図面を参照すると、同等の番号は、幾つかの図面を通じて対応する部品を示しており、ウインドウアセンブリは、図1において、概ね10で示されている。1つの実施態様では、図1に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、車両12のためにある。ウインドウアセンブリ10は、図1に例示されるように、前面窓(ウインドシールド)であってよい。代替的に、ウインドウアセンブリ10は、後部窓(バックライト)、屋根窓(サンルーフ)、又は車両12の任意の他の窓であってよい。典型的には、車両12は、孔を定め、ウインドウアセンブリ10は、孔を閉じる。孔は、従来的には、車両12の窓枠14によって定められ、それは、典型的には、導電性である。この発明のウインドウアセンブリ10は、車両12のため以外の用途のためであってよい。具体的には、ウインドウアセンブリ10は、家、建物、及び同等物のような、建築用途のためであってよい。
図面を通じて示されるように、ウインドウアセンブリ10は、アンテナ要素16を含む。1つの実施態様では、図1、2及び4に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、複数のアンテナ要素16を含んでもよい。以下により詳細に記載されるように、アンテナ要素16は、無線周波数信号を送信し且つ/或いは受信する。
図1及び2に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、基板17を含む。1つの実施態様では、図3A−3Cに示されるように、ウインドウアセンブリ10は、外部基板18と、外部基板18に隣接して配置される内部基板20とを含む。基板17は、単一の基板として定められてよい。例えば、基板17は、バイブ基板18又は内部基板20であってよい。その上、基板17は、外部基板及び内部基板18,20の組み合わせを含んでよい。記述における単純性のために、基板17は、ここでは、外部基板及び内部基板18,20によって記載される。とはいえ、基板17はここに具体的に引用されない他の構成を有してよいことが理解されるべきである。
図3A−3Cにおいて、基板18,20が互いに接触しないよう、外部基板18は、内部基板20から離間して内部基板20と平行に配置されている。代替的に、外部基板18は、内部基板20と直接的に当接してよい。
典型的には、外部基板及び内部基板18,20は、非導電性(electrically non-conductive)である。ここにおいて述べられるとき、「非導電性」(“non-conductive”)という用語は、異なる電位にある導体の間に配置されるときに、取るに足らない電流が材料を通じて流れるのを許容する、絶縁体又は誘電体のような、材料を概ね指す。外部基板及び内部基板18,20は、実質的に光も通す。しかしながら、外部基板及び内部基板18,20は着色され或いは色合いが付けられてよく、依然として実質的に光を通すことが理解されるべきである。ここにおいて用いられるとき、「実質的に透明」(“substantially transparent”)という用語は、60%よりも大きい可視光透過率を有するものとして概ね定められる。
外部基板及び内部基板18,20は互いに接合されてウインドウアセンブリ10を形成するのが好ましい。1つの実施態様において、外部基板及び内部基板18,20は、一枚のガラスである。一枚のガラスは、好ましくは、自動車ガラスであり、より好ましくは、ソーダ石灰シリカガラスである。しかしながら、外部基板及び内部基板18,20は、プラスチック、繊維ガラス、又は他の適切な非導電性の実質的に透明な材料であってよい。自動車用途のために、外部基板及び内部基板18,20は、典型的には、それぞれ3.2mmの厚さである。
図3A−3Cにおいて、外部基板及び内部基板18,20の各々は、内表面18a,20aと、外表面18b,20bとを有する。1つの実施態様において、外部基板18の外表面18bは、車両12の外部に面し、内部基板20の外表面20bは、車両12の内部に面する。外部基板及び内部基板18,20の内表面18a,20aは、典型的には、外部基板及び内部基板18,20が互いに接合されてウインドウアセンブリ10を形成するときに、互いに面し合う。
図2及び3に示されるように、外部基板及び内部基板18,20は、ウインドウアセンブリ10の周縁22(peripheral edge)を定める。従来的に、ウインドウアセンブリ10の周縁22は、図3A−3Cに示されるように、外部基板及び内部基板18,20によって共有される。具体的には、外部基板及び内部基板18,20は、実質的に類似の面積及び形状を有し、各基板18,20は、基板18,20が接合されるときに、周縁22の縁形成部分を有する。1つの実施態様では、図面を通じて示されるように、周縁22は、概ね台形の構成を有する。しかしながら、周縁22は、長方形の構成及び類似の構成のような、任意の適切な形状を有してよい。
図面を通じて示されるように、透明層24が基板17の上に配置される。図3A−3Cにおいて、透明層24は、外部基板及び内部基板18,20の間に配置されている。ウインドウアセンブリ10は、透明層24が外部基板及び内部基板18,20に当接するように、外部基板及び内部基板18,20の間に挟装される、透明層24を含んでよい。より具体的には、透明層24は、外部基板及び内部基板18,20の内表面18a,20aの一方の上に配置されてよい。外部基板及び内部基板18,20の間の透明層24の配置は、雪、氷、及び同等物のような、透明層24を傷付けることがある、環境要因との直接的な接触から、透明層24を保護する。代替的に、透明層24は、外部基板18の外表面18b又は内部基板20の外表面20bの上に配置されてよい。
典型的には、透明層24は、実質的に光を通す。従って、車両12の運転者又は乗員は、透明層24を有するウインドウアセンブリ10を通して見てよい。ウインドウアセンブリ10内に配置される透明層24を備えるならば、ウインドウアセンブリ10は、ウインドウアセンブリ10を通じる概ね60%よりも大きい可視光透過率を示す。透明層24は、ウインドウアセンブリ10を貫通する日光からの熱を反射するのが好ましい。具体的には、透明層24は、ウインドウアセンブリ10を通じる赤外線の透過を減少させる。
透明層24は、選択的な組成の1つ又はそれよりも多くの被膜(coatings)及び/又は膜(films)を含んでよく、且つ/或いは、選択的な組成の1つ又はそれよりも多くの被膜及び/又は膜で形成されてよい。透明層24を形成する被膜及び/又は膜は、単一又は多数の層であってよい。透明層24は、化学蒸着、マグネトロンスパッタ蒸着、噴霧熱分解、及び同等方法のような、任意の適切な方法に従って、ウインドウアセンブリ10内に配置されてよい。
透明層24は、透明層24が導電性であるよう、金属化合物を含む。ここにおいて述べられるとき、「導電性」(“electrically conductive”)という用語は、材料を通じる電流の流れを効果的に可能にする導電性を示す、導体のような、材料を概ね指す。逆に、透明層24は、任意の適切なシート抵抗又は表面抵抗を有してよい。1つの実施例において、透明層24は、0.5〜20Ω/sq.の間の範囲内のシート抵抗を有する。他の実施例において、透明層24は、8〜12Ω/sq.の間の範囲内のシート抵抗を有する。
1つの実施態様において、金属化合物は、金属酸化物を含む。金属酸化物は、インジウムスズ酸化物又は同等物のような、酸化スズを含んでよい。透明層24は、非限定的に酸化銀を含む、他の金属酸化物を含んでよい。代替的に、金属化合物は、金属窒化物及び同等物を含んでよい。金属化合物は、フッ素のような、添加物でドープされてよい。具体的には、添加物は、透明層24の光透過率及び導電率を最適化するよう、金属化合物中に含められてよい。
図面を通じて示されるように、透明層24は、ウインドウアセンブリ10に亘る領域26を定める。領域26は、ウインドウアセンブリ10の大部分(majority)に亘ってよい。具体的には、ウインドウアセンブリ10の大部分は、ウインドウアセンブリ10の50%よりも大きいものとして概ね定められる。より典型的には、大部分は、ウインドウアセンブリ10の75%よりも大きい。透明層24は、ウインドウアセンブリ10を通じる赤外線の透過の減少を最大にするために、ウインドウアセンブリ10の大部分に亘ってよい。代替的に、透明層24の領域26は、ウインドウアセンブリ10の一部(minority)に亘ってよい。例えば、領域26は、ウインドウアセンブリ10の上方部分に沿うウインドウアセンブリ10の20%に亘ってよい。
図面に示されるように、透明層24の領域26は、外縁28(periphery)を定める。透明層24の外縁28は、任意の適切な形状を定めてよい。1つの実施態様では、図2に示されるように、透明層24の領域26の外縁28は、上方縁28aと、対向する下方縁28bと、上方縁及び下方縁28a,28bを接続する一対の対向する側方縁28c,28dとを定める。1つの例において、外縁28は、ウインドウアセンブリ10の周縁22と幾何学的に類似する形状を定める。しかしながら、外縁28は、ウインドウアセンブリ10に亘るための任意の適切な形状を有してよい。
透明層24は、霜取り要素又は曇り除去要素として通電可能であってよい。例えば、図4に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、第1のバスバー27と第1のバスバー27に対向する第2のバスバー29とを含む。1つの実施態様において、第1のバスバー27は、透明層24の外縁28の上方縁28aに沿って配置され、第2のバスバー29は、透明層24の外縁28の下方縁28bに沿って配置され、或いは、第1のバスバー27は、透明層24の外縁28の下方縁28bに沿って配置され、第2のバスバー29は、透明層24の外縁28の上方縁28aに沿って配置される。代替的に、第1のバスバー27は、透明層24の外縁28の側方縁28cに沿って配置されてよく、第2のバスバー29は、透明層24の外縁28の対向する側方縁28dに沿って配置されてよく、或いは、第1のバスバー27は、透明層24の外縁28の対向する側方縁28dに沿って配置されてよく、第2のバスバー29は、透明層24の外縁28の側方縁28cに沿って配置されてよい。第1及び第2のバスバー27,29は、透明層24と直接的に電気接触する。1つの場合において、第1のバスバー27は、車両12の電池の正端子に接続され、第2のバスバー29は、車体に接続され、最終的に、車両12の電池の接地端子に接続される。代替的に、第1のバスバー27は、接地に接続されてよく、第2のバスバー29は、車両12の電池の正端子に接続されてよい。電流は、第1及び第2のバスバー27,29の間で透明層24を通過し、透明層24を通電する。最終的に、透明層24を通過する電流は、透明層24が効果的に霜取り又は曇り除去を行い得るよう、透明層24を加熱する。透明層24は、様々な他の方法及び構成に従って霜取り又は曇り除去要素として通電されてよい。
図面を通じて実施態様中に示されるように、透明層24は、透明層24のように、領域26の全体を占めてよい。よって、透明層24の領域26は、アンテナ目的のために領域26に形成される削除部分(deletions)、スリット(slits)、又は空隙(voids)がない。アンテナ目的のために透明層24の領域26に削除部分、スリット、又は空隙を有することは、コストが嵩み得るし、製造プロセスに複雑さを加え得る。幾つかの実施態様において、ウインドウアセンブリ10は、アンテナ目的のための透明層24の領域26にコストの嵩む削除部分、スリット、又は空隙を伴う透明層24を修正する必要を有利に排除する。換言すれば、特定の実施態様において、ウインドウアセンブリ10は、アンテナ性能を修正するために、透明層24の領域にある削除部分、スリット、又は空隙に依存しない。
ミラー又は雨センサのような車両装置が、ウインドウアセンブリ10に付着され或いは取り付けられてよい。車両装置がウインドウアセンブリ10に付着する場所での透明層24の存在は、車両装置の性能に悪影響を及ぼすことがある。従って、透明層24は、図1及び2に示されるようなウインドウアセンブリ10への車両装置の付着に適合するよう、典型的には、透明層24の上方縁28の付近に、開口を含んでよい。車両装置のための開口は、図2に示されるように、外側領域30内に延びてよい。他の実施態様では、開口が外側領域30から隔離され、外側領域30内に延びないよう、車両装置のための開口は、透明層24によって取り囲まれる。車両装置のためのそのような開口は、アンテナ目的のためである上述のスリット、空隙、及び開口のような、アンテナ目的のための開口と考えられない。車両装置のための開口は、車両装置を収容するための任意の適切な形状を有してよい。
図面に示されるように、外側領域30は、ウインドウアセンブリ10の上に定められる。外側領域30は、透明層24を欠いている。外側領域30は、透明層24の領域26の外縁28に沿って、透明層24に隣接して定められる。1つの実施態様において、外側領域30は、透明層24の外縁28とウインドウアセンブリ10の周縁22との間に定められる。
図1及び2に示されるように、外側領域30は、透明層24の領域26の外縁28の全体を取り囲んでよい。外側領域30に透明層24の外縁28の全体を取り囲ませることは、透明層24と窓枠14との間の電気的切断を有利にもたらす。代替的に、外側領域30が透明層24の外縁28に沿って連続的に透明層24を取り囲まないよう、外側領域30はウインドウアセンブリ10の所定の区画の上に定められてよい。外側領域30は透明層24を欠いており、従って、非導電性である。
外側領域30は、透明層24の外縁28とウインドウアセンブリ10の周縁22との間の距離によって概ね定められる幅を有する。1つの実施態様において、外側領域30の幅は、0mmよりも大きく、200mmよりも小さい。外側領域30の幅は、ウインドウアセンブリ10が窓枠14にどのように適合するかに依存して異なってよい。例えば、外側領域30の幅は、窓枠14とウインドウアセンブリ10との間の重なり合い(オーパーラップ)に対応してよい。アンテナ受信及び放射パターンに悪影響を及ぼすことがある電気経路が透明層24と窓枠14との間に構築されるのを避けるために、外側領域30は透明層24を窓枠14から分離してよい。更に、外側領域30は、透明層24を、透明層24の品質を低下させることがある環境要因に晒されるウインドウアセンブリ10の周縁22から分離することによって、透明層24を保護する。
外側領域30は、当該技術分野において知られている任意の適切な技法に従ってウインドウアセンブリ10の上に形成されてよい。例えば、外部基板及び/又は内部基板18,20の内表面18a,20aは、外側領域30の所望の形状をもたらすよう、透明層24の塗布(適用)前にマスクされてよい。代替的に、透明層24は、透明層24がウインドウアセンブリ10の周縁22から離間させられるように、ウインドウアセンブリ10に適用されてよい。加えて、透明層24の選択的な部分が取り除かれ或いは削除されて、外側領域30の所望の形状をもたらしてよい。透明層24の選択的な部分の除去又は削除は、レーザ、研削ツール、化学的除去、及び同等のものを用いて達成されてよい。
必要ではないが、図3A−3Cに例示されるように、中間層32が外部基板及び内部基板18,20の内表面18a,20aの間に配置されてよい。ウインドウアセンブリ10は、それらの間に挟装される透明層24及び中間層32を有する外部基板及び内部基板18,20を含んでよい。中間層32は、外部基板及び内部基板18,20を結合して、衝撃後にウインドウアセンブリ10が粉々になるのを防止する。中間層32は、実質的に光を通し、典型的には、ポリビニルブチラール(PVB)のような、熱可塑性樹脂又はポリマを含む。中間層32を実装するための他の適切な材料が用いられてよい。1つの実施態様において、中間層32は、0.5mm〜1mmの間の厚みを有する。
透明層24は、中間層32に隣接して配置されてよい。1つの実施態様において、透明層24は、図3Bに示されるように、中間層32と外部基板18の内表面18aとの間に配置される。代替的に、図3A及び3Cに示されるように、透明層24は、中間層32と内部基板20の内表面20aとの間に配置される。図3A−3Cにおいて、透明層24及び中間層32は、中間層32及び透明層24が外部基板及び/又は内部基板18,20の内表面18a,20aに当接するよう、外部基板及び内部基板18,20の間に挟装される。
上で言及されたように、ウインドウアセンブリ10は、アンテナ要素16を含む。図面を通じて示されるように、アンテナ要素16は、基板17の上に配置される。1つの実施態様において、アンテナ要素16は、外部基板及び内部基板18,20の間に配置される。他の実施態様において、アンテナ要素16は、図3Bに示されるように、中間層32と外部基板18の内表面18aとの間に配置される。代替的に、図3A及び3Cに示されるように、アンテナ要素16は、中間層32と内部基板20の内表面20aとの間に配置される。外部基板及び内部基板18,20の間で、アンテナ要素16は、透明層24と同一平面上に配置されてよい。
加えて、アンテナ要素16は、外部基板18の外表面18b又は内部基板20の外表面20bの上に配置されてよい。
アンテナ要素16は、透明層24と同一平面上に配置されないでよい。1つの実施例では、図3A−3Cに示されるように、アンテナ要素16は、透明層24の領域26において透明層24と同一平面上にないが、外側領域30において透明層24と同一平面上にある。
図面に示されるように、アンテナ要素16は、アンテナ要素16がウインドウアセンブリ10の周縁22を物理的に越えて延びないように、ウインドウアセンブリ10の周縁22内に配置される。
アンテナ要素16は、導電性である。アンテナ要素16は、任意の適切な導体で形成されてよい。アンテナ要素16は、印刷(printing)、焼成(firing)、接着(adhesion)、及び同等のことのような、任意の適切な方法に従って、ウインドウアセンブリ10に塗布(適用)されてよい。1つの実施例において、アンテナ要素16は、銀ペーストのような、導電性ペーストを含む。他の実施例において、アンテナ要素16は、銅テープのような、導電性接着剤を含む。更に他の実施例において、アンテナ要素16は、金属ワイヤを含む。アンテナ要素16は、一般的に、実質的に平坦な構成を含む。よって、アンテナ要素16は、外部基板及び内部基板18,20の間に適切に配置されることがある。1つの実施態様において、アンテナ要素16は、光がアンテナ要素16を通過し得ないよう、実質的に光を通さない。その上、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、透明層24の領域28への如何なる変更も伴わずに、ウインドウアセンブリ10に塗布(適用)されてよい。
図面を通じて示されるように、アンテナ要素16は、第1のアンテナセグメント40を含む。第1のアンテナセグメント40は細長い。第1のアンテナセグメント40は、第1の端42と、第1の端42と反対の第2の端44とを有する。1つの実施態様において、第1のアンテナセグメント40は、一対の短い側部と、一対の接続する細長い側部とを備える、長方形構成を有する。そのような実施態様において、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44は、長方形構成の短い側部に概ね定められる。
図5に示されるように、第1のアンテナセグメント40は、長さ「L1」及び幅「W1」によって定められる領域(面積)A1も含んでもよい。1つの実施態様において、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、第1のアンテナセグメント40の長さL1に沿って実質的に不変である。代替的に、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、第1のアンテナセグメント40の長さL1に沿って異なってよい。
第1のアンテナセグメント40の長さL1は、任意の適切な寸法であってよい。1つの実施態様において、第1のアンテナセグメント40の長さL1は、5〜25cmの範囲内にある。他の実施態様において、第1のアンテナセグメント40の長さL1は、10〜15cmの範囲内にある。1つの具体的な実施態様において、第1のアンテナセグメント40の長さL1は、13cm又は25cmである。
加えて、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、任意の適切な寸法であってよい。1つの実施態様において、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、0.2〜1cmの範囲内にある。他の実施態様において、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、約0.5cmである。第1のアンテナセグメント40は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成及び寸法を有してよい。
第1のアンテナセグメント40は、外側領域30内に配置される。外側領域30において、第1のアンテナセグメント40は、透明層24の外縁28から離間する。換言すれば、第1のアンテナセグメント40は、透明層24と直接的に接触しない。
第1のアンテナセグメント40は、透明層24の外縁28に沿って延びる。以下により詳細に記載されるように、第1のアンテナセグメント40を外縁28に沿って延在させることは、アンテナインピーダンス整合及び放射パターン変更を向上させるために重要である。1つの実施態様では、図面を通じて示されるように、第1のアンテナセグメント40は、外縁28と実質的に平行に延びる。第1のアンテナセグメント40が長方形の構成を有する場合、第1のアンテナセグメント40の細長い側部は、外縁28と平行に延びる。第1のアンテナセグメント40を外縁28と実質的に平行に延在させることは、第1のアンテナセグメント40によるアンテナインピーダンス整合及び放射パターン変更効果を最大にする。代替的に、第1のアンテナセグメント40は、所定の角度で外縁28に沿って延びる。所定の角度は、外縁28と外縁28に隣接する第1のアンテナセグメント40の縁との間に概ね定められる。1つの場合において、所定の角度は、約15度である。幾つかの場合において、第1のアンテナセグメント40の第1の端42は、第1のアンテナセグメント40の第2の端44よりも、外縁28により近接して配置されてよい。代替的に、第1のアンテナセグメント40の第1の端42は、第1のアンテナセグメント40の第2の端44よりも、外縁28から離れて配置されてよい。
他の実施態様では、図11及び12に示されるように、第1のアンテナセグメント40は、部分的に外縁28の側方縁28c,28dの一方に沿って延び、部分的に外縁28の上方縁及び下方縁28a,28bの一方に沿って延びる。例えば、透明層24の外縁28は、外縁28の側方縁28c,28dの一方が外縁28の上方縁及び下方縁28a,28bの一方に繋がる隅部を定める。第1のアンテナセグメント40は、外縁28の隅部に沿って延びる。そのような実施態様において、第1のアンテナセグメント40は、第1のアンテナセグメント40が透明層24の外縁28に沿う位置を維持するよう、外側領域30において屈曲し或いは湾曲してよい。
アンテナ要素16は、第2のアンテナセグメント50を含む。第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40から透明層24に向かって延びる。その際、第2のアンテナセグメント50は、透明層24の外縁28を横切る。1つの実施態様において、第2のアンテナセグメント50は、外側領域30内に部分的に配置され、透明層24の領域26内に部分的に配置される。第2のアンテナセグメント50の任意の適切な部分が、透明層24又は外側領域30内に配置されてよい。例えば、アンテナ要素16の80パーセントに相当する第2のアンテナセグメント50の1つの部分が、外側領域内に配置されてよいのに対し、第2のアンテナセグメント50の20パーセントに相当する残余の部分は、透明層24内に配置されてよく、或いは、アンテナ要素16の80パーセントに相当する第2のアンテナセグメント50の1つの部分が、透明層24内に配置されてよいのに対し、第2のアンテナセグメント50の20パーセントに相当する残余の部分は外側領域内に配置されてよい。
図5−18に示されるように、第2のアンテナセグメント50は、第1の端52と、第1の端52と反対の第2の端54とを有する。第2のアンテナセグメント50の第1の端52は、第1のアンテナセグメント40に繋がる。
第2のアンテナセグメント50は透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接触する。第2のアンテナセグメント50及び透明層24が直接的に接触する状態にあるよう、第2のアンテナセグメント50は、透明層24に直ぐ隣接する。第2のアンテナセグメント50の少なくとも一部が、透明層24の上に直接的に配置される。1つの場合において、第2のアンテナセグメント50の第2の端54は、透明層24に繋がる。
第2のアンテナセグメント50は、様々な構成に従って透明層24に当接してよい。1つの実施態様では、図3A−3Cに示されるように、第2のアンテナセグメント50は、透明層24の上に直接的に配置されてよい。図3A−3Cにおいて、第2のアンテナセグメント50は、透明層24と同一平面上に配置されない。代替的に、第2のアンテナセグメント50は、透明層24と同一平面上に配置されてよい。
透明層24に当接することによって、第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40と透明層24との間のDC接続を有利にもたらす。DC接続を提供することにおいて、第2のアンテナセグメント50は、アンテナ要素16のフットプリントが実質的に最小にされるのを可能にする。具体的には、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の領域(面積)A1/A2は最小にされてよい。
1つの実施態様では、図面に示されるように、第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40から実質的に垂直に延びる。図5−7、10、14、及び16−18において、第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の間で第1のアンテナセグメント40から延びる。そのような場合、第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の各1つから離間させられる。図4、8、11−13、及び15において、第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方で第1のアンテナセグメント40から延びる。そのような場合、第1及び第2の要素40,50は、L字形の構成を有する。
1つの実施態様において、第2のアンテナセグメント50は、一対の短い側部と一対の接続する細長い側部とを備える、長方形の構成を有する。そのような実施態様において、第2のアンテナセグメント50の第1及び第2の端52,54は、長方形の構成の短い側部で概ね定められる。第2のアンテナセグメント50は、正方形の構成のような、他の構成を有してよい。
図5に示されるように、第2のアンテナセグメント50は、長さ「L2」及び幅「W2」を有する領域(面積)A2を定めてもよい。1つの実施態様において、第2のアンテナセグメント50の幅W2は、第2のアンテナセグメント50の長さL2に沿って実質的に一貫している。代替的に、第2のアンテナセグメント50の幅W2は、第2のアンテナセグメント50の長さL2に沿って異なってよい。
第2のアンテナセグメント50の長さL2は、任意の適切な寸法であってよい。1つの実施態様において、第2のアンテナセグメント50の長さL2は、0.5〜10cmの範囲内にある。他の実施態様において、第2のアンテナセグメント50の長さL2は、約1〜2mmである。
第2のアンテナセグメント50の幅W2は、任意の適切な寸法であってよい。1つの実施態様において、第2のアンテナセグメント50の幅W2は、0.2〜1cmの範囲内にある。他の実施態様において、第2のアンテナセグメント50の幅W2は、約0.5mmである。第2のアンテナセグメント50は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成を有してよい。
第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、互いに関して様々な構成に従って定められてよい。1つの実施例において、第1のアンテナセグメント40の長さL1は、第2のアンテナセグメント50の長さL2よりも長い。代替的に、第1のアンテナセグメント40の長さL1は、第2のアンテナセグメント50の長さL2よりも短くてよい。その上、第1のアンテナセグメント40の長さL1は、第2のアンテナセグメント50の長さL2と等しくてよい。他の実施例において、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、第2のアンテナセグメント50の幅W2よりも広い。代替的に、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、第2のアンテナセグメント50の幅W2よりも狭い。更に、第1のアンテナセグメント40の幅W1は、第2のアンテナセグメント50の幅W2と等しくてよい。他の実施態様において、第1のアンテナセグメント40の領域A1は、第2のアンテナセグメント50の領域A2よりも大きい。第1のアンテナセグメント40の領域A1は、第2のアンテナセグメント50の領域A2よりも小さくてもよい。その上、第1のアンテナセグメント40の領域A1は、第2のアンテナセグメント50の領域A2と等しくてよい。
1つの実施態様において、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、第2のアンテナセグメント50が第1のアンテナセグメント40から一体的に延びるように、一体的に構成される。代替的に、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、第2のアンテナセグメント50が第1のアンテナセグメント40から一体的に延びないように、別個に構成される。
第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、無線信号を送信し且つ/或いは受信するように構成される。更に、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、ウインドウアセンブリ10のアンテナ性能を最適化することにおいて重要な役割を果たす。例えば、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、放射パターンを変更し且つインピーダンス整合をもたらすよう動作する。1つの実施態様において、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、両方とも、放射パターンを変更し且つインピーダンス整合をもたらすよう動作する。他の実施態様において、第1のアンテナセグメント40は、放射パターンを変更するよう動作することにおいて強調された役割を有するのに対し、第2のアンテナセグメント50は、インピーダンス整合をもたらすことにおいて強調された役割を有し、或いは、第1のアンテナセグメント40は、インピーダンス整合をもたらすことにおいて強調された役割を有するのに対し、第2のアンテナセグメント50は、放射パターンを変更するよう動作することにおいて強調された役割を有する。
第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、第1のアンテナセグメント40、第2のアンテナセグメント50、及び透明層24のインピーダンスをケーブル又は回路のインピーダンスと整合させることによって、インピーダンス整合をもたらすよう動作する。ケーブルは、例えば、以下に記載されるように、第1のアンテナセグメント40、第2のアンテナセグメント50、及び透明層24を通電する、給電要素(feeding element)に接続される、同軸ケーブルのような、ケーブルであってよい。回路は、例えば、ケーブル又はリードワイヤを通じて第1のアンテナセグメント40、第2のアンテナセグメント50、及び透明層24に接続される、増幅器又は他の回路であってよい。
第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、無線信号が第1のアンテナセグメント40、第2のアンテナセグメント50、及び/又は透明層24によって送信され且つ/或いは受信される方向を変更することによって、放射パターンを変更(alter)するよう動作する。より具体的には、第1及び/又は第2のアンテナセグメント40,50は、放射パターンがより大きな全方向性を示すよう、無線信号が送信され且つ/或いは受信される方向を変更してよい。そのようにすることによって、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、放射パターンに対するより大きな制御をもたらす。第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、最適な受信を保証するよう、電磁障害(electromagnetic interference)に反作用するのに更に役立つ。よって、第1及び第2のアンテナセグメント40,50は、アンテナ性能を増大させる。
より高い周波数で、第1のアンテナセグメント40は、放射パターン変更において強調された役割を有する。より低い周波数で、第1のアンテナセグメント40は、インピーダンス整合において強調された役割を有する。
アンテナ性能は、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の戦略的な寸法決定(dimensioning)や、透明層24に対する並びに互いに対する第1及び第2のアンテナセグメント40,50の位置決め(positioning)に基づき、更に微調整される。例えば、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の長さL1/L2、幅W1/W2、及び/又は領域(面積)A1/A2は、それぞれ、アンテナ性能に対して有意な影響を有する。図5に示されるように、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の戦略的な位置決め及び寸法決定の他の例は、(i)第1のアンテナセグメント40と透明層24の外縁28との間の距離「a」、(ii)第2のアンテナセグメント50と第1のアンテナセグメント40の第1及び/又は第2の端42,44との間の距離「b」、(iii)第1のアンテナセグメント40とウインドウアセンブリ10の周縁22との間の距離「c」、及び(iv)第2のアンテナセグメント50の第2の端54と透明層24の外縁28との間の距離「d」を含む。
第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24は、それぞれ、導電率を有する。1つの実施態様において、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の各々の導電率は、透明層24の導電率よりも高いオーダの大きさ(magnitude)である。そのように構成される導電率を有することによって、より多くの電流が、透明層24よりも第1及び第2のアンテナセグメント40,50内に集中する。これはインピーダンス整合及び放射パターンに対するより大きな影響を可能にしながら、アンテナ要素16のフットプリントの減少を可能にする。他の実施態様において、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の一方の導電率は、第1及び第2のアンテナセグメント40,50の他方の導電率よりも高いオーダの大きさである。
図面を通じて示されるように、ウインドウアセンブリ10は、給電要素60を含む。給電要素60は、アンテナ要素16に連結される。図面に示されるように、給電要素60は、第1のアンテナセグメント40に連結される。図5、9−11、及び15−18において、給電要素60は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の間に連結されている。そのような構成において、給電要素60は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の各1つから離間させられる。代替的に、図6−8及び12−14に示されるように、給電要素60は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方で第1のアンテナセグメント40に連結される。他の実施態様において、給電要素60は、第2のアンテナセグメント50に連結する。給電要素60は、様々な他の構成に従ってアンテナ要素16に対して位置付けられてよい。
給電要素60は、様々な構成に従ってウインドウアセンブリ10の上に配置される。図面に示されるように、給電要素60は、外側領域60内に配置される。そのような場合、給電要素60は、給電要素60が透明層24と直接的に当接しないよう、透明層24から離間させられる。給電要素60は、外側領域30内に全体的に配置されてよい。代替的に、給電要素60の一部が、外側領域30内に配置されてよい。更に、給電要素60は、外側領域30を越えて配置されてよい。例えば、給電要素60は、図2に示されるように、ウインドウアセンブリ10の周縁22を部分的に越えて延びてよい。これは製造中に給電要素60が対応する電気系統(電気システム)又は車両12に容易に接続されるのを可能にする。アンテナ要素16を透明層24の外縁28に沿って配置させることは、単純化された給電構成を可能にする。何故ならば、給電要素60は、一般的に、ウインドウアセンブリ10の周縁22からアンテナ要素16に繋がらなければならないからである。
給電要素60は、基板17の上に配置されてよい。給電要素60は、アンテナ要素16及び透明層24に隣接して並びにそれらと平面的な関係において配置されてよい。給電要素60は、アンテナ要素16に対して同一平面上に又は非同一平面上に配置されてよい。図3Aに示されるように、給電要素60は、中間層32と内部基板20の内表面20aとの間に配置される。代替的に、図3Bに示されるように、給電要素60は、中間層32と外部基板18の内表面18aとの間に配置される。給電要素60は、図3Cに示されるように、外部基板及び内部基板18,20のうちの一方の外表面18b,20bの上に配置されてもよい。
1つの実施態様によれば、図3A及び3Bに示されるように、給電要素60は、アンテナ要素16に当接し、アンテナ要素16と直接的に電気接続する。給電要素60は、アンテナ要素16に物理的に取り付けられる給電ストリップ(strip)又はワイヤのような導電材料を通じて直接的に、電流をアンテナ要素16に送る。例えば、給電要素60は、アンテナ要素16に直接的にワイヤで接続され或いははんだ付けされる。1つの実施態様において、給電要素60は、アンテナ要素16と同一平面上になく、第1のアンテナセグメント40の上に直接的に接続される。他の実施態様において、給電要素60は、アンテナ要素16と同一平面上にあり、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方に直接的に接続される。給電要素60及びアンテナ要素16は、図面を通じて具体的に例示されていない透明層24及び中間層32に対する幾つかの他の構成に従って、ウインドウアセンブリ10に当接し、ウインドウアセンブリ10と直接的に電気接続する。
代替的に、図3Cに示されるように、給電要素60は、アンテナ要素16から離間させられて、アンテナ要素16に容量式に連結されてよい。そのような場合、給電要素60は、空気又は外部基板若しくは内部基板18,20及び/又は中間層32のような誘電材料を通じて、アンテナ要素16への電流を誘起する。容量式に接続されるとき、給電要素60は、アンテナ要素16と配線接続されず或いは直接的に接触せず、一般的に、アンテナ要素16と同一平面上に配置されない。1つの実施態様では、図3Cに示されるように、給電要素60は、内部基板20の外表面20bの上に配置され、中間層32と内部基板20の内表面20aとの間に配置されるアンテナ要素16に容量式に連結される。給電要素60は、図面を通じて具体的に例示されていない透明層24及び中間層32に対する幾つかの実施態様に従って、ウインドウアセンブリ10上のアンテナ要素16から離間させられ、ウインドウアセンブリ10上のアンテナ要素16に容量式に連結されてよい。
給電要素60は、第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24が集合的に無線周波数信号を送信し且つ/或いは受信するよう、第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24を通電するように構成される。1つの実施態様において、給電要素60は、アンテナ要素16及び透明層24を一緒に通電する。給電要素60は、アンテナ要素16及び透明層24が無線周波数波の励起又は受信のための能動的なアンテナ要素として動作するよう、アンテナ要素16及び透明層24に電気的に連結される。
給電要素60に関して、「通電」(“energize”)という用語は、給電要素60が無線波の送信のためにアンテナ要素16及び透明層24を励起し、衝突する無線波の受信のためにアンテナ要素16及び透明層24に電気的に連結される、給電要素60とアンテナ要素16と透明層24との間の電気的な関係を記述するものと理解される。
給電要素60は、アンテナ要素16を通電するための任意の適切な材料を含んでよい。図面を通じて示されるように、給電要素60は、図面を通じて「X」として特定される給電地点(feed point)で、アンテナ要素16に連結してよい。給電地点は、給電要素60に対する様々な場所に配置されてよい。1つの実施態様において、給電要素60は、給電地点「X」でアンテナ要素16に連結される中央導体と窓枠14に接地される接地導体とを有する同軸線を含む。他の実施態様において、給電要素60は、給電ストリップ、給電ワイヤ、又は両者の組み合わせを含む。また、給電要素60は、平衡線路(balanced line)又は不平衡線路(unbalanced line)であってよい。例えば、給電要素60は、不平衡同軸ケーブル、マイクロストリップ、又は単一のワイヤ線であってよい。更に、給電要素60は、アンテナ要素16によって送信され或いは受信される無線周波数信号に位相ずれ(phase shifting)をもたらす任意の適切な給電ネットワークを含んでよい。1つの実施態様において、給電要素60は、図9に示されるように、複数の給電地点でアンテナ要素16に連結する。
1つの実施態様において、第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24は、直線偏波(linearly polarized)された無線周波数信号を集合的に送信し且つ/或いは受信する。1つの実施例において、第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24は、リモートキーレスエントリー(RKE)、デジタルオーディオブロードキャスティング(DAB)、FM、セル方式(cellular)、及びTV用途のうちのいずれか1つのために、無線周波数信号を集合的に送信し且つ/或いは受信する。
アンテナ性能は、給電要素60の戦略的な寸法決定や第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに/或いは透明層24に対する給電要素60の位置決めに基づき、更に微調整される。図5に示されるように、給電要素60のそのような戦略的な血決め及び寸法決定の一例は、給電要素60の給電地点「X」と第1のアンテナセグメント40の第1及び/又は第2の端」42,44との間の距離「e」を含む。
1つの実施態様において、給電要素60及びアンテナ要素16は、単一の構成部品に統合されてよい。給電要素60及びアンテナ要素16を含む単一の構成部品は、ウインドウアセンブリ10に容易に取り外され且つ取り付けられることがある。1つの実施例において、単一の構成部品は、電気絶縁部材中に埋め込まれるトレース及び/又は導体を含む。単一の構成部品は、単一の構成部品が外部基板及び内部基板18,20の間に容易に挟装されることがあるよう、実質的に平坦な構成を有してよい。単一の構成部品は、車両12の電気系統及び同等のもののような、対応する電気系統に接続するための嵌め合わせコネクタ(mating connector)を含んでよい。
外側領域30は、アンテナ要素16及び/又は給電要素60を収容するための任意の適切な寸法、構成、又は形状を有してよい。例えば、外側領域30は、長方形の構成、湾曲した構成、又は同等の構成を有してよい。より具体的には、外側領域30は、実質的に直線の経路、曲線の経路、又は同等の経路に従ってよい。外側領域30は、アンテナ要素16及び/又は給電要素60が外側領域30を実質的に占めるような大きさにされてよい。換言すれば、外側領域30は、アンテナ要素16及び/又は給電要素60を効果的に収容するのに必要な程度の大きさにされてよい。よって、透明層24の領域26は、アンテナ放射要素又はウインドウアセンブリ10を貫通する赤外線を反射する要素のような、その領域26の他の機能のために最大にされる。代替的に、アンテナ要素16及び/又は給電要素60は、外側領域30の僅かだけを占めてよい。外側領域30内のアンテナ要素16及び/又は給電要素60の配置は、車両12の運転者のための妨げられない視野をもたらす。
1つの実施態様において、アンテナ要素16及び給電要素60は、アンテナ要素16及び給電要素60が車両12の乗員の視野に対してもたらす妨害が最小であるように、位置付けられる。上述のように、多くの実施態様において、アンテナ要素16及び給電要素60は、アンテナ要素16及び給電要素60が乗員の視野を妨げないよう、外側領域30内に実質的に配置される。その上、図面を通じて示されるように、ウインドウアセンブリ10は、外部基板及び内部基板18,20の一方に塗布(適用)される不透明層62を含んでよい。不透明そう62は、審美的に魅力的な構成のためにアンテナ要素16及び給電要素60を隠す。図面に示されるように、不透明層62は、ウインドウアセンブリ10の周縁22から透明層24に向かって延びる。具体的には、不透明層62は、透明層24の外縁28を越えて延びる。そうすることによって、不透明層62は、透明層24内に延びる第2のアンテナセグメント50を隠し、それにより、アンテナ要素16を完全に隠す。1つの実施態様において、不透明層62は、セラミックプリント62(セラミック印刷物)で形成される。
ウインドウアセンブリ10は、複数のアンテナ要素16及び/又は複数の給電要素60を含んでよい。1つの実施態様では、図7−12に示されるように、単一の給電要素60が単一のアンテナ要素16に連結される。そのような構成は、シングルポート構成として定められてよい。1つの実施態様では、図9に示されるように、単一の給電要素60は、複数の給電地点でアンテナ要素16に接続してよい。そのような構成において、給電要素60は、各給電地点に連結される導体64を含んでよい。導体64は、複数の給電地点でアンテナ要素16を通電するために、単一の導体64のみが給電要素60に入るのが必要とされるように、接続され或いは相互にスプライスされてよい。
他の実施態様では、図13及び14に示されるように、単一の給電要素60が、複数のアンテナ要素16に連結される。そのような構成は、マルチポート構成として定められてよい。図13及び14において、ウインドウアセンブリ10は、2つのアンテナ要素16と、アンテナ要素16の両方に連結される単一の給電要素60とを含む。図13及び14において、給電要素60は、別個の給電地点でアンテナ要素16の各々に接続する。そのような構成において、単一の給電要素60は、各々の導体64が各々の別個のアンテナ要素16に連結される、別個の導体64を含んでよい。そのような場合、給電要素60は、単一の給電装置(給電ユニット)に統合される2つの別個の給電要素60として効果的に動作する。1つの実施例において、給電要素60は、2つのアンテナ要素16の各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方に連結する。給電要素60は、アンテナ要素(複数のアンテナ要素)16の様々な他の部分に連結してよい。
図4、6、9、10、12、17及び18に示されるように、アンテナ要素16は、第3のアンテナセグメント70を有してよい。第3のアンテナセグメント70は、第1のアンテナセグメント40から透明層24に延びる。第3のアンテナセグメント70は、透明層24の外縁28を横断する。第3のアンテナセグメント70は、透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接触する。
第3のアンテナセグメント70の追加は、より大きな柔軟性(flexibility)を概ねもたらして、ウインドウアセンブリ10のインピーダンスをより単純な構成と比べて向上させる。よって、第3のアンテナセグメント70を含むウインドウアセンブリ10は、一般的に、第1及び第2のアンテナセグメント40,50のみを有するアンテナ要素16を有するウインドウアセンブリ10と比べてより一層広い送信又は受信帯域を示す。
1つの実施例において、第3のアンテナセグメント70は、第1のアンテナセグメント40から透明層24に垂直に延びる。図6、10、12、17及び18において、第3のアンテナセグメント70は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の間で第1のアンテナセグメント40から延びる。そのような構成において、第3のアンテナセグメント70は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の各1つから離間させられる。図4及び9において、第3のアンテナセグメント70は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方で第1のアンテナセグメント40から延びる。更に他の実施態様では、図4及び9において、第2のアンテナセグメント50は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方で第1のアンテナセグメント40から延び、第3のアンテナセグメント70は、第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の他方で第1のアンテナセグメント40から延びる。そのような構成において、第1、第2、及び第3のアンテナセグメント40,50,70は、実質的にC形状の構成を有する。第3のアンテナセグメント70は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成に従って延びてよい。
第2のアンテナセグメント50の物理的、機械的、位置的、寸法的、及び機能的な特性及び利点は、第3のアンテナセグメント70に対応してよい。よって、記述の簡潔性のために、ここにおいて記載される第2のアンテナセグメント50のそれらの特性は、第3のアンテナセグメント70を記載するために参照されてよい。もちろん、第2及び第3のアンテナセグメント50,70は必ずしも同じでなく、異なる特性を示してよく、特異な利点をもたらしてよいことが理解されるべきである。
図15−18に示されるように、アンテナ要素16は、第4のアンテナセグメント80を有してよい。第4のアンテナセグメント80は、第2のアンテナセグメント50から延びる。第4のアンテナセグメント80は、透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接続する。図16に示されるように、第4のアンテナセグメント80は、長さ「L4」及び幅「W4」を有する領域(面積)「A4」を含む。第4のアンテナセグメント80の長さL4及び幅W4は、任意の適切な寸法であってよい。1つの実施態様において、第4のアンテナセグメント80の長さL4は、5〜25cmの範囲内にある。他の実施態様において、第4のアンテナセグメント80の長さL4は、約15cmである。1つの実施態様において、第4のアンテナセグメント80の幅W4は、0.2〜1cmの範囲内にある。他の実施態様において、第4のアンテナセグメント80の幅W4は、約0.5cmである。
第4のアンテナセグメント80の追加は、より大きな柔軟性を概ねもたらし、ウインドウアセンブリ10のインピーダンスをより単純な構成に比べて向上させる。よって、第4のアンテナセグメント80を含むウインドウアセンブリ10は、第1及び第2のアンテナセグメント40,50だけを有する、或いは、第1、第2、及び第3のアンテナセグメント40,50,70を有する、ウインドウアセンブリ10と比べて、より一層広い送信又は受信帯域を概ね示す。
1つの実施態様では、図16−18に示されるように、第4のアンテナセグメント80は、透明層24の外縁28内に全体的に配置される。他の実施態様では、図15に示されるように、第4のアンテナセグメント80は、透明層24の外縁28内に部分的に配置され、外側領域30内に部分的に配置される。
図15−18において、第4のアンテナセグメント80は、第2のアンテナセグメント50に対して垂直に延び、第1のアンテナセグメント40と平行に延びる。図17において、第4のアンテナセグメント80は、第2のアンテナセグメント50及び第3のアンテナセグメント70の両方に接続する。図17において、第4のアンテナセグメント80は、第2のアンテナセグメント50及び第3のアンテナセグメント70のから垂直に延びる。
第4のアンテナセグメント80は、第1の端82と、第1の端82と反対の第2の端84とを含む。1つの実施態様では、図16−18に示されるように、第2のアンテナセグメント50は、第4のアンテナセグメント80の第1及び第2の端82,84の間で第4のアンテナセグメント80に接続する。そのような構成において、第2のアンテナセグメント50は、第4のアンテナセグメント80の第1及び第2の端82,84の各1つから離間させられる。他の実施態様では、図15に示されるように、第2のアンテナセグメント50は、第4のアンテナセグメント80の第1及び第2の端82,84の一方で第4のアンテナセグメント80に接続する。そのような場合、第2のアンテナセグメント50及び第4のアンテナセグメント80は、L形状の構成を有する。更に他の実施態様では、図17に示されるように、第2及び第3のアンテナセグメント50,70は、第2の及び第3のアンテナセグメント50,70の各1つが、第4のアンテナセグメント80の第1及び第2の端82,84からそれぞれ離間させられるよう、第4のアンテナセグメント80の第1及び第2の端82,84の間で第4のアンテナセグメント80に接続する。第4のアンテナセグメント80は、本発明の範囲から逸脱することなく、他の構成に従って延びてよい。
アンテナ性能は、第4のアンテナセグメント80の戦略的な寸法決定や、透明層24並びに他のアンテナセグメント40,50,70に対する第4のアンテナセグメント80の位置決めに基づき、更に微調整される。例えば、図16に示されるように、第4のアンテナセグメント80の長さL4、幅W4、及び/又は領域(面積)A4は、アンテナ性能に対して有意な影響を有することがある。図16に示されるように、第4のアンテナセグメント80の戦略的な位置決め及び寸法決定の他の例は、(i)第2のアンテナセグメント50と第4のアンテナセグメント80の第1及び/又は第2の端82,84との間の距離「g」、(ii)第1のアンテナセグメント40と第4のアンテナセグメント80との間の距離「h」、及び(iii)第1のアンテナセグメント40の第1及び第2の端42,44の一方と第4のアンテナセグメント80の第1及び第2の端82,84の対応する一方との間の距離「j」を含む。その上、第4のアンテナセグメント80の長さL4は、所定の比率又は割合に従って第1のアンテナセグメント40の長さL1に関連付けられてよい。例えば、L1は、1つの実施態様において、L4の2倍の長さであってよい。代替的に、L4は、他の実施態様において、l1の1/4の長さであってよい。
第1のアンテナセグメント40の物理的、機械的、位置的、寸法的、及び機能的な特性の多くは、第4のアンテナセグメント80に適用されてよい。従って、記述の簡潔性のために、ここにおいて記載される第1のアンテナセグメント40のそれらの特性は、第4のアンテナセグメント80を記載するために参照されてよい。もちろん、第4のアンテナセグメント80は、第1のアンテナセグメント40と必ずしも同じでなく、各々は異なる特性を示してよく、特異な利点をもたらしてよいことが理解されるべきである。
図18に示されるように、アンテナ要素16は、第5のアンテナセグメント90を有してよい。第5のアンテナセグメント90は、第3のアンテナセグメント70から延びる。第5のアンテナセグメント90は、第4のアンテナセグメント80から離間させられる。第5のアンテナセグメント90は、透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接続する。第5のアンテナセグメント90は、第1の端92と、第1の端92と反対の第2の端94とを含む。
第5のアンテナセグメント90の追加は、より大きな柔軟性を概ねもたらし、ウインドウアセンブリ10のインピーダンスをより単純な構成に比べて向上させる。よって、第5のアンテナセグメント90を含むウインドウアセンブリ10は、第1、第2、第3、及び/又は第4のアンテナセグメント40,50,70,80のみを有するアンテナ要素16を有するウインドウアセンブリ10と比べて、より一層広い送信又は受信帯域を概ね示す。
第4のアンテナセグメント80の物理的、機械的、位置的、寸法的、及び機能的なとくセインお多くは、第5のアンテナセグメント90に適用されてよい。よって、記述の簡潔性のために、ここにおいて記載される第4のアンテナセグメント80のそれらの特性は、第5のアンテナセグメント90を記載するために参照されてよい。もちろん、第4及び第5のアンテナセグメント80,90は、異なる特性を示してよく、特異な利点をもたらしてよいので、第4のアンテナセグメント80は、第5のアンテナセグメント90と必ずしも同じでないことが理解されるべきである。
1つの実施態様では、図1に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、2つのアンテナ要素16を含む。単一のプロセッサ100が両方のアンテナ要素16に接続される。単一のプロセッサ100は、アンテナ要素16によって送信可能な及び/又は受信可能な無線周波数信号を選択し且つ/或いは結合するように構成される。そうすることによって、2つのアンテナ要素16は、多ダイバーシチ(diversity)において動作する。ダイバーシチにおいて動作することによって、アンテナ要素16は、受信野(field of reception)内の多数の方向において無線周波数信号を送信し且つ/或いは受信して、信号の干渉(interference)及び一時的なフェージング(fading)を最小にする。1つの実施例において、2つのアンテナ要素16は、透明層24と共に動作して、TV用途のための無線信号を送信するよう動作する。
他の実施態様では、図2に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、それぞれが外縁の第1の縁28cに沿って配置される、第1、第2、及び第3のアンテナ要素16a,16b,16cと、それぞれが外縁28の対向する第2の縁28dに沿って配置される、第4、第5、及び第6のアンテナ要素16d,16e,16fとを含む。第1、第2、第3、第4、第5、及び第6のアンテナ要素16a,16b,16c,16d,16e,16fは、それぞれ、第1のアンテナセグメント40及び第2のアンテナセグメント50を含む。第1及び第4のアンテナ要素16a,16dは、それぞれ、第3のアンテナセグメント70を更に含む。アンテナ要素16a,16b,16c,16d,16e,16fの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40は、細長く、外側領域30内に配置され、外縁28から離間させられる。アンテナ要素16a,16b,16c,16d,16e,16fの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40は、外縁28と実質的に平行に延び、外縁28から離間させられる。アンテナ要素16a,16b,16c,16d,16e,16fの各々のアンテナ要素の第2のアンテナセグメント50は、第2のアンテナセグメント50の各々が透明層24の外縁28を横断するよう、アンテナ要素16a,16b,16c,16d,16e,16fの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40から透明層24に向かって実質的に垂直に延びる。第2のアンテナセグメント50の各々は、透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接触する。第1及び第4のアンテナ要素16a,16dの各々のアンテナ要素の第3のアンテナセグメント70は、第1及び第4のアンテナ要素16a,16dの各々のアンテナ要素の第2のアンテナセグメント50から離間させられ、第1及び第4のアンテナ要素16a,16dの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40から透明層24に向かって実質的に垂直に延びる。第3のアンテナセグメント70の各々は、透明層24の外縁28を横断し、透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接触する。複数の給電要素60が提供される。アンテナ要素16a,16b,16c,16d,16e,16fの各々は、複数の給電要素60のうちの1つに連結される。
図2の実施態様の1つの変形では、第1のアンテナ要素16a及び透明層24を通電するために、第1の給電要素60aが第1のアンテナ要素16aに連結される。第1及び第2のアンテナ要素16b,16c並びに透明層24を通電するために、第2の給電要素60bが第2及び第3のアンテナ要素16b、16cの両方に連結される。第4のアンテナ要素16d及び透明層24を通電するために、第3の給電要素60cが第4のアンテナ要素16dに連結される。第5及び第6のアンテナ要素16e,16f並びに透明層24を通電するために、第4の給電要素60dが第5及び第6のアンテナ要素16e,16fに連結される。
図2の実施態様の他の変形において、第1のアンテナ要素16aは、TV用途のための無線信号を送信し且つ/或いは受信し、第2のアンテナ要素16bは、リモートキーレスエントリー用途のための無線信号を送信し且つ/或いは受信し、第2のアンテナ要素16cは、FM又はデジタルオーディオブロードキャスティング用途のための無線信号を送信し且つ/或いは受信し、第4のアンテナ要素16dは、TV用途のための無線信号を送信し且つ/或いは受信し、第5のアンテナ要素16eは、TV用途のための無線信号を送信し且つ/或いは受信し、第6のアンテナ要素16eは、FM又はデジタルオーディオブロードキャスティング用途のための無線信号を送信し且つ/或いは受信する。
更に他の実施態様では、図4に示されるように、透明層24は、霜取り要素又は曇り除去要素として通電可能である。ウインドウアセンブリ10は、第1のアンテナ要素16aと、第2のアンテナ要素16bとを含み、第1のアンテナ要素16aは、外縁28の第1の縁28cに沿って配置され、第2のアンテナ要素16bは、外縁28の対向する第2の縁28dに沿って配置される。第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々は、少なくとも、第1のアンテナセグメント40と、第2のアンテナセグメント50とを含む。第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40は、細長く、外側領域30内に配置され、外縁28から離間させられる。第1のアンテナ要素16aの第1のアンテナセグメント40は、外縁28の第1の縁28cに沿って延びる。第2のアンテナ要素16bの第1のアンテナセグメント40は、外縁28の対向する第2の縁28dに沿って延びる。第2のアンテナセグメント50の各々が透明層24の外縁28を横断し、第2のアンテナセグメント50の各々が透明層24に当接し、透明層と直接的に電気接触するよう、第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々のアンテナ要素の第2のアンテナセグメント50は、第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40から透明層24に向かって延びる。第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24が、集合的に、無線周波数信号を送信し且つ/或いは受信するよう、第1のアンテナ要素16aの第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24を通電するために、第1のアンテナ要素16aは、第1のアンテナ要素16aに連結される。第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24が、集合的に、無線周波数信号を送信し且つ/或いは受信するよう、第2のアンテナ要素の第1及び第2のアンテナセグメント40,50並びに透明層24を通電するために、第2の給電要素60bが、第2のアンテナ要素16bに連結される。
図4の他の実施態様において、第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々は、それぞれ、第3のアンテナセグメント70を更に含んでよい。第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々のアンテナ要素の第3のアンテナセグメント70は、第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々のアンテナ要素の第2のアンテナセグメント50から離間させられ、第1及び第2のアンテナ要素16a,16bの各々のアンテナ要素の第1のアンテナセグメント40から透明層24に向かって延びる。第3のアンテナセグメント70の各々は、透明層24の外縁28を横断する。第3のアンテナセグメント70の各々は、透明層24に当接し、透明層24と直接的に電気接触する。第1、第2、及び第3のアンテナセグメント40,50,70並びに透明層24が、集合的に、無線周波数信号を送信し且つ/或いは受信するよう、第1のアンテナ要素16aの第1、第2、及び第3のアンテナセグメント40,50,70並びに透明層24を通電するために、第1の給電要素60aは、第1のアンテナ要素16aに連結される。第1、第2、及び第3のアンテナセグメント40,50,70並びに透明層24が、集合的に、無線周波数信号を送信するよう、第2のアンテナ要素の第1、第2、及び第3のアンテナセグメント40,50,70並びに透明層24を通電するために、第2の給電要素60bは、第2のアンテナ要素16bに連結される。1つの実施態様において、図4のウインドウアセンブリ10は、TV用途のために無線周波数信号を送信する。
図19に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、寄生要素110(parasitic element)を含んでよい。寄生要素110は、金属プリント(金属印刷物)のような、導電性材料で形成されてよい。寄生要素110は、異なる構成を有してよい。1つの実施態様において、寄生要素110は、細長い構成を有する。他の実施態様において、寄生要素110は、L形状の構成又はT形状の構成を有する。寄生要素110は、アンテナ要素16から離間させられる。寄生要素110は、アンテナ要素16に当接しない。1つの実施態様において、寄生要素110は、透明層24から電気的に切断される。他の実施態様において、寄生要素110は、透明層24に電気的に接続される。加えて、寄生要素110は、寄生要素110が外側領域30によって取り囲まれるよう、外側領域30内に全体的に配置されてよい。代替的に、寄生要素110は、透明層24の外縁28内に全体的に配置されてよい。更に、寄生要素110は、外側領域30内に部分的に配置され、透明層24の外縁28内に部分的に配置されてよい。
図20及び21は、本発明の1つの実施態様に従ったウインドウアセンブリ10のアンテナ性能を例示するチャートである。図20のチャートは、垂直偏波(vertical polarization)が利用される、アンテナ性能を例示している。図21のチャートは、水平偏波(horizontal polarization)が利用される、アンテナ性能を例示している。図20及び21の両方におけるアンテナ性能は、VHF範囲内で測定された。より具体的には、アンテナ性能は、170〜222MHzのTV用途範囲内で測定された。図20及び21は、dBi(等方性)において測定されたアンテナ利得を例示している。図20に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、垂直偏波で所与の周波数範囲を通じて−15dBiより大きい利得を示した。図21に示されるように、ウインドウアセンブリ10は、水平偏波で所与の周波数範囲を通じて−20dBiより大きい利得を示した。図20及び21の両方において、示された利得は、所与の周波数範囲に亘って実質的に一貫している。そのようなアンテナ利得を示すことがあるそのような実施態様の実施例は、図2のウインドウアセンブリ10を含むが、それに限定されない。より具体的には、任意の所与の1つ又はアンテナ要素16a,16d,及び16eの組み合わせは、170〜222MHzのTV用途範囲内の無線周波数信号を受信することがあり、そのような有利な結果を示すことがある。
本発明を例示的な方法においてここに記載した。使用した用語法は、限定の用語というよりもむしろ記述の用語の性質の内にあることを意図することが理解されるべきである。本発明の多くの修正及び変更が上記教示に照らして可能であるのは明らかである。本発明は付属の請求項の範囲内に具体的に記載される以外の方法において実施されてよい。