に電気的に分離される導電性構造体で構成できる導電性構造体、特に平面的構造体を意味する。図８ｃに示す実施の形態でも、相互に電気的に結合されない線路又は相互接続される線路227aにより線格子を構成することができる。図８ｄに示す電気的構造体では、各導電性面227dは、通常相互に電気的に分離される。

即ち、導電性構造体を平坦面で形成する必要はなく、空間的に凹凸のある湾曲面の一平面に所謂「平面的」構造体を配置することが好ましい。導電性構造体面又は構造体平面の曲率は、通常少なくとも、自動車内の相応するガラス面の曲率に一致する僅かな曲率を有する。ガラス板の内部に埋設される層又はガラス板の内面に形成される層等中間層上にビーム成形装置用の導電性構造体を形成することが好ましいので、構造体平面又は構造体面に相応する湾曲面の変化は、ガラス板により形成される。車体構造体の構成は、構造体の上面又は内部にビーム成形装置用の本発明に係る導電性構造体面又は構造体平面を設ける例えば樹脂製等他の非導電性の全車体構造体にも適用できる。

(1,1')・・車両、 (3)・・車両車体、 (3")・・非導電性領域、 (5)・・ガラスルーフ（ガラス板）、 (5')・・上面又は外面、 (5")・・下面又は内面、 (5a)・・ガラス板、 (5d)・・後部窓ガラス、 (13)・・均衡領域、 (15)・・アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域、 (17)・・垂直対称平面、 (19)・・外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ、 (19a)・・基体、 (27)・・寄生ビーム成形装置（ビーム成形装置）、 (31)・・中間層、 (61)・・付加的凹部、 (71)・・凹部、 (113)・・上面、 (127)・・部分ビーム成形装置（寄生ビーム成形装置）、 (227)・・格子構造体、 (227a)・・導電性線格子（平行格子）、 (227b)・・平行格子、 (227c)・・点格子（平行格子）、 (227d)・・寄生ビーム成形装置、 (327)・・導電性格子要素間距離、

Claims

車両、特に自動車の外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ(19)用のビーム成形装置において、
車両車体(3)の特にガラス板(5)態様の非導電性領域(3")にアンテナ組立領域又はアンテナ組立区域(15)を設け、
アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域(15)を含む特に車両車体(3)の非導電性領域(3")に均衡領域(13)を取付け、
車両車体(3)の非導電性領域(3")の上面又は外面(5')から下方に一定距離離間する寄生ビーム成形装置(27)としてビーム成形装置(27)を形成し、
車両車体(3)の非導電性領域(3")の材料内又は車両車体(3)の非導電性領域(3")の下面又は内面(5")に寄生ビーム成形装置(27)を形成し、設け又は取付け、
アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域(15)及び／又は場合により設けられる均衡領域(13)から平面図上少なくとも部分的に側方に延伸しかつ／又はその側方に寄生ビーム成形装置(27)を配置及び／又は形成することを特徴とするビーム成形装置。
車両(1,1')の長手方向に延びる垂直対称平面(17)に対して非対称に寄生ビーム成形装置(27)を配置及び／又は形成する請求項１に記載のビーム成形装置。
車両(1,1')の長手方向に延伸する垂直対称平面(17)に対して対称に寄生ビーム成形装置(27)を配置及び／又は形成する請求項１に記載のビーム成形装置。
車両の種類に依存して寄生ビーム成形装置(27)を異なる形状及び／又は寸法に形成する請求項１〜３の何れか１項に記載のビーム成形装置。
寄生ビーム成形装置(27)は、実質上平面的に延伸する格子構造体(227)を備え又は含む請求項１〜４の何れか１項に記載のビーム成形装置。
格子構造体(227)は、交差して配置される少なくとも２つの平行格子(227a,227b,227c)を備え、平行格子(227a,227b,227c)、特に、複数の平行格子(227a,227b,227c)を特に交差点で導電結合する請求項５に記載のビーム成形装置。
格子構造体(227)は、導電性線格子(227a)を備える請求項５に記載のビーム成形装置。
格子構造体(227)は、点格子(227c)を備え又は含む請求項５に記載のビーム成形装置。
格子構造体(227)により形成される孔、凹部又は格子構造体(227)の各区域間の距離(327)を１０mm未満、特に８mm未満、５mm未満、特に２mm未満として、格子構造体(227)を構成する請求項５〜８の何れか１項に記載のビーム成形装置。
０.２mmを超え、特に０.５mmを超え、１mmを超え、特に１.５mmを超える孔寸法又は各導電性格子要素間距離(327)で格子構造体(227)を形成する請求項５〜９の何れか１項に記載のビーム成形装置。
寄生ビーム成形装置(27)は、特に、平面的な蒸着金属、金属箔又は金属蒸着膜、導電性スクリーン印刷面等の態様の導電率を増加する密閉面又は実質的に密閉された面を有する請求項１〜４の何れか１項に記載のビーム成形装置。
寄生ビーム成形装置(27)は、複数の寄生放射部分面又は部分ビーム成形装置(127)を有し又は含む請求項１〜１１の何れか１項に記載のビーム成形装置。
寄生ビーム成形装置(127,227d)は、導電率を増加する密閉放射面又は密閉放射面区域の態様の少なくとも部分的に異なる格子構造体及び／又は少なくとも１つの寄生部分ビーム成形装置(127)を有し又は含む請求項１２に記載のビーム成形装置。
複数の寄生ビーム成形装置(127)を互いに電気的に結合しない請求項１２又は１３に記載のビーム成形装置。
少なくとも１つの寄生ビーム成形装置(27)は、設けられる個別の付加的凹部(61)に比べて大きな格子構造体(227)を含む請求項１〜１４の何れか１項に記載のビーム成形装置。
少なくとも１つの寄生ビーム成形装置(27)は、ｎ多角形輪郭及び／又は凸面状、凹面状輪郭線を有する請求項１〜１５の何れか１項に記載のビーム成形装置。
車両車体(3)の非導電性領域(3")は、特にガラスルーフ(5)又は後部窓ガラス(5d)態様のガラス板(5)から成る請求項１〜１６の何れか１項に記載のビーム成形装置。
車両車体(3)の特にガラス板(5,5a)態様の非導電性領域(3")の外面(5')に設けられる均衡領域(13)は、アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域(15)も含む請求項１〜１７の何れか１項に記載のビーム成形装置。
寄生ビーム成形装置(27)は、均衡領域(13)の下方まで延伸し又は均衡領域(13)への移行領域で又は移行領域から横にずれて始まり、均衡領域(13)の横に寄生ビーム成形装置(27)を配置する請求項１８に記載のビーム成形装置。
車両車体(3)の特にガラス板(5,5a)の態様の非導電性材料(3")の凹部(71)内に均衡領域(13)を配置し、
均衡領域(13)の上面(113)の端部は、特にガラス板(5,5a)態様の非導電性材料(3")の上面(5')の端部と互いに同一の平面を構成し、
寄生ビーム成形装置(27)は、均衡領域(13)の周縁から延伸し又は均衡領域(13)の周縁から横にずれて延伸する請求項１〜１７の何れか１項に記載のビーム成形装置。
寄生ビーム成形装置(27)は、車両車体(3)の非導電性領域(3")の材料厚の５０%未満、特に２５%未満、２０%、１５%、１０%未満、特に５%未満に一致する厚さを有する請求項１〜２０の何れか１項に記載のビーム成形装置。
特に非導電性材料(3")内に設けられる中間層(31)に対し隣接して又は一定距離離間して寄生ビーム成形装置(27)を製造業者側で車両車体(3)の非導電性材料(3")内に埋設する請求項１〜２１の何れか１項に記載のビーム成形装置。
アンテナ組立領域又はアンテナ組立区域(15)又はその中心と寄生ビーム成形装置(27)の最も遠く離れた区域との間の距離は、４０cm、特に３５cm未満、３０cm未満、特に２４cm未満である請求項１〜２２の何れか１項に記載のビーム成形装置。
車両車体(3)の非導電性区域(3")の上面又は外面(5')に構成可能又は構成された車両用アンテナ、特に自動車用アンテナにおいて、
車両車体(3)の非導電性区域(3")に外部アンテナ又はルーフアンテナ(19)を構成でき又は構成し、
非導電性区域は、請求項１〜２３の何れか１項に記載の寄生ビーム成形装置(27)を含むことを特徴とする車両用アンテナ。
請求項１〜２３の何れか１項に記載の寄生ビーム成形装置(27)の上方に配置される均衡領域(13)上にアンテナを装着する請求項２５記載の車両用アンテナ。
外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ(19)の基体(19a)により均衡領域(13)を形成する請求項２４又は２５に記載の車両用アンテナ。
外部アンテナ及び／又はルーフアンテナ(19)と寄生ビーム成形装置(27)との間の最大距離は、最高４０cm、特に３５cm未満、３０cm未満、特に２４cm未満である請求項２４〜２６の何れか１項に記載の車両用アンテナ。