JPH10224137A - インピーダンス整合ネットワークを有するガラスアンテナ装置 - Google Patents
インピーダンス整合ネットワークを有するガラスアンテナ装置Info
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- JPH10224137A JPH10224137A JP9351063A JP35106397A JPH10224137A JP H10224137 A JPH10224137 A JP H10224137A JP 9351063 A JP9351063 A JP 9351063A JP 35106397 A JP35106397 A JP 35106397A JP H10224137 A JPH10224137 A JP H10224137A
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- H01Q1/12—Supports; Mounting means
- H01Q1/1271—Supports; Mounting means for mounting on windscreens
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- Details Of Aerials (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
- Structure Of Receivers (AREA)
- Networks Using Active Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 受信の改善を図ったガラスアンテナ装置、そ
のコネクタおよび製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラスアンテナ装置は、ガラス基板と、
この基板の主面に沿って配置され、所与の周波数帯域に
わたって変動するインピーダンスを与えるアンテナ素子
と、ガラス基板に固着され、アンテナ素子の一部に電気
的に結合されるような位置で固着されたインピーダンス
整合ネットワークと、ネットワークを電磁エネルギ送信
／受信部のフィードラインに電気的に相互接続する手段
とを含む。インピーダンス整合ネットワークは、アンテ
ナ素子のインピーダンスを所望のインピーダンスに変換
するために用いられ、コネクタの一部としてプリント回
路基板の第１主面に沿って形成される。インピーダンス
整合ネットワークは、受動型または能動型のいずれでも
よい。ガラスアンテナは、積層状フロントガラス内に組
み込むことができる。
のコネクタおよび製造方法を提供する。 【解決手段】 ガラスアンテナ装置は、ガラス基板と、
この基板の主面に沿って配置され、所与の周波数帯域に
わたって変動するインピーダンスを与えるアンテナ素子
と、ガラス基板に固着され、アンテナ素子の一部に電気
的に結合されるような位置で固着されたインピーダンス
整合ネットワークと、ネットワークを電磁エネルギ送信
／受信部のフィードラインに電気的に相互接続する手段
とを含む。インピーダンス整合ネットワークは、アンテ
ナ素子のインピーダンスを所望のインピーダンスに変換
するために用いられ、コネクタの一部としてプリント回
路基板の第１主面に沿って形成される。インピーダンス
整合ネットワークは、受動型または能動型のいずれでも
よい。ガラスアンテナは、積層状フロントガラス内に組
み込むことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アンテナ装置に関
し、特に、コネクタを有する車両のフロントガラス(win
dshield)用ガラスアンテナ装置に関し、一体化したイン
ピーダンス整合ネットワークによって当該ガラスアンテ
ナの性能の最適化を図るものである。
し、特に、コネクタを有する車両のフロントガラス(win
dshield)用ガラスアンテナ装置に関し、一体化したイン
ピーダンス整合ネットワークによって当該ガラスアンテ
ナの性能の最適化を図るものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、電磁信号の受信および送信を
行う従来の自動車両アンテナは、マスト状または鞭状ア
ンテナであった。近年では、アンテナを車両構造に組み
込む傾向となっている。例えば、DeAngelis et al.の米
国特許第３，９８７，４４９号は、車両のフロントガラ
ス内に積層したワイヤアンテナについて開示している。
Nagyの米国特許第４，７０７，７００号は、車両の屋根
構造内にアンテナを配置している。Nishikawa et al.の
米国特許第５，４１６，４９１号は、導電性セラミック
塗料を用いて、窓上にアンテナ素子を形成する。Inaba
et al.の米国特許第４，７６８，０３７号および第４，
８４９，７６６号、ならびにWalton et al. の米国特許
第５，３５５，１４４号は、２枚のガラス層(glass pli
es) 間に積層された透明な導電性コーティングを用いて
アンテナを形成する。
行う従来の自動車両アンテナは、マスト状または鞭状ア
ンテナであった。近年では、アンテナを車両構造に組み
込む傾向となっている。例えば、DeAngelis et al.の米
国特許第３，９８７，４４９号は、車両のフロントガラ
ス内に積層したワイヤアンテナについて開示している。
Nagyの米国特許第４，７０７，７００号は、車両の屋根
構造内にアンテナを配置している。Nishikawa et al.の
米国特許第５，４１６，４９１号は、導電性セラミック
塗料を用いて、窓上にアンテナ素子を形成する。Inaba
et al.の米国特許第４，７６８，０３７号および第４，
８４９，７６６号、ならびにWalton et al. の米国特許
第５，３５５，１４４号は、２枚のガラス層(glass pli
es) 間に積層された透明な導電性コーティングを用いて
アンテナを形成する。
【０００３】アンテナ装置を設計する際、装置の構成要
素のインピーダンス整合、特に、無線機、アンテナおよ
びこれら２構成要素間のフィードラインのインピーダン
ス整合に注意が払われる。インピーダンスの不整合が生
じると多大な信号損失を招くため、ＦＭ受信における性
能にとってこれは重大な問題である。更にアンテナ装置
の設計を複雑化するのは、装置のアンテナ部品のインピ
ーダンスが、ＦＭ周波数帯域において大きく変動し得る
ことである。これは、単一のコンデンサのような単純な
インピーダンス整合では、周波数帯域全体にわたるＦＭ
受信の全体的な性能に関する問題には対処できないこと
を意味する。
素のインピーダンス整合、特に、無線機、アンテナおよ
びこれら２構成要素間のフィードラインのインピーダン
ス整合に注意が払われる。インピーダンスの不整合が生
じると多大な信号損失を招くため、ＦＭ受信における性
能にとってこれは重大な問題である。更にアンテナ装置
の設計を複雑化するのは、装置のアンテナ部品のインピ
ーダンスが、ＦＭ周波数帯域において大きく変動し得る
ことである。これは、単一のコンデンサのような単純な
インピーダンス整合では、周波数帯域全体にわたるＦＭ
受信の全体的な性能に関する問題には対処できないこと
を意味する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ガラスアンテナでは、
アンテナのインピーダンスは、典型的に無線機やフィー
ドラインにうまく整合できない。アンテナ設計者がこの
問題に対処した方法の１つに、例えば、Nagy et al. の
米国特許第５，０８３，１３５号および第５，５２８，
３１４号に開示されているように、所望のインピーダン
スを有するようにアンテナを設計するというものがあ
る。アンテナを所定のインピーダンスに設計することに
よってアンテナの性能は改善されるが、先に論じたよう
にインピーダンスは、通常、周波数に基づいてＦＭ帯域
にわたって変動するので、ＦＭ周波数帯域全体で考える
と、このアンテナの設計は最適ではない場合もある。加
えて、所定のインピーダンスを有するようにアンテナを
設計すると、特定のアンテナ装置における特定の無線機
およびフィードラインならびにフロントガラスが実装さ
れる車両に特定して各アンテナを設計しなければならな
い。
アンテナのインピーダンスは、典型的に無線機やフィー
ドラインにうまく整合できない。アンテナ設計者がこの
問題に対処した方法の１つに、例えば、Nagy et al. の
米国特許第５，０８３，１３５号および第５，５２８，
３１４号に開示されているように、所望のインピーダン
スを有するようにアンテナを設計するというものがあ
る。アンテナを所定のインピーダンスに設計することに
よってアンテナの性能は改善されるが、先に論じたよう
にインピーダンスは、通常、周波数に基づいてＦＭ帯域
にわたって変動するので、ＦＭ周波数帯域全体で考える
と、このアンテナの設計は最適ではない場合もある。加
えて、所定のインピーダンスを有するようにアンテナを
設計すると、特定のアンテナ装置における特定の無線機
およびフィードラインならびにフロントガラスが実装さ
れる車両に特定して各アンテナを設計しなければならな
い。
【０００５】したがって、車両および／または装置内で
使用される構成要素の種類に基づいてアンテナ装置を再
設計しなくてもよく、特にＦＭ周波数に対して性能の改
善を図った車両用ガラスアンテナ装置を提供することが
できれば有利であろう。
使用される構成要素の種類に基づいてアンテナ装置を再
設計しなくてもよく、特にＦＭ周波数に対して性能の改
善を図った車両用ガラスアンテナ装置を提供することが
できれば有利であろう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、受信の改善を
図ったガラスアンテナ装置を提供する。このガラスアン
テナ装置は、ガラス基板と、前記基板の主面に沿って配
置された少なくとも１つの導電性アンテナ素子であっ
て、所与の周波数帯域において変動するインピーダンス
を有する前記アンテナ素子と、ガラス基板に固着された
インピーダンス整合ネットワークであって、アンテナ素
子の一部に電気的に結合されるような位置で固着された
インピーダンス整合ネットワークと、ネットワークを電
磁エネルギ送信および／または受信部のフィードライン
に電気的に層誤接続する手段とを含む。インピーダンス
整合ネットワークは、アンテナ素子のインピーダンスを
所望のインピーダンスに変換するために用いられる。本
発明の一特定実施例では、インピーダンス整合ネットワ
ークは、コネクタの一部であり、プリント回路基板の第
１主面に沿って形成される。ネットワークは、導電性コ
ーティングを含む基板の対向する主面に電気的に接続さ
れる。コネクタは、インピーダンス整合ネットワークを
アンテナ素子に電気的に結合するような位置においてガ
ラス基板に固着される。インピーダンス整合ネットワー
クは、受動または能動インピーダンス整合ネットワーク
のいずれでもよい。ガラスアンテナは、積層状フロント
ガラス内に組み込むことができる。この場合、ガラス基
板が、第１ガラス層であり、更に、この第１ガラス層に
固着された第２ガラスを含み、アンテナ素子をこれらの
層の間に配置する。
図ったガラスアンテナ装置を提供する。このガラスアン
テナ装置は、ガラス基板と、前記基板の主面に沿って配
置された少なくとも１つの導電性アンテナ素子であっ
て、所与の周波数帯域において変動するインピーダンス
を有する前記アンテナ素子と、ガラス基板に固着された
インピーダンス整合ネットワークであって、アンテナ素
子の一部に電気的に結合されるような位置で固着された
インピーダンス整合ネットワークと、ネットワークを電
磁エネルギ送信および／または受信部のフィードライン
に電気的に層誤接続する手段とを含む。インピーダンス
整合ネットワークは、アンテナ素子のインピーダンスを
所望のインピーダンスに変換するために用いられる。本
発明の一特定実施例では、インピーダンス整合ネットワ
ークは、コネクタの一部であり、プリント回路基板の第
１主面に沿って形成される。ネットワークは、導電性コ
ーティングを含む基板の対向する主面に電気的に接続さ
れる。コネクタは、インピーダンス整合ネットワークを
アンテナ素子に電気的に結合するような位置においてガ
ラス基板に固着される。インピーダンス整合ネットワー
クは、受動または能動インピーダンス整合ネットワーク
のいずれでもよい。ガラスアンテナは、積層状フロント
ガラス内に組み込むことができる。この場合、ガラス基
板が、第１ガラス層であり、更に、この第１ガラス層に
固着された第２ガラスを含み、アンテナ素子をこれらの
層の間に配置する。
【０００７】また、本発明は、アンテナを電磁エネルギ
送信および／または受信部のフィードラインに接続する
コネクタを提供する。このコネクタは、インピーダンス
整合ネットワークと、前記コネクタを前記電磁エネルギ
送信および／または受信部の前記フィードラインに接続
する手段とを含む。本発明の一特定実施例では、インピ
ーダンス整合ネットワークは、プリント回路基板の第１
主面に沿って形成される。基板の対向する主面は、導電
性コーティングを含み、ネットワークは、前記コーティ
ングを施した側に電気的に接続される。更に、コネクタ
は、当該コネクタを電磁エネルギ送信および／または受
信部のフィードラインに接続する手段を含む。
送信および／または受信部のフィードラインに接続する
コネクタを提供する。このコネクタは、インピーダンス
整合ネットワークと、前記コネクタを前記電磁エネルギ
送信および／または受信部の前記フィードラインに接続
する手段とを含む。本発明の一特定実施例では、インピ
ーダンス整合ネットワークは、プリント回路基板の第１
主面に沿って形成される。基板の対向する主面は、導電
性コーティングを含み、ネットワークは、前記コーティ
ングを施した側に電気的に接続される。更に、コネクタ
は、当該コネクタを電磁エネルギ送信および／または受
信部のフィードラインに接続する手段を含む。
【０００８】また、本発明は透明アンテナ装置の製造方
法も提供する。この製造方法は、少なくとも１つの導電
性アンテナ素子を剛性透明基板の主面に沿って配置する
ステップと、インピーダンス整合ネットワークを前記基
板上において該インピーダンス整合ネットワークを前記
アンテナ素子の一部に電気的に結合するような位置で固
着するステップと、前記ネットワークを電磁エネルギ送
信および／または受信部のフィードラインに電気的に相
互接続するステップとから成る。アンテナ素子は、所与
の周波数帯域にわたって変動するインピーダンスを与
え、インピーダンス整合ネットワークは、アンテナ素子
のインピーダンスを所望のインピーダンスに変換する。
法も提供する。この製造方法は、少なくとも１つの導電
性アンテナ素子を剛性透明基板の主面に沿って配置する
ステップと、インピーダンス整合ネットワークを前記基
板上において該インピーダンス整合ネットワークを前記
アンテナ素子の一部に電気的に結合するような位置で固
着するステップと、前記ネットワークを電磁エネルギ送
信および／または受信部のフィードラインに電気的に相
互接続するステップとから成る。アンテナ素子は、所与
の周波数帯域にわたって変動するインピーダンスを与
え、インピーダンス整合ネットワークは、アンテナ素子
のインピーダンスを所望のインピーダンスに変換する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明は、受信を改善したガラス
アンテナ装置および、このアンテナ装置の製造方法を提
供するものであり、自動車のフロントガラスに組み込ま
れるアンテナ装置と組み合わせて開示する。しかしなが
ら、本発明は、例えば、セルラ電話機またはテレビジョ
ンのアンテナ装置のように、システムの構成要素のイン
ピーダンスを整合し、広い周波数帯域にわたる性能の最
適化を図ることが重要な他の送信および／または受信ア
ンテナ装置にも使用可能であることは認められよう。
アンテナ装置および、このアンテナ装置の製造方法を提
供するものであり、自動車のフロントガラスに組み込ま
れるアンテナ装置と組み合わせて開示する。しかしなが
ら、本発明は、例えば、セルラ電話機またはテレビジョ
ンのアンテナ装置のように、システムの構成要素のイン
ピーダンスを整合し、広い周波数帯域にわたる性能の最
適化を図ることが重要な他の送信および／または受信ア
ンテナ装置にも使用可能であることは認められよう。
【００１０】図１は、外側ガラス層１４および内側ガラ
ス層１６によって形成された積層状の車両のフロントガ
ラス１２を含むアンテナ装置１０を示す。ガラス層１
４，１６は、好ましくは、ボリビニル・ブチラール(pol
yvinyl butyral) のような、熱可塑性中間層１８によっ
て一体接合されている。層１４，１６は、例えば、アク
リル、ポリカーボネートのような他の透明な剛性物質で
もよく、またフロントガラス１２は、異なる透明な剛性
物質の組み合わせを含んでもよい。更に、フロントガラ
ス１２は、少なくとも１つのアンテナ素子２０を含む。
図１に示す特定のアンテナ構成では、アンテナ素子２０
は、当技術では公知のいずれかの方法でガラス層１４の
表面２２に被着された透明な導電性コーティングであ
り、通常フロントガラス１２の中央部分を占める。コー
ティングは、例えば、Gillery et al.の米国特許第３，
６５５，５４５号、Gillery の米国特許第３，９６２，
４８８号およびFinleyの米国特許第４，８９８，７８９
号に開示されているような、単一層または多層の金属含
有コーティングとすればよい。アンテナ素子２０は、図
１に示すものとは異なる構成を有してもよいことは認め
られよう。例えば、アンテナ素子２０は、米国特許第
５，０８３，１３５号に開示されているような、Ｔ字状
としてもよく、あるいは米国特許第５，５２８，５１４
号に開示されているような種々の形状を有する多数の素
子を含んでもよい。更に、フロントガラス１２は、装飾
用の縁取り（図示せず）を含み、フロントガラス１２の
外枠の縁部に接着してもよい。この縁取りは、典型的に
はセラミック塗装で形成され、内側層１６の表面２４に
被着される。
ス層１６によって形成された積層状の車両のフロントガ
ラス１２を含むアンテナ装置１０を示す。ガラス層１
４，１６は、好ましくは、ボリビニル・ブチラール(pol
yvinyl butyral) のような、熱可塑性中間層１８によっ
て一体接合されている。層１４，１６は、例えば、アク
リル、ポリカーボネートのような他の透明な剛性物質で
もよく、またフロントガラス１２は、異なる透明な剛性
物質の組み合わせを含んでもよい。更に、フロントガラ
ス１２は、少なくとも１つのアンテナ素子２０を含む。
図１に示す特定のアンテナ構成では、アンテナ素子２０
は、当技術では公知のいずれかの方法でガラス層１４の
表面２２に被着された透明な導電性コーティングであ
り、通常フロントガラス１２の中央部分を占める。コー
ティングは、例えば、Gillery et al.の米国特許第３，
６５５，５４５号、Gillery の米国特許第３，９６２，
４８８号およびFinleyの米国特許第４，８９８，７８９
号に開示されているような、単一層または多層の金属含
有コーティングとすればよい。アンテナ素子２０は、図
１に示すものとは異なる構成を有してもよいことは認め
られよう。例えば、アンテナ素子２０は、米国特許第
５，０８３，１３５号に開示されているような、Ｔ字状
としてもよく、あるいは米国特許第５，５２８，５１４
号に開示されているような種々の形状を有する多数の素
子を含んでもよい。更に、フロントガラス１２は、装飾
用の縁取り（図示せず）を含み、フロントガラス１２の
外枠の縁部に接着してもよい。この縁取りは、典型的に
はセラミック塗装で形成され、内側層１６の表面２４に
被着される。
【００１１】先に論じたアンテナ素子２０は、透明コー
ティングであるが、アンテナ素子がフロントガラス１２
の主要視覚領域には位置付けられなかったり、あるいは
フロントガラスの主要視覚領域を妨害しないのであれ
ば、アンテナ素子２０は、例えば、銀含有セラミック塗
料、ワイヤ、金属泊等のように、不透明な導電性物質で
もよい。加えて、アンテナ素子２０は、コーティング、
ワイヤおよび／またはセラミック・アンテナ素子の組み
合わせを含んでもよい。
ティングであるが、アンテナ素子がフロントガラス１２
の主要視覚領域には位置付けられなかったり、あるいは
フロントガラスの主要視覚領域を妨害しないのであれ
ば、アンテナ素子２０は、例えば、銀含有セラミック塗
料、ワイヤ、金属泊等のように、不透明な導電性物質で
もよい。加えて、アンテナ素子２０は、コーティング、
ワイヤおよび／またはセラミック・アンテナ素子の組み
合わせを含んでもよい。
【００１２】アンテナ素子は、透明な剛性層の主面に固
着しなくてもよいことは認められよう。即ち、アンテナ
素子は、可撓性層に組み込んでもよい。例えば、アンテ
ナワイヤまたは導電性コーティングを中間層１８上また
は中間層１８内に配置してもよい。しかしながら、これ
は本発明を限定するものではない。また、Hood et al.
の米国特許第５，３０６，５４７号に開示されているよ
うに、アンテナ素子をポリエステル膜（ＰＥＴ）のよう
な可撓性基板に被着し、更に、この可撓性基板を中間層
１８に組み込むことも考えられる。
着しなくてもよいことは認められよう。即ち、アンテナ
素子は、可撓性層に組み込んでもよい。例えば、アンテ
ナワイヤまたは導電性コーティングを中間層１８上また
は中間層１８内に配置してもよい。しかしながら、これ
は本発明を限定するものではない。また、Hood et al.
の米国特許第５，３０６，５４７号に開示されているよ
うに、アンテナ素子をポリエステル膜（ＰＥＴ）のよう
な可撓性基板に被着し、更に、この可撓性基板を中間層
１８に組み込むことも考えられる。
【００１３】引き続き図１を参照する。この特定形状で
は、アンテナ２０の形状は、基本的に四角形であり、フ
ロントガラス１２の周辺縁からは離間していることが好
ましい。アンテナ素子２０およびあらゆる追加のアンテ
ナ素子の正確な形状および位置は、フロントガラス１２
が実装される車両の設計、フロントガラスの実装角度、
コーティングの抵抗率、送信および受信対象の信号の種
類ならびに所望のアンテナ性能によって部分的に決定さ
れる。これら透明ガラスアンテナに対する設計における
種々の検討対象は、米国特許第４，７６８，０３７号、
第４，８４９，７６６号および第５，０８３，１３５号
において論じられている。
は、アンテナ２０の形状は、基本的に四角形であり、フ
ロントガラス１２の周辺縁からは離間していることが好
ましい。アンテナ素子２０およびあらゆる追加のアンテ
ナ素子の正確な形状および位置は、フロントガラス１２
が実装される車両の設計、フロントガラスの実装角度、
コーティングの抵抗率、送信および受信対象の信号の種
類ならびに所望のアンテナ性能によって部分的に決定さ
れる。これら透明ガラスアンテナに対する設計における
種々の検討対象は、米国特許第４，７６８，０３７号、
第４，８４９，７６６号および第５，０８３，１３５号
において論じられている。
【００１４】図２および図３を参照すると、アンテナ・
フィード構成２６が、例えば同軸ケーブル３０のような
フィードラインを介して、アンテナ２０および電磁エネ
ルギ送信および／または受信部２８（図１にのみ示す）
間の接続を行う。フィードラインは、アンテナ装置１０
内にインピーダンス整合ネットワークを組み込むもので
ある。これについては、以下で更に詳細に述べることに
する。本発明の好適実施例では、アンテナフィード構成
２６は、フロントガラス１２に固着されたコネクタ３２
を含む。コネクタ３２についても、以下で更に詳細に述
べる。電磁エネルギ送信および／または受信部２８は、
無線機、セルラ電話機、テレビジョン、全地球測位シス
テム、またはアンテナ素子２０を用いて信号の送信およ
び／または受信を行う他のいずれかのタイプのシステム
とすることができる。必ずしも必要ではないが、図１に
示す特定のアンテナ構成では、コネクタ３２は、フロン
トガラス１２の上縁３４に沿って配置されている。フィ
ード構成２６のコネクタ３２およびアンテナ素子２０間
の接続構成は、コネクタ３２が層１４，１６間に積層さ
れないように行う。このようにして、フロントガラス１
２内にコネクタが積層された場合に発生する閉じ込め空
気(entrapped air) の問題を解消する。即ち、図１ない
し図３に示すように、フロントガラス１２の上縁３４に
沿って、内側層１６の外側に切り欠き領域３６を切除す
る。コネクタ構成の一特定実施例では、中間層１８の対
応する部分は、切り欠き領域３６から除去される。コネ
クタ３２は、切り欠き領域３６内に達するアンテナ素子
２０の一部分に接着されると共に電気的に結合される。
切り欠き領域３６には、封止材３８が充填され、コネク
タ３２適所に一層強力に固着されると共に切り欠き領域
３６を封止する。これについては、以下で更に詳細に説
明する。アンテナおよび切り欠き領域の構成が、アンテ
ナ素子２０の一部が切り欠き領域３６を通過するように
なっている場合、コネクタ３２を直接アンテナ素子２０
に固着する。また、代替案として、アンテナフィード装
置２６は、アンテナ素子２０を切り欠き領域３６まで延
長させる延長部４０を含んでもよい。これにより、延長
部４０を介して、コネクタ３２をアンテナ素子２０に電
気的に結合する構成も得られる。アンテナの設計によっ
ては、延長部４０をアンテナ素子としてもしなくてもよ
い。尚、本明細書において、コネクタまたはインピーダ
ンス整合ネットワークを電気的にアンテナ素子２０に結
合すると述べる場合、結合は、直接アンテナ素子２０
に、あるいは先に論じたように延長部４０を介してアン
テナ素子２０に行ってもよいことは認められよう。必ず
しも必要ではないが、延長部４０は、アンテナ素子２０
と同じ物質で作るとよい。アンテナ素子２０または延長
部４０は、切り欠き領域３６におけるフロントガラス１
２の縁３４まで達するべきでなく、縁３４から少なくと
も１ｍｍのところで終端し、導電性のアンテナ素子が封
止材３８によって切り欠き領域３６内で完全に封止さ
れ、縁３４に沿ったアンテナ素子２０の劣化防止を保証
することが好ましい。
フィード構成２６が、例えば同軸ケーブル３０のような
フィードラインを介して、アンテナ２０および電磁エネ
ルギ送信および／または受信部２８（図１にのみ示す）
間の接続を行う。フィードラインは、アンテナ装置１０
内にインピーダンス整合ネットワークを組み込むもので
ある。これについては、以下で更に詳細に述べることに
する。本発明の好適実施例では、アンテナフィード構成
２６は、フロントガラス１２に固着されたコネクタ３２
を含む。コネクタ３２についても、以下で更に詳細に述
べる。電磁エネルギ送信および／または受信部２８は、
無線機、セルラ電話機、テレビジョン、全地球測位シス
テム、またはアンテナ素子２０を用いて信号の送信およ
び／または受信を行う他のいずれかのタイプのシステム
とすることができる。必ずしも必要ではないが、図１に
示す特定のアンテナ構成では、コネクタ３２は、フロン
トガラス１２の上縁３４に沿って配置されている。フィ
ード構成２６のコネクタ３２およびアンテナ素子２０間
の接続構成は、コネクタ３２が層１４，１６間に積層さ
れないように行う。このようにして、フロントガラス１
２内にコネクタが積層された場合に発生する閉じ込め空
気(entrapped air) の問題を解消する。即ち、図１ない
し図３に示すように、フロントガラス１２の上縁３４に
沿って、内側層１６の外側に切り欠き領域３６を切除す
る。コネクタ構成の一特定実施例では、中間層１８の対
応する部分は、切り欠き領域３６から除去される。コネ
クタ３２は、切り欠き領域３６内に達するアンテナ素子
２０の一部分に接着されると共に電気的に結合される。
切り欠き領域３６には、封止材３８が充填され、コネク
タ３２適所に一層強力に固着されると共に切り欠き領域
３６を封止する。これについては、以下で更に詳細に説
明する。アンテナおよび切り欠き領域の構成が、アンテ
ナ素子２０の一部が切り欠き領域３６を通過するように
なっている場合、コネクタ３２を直接アンテナ素子２０
に固着する。また、代替案として、アンテナフィード装
置２６は、アンテナ素子２０を切り欠き領域３６まで延
長させる延長部４０を含んでもよい。これにより、延長
部４０を介して、コネクタ３２をアンテナ素子２０に電
気的に結合する構成も得られる。アンテナの設計によっ
ては、延長部４０をアンテナ素子としてもしなくてもよ
い。尚、本明細書において、コネクタまたはインピーダ
ンス整合ネットワークを電気的にアンテナ素子２０に結
合すると述べる場合、結合は、直接アンテナ素子２０
に、あるいは先に論じたように延長部４０を介してアン
テナ素子２０に行ってもよいことは認められよう。必ず
しも必要ではないが、延長部４０は、アンテナ素子２０
と同じ物質で作るとよい。アンテナ素子２０または延長
部４０は、切り欠き領域３６におけるフロントガラス１
２の縁３４まで達するべきでなく、縁３４から少なくと
も１ｍｍのところで終端し、導電性のアンテナ素子が封
止材３８によって切り欠き領域３６内で完全に封止さ
れ、縁３４に沿ったアンテナ素子２０の劣化防止を保証
することが好ましい。
【００１５】既に述べたように、アンテナ装置のアンテ
ナ部品のインピーダンスは、他のシステム構成要素のイ
ンピーダンスと整合し、アンテナ装置の性能の最適化を
図ることが重要である。本発明では、この最適化を達成
するに当たり、インピーダンス整合ネットワークをアン
テナ装置に組み込み、特に、このネットワークをプリン
ト回路基板の形状で備え、これをフィード構成２６のコ
ネクタ３２に組み込むと共に直接フロントガラス１２に
固着するようにした。インピーダンス整合ネットワーク
は、アンテナが発生する無線周波数エネルギの全てを結
合し、それを無線機が使用可能とするように作用する。
加えて、フロントガラス１２のアンテナ素子２０に固着
されているコネクタ３２にインピーダンス整合ネットワ
ークを組み込むことによって、アンテナからインピーダ
ンス整合ネットワークに転送される信号の損失は、無視
し得る程度となる。
ナ部品のインピーダンスは、他のシステム構成要素のイ
ンピーダンスと整合し、アンテナ装置の性能の最適化を
図ることが重要である。本発明では、この最適化を達成
するに当たり、インピーダンス整合ネットワークをアン
テナ装置に組み込み、特に、このネットワークをプリン
ト回路基板の形状で備え、これをフィード構成２６のコ
ネクタ３２に組み込むと共に直接フロントガラス１２に
固着するようにした。インピーダンス整合ネットワーク
は、アンテナが発生する無線周波数エネルギの全てを結
合し、それを無線機が使用可能とするように作用する。
加えて、フロントガラス１２のアンテナ素子２０に固着
されているコネクタ３２にインピーダンス整合ネットワ
ークを組み込むことによって、アンテナからインピーダ
ンス整合ネットワークに転送される信号の損失は、無視
し得る程度となる。
【００１６】インピーダンス整合ネットワークを使用す
ることにより、付加的な利点も得られる。アンテナの出
力インピーダンスを整合ネットワークによって操作する
ので、システム全体のアンテナ素子の設計における柔軟
性が向上する。即ち、所望のインピーダンス、例えば、
無線機２８および同軸ケーブル３０のインピーダンスに
密接に整合する値を有するようにアンテナを設計するこ
とは、もはや不要である。何故なら、インピーダンス整
合ネットワークが同じ機能を果たすからである。更に、
インピーダンス整合ネットワークは、ＦＭ周波数帯域全
体にわたって、インピーダンス整合を改善するので、ア
ンテナ素子２０から無線機２８への電力転送は一層効率
的となる。
ることにより、付加的な利点も得られる。アンテナの出
力インピーダンスを整合ネットワークによって操作する
ので、システム全体のアンテナ素子の設計における柔軟
性が向上する。即ち、所望のインピーダンス、例えば、
無線機２８および同軸ケーブル３０のインピーダンスに
密接に整合する値を有するようにアンテナを設計するこ
とは、もはや不要である。何故なら、インピーダンス整
合ネットワークが同じ機能を果たすからである。更に、
インピーダンス整合ネットワークは、ＦＭ周波数帯域全
体にわたって、インピーダンス整合を改善するので、ア
ンテナ素子２０から無線機２８への電力転送は一層効率
的となる。
【００１７】本発明では、インピーダンス整合ネットワ
ークは、受動インピーダンス整合ネットワークでも、能
動インピーダンス整合ネットワークでもよい。受動イン
ピーダンス整合ネットワークとは、例えば、コンデンサ
やインダクタのような電気部品の組み合わせを用いて、
ＦＭ信号をいくつかの波長帯域に分割し、各帯域のイン
ピーダンスを無線機２８および同軸ケーブル３０のイン
ピーダンスに近づけるように変化させる回路のことであ
る。図４は、代表的な受動インピーダンス整合ネットワ
ーク４２を示すが、これは本発明を限定するものではな
い。この受動インピーダンス整合ネットワーク４２は、
インダクタＬ１ＰないしＬ５ＰおよびコンデンサＣ１Ｐ
ないしＣ５Ｐを用いて、ＦＭ信号のための標準的な二重
ＰＩネットワークを形成する。各脚部(leg) はインダク
タンスおよび／またはキャパシタンスを有することがで
きる。追加のインダクタＬ６ＰおよびコンデンサＣ６Ｐ
を用いて、ＡＭ信号をネットワーク４２周囲に搬送す
る。アンテナのインピーダンスは、異なる周波数では変
化するので、受動インピーダンス整合ネットワークは、
かかるインピーダンス整合ネットワークがないアンテナ
装置より格段に改善された性能をもたらすものではある
が、１つの妥協案を示し得るに過ぎないことは認められ
よう。加えて、受動インピーダンス整合ネットワーク４
２の構成要素の電気的特性は、同様に設計されたアンテ
ナが実装される車両によっては変動する可能性がある。
何故なら、アンテナ装置１０のインピーダンスは、部分
的に車体の設計を基準とするからである。更に、車両お
よびアンテナの設計によっては、図４に示す構成の受動
インピーダンス整合ネットワーク４２の電気部品の内、
あるものが不要の場合もある。受動インピーダンス整合
ネットワークを用いることの利点は、回路を動作させる
ために追加の電力を必要としないことである。表１は、
図４に示す構成の受動インピーダンス整合ネットワーク
４２の一例を示すものである。電気部品の値は、選択し
た周波数において測定したアンテナインピーダンスを取
り込み、これら部品の値を変化させながら所望の整合を
得る双方向プロセスを用いるコンピュータプログラムを
使用することによってモデル化したものである。
ークは、受動インピーダンス整合ネットワークでも、能
動インピーダンス整合ネットワークでもよい。受動イン
ピーダンス整合ネットワークとは、例えば、コンデンサ
やインダクタのような電気部品の組み合わせを用いて、
ＦＭ信号をいくつかの波長帯域に分割し、各帯域のイン
ピーダンスを無線機２８および同軸ケーブル３０のイン
ピーダンスに近づけるように変化させる回路のことであ
る。図４は、代表的な受動インピーダンス整合ネットワ
ーク４２を示すが、これは本発明を限定するものではな
い。この受動インピーダンス整合ネットワーク４２は、
インダクタＬ１ＰないしＬ５ＰおよびコンデンサＣ１Ｐ
ないしＣ５Ｐを用いて、ＦＭ信号のための標準的な二重
ＰＩネットワークを形成する。各脚部(leg) はインダク
タンスおよび／またはキャパシタンスを有することがで
きる。追加のインダクタＬ６ＰおよびコンデンサＣ６Ｐ
を用いて、ＡＭ信号をネットワーク４２周囲に搬送す
る。アンテナのインピーダンスは、異なる周波数では変
化するので、受動インピーダンス整合ネットワークは、
かかるインピーダンス整合ネットワークがないアンテナ
装置より格段に改善された性能をもたらすものではある
が、１つの妥協案を示し得るに過ぎないことは認められ
よう。加えて、受動インピーダンス整合ネットワーク４
２の構成要素の電気的特性は、同様に設計されたアンテ
ナが実装される車両によっては変動する可能性がある。
何故なら、アンテナ装置１０のインピーダンスは、部分
的に車体の設計を基準とするからである。更に、車両お
よびアンテナの設計によっては、図４に示す構成の受動
インピーダンス整合ネットワーク４２の電気部品の内、
あるものが不要の場合もある。受動インピーダンス整合
ネットワークを用いることの利点は、回路を動作させる
ために追加の電力を必要としないことである。表１は、
図４に示す構成の受動インピーダンス整合ネットワーク
４２の一例を示すものである。電気部品の値は、選択し
た周波数において測定したアンテナインピーダンスを取
り込み、これら部品の値を変化させながら所望の整合を
得る双方向プロセスを用いるコンピュータプログラムを
使用することによってモデル化したものである。
【表１】 ＬＡＰに選択した値は、この部品がネットワークの本特
定実施例には含まれないことを表していることは、当業
者には認められよう。
定実施例には含まれないことを表していることは、当業
者には認められよう。
【００１８】能動インピーダンス整合ネットワークと
は、比較的高い入力インピーダンスを有し、出力インピ
ーダンスが制御される増幅器を内蔵した回路のことであ
る。出力インピーダンスは、所望値、例えば、無線機２
８のインピーダンスに整合され、無線機２８への信号転
送を最適化する。受動インピーダンス整合ネットワーク
および能動インピーダンス整合ネットワーク間の大きな
相違の１つは、後者は要求された出力インピーダンスを
生成するためには追加電力を必要とすることである。能
動整合ネットワークに必要とされる電力は、１２ボルト
の自動車用電力から約２ｍＡ程度であると考えられる。
加えて、受動インピーダンス整合ネットワークに関して
先に述べたようにＦＭ周波数帯域をいくつかの狭い周波
数帯域に分割するのではなく、能動インピーダンス整合
ネットワークは、無線周波数には無関係にアンテナ部品
のインピーダンスを所望値に変換する。図５は、代表的
な能動インピーダンス整合ネットワーク４４を示すが、
これは本発明を限定するものではない。能動整合ネット
ワーク４４の基本的な回路は、低ノイズで低コストのＲ
ＦトランジスタＱ１Ａを用いた、標準的な一般のエミッ
タ増幅器である。アンテナ素子２０からの信号は、コン
デンサＣ３Ａに結合され、トランジスタのバイアスが、
アンテナ素子２０を形成する導電性コーティングへのＤ
Ｃ漏れによる影響を全く受けないことを保証する。トラ
ンジスタバイアスは、ベース抵抗Ｒ４Ａ，Ｒ５Ａおよび
エミッタ抵抗Ｒ６Ａによって発生される。周波数応答お
よび利得は、主にコンデンサＣ４Ａおよび抵抗Ｒ７Ａに
よって決定される。ＦＭ周波数においてネットワークの
利得を増大するためには、Ｒ７Ａの値を小さくし、逆に
ＦＭ周波数においてネットワークの利得を減少させるに
は、Ｒ７Ａの値を大きくする。ＦＭ利得を更に増大する
ためには、この能動ネットワークの特定実施例に組み込
むコンデンサＣ６Ａの値を１０ないし２２０ピコファラ
ッドの範囲とすればよい。ＡＭ周波数において利得を増
大するためには、Ｃ４Ａの値を大きくする。ネットワー
クの出力は、コンデンサＣ５Ａを介して無線機２８に容
量的に結合されているので、無線機２８が容量的に結合
されないと、出力を短絡(short out)することになる。
また、これは、能動インピーダンス整合ネットワーク４
４に必要とされる電力をケーブル３０を通じて供給可能
とする。整合ネットワーク４４への電力は、抵抗Ｒ１Ａ
およびツエナーダイオードＤ１Ａを介して供給され、車
両の電装品からの高い漏れ電圧に対する保護を行う。コ
ンデンサＣ１Ａは、ノイズ除去(noise filtering) のた
めに設けられている。抵抗Ｒ２ＡおよびコンデンサＣ２
Ａは、無線周波数における分離を行い、トランジスタＲ
３Ａは、トランジスタ負荷である。インダクタＬ１を用
いて利得を更に大きくしてもよい。能動インピーダンス
整合ネットワークを用いる利点の１つに、異なるフロン
トガラスアンテナおよび／または車両の設計に対して、
部品の変更を必要としないことがあげられる。何故な
ら、出力インピーダンスのアンテナや車両の設計に対す
る感度が低いからである。能動インピーダンス整合ネッ
トワークは、アンテナ部品のインピーダンスの広い変動
範囲にわたり、所定の出力インピーダンスを与える。し
たがって、アンテナ装置全体の設計に対する柔軟性が高
くなる。加えて、能動整合ネットワークは、その信号増
幅のために、ＡＭ性能を高めるためにも用いることがで
き、更にインピーダンス変動範囲が広いアンテナについ
ては特に、受動整合ネットワークよりも全体的な性能向
上が得られる。表２は、図５に示す構成の能動インピー
ダンス整合ネットワーク４４の一例を示す。
は、比較的高い入力インピーダンスを有し、出力インピ
ーダンスが制御される増幅器を内蔵した回路のことであ
る。出力インピーダンスは、所望値、例えば、無線機２
８のインピーダンスに整合され、無線機２８への信号転
送を最適化する。受動インピーダンス整合ネットワーク
および能動インピーダンス整合ネットワーク間の大きな
相違の１つは、後者は要求された出力インピーダンスを
生成するためには追加電力を必要とすることである。能
動整合ネットワークに必要とされる電力は、１２ボルト
の自動車用電力から約２ｍＡ程度であると考えられる。
加えて、受動インピーダンス整合ネットワークに関して
先に述べたようにＦＭ周波数帯域をいくつかの狭い周波
数帯域に分割するのではなく、能動インピーダンス整合
ネットワークは、無線周波数には無関係にアンテナ部品
のインピーダンスを所望値に変換する。図５は、代表的
な能動インピーダンス整合ネットワーク４４を示すが、
これは本発明を限定するものではない。能動整合ネット
ワーク４４の基本的な回路は、低ノイズで低コストのＲ
ＦトランジスタＱ１Ａを用いた、標準的な一般のエミッ
タ増幅器である。アンテナ素子２０からの信号は、コン
デンサＣ３Ａに結合され、トランジスタのバイアスが、
アンテナ素子２０を形成する導電性コーティングへのＤ
Ｃ漏れによる影響を全く受けないことを保証する。トラ
ンジスタバイアスは、ベース抵抗Ｒ４Ａ，Ｒ５Ａおよび
エミッタ抵抗Ｒ６Ａによって発生される。周波数応答お
よび利得は、主にコンデンサＣ４Ａおよび抵抗Ｒ７Ａに
よって決定される。ＦＭ周波数においてネットワークの
利得を増大するためには、Ｒ７Ａの値を小さくし、逆に
ＦＭ周波数においてネットワークの利得を減少させるに
は、Ｒ７Ａの値を大きくする。ＦＭ利得を更に増大する
ためには、この能動ネットワークの特定実施例に組み込
むコンデンサＣ６Ａの値を１０ないし２２０ピコファラ
ッドの範囲とすればよい。ＡＭ周波数において利得を増
大するためには、Ｃ４Ａの値を大きくする。ネットワー
クの出力は、コンデンサＣ５Ａを介して無線機２８に容
量的に結合されているので、無線機２８が容量的に結合
されないと、出力を短絡(short out)することになる。
また、これは、能動インピーダンス整合ネットワーク４
４に必要とされる電力をケーブル３０を通じて供給可能
とする。整合ネットワーク４４への電力は、抵抗Ｒ１Ａ
およびツエナーダイオードＤ１Ａを介して供給され、車
両の電装品からの高い漏れ電圧に対する保護を行う。コ
ンデンサＣ１Ａは、ノイズ除去(noise filtering) のた
めに設けられている。抵抗Ｒ２ＡおよびコンデンサＣ２
Ａは、無線周波数における分離を行い、トランジスタＲ
３Ａは、トランジスタ負荷である。インダクタＬ１を用
いて利得を更に大きくしてもよい。能動インピーダンス
整合ネットワークを用いる利点の１つに、異なるフロン
トガラスアンテナおよび／または車両の設計に対して、
部品の変更を必要としないことがあげられる。何故な
ら、出力インピーダンスのアンテナや車両の設計に対す
る感度が低いからである。能動インピーダンス整合ネッ
トワークは、アンテナ部品のインピーダンスの広い変動
範囲にわたり、所定の出力インピーダンスを与える。し
たがって、アンテナ装置全体の設計に対する柔軟性が高
くなる。加えて、能動整合ネットワークは、その信号増
幅のために、ＡＭ性能を高めるためにも用いることがで
き、更にインピーダンス変動範囲が広いアンテナについ
ては特に、受動整合ネットワークよりも全体的な性能向
上が得られる。表２は、図５に示す構成の能動インピー
ダンス整合ネットワーク４４の一例を示す。
【表２】
【００１９】インピーダンス整合ネットワーク４２，４
４は、使用可能な代表的ネットワークであり、異なるタ
イプおよび異なる数の部品を有する受動および能動イン
ピーダンス整合ネットワークも、既に述べたように、ア
ンテナ素子２０のインピーダンスを整合即ち変換するた
めに使用可能であることは認められよう。
４は、使用可能な代表的ネットワークであり、異なるタ
イプおよび異なる数の部品を有する受動および能動イン
ピーダンス整合ネットワークも、既に述べたように、ア
ンテナ素子２０のインピーダンスを整合即ち変換するた
めに使用可能であることは認められよう。
【００２０】いずれのタイプの整合ネットワークでも、
プリント回路基板上において約０．５平方インチ（３．
２３平方センチメートル）の面積で形成することがで
き、アンテナへの接続、同軸ケーブル３０への接続およ
び典型的に車両のシャーシである接地への接続を必要と
することが考えられる。能動インピーダンス整合ネット
ワークは、更に、電力接続を必要とするが、これは別個
の電力接続から得ることも同軸ケーブル３０から得るこ
とも可能である。
プリント回路基板上において約０．５平方インチ（３．
２３平方センチメートル）の面積で形成することがで
き、アンテナへの接続、同軸ケーブル３０への接続およ
び典型的に車両のシャーシである接地への接続を必要と
することが考えられる。能動インピーダンス整合ネット
ワークは、更に、電力接続を必要とするが、これは別個
の電力接続から得ることも同軸ケーブル３０から得るこ
とも可能である。
【００２１】本発明では、インピーダンス整合ネットワ
ークは、フロントガラス１２のためのコネクタ３２に組
み込まれる。このために、本発明の一特定実施例では、
整合ネットワーク回路を回路基板４６上に形成する。回
路基板４６は、更に、同軸ケーブル３０に接続する出力
リード４８および車体に接地される接地リード５０を含
む。能動インピーダンス整合ネットワークは、更に、ネ
ットワークを電源５４に接続するリード５２を含む。電
源５４は、車両のバッテリであることが好ましい。接地
リード５０は、電源に対する接地として動作する。本発
明を限定する訳ではないが、リード４８，５０，５２
は、例えば、２０ゲージ絶縁銅線(20 gauge insulated
copper wire)のようなワイヤとすればよく、ワイヤの端
部は、回路基板４６を適正な入力装置または出力装置に
接続する追加のコネクタを含んでもよい。各ワイヤは、
図３に示すようなJASOピン５６または他の公知のタイプ
の端部コネクタのいずれかを含むことができるが、これ
は本発明を限定するものではない。代替案として、リー
ドの端部を配線ハーネス（図示せず）に組み込み、コネ
クタ３２のアンテナ装置１０に対する単一接続を設けて
もよい。コネクタ３２をアンテナ素子２０または延長部
４０に電気的に結合するためには、回路基板４６は、少
なくとも基板４６の一部がアンテナ素子２０または延長
部４０の一部を覆うように配置することが好ましい。本
発明の一特定実施例では、回路基板４６は、両面基板で
あり、第１表面５８には少なくとも表面５８の一部に金
属コーティングが施されており、その反対側の表面６０
上にはプリント回路がある。本発明を限定するのではな
いが、表面５８上の金属コーティングは、はんだ、例え
ば、錫および鉛のはんだとすることが好ましい。基板４
６上の整合ネットワークの電気部品は、図２に示すよう
に領域６２内に位置付けられる。基板４６は、表面５８
に沿って塗布される接着剤６４によって切り欠き３６内
に固着される。接着剤６４は、コネクタ３２およびアン
テナ素子２０または延長部４０間を直接電気接続する導
電性のものとすればよく、あるいは電気接続を容量的に
行う非導電性のものでもよい。接着剤６４は、いずれか
の好都合な方法で表面５８に被着すればよい。例えば、
吹きかけたり、両面テープとして被着してもよい。本発
明の一特定実施例では、接着剤６４は、Wisconsin 州Ra
cineのSpecialty Tapes から入手可能な厚さ０．００２
インチ（０．０５ｍｍ）のCD9082という導電性両面テー
プとした。コネクタ３２およびアンテナ素子２０または
延長部４０間に直接電気的な接続を行う場合は、回路基
板４６の表面積を十分に大きく取り、導電性接着剤６４
が電気的に障害を発生した場合にも、コネクタ３２がア
ンテナ素子２０または延長部４０と容量性接続を維持す
ることにより、アンテナ装置の継続動作を可能とするこ
とが望ましい場合もある。容量性接続に必要なコネクタ
３２の回路基板４６の表面積は、表面５８およびアンテ
ナ素子２０間の間隔、即ち、接着剤６４の厚さならびに
接着剤に用いられる材料のタイプを一部基準とする。基
板４６の対向面５８，６０間の電気的接続は、いずれか
の好都合な方法で行えばよく、例えば、基板４６を貫通
する開口６６を設け、対向する表面を電気的に相互接続
する。必要であれば、フロントガラス１２の外面を通じ
て見た場合に、コネクタ３２を隠すように着色剤を接着
剤６４に添加してもよい。
ークは、フロントガラス１２のためのコネクタ３２に組
み込まれる。このために、本発明の一特定実施例では、
整合ネットワーク回路を回路基板４６上に形成する。回
路基板４６は、更に、同軸ケーブル３０に接続する出力
リード４８および車体に接地される接地リード５０を含
む。能動インピーダンス整合ネットワークは、更に、ネ
ットワークを電源５４に接続するリード５２を含む。電
源５４は、車両のバッテリであることが好ましい。接地
リード５０は、電源に対する接地として動作する。本発
明を限定する訳ではないが、リード４８，５０，５２
は、例えば、２０ゲージ絶縁銅線(20 gauge insulated
copper wire)のようなワイヤとすればよく、ワイヤの端
部は、回路基板４６を適正な入力装置または出力装置に
接続する追加のコネクタを含んでもよい。各ワイヤは、
図３に示すようなJASOピン５６または他の公知のタイプ
の端部コネクタのいずれかを含むことができるが、これ
は本発明を限定するものではない。代替案として、リー
ドの端部を配線ハーネス（図示せず）に組み込み、コネ
クタ３２のアンテナ装置１０に対する単一接続を設けて
もよい。コネクタ３２をアンテナ素子２０または延長部
４０に電気的に結合するためには、回路基板４６は、少
なくとも基板４６の一部がアンテナ素子２０または延長
部４０の一部を覆うように配置することが好ましい。本
発明の一特定実施例では、回路基板４６は、両面基板で
あり、第１表面５８には少なくとも表面５８の一部に金
属コーティングが施されており、その反対側の表面６０
上にはプリント回路がある。本発明を限定するのではな
いが、表面５８上の金属コーティングは、はんだ、例え
ば、錫および鉛のはんだとすることが好ましい。基板４
６上の整合ネットワークの電気部品は、図２に示すよう
に領域６２内に位置付けられる。基板４６は、表面５８
に沿って塗布される接着剤６４によって切り欠き３６内
に固着される。接着剤６４は、コネクタ３２およびアン
テナ素子２０または延長部４０間を直接電気接続する導
電性のものとすればよく、あるいは電気接続を容量的に
行う非導電性のものでもよい。接着剤６４は、いずれか
の好都合な方法で表面５８に被着すればよい。例えば、
吹きかけたり、両面テープとして被着してもよい。本発
明の一特定実施例では、接着剤６４は、Wisconsin 州Ra
cineのSpecialty Tapes から入手可能な厚さ０．００２
インチ（０．０５ｍｍ）のCD9082という導電性両面テー
プとした。コネクタ３２およびアンテナ素子２０または
延長部４０間に直接電気的な接続を行う場合は、回路基
板４６の表面積を十分に大きく取り、導電性接着剤６４
が電気的に障害を発生した場合にも、コネクタ３２がア
ンテナ素子２０または延長部４０と容量性接続を維持す
ることにより、アンテナ装置の継続動作を可能とするこ
とが望ましい場合もある。容量性接続に必要なコネクタ
３２の回路基板４６の表面積は、表面５８およびアンテ
ナ素子２０間の間隔、即ち、接着剤６４の厚さならびに
接着剤に用いられる材料のタイプを一部基準とする。基
板４６の対向面５８，６０間の電気的接続は、いずれか
の好都合な方法で行えばよく、例えば、基板４６を貫通
する開口６６を設け、対向する表面を電気的に相互接続
する。必要であれば、フロントガラス１２の外面を通じ
て見た場合に、コネクタ３２を隠すように着色剤を接着
剤６４に添加してもよい。
【００２２】図２に示した本発明の特定実施例では、イ
ンピーダンス整合ネットワークが延長部４０を覆い、か
つ、これに固着することによって、アンテナ素子２０に
電気的に接続するように、コネクタ３２を配置したが、
コネクタ３２の配置は、コネクタ３２の一部がガラス層
１４の表面２２を直接覆い、および／またはこれに固着
するようにしてもよいことが考えられる。更に、コネク
タ３２は、層１４の表面２２上に、その全体を配置し、
追加のリード素子（図示せず）がインピーダンス整合ネ
ットワークをアンテナ素子２０または延長部４０に電気
的に結合してもよいことも考えられる。
ンピーダンス整合ネットワークが延長部４０を覆い、か
つ、これに固着することによって、アンテナ素子２０に
電気的に接続するように、コネクタ３２を配置したが、
コネクタ３２の配置は、コネクタ３２の一部がガラス層
１４の表面２２を直接覆い、および／またはこれに固着
するようにしてもよいことが考えられる。更に、コネク
タ３２は、層１４の表面２２上に、その全体を配置し、
追加のリード素子（図示せず）がインピーダンス整合ネ
ットワークをアンテナ素子２０または延長部４０に電気
的に結合してもよいことも考えられる。
【００２３】既に述べたように、コネクタ３２は、フロ
ントガラス１２の縁３４に沿った切り欠き３６内に配置
される。切り欠き３６は、コネクタ３２を収容できる大
きさであると共に、コネクタ３２の縁６８およびフロン
トガラス１２の縁３４間に十分な空間を設け、封止剤３
８がコネクタ３２を完全に覆い、かつ切り欠き領域３６
内に封止し、フロントガラスの縁３４および切り欠きの
縁７０に沿って連続的な水分に対するバリアを設けるこ
とを保証しなければならない。コネクタの縁６８および
フロントガラスの縁３４間には、少なくとも１ミリメー
トルの空間を取るべきであり、少なくとも３ミリメート
ルあると好ましい。
ントガラス１２の縁３４に沿った切り欠き３６内に配置
される。切り欠き３６は、コネクタ３２を収容できる大
きさであると共に、コネクタ３２の縁６８およびフロン
トガラス１２の縁３４間に十分な空間を設け、封止剤３
８がコネクタ３２を完全に覆い、かつ切り欠き領域３６
内に封止し、フロントガラスの縁３４および切り欠きの
縁７０に沿って連続的な水分に対するバリアを設けるこ
とを保証しなければならない。コネクタの縁６８および
フロントガラスの縁３４間には、少なくとも１ミリメー
トルの空間を取るべきであり、少なくとも３ミリメート
ルあると好ましい。
【００２４】基板４６の厚さおよび回路部品のサイズ
は、最小に抑えることが好ましい。これは、先に述べた
ように、コネクタ３２をフロントガラス１２の切り欠き
領域３６内に配置する場合には特に重要である。即ち、
コネクタ３２の全体としての厚さは、切り欠き領域３６
の深さである約０．１２インチ（３．０５ｍｍ）未満と
するようにする。本発明の一実施例では、基板４６の厚
さは、約０．０３７インチ（０．７５ｍｍ）であり、厚
さ約０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）の接着剤６４
を含み、更にネットワーク部品の最大高さは、コネクタ
全体の厚みが約０．０９６インチ（２．４４ｍｍ）であ
るのに対して、約０．０６３インチ（１．６ｍｍ）であ
ることが考えられる。
は、最小に抑えることが好ましい。これは、先に述べた
ように、コネクタ３２をフロントガラス１２の切り欠き
領域３６内に配置する場合には特に重要である。即ち、
コネクタ３２の全体としての厚さは、切り欠き領域３６
の深さである約０．１２インチ（３．０５ｍｍ）未満と
するようにする。本発明の一実施例では、基板４６の厚
さは、約０．０３７インチ（０．７５ｍｍ）であり、厚
さ約０．００２インチ（０．０５１ｍｍ）の接着剤６４
を含み、更にネットワーク部品の最大高さは、コネクタ
全体の厚みが約０．０９６インチ（２．４４ｍｍ）であ
るのに対して、約０．０６３インチ（１．６ｍｍ）であ
ることが考えられる。
【００２５】切り欠き領域３６には、非導電性封止剤３
８を充填しコネクタ３２を保護すると共にこれを適所に
固着し切り欠き領域３６内のアンテナ素子２０の部分を
封止し、更に水分バリアを形成することによって切り欠
き領域３６の露出する縁７０を封止する。加えて、内側
ガラス層１６の表面２４に沿って封止剤３８の表面７２
が、フロントガラス１２の内側層１６の表面２４に沿っ
て滑らかで堅い連続面を形成することにより、フロント
ガラス接着剤塗布および装着システムを妨害しないよう
にすることが好ましい。本発明を限定する訳ではない
が、封止剤３８は、室温で硬化可能な物質であることが
好ましく、切り欠き３６に注入し硬化したときに、好ま
しくは、ショアーＡ硬度(Shore A Hardness)が少なくと
も約８５である硬質面を得るようにする。更に、封止剤
は、コネクタ３２をアンテナから電気的に分離するよう
にアンテナ素子２０または延長部４０を形成する物質に
悪影響を与えたり、コネクタ３２のインピーダンス整合
ネットワークの回路に悪影響を与えてはならない。必要
であれば、設置の前にネットワークを保護物質に密封し
てもよい。
８を充填しコネクタ３２を保護すると共にこれを適所に
固着し切り欠き領域３６内のアンテナ素子２０の部分を
封止し、更に水分バリアを形成することによって切り欠
き領域３６の露出する縁７０を封止する。加えて、内側
ガラス層１６の表面２４に沿って封止剤３８の表面７２
が、フロントガラス１２の内側層１６の表面２４に沿っ
て滑らかで堅い連続面を形成することにより、フロント
ガラス接着剤塗布および装着システムを妨害しないよう
にすることが好ましい。本発明を限定する訳ではない
が、封止剤３８は、室温で硬化可能な物質であることが
好ましく、切り欠き３６に注入し硬化したときに、好ま
しくは、ショアーＡ硬度(Shore A Hardness)が少なくと
も約８５である硬質面を得るようにする。更に、封止剤
は、コネクタ３２をアンテナから電気的に分離するよう
にアンテナ素子２０または延長部４０を形成する物質に
悪影響を与えたり、コネクタ３２のインピーダンス整合
ネットワークの回路に悪影響を与えてはならない。必要
であれば、設置の前にネットワークを保護物質に密封し
てもよい。
【００２６】本発明の特定実施例では、切り欠き領域３
６には、Minnesota 州St. Paulの3MCompanyから入手可
能な、Scotch-Weld DP-110エポキシを充填するとよい。
これは、非導電性の室温で硬化可能な二液型エポキシ(t
wo-part epoxy)である。この特定の封止剤は、シラン、
例えば、Michigan州Midland のDow Corning から入手可
能なDow Corning （登録商標）Z-6040シランをエポキシ
樹脂成分に添加し、この際樹脂の約０．２ないし０．８
ｗｔ％、好ましくは０．５ないし２ｗｔ％に等しい量と
することにより、封止剤のガラスに対する接合性を高め
ることによって改質をおこなってもよい。加えて、カー
ボンブラック、例えば、Texas 州BorgerのJ.M. Huber C
orporationから入手可能なArospere（商標）11V カーボ
ン・ブラックを添加し、自動車両のフロントガラス１２
の外枠の縁部分周囲に典型的に被着する黒いセラミック
の縁取り（図示せず）と一致する黒い外観を与えること
によって、充填した切り欠きを「隠す」ようにしてもよ
い。また、カーボンブラックは、エポキシの硬化促進剤
に、この硬化促進剤の約１ないし１．５ｗｔ％に等しい
量で添加してもよい。こうすることにより、封止剤は、
約１５分後には固化するので、その扱いは一層容易とな
る。適用の前および／または後に、この特定のエポキシ
封止剤を加熱することにより、その硬化時間を短縮する
ことも認められよう。完全に硬化した場合、エポキシの
ショアーＡ硬度は、約８８となることが予測される。上
述の封止剤の代わりとして、Ohio州Akron のBF Goodric
h, Adhesive Systems Divisionから入手可能な二液型可
撓性エポキシである、Plastilok （登録商標）421 エポ
キシ、Wisconsin 州GermantownのAdvanced Polymer Con
cepts から入手可能な二液構造型接着剤(two-part stru
ctural adhesive)であるW041696 T1 Blackを用いて切り
欠き３６を封止してもよい。
６には、Minnesota 州St. Paulの3MCompanyから入手可
能な、Scotch-Weld DP-110エポキシを充填するとよい。
これは、非導電性の室温で硬化可能な二液型エポキシ(t
wo-part epoxy)である。この特定の封止剤は、シラン、
例えば、Michigan州Midland のDow Corning から入手可
能なDow Corning （登録商標）Z-6040シランをエポキシ
樹脂成分に添加し、この際樹脂の約０．２ないし０．８
ｗｔ％、好ましくは０．５ないし２ｗｔ％に等しい量と
することにより、封止剤のガラスに対する接合性を高め
ることによって改質をおこなってもよい。加えて、カー
ボンブラック、例えば、Texas 州BorgerのJ.M. Huber C
orporationから入手可能なArospere（商標）11V カーボ
ン・ブラックを添加し、自動車両のフロントガラス１２
の外枠の縁部分周囲に典型的に被着する黒いセラミック
の縁取り（図示せず）と一致する黒い外観を与えること
によって、充填した切り欠きを「隠す」ようにしてもよ
い。また、カーボンブラックは、エポキシの硬化促進剤
に、この硬化促進剤の約１ないし１．５ｗｔ％に等しい
量で添加してもよい。こうすることにより、封止剤は、
約１５分後には固化するので、その扱いは一層容易とな
る。適用の前および／または後に、この特定のエポキシ
封止剤を加熱することにより、その硬化時間を短縮する
ことも認められよう。完全に硬化した場合、エポキシの
ショアーＡ硬度は、約８８となることが予測される。上
述の封止剤の代わりとして、Ohio州Akron のBF Goodric
h, Adhesive Systems Divisionから入手可能な二液型可
撓性エポキシである、Plastilok （登録商標）421 エポ
キシ、Wisconsin 州GermantownのAdvanced Polymer Con
cepts から入手可能な二液構造型接着剤(two-part stru
ctural adhesive)であるW041696 T1 Blackを用いて切り
欠き３６を封止してもよい。
【００２７】先に述べた本発明の特定実施例では、イン
ピーダンス整合ネットワークを回路基板上に実装した
が、ネットワーク部品は、プラスチック基板のような、
他のタイプの基板上に実装してもよい。尚、他のタイプ
の基板はプラスチック基板に限定されるのではない。加
えて、インピーダンス整合ネットワークは、フロントガ
ラス１２に配置し固着した集積回路に組み込むことによ
って、回路基板に関して先に述べたように、アンテナ素
子２０に電気的に結合するようにしてもよい。更に、基
板を用いずにインピーダンス整合ネットワークの部品を
直接ガラス表面２２および／またはアンテナ素子２０や
延長部４０に装着してもよいことも考えられる。このよ
うな形態のインピーダンス整合ネットワークは、切り欠
き領域３６内に配置し、先に述べたように封止すること
ができる。
ピーダンス整合ネットワークを回路基板上に実装した
が、ネットワーク部品は、プラスチック基板のような、
他のタイプの基板上に実装してもよい。尚、他のタイプ
の基板はプラスチック基板に限定されるのではない。加
えて、インピーダンス整合ネットワークは、フロントガ
ラス１２に配置し固着した集積回路に組み込むことによ
って、回路基板に関して先に述べたように、アンテナ素
子２０に電気的に結合するようにしてもよい。更に、基
板を用いずにインピーダンス整合ネットワークの部品を
直接ガラス表面２２および／またはアンテナ素子２０や
延長部４０に装着してもよいことも考えられる。このよ
うな形態のインピーダンス整合ネットワークは、切り欠
き領域３６内に配置し、先に述べたように封止すること
ができる。
【００２８】先に述べたように、接着剤６４を用いずに
コネクタ３２をインピーダンス整合ネットワークと共に
フロントガラス１２に固着してもよいことが考えられ
る。即ち、外側層１４のガラス表面２２、あるいはアン
テナ素子２０または延長部４０に直接コネクタをはんだ
付けしてもよい。更に、インピーダンス整合ネットワー
クを、当技術では公知のタイプの金属帯状体または接続
クリップに装着し、電気的に相互接続し、例えば、はん
だまたは接着テープのようないずれかの好都合な方法で
帯状体またはクリップを層１４、アンテナ素子２０また
は延長部４０に固着することによって、インピーダンス
整合ネットワークをフロントガラス１２に固着してもよ
いことも考えられる。
コネクタ３２をインピーダンス整合ネットワークと共に
フロントガラス１２に固着してもよいことが考えられ
る。即ち、外側層１４のガラス表面２２、あるいはアン
テナ素子２０または延長部４０に直接コネクタをはんだ
付けしてもよい。更に、インピーダンス整合ネットワー
クを、当技術では公知のタイプの金属帯状体または接続
クリップに装着し、電気的に相互接続し、例えば、はん
だまたは接着テープのようないずれかの好都合な方法で
帯状体またはクリップを層１４、アンテナ素子２０また
は延長部４０に固着することによって、インピーダンス
整合ネットワークをフロントガラス１２に固着してもよ
いことも考えられる。
【００２９】上述のフロントガラスを製造する際、所望
のアンテナパターンを与えるマスクを用いて、当技術で
は公知のいずれかの方法で、透明な導電性コーティング
をガラス層１４の表面２２に被着する。代替案として、
ガラス層１４の表面２２全体にコーティングを施し、そ
の後コーティングの選択部分を除去することによって、
所望のアンテナパターンを得るようにしてもよい。先に
述べたように、コーティングの縁をガラス層１４の縁か
ら離間することによって、コーティングが確実にフロン
トガラス１２内に封止されるようにすることが好まし
い。更に、コーティングをガラス層１４の縁から十分な
距離だけ離間することによって、アンテナ装置の性能に
悪影響を与え得るアンテナ・コーティングと車両の金属
フレームとの間のあらゆる容量性結合を回避するように
することも望ましい。本発明を限定する訳ではないが、
一実施例では、コーティングは、最低でも約１３ｍｍガ
ラス層１４の縁から離間した。コーティングの後、ガラ
ス層１４を切り欠き領域３６に対応する切除領域を含む
ガラス層１６と組み合わせ、当技術では公知の技法、例
えば、重力垂下曲げ加工(gravity sag bending) を用い
て、双方のガラス層を同時に整形する。必要であれば、
アンテナ素子２０を取り付ける前に、および／または個
別にガラス層１４，１６を整形してもよい。整形の後、
中間層１８をガラス層１４，１６間に挿入する。その
際、中間層１８の切除領域を切り欠き領域３６に対応さ
せる。次に、当技術では公知の技法を用いて、この構造
体全体のガス抜き(de-air)および積層を行い、一元構造
を形成する。積層の後、切り欠き領域３６をきれいに拭
い、切り欠き領域３６内の接着剤６４によってコネクタ
３２を延長部４０に固着する。本発明を限定する訳では
ないが、一実施例では、ガラス層１４の縁３４からコネ
クタ３２を約１５ｍｍ離間した。リード４８，５０（能
動整合ネットワークの場合は５２も含む）の端部を切り
欠き３６から除去し、次いで、非導電性封止剤３８によ
って切り欠き３６を充填する。
のアンテナパターンを与えるマスクを用いて、当技術で
は公知のいずれかの方法で、透明な導電性コーティング
をガラス層１４の表面２２に被着する。代替案として、
ガラス層１４の表面２２全体にコーティングを施し、そ
の後コーティングの選択部分を除去することによって、
所望のアンテナパターンを得るようにしてもよい。先に
述べたように、コーティングの縁をガラス層１４の縁か
ら離間することによって、コーティングが確実にフロン
トガラス１２内に封止されるようにすることが好まし
い。更に、コーティングをガラス層１４の縁から十分な
距離だけ離間することによって、アンテナ装置の性能に
悪影響を与え得るアンテナ・コーティングと車両の金属
フレームとの間のあらゆる容量性結合を回避するように
することも望ましい。本発明を限定する訳ではないが、
一実施例では、コーティングは、最低でも約１３ｍｍガ
ラス層１４の縁から離間した。コーティングの後、ガラ
ス層１４を切り欠き領域３６に対応する切除領域を含む
ガラス層１６と組み合わせ、当技術では公知の技法、例
えば、重力垂下曲げ加工(gravity sag bending) を用い
て、双方のガラス層を同時に整形する。必要であれば、
アンテナ素子２０を取り付ける前に、および／または個
別にガラス層１４，１６を整形してもよい。整形の後、
中間層１８をガラス層１４，１６間に挿入する。その
際、中間層１８の切除領域を切り欠き領域３６に対応さ
せる。次に、当技術では公知の技法を用いて、この構造
体全体のガス抜き(de-air)および積層を行い、一元構造
を形成する。積層の後、切り欠き領域３６をきれいに拭
い、切り欠き領域３６内の接着剤６４によってコネクタ
３２を延長部４０に固着する。本発明を限定する訳では
ないが、一実施例では、ガラス層１４の縁３４からコネ
クタ３２を約１５ｍｍ離間した。リード４８，５０（能
動整合ネットワークの場合は５２も含む）の端部を切り
欠き３６から除去し、次いで、非導電性封止剤３８によ
って切り欠き３６を充填する。
【００３０】上述の本発明は、アンテナ素子２０には１
つの電気接続を含むのみであったが、ここに開示するタ
イプのアンテナ素子２０には、ここに開示したのと同様
の方法でフロントガラス１２の１つまたはいくつかの縁
に沿って、多数の接続を形成してもよいことは認められ
よう。
つの電気接続を含むのみであったが、ここに開示するタ
イプのアンテナ素子２０には、ここに開示したのと同様
の方法でフロントガラス１２の１つまたはいくつかの縁
に沿って、多数の接続を形成してもよいことは認められ
よう。
【００３１】図６を参照すると、ここに開示するインピ
ーダンス整合ネットワークは、積層体の中にあるアンテ
ナ素子２０に容量性接続を形成するためにも使用可能で
あることが考えられる。積層体の外側主面にコネクタを
固着する、例えば、フロントガラス１２の内側層１６の
表面２４にコネクタ３２を固着する。このタイプの構成
において容量性接続を用いる場合の問題は、コネクタに
必要なサイズである。容量性結合の有効性は、コネクタ
のサイズおよび信号の周波数に依存する。ＦＭ無線信号
のように比較的高い周波数は、ＡＭ無線信号のような、
それよりも低い周波数よりも必要な面積は少なくて済
む。厚さ０．０９０インチ（２．２３ｍｍ）のガラス層
１６、厚さ０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）のポリビ
ニル・ブチラール中間層１８および平方当たり約３ない
し４オームの導電性コーティング２０の電気的特性を基
準として周波数が低い方のＡＭ信号では、層１６の表面
２４に沿って配置されるコネクタは、アンテナコーティ
ング２０の約２０平方インチ（１２９平方センチメート
ル）にわたって覆い被さり、直接電気接続と等価な接続
を得なければならないことが考えられる。コネクタ３２
のサイズは、約１ないし５平方インチ（６．５４ないし
３２．２６平方センチメートル）まで小型化が可能であ
り、コネクタ３２に組み込まれる整合ネットワークを用
いてインピーダンスの整合およびＡＭ信号のブーストが
可能であると確信する。
ーダンス整合ネットワークは、積層体の中にあるアンテ
ナ素子２０に容量性接続を形成するためにも使用可能で
あることが考えられる。積層体の外側主面にコネクタを
固着する、例えば、フロントガラス１２の内側層１６の
表面２４にコネクタ３２を固着する。このタイプの構成
において容量性接続を用いる場合の問題は、コネクタに
必要なサイズである。容量性結合の有効性は、コネクタ
のサイズおよび信号の周波数に依存する。ＦＭ無線信号
のように比較的高い周波数は、ＡＭ無線信号のような、
それよりも低い周波数よりも必要な面積は少なくて済
む。厚さ０．０９０インチ（２．２３ｍｍ）のガラス層
１６、厚さ０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）のポリビ
ニル・ブチラール中間層１８および平方当たり約３ない
し４オームの導電性コーティング２０の電気的特性を基
準として周波数が低い方のＡＭ信号では、層１６の表面
２４に沿って配置されるコネクタは、アンテナコーティ
ング２０の約２０平方インチ（１２９平方センチメート
ル）にわたって覆い被さり、直接電気接続と等価な接続
を得なければならないことが考えられる。コネクタ３２
のサイズは、約１ないし５平方インチ（６．５４ないし
３２．２６平方センチメートル）まで小型化が可能であ
り、コネクタ３２に組み込まれる整合ネットワークを用
いてインピーダンスの整合およびＡＭ信号のブーストが
可能であると確信する。
【００３２】ここに開示するようなコネクタは、アンテ
ナ素子を透明板(transparency)内に積層しないアンテナ
装置と組み合わせて用いることも可能である。即ち、図
７を参照すると、システム１１０の透明板１１２は、当
該透明板の表面１２４に固着されたアンテナ素子１２０
を含む。透明板１１２は、車両の後部および両側の窓と
することができるガラスまたはプラスチック層である。
素子１２０は、当技術では公知のように、コーティン
グ、ワイヤおよび／または導電性セラミック塗料とする
ことができる。コネクタ１３２は、先に述べたコネクタ
３２と構造が類似しており、素子１２０の一部を覆うよ
うに表面１２４に固着することができる。アンテナ素子
１２０およびコネクタ１３２間の接続は、使用する接着
剤のタイプによって、直接接続または容量性接続とすれ
ばよい。コネクタ１３２は、コネクタのプリント回路基
板に沿ったネットワーク部品を保護するために、保護用
コーティングを必要とする場合もあることが考えられ
る。また、透明板１１２は、当技術では公知のタイプの
加熱システム（図示せず）を更に含む場合、この加熱シ
ステムの電力は、コネクタ１３２を通じて供給され、イ
ンピーダンス整合ネットワーク回路は、加熱システムに
電力を供給するＤＣ電流からアンテナからのＡＣ信号を
分離するために追加の部品を必要とすることを考えるべ
きであろう。
ナ素子を透明板(transparency)内に積層しないアンテナ
装置と組み合わせて用いることも可能である。即ち、図
７を参照すると、システム１１０の透明板１１２は、当
該透明板の表面１２４に固着されたアンテナ素子１２０
を含む。透明板１１２は、車両の後部および両側の窓と
することができるガラスまたはプラスチック層である。
素子１２０は、当技術では公知のように、コーティン
グ、ワイヤおよび／または導電性セラミック塗料とする
ことができる。コネクタ１３２は、先に述べたコネクタ
３２と構造が類似しており、素子１２０の一部を覆うよ
うに表面１２４に固着することができる。アンテナ素子
１２０およびコネクタ１３２間の接続は、使用する接着
剤のタイプによって、直接接続または容量性接続とすれ
ばよい。コネクタ１３２は、コネクタのプリント回路基
板に沿ったネットワーク部品を保護するために、保護用
コーティングを必要とする場合もあることが考えられ
る。また、透明板１１２は、当技術では公知のタイプの
加熱システム（図示せず）を更に含む場合、この加熱シ
ステムの電力は、コネクタ１３２を通じて供給され、イ
ンピーダンス整合ネットワーク回路は、加熱システムに
電力を供給するＤＣ電流からアンテナからのＡＣ信号を
分離するために追加の部品を必要とすることを考えるべ
きであろう。
【００３３】この開示に基づいて、アンテナ素子を可撓
性層内に組み込みコネクタを可撓性層に固着することに
より、そのインピーダンス整合ネットワークをアンテナ
素子に電気的に結合するように、透明なアンテナ装置を
製造可能であることが考えられる。必要であれば、この
可撓性アンテナ装置は、他の層と組み合わせてもよい。
例えば、可撓性アンテナは、ガラスまたはプラスチック
のような１枚以上の剛性層に固着して積層体を形成する
ことができ、あるいは建築物の窓ガラスユニットの２枚
の離間したガラスシート間に配置することもできる。
性層内に組み込みコネクタを可撓性層に固着することに
より、そのインピーダンス整合ネットワークをアンテナ
素子に電気的に結合するように、透明なアンテナ装置を
製造可能であることが考えられる。必要であれば、この
可撓性アンテナ装置は、他の層と組み合わせてもよい。
例えば、可撓性アンテナは、ガラスまたはプラスチック
のような１枚以上の剛性層に固着して積層体を形成する
ことができ、あるいは建築物の窓ガラスユニットの２枚
の離間したガラスシート間に配置することもできる。
【００３４】これまでに説明し図示した本発明は、その
例示的な好適実施例の一記載を代表するものである。特
許請求の範囲に規定した本発明の主旨から逸脱すること
なく、種々の変更が可能であることは理解されよう。
例示的な好適実施例の一記載を代表するものである。特
許請求の範囲に規定した本発明の主旨から逸脱すること
なく、種々の変更が可能であることは理解されよう。
【図１】積層体の縁に沿った切り欠きに配置された、本
発明の特徴を組み込んだコネクタを有する積層ガラスア
ンテナの平面図。
発明の特徴を組み込んだコネクタを有する積層ガラスア
ンテナの平面図。
【図２】コネクタがインピーダンス整合ネットワークを
有する図１に示したアンテナの接続領域の拡大平面図。
有する図１に示したアンテナの接続領域の拡大平面図。
【図３】図２の線３−３に沿った図。
【図４】代表的な受動インピーダンス整合ネットワーク
の電気回路図。
の電気回路図。
【図５】代表的な能動インピーダンス整合ネットワーク
の電気回路図。
の電気回路図。
【図６】本発明の他の実施例を示す、図３と同様の図。
【図７】本発明の他の実施例を示す、図１と同様の図。
１２ フロントガラス １４ 外側ガラス層 １６ 内側ガラス層 １８ 熱可塑性中間層 ２０ アンテナ素子 ２６ アンテナフィード構成 ２８ 電磁エネルギ送信および／または受信部 ３０ 同軸ケーブル ３２ コネクタ ３４ 上縁 ３６ 切り欠き領域 ３８ 封止材 ４０ 延長部 ４２ 受動インピーダンス整合ネットワーク ４４ 能動インピーダンス整合ネットワーク ４６ 回路基板 ４８ 出力リード ５０ 接地リード ５２ リード ５４ 電源 ５６ JASOピン ６４ 接着剤 １１０ システム １１２ 透明板 １２０ アンテナ素子 １３２ コネクタ Ｌ１Ｐ〜Ｌ６Ｐ インダクタ Ｃ１Ｐ〜Ｃ６Ｐ コンデンサ Ｑ１Ａ ＲＦトランジスタ Ｒ１Ａ〜Ｒ７Ａ 抵抗 Ｃ１Ａ〜Ｃ６Ａ コンデンサ Ｄ１Ａ ダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デビッド エイ．サール アメリカ合衆国ニュージャージー州ローレ ンスビル，ベニントン ドライブ ８
Claims (36)
- 【請求項１】 ガラスアンテナ装置であって、 ガラス基板と、 前記基板の主面に沿って配置された少なくとも１つの導
電性アンテナ素子であって、所与の周波数帯域において
変動するインピーダンスを有する前記アンテナ素子と、 インピーダンス整合ネットワークと、前記ネットワーク
を電磁エネルギ送信および／または受信部のフィードラ
インに電気的に相互接続する手段とを含むコネクタであ
って、前記インピーダンス整合ネットワークが、前記ア
ンテナ素子の前記インピーダンスを所望のインピーダン
スに変換する前記コネクタと、 前記インピーダンス整合ネットワークが前記アンテナ素
子に電気的に結合されるような位置で前記コネクタを前
記ガラス基板に固着する手段と、から成ることを特徴と
するガラスアンテナ装置。 - 【請求項２】 前記インピーダンス整合ネットワークが
受動インピーダンス整合ネットワークであることを特徴
とする請求項１記載のアンテナ装置。 - 【請求項３】 前記インピーダンス整合ネットワークが
能動インピーダンス整合ネットワークであり、該能動イ
ンピーダンス整合ネットワークに電力を供給する手段を
更に含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ装
置。 - 【請求項４】 前記インピーダンス整合ネットワークが
プリント回路基板の第１表面上に形成され、前記基板の
対向する第２表面が導電性コーティングを含み、前記固
着手段が、前記第２表面の少なくとも一部が前記アンテ
ナ素子の少なくとも一部を覆うように前記基板を前記ガ
ラス基板に固着する手段を含むことを特徴とする請求項
１記載のアンテナ装置。 - 【請求項５】 前記インピーダンス整合ネットワークが
プリント回路基板の第１表面上に形成され、該基板の対
向する第２表面が導電性コーティングを含み、前記アン
テナ素子が導電性延長部を含み、更に前記固着手段が、
前記第２表面の少なくとも一部が前記延長部の少なくと
も一部を覆うように前記基板を前記ガラス基板に固着す
る手段を含むことを特徴とする請求項１記載のアンテナ
装置。 - 【請求項６】 前記固着手段が、前記基板の前記第２主
面に沿った接着剤であることを特徴とする請求項５記載
のアンテナ装置。 - 【請求項７】前記接着剤が、導電性接着剤であることを
特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。 - 【請求項８】 前記接着剤が、非導電性接着剤であるこ
とを特徴とする請求項６記載のアンテナ装置。 - 【請求項９】 前記アンテナ素子が、少なくとも１つの
透明導電性コーティングを含むことを特徴とする請求項
１記載のアンテナ装置。 - 【請求項１０】 前記ガラス基板が第１ガラス層であ
り、該第１ガラス層に固着された第２ガラス層を更に含
み、更に、前記アンテナ素子を前記第１および第２ガラ
ス層の間に配置したことを特徴とする請求項９記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項１１】 前記第２ガラス層が、該第２ガラス層
の縁に沿って切除した切り欠き領域を含み、前記アンテ
ナ素子の一部が前記切り欠き領域内に延び、前記コネク
タを前記切り欠き領域内において前記アンテナ素子の前
記一部に固着したことを特徴とする請求項１０記載のア
ンテナ装置。 - 【請求項１２】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が受動インピーダンス整合ネットワークであることを特
徴とする請求項１０記載のアンテナ装置。 - 【請求項１３】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、能動インピーダンス整合ネットワークであり、前記
能動インピーダンス整合ネットワークに電力を供給する
手段を更に含むことを特徴とする請求項１０記載のアン
テナ装置。 - 【請求項１４】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、第１インピーダンス整合ネットワークであり、前記
コネクタが、前記第１ガラス層の第１位置に固着された
第１コネクタであり、追加のインピーダンス整合ネット
ワークを有する少なくとも１つの追加のコネクタを更に
含み、前記追加のコネクタは、前記追加のインピーダン
ス整合ネットワークを前記アンテナ素子に電気的に結合
するように前記基板上のダイ２位置において前記第１ガ
ラス層に固着されていることを特徴とする請求項１０記
載のアンテナ装置。 - 【請求項１５】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、プリント回路基板の第１表面上に形成され、該基板
の対向する第２表面が、導電性コーティングを含むこと
を特徴とする請求項１０記載のアンテナ装置。 - 【請求項１６】 前記アンテナ素子が、導電性延長部を
含み、前記固着手段が、前記基板の前記第２表面の少な
くとも一部が前記延長部の少なくとも一部を覆うように
前記基板を前記第１ガラス層に固着する手段を含むこと
を特徴とする請求項１５記載のアンテナ装置。 - 【請求項１７】 ガラスアンテナ装置であって、 第１ガラスシートと、 前記第１ガラスシートに固着され積層構造体を形成する
第２ガラスシートと、前記構造体に沿った接続領域と、 前記第１および第２シートの間に位置するように前記第
１ガラスシートの主面に沿って配置された少なくとも１
つの導電性アンテナ素子であって、所与の周波数帯域に
わたって変動するインピーダンスを有する前記アンテナ
素子と、 前記アンテナ素子から前記接続領域まで延びる導電性延
長部材と、 プリント回路基板の第１主面に沿って形成されたインピ
ーダンス整合ネットワークと、対向する第２主面に沿っ
た導電性コーティングと、前記ネットワークを電磁エネ
ルギ送信および／または受信部のフィードラインに電気
的に相互接続する手段とを含むコネクタであって、前記
インピーダンス整合ネットワークが、前記アンテナ素子
の前記インピーダンスを所望のインピーダンスに変換す
る前記コネクタと、 前記インピーダンス整合ネットワークを前記アンテナ素
子に電気的に結合するように前記コネクタを前記接続領
域の位置に固着する手段と、から成ることを特徴とする
ガラスアンテナ装置。 - 【請求項１８】 前記コネクタは、該コネクタの前記第
２主面の少なくとも一部が、前記延長部材の少なくとも
一部を覆うような位置において前記第１ガラスシートの
前記主面に固着されていることを特徴とする請求項１７
記載のガラスアンテナ装置。 - 【請求項１９】 前記コネクタは、該コネクタの前記第
２主面の少なくとも一部が前記延長部材の少なくとも一
部を覆うような位置において前記第２ガラスシートの主
面に固着されていることを特徴とする請求項１７記載の
ガラスアンテナ装置。 - 【請求項２０】 透明アンテナ装置であって、 透明基板と、 前記基板の主面に沿って配置された少なくとも１つの導
電性アンテナ素子であって、所与の周波数帯域にわたっ
て変動するインピーダンスを与える前記アンテナ素子
と、 前記基板に固着されたインピーダンス整合ネットワーク
であって、該インピーダンス整合ネットワークは、前記
アンテナ素子の一部に電気的に結合されるような位置に
あり、前記アンテナ素子の前記インピーダンスを所望の
インピーダンスに変換する前記インピーダンス整合ネッ
トワークと、 前記ネットワークを電磁エネルギ送信および／または受
信部のフィードラインに電気的に相互接続する手段と、
から成ることを特徴とする透明アンテナ装置。 - 【請求項２１】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、非導電性基板上に形成され、前記インピーダンス整
合ネットワークを前記アンテナ素子に電気的に結合する
ように前記非導電性基板を前記透明基板に固着する手段
を更に含むことを特徴とする請求項２０記載の透明アン
テナ装置。 - 【請求項２２】 前記非導電性基板が、プリント回路基
板であり、前記インピーダンス整合ネットワークが、前
記基板の第１主面に沿って形成され、前記基板の対向す
る主面が導電性コーティングを含むことを特徴とする請
求項２１記載の透明アンテナ装置。 - 【請求項２３】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、前記透明基板に固着された集積回路に組み込まれて
いることを特徴とする請求項２０記載の透明アンテナ装
置。 - 【請求項２４】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、前記透明基板に直接固着された電気部品を含むこと
を特徴とする請求項２０記載の透明アンテナ装置。 - 【請求項２５】 アンテナを電磁エネルギ送信および／
または受信部のフィードラインに接続するコネクタであ
って、 プリント回路基板と、 前記基板の第１主面に沿い、前記基板の対向する第２主
面に電気的に接続されたインピーダンス整合ネットワー
クと、 前記基板の前記対向する第２主面に沿った導電性コーテ
ィングと、 前記コネクタを前記電磁エネルギ送信および／または受
信部の前記フィードラインに接続する手段と、から成る
ことを特徴とするコネクタ。 - 【請求項２６】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、受動インピーダンス整合ネットワークであることを
特徴とする請求項２５記載のコネクタ。 - 【請求項２７】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、能動インピーダンス整合ネットワークであり、前記
能動ネットワークの電源への電気的接続を与える手段を
更に含むことを特徴とする請求項２５記載のコネクタ。 - 【請求項２８】 前記基板の前記第２主面に沿った接着
剤を更に含むことを特徴とする請求項２５記載のコネク
タ。 - 【請求項２９】 前記接着剤が、非導電性接着剤である
ことを特徴とする請求項２８記載のコネクタ。 - 【請求項３０】 前記接着剤が、導電性接着剤であるこ
とを特徴とする請求項２８記載のコネクタ。 - 【請求項３１】 アンテナを電磁エネルギ送信および／
または受信部のフィードラインに接続するコネクタであ
って、 インピーダンス整合ネットワークと、 前記コネクタを前記電磁エネルギ送信および／または受
信部の前記フィードラインに接続する手段と、から成る
ことを特徴とするコネクタ。 - 【請求項３２】 前記インピーダンス整合ネットワーク
が、集積回路に内蔵されていることを特徴とする請求項
３１記載のネットワーク。 - 【請求項３３】 前記インピーダンス整合ネットワーク
を前記アンテナ素子に電気的に結合するように前記コネ
クタをアンテナ素子に固着する手段を更に含むことを特
徴とする請求項３１記載のコネクタ。 - 【請求項３４】 透明アンテナ装置の製造方法であっ
て、 所与の周波数帯域にわたって変動するインピーダンスを
与える少なくとも１つの導電性アンテナ素子を剛性透明
基板の主面に沿って配置するステップと、 前記アンテナ素子の前記インピーダンスを所望のインピ
ーダンスに変換するインピーダンス整合ネットワーク
を、前記基板上において該インピーダンス整合ネットワ
ークを前記アンテナ素子の一部に電気的に結合するよう
な位置で固着するステップと、 前記ネットワークを電磁エネルギ送信および／または受
信部のフィードラインに電気的に相互接続するステップ
と、から成ることを特徴とする方法。 - 【請求項３５】 前記アンテナ素子は、透明な導電性コ
ーティングであり、前記剛性透明基板は、第１ガラス層
であり、第２ガラス層を前記第１ガラス層に固着し、前
記アンテナ素子を前記第１および第２ガラス層間に配置
するステップを更に含むことを特徴とする請求項３４記
載の方法。 - 【請求項３６】 前記第２ガラス層の縁に沿って切除し
た切り欠き領域を形成するステップと、 前記アンテナ素子の一部を前記切り欠き領域内に延長す
るステップと、 前記切り欠き領域において前記インピーダンス整合ネッ
トワークを前記アンテナ素子の前記一部に固着するステ
ップと、を更に含むことを特徴とする請求項３５記載の
方法。
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