JP4432782B2 - スロットアンテナ - Google Patents

Description

本発明は、スロットアンテナに係り、特に、給電素子と、導体に所望受信電波の略半波長の長さを有するように開けられたスロットと、からなるスロットアンテナに関する。

例えば車両の金属ボデーと窓ガラス上に設けた導体との間に形成されるスロットアンテナが知られている（例えば、特許文献１参照）。このスロットアンテナにおいて、スロットは、所望受信電波の波長に応じた長さに開けられている。また、給電線は、スロットを形成するボデーと導体とに直接接続されている。
特開平７−２３５８２１号公報

しかし、このようにスロットを形成する部位に直接に給電が行われる構成では、アンテナのインピーダンス調整を行う手段がスロット形状の変更や給電位置の変更に限定され、しかもインピーダンスのレジスタンス（実部）とリアクタンス（虚部）とをそれぞれ独立して調整できないため、インピーダンス整合が極めて困難である。

本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、容易なインピーダンス調整を可能としたスロットアンテナを提供することを目的とする。

上記の目的は、給電素子と、導体に所望受信電波の略半波長の長さを有するように開けられたスロットと、からなるスロットアンテナであって、前記給電素子は、前記スロットの開口部内に配設された該スロットの長手方向に略平行に延びる第１の導体と、該第１の導体に略直角に接続する第２の導体と、前記スロットの長手方向に略平行にかつ前記第２の導体に略直角に延びる第３の導体と、から構成されると共に、給電が、前記第２の導体に設けられた間隙、前記第１の導体と前記第２の導体との接続部近傍に設けられた間隙、又は前記第３の導体と前記第２の導体との接続部近傍に設けられた間隙により行われるスロットアンテナにより達成される。

この態様において、スロットの開口部内に設けられる給電素子の、スロット長手方向の長さやスロットとの隙間が適当に調整されると、インピーダンスのレジスタンス特性及びリアクタンス特性がそれぞれ独立に変化する。従って、スロット自体の形状を変えることなく、インピーダンス特性を容易に調整することが可能となる。

この場合、給電線は、内部導体が前記第２の導体側に接続され、かつ、外部導体が前記第３の導体側に接続される構成となっていればよい。

また、前記第１の導体及び前記第３の導体は共に、所望受信電波の略半波長以下の長さを有することとすればよい。

また、前記第２の導体及び前記第３の導体は共に、前記スロットの開口部内に配設されていることとしてもよい。

また、前記第２の導体の、給電点から前記第１の導体との接続点までの長さと、前記第１の導体の、前記第２の導体との接続点から長手方向端部までの長さとの和が、所望受信電波の略１／４波長であることとすればよい。

尚、前記スロットは、合わせガラスに挟まれた導体に開けられていることとしてもよい。

また、この場合、前記第２の導体の一部が前記スロットの開口部外にまで延び、前記第３の導体が前記スロットの開口部外に設けられ、給電が、前記合わせガラスの端部において間隙を設けて行われる形にすることもできる。

更に、前記第３の導体は、給電点から長手方向端部までの長さが両端それぞれについて所望受信電波の略１／４波長となるように形成されていることとすればよい。

本発明によれば、スロット自体の形状を変えることなく、アンテナのインピーダンス特性を容易に調整することができる。

以下、図面を用いて、本発明の具体的な実施の形態について説明する。

図１は、本発明の第１実施例であるスロットアンテナ２０が設けられた車両用ガラス２２の概略外観図を示す。また、図２は、本実施例のスロットアンテナ２０の具体的構成図を示す。尚、車両の有するガラスは一般的に湾曲や傾斜が施されており、そのガラスに設けられるアンテナパターン等は歪んでいるものであるが、図に示す車両用ガラス２２やそのアンテナパターン等は便宜的に湾曲や傾斜，歪みのないものとしている。

本実施例の車両用ガラス２２は、強化ガラスや合わせガラス等の電波を透過する絶縁体としての車両のウィンドウガラスであって、特に車両のボディ後部に開口するリアウィンドウに嵌装されたリアウィンドウガラスである。この車両用ガラス２２には、そのガラス２２の曇りを除去するためのデフォッガ２４が配設されている。デフォッガ２４は、車両用ガラス２２において水平方向に延びる複数の熱線２６が車体上下方向に略等間隔に並んで設けられている。熱線２６には、ガラス２２の車体左右方向端部に設けられたデフォッガ電極２８が接続されており、このデフォッガ電極２８から直流電流が供給される。デフォッガ２４は、デフォッガ電極２８からの直流電流が熱線２６に流れることにより発熱して、車両用ガラス２２の曇りを除去する。

また、車両用ガラス２２には、車載無線機（受信機）の備えるスロットアンテナ２０が設けられている。スロットアンテナ２０は、車両において受信しようとする受信電波（所望受信電波）の周波数帯域（例えば、４７０ＭＨｚ〜７７０ＭＨｚの帯域）に適したアンテナである。スロットアンテナ２０は、導体であるデフォッガ２４の熱線２６やデフォッガ電極２８により長方形型に形成されるその導体に開けられたスロット３０を有している。スロット３０は、例えば図１に示す如く車体上下方向を長手方向としており、所望受信電波の略半波長λｇ／２（但し、λｇは、ガラスの影響を含めた波長である。）の長手方向長さ（スロット長）Ｌを有している。

スロットアンテナ２０は、また、給電点３２で給電線である同軸ケーブルに接続する給電素子３４を有している。給電素子３４は、ガラス表面上のスロット３０の開口部内においてＨ字型に形成されており、その開口部内の長手方向略中央に配置されている。すなわち、給電素子３４は、スロット３０の開口部内に配設された、第１の導体３４ａと、第２の導体３４ｂと、第３の導体３４ｃと、により構成されている。第１の導体３４ａはスロット３０の長手方向に略平行に延び、第２の導体３４ｂは第１の導体３４ａにその上下方向中央近傍から略直角に接続して延び、第３の導体３４ｃはスロット３０の長手方向に略平行にかつ第２の導体３４ｂに略直角に延びている。

給電素子３４は、スロット開口部内の長手方向略中央において、第３の導体３４ｃがスロット３０周縁の導体（具体的には、デフォッガ電極２８や熱線２６）から水平方向に距離ａだけ離れ、第１の導体３４ａがスロット３０の周縁の導体から水平方向に距離ｃだけ離れ、かつ、第１の導体３４ａと第３の導体３４ｃとの間の距離すなわち第２の導体３４ｂの水平方向長さが距離ｂとなるように配置されている。また、第１の導体３４ａ及び第３の導体３４ｃは共に、長手方向において所望受信電波の略半波長以下の長さｄを有している。第３の導体３４ｃは、長手方向と直交する方向（短手方向）において幅ｅを有している。更に、第１の導体３４ａは、短手方向において幅ｆを有している。

図３は、本実施例のスロットアンテナ２０の給電方法を説明するための図を示す。尚、図３（Ａ）及び（Ｂ）にはそれぞれ、その給電方法の一例を示す。本実施例のスロットアンテナ２０において、スロット３０への給電は、第３の導体３４ｃと第２の導体３４ｂとの接続部近傍に間隙を設けて行われる。尚、この給電は、第２の導体３４ｂに間隙を設けて又は第１の導体３４ａと第２の導体３４ｂとの接続部近傍に間隙を設けて行うこととしてもよい。

上記した給電点３２で給電素子３４に接続される同軸ケーブル３６は、その軸芯に存在する内部導体３６ａと、その内部導体３６ａと同軸心でありその内部導体３６ａを絶縁体を介して覆う外部導体３６ｂと、を有している。この同軸ケーブル３６は、図３（Ａ）に示す如く、その内部導体３６ａが第２の導体３４ｂの第３の導体３４ｃ側の端部に接続されかつその外部導体３６ｂが第３の導体３４ｃに接続された構成、又は、図３（Ｂ）に示す如く、その内部導体３６ａが第２の導体３４ｂに連通する第３の導体３４ｃのその連通部近傍に接続されかつその外部導体３６ｂが第２の導体３４ｂに連通しない第３の導体３４ｃに接続された構成となっている。

給電素子３４は、第２の導体３４ｂの、同軸ケーブル３６との接続点である給電点３２から第１の導体３４ａとの接続点までの長さ（尚、これは、第２の導体３４ｂの水平方向長さｂに略一致する。）と、第１の導体３４ａの、第２の導体３４ｂとの接続点から長手方向端部までの長さ（尚、これは、第１の導体３４ａの長手方向長さｄの略半分である。）との和が所望受信電波の１／４波長（＝λｇ／４）に略等しくなるように構成されている。

ところで、スロットアンテナ２０を機能させるためのスロット３０への給電を、そのスロット３０を形成するデフォッガ２４の熱線２６やデフォッガ電極２８に直接に行う構成では、車両用ガラス２２の曇り除去のためデフォッガ２４の電源回路から電極２８を通じて熱線２６へ直流電流（デフォッガ電流）が流通される際、スロットアンテナ２０の給電線へもそのデフォッガ電流が流れ込む。ガラス曇り除去のための直流電流は比較的大きい電流であることが多いため、上記の構成では、ガラス曇り除去時に、スロットアンテナ２０の給電線が接続する無線機側に大きなデフォッガ電流が流れることに起因してその無線機を破損させるおそれがある。そこで、スロット３０を形成する導体とアンテナ給電線との間にデフォッガ電流の流通を阻止するためのコンデンサを挿入することが考えられる。

しかしながら、上記の如くデフォッガ電流阻止のためのコンデンサを設けると、その分だけスロットアンテナ２０のコストアップが招来すると共に、そのコンデンサ挿入による電流経路の迂回や電流位相の進みなどに起因してアンテナ指向性パターンが変化して所望のアンテナ性能が得られなくなってしまう。

これに対して、本実施例においては、スロット３０への給電が、そのスロット３０を形成するデフォッガ２４の熱線２６やデフォッガ電極２８に対して直接には行われておらず、そのスロット３０の開口内に設けられた給電素子３４に対して行われる。また、給電素子３４が、上記の如くスロット３０の開口部内においてＨ字型に形成されることにより、スロット３０を形成するデフォッガ電極２８や熱線２６などの導体と電磁結合する。

かかる構造によれば、デフォッガ２４上に非接触での給電が可能なスロットアンテナ２０が設けられる構成においても、給電素子３４（具体的には、その第１の導体３４ａ及び第３の導体３４ｃ）とスロット３０を形成するデフォッガ電極２８などの導体との間に形成されるギャップがコンデンサと等価的に機能することで、デフォッガ電極２８側から同軸ケーブル３６側への直流電流の流通を阻止することができる。従って、本実施例のスロットアンテナ２０によれば、デフォッガ電流阻止のためのコンデンサ自体を設けることなく、アンテナ給電線である同軸ケーブル３６へのデフォッガ電流の流れ込みを防止することが可能となっており、これにより、無線機の破損等の発生を回避することが可能となる。

また、本実施例のアンテナ構造においては、スロット３０の長さＬを含む大きさ並びに第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃの長手方向長さｄが略一定に維持される状況で、給電素子３４とスロット３０を形成するデフォッガ電極２８などの導体との間の水平方向に関するギャップ（寸法：上記した距離ａ及び距離ｃ）並びに第１の導体３４ａと第３の導体３４ｃとの間の水平方向に関するギャップ（寸法：上記した距離ｂ）の大きさが変化すると、図４に示す如く、インピーダンス特性のリアクタンス（Ｘ）はあまり変化しない一方で、そのレジスタンス（Ｒ）が大きく変化する。具体的には、寸法（ａ＋ｂ＋ｃ）に対する寸法ｂの比率（＝ｂ／（ａ＋ｂ＋ｃ））が大きくなるほど、レジスタンス（Ｒ）は大きくなる。この場合には、上記したギャップの寸法ａ，ｂ，ｃの比率に応じて、給電素子３４に発生する電圧が変化することとなる。従って、本実施例のスロットアンテナ２０によれば、上記したギャップの寸法ａ，ｂ，ｃの比率を変化させることで、そのインピーダンス特性の特にレジスタンス分を調整することができる。

更に、本実施例のアンテナ構造においては、スロット３０の大きさ並びに上記した寸法ａ，ｂ，ｃが略一定に維持される状況で、第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃの長手方向長さｄ（或いはその長さｄのスロット長Ｌに対する比率）が変化すると、図５に示す如く、インピーダンス特性のレジスタンス（Ｒ）はほとんど変化しない一方で、そのリアクタンス（Ｘ）が大きく変化する。具体的には、寸法ｄが小さいほどリアクタンスが容量型（−Ｘ）となり、寸法ｄが大きいほどリアクタンスが誘導型（＋Ｘ）となる。従って、本実施例のスロットアンテナ２０によれば、上記した第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃの長手方向長さｄを変化させることで、そのインピーダンス特性の特にリアクタンス分を調整することができる。

このように本実施例のスロットアンテナ２０によれば、スロット３０の開口内部におけるＨ字型の給電素子３４の水平方向についての位置や幅によりインピーダンス特性のレジスタンスを調整でき、また、スロット３０の開口内部におけるＨ字型の給電素子３４の上下方向長さｄによりそのリアクタンスを調整できるので、インピーダンス特性のレジスタンスとリアクタンスとをそれぞれ独立して調整することができる。このため、本実施例においては、スロット自体の形状を変えることなく、スロットアンテナ２０のインピーダンス特性を容易に調整してその整合をとることが可能となっている。

尚、上記の第１実施例においては、スロット３０を形成するデフォッガ電極２８及び熱線２６並びにそれらを連結する導体が特許請求の範囲に記載した「導体」に、同軸ケーブル３６が特許請求の範囲に記載した「給電線」に、それぞれ相当している。

ところで、上記の第１実施例においては、給電素子３４をスロット開口部内の長手方向略中央に配置すると共に、第２の導体３４ｂを第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃにその長手方向中央近傍に接続させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、給電素子３４の第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃのみを図６（Ａ）に示す如く上方へ又は下方へオフセットしたり、逆に第２の導体３４ｂの、第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃへの接続位置（すなわち同軸ケーブル３６からの給電位置）を図６（Ｂ）に示す如く上方へ又は下方へオフセットしたり、また、給電素子３４全体をスロット開口部内において図６（Ｃ）に示す如く上方へ又は下方へオフセットすることとしてもよい。この場合においても、上記した第１実施例のものと略同様の効果を得ることが可能となる。

また、上記の第１実施例においては、給電素子３４の第１及び第３導体３４ａ，３４ｃを直線状に形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その長手方向端部を面内で折り曲げたり或いは図７に示す如く逆方向に折り返したりすることとしてもよい。尚、この構造は、大きさの限られたスロット３０の開口部内において第１及び第３の導体３４ａ，３４ｃの長手方向長さｄすなわち給電素子３４の同軸ケーブル３６による給電位置からのアンテナ素子長を伸ばすうえで有効である。

また、上記の第１実施例においては、スロットアンテナ２０をデフォッガ２４が配設された車両用ガラス２２上に設けることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、図８に示す如く、特に上記の如きデフォッガ２４が設けられないサイドウィンドウガラスやサンルーフガラス等の車両用ガラス１００における合わせガラス間に透明の導電膜１０２を介在させると共に、そのガラス１００上に透明導電膜１０２に開けられたスロット１０６を形成したスロットアンテナ１０４を設けることとしてもよい。尚、図８（Ａ）には車両用ガラス１００の正面図を、図８（Ｂ）には同図（Ａ）の車両用ガラス１００を直線III−IIIで切断した際の断面図を、それぞれ示す。この構成において、給電素子３４は、車両用ガラス１００の表面上にプリント線又は銅や銀の金属箔でパターン形成されることとすればよい。かかる構成においても、上記した第１実施例のものと同様に、スロットアンテナのインピーダンス特性を容易に調整してその整合をとることが可能となる。

図９は、本発明の第２実施例であるスロットアンテナ２００が設けられた車両用ガラス２０２の概略外観図を示す。尚、図９（Ａ）には車両用ガラス２０２の正面図を、図９（Ｂ）には同図（Ａ）の車両用ガラス２０２を直線IV−IVで切断した際の断面図を、それぞれ示す。本実施例では、上記した第１実施例で用いた構成と同一の構成部分については、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略する。

本実施例の車両用ガラス２０２は、強化ガラスや合わせガラス等の電波を透過する絶縁体としての、車両のサイドウィンドウやリアウィンドウ，サンルーフ等に嵌装されたウィンドウガラスである。車両用ガラス２０２は合わせガラスであり、その合わせガラス間には導体としての透明の導電膜２０４が介在されている。

車両用ガラス２０２には、車載無線機（受信機）の備えるスロットアンテナ２００が設けられている。スロットアンテナ２００は、所望受信電波の周波数帯域に適したアンテナである。スロットアンテナ２００は、上記した導電膜２０４に長方形型に開けられたスロット２０６を有している。スロット２０６は、図９に示す如く車体上下方向を長手方向としており、所望受信電波の略半波長λｇ／２のスロット長Ｌを有している。

スロットアンテナ２００は、また、給電点３２で給電線である同軸ケーブル３６が接続する給電素子２１０を有している。給電素子２１０は、ガラス表面上においてプリント線又は銅や銀の金属箔でＨ字型にパターン形成されている。すなわち、給電素子２１０は、第１の導体２１０ａと第２の導体２１０ｂと第３の導体２１０ｃとにより構成されている。第１の導体２１０ａは、スロット２０６の長手方向に略平行に延び、スロット２０６の開口部内において長手方向略中央に配設されている。第２の導体２１０ｂは、第１の導体２１０ａにその長手方向中央近傍から略直角に接続して延び、その一部がスロット２０６の開口部内に配設される一方で残りの部分がスロット２０６の開口部外にまで延びて配設される。また、第３の導体２１０ｃは、スロット２０６の長手方向に略平行にかつ第２の導体２１０ｂに略直角に延び、その全体がスロット２０６の開口部外における車両用ガラス２０２の端部に配設されている。

給電素子２１０の第１の導体２１０ａは、スロット開口部内の長手方向略中央においてスロット２０６周縁の導電膜２０４内辺から水平方向に距離ｇ及び距離ｈだけ離れるように配置されている。この場合、第２の導体２１０ｂは、そのスロット開口部内の長さがその水平方向距離ｇと等しくなる。第１の導体２１０ａは、長手方向において所望受信電波の略半波長以下の長さｉを有している。すなわち、給電素子２１０は、スロット２０６の開口部内にＴ字型に形成されることとなる。また、第３の導体２１０ｃは、長手方向において所望受信電波の略半波長と略等しい長さを有している。

本実施例のスロットアンテナ２００において、スロット２０６への給電は、スロット２０６の開口部外におけるガラス端部において、第２の導体２１０ｂ或いは第３の導体２１０ｃ、又は、第２の導体２１０ｂと第３の導体２１０ｃとの接続部近傍に間隙を設けて行われる。同軸ケーブル３６は、その内部導体３６ａが第２の導体２１０ｂの第３の導体２１０ｃ側の端部に接続されかつその外部導体３６ｂが第３の導体２１０ｃに接続された構成、又は、その内部導体３６ａが第２の導体２１０ｂに連通する第３の導体２１０ｃのその連通部近傍に接続されかつその外部導体３６ｂが第２の導体２１０ｂに連通しない第３の導体２１０ｃに接続された構成となっている。

第３の導体２１０ｃは、同軸ケーブル３６による給電点３２からその長手方向端部までの長さが両端それぞれについて所望受信電波の１／４波長（＝λｇ／４）と略等しくなるように形成されている。また、給電素子２１０は、第２の導体２１０ｂのスロット開口部内の長さｇと、第１の導体２１０ａの、第２の導体２１０ｂとの接続点から長手方向端部までの長さ（＝ｉ／２）との和が所望受信電波の１／４波長に略等しくなるように構成されている。

このような本実施例のアンテナ構造においては、スロット２０６の長さＬを含む大きさ並びに第１の導体２１０ａとスロット２０６周縁（開口部内と開口部外との境界）との水平方向に関するギャップ（寸法：上記した距離ｇ及び距離ｈ）が略一定に維持される状況で、その第１の導体２１０ａの長手方向長さｉ（或いはその長さｉのスロット長Ｌに対する比率）が変化すると、図１０に示す如く、インピーダンス特性のレジスタンス（Ｒ）はほとんど変化しない一方で、そのリアクタンス（Ｘ）が大きく変化する。具体的には、寸法ｉが小さいほどリアクタンスが容量型となり、寸法ｉが大きいほどリアクタンスが誘導型となる。従って、本実施例のスロットアンテナ２００によれば、上記した第１の導体２１０ａの長手方向長さｉを変化させることで、そのインピーダンス特性の特にリアクタンス分を調整することができる。

また、スロット２０６の長さＬを含む大きさ並びに第１の導体２１０ａの長手方向長さｉが略一定に維持される状況で、第１の導体２１０ａとスロット２０６周縁（開口部内と開口部外との境界）との水平方向に関するギャップ（寸法ｇ又は寸法ｈ）の大きさが変化すると、図１１に示す如く、インピーダンス特性のレジスタンス（Ｒ）及びリアクタンス（Ｘ）の双方が大きく変化する。一方、スロット２０６の長さＬを含む大きさが略一定に維持される状況で、第２の導体２１０ｂのスロット開口部内の長さｇと、第１の導体２１０ａの、第２の導体２１０ｂとの接続点から長手方向端部までの長さ（＝ｉ／２）との和（ｇ＋ｉ／２）は一定に維持されながら、それらの長さｇ及び長さｉの双方が変化すると、図１２に示す如く、インピーダンス特性のリアクタンス（Ｘ）の変化は小さい一方で、そのレジスタンス（Ｒ）は大きく変化することとなる。具体的には、長さｇが大きくなり長さｉが小さくなるほど、レジスタンス（Ｒ）は大きくなる。この場合には、第２の導体２１０ｂのスロット開口部内の長さｇと、第１の導体２１０ａの、第２の導体２１０ｂとの接続点から長手方向端部までの長さ（＝ｉ／２）との和が同一であっても、その長さｇと長さｉとの関係に応じて、給電素子２１０に発生する電圧が変化することとなる。

従って、本実施例の如くスロット２０６の開口部内にＴ字型の給電素子２１０を有するスロットアンテナ２００においては、まず、第２の導体２１０ｂのスロット開口部内の長さｇによりインピーダンス特性のレジスタンスを所望の値に設定し、その後に、第１の導体２１０ａの長手方向長さｉによりそのリアクタンスを調整することとすれば、それらのレジスタンス及びリアクタンスを所望の値に調整することができる。この点、本実施例によれば、上記した第１実施例と同様に、スロット自体の形状を変えることなく、スロットアンテナ２００のインピーダンス特性を容易に調整してその整合をとることが可能となっている。

ところで、仮にスロットへの給電が上記した第１実施例の如くスロット開口部内に設けられた給電素子を通じて行われるものとすると、そのスロット開口部の位置にまで同軸ケーブル３６を配線する必要があり、その結果、外観上の見栄えを損い或いは運転者の視野を狭める不都合が生じ得る。これに対して、本実施例のスロットアンテナ２００においては、スロット２０６への給電が、スロット２０６の開口部外に設けられた給電素子２１０を通じて行われ、かつ、車両用ガラス２０２の端部において行われる。この点、同軸ケーブル３６をスロット開口部の位置にまで配線する必要はなく、上記した不都合が生ずるのを回避させることが可能となっている。

また、本実施例のスロットアンテナ２００においては、スロット開口部外に、給電素子２１０への同軸ケーブル３６による給電点３２から所望受信電波の略１／４波長の長さを有する第３の導体２１０ｃによるパターンが形成されている。すなわち、第３の導体２１０ｃの開放端から所望受信電波の略１／４波長離れた位置に給電点３２が設けられている。かかる構造においては、所望受信電波に対して、図１３に示す如く、第３の導体２１０ｃの開放端に電流がほとんど流れずにインピーダンスが大きくなる一方、給電点３２近傍には大きな電流が流れてインピーダンスがゼロに近くなる。従って、本実施例によれば、給電点３２位置で実際には給電素子２１０と導電膜２０４とが接続されていなくても、両者が短絡しているすなわち両者間の接続が確保されているのと同等の効果を得ることが可能となっている。

更に、本実施例のスロットアンテナ２００においては、給電素子２１０への同軸ケーブル３６による給電点３２とスロット開口部内におけるＴ字型の給電素子２１０との間のスロット開口部外に、導電膜２０４と第２の導体２１０ｂとの間でマイクロストリップ線路が構成される。このマイクロストリップ線路の特性インピーダンスは、図１４に示す如く、車両用ガラス２０２の誘電率εｒ及び厚さｈ並びにその線路幅（すなわち第２の導体２１０ｂの幅）Ｗ（厳密には更に、線路厚さｔも含む。）に応じて決定される。従って、車両用ガラス２０２の誘電率εｒ及び厚さｈが略一定に維持されるものとすると、マイクロストリップ線路の線路幅Ｗによってその特性インピーダンスを決定することが可能である。一般に、線路の特性インピーダンスは、線路幅Ｗが大きくなるほど低くなり、線路幅が小さくなると高くなる。従って、この点を考慮して線路幅Ｗを設定することとすれば、マイクロストリップ線路の特性インピーダンスを所望のものに合致させることが可能となっている。

尚、上記の第２実施例においては、車両用ガラス２０２としての合わせガラス間に挟まれた導電膜２０４が特許請求の範囲に記載した「合わせガラスに挟まれた導体」に相当している。

ところで、上記の第２実施例においては、給電素子２１０の第１の導体２１０ａをスロット開口部内の長手方向略中央に配置すると共に、第２の導体２１０ｂを第１の導体２１０ａにその長手方向中央近傍から接続させることとしているが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の導体２１０ａのみを上方や下方へオフセットしたり、逆に第２の導体２１０ｂの、第１の導体２１０ａへの接続位置を上方や下方へオフセットしたり、また、給電素子２１０全体をスロット開口部内において上方や下方へオフセットすることとしてもよい。この場合においても、上記した第２実施例のものと略同様の効果を得ることが可能となる。

また、上記の第２実施例においても、給電素子２１０の第１の導体２１０ａの長手方向端部を直線状に形成するのではなく、面内で折り曲げたり或いは折り返したりすることとしてもよい。

本発明の第１実施例であるスロットアンテナが設けられた車両用ガラスの概略外観図である。 本実施例のスロットアンテナの具体的構成図である。 本実施例のスロットアンテナの給電方法を説明するための図である。 本実施例のスロットアンテナにおいてスロット開口部内における給電素子の水平方向についての位置や長さを変化させた場合のインピーダンス特性の一例を表した図である。 本実施例のスロットアンテナにおいてスロット開口部内における給電素子の長手方向寸法を変化させた場合のインピーダンス特性の一例を表した図である。 本発明の変形例であるスロットアンテナの具体的構成図である。 本発明の変形例であるスロットアンテナの具体的構成図である。 本発明の変形例であるスロットアンテナが設けられた車両用ガラスの概略外観図である。 本発明の第２実施例であるスロットアンテナが設けられた車両用ガラスの概略外観図である。 本実施例のスロットアンテナにおいてスロット開口部内における給電素子の長手方向寸法を変化させた場合のインピーダンス特性を表した図である。 本実施例のスロットアンテナにおいてスロット開口部内における給電素子の水平方向についての位置や長さを変化させた場合のインピーダンス特性を表した図である。 本実施例のスロットアンテナにおいてスロット開口部内における給電素子の全長を一定に維持しながらその長手方向成分及びその長手方向に垂直な成分についての長さを共に変化させた場合のインピーダンス特性を表した図である。 本実施例のスロットアンテナの機能を説明するための図である。 本実施例のスロットアンテナにおいて形成されるマイクロストリップ線路の特性インピーダンスを調整する手法を説明するための図である。

符号の説明

２０，２００ スロットアンテナ
２２，２０２ 車両用ガラス
３０，２０６ スロット
３２ 給電点
３４，２１０ 給電素子
３４ａ，２１０ａ 第１の導体
３４ｂ，２１０ｂ 第２の導体
３４ｃ，２１０ｃ 第３の導体
３６ 同軸ケーブル
３６ａ 内部導体
３６ｂ 外部導体
２０４ 導電膜

Claims (8)

1. 給電素子と、導体に所望受信電波の略半波長の長さを有するように開けられたスロットと、からなるスロットアンテナであって、
   前記給電素子は、前記スロットの開口部内に配設された該スロットの長手方向に略平行に延びる第１の導体と、該第１の導体に略直角に接続する第２の導体と、前記スロットの長手方向に略平行にかつ前記第２の導体に略直角に延びる第３の導体と、から構成されると共に、
   給電が、前記第２の導体に設けられた間隙、前記第１の導体と前記第２の導体との接続部近傍に設けられた間隙、又は前記第３の導体と前記第２の導体との接続部近傍に設けられた間隙により行われることを特徴とするスロットアンテナ。
2. 給電線は、内部導体が前記第２の導体側に接続され、かつ、外部導体が前記第３の導体側に接続される構成となっていることを特徴とする請求項１記載のスロットアンテナ。
3. 前記第１の導体及び前記第３の導体は共に、所望受信電波の略半波長以下の長さを有することを特徴とする請求項１記載のスロットアンテナ。
4. 前記第２の導体及び前記第３の導体は共に、前記スロットの開口部内に配設されていることを特徴とする請求項１記載のスロットアンテナ。
5. 前記第２の導体の、給電点から前記第１の導体との接続点までの長さと、前記第１の導体の、前記第２の導体との接続点から長手方向端部までの長さとの和が、所望受信電波の略１／４波長であることを特徴とする請求項１記載のスロットアンテナ。
6. 前記スロットは、合わせガラスに挟まれた導体に開けられていることを特徴とする請求項１記載のスロットアンテナ。
7. 前記第２の導体の一部が前記スロットの開口部外にまで延び、
   前記第３の導体が前記スロットの開口部外に設けられ、
   給電が、前記合わせガラスの端部において間隙を設けて行われることを特徴とする請求項６記載のスロットアンテナ。
8. 前記第３の導体は、給電点から長手方向端部までの長さが両端それぞれについて所望受信電波の略１／４波長となるように形成されていることを特徴とする請求項７記載のスロットアンテナ。

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