KR20060009848A - 안테나 장치 - Google Patents

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KR20060009848A
KR20060009848A KR1020057019695A KR20057019695A KR20060009848A KR 20060009848 A KR20060009848 A KR 20060009848A KR 1020057019695 A KR1020057019695 A KR 1020057019695A KR 20057019695 A KR20057019695 A KR 20057019695A KR 20060009848 A KR20060009848 A KR 20060009848A
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KR
South Korea
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conductor
dielectric
dielectric substrate
substrate
antenna device
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KR1020057019695A
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Inventor
쇼이치 다케우치
히로유키 하야카와
고이치 오사다
류타 소노다
Original Assignee
아사히 가라스 가부시키가이샤
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    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line
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Abstract

패치 도체가 형성된 제 1 유전체 기판과, 제 1 유전체 기판에 대향한 기판으로서, 패치 도체에 대향한 대향 기판면에 접지 도체가 형성된 제 2 유전체 기판과, 제 2 유전체 기판의 그 대향 기판면으로부터 제1 유전체 기판 측을 향하여 신장되어 있는 전자결합용 도체가 구비되어 있고, 전자결합용 도체는 접지 도체와 직류적으로 접속되어 있지 않고, 전자결합용 도체와 패치 도체가 전자결합되어 있기 때문에, 소형이고, 차량용의 창유리판에 장착 가능한 안테나 장치를 제공한다.
안테나, 패치 도체, 마이크로 스트립

Description

안테나 장치{ANTENNA DEVICE}
기술분야
본 발명은, GHz의 주파수를 사용하는 통신에 적합한 안테나 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 유리 안테나에 적용 가능한 안테나 장치에 관한 것이다.
배경기술
최근, 차재 통신 장치와 외부 통신 장치 사이에서 전자파를 사용한 통신을 하여 차량의 주행을 보다 원활하게 하기 위해, GPS (위성 측위 시스템: Global Positioning System), VICS (도로 교통 정보 시스템: Vehicle Information and Communication System) 및 ETC (자동 요금 수수 시스템: Electric Toll Collection System) 등이 사용되고 있다.
이들의 시스템에 있어서 사용되는 차재 통신 장치의 안테나로서는, 예를 들어, 마이크로 스트립 안테나 (이하, MSA 라고 함) 를 구비하는 안테나 장치를 차량의 전부 창유리판에 접착하는 시도도 이루어지고 있지만, 전부 창유리판을 통해서 외부 통신 장치와 통신하기 위해, 전부 창유리판에 의한 전자파의 반사 등에 의한 송신 전력의 저하, 수신 전력의 저하가 발생한다. 즉, MSA 로부터 방사된 전자파의 일부는 전부 창유리판의 경계면에서 반사되어 반사파로 되고, 이 반사파와 MSA 로부터의 방사파가 간섭함으로써 안테나 장치의 이득을 저하시키는 문제가 있었다.
이 때문에, 종래예에서는, 일본 공개특허공보 2002-246817호에 기재되 는 바와 같이, MSA의 설치 개소를 설치 스페이서를 사용하여 제한하고, 방사되는 전자파의 2분의 1의 파장에 보정 상수를 곱한 길이를 기준 길이로 하여, 이 기준 길이의 정수배만큼, 전부 창유리판으로부터 떨어진 위치 근방에 MSA를 배치함으로써 MSA의 이득의 저하를 방지할 수 있었다.
또한, 일본 공개특허공보 2002-252520호에는, 유전체 기판의 한 면에만 패치 도체 및 접지 도체가 형성된 평면 안테나가 개시되어 있다. 이 평면 안테나에서는, 유전체 기판의 한 면에 소정의 패치 도체가 형성되고, 이 동일 평면에 패치 도체의 주위에 소정의 간격 (슬롯) 을 형성하여 접지 도체가 형성되어 있다. 이 평면 안테나는 코플래너 패치 안테나 (Coplanar Patch Antenna:CPA, 이하 CPA 라 한다) 로 칭해지고 있다.
또한, 일본 공개특허공보 평5-63423호에는「차량용의 평면 안테나」로서 차량용의 창유리판 상의 적어도 일부에 아래로부터 방사 소자용 도체층, 유전체층, 접지 도체층을 형성하고, 근방에 설치한 증폭기의 입력단을 방사 도체와 접속한 평면 안테나가 개시되어 있다. 이 평면 안테나는, 방사 소자용 도체층이나 접지 도체층으로서 은페이스트를, 유전체층은 유리, 수지, 세라믹스 등의 유전체를 사용하여 후막 인쇄하여 소성하여 형성되어 있다.
그러나, 창유리판에 대하여 다층의 후막 인쇄는, 인쇄와 건조를 반복할 필요가 있어, 그 공정이 복잡하고 연속적으로 인쇄를 하는 경우에는 각각 인쇄기와 건조기가 필요하여 설비가 다대 (多大) 해지게 된다. 또한, 다층 인쇄를 행하여, 최적하게 차량용의 창유리에 적합한 형상을 갖고, 게다가 각 층이 충분히 소성되는 것 같은 동시소성은 곤란하다. 그리고, 금속의 판 형상체, 시트형상, 필름형상의 것을 접착제에 의해 접착하는 것이 개시되어 있지만, 접착제의 층을 갖기 때문에 그 안테나 특성은 다른 것으로 된다.
또한, 각 층의 총합은 수백 ㎛ 이하로 하는 것이 가능하게 되어 있지만, 유전체층이 파장에 비하여 매우 얇은 경우, 마이크로 스트립 안테나의 구조에서는 공진 구조로 하는 것이 곤란하고, 방사 효율도 나쁘다. 유전체층의 비유전율을 크게 하여 유전체층을 얇게 하는 경우가 있지만, 일반적으로 비유전율을 크게 하면 유전손실도 커져 안테나로서의 방사 효율은 저하됨과 함께 협대역으로 되어, 예를 들어, 인구위성으로부터의 미약한 전파를 수신하는 데에는 적합하지 않은 안테나 장치로 되는 문제가 있었다.
또한, 일본 공개특허공보 2002-237714호의 도 6 에는, 접지 도체가 형성된 기판에 스페이서를 형성하여, 사각형상의 금속판으로 이루어지는 패치 도체를 이 스페이서로 지지하고 있는 패치 안테나 장치가 기재되어 있다. 그러나, 이 종래예에서는, 패치 도체가 유전체 기판에 형성되어 있지 않기 때문에, 차량용 등으로서 이용하기에는 실장하기 어려운 문제가 있었다.
또한, 일본 공개특허공보 평8-265038호의 도 8 에는, 유전체 기판의 일방의 면에 형성되어 있는 고리형 패치 도체의 내측에 섬형상 도체를 형성하여 임피던스 매칭을 실시하고 있는 고리형 마이크로 스트립 안테나가 기재되어 있다. 그러나, 이 종래예에서는, 이 유전체 기판의 다른 면에 접지 도체가 형성되어 있고, 이 유전체 기판 및 접지 도체에 구멍을 형성하여 동축 케이블의 심선을 이 구멍에 관통시킨 후에 이 심선의 선단을 섬형상 도체에 접속시키고 있기 때문에, 차량용 등으로서 이용하기에는 실장하기 어려운 문제가 있었다.
또한, 미국 특허 US6593887호의 도 2 등에는, 패치 도체와 접지 도체가 이간되어 배치되어 있고, 접지 도체에 형성되어 있는 구멍을 통해서 전자 결합용 도체가 패치 도체측으로 신장되어 있는 패치 안테나가 기재되어 있다. 그러나, 이 종래예에서는, 안테나 장치 전체로서의 구체적인 구조가 나타나 있지 않아, 차량용 등으로서 이용하기에는 실장 수단이 불명료한 문제가 있었다.
상기 기술한 MSA를 구비하는 안테나 장치가 전부 창유리판에 부착되는 경우, 전술한 바와 같이, 방사되는 전자파의 2분의 1의 파장에 보정 상수를 곱한 길이를 기준 길이로 하고, 이 기준 길이의 정의 정수배분, 전부 창유리판으로부터 떨어진 위치 근방에 MSA를 배치하지 않으면 안된다.
이 때문에, MSA가 형성되는 유전체 기판과 전부 창유리판의 사이에 두께가 두꺼운 공간이 필요하게 되어, MSA를 구비하는 안테나 장치의 두께가 늘어, 차량을 운전하는 드라이버의 시계가 방해되는 것 외에, 차 실내의 디자인 면에서도 바람직하지 못한 문제가 있었다.
일본 공개특허공보 2002-252520호에 개시되는 CPA 에 관해서는, 유전체 기판의 한 면에 형성된 도체로 안테나 소자가 구성되어 있기 때문에, 전부 창유리판이나 후부 창유리판 등에 용이하게 형성하는 것도 가능하다. 그러나, 전부 창유리판이나 후부 창유리판에 형성된 CPA 로부터의 수신 신호의 취출에 커넥터를 사용 하거나, 동축 케이블을 땜납에 의해 직접 부착하는 것 등이 필요하게 되어, 제작효율이나 비용 면에서 반드시 실용적인 안테나 장치를 구성할 수 없는 문제가 있었다.
또한, CPA가 외부 통신 장치와 통신하기 위해서 차량에 장착되는 경우, 유전체 기판의 일방의 면에만 도체가 형성되어 CPA가 구성되기 때문에, 유전체 기판의 양면의 쌍방향으로 안테나의 지향성을 갖는 것으로 되어, 반드시 효율이 좋은 송신, 수신을 할 수 없는 문제가 있었다. 이 때문에, 종래에 비하여 보다 소형, 박형, 고성능이고 또한 저비용의 고주파대용의 안테나 장치가 요청되었다.
발명의 개시
본 발명은, 패치 도체가 형성된 제 1 유전체 기판과,
제 1 유전체 기판에 대향한 기판이고, 패치 도체에 대향한 대향 기판에 접지 도체가 형성된 제 2 유전체 기판이 구비되어 있고,
제 2 유전체 기판이 제 l의 유전체 기판 상에 형성되어 있는 스페이서 상에 형성되어 있고,
제 2 유전체 기판이 제 1 유전체 기판과의 사이에 개재되어 있는 그 스페이서에 의해, 제 2 유전체 기판과 제 l의 유전체 기판이 소정 간격으로 이간되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
또한, 제 1 유전체 기판인 차량용의 창유리판의 차내측의 면, 또는, 창유리판의 차내측의 면 상에 형성되어 있는 유전체막 상에 형성되어 있는 패치 도체와, 그 패치 도체에 대향하여, 소정 간격으로 이간되어 창유리판에 배치되는 제 2 유전 체 기판과, 제 2 유전체 기판에 형성되어 있는 접지 도체를 구비하는 마이크로 스트립 안테나를 갖는 안테나 장치에 있어서,
통신하는 전파의 공기중의 파장을 λ0 로 하고, 패치 도체와 차체 개구 가장자리의 최단 간격을 D 로 하는 경우,
0.01
Figure 112005058272216-PCT00001
D/λ0 이고,
또한, 차체 개구 가장자리로부터 가장 이간된 그 안테나 장치의 부분과, 차체 개구 가장자리와의 최단 간격이 200㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
또한, 제 1 유전체 기판인 차량용의 창유리판의 차내측의 면, 또는, 창유리판의 차내측의 면 상에 형성되어 있는 유전체막 상에 형성되어 있는 패치 도체와, 그 패치 도체에 대향하여 창유리판에 배치되는 절연성 시트 또는 절연성 기판과, 그 절연성 시트 또는 그 절연성 기판에 형성되어 있는 접지 도체를 구비하는 마이크로 스트립 안테나를 갖는 안테나 장치에 있어서,
통신하는 전파의 공기중의 파장을 λ0 로 하고, 패치 도체와 차체 개구 가장자리의 최단 간격을 D 로 하는 경우,
0.01
Figure 112005058272216-PCT00002
D/λ0 이고,
또한, 차체 개구 가장자리로부터 가장 이간된 그 안테나 장치의 부분과, 차체 개구 가장자리와의 최단 간격이 200㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 안테나 장치를 제공한다.
또한, 이하 (1)∼(5) 의 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
(1) 차량의 개구부에 끼워넣어지고, 또한, 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비하거나,
또는, 차량의 개구부에 끼워넣어지기 전이고, 또한, 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비한다.
(2) 창유리판에 접착부를 형성하거나, 또는, 상기 스페이서의 창유리판측의 면에 접착부를 형성한다.
(3) 접착부를 개재하여 창유리판에 스페이서가 접착되도록, 창유리판의 소정의 개소에 스페이서를 접착한다.
(4) 제 2 유전체 기판의, 창유리판측의 기판면 상에 유전성 물질을 형성한 후, 제 2 유전체 기판을 스페이서에 고정한다.
(5) 상기 공정 (1) 에 있어서, 차량의 개구부에 끼워넣어지기 전의 창유리판을 사용하는 경우에는, 창유리판을 차량의 개구부에 끼워넣는다.
또한, 상기 공정 (4) 대신에,
상기 창유리판에 상기 스페이서를 접착한 후, 상기 패치 도체 상에 상기 유전성 물질을 형성하고, 또한, 상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 공정 (4) 대신에,
상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정한 후, 상기 스페이서 또는 제 2 유전체 기판에 형성되어 있는 구멍을 통해서 유동성을 갖는 유전성 물질을, 상기 창유리판과 제 2 유전체 기판으로 둘러싸인 틈에 주입하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 (4) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 게다가, 제 2 고정수단이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
제 1 고정수단에 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 제 2 유전체 기판이 스페이서와 상측 덮개 케이스와의 사이에 끼워져, 상측 덮개 케이스가 제 2 유전체 기판을 덮도록 스페이서에 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
상기 (4) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
또한, 상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 게다가, 제 2 고정수단이 형성되고, 내측에 제 2 유전체 기판이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
제 1 고정수단에 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 스페이서에 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
상기 (4) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
상기 제 2 유전체 기판에, 상기 전자결합용 도체 또는 상기 기둥형상 도체가 장착되어 있는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 공정 (4) 에 있어서,
상기 유전성 물질이 유동성을 갖고,
상기 제 2 유전체 기판 상의 상기 접지 도체 상에 그 유전성 물질을 형성할 때, 제 2 유전체 기판 상에 성형용의 틀을 형성하고, 그 틀 내에 그 유전성 물질을 유입시킨 후, 유동성을 잃게 하거나, 또는, 약간 유동성을 잃게 한 후에 그 틀을 떼어내, 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 이하 (a1)∼(a5) 의 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
(al) 차량의 개구부에 끼워넣어지고, 또한, 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비하거나,
또는, 차량의 개구부에 끼워넣어지기 전이고, 또한, 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비한다.
(a2) 창유리판에 접착부를 형성하거나, 또는, 상기 스페이서의 창유리판측의 면에 접착부를 형성한다.
(a3) 제 2 유전체 기판을 스페이서에 고정한다.
(a4) 제 2 유전체 기판의, 창유리판측의 기판면 상에 유전성 물질을 형성한 후, 접착부를 개재하여 창유리판에 스페이서가 접착되도록, 창유리판의 소정의 개소에 스페이서를 접착한다.
(a5) 상기 공정 (al) 에 있어서, 차량의 개구부에 끼워넣어지기 전의 창유리 판을 사용하는 경우에는, 창유리판을 차량의 개구부에 끼워넣는다.
또한, 상기 공정 (a4) 대신에,
상기 창유리판 상의 상기 패치 도체 상에 유전성 물질을 형성한 후, 상기 스페이서를 창유리판에 고정하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 공정 (a4) 대신에,
상기 스페이서를 상기 창유리판에 고정한 후, 상기 스페이서 또는 상기 제 2 유전체 기판에 형성되어 있는 구멍을 통해서 유동성을 갖는 유전성 물질을, 창유리판과 제 2 유전체 기판으로 둘러싸인 틈에 주입하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 (a3) 공정 대신,
상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 게다가, 제 2 고정수단이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
제 1 고정수단에 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 제 2 유전체 기판이 스페이서와 상측 덮개 케이스와의 사이에 끼워지고, 상측 덮개 케이스가 제 2 유전체 기판을 덮도록 스페이서에 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 (a3) 공정 대신,
상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 게다가, 제 2 고정수단이 형성되고, 내측에 제 2 유전체 기판이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비 하고,
제 l 고정수단에 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 스페이서에 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 (a3) 공정 또는 상기 공정 (a4) 대신에 구비되는 데에 있어서,
상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하기 전에, 또는, 제 2 유전체 기판을 스페이서에 고정한 후에, 제 2 유전체 기판에 상기 전자결합용 도체 또는 상기 기둥형상 도체가 장착되어 있는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
또한, 상기 공정 (a4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
상기 유전성 물질이 유동성을 갖고,
상기 창유리판 상의 상기 패치 도체 상에 그 유전성 물질을 형성할 때, 창유리판 상에 성형용의 틀을 형성하고, 그 틀 내에 그 유전성 물질을 유입시킨 후, 유동성을 잃게 하거나, 또는, 약간 유동성을 잃게 한 후에 그 틀을 떼어내, 창유리판의 소정의 개소에 스페이서를 접착하는 공정을 구비하는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
상기 스페이서와 상측 덮개 케이스가 일체화되어 있는 상기 안테나 장치의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 안테나 장치에 사용되는 전자파의 주파수는 300MHz∼3THz의 전자파가 바람직하고, 0.8∼60GHz가 보다 바람직하고, 1.0∼30GHz가 특히 바람직하고, 1.2∼6.38GHz가 특히 특히 바람직하다.
도면의 간단한 설명
도 1 은 본 발명의 안테나 장치의 일 실시형태를 나타내는 안테나 장치의 단면도.
도 2 는 도 1 에 나타내는 안테나 장치의 주요 구성부의 개략개념도.
도 3 은 도 1 에 나타내는 안테나 장치의 패치 도체 (8) 및 전자결합용 도체 (3) 의 확대평면도.
도 4 는 스페이서인 하부 케이스 (20) 를 창유리판에 접착한 일 예를 도시하는 평면도.
도 5 는 도 l 에 나타내는 예의 응용예를 도시하는 단면도.
도 6 은 도 1 에 나타내는 예와는 별도의 본 발명의 안테나 장치의 일 실시형태를 나타내는 단면도.
도 7 은 도 6 에 나타내는 예의 주요 구성부의 개략개념도.
도 8 은 도 6 에 나타내는 안테나 장치의 안테나 소자의 평면도.
도 9 는 도 6 에 나타내는 안테나 장치의 조립 방법을 설명하는 단면도.
도 10 은 예 3 의 안테나 장치를 나타내는 단면도.
도 11 은 예 1 의 리턴 로스-주파수 특성도.
도 12 는 예 1 의 지향성도.
도 13 은 예 2 의 리턴 로스-주파수 특성도.
도 14 는 예 2 의 지향성도.
도 15 는 예 3 의 지향성도.
도 16 은 예 4 에 있어서, 가로축을 정사각형의 접지 도체의 1 변 (가로폭, 세로폭) 의 길이, 세로축을 안테나 이득으로 하는 특성도.
도 17 은 예 4 에 있어서, 가로축을 Lg×(εq)0.5÷λ0 로 하고, 세로축을 안테나 이득으로 하는 특성도.
도 18 은 예 5 에 있어서의, 유전성 물질 A 의 비유전율 L1 과, 안테나 이득과의 관계도.
도 19 는 예 5 에 있어서의, L2, L4 및 창유리판과 프린트 기판과의 간격과 안테나 이득과의 관계도.
도 20 은 안테나 장치가 창유리판에 형성되어 있는 태양을 나타내는 평면도.
도 21 은 창유리판의 차내측의 면 상에 유전체막 (25) 을 개재시켜 형성되어 있는 패치 도체 (8) 부분의 단면도.
도 22 는 본 발명에 있어서의, 접지 도체 (10) 및 슬롯부 (50) 를 나타내는 평면도.
도 23 은 도 1, 6 에 나타내는 예와는 별도의 실시태양을 나타내는 단면도.
부호의 설명
1 : 제 1 유전체 기판
2 : 제 2 유전체 기판
2a : 구멍
3 : 전자결합용 도체
3a : 전자결합용 도체 (3) 의 일방의 단부
4 : 볼록부
5 : 클릭부
7 : 기둥형상 도체
8 : 패치 도체
9 : 차체 개구 가장자리
10 : 접지 도체
14 : 전송 도체
16 : 동축 케이블
18 : 상측 덮개 케이스
18a : 상측 덮개 케이스 (18) 의 둘레가장자리
19 : 섬형상 도체
20 : 하부 케이스
20a : 구멍
22 : 접착부
24 : 공간
25 : 유전체층
26a : 유전성 물질 A
26b : 유전성 물질 B
27 : 절연지지수단
50 : 슬롯부
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 안테나 장치를 첨부된 도면에 나타내어지는 적합한 실시형태에 근거하여 상세히 설명한다. 도 1 은 본 발명의 안테나 장치의 일 실시형태를 나타내는 안테나 장치의 단면도이고, 도 2 는 안테나 장치의 주요 구성부의 개략개념도이다. 도 1 에 나타내는 단면도는, 도 2 에 나타내는 A-A'선의 화살표에서 본 단면도이다. 도 3 은 도 1 에 나타내는 안테나 장치의 패치 도체 (8) 및 전자결합용 도체 (3) 의 확대평면도로, 도 1, 2 에 나타내는 예의 패치 도체 (8) 와 전자결합용 도체 (3) 와의 위치관계를 나타내는 평면도이고, 제 1 유전체 기판 (1) 의 면에 수직방향으로 상측 덮개 케이스 (18) 측으로부터 제 1 유전체 기판을 본 평면도이다.
본 발명에는, 패치 도체 (8) 가 형성된 제 1 유전체 기판 (1) 과, 제 1 유전체 기판 (1) 에 대향한 기판이고, 패치 도체 (8) 에 대향한 대향 기판의 면 (이하, 제 2 대향 기판면이라고 한다) 에 접지 도체 (10) 가 형성된 제 2 유전체 기판 (2) 이 구비되어 있다.
또한, 제 2 대향 기판면으로부터 제 1 유전체 기판 (1) 의 측을 향하여 신장되어 있는 전자결합용 도체 (3) 가 구비되어 있고, 전자결합용 도체 (3) 와 패치 도체 (8) 가 전자결합되어 있다. 전자결합용 도체 (3) 는 접지 도체 (10) 와 직류적으로 접속되어 있지 않다.
제 1 유전체 기판 (1) 과, 제 1 유전체 기판 (1) 에 대향하여 배치된 제 2 유전체 기판 (2) 은 소정 거리 이간되어 있다.
스페이서인 하부 케이스 (20) 는, 접착부 (22) 에 의해 제 1 유전체 기판 (1) 에 접착되어 고정되어 있다. 이것에 의해, 상측 덮개 케이스 (18) 가 제 1 유전체 기판 (1) 의 소정 위치에 고정되어, 전자결합용 도체 (3) 가 소정 위치에 배치되고, 또한, 제 2 유전체 기판 (2) 이 제 1 유전체 기판 (1) 과의 사이에 개재되어 있는 스페이서에 의해, 제 2 유전체 기판 (2) 과 제 1 유전체 기판 (1) 이 소정 간격으로 이간되어 있는 MSA 안테나를 갖는 안테나 장치가 조립된다. 이와 같이 스페이서를 사용하는 것은, 안테나 이득을 향상시키기 위해서 제 l 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 간격을 수㎜ 이상 취하고 싶은 경우에는, 스페이서를 사용함으로써 간단한 구조로 할 수 있음과 함께 용이하게 생산할 수 있어, 생산성이 우수하다. 또한 제 1 유전체 기판 (1) 으로서, 차량용의 창유리판을 사용하는 경우에는, 이 창유리판이, 통상, 곡률을 갖기 때문에, 이 곡률을 스페이서에 의해 흡수하여 창유리판에 제 2 유전체 기판 (2) 을 확실히 형성할 수 있기 때문이다. 또한, 스페이서로부터 제 2 유전체 기판 (2) 을 용이하게 떼어낼 수 있는 구조로 해 두면, 수리시에 편리하다.
제 1 유전체 기판 (1) 의, 제 2 유전체 기판 (2) 에 대향한 대향 기판의 면 (이하, 제 1 대향 기판면이라고 한다) 에는, 패치 도체 (8) 가 형성되어 있다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 패치 도체 (8) 의 형상은, 정사각형 또는 대략 정사각형의 1개의 각과 대각에 절결부 (8b) 를 형성하여 이루어지는 육각형이고, 원편파에 유효한 형상으로 되어 있다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 패치 도체 (8) 의 형상은, 정사각형상 및 직사각형상 등의 사각형, 대략 사각형, 다각형, 대략 다 각형, 원형, 대략 원형, 대략 타원형 및 타원형 등이어도 된다. 또, 원편파 특성을 향상시키기 위해서, 패치 도체 (8) 에 절결부 (8b) 를 형성하는 것이 바람직하다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 패치 도체 (8) 에 절결부 (8b) 를 형성하지 않더라도 사용할 수 있다. 도 1 에 나타내는 예에서는, 절결부 (8b) 의 형상은 직각이등변 삼각형 또는 대략 직각이등변 삼각형이지만, 절결부 (8b) 의 형상은 이것에 한정되지 않는다.
전자결합용 도체 (3) 는, 제 2 유전체 기판 (2) 에 형성되어 있는 관통구멍 (도시생략) 을 관통하고 있고, 전자결합용 도체 (3) 의 일방의 단부 (3a) 는, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 제 2 대향 기판면과는 반대측의 면 (이하, 제 2 비대향 기판면이라고 한다) 에 형성되어 있는, 신호선로로서 기능하는 전송 도체 (14) 에 납땜 등에 의해 접속되어 있다. 관통구멍을 관통한 전자결합용 도체 (3) 는 제 2 대향 기판면에서 돌출되도록 신장되어 있다. 이 돌출되는 부분을 전자결합용 도체 (3) 의 수직부 (3b) 라 칭한다.
이 관통구멍 근방의 제 2 대향 기판면에 형성되어 있는 접지 도체 (10) 는 수직부 (3b) 와 직류적으로 접속되어 있지 않다. 또한 수직부 (3b) 와 접지 도체 (10) 가 전기적으로 접속하지 않도록, 이 관통구멍의 둘레가장자리부와, 이 관통구멍의 주위의 접지 도체 (10) 는, 0.05∼10mm, 특히 0.2∼3mm 이간되어 있는 것이 바람직하다. 0.05mm 이상이면 전송손실이 작아져 바람직하다. 또한, 10mm 이하이면 접지 도체 (10) 의 면적을 충분히 확보할 수 있어 바람직하다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 전자결합용 도체 (3) 가 제 2 유전체 기판 (2) 으로부터, 제 1 유전체 기판 (1) 측을 향하여 일단 신장되어 있고, 제 1 대향 기판면에 도달하기 전에 구부러지거나 또는 꺾어져 패치 도체 (8) 에 평행 또는 대략 평행하게 신장되어 있다. 이 구부러지거나 또는 꺾이고 나서 신장되어 있는 부분을 제 1 평행부 (3c) 라 칭한다.
또한, 패치 도체 (8) 의 모서리 (8a) 근방에서 제 1 평행부 (3c) 는 꺽여 패치 도체 (8) 의 둘레가장자리를 따라 신장되어 있고, 제 2 평행부 (3d) 를 구성하고 있다. 제 1 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d) 는, 모두 패치 도체 (8) 에 평행 또는 대략 평행하고, 패치 도체 (8) 의 면에 수직인 방향에서, 패치 도체 (8) 와는 소정 간격 (h) 을 두고 이간되어 있다.
도 1 나타내는 예에서는, 전자결합용 도체 (3) 는, 제 1 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d) 를 갖고 있고, 제 1 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d) 는 패치 도체 (8) 의 둘레가장자리와 평행 또는 대략 평행하고, 이와 같이 하는 것이 전자결합을 양호하게 하기 때문에 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 전자결합용 도체 (3) 는 제 2 평행부 (3d) 를 갖지 않더라도 사용할 수 있고, 반드시, 전자결합용 도체 (3) 의, 패치 도체 (8) 와의 근방 부분이 패치 도체 (8) 와 평행 또는 대략 평행이 아니어도 된다. 또한, 전자결합용 도체 (3) 는 원기둥형상 도체를 소정 형상으로 구성시킨 것으로 이루어지는데, 이것에 한정되지 않고, 도전성 판상체를 소정 형상으로 구성시킨 것이어도 된다.
도 6 은 도 1 에 나타내는 예와는 별도의 본 발명의 안테나 장치의 일 실시형태를 나타내는 단면도이고, 도 7 은 도 6 에 나타내는 예의 주요 구성부의 개략 개념도이다. 도 6 에 나타내는 단면도는, 도 7 에 나타내는 A-A'선의 화살표 방향에서 본 단면도이다. 다만, 도 7 에 있어서, 상측 덮개 케이스 (18) 는 도시되어 있지 않다. 도 8 은 도 6 에 나타내는 예의 안테나 소자 (6) 의 평면도이고, 도 9 는 도 6 에 나타내는 예의 조립 방법을 설명하는 단면도이다.
도 6 에 나타내는 예는, 제 1 유전체 기판 (1) 과, 제 1 유전체 기판 (1) 에 대향하여 배치된 제 2 유전체 기판 (2) 이 소정 거리 이간되어 구성되어 있다. 제 1 유전체 기판 (1) 의 기판면에는, 전자파를 방사하는 평면상의 안테나 소자 (6) 가 형성되어 있다.
안테나 소자 (6) 는, 방사 도체인 패치 도체 (8) 와, 패치 도체 (8) 로부터 이간되어 패치 도체 (8) 에 의해서 주위가 둘러싸인 섬형상 도체 (19) 를 갖는다 (도 8 참조).
섬형상 도체 (19) 는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 패치 도체 (8) 에 의해서 주위가 둘러싸이고, 예를 들어, 폭 0.5mm 의 도체가 없는 갭에 의해 패치 도체 (8) 로부터 이간된 직사각형상의 도체이다. 섬형상 도체 (19) 는, 후술하는s 바와 같이 기둥형상 도체 (7) 가 안테나 소자 (6) 와 접속할 때의 안테나 소자 (6) 의 접속부분으로 되어 있다. 또, 안테나 소자 (6) 에 있어서의 섬형상 도체 (19) 는 직사각형상에 한정되지 않고, 원형상이 것이어도 되고, 특별히 형상은 제한되지 않는다.
도 6 에 나타내는 예에서는, 제 2 대향 기판면에 접지 도체 (10) 가 형성되고, 또한, 제 2 대향 기판면으로부터 기둥형상 도체 (7) 가 돌출되도록 형성되어 있다. 기둥형상 도체 (7) 의 일방의 단부는, 제 2 유전체 기판 (2) 을 천공하여 관통하는 관통구멍을 지나, 제 2 비대향 기판면에 형성된 신호선로인 전송 도체 (14) 에 납땜 등에 의해 접속되어, 제 2 유전체 기판 (2) 에 고정되어 있다. 한편, 기둥형상 도체 (7) 의 타방의 단부는, 제 1 유전체 기판 (1) 에 형성된 섬형상 도체 (19) 의 대략 중심에서 맞닿아 있다. 또, 접지 도체 (10) 는, 제 2 유전체 기판 (2) 에 천공된 관통구멍 및 이 관통구멍의 주위의 근방 영역을 제외한, 제 2 유전체 기판 (2) 에 있어서의 대향 기판면의 전체면에 형성되는 것이 바람직하다. 기둥형상 도체 (7) 는 접지 도체 (10) 와 직류적으로 절연되어 제 2 대향 기판면으로부터 돌출되어 있다.
이와 같이 기둥형상 도체 (7) 는, 안테나 소자 (6) 와 전송 도체 (14) 와의 사이를 접속하여, 송신시에는 외부회로로부터의 전송신호를 패치 도체 (8) 로 급전하고, 또는, 수신시에는 패치 도체 (8) 로부터의 전송신호를 전송 도체 (14) 및 동축 케이블 (16) 등을 통해 외부회로로 전송하는 신호선로를 이룬다. 또, 섬형상 도체 (19) 는, 제 1 유전체 기판 (1) 의 면에 도체가 형성되어 있지 않은 것으로 이루어지는 일정한 갭에 의해 패치 도체 (8) 로부터 이간되어, 주위가 패치 도체 (8) 로 둘러싸인 구성을 이루고 있다. 또한, 섬형상 도체 (19) 에는 기둥형상 도체 (7) 가 접속되어 있다. 이 구성에 의해, 섬형상 도체 (19) 는 기둥형상 도체 (7) 또는 패치 도체 (8) 가 갖는 유도성 (인덕턴스) 을 보정하는 용량성 보정소자로서 기능한다. 섬형상 도체 (19) 는, 통상 고주파의 신호선로에서 사용되는 특성 임피던스인 예를 들어 50Ω 에 정합하도록 조정되어 있다. 구체적으로 는, 기둥형상 도체 (7) 의 유도성 나아가서는 패치 도체 (8) 의 유도성을 고려하여, 섬형상 도체 (19) 의 형상 및 치수, 및, 섬형상 도체 (19) 와 패치 도체 (8) 와의 사이의 갭의 폭이 조정된다. 이와 같이 기둥형상 도체 (7) 는, 안테나 소자 (6) 와 고주파회로적으로 접속되어 있다.
제 1 유전체 기판 (1) 으로서, 차량용의 창유리판을 사용하는 경우에는, 차량용의 창유리판이 통상 곡률을 갖기 때문에, 개개의 창유리판의 곡률의 차이에 의해, 기둥형상 도체 (7) 가 섬형상 도체 (19) 에 접촉하기 어려워 접속하지 않게 되는 문제가 있다. 따라서, 이러한 경우에는, 기둥형상 도체 (7) 로서 스프링 프로브를 사용하는 것이 바람직하다. 기둥형상 도체 (7) 로서 스프링 프로브를 사용하는 경우에는, 도 6 에 나타내는 안테나 장치 전체의 설계를 변경하지 않고, 기둥형상 도체 (7) 를 섬형상 도체 (19) 에 확실하게 접촉하여 접속시킬 수 있다.
또한, 기둥형상 도체 (7) 로서 스프링 프로브를 사용하는 경우에는, 양산시에, 창유리판의 비뚤어짐의 불균일 및 제 2 유전체 기판 (2) 의 비뚤어짐의 불균일 등을 흡수하여 원활하게 생산할 수 있다. 이 경우, 스프링 프로브의 스트로크는 0.2∼1.5mm, 특히 0.2∼0.8mm 인 것이 바람직하다.
스프링 프로브의 가압력은 섬형상 도체 (19) 를 파손하지 않고, 자동차 등의 차량의 진동에 의해서 접촉부분이 진동하지 않도록 하기 위해서, 또한, 스프링의 반발력으로 조립하기 어려워지지 않도록 하는 것도 고려하여 0.2∼50N 이 바람직하다. 스프링 프로브는 신호전송시, 전기적 손실을 저감하기 위해서 그 전기저항은 낮은 것이 바람직하다.
또한, 도 6 에 나타내는 안테나 장치의 조립에서는, 후술하는 대로, 기둥형상 도체 (7) 를 섬형상 도체 (19) 에 맞닿도록, 제 1 유전체 기판 (1) 에 대하여 제 2 유전체 기판 (2) 이 소정 거리 이간되어 배치된다. 이 때, 기둥형상 도체 (7) 의 맞닿음 위치가 조립 오차에 따라 변동된다. 기둥형상 도체 (7) 는 용량성 보정 소자로서 기능하고, 이 조립 오차에 의해서 생기는 안테나 소자 (6) 의 성능의 변동을 흡수할 수 있다.
기둥형상 도체 (7) 는, 예를 들어, 섬형상 도체 (19) 와 맞닿게 되는 일방의 선단이 스프링에 의해서 지지된 스프링 프로브에 의해서 구성되어, 섬형상 도체 (19) 와 맞닿을 때, 기둥형상 도체 (7) 의 선단이 스프링의 탄성력에 의해 섬형상 도체 (19) 를 향하여 탄성지지되도록 구성되어 있다. 이것에 의해, 도 6 에 나타내는 안테나 장치의 조립시, 기둥형상 도체 (7) 를 섬형상 도체 (19) 에 손상을 주지 않고 원활하게 맞닿게 할 수 있다.
한편, 스페이서인 하부 케이스 (20) 는, 접착부 (22) 에 의해 제 1 유전체 기판 (1) 에 접착되어 고정되어 있다. 이에 의해, 상측 덮개 케이스 (18) 가 제 1 유전체 기판 (1) 의 소정 위치에 고정되어, 기둥형상 도체 (7) 가 섬형상 도체 (19) 의 중심에 맞닿고, 또한, 제 2 유전체 기판 (2) 이 제 1 유전체 기판 (1) 에 대하여 소정의 거리 떨어져 평행하게 유지된 MSA 안테나를 갖는 안테나 장치가 조립된다.
또, 기둥형상 도체 (7) 는 스프링 프로브를 예로 들었지만, 이 스프링 프로브 대신에, 상측 덮개 케이스 (18) 가 제 2 유전체 기판 (2) 을 하부 케이스 (20) 측을 향하여 탄성지지되어 지지 고정하도록, 상측 덮개 케이스 (18) 의 기판의 지지기구는 스프링이나 탄성체 등의 탄성지지수단을 구비하여도 된다. 섬형상 도체 (19) 에 기둥형상 도체 (7) 가 맞닿을 때, 적어도 기둥형상 도체 (7) 가 섬형상 도체 (19) 를 향하여 탄성력에 의해서 탄성지지되도록 하면 어떠한 기구이어도 된다.
또한, 기둥형상 도체 (7) 는 미리 제 2 유전체 기판 (2) 에 고정된 것이 아니고, 미리 안테나 소자 (6) 의 섬형상 도체 (19) 에 기둥형상 도체 (7) 의 일단을 납땜 등에 의해 고정하여 접속한 것이어도 된다. 이 경우, 상측 덮개 케이스 (18) 를 하부 케이스 (20) 에 걸 때, 예를 들어, 제 2 유전체 기판 (2) 에 형성된 소켓에 의해 기둥형상 도체 (7) 의 타단을 받아 전송 도체 (14) 에 접속시키도록 구성한다. 도 6 에 나타내는 예에 있어서, 기둥형상 도체 (7) 가 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이의 틈을 횡단하도록 제 2 유전체 기판 (2) 으로부터 돌출되는 한, 어떠한 구성을 사용해도 된다. 그러나, 실용상 장착 작업이 용이하여 단시간에 끝나고, 또한 비용이 들지 않는 점에서, 제 2 유전체 기판 (2) 에 미리 기둥형상 도체 (7) 가 형성된 상기 서술한 실시형태의 구성이 바람직하다.
또, 도 6 에 나타내는 예에서는, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이를 가로지르는 기둥형상 도체 (7) 를 1개 형성한 것이지만, 본 발명에서는 기둥형상 도체를 복수 형성하고, 안테나 소자가 다른 복수 위치에서 기둥형상 도체를 접속시켜도 된다. 예를 들어, 2개의 기둥형상 도체로부터 안테나 소 자에 급전하는 경우, 원편파의 전자파를 방사하도록, 기둥형상 도체로부터 안테나 소자에 급전할 때의 신호의 위상을 어긋나게 하여 급전해도 된다.
본 발명에 있어서, 접지 도체 (10) 의 크기는 안테나 장치의 소형화의 관점에서 작게 하는 것이 바람직하지만, 한편으로, 안테나 장치의 지향성을 양호한 것으로 하고, 임피던스 특성을 정합시켜 송수신 전력을 크게 하기 위해서는, 접지 도체 (10) 를 크게 하는 것이 바람직하다. 이점에서, 접지 도체 (10) 가 사각형상 또는 대략 사각형상인 경우에는, 접지 도체 (10) 의 1 변의 길이는, 전자파의 파장의 적어도 1/2 파장 이상의 길이를 갖는 것이 바람직하다. 또한 본 발명을 차량용의 안테나 장치로 하기 위해서는, 소형화의 관점에서, 접지 도체 (10) 의 면적은 3960㎟ 이하가 바람직하다. 접지 도체 (10) 의 면적의 보다 바람직한 범위는 2304㎟ 이하이고, 특히 바람직한 범위는 1920㎟ 이하, 특히 특히 바람직한 범위는 1760㎟ 이하이다. 또한, 접지 도체 (10) 의 형상에 관해서는, 상기한 대로, 사각형 또는 대략 사각형이고, 정사각형 또는 대략 정사각형이 통신 특성을 향상시키는 데에 있어서 바람직하지만, 이것에 한정되지 않고, 원, 대략 원, 타원, 대략 타원, 다각형 또는 대략 다각형 등을 사용할 수 있다.
도 1, 6 에 나타내는 예에 있어서, 제 2 대향 기판면에는 접지 도체 (10) 가 형성되고, 제 2 비대향 기판면에 일정한 폭의 도체에 의해서 구성된 전송 도체 (14) 가 형성되고, 마이크로 스트립 선로가 구성되어 있다.
도 22 에 나타내는 바와 같이, 제 2 비대향 기판면에 접지 도체 (10) 가 형성되도록 하고, 다시 제 2 비대향 기판면에는 접지 도체 (10) 가 형성되어 있지 않 은 슬롯부 (50) 가 형성되도록 하여, 슬롯부 (50) 의 중앙 또는 대략 중앙에는 전송 도체 (14) 가 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 형성되도록 하여, 전자결합용 도체 (3) 또는 기둥형상 도체 (7) 가, 제 2 유전체 기판 (2) 의 두께 방향에 관통하여, 전송 도체 (14) 와 접속되도록 해도 된다. 여기서, 슬롯부 (50) 란 유전체 기판 상에 도체가 형성되어 있지 않은 가늘고 긴 영역이 슬롯부 (50) 이다. 슬롯부 (50) 는, 통상, 유전체 기판의 재질이 드러나게 되어 노출되어 있지만, 이것에 한정되지 않고, 슬롯부 (50) 상에 절연물질이 형성되어 있어도 된다.
도 1, 6 에 나타내는 예에서는, 제 2 비대향 기판면에 전송 도체 (14) 가 형성되어 있고, 이와 같이 하는 것이 안테나 특성을 향상시키기 위해서 바람직하다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 제 2 대향 기판면에 전송 도체 (14) 를 형성하여도 사용할 수 있다. 제 2 대향 기판면에 전송 도체 (14) 및 접지 도체 (10) 를 형성하는 경우에는, 상기한 바와 같이 접지 도체 (10) 에 슬롯부 (50) 를 형성하여, 슬롯부 (50) 의 중앙 또는 대략 중앙에 전송 도체가 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되지 않도록 전송 도체 (14) 가 형성되도록 한다.
또한, 도시되어 있지 않지만, 제 2 비대향 기판면에 접지 도체가 형성되 도록 하고, 제 2 대향 기판면에 전송 도체가 형성되도록 해도 된다. 본 발명에 있어서, 제 2 대향 기판면 및 제 2 비대향 기판면의 적어도 일방에 유전체층을 형성하여 적층해도 된다.
전송 도체 (14) 는, 안테나 장치의 외부에 있는 RF (Radio Frequency) 회로 등의 외부회로와 접속된 동축 케이블 (16) 의 심선과 접속되고, 접지 도체 (10) 는, 동축 케이블 (16) 의 외부 도체와 접속되어 있다. 동축 케이블 (16) 의 외부 도체는 접지하는 것이 바람직하다.
제 1 유전체 기판 (1) 에 형성된 패치 도체 (8) 와, 제 2 유전체 기판 (2) 에 형성된 접지 도체 (10) 에 의하여, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 의 간극 내에 존재하는 예를 들어 공기의 공간을 유전체로 하는 MSA 가 구성되어 있다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 전술한 바와 같이, 전자결합용 도체 (3) 는, 패치 도체 (8) 와 전자결합에 의해 접속하여, 외부회로에서의 신호를 동축 케이블 (16) 및 전송 도체 (14) 등을 통해, 패치 도체 (8) 로 급전하여, 패치 도체 (8) 로부터의 신호를 전송 도체 (14) 및 동축 케이블 (16) 등을 통해 외부회로로 전송한다. 제 2 유전체 기판 (2) 은, 상측 덮개 케이스 (18) 의 소정 위치에 수납되어 지지고정되고, 또한, 상측 덮개 케이스 (18) 는 패치 도체 (8) 의 주위를 둘러싸도록 구성되어 있고, 제 1 유전체 기판 (1) 에 고정된 하부 케이스 (20) 에 걸려 있다.
본 발명에 있어서, 패치 도체 (8) 와 접지 도체 (l0) 의 간격은, 안테나 장치의 송수신의 성능을 확보하는 점에서, 안테나 장치에서 사용하는 전자파의 파장에 따라 적절히 설정된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 안테나 장치에서는 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 간극 내에 존재하는 공기의 공간을 유전체로 해도 되지 만, 소형화 등을 위해, 이 간극 내에 접착제, 충전제 등의 유전성 물질인 유전체 재료를 별도 주입·개재시키는 것이 바람직하다.
제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이에 개재시키는 유전성 물질을 유전성 물질 A 로 하는 경우, 제조 및 수리 등의 편의를 위해, 유전성 물질 A 가 유동성, 반유동성 또는 비경화성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 유전성 물질 A 가 적어도 초기에는 유동성 또는 반유동성을 갖고, 경시적으로 또는 소정 처리에 의해 경화성 또는 반경화성을 갖는 유전성 물질을 사용하는 경우에는, 고장을 적게 할 수 있다. 여기서, 소정의 처리란, 유전성 물질 A 에 별도의 물질을 첨가하는 것에 의한 화학반응 또는 가열 등의 처리에 의해 유전성 물질 A 에 경화성 또는 반경화성을 갖게 하는 모든 처리를 말한다.
제 1 유전체 기판 (1) 을 차량용의 창유리판으로 하면, 통상 차량용의 창유리판은 곡률을 갖기 때문에 유동성 또는 반유동성의 유전성 물질을 사용하면 틈에 균일하게 충전하여 개재시키는 것이 가능하고, 밀착성을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 안테나 장치에 증폭기 등의 전자부품이 포함되는 경우에는 그것들을 물방울이나 습기 등의 수분으로부터 보호하는 효과도 갖게 된다는 점에서 실용상 바람직하다. 또한, 이 유전성 물질은 안테나 특성을 저하시키지 않는다는 점에서 저손실인 것이 바람직하고, 차량 용도에 사용하는 경우에는 추가로 난연성이고, 내열, 내한성을 갖고, 다른 전자부품이나 은페이스트 등의 도체 페이스트를 소성한 도체 등에 대하여 전식, 부식시키지 않는 것이 바람직하다.
유전성 물질 A 가 갖는 비유전율εA 가 작기 때문에, 본 발명의 안테나 장치가 원하는 안테나 특성을 달성할 수 없을 때에는, 비유전율εA 보다 큰 비유전율εA 을 갖는 분체를 함유하는 유전성 물질 M 을 유전성 물질 A 에 혼입시켜, 외관상, 유전성 물질 A 의 비유전율을 크게 하는 것이 바람직하다.
유전성 물질 A 로서는, 유동성을 갖고, 생산성이 우수한 실리콘 (고분자 규소 유기 화합물), 고무, 각종 합성 수지 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않고, 원하는 비유전율을 갖는 유전성 물질이면 어떤 것이라도 사용할 수 있다.
또한, 실리콘의 비유전율은, 통상, 2.3∼4.3 이다. 유전성 물질 A 로서 실리콘 또는 같은 정도의 비유전율을 갖는 유전성 물질을 사용하여, 추가로, 필요에 따라 유전성 물질 M 을 실리콘에 혼입시키는 경우에는, 비유전율εM 은 8.0 이상인 것이, 외관상, 유전성 물질 A 의 비유전율을 효율적으로 크게 하기 때문에 바람직하다. 생산성을 고려하면, 비유전율εM 은 8.0∼12.0 이 보다 바람직하다.
유전성 물질 M 이 함유하는 비유전율 εM 을 갖는 분체의 입경 (지름) 은, 0.1∼50㎛, 특히 0.3∼20㎛ 이 바람직하다. 이 입경이 0.1㎛ 이상인 경우에는, 생산성이 뛰어나 바람직하고, 50㎛ 이하인 경우에는, 안테나 특성이 안정되어 바람직하다.
도 5 는 도 1 에 나타내는 예의 응용예를 도시하는 단면도이다. 도 5에 나타내는 예에서는, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 사이의 소정 간격의 틈에, 제 2 유전체 기판 (2) 측에 경화된 유전성 물질 B (도 5 에 나타나 있는 26b (사선부)) 가 형성되어 있다. 또한 제 1 유전체 기판 (1) 측에 유동성, 반유동성 또는 비경화성을 갖는 유전성 물질 A (도 5 에 나타나 있는 26a) 가 형성되어 있다. 전자결합용 도체 (3) 의 일부가 유전성 물질 B 내에 매몰되어 있거나, 또는, 전자결합용 도체 (3) 의 일부가 유전성 물질 B에 접하고 있어, 전자결합용 도체 (3) 의 선단이 진동에 의해 흔들리지 않도록 유전성 물질 B 에 의해 전자결합용 도체 (3) 를 고정하고 있다. 이렇게하여 본 발명의 안테나 장치의 안테나 특성을 안정된 것으로 할 수 있다.
본 발명의 안테나 장치에 있어서, 통신하는 전파의 공기 중의 파장을 λ0 으로 하고, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 사이 (도 1, 6 에 나타내는 예에서는, 패치 도체와 접지 도체와의 사이) 에 유전성 물질이 개재되어 있고, 그 유전성 물질의 비유전율을 εr 로 하고, 접지 도체의 면적을 S 로 한 경우, 정규화된 접지 도체의 폭 Wg 을, (S)0.5×(εr)0.5÷λ0 으로 나타내면, 0.42
Figure 112005058272216-PCT00003
Wg
Figure 112005058272216-PCT00004
0.81, 특히 0.5
Figure 112005058272216-PCT00005
Wg
Figure 112005058272216-PCT00006
0.6 인 것이 바람직하다. 폭 Wg 이 0.42 이상이면, 안테나 이득이 향상되어 바람직하고, 폭 Wg 이 0.81 이하이면, 소형화가 꾀해져 바람직하다.
동일한 이유로, 본 발명의 안테나 장치에 있어서, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 사이에 유전성 물질 A 및 유전성 물질 B 가 개재되어 있는 경우에는, {εA·εB·(유전성 물질 A 의 두께＋유전성 물질 B 의 두께)}÷(εB·유 전성 물질 A 의 두께＋εA·유전성 물질 B 의 두께) 를 εq (패치 도체와 접지 도체 사이에 개재하는 유전성 물질의 비유전율의 평균치) 로 하면, 상기 εr 대신에 εq 를 사용하여, 정규화된 접지 도체의 폭 Wg 을, (S)0.5×(εq)0.5÷λ0 으로 나타내고, 0.42
Figure 112005058272216-PCT00007
Wg
Figure 112005058272216-PCT00008
0.81, 특히 0.5
Figure 112005058272216-PCT00009
Wg
Figure 112005058272216-PCT00010
0.6 인 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 사이, 또는, 패치 도체와 접지 도체 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고, 이 유전성 물질의 비유전율이, 1.89∼5.20, 접지 도체 (10) 의 면적이, 1280∼3960㎟, 또한, 패치 도체의 세로폭 L1 또는 패치 도체의 가로폭 L1 이, 21.3∼36.11㎜ 인 것이 바람직하다. 이 비유전율이 1.89 이상, 접지 도체 (10) 의 면적이 1280㎟ 이상, 또한, L1 이 21.3㎜ 이상이면 안테나 이득이 향상된다. 또한, 이 비유전율이 5.20 이하이면 안테나 이득이 향상되어 생산성이 뛰어나고, 유전성 물질을 저렴하게 생산할 수 있다. 또한 접지 도체 (10) 의 면적이 3960㎟ 이하이면 소형화를 달성할 수 있다. 이 유전성 물질의 비유전율이, 2.30∼3.10, 또한, 접지 도체 (10) 의 면적이, 1280∼1920㎟ 인 것이 보다 바람직하다. 또한, 접지 도체 (10) 의 면적이, 1440∼1760㎟ 인 것이 특히 바람직하다.
또, 후술하는 최소형 실시태양에서는, 더욱 소형으로 하기 위해서, 접지 도 체 (10) 의 면적을, 1024∼2304㎟ 로 하기 때문에, 이 유전성 물질의 비유전율이, 2.56∼5.80 이 바람직하다. 따라서, 본 발명에 있어서, 이 유전성 물질의 비유전율의 바람직한 범위는, 1.89∼5.80 이다. 또한, 본 발명에 있어서, 후술하는 최소형 실시태양을 고려하면, 접지 도체 (10) 면적의 바람직한 범위는, 1024∼3960㎟ 이다.
본 발명에 있어서, 급전수단으로서 전자결합용 도체를 사용하는 경우에는, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우, L1 이 21.5∼34.85㎜ 이고, 접지 도체 (10) 의 면적이, 1024∼2304㎟ 이다. 전자결합용 도체 (3) 의, 패치 도체 (8) 에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이 (제 l 평행부 (3c) 의 길이와 제 2 평행부 (3d) 의 길이의 합의 길이) 가, 7.9∼29.4㎜ 인 것이 바람직하다. L1 이, 21.5∼34.85㎜ 이고, 접지 도체 (10) 의 면적이 1024㎟ 이상이고, 전자결합용 도체 (3) 의, 패치 도체 (8) 에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이가, 7.9∼29.4㎜ 이면 안테나 이득이 향상된다. 또한, 접지 도체 (10) 의 면적이, 2304㎟ 이하이면 보다 소형화할 수 있어 바람직하다. 이 경우, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우, 패치 도체와 접지 도체와의 간격, 즉, 제 1 유전체 기판과 제 2 유전체 기판과의 대략 간격이, 3.6∼10.8㎜ 인 것이, 안테나 이득이 향상되기 때문에 바람직하다.
다음으로, 본 발명에 있어서, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz이고, 또한 보다 소형화로 되어, 보다 안테나 이득이 향상되는 경우 (최소형 실시태 양) 에 관해서, 후술하는 도 18, 19 에 근거하여 설명한다. 접지 도체 (10) 의 면적은, 1024∼2304㎟ 로 하는 것이 바람직하다.
최소형 실시태양인 경우, 패치 도체와 접지 도체와의 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고, 이 유전성 물질의 비유전율이, 2.56∼5.80, 패치 도체의 세로폭 L1 또는 패치 도체의 가로폭 L1 이, 19.0∼29.0㎜ 인 것이 바람직하다. 이 범위내인 경우에는 이 범위외일 때와 비교하여 안테나 이득이 향상된다. 여기서 말하는, 비유전율의 범위「2.56∼5.80」에 관한, 보다 바람직한 범위와 특히 바람직한 범위란, 후술하는 표 1 의 유전성 물질의 비유전율이 적용되어, 이하의 설명에서도 동일하다.
패치 도체와 접지 도체와의 사이에 개재되어 있는 유전성 물질은 1종에 한정되지 않는다. 공기, 유전성 물질 A, 유전성 물질 B, 유전성 물질 M, 후술하는 절연성 시트, 후술하는 절연성 기판 및 이들 이외의 유전성 물질로부터 선택되는 적어도 1개가 패치 도체와 접지 도체와의 사이에 개재되어 있더라도 사용할 수 있다. 이 경우, 공기 이외의, 그 복수종의 유전성 물질의 비유전율의 적어도 1개가, 2.56∼5.80 이 바람직하다. 또한, 공기 이외의 그 유전성 물질의 비유전율의 각각이, 2.56∼5.80 이 보다 바람직하다.
또한, 이 경우, 패치 도체와 접지 도체와의 사이에 개재되어 있는 공기, 공기 이외의 1종의 유전성 물질 및 복수종의 유전성 물질로부터 선택되는 적어도 1개가 개재되어 유전성 개재물을 구성하고 있다고 생각하면, 이 유전성 개재물의 비유 전율이, 2.56∼5.80 인 것이 특히 바람직하다. 이 유전성 개재물의 비유전율이란, 이 유전성 개재물을 구성하고 있는 각 유전성 물질의 비유전율의 평균치가, 2.56∼5.80 인 것을 말한다. 이 유전성 개재물의 비유전율은 통상 측정에 의해 얻어지는 값이 바람직하지만, 계산으로 얻어지는 값이어도 된다. 각 유전성 물질이 복수층을 이루고 있는 경우, 이 평균치를 계산으로 산출할 때에는, 통상, 각 유전성 물질의 두께와 비유전율이 고려된다. 또, 패치 도체와 접지 도체와의 사이에 공기가 개재되어 있는 경우에는, 그 비유전율은 공기의 비유전율을 포함시켜 계산된다.
개재되는 태양으로서는, 각각 복수층을 구성해도 되고, 각각 유전성 물질의 덩어리나 공기의 거품이 혼재하고 있더라도 사용할 수 있다. 접지 도체가 제 2 비대향 기판면 또는 제 2 비대향 기판의 내부에 형성되어 있는 경우에는, 제 2 유전체 기판도 이것들의 유전성 물질에 포함된다. 예를 들어, 유전체판 또는 유전체층 (예를 들어, 세라믹스판, 세라믹스층 등) 과 공기층을 패치 도체와 접지 도체와의 사이에 개재시키고, 이 유전체판 또는 유전체층의 비유전율과, 이 공기층의 비유전율 (1.0) 과의 평균치가, 2.56∼5.80 이 되도록, 이 유전체판 또는 유전체층의 두께와 비유전율을 설정하는 경우를 들 수 있다.
예를 들어, 이 유전체판 또는 유전체층에 비유전율이, 8.0∼20.0, 특히 12.0∼16.0 의 유전성 물질을 사용함으로써, 공기와 이 유전성 물질과의 비유전율의 평균치를, 2.56∼5.80 으로 하여 생산성을 향상시킬 수 있다.
또한, 패치 도체와 접지 도체와의 간격이, 2.92∼15.3㎜ 인 것이, 안테나 이 득이 향상되기 때문에 바람직하다. 이 범위내인 경우에는 이 범위외일 때와 비교하여 안테나 이득이 향상된다. 또한, 패치 도체 (8) 에 절결부 (8b) 를 형성하는 경우에는 절결부 (8b) 의 직각 (8c) 을 사이에 오게 하는 1변의 길이 L2 가 0.77∼16.7㎜ 인 것이 바람직하다. 이 범위내인 경우에는 이 범위외일 때와 비교하여 안테나 이득이 향상된다.
최소형 실시태양이고, 급전수단으로서 전자결합용 도체를 사용하며, 또한, 전자결합용 도체가 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있는 경우에는, 전자결합용 도체의, 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이는, 3.95∼28.7㎜ 인 것이 바람직하다. 이 범위내인 경우에는 이 범위외일 때와 비교하여 안테나 이득이 향상된다. 이하, 최소형 실시태양인 경우의 바람직한 범위, 보다 바람직한 범위, 특히 바람직한 범위를 표 1 에 함께 기재한다.
바람직한 범위 보다 바람직한 범위 특히 바람직한 범위
접지도체의 면적(㎟) 1024∼2304 1280∼1920 1440∼1760
L1 (㎜) 19.0∼29.0 20.5∼27.5 22.0∼26.5
상기 유전성 물질의 비유전율 2.56∼5.80 2.90∼5.20 3.30∼4.50
패치 도체와 접지 도체의 간격 (㎜) 2.92∼15.3 3.60∼12.4 5.1∼9.5
L2 (㎜) 0.77∼16.7 3.10∼13.5 5.40∼10.4
전자결합용 도체 (3) 의, 패치 도체 (8) 에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이 (㎜) 3.95∼28.7 8.70∼23.7 11.7∼19.8
본 발명에 있어서, 급전수단으로서 전자결합용 도체를 사용하고, 또한, 전자결합용 도체가 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 이고, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이에 개재되어 있는 유전성 물질이 공기인 경우에는, 제 1 평행부 (3c) 의 길이와 제 2 평행부 (3d) 의 길이의 합의 길이가 4.7∼49.3㎜, 특히 18.8∼34.0㎜ 인 것이 안테나 이득이 향상되기 때문에 바람직하다.
또한, 본 발명에 있어서, 급전수단으로서 전자결합용 도체를 사용하고, 또한, 전자결합용 도체가 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있는 경우에는, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이에 개재되어 있는 유전성 물질이 공기이고, L1 이, 32.68∼41.80㎜ 이고, 제 1 평행부 (3c) 의 길이와 제 2 평행부 (3d) 의 길이와의 합의 길이가, 10.4∼27.3㎜ 인 것이 안테나 이득이 향상되기 때문에 바람직하다. 이 경우, 접지 도체 (10) 의 면적이, 3240∼3960㎟ 인 것이 바람직하다. 접지 도체 (10) 의 면적이, 3240㎟ 이상이면 안테나 이득이 향상되어 바람직하고, 접지 도체 (10) 의 면적이, 3960㎟ 이하이면 소형화할 수 있어 바람직하다.
본 발명에 있어서, 급전수단으로서 전자결합용 도체를 사용하고, 또한, 전자결합용 도체가 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있는 경우에는, 전자결합용 도체 (3) 가, 패치 도체 (8) 에 평행 또는 대략 평행한 부분 (제 1 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d)) 의 축이 패치 도체 (8) 에 입체적으로 겹쳐져 있고, 입체적으로 보아, 그 부분의 축의 중심과 패치 도체의 둘레가장자리와의 간격 L3 이, -1.17∼-2.42㎜ 인 것이 바람직하다. 여기서, L3 이 부의 수치인 경우에는, 전자결합용 도체 (3) 의, 제 1 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d) 가 패치 도체 (8) 에 입체적으로 겹쳐 있고, 제 l 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d) 가 입체적으로 패치 도체 (8) 의 내측에 배치되어 있다. L3 이, -1.17 보다 작으면, 전자결합용 도체 (3) 가 방사도체로서 작용하지 않고, 도 1에 나타내는 안테나 장치가 전파의 비래 (飛來) 방향에 대하여 경사져도, 지향성에 악영향을 주지 않기 때문에 바람직하다. L3 이, -2.4 보다 크면 급전의 상태가 양호하여 바람직하다.
본 발명에 있어서, 급전수단으로서 전자결합용 도체를 사용하고, 또한, 전자결합용 도체가 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 이고, 제 1 유전체 기판 (1) 과 상기 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이에 개재되어 있는 유전성 물질의 비유전율이 1.89∼5.20 인 경우에는, 전자결합용 도체 (3) 의, 제 1 평행부 (3c) 의 길이와 제 2 평행부 (3d) 의 길이와의 합의 길이가 8.7∼28.7㎜ 인 것이 안테나 이득이 향상되기 때문에 바람직하다.
전자결합용 도체 (3) 의 재질은, 구리, 주석, 알루미늄, 철, 은, 금, 백금, 이것들의 합금, 또는 이것들의 금속의 표면에 도금을 행한 것을 사용할 수 있다.
본 발명의 안테나 장치를 차량에 사용하는 경우로, 도 5 에 나타내는 바와 같은, 경화된 유전성 물질 B 에 의해 전자결합용 도체 (3) 를 고정하지 않은 경우에는, 진동에 견딜 수 있는 것 같은 기계적 강도를 갖도록 전자결합용 도체 (3) 의 재질의 영률이, 5×1010Pa 이상, 특히 7×1010Pa 이상인 것이 바람직하다. 또한, 진동에 견딜 수 있는 기계적 강도를 갖도록, 또한, 급전을 효율적으로 행할 수 있도록 하기 위해서, 전자결합용 도체 (3) 의 단면적이, 0.16∼16㎟, 특히 0.64∼2.25㎟ 인 것이 바람직하다. 전자결합용 도체 (3) 의 단면의 형상은 원형, 다각형 등을 사용할 수 있지만, 생산성을 고려하면, 원형이 바람직하다.
다만, 안테나 장치로서 상측 덮개 케이스 (18) 를 하부 케이스 (20) 에 거는 설치작업이 간단한 것이 조립 면에서 바람직하고, 또한, 전자파가 통과하는 경계면을 적게 하여 패치 도체 (8) 로서의 송신 또는 수신의 성능에 영향을 주지 않은 것이 바람직하다. 이것으로부터 저손실의 유전체 재료를 유전체로서 사용하거나, 또는, 공기의 공간을 유전체로서 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 제 2 유전체 기판 (2) 으로서는 단층 기판 또는 다층 기판을 사용할 수 있다. 도 1, 6 에 나타내는 예에서는, 제 2 유전체 기판 (2) 으로서는 단층 기판을 사용하고 있다. 이와 같이 생산성 향상의 관점에서 보면, 단층 기판을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에 있어서, 이것에 한정되지 않고, 제 2 유전체 기판 (2) 으로서 다층 기판을 사용해도 된다.
제 2 유전체 기판 (2) 으로서는 단층 기판을 사용하는 경우에는, 도 1, 6 에 나타내는 예에서는, 제 2 유전체 기판 (2) 의 표면에 접지 도체 (10) 와 전송 도체 (14) 를 형성하였지만, 이것에 한정되지 않고, 제 2 유전체 기판 (2) 의 내부에 접지 도체 (10) 및 전송 도체 (14) 의 적어도 일방을 형성하더라도 사용할 수 있다.
제 2 유전체 기판 (2) 으로서 다층 기판을 사용하는 경우에는, 접지 도체 (10) 와 전송 도체 (14) 가 별도의 층에 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 접지 도체 (10) 와 전송 도체 (14) 가 동일 층에 형성되더라도 사용할 수 있다. 접지 도체 (10) 와 전송 도체 (14) 가 동일 층에 형성되는 경우에는, 이 층에는 접지 도체 (10) 가 형성되어 있지 않은 슬롯부가 형성되도록 하고, 슬롯부의 중앙 또는 대략 중앙에는 전송 도체 (14) 가 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 형성되도록 하고, 전자결합용 도체 (3) 또는 기둥형상 도체 (7) 가, 제 2 유전체 기판 (2) 의 두께 방향으로 관통하여, 전송 도체 (14) 와 접속되도록 해도 된다.
본 발명에 있어서, 여러 가지의 급전수단을 서술하였는데, 본 발명에 사용되는 급전수단은 상기 급전수단 및 후술하는 급전수단에 한정되지 않고, 안테나 성능을 끌어낼 수 있으면, 다른 급전수단이더라도 사용할 수 있다.
제 1 유전체 기판 (1) 및 제 2 유전체 기판 (2) 의 재질로서는, 수지, 세라믹, 유리 등의 각종 유전체 재료를 들 수 있다. 또한, 제 2 유전체 기판 (2) 으로서는 유리포 기재 불소수지 양면 구리접착 프린트 기판, 유리에폭시 기판, 세라믹 기판 등의 각종 프린트 기판을 사용할 수 있어, 내구성을 갖고, 또한, 저비용의 것이 바람직하다.
패치 도체 (8), 접지 도체 (10) 및 전송 도체 (14) 로서는, 예를 들어, 은페이스트 등의 도체 페이스트를 유전체 기판에 인쇄한 후 소성하여 이루어지는 도체, 도체성 도료를 유전체 기판에 도포하여 형성한 도체, 또는, 구리박 등을 유전체 기판에 부착하여 이루어지는 도체 등을 들 수 있다. 또한, 별도의 태양으로서, 전자파의 파장에 대하여 무시할 수 있는 정도의 두께의 플렉시블프린트 기판에 형성되어 있는 구리박에 의해서 형성된 것이어도 된다. 이 경우, 매우 얇은 접착층이나 점착층 등을 개재하여 상기 플렉시블 프린트 기판을 별체의 유전체 기판에 접착함으로써, 패치 도체 (8) 등을 구성해도 된다. 이와 같이, 패치 도체 (8) 등의 재질 및 제작 수단은 특별히 제한되지 않는다.
상측 덮개 케이스 (18) 및 하부 케이스 (20) 의 재질은, 특별히 제한되지 않는다. 예를 들어, ABS (아크릴로니트릴부타디엔스티렌) 수지, PEK (폴리에테르케톤) 수지, PBT (폴리부틸렌테레프탈레이트) 수지, PPS (폴리페닐렌술피드) 수지, PP (폴리프로필렌) 수지 및 PA (폴리아미드) 수지 등의 각종 수지 등을 들 수 있고, 안테나 장치의 요구되는 내구성, 접착제에 의한 제 1 유전체 기판 (1) 에 대한 접착성 또는 비용 등에 의해서 적절히 선택된다.
하부 케이스 (20) 를 제 1 유전체 기판 (1) 에 접착하는 접착부 (22) 에는, 예를 들어, 양면 접착 테이프인 두께 0.8㎜ 의 아크릴폼테이프 (3M사 제조) 등이 사용되지만, 테이프의 두께 및 재질은 특별히 제한되지 않고, 제 1 유전체 기판 (1) 의 재료 및 하부 케이스 (20) 의 재료의 접착성이나 내구성을 고려하여 여러 가지의 양면 접착 테이프나 접착제가 사용된다.
제 1 유전체 기판 (1) 이 자동차 등의 차량용의 창유리판이고, 접지 도체 (10) 의 면적이, 1024∼2304㎟ 인 경우에는, 예를 들어, 하부 케이스 (20) 인 스페이서가 패치 도체 (8) 를 둘러싸도록 창유리판 (1) 에 접착되어 있고, 이 스페이서가 창유리판에 접착되어 있는 접착부의 면적이 150∼770㎟ 인 것이 바람직하다. 또한 이 스페이서의 수직 인장 강도가 196N 이상인 것이 바람직한 것에서, 접착부의 면적이 150㎟ 이상이면 진동에 견딜 수 있는 것 같은 기계적 강도를 갖게 된다. 이 스페이서가 창유리판에 접착되어 있는 접착부의 면적이 770㎟ 이하이면 소형화할 수 있다. 이 경우, 스페이서가 창유리판에 접착되어 있는 접착부 (22) 의 접착강도가 0.4N/㎟ 이상인 것이 기계적 강도를 갖고, 소형화 면에서 바람직하다.
도 4 는, 스페이서인 하부 케이스 (20) 를 창유리판에 접착한 일례를 도시하는 평면도이다. 도 4 에 나타내는 예에서는, 하부 케이스 (20) 가 띠형상으로 정사각형의 4변 또는 대략 정사각형의 4변을 그리듯이 창유리판에 접착되어 형성되어 있다. 도 4 에 있어서, W1 은 하부 케이스 (20) 의 내측 둘레가장자리의 폭, W2 는 하부 케이스 (20) 의 외측 둘레가장자리의 폭, W3 은 하부케이스 (20) 의 내측 둘레가장자리의 1변과 패치 도체 (8) 와의 최단 간격이다.
본 발명에 있어서, 통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 이고, 제 1 유전체 기판 (1) 과 제 2 유전체 기판 (2) 과의 사이, 또는, 패치 도체와 접지 도체와의 사이에 유전성 물질이 개재되어 있어, 이 유전성 물질의 비유전율이 표 1 에 나타내는 바람직한 범위 (2.56∼5.80), 보다 바람직한 범위 또는 특히 바람직한 범위인 경우에는, W2 는 33∼50㎜ 가 바람직하다. W2 가 33㎜ 이상이면 안테나 이득이 향상되고, W2 가 50mm 이하에서는 소형화를 꾀할 수 있기 때문이다. 또한, 이 경우, 차량, 특히 자동차의 창유리판의 경우에는, 접착부 (22) 의 두께가, 0.4∼3.0㎜ 인 것이 바람직하다. 접착부 (22) 의 두께가 0.4㎜ 이상이면 창유리판이 갖는 곡률을 흡수할 수 있고, 접착부 (22) 의 두께가 3.0㎜ 이하이면 생산성이 우수하다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 스페이서인 하부 케이스 (20) 에 구멍 (20a) 을 형성하거나, 및/또는, 제 2 유전체 기판 (2) 에 유전성 물질 A 를 주입하기 위한 구멍 (2a) 을 형성해도 된다. 제조할 때에는, 스페이서와 제 2 유전체 기판 (2) 이 창유리판에 형성된 후에, 이 구멍을 통해서 주사기와 같은 기구로 유동성을 갖는 유전성 물질 A 를 주입할 수 있기 때문이다.
도 1, 6 에 나타내는 예에서는, 스페이서인 하부 케이스 (20) 와 제 2 유전체 기판과의 사이에 접지 도체의 일부가 배치되어 있고, 이러한 경우에는, 하부 케이스 (20) 의 비유전율이 안테나 이득에 영향을 주기 때문에, 하부 케이스 (20) 의 비유전율이, 1.89∼12.0, 특히 2.7∼4.0 인 것이 바람직하다. 하부 케이스 (20) 의 비유전율이 1.89 이상이면 안테나 이득이 향상되고, 하부 케이스 (20) 의 비유전율이 12.0 이하이면 생산성이 우수하다.
도 3, 8 에 나타내는 예에서는, 직사각형상의 패치 도체 (8) 로부터 방사되는 전자파가 원편파가 되도록, 패치 도체 (8) 는 정사각형 형상의 대각 위치에 있는 한 쌍의 모서리 부분이 절결된 절결부 (8b) 를 갖는 형상을 구비한다.
도 3 에 나타내는 패치 도체 (8) 의 형상은, 좌원편파의 송수신을 하기 위해서 형성되어 있고, 도 8 에 나타내는 패치 도체 (8) 의 형상은, 우원편파의 송수신을 하기 위해서 형성된다. 본 발명의 패치 도체의 형상은 한 쌍의 절결부 (8b) 의 위치를 변경함으로써 좌원편파, 우원편파 어느 쪽에도 대응할 수 있어, 절결부 (8b) 를 갖지 않은 경우에는 직선편파용으로 하는 것도 가능하다. 이 패치 도체의 형상은, MSA 에서의 패치 도체의 형상과 동일한 공지된 수법, 예를 들어, 「소형·평면 안테나」 (하네이시 외 저술, 전자정보통신학회편) 에 기재된 수법을 이용하여, 패치 도체 (8) 를 구성할 수 있다. 특히, 원편파용으로 하는 경우, 패치 도체의 일부에 절결부나 돌기부를 형성하여, 축퇴분리소자를 사용할 수 있다.
도 3, 8 에 나타내는 패치 도체 (8) 의 형상은, 좌원편파의 송수신을 하기 위해서 형성되어 있지만, 본 발명에 있어서의 패치 도체의 형상은 좌원편파용의 형상에 제한되지 않는다. 좌원편파용 외에, 직선편파용 또는 우원편파용으로 할 수 있어, MSA 에서의 패치 도체의 형상과 동일한 공지된 수법, 예를 들어, 「소형·평면 안테나」 (하네이시 외 저술, 전자정보통신학회편) 에 기재된 수법을 사용하여, 패치 도체 (8) 를 구성할 수 있다. 특히, 원편파용으로 하는 경우, 패치 도체의 일부에 절결부나 돌기부를 형성하여, 축퇴분리소자를 사용할 수 있다.
또한, 패치 도체 (8) 를 소형화하기 위해서, MSA 에서 사용되는 공지된 소형화의 방법이 여러 가지 사용된다. 패치 도체에 랜싱을 넣거나, 패치 도체 (8) 의 윤곽의 형상에 프랙탈 구조로서 공지된 코흐 곡선을 이용하거나, 패치 도체 (8) 의 형상으로 프랙탈 구조로서 공지된 쉘핀스키의 개스킷 패턴을 사용할 수도 있다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 상측 덮개 케이스 (18) 가 제 1 유전체 기판 (1) 에 부착된 하부 케이스 (20) 에 걸려 제 1 유전체 기판 (1) 상의 소정 위치에 고정됨으로써 제 2 유전체 기판 (2) 은 제 1 유전체 기판 (1) 에 대하여 소정 거리 이간하면서, 전자결합용 도체 (3) 가 패치 도체 (8) 에 근접하여 패치 도체 (8) 와 전자결합된다.
도 1, 6 에 나타내는 예의 제작순서를 설명한다.
(1) 최초로, 제 1 유전체 기판 (1) 이 차량용의 창유리판인 경우, 이 창유리판에 패치 도체 (8) 를 형성한다. 즉, 패치 도체가 형성된 창유리판을 준비한다.
이 창유리판에 패치 도체 (8) 를 형성하는 방법은, 은페이스트 등의, 도전성 금속을 함유하는 페이스트를 창유리판의 차내측 표면에 스크린인쇄 등으로 프린트하여, 베이킹하여 형성된다. 그러나, 이 형성 방법에 한정되지 않고, 구리 등의 도전성 물질로 이루어지는 포일 형상체를 창유리판의 차내측 표면에 형성해도 되고, 창유리판 자신의 내부에 형성해도 된다. 또, 이후의 공정에서 창유리판에 접착부 (22) 를 형성할 때에 위치 결정를 위해 사용하는 마크를 패치 도체 (8) 를 형성하는 방법으로 동시에 형성해도 된다.
(2) 다음에 창유리판에 접착부 (22) 를 형성하거나, 또는, 하부 케이스 (20) 에 접착부 (22) 를 형성한다.
(3) 접착부를 개재하여 창유리판에 스페이서가 접착되도록, 창유리판의 소정의 개소에 하부 케이스 (20) 를 접착한다.
(4) 상측 덮개 케이스 (18) 에 전자결합용 도체 (3) 또는 기둥형상 도체 (19) 가 형성되고 동축 케이블 (16) 이 전송 도체 (14) 에 접속된 제 2 유전체 기판 (2) 을 소정 위치에 수납하여 지지고정한 것을 미리 준비하여 놓는다.
(5) 제 2 유전체 기판 (2) 상의 접지 도체 (10) 상에 유전성 물질을 형성한다. 하부 케이스 (20) 의 외주부에 형성되어 있는, 제 1 고정수단인 볼록부 (4) 에, 상측 덮개 케이스 (18) 의 내측 외주부에 형성되어 있는, 제 2 고정수단인 클릭부 (5) 가 걸어맞춰지거나 또는 끼워맞춰지도록, 상측 덮개 케이스 (18) 를 차량용의 창유리판 상의 하부 케이스 (20) 에 건다. 즉, 제 1 고정수단에 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상측 덮개 케이스 (18) 가 제 2 유전체 기판 (2) 을 덮도록 하부 케이스 (20) 에 상측 덮개 케이스 (18) 가 장착된다. 이와 같이 처리된 창유리판을 차량의 개구부에 끼워넣는다. 또, 본 발명에 있어서, 고정이란 끼워맞춤, 고착 또는 접착 등의 모든 고정수단을 말한다.
또, 미리 하부 케이스 (20) 가 장착된 창유리판을 차량의 개구부에 끼워넣어 두고, 창유리판을 차량의 개구부에 장착된 후에 상측 덮개 케이스 (18) 를 장착할 수도 있다. 또한, 상측 덮개 케이스 (18) 의, 제 1 유전체 기판 (1) 으로의 장착에 관해서는, 도 1, 6 에 나타내는 예에 한정되지 않고, 하부 케이스 (20) 를 형성하지 않고, 상측 덮개 케이스 (18) 를 접착부 (22) 를 개재하여, 제 1 유전체 기판 (1) 으로 장착해도 된다. 이 경우에는, 상측 덮개 케이스 (18) 가 스페이서로서 기능한다.
제 2 유전체 기판 (2) 상의 접지 도체 (10) 상에 유동성을 갖는 유전성 물질을 형성하는 경우에는, 제 2 유전체 기판 (2) 상에 성형용의 틀을 형성하여, 그 틀 내에 그 유전성 물질을 유입시킨 후, 유동성을 잃게 하거나, 또는, 약간 유동성을 잃게 한 후에 그 틀을 떼어내, 제 2 유전체 기판 (2) 을 스페이서에 고정하도록 해도 된다. 또, 성형용의 틀은, 제 2 유전체 기판 (2) 을 스페이서에 고정할 때에, 제 2 유전체 기판 (2) 상의 유전성 물질이 스페이서에 충돌하지 않는 형상 및 치수를 갖고 있는 것이 바람직하다. 이 성형용의 틀의 형상은, 예를 들어, 도 1 에 나타내는 하부 케이스 (20) 로서 볼록부 (4) 가 형성되어 있지 않은 것과 대략 동일한 형상의 것을 사용할 수 있다.
도 6 에 나타내는 예에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 상측 덮개 케이스 (18) 가 제 1 유전체 기판 (1) 에 접착된 하부 케이스 (20) 에 걸려 제 1 유전체 기판 (1) 상의 소정 위치에 고정됨으로써, 제 2 유전체 기판 (2) 은, 제 1 유전체 기판 (1) 에 대하여 소정의 거리 이간하면서, 섬형상 도체 (19) 에 기둥형상 도체 (7) 가 맞닿아 안테나 소자 (6) 와 접속된다.
제 1 유전체 기판 (1) 이 차량용의 창유리판인 경우, 이 차량용의 창유리판에 안테나 소자 (6) 를 형성하여, 이 안테나 소자 (6) 의 주위를 둘러싸도록 접착부 (22) 등으로 하부 케이스 (20) 를 부착한다. 한편, 기둥형상 도체 (7) 가 형성되고, 동축 케이블 (16) 이 전송 도체 (14) 에 접속된 제 2 유전체 기판 (2) 을 미리 상측 덮개 케이스 (18) 의 소정 위치에 수납하여 고정지지하고 놓고, 이 상측 덮개 케이스 (18) 를 차량용의 창유리판에 접착된 하부 케이스 (20) 에 건다. 이것에 의해, 본 발명의 안테나 장치를 조립할 수 있음과 함께 차량용의 창유리판에 장착할 수 있다. 이 때문에, 커넥터 등의 접속부품을 필요로 하지 않고, 저렴하고 또한 컴팩트하고 내구성이 높고, 게다가 작업성이 양호한 실용성이 우수한 안테나 장치가 실현된다.
도 1 에 나타내는 예에서는, 제 2 비대향 기판면에는 마이크로 스트립 선로의 전송 도체 (14) 를 형성하여, 전송 도체 (14) 와 동축 케이블 (16) 을 납땜에 의해 접속시키고 있지만, 이것에 한정되지 않고, RF 회로 등의 외부회로와 접속된 동축 케이블 (16) 을 커넥터에 의해 전송 도체 (14) 와 접속시켜도 된다.
제 2 유전체 기판 (2) 과 상측 덮개 케이스 (18) 사이의 공간 (24) 내이고, 전송 도체 (14) 가 형성된 제 2 유전체 기판 (2) 의 기판면 상에 LNA (Low Noise Amplifier) 등의 회로부품을 탑재해도 된다. 특히, 본 발명의 안테나 장치가 위성으로부터 미약한 신호를 수신하는 경우, 공간 (24) 을 이용하여 LNA 등의 회로부품을 탑재하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 유전체 기판 (1) 에 대하여 제 2 유전체 기판 (2) 을 경사시켜 유지함으로써, 안테나 장치의 지향성의 분포를 조정할 수 있다. 도 6 에 나타내는 예에서는, 이 경우, LNA 등의 회로부품의 입력 임피던스에 맞춰 용량성 보정소자인 섬형상 도체를 형성하여, 섬형상 도체의 크기 및 갭을 조정할 수도 있다.
본 발명에 있어서, 제 1 유전체 기판 (1) 으로서 차량용의 창유리판을 사용하는 경우, 패치 도체 (8) 는 차량용의 창유리판의 차내측의 면에 형성되는 것이 바람직하다. 차량용의 창유리판은, 전부 창유리판 또는 후부 창유리판이 바람직하다. 또한, 차량용의 창유리판의 면 상에 은폐막을 형성하고, 이 은폐막 상에 상측 덮개 케이스 (18) 등을 형성해도 된다. 은폐막은 흑색 세라믹막 등의 세라믹스를 들 수 있다.
또한, 패치 도체 (8) 와 차량용의 창유리판의 면 사이에 은폐막을 형성해도 된다. 즉, 도 21 에 나타내는 바와 같이, 창유리판 (1) 에 형성된 은폐막 등의 유전체막 (25) 상에 패치 도체 (8) 의 일부 또는 전부를 형성해도 된다. 이 경우, 차량용의 창유리판의 차외측에서 본 경우, 은폐막에 의해 패치 도체 (8) 가 차폐되기 때문에, 차 밖에서 보아 안테나 장치가 보이지 않는 디자인이 뛰어난 차량용의 창유리판이 된다.
전부 창유리판으로서 적층 유리판을 사용하는 경우, 차내측에 본 발명의 안테나 장치를 형성하여, 적층 유리판의 적층면에 착색한 중간막을 사이에 오게 함으로써, 차내측에 형성된 안테나 장치가 차외측에서 시인되지 않도록 차폐해도 된다. 중간막의 색은 흑색에 한정되지 않는다.
도 1, 6 에 나타내는 예와는 별도의 실시태양에 관해서, 도 23 에 따라서 설명한다. 본 실시태양은, 제 1 유전체 기판 (1) 인 차량용의 창유리판의 차내측의 면에 형성되어 있는 패치 도체 (8) 와, 패치 도체 (8) 에 대향하여 창유리판에 배치되는 절연성 시트 또는 절연성 기판 (이하, 절연성 시트 또는 절연성 기판을 통틀어 절연 지지 수단 (27) 이라고 하기도 한다) 과, 절연 지지 수단 (27) 에 형성되어 있는 접지 도체 (10) 를 구비하는 마이크로 스트립 안테나이다. 따라서, 본 실시태양에서는, 패치 도체 (8) 상에 절연 지지 수단 (27) 이 배치된다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 제 2 유전체 기판 (2) 을 구비하지 않더라도 안테나 장치를 구성할 수 있다. 이 절연 지지 수단 (27) 은, 스페이서 및 상기 유전성 물질 대신으로 될 수 있다. 따라서, 도 1, 6 에 나타내는 예와 같이 스페이서를 창유리판에 형성하지 않더라도, 패치 도체 (8) 로부터 소정 간격, 이간시켜 접지 도체 (10) 를 절연 지지 수단 (27) 에 의해 지지할 수 있다. 또, 도 23 에 나타내는 예에서는, 동축 케이블 등은 생략하여 나타나 있다.
본 실시태양에서는, 패치 도체 (8) 측과는 반대측의, 절연 지지 수단 (27) 의 면에, 통상, 접지 도체 (10) 가 형성된다. 이 경우, 접지 도체 (10) 에 슬롯부가 형성되도록 하여, 슬롯부의 중앙 또는 대략 중앙에는 전송 도체가 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 또, 절연 지지 수단 (27) 의 내부에 접지 도체 (10) 를 형성해도 된다. 이 경우, 패치 도체 (8) 측과는 반대측의, 절연 지지 수단 (27) 의 면에, 전송 도체 (14) 를 형성하는 것이 바람직하지만, 절연 지지 수단 (27) 의 내부에 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 전송 도체 (14) 를 형성해도 된다.
또한, 절연 지지 수단 (27) 이 다층이고, 이 임의의 층에 접지 도체 (10) 를 형성하는 경우, 접지 도체 (10) 에 슬롯부가 형성되도록 하여, 슬롯부의 중앙 또는 대략 중앙에 전송 도체가 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
본 실시태양에 있어서, 제 2 유전체 기판 (2) 을 구비하는 경우에는, 창유리판과는 반대측의, 절연 지지 수단 (27) 상에 제 2 유전체 기판 (2) 이 형성된다. 제 2 유전체 기판 (2) 은 단층 또는 다층을 사용할 수 있다. 이 경우, 절연 지지 수단 (27) 상에 접지 도체 (10) 를 형성하지 않고, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 절연 지지 수단 (27) 측의 면, 제 2 유전체 기판 (2) 의 내부, 또는, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 절연 지지 수단 (27) 측과는 반대측의 면에 접지 도체 (10) 를 형성해도 된다.
또한, 전송 도체 (14) 를 제 2 유전체 기판 (2) 에 형성하는 경우에는, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 절연 지지 수단 (27) 측의 면, 제 2 유전체 기판 (2) 의 내부, 또는, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 절연 지지 수단 (27) 측과는 반대측의 면에 접지 도체 (10) 를 형성할 수 있다.
절연 지지 수단 (27) 상에 제 2 유전체 기판 (2) 이 형성되는 경우이고, 제 2 유전체 기판 (2) 이 다층 기판인 경우에는, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 절연 지지 수단측의 면, 제 2 유전체 기판 (2) 의 임의의 층, 또는, 제 2 유전체 기판 (2) 의, 절연 지지 수단 (27) 측과는 반대측의 면에 접지 도체 (10) 를 형성할 수 있다. 이 경우, 전송 도체 (14) 가 제 2 유전체 기판 (2) 의, 접지 도체 (10) 가 형성되어 있는 동일 면 또는 동일 층에 형성되는 경우에는, 접지 도체 (10) 에 슬롯부가 형성되도록 하여, 슬롯부의 중앙 또는 대략 중앙에는 전송 도체 (14) 가 접지 도체 (10) 에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 형성되 도록 하여, 전자결합용 도체 (3) 또는 기둥형상 도체 (7) 가, 제 2 유전체 기판 (2) 의 두께 방향으로 관통하여, 전송 도체 (14) 와 접속되도록 해도 된다.
절연성 시트 또는 절연성 기판으로서는 단층 시트 또는 단층 기판을 사용할 수 있어, 생산성 향상의 관점에서 보면, 이와 같이 하는 것이 바람직하다. 그러나, 본 발명에 있어서, 이것에 한정되지 않고, 절연성 시트 또는 절연성 기판으로서 다층 시트 또는 다층 기판을 사용해도 된다.
급전수단으로서, 전자결합용 도체 (3) 또는 기둥형상 도체 등의 급전도체를 사용하는 경우에는, 패치 도체 (8) 와 접지 도체 (10) 와의 사이에 이것들의 급전도체를 배치할 수 있도록, 절연 지지 수단 (27) 에는 필요에 따라 구멍, 관통구멍 및 홈 등이 형성된다. 별도의 태양의 급전수단으로서, 절연 지지 수단 (27) 상에 제 2 유전체 기판 (2) 을 형성하는 경우이더라도, 형성하지 않은 경우이더라도, 급전도체, 동축 케이블 등의 급전수단을 패치 도체 (8) 와 접지 도체 (10) 와의 사이에 배치하고, 패치 도체 (8) 와 급전수단을 전기적으로 접속해도 된다. 또, 절연 지지 수단 (27) 의, 창유리판측의 면 및 창유리판과는 반대측의 면의 적어도 일방에 유전체층을 형성하여 적층해도 된다.
접지 도체 (10) 를 절연 지지 수단 (27) 에 형성하기 위한 수단, 창유리판에 형성하기 위한 수단 및 제 2 유전체 기판 (2) 을 절연 지지 수단 (27) 에 형성하기 위한 수단은, 통상, 접착제에 의한 접착이다. 그러나, 이것에 한정되지 않고, 다른 수단이더라도 사용할 수 있다. 절연성 시트의 재질은, 합성 수지 및 고무 등을 사용할 수 있다. 절연성 기판의 재질은, 세라믹스, 합성 수지 및 유리 등을 사용할 수 있다. 그러나, 절연성 시트 또는 절연성 기판의 재질은 이들에 한정되지 않고, 적당한 비유전율을 갖고, 또한, 필요한 기계적 강도를 가지면, 어떠한 것이라도 사용할 수 있다.
도 20 에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 있어서, 제 1 유전체 기판 (1) 으로서 차량용의 창유리판을 사용하는 경우이고, 통신하는 전파의 공기 중의 파장을 λ0 로 하고, 패치 도체 (8) 와 차체 개구 가장자리 (9) 와의 최단 간격을 D 로 하는 경우, 0.01
Figure 112005058272216-PCT00011
D/λ0 인 것이 안테나 특성 향상의 점에서 바람직하다. 여기서, 차체 개구 가장자리 (9) 란 창유리판이 끼워지는 차체 개구부의 둘레가장자리로서 차체 어스가 되어야 하는 것을 말하고, 예를 들어, 금속 등의 도전성 재료로 구성되어 있다. 접지 도체 (10) 가 차체 개구 가장자리 (9) 가 근접하거나 또는 접촉하여 전기적으로 접속되어 있더라도 사용할 수 있다.
또한, 드라이버의 운전의 시야의 방해가 되지 않도록, 차체 개구 가장자리 (9) 로부터 가장 이간된 본 발명의 안테나 장치의 부분 (도 20 에 나타내는 예에서는, 상측 덮개 케이스 (18) 의 둘레가장자리 (18a)) 과, 차체 개구 가장자리 (9) 와의 최단 간격이 200㎜ 이하, 특히 100㎜ 이내의 범위가 되도록 본 발명의 안테나 장치를 창유리판에 형성하는 것이 바람직하다. 또, 도 20 에서는, 접지 도체 (10) 등은 생략되어 나타나 있다.
본 발명의 안테나 장치를 전부 창유리판에 형성하는 경우에는, 전부 창유리판을 차량에 장착할 때의 좌우방향의 중심선을 중심으로 하는 예를 들어 좌우100mm 이내의 범위에 형성되는 것이 바람직하다. 특히, 본 발명의 안테나 장치의 장착 위치를 드라이버의 시점에서 보아 룸 미러의 이면측이 되는 위치로 하는 것이, 드라이버의 운전 시야의 방해가 되지 않는 점 및 차 실내의 디자인면에서 바람직하다.
본 발명의 안테나 장치는, 2.3GHz 의 주파수대를 사용한 위성방송 수신용의 안테나 장치로서 뿐만 아니라, ETC 나 동일한 주파수대를 사용하는 DSRC (전용 협역 통신 : Dedicated Short Range Communication) 외에 여러 가지의 데이터통신에도 사용가능하다. 예를 들어, 전화용의 800MHz대, 1.5GHz대, 1.8GHz대, 1.9GHz대나 GPS (위성 측위 시스템 : Global Positioning System) 의 1.2GHz대, 1.5GHz대, 위성 디지털 방송의 2.3GHz, 2.6GHz대, VICS (도로 교통 정보 시스템 : Vehicle Information and Communication System) 의 2.5GHz 의 전자파의 송수신에 사용할 수도 있다. 상기 대역 이외에도 UHF대 (300MHz∼3GHz), 고주파대 (3GHz∼30GHz) 나 밀리파대 (30GHz∼300GHz) 의 전파의 송수신에도 사용할 수 있다.
실시예
이하에 실시예를 사용하여 본 발명을 설명하는데, 본 발명은 이것들의 실시예에는 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 손상하지 않은 한, 각종 개량이나 변경도 본 발명에 포함된다.
「예 1 (실시예)」
자동차의 차량용의 창유리판을 사용하여, 도 1 에 나타내는 바와 같은 안테나 장치를 제작하였다. 제 1 유전체 기판 (1) 으로서 유리판을 사용하고, 제 2 유전체 기판 (2) 으로서 유리포 기재 불소 수지 양면 구리박의 프린트 기판을 사용하였다. 유리판과 프린트 기판 사이의 유전성 물질은 공기로 하였다. 전자결합용 도체 (3) 는 구리선에 주석 도금을 행한 것을 사용하였다. 동작주파수는 2.3GHz가 되도록 안테나 장치를 설정하였다. 각 부의 치수, 상수는 이하와 같다. 리턴 로스-주파수 특성을 도 11 에 나타내고, 지향성을 도 12 에 나타낸다.
유리판의 두께 3. 5㎜,
프린트 기판 (세로×가로×두께) 60.0×60.0×0.8㎜,
프린트 기판의 비유전율 3. 4,
L1 37. 0㎜,
L2 6.0㎜,
L3 2.5㎜,
L4 10.0㎜,
전자결합용 도체 (3) 의 지름 1. 0㎜,
h 0.5㎜,
프린트 기판과 유리판의 간격 4.5㎜,
정사각형의 접지 도체 (10) 의 1변 (가로폭, 세로폭) 의 길이
60.0×60.0㎜.
유리판에 은 페이스트를 인쇄하고 소성하여 패치 도체 (8) 를 형성하였다. 상측 덮개 케이스 (18) 및 하부 케이스 (20) 는 ABS 수지 재료를 사용하였다. 하부 케이스 (20) 의 두께는 3㎜ 로 하였다. 하부 케이스 (20) 를 유리판에 접착하기 위해 두께 0.8㎜ 의 아크릴 폼 테이프를 접착부 (22) 로서 사용하여, 하부 케이스 (20) 를 유리판에 부착하였다.
프린트 기판에 전자결합용 도체 (3) 가 관통하도록, 전자결합용 도체 (3) 의 지름과 대략 동등한 관통구멍을 형성하였다. 제 2 대향 기판면의 구리박으로부터 관통구멍 주위의 근방 영역 0.5㎜ (지름 2.0㎜의 원) 의 구리박을 제거하여, 상기 관통구멍의 근방 영역을 제외하는 대략 전체면 영역의 구리박을 접지 도체 (10) 로 하였다. 또한, 제 2 비대향 기판면에는, 구리박에 의해 마이크로 스트립 선로의 전송 도체 (14) 를 형성하였다.
전자결합용 도체 (3) 의 일방의 단을 프린트 기판에 천공된 관통구멍에 삽입하여 전송 도체 (14) 와 납땜에 의해 접속하고, 전자결합용 도체 (3) 를 프린트 기판에 고정하였다. 또한 전송 도체 (14) 와 접속하는 동축 케이블 (16) 을 프린트 기판에 장착하였다.
실시예의 안테나 장치는, 도 11 로부터 알 수 있는 바와 같이, 대략 2.3(GHz) 로써 공진하여 대략 2.3(GHz) 의 전자파를 수신하였다. 실시예에서는, 좌원편파의 안테나로서 기능하도록 패치 도체 (8) 의 형상을 설정하였지만, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 방사되는 전자파는 좌원편파로 양호한 지향성을 갖고, 양호한 지향성을 갖는 좌원편파의 안테나로서 기능하는 것을 알 수 있었다.
「예 2 (실시예)」
도 6 에 나타내는 바와 같은 안테나 장치를 제작하였다. 제 1 유전체 기판 (1) 으로서 예 1 에서 사용한 유리판과 동일한 것을 사용하고, 제 2 유전체 기판 (2) 으로서 예 1 에서 사용한 유리포 기재 불소 수지 양면 구리박의 프린트 기판과 동일한 것을 사용하였다. 안테나 소자 (6) 의 형상을, 2.3GHz의 주파수로 공진하여 전자파를 방사하도록 설계하였다. 각 부의 치수, 상수는 이하와 같다. 리턴 로스-주파수 특성을 도 13 에 나타내고, 지향성을 도 14 에 나타낸다.
L1 41㎜,
L2 7.5㎜,
L5 10.5㎜,
L6 5.0㎜,
프린트 기판과 유리판의 간격 4.5㎜,
정사각형의 접지 도체 (10) 의 1변 (가로폭, 세로폭) 의 길이
60.0×60.0㎜.
섬형상 도체 (19) 와 패치 도체 (8) 사이의 갭의 폭 0.5㎜.
여기서, 절결부는, 방사하는 전자파가 우원편파가 되도록 형성되어 있었다.
패치 도체 (8) 및 섬형상 도체 (19) 는 유리판에 은 페이스트를 인쇄하고 소성하여 형성하였다. 상측 덮개 케이스 (18) 및 하부 케이스 (20) 는 ABS 수지 재료를 사용하였다. 하부 케이스 (20) 의 두께는 3㎜ 로 하였다. 하부 케이스 (20) 를 유리판으로 이루어지는 유전체 기판에 접착하기 위해서 두께 0.8㎜ 의 아크릴 폼 테이프 (3M사 제조) 를 접착부 (22) 로 사용하여, 안테나 소자 (6) 의 주위를 둘러싸도록 하부 케이스 (20) 를 유리판에 부착하였다.
상기 프린트 기판의 일부에 기둥형상 도체 (7) 가 삽입되도록, 기둥형상 도체 (7) 의 삽입부 외직경과 개략 동등한 관통구멍을 형성하였다. 그리고, 제 1 유전체 기판 (1) 인 유리판과 대향하는 대향 기판면의 구리박으로부터 관통구멍의 주위의 근방 영역의 구리박을 제거하여, 상기 관통구멍의 근방 영역을 제외하는 대략 전체면 영역의 구리박을 접지 도체 (10) 로 하였다. 또한, 접지 도체 (10) 가 형성된, 상기 프린트 기판의 기판면과 반대측의 기판면에는, 구리박에 의해 마이크로 스트립 선로의 전송 도체 (14) 를 형성하였다.
기둥형상 도체 (7) 로서, 섬형상 도체 (19) 와 맞닿는 일방의 선단까지의 돌출 길이가 최대 5㎜ 가 되는 스프링 프로브를 사용하고, 기둥형상 도체 (7) 의 타방의 단을 상기 프린트 기판에 천공된 관통구멍에 삽입하여 전송 도체 (14) 와 납땜에 의해 접속하고, 기둥형상 도체 (7) 를 상기 프린트 기판에 고정하였다. 또한 전송 도체 (14) 와 접속하는 동축 케이블 (16) 을 상기 프린트 기판에 장착하였다.
상측 덮개 케이스 (18) 에는, 기둥형상 도체 (7) 가 형성되고 또한 상기 프린트 기판 상의 전송 도체 (14) 와 접속하는 동축 케이블 (16) 이 장착된 상기 프린트 기판을 소정 위치에 지지 고정하여 수납하였다. 이 상태에서, 상측 덮개 케이스 (18) 를 유리판에 부착된 하부 케이스 (20) 에 걸어 고정하고, 예 2 의 안테나 장치를 조립하였다. 이 때의 접지 도체 (10) 와 섬형상 도체 (19) 의 간격은 4.5(mm) 가 되도록 설정하였다.
도 13 에 나타내는 리턴 로스 특성으로부터 알 수 있는 바와 같이, 대략 2.3(GHz) 로써 공진하여 대략 2.3(GHz) 의 전자파를 방사하였다. 본 실시예에서는, 우원편파의 안테나로서 기능하도록 패치 도체 (8) 의 형상을 설정하였지만, 도 14 에 나타내는 바와 같이, 방사되는 전자파는, 우원편파로 양호한 지향성 특성을 갖고, 양호한 지향성 특성을 갖는 우원편파의 안테나로서 기능하는 것이 알 수 있었다.
「예 3 (실시예)」
예 2 에 사용한 유리판과 프린트 기판을 사용하여, 도 10 에 나타내는 바와 같은 구성의 안테나 장치를 작성하였다. 유리판에 대하여 프린트 기판을 경사시켜 유지하였을 때의 지향성을 도 15 에 나타낸다. 도 15 에 나타내는 바와 같이, 이렇게 하여 지향성의 분포를 조정할 수 있다.
「예 4 (실시예)」
유리판의 두께를 3.1mm 로 하고, 이하의 기재 및 표 2 의 기재 이외에는, 예 1 과 동일한 안테나 장치를 제작하였다. 표 2 에 있어서, 거리, 간격 및 길이의 단위는 전부 ㎜ 로 한다. 유리판과 프린트 기판 사이의 유전성 물질은 공기 (비유전율=1.0), 유동성을 갖는 실리콘 (비유전율=2.7) 또는 실리콘 (비유전율=2.7) 에 알루미나의 가루 (비유전율=9, 입경=0.4∼18㎛) 를 혼입시킨 것 (비유전율=4.0) 을 사용하였다. 측정주파수는 2.338GHz 로 하였다. 또한, 유리판의 크기 (세로×가로) 는 200×200㎜ 로 하였다.
도 16 에는, 가로축을 정사각형의 접지 도체의 1변 (가로폭, 세로폭) 의 길이, 세로축을 안테나 이득으로 하는 특성을 나타내었다. 또한, 도 16 에 근거하여, 가로축을 정규화한 접지 도체의 가로폭 또는 세로폭 Lg, 즉, 가로축을 Lg×(εq)0.5÷λ0 로 하고, 세로축을 안테나 이득으로 하는 특성을 도 17 에 나타내었다.
도 16 에 있어서, 특성선 30 은 표 2 에 있어서의 샘플 번호 1∼3 이고, 특성선 31 은 샘플 번호 4, 5 이고, 도 16 에는 샘플 번호 6 은 나타나 있지 않다. 도 17 에 있어서, 특성선 32 는 표 2 에 있어서의 샘플 번호 4, 5 이고, 특성선 33 은 샘플 번호 1∼3 이고, 측정점 34 는 샘플 번호 6 이다. 또, 표 2 에 있어서, L3 이 부의 수치인 경우에는, 제 1 평행부 (3c) 와 제 2 평행부 (3d) 가 패치 도체 (8) 에 입체적으로 겹쳐 있고, 제 1 평행부 (3c) 와 제2 평행부 (3d) 가 입체적으로 패치 도체 (8) 의 내측에 배치되어 있다. 샘플 번호 6 의 하부 케이스 (20) 의 치수는 이하와 같다.
W1 35.0㎜,
W2 42.0㎜,
W3 5.0㎜.
예4의 샘플 번호 접지 도체의 1변의 길이 유전성 물질 A의 비유전율 L1 L2 L3 L4 h 창유리판과 프린트 기판의 간격
1 80 1.0(공기) 38.0 7.9 -1.3 17.0 1.2 6.8
2 60 1.0(공기) 35.6 4.8 1.7 9.4 1.8 8.1
3 40 1.0(공기) 39.9 19.0 -1.3 5.2 0.5 9.9
4 60 2.7 31.1 6.9 -2.2 9.9 0.5 4.4
5 40 2.7 31.4 8.5 -2.2 9.8 1.7 7.1
6 40 4.0 25.0 7.7 -1.3 7.9 0.7 7.3
「예 5 (실시예)」
예 4 의 샘플 번호 6 에 관해서, 가로축을 각 여러 수치의 변화율로 하고, 세로축을 안테나 이득으로 한 관계를 도 18, 19 에 나타내었다. 도 18 은 각 여러 수치로서 유전성 물질 A 의 비유전율 (곡선 40) 과 L1 (곡선 41) 이 나타나 있고, 도 19 는 각 여러 수치로서 L2 (곡선 42), L4 (곡선 43) 및 창유리판과 프린트 기판의 간격 (곡선 44) 이 나타나 있다. 또, 도 18, 19 는 모멘트법에 의한 계산치에 근거하고 있다.
산업상 이용 가능성
본 발명의 안테나 장치는 패치 도체를 갖는 제 1 유전체 기판과, 패치 도체에 대향한 접지 도체를 구비한다. 또한, 필요에 따라, 패치 도체에 대향한 대향 기판면에 접지 도체가 형성된 제 2 유전체 기판을 구비한다. 그리고, 패치 도체에 제 2 유전체 기판으로부터 돌출되는 전자결합용 도체를 근접시키는 경우에는, 패치 도체와 전자결합용 도체를 고주파적으로 접속하기 때문에, 송수신 전력 및 지향성을 저하시키지 않고 소형화할 수 있다.
또한, 급전수단이 패치 도체와 접촉하여 접속하는 구조가 아니기 때문에, 접촉하는 부분의 내구성을 고려할 필요가 없고, 신뢰성을 향상할 수 있다. 그리고, 패치 도체를 갖는 제 1 유전체 기판과, 전자결합용 도체 또는 기둥형상 도체를 갖는 제 2 유전체 기판이 분리되어 있고, 제 1 유전체 기판으로서 차량용의 창유리판을 사용하는 경우에는, 용이하게 조립할 수 있다.
또한, 제 1 유전체 기판을 차량용의 창유리판으로 하고, 패치 도체가 차량용의 창유리판의 차내측의 유리면에 형성되는 경우에는, 패치 도체로부터 외부 통신 장치를 향하여 방사되는 전자파가 통과하는 유전체의 경계면의 수가 종래의 MSA 에 비하여 적고, 전자파의 반사를 원인으로 하는 송신 전력, 수신 전력의 저하 (이득의 저하) 가 종래에 비하여 저감된다. 이 때문에, 종래에 비하여 양호한 송신 전력, 수신 전력을 실현함과 함께, 안테나 장치의 두께를 얇게 할 수 있어, 드라이버의 운전시 시야에 잘 방해되지 않는 효과를 나타낸다. 또한, 차량용의 창유리판과 대향하는 제 2 유전체 기판에 접지 도체가 형성되기 때문에, 차량용의 창유리판으로부터 외부 통신 장치의 측 (차외측) 에 지향성을 갖고, 기판의 양측에 쌍방향의 지향성을 갖는 종래의 CPA 에 비하여 송수신 전력이 증대된다.
이와 같이, 제 1 유전체 기판으로서, 전부 창유리판, 후부 창유리판 등과 같은 차량용의 창유리판을 사용함으로써, 차량에 장착된 실용성이 우수한 안테나 장치로 할 수 있다. 게다가, GPS, 위성 디지털 방송, VICS, ETC, DSRC 시스템에 적합한 안테나 장치로 할 수 있다.
즉, 본 발명은, 차량용으로서, GPS, 위성 디지털 방송, VICS, ETC, DSRC 시스템 등에 이용할 수 있다.

Claims (66)

  1. 패치 도체가 형성된 제 1 유전체 기판; 및
    제 1 유전체 기판에 대향한 기판이고, 패치 도체에 대향한 대향 기판에 접지 도체가 형성된 제 2 유전체 기판이 구비되어 있고,
    상기 제 2 유전체 기판이 제 1 유전체 기판 상에 형성되어 있는 스페이서 상에 형성되어 있고,
    상기 제 2 유전체 기판이 상기 제 1 유전체 기판과의 사이에 개재되어 있는 상기 스페이서에 의해, 상기 제 2 유전체 기판과 상기 제 1 유전체 기판이 소정 간격으로 이간 (離間) 되어 있는 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스페이서가 하부케이스로서 기능하도록 상기 제 1 유전체 기판 상에 형성되어 있고,
    상기 스페이서에 제 1 고정수단이 형성되어 있고,
    상측 덮개 케이스가 구비되어 있고,
    상기 상측 덮개 케이스에는 제 2 고정수단이 형성되어 있고,
    상기 제 1 고정수단에 상기 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 상측 덮개 케이스가 상기 제 2 유전체 기판을 덮도록 상기 스페이서에 상측 덮개 케이스가 장착되는, 안테나 장치.
  3. 제 1 유전체 기판인 차량용의 창유리판의 차내측의 면, 또는 창유리판의 차내측의 면 상에 형성되어 있는 유전체막 상에 형성되어 있는 패치 도체와, 그 패치 도체에 대향하여, 소정 간격으로 이간되어 창유리판에 배치되는 제 2 유전체 기판과, 상기 제 2 유전체 기판에 형성되어 있는 접지 도체를 구비하는 마이크로 스트립 안테나를 갖는 안테나 장치에 있어서,
    통신하는 전파의 공기중의 파장을 λ0 로 하고, 상기 패치 도체와 차체 개구 가장자리와의 최단 간격을 D 로 하는 경우,
    0.01
    Figure 112005058272216-PCT00012
    D/λ0 이고,
    또한, 차체 개구 가장자리로부터 가장 이간된 상기 안테나 장치의 부분과, 상기 차체 개구 가장자리와의 최단 간격이 200㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판이 상기 제 1 유전체 기판과의 사이에 개재되어 있는 스페이서, 절연성 시트 및 절연성 기판에서 선택되는 1 개 이상에 의해, 상기 제 2 유전체 기판과 상기 제 1 유전체 기판이 소정 간격으로 이간되어 있는, 안테나 장치.
  5. 제 1 항, 제 2 항 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 스페이서 및 상기 제 2 유전체 기판의 적어도 일방에 유동성을 갖는 유전성 물질을 주입하기 위한 구멍이 형성되어 있는, 안테나 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판에 대향하는 상기 제 2 유전체 기판의 대향 기판면으로부터 상기 제 1 유전체 기판의 측을 향하여 신장되어 있는 전자결합용 도체가 구비되어 있고,
    상기 전자결합용 도체와 상기 접지 도체는 직류적으로 접속되어 있지 않도록 구성되어 있고,
    상기 전자결합용 도체와 패치 도체가 전자결합되어 있는, 안테나 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있는, 안테나 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 전자결합용 도체가 상기 제 2 유전체 기판으로부터 상기 제 1 유전체 기판측을 향하여 일단 신장되어 있고, 상기 제 1 유전체 기판의, 상기 제 2 유전체 기판측의 면에 도달하기 전에 구부러져 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행하게 신장되어 있는, 안테나 장치.
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판의, 상기 패치 도체에 대향하는 대향 기판면에 접지 도체가 형성되어 있고,
    상기 제 2 유전체 기판의, 상기 패치 도체에 대향하고 있지 않은 기판면에 전송 도체가 형성되어 있고,
    상기 전자결합용 도체는, 상기 제 2 유전체 기판의 두께 방향으로 관통하고, 상기 전송 도체와 접속되어 있는, 안테나 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판의, 상기 패치 도체에 대향하고 있지 않은 기판면에 접지 도체가 형성되어 있고, 그 기판면에는 상기 접지 도체가 형성되어 있지 않은 슬롯부가 형성되어 있고,
    상기 슬롯부의 중앙 또는 대략 중앙에는 전송 도체가 상기 접지 도체에 직류적으로 접속되어 있지 않도록 형성되어 있고,
    상기 전자결합용 도체는, 상기 제 2 유전체 기판의 두께 방향으로 관통하고, 상기 전송 도체와 접속되어 있는, 안테나 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판에는 상기 패치 도체를 갖는 안테나 소자가 형성되어 있고,
    상기 접지 도체와 직류적으로 절연되어 상기 제 2 유전체 기판의, 상기 제 1 유전체 기판에 대향하는 기판면으로부터 상기 제 1 유전체 기판의 측을 향하여 돌출되어, 상기 제 1 유전체 기판에 형성된 패치 도체에 신호선로로서 전기적으로 접속된 기둥형상 도체를 갖는, 안테나 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판의, 상기 패치 도체에 대향하는 대향 기판면에 접지 도체가 형성되어 있고,
    상기 제 2 유전체 기판의, 상기 패치 도체에 대향하고 있지 않은 기판면에 전송 도체가 형성되어 있고,
    상기 기둥형상 도체는, 상기 제 2 유전체 기판의 두께 방향으로 관통하여 상기 전송 도체와 접속되어 있는, 안테나 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판의, 상기 패치 도체에 대향하고 있지 않은 기판면에 상기 접지 도체가 형성되어 있고, 그 기판면에는 상기 접지 도체가 형성되어 있지 않은 슬롯부가 형성되어 있고,
    슬롯부의 중앙 또는 대략 중앙에는 전송 도체가 접지 도체에 직류적으로 접 속되어 있지 않도록 형성되어 있고,
    상기 기둥형상 도체는, 상기 제 2 유전체 기판의 두께 방향으로 관통하고, 상기 전송 도체와 접속되어 있는, 안테나 장치.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판에 형성된 상기 안테나 소자는, 상기 패치 도체 외에, 그 패치 도체로부터 이간되어 그 패치 도체에 의해서 주위가 둘러싸인 섬형상 도체를 갖고, 이 섬형상 도체에 상기 기둥형상 도체가 접속되어 있는, 안테나 장치.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기둥형상 도체가 스프링 프로브인, 안테나 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 스프링 프로브의 반발력이 0.2∼5.0 N 인, 안테나 장치.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에, 공기, 공기 이외의 1 종의 유전성 물질 및 복수종의 유전성 물질에서 선택되는 1 개 이상이 개재되어 있는, 안테나 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 유전성 물질을 유전성 물질 A 로 하는 경우, 상기 유전성 물질 A 가 유동성 또는 반유동성을 갖거나, 또는 적어도 초기에는 유동성 또는 반유동성을 갖고, 경시적 (經時的) 으로 또는 소정 처리에 의해 경화성 또는 반경화성을 갖는, 안테나 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 유전성 물질 A 의 비유전율보다 큰 비유전율을 갖는 분체 (粉體) 를 갖는 유전성 물질 M 이 상기 유전성 물질 A 에 혼입되어 있는, 안테나 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 유전성 물질 M 의 입경이, 0.1∼50㎛ 인, 안테나 장치.
  21. 제 18 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이의 소정 간격의 틈에, 제 2 유전체 기판측에 경화된 유전성 물질 B 가 형성되어 있고, 제 1 유전체 기판측에 유전성 물질 A 가 형성되어 있고,
    상기 유전성 물질 A 가 유동성 또는 반유동성을 갖거나, 또는 적어도 초기에는 유동성 또는 반유동성을 갖고, 경시적으로 또는 소정 처리에 의해 경화성 또는 반경화성을 갖고,
    상기 전자결합용 도체의 일부가 상기 유전성 물질 B 내에 매몰되어 있거나, 또는 그 전자결합용 도체의 일부가 상기 유전성 물질 B 에 접하고 있는, 안테나 장치.
  22. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 공기중의 파장을 λ0 로 하고,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고, 그 유전성 물질의 비유전율을 εr 로 하고, 접지 도체의 면적을 S 로 한 경우, 정규화된 접지 도체의 폭 Wg 을, (S)0.5×(εr)0.5÷λ0 로 나타내면,
    0.42
    Figure 112005058272216-PCT00013
    Wg
    Figure 112005058272216-PCT00014
    0.81 인, 안테나 장치.
  23. 제 21 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 상기 유전성 물질 A 및 상기 유전성 물질 B 가 개재되어 있고,
    상기 유전성 물질 A 의 비유전율을 εA 로 하고,
    상기 유전성 물질 B 의 비유전율을 εB 로 하는 경우,
    {εA·εB·(유전성 물질 A 의 두께＋유전성 물질 B 의 두께)}÷(εB·유전성 물질 A 의 두께＋εA·유전성 물질 B 의 두께) 를 εq 로 할 때,
    정규화된 접지 도체의 폭 Wg 을, (S)0.5×(εq)0.5÷λ0 으로 나타내면,
    0.42
    Figure 112005058272216-PCT00015
    Wg
    Figure 112005058272216-PCT00016
    0.81 인, 안테나 장치.
  24. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고,
    그 유전성 물질의 비유전율이, 1.89∼5.80 이고, 상기 접지 도체의 면적이 1024∼3960㎟ 인, 안테나 장치.
  25. 제 1 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 상기 유전성 물질 A 및 상기 유전성 물질 B 가 개재되어 있고,
    상기 유전성 물질 A 의 비유전율을 εA 로 하고,
    상기 유전성 물질 B 의 비유전율을 εB 로 하는 경우,
    {εA·εB·(유전성 물질 A 의 두께＋유전성 물질 B 의 두께)}÷(εB·유전성 물질 A 의 두께＋εA·유전성 물질 B 의 두께) 를 εq 로 하면,
    εq 가, 1.89∼5.80 이고, 상기 접지 도체의 면적이 1024∼3960㎟ 인, 안테나 장치.
  26. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고,
    그 유전성 물질의 비유전율이 1.89∼5.20 이고,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    L1 이 21.3∼36.11㎜ 인, 안테나 장치.
  27. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    L1 이 21.5∼34.85㎜ 이고,
    상기 접지 도체의 면적이, 1024∼2304㎟ 이고,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖 고 있고,
    상기 전자결합용 도체의, 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이가 7.9∼29.4㎜ 인, 안테나 장치.
  28. 제 1 항 내지 제 27 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체의 간격이 3.6∼10.8㎜ 인, 안테나 장치.
  29. 제 6 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 공기가 개재되어 있고,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    L1 이, 32.68∼41.80㎜ 이고,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고,
    상기 전자결합용 도체의, 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이가, 10.4∼27.3㎜ 인, 안테나 장치.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 접지 도체의 면적이, 3240∼3960㎟ 인, 안테나 장치.
  31. 제 6 항 내지 제 10 항, 제 27 항 또는 제 29 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고,
    상기 전자결합용 도체의, 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분이 상기 패치 도체에 입체적으로 겹치고, 그 부분이 입체적으로 상기 패치 도체의 내측에 배치되어 있고,
    입체적으로 볼때, 그 부분의 축의 중심과 상기 패치 도체의 둘레가장자리의 간격이, 1.17∼2.42㎜ 인, 안테나 장치.
  32. 제 6 항 내지 제 10 항 또는 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판 (1) 과 상기 제 2 유전체 기판 (2) 사이에 개재되어 있는 유전성 물질이 공기인 경우,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고,
    상기 전자결합용 도체의, 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이가 4.7∼49.3㎜ 인, 안테나 장치.
  33. 제 7 항, 제 8 항 또는 제 31 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고,
    그 유전성 물질의 비유전율이, 1.89∼5.20 이고,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고,
    상기 전자결합용 도체의, 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이가 8.7∼28.7㎜ 인, 안테나 장치.
  34. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 전자결합용 도체의 영률이, 5×1010Pa 이상이고, 또한 전자결합용 도체의 단면적이 0.16∼16㎟ 인, 안테나 장치.
  35. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판이 차량용의 창유리판이고,
    상기 접지 도체의 면적이, 1024∼2304㎟ 이고,
    상기 스페이서가 상기 패치 도체를 둘러싸도록 창유리판에 접착되어 있고,
    상기 스페이서가 상기 창유리판에 접착되어 있는 상기 접착부의 면적이 150 ∼770㎟ 인, 안테나 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 스페이서가 상기 창유리판에 접착되어 있는 상기 접착부의 접착강도가 0.4N/㎟ 이상인, 안테나 장치.
  37. 제 35 항 또는 제 36 항에 있어서,
    상기 제 1 유전체 기판과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 유전성 물질이 개재되어 있고, 그 유전성 물질의 비유전율이, 2.56∼5.80 인 경우,
    상기 스페이서가 띠형상으로 정사각형의 4변 또는 대략 정사각형의 4변을 그리듯이 상기 창유리판에 형성되어 있고,
    그 스페이서의 외측 둘레가장자리의 폭이 33∼50㎜ 인, 안테나 장치.
  38. 제 35 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서가 상기 창유리판에 접착부를 개재하여 접착되어 있고,
    그 접착부의 두께가, 0.4∼3.0㎜ 인, 안테나 장치.
  39. 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 35 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서와 상기 제 2 유전체 기판 사이에 상기 접지 도체의 일부가 배 치되어 있고,
    상기 스페이서의 비유전율이 1.89∼12.0 인, 안테나 장치.
  40. 제 1 유전체 기판인 차량용의 창유리판의 차내측의 면, 또는 상기 창유리판의 차내측의 면 상에 형성되어 있는 유전체막 상에 형성되어 있는 패치 도체와, 그 패치 도체에 대향하여 상기 창유리판에 배치되는 절연성 시트 또는 절연성 기판과, 그 절연성 시트 또는 그 절연성 기판에 형성되어 있는 접지 도체를 구비하는 마이크로 스트립 안테나를 갖는 안테나 장치에 있어서,
    통신하는 전파의 공기중의 파장을 λ0 으로 하고, 상기 패치 도체와 차체 개구 가장자리와의 최단 간격을 D 로 하는 경우,
    0.01
    Figure 112005058272216-PCT00017
    D/λ0 이고,
    또한, 상기 차체 개구 가장자리로부터 가장 이간된 그 안테나 장치의 부분과, 상기 차체 개구 가장자리와의 최단 간격이 200㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 안테나 장치.
  41. 제 40 항에 있어서,
    상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 기판을 절연지지수단이라고 할 때,
    그 절연지지수단의, 상기 창유리판과는 반대측에 제 2 유전체 기판이 형성되어 있고,
    그 절연지지수단과 상기 제 2 유전체 기판 사이에 상기 접지 도체가 개재되어 있거나, 또는 그 절연지지수단에 그 접지 도체가 형성되어 있는 대신에, 상기 제 2 유전체 기판에 그 접지 도체가 형성되어 있는, 안테나 장치.
  42. 제 40 항 또는 제 41 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 접지 도체의 면적이, 1024∼2304㎟ 이고,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    L1 이 19.0∼29.0㎜ 이고,
    상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 기판의 비유전율이 2.56∼5.80 인, 안테나 장치.
  43. 제 42 항에 있어서,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체와의 사이에 그 절연성 시트 또는 그 절연성 기판 이외에, 공기, 공기 이외의 1 종의 유전성 물질 및 복수종의 유전성 물질에서 선택되는 1 개 이상이 개재되어 있고,
    그 1 종의 유전성 물질의 비유전율이, 2.56∼5.80 이거나, 또는 그 복수종의 유전성 물질의 비유전율의 1 개 이상이 2.56∼5.80 인, 안테나 장치.
  44. 제 40 항 내지 제 43 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 절연성 시트 또는 상기 절연성 기판을 절연지지수단이라고 할 때,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체 사이에 그 절연지지수단 이외에, 공기, 공기 이외의 1종의 유전성 물질 및 복수종의 유전성 물질에서 선택되는 1 개 이상이 개재되어 유전성 개재물을 구성하고 있고,
    유전성 개재물의 비유전율의 1 개 이상이 2.56∼5.80 인, 안테나 장치.
  45. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 접지 도체의 면적이 1024∼2304㎟ 이고,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    상기 L1 이 19.0∼29.0㎜ 이고,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체와의 사이에, 공기, 공기 이외의 1 종의 유전성 물질 및 복수종의 유전성 물질에서 선택되는 1 개 이상이 개재되어 있고,
    그 1 종의 유전성 물질의 비유전율이, 2.56∼5.80 이거나, 또는 그 복수종의 유전성 물질의 비유전율의 1 개 이상이 2.56∼5.80 인, 안테나 장치.
  46. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 접지 도체의 면적이, 1024∼2304㎟ 이고,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    L1 이 19.0∼29.0㎜ 이고,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체 사이에, 공기, 공기 이외의 1 종의 유전성 물질 및 복수종의 유전성 물질에서 선택되는 1 개 이상이 개재되어 유전성 개재물을 구성하고 있고,
    유전성 개재물의 비유전율이 2.56∼5.80 인, 안테나 장치.
  47. 제 44 항 또는 제 46 항에 있어서,
    상기 유전성 개재물의 비유전율이, 그 유전성 개재물을 구성하고 있는 각각의 물질의 비유전율의 평균치로 이루어지는, 안테나 장치.
  48. 제 40 항 내지 제 47 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체의 간격이 2.92∼15.3㎜ 인, 안테나 장치.
  49. 제 1 항 내지 제 17 항 또는 제 40 항 내지 제 48 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 패치 도체가 정사각형상 또는 대략 정사각형상이고,
    상기 패치 도체의 1개의 각과 대각에, 직각이등변 삼각형상 또는 대략 직각이등변 삼각형상의 절결부 (切缺部) 가 형성되어 있고,
    상기 절결부의 직각을 사이에 둔 1 변의 길이가 0.77∼16.7㎜ 인, 안테나 장치.
  50. 제 40 항 내지 제 49 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체 사이에 전자결합용 도체의 일부 또는 전부가 배치되어 있고,
    상기 패치 도체와 상기 전자결합용 도체가 전자결합함으로써 급전되어 있는, 안테나 장치.
  51. 제 6 항 내지 제 10 항 또는 제 50 항 중 어느 한 항에 있어서,
    통신하는 전파의 주파수가, 2.10∼2.65GHz 인 경우,
    상기 접지 도체의 면적이, 1024∼2304㎟ 이고,
    상기 패치 도체의 세로폭과 상기 패치 도체의 가로폭을 L1 로 한 경우,
    L1 이 19.0∼29.0㎜ 이고,
    상기 패치 도체와 상기 접지 도체 사이에 개재되어 있는, 상기 유전성 물질, 상기 절연성 시트 및 상기 절연성 기판에서 선택되는 1 개 이상의 비유전율이, 2.56∼5.80 이고,
    상기 전자결합용 도체가 상기 패치 도체와 평행 또는 대략 평행한 부분을 갖고 있고,
    상기 전자결합용 도체의, 상기 패치 도체에 평행 또는 대략 평행한 부분의 길이가 3.95∼28.7㎜ 인, 안테나 장치.
  52. (1) 차량의 개구부에 끼워넣어지고, 또한, 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비하거나,
    또는, 차량의 개구부에 끼워넣기 전이고, 또한, 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비하는 공정;
    (2) 상기 창유리판에 접착부를 형성하거나, 또는 상기 스페이서의 창유리판측의 면에 접착부를 형성하는 공정;
    (3) 상기 접착부를 개재하여 상기 창유리판에 스페이서가 접착되도록, 상기 창유리판의 소정의 개소 (個所) 에 스페이서를 접착하는 공정;
    (4) 상기 제 2 유전체 기판의, 상기 창유리판측의 기판면 상에 유전성 물질을 형성한 후, 상기 제 2 유전체 기판을 스페이서에 고정하는 공정; 및
    (5) 상기 공정 (1) 에 있어서, 차량의 개구부에 끼워넣기 전의 상기 창유리판을 사용하는 경우에는, 상기 창유리판을 차량의 개구부에 끼워넣는 공정을 포함하는 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 35 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 기재된, 안테나 장치의 제조방법.
  53. 제 52 항에 있어서,
    상기 공정 (4) 대신에,
    상기 창유리판에 상기 스페이서를 부착한 후, 상기 패치 도체 상에 상기 유전성 물질을 형성하고, 또한 상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  54. 제 52 항에 있어서,
    상기 공정 (4) 대신에,
    상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정한 후, 상기 스페이서 또는 상기 제 2 유전체 기판에 형성되어 있는 구멍을 통해서 유동성을 갖는 유전성 물질을, 상기 창유리판과 상기 제 2 유전체 기판으로 둘러싸인 틈에 주입하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  55. 제 52 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (4) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
    상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 또한 제 2 고정수단이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
    상기 제 1 고정수단에 상기 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 제 2 유전체 기판이 상기 스페이서와 상기 상측 덮개 케이스 사이에 끼워지고, 상기 상측 덮개 케이스가 상기 제 2 유전체 기판을 덮도록 상기 스페이서에 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는, 안테나 장치의 제조방법.
  56. 제 52 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (4) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
    상기 스페이서에는 상기 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 또한 상기 제 2 고정수단이 형성되고, 내측에 상기 제 2 유전체 기판이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
    상기 제 1 고정수단에 상기 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 스페이서에 상기 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는, 안테나 장치의 제조방법.
  57. 제 52 항 내지 제 54 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (4) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판에, 상기 전자결합용 도체 또는 상기 기둥형상 도체가 장착되어 있는, 안테나 장치의 제조방법.
  58. 제 52 항에 있어서,
    상기 공정 (4) 에 있어서,
    상기 유전성 물질이 유동성을 갖고,
    상기 제 2 유전체 기판 상의 상기 접지 도체 상에 그 유전성 물질을 형성할 때, 상기 제 2 유전체 기판 상에 성형용의 틀을 형성하고, 그 틀 내에 그 유전성 물질을 유입시킨 후, 유동성을 잃게 하거나, 또는 약간 유동성을 잃게 한 후에 그 틀을 떼어내어, 상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  59. (1) 차량의 개구부에 끼워넣어지고, 또한 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비하거나,
    또는, 차량의 개구부에 끼워넣기 전이고, 또한 상기 패치 도체가 형성된, 상기 제 1 유전체 기판인 창유리판을 준비하는 공정;
    (2) 상기 창유리판에 접착부를 형성하거나, 또는 상기 스페이서의 상기 창유리판측의 면에 접착부를 형성하는 공정;
    (3) 상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하는 공정;
    (4) 상기 제 2 유전체 기판의, 상기 창유리판측의 기판면 상에 유전성 물질을 형성한 후, 접착부를 개재하여 상기 창유리판에 상기 스페이서가 접착되도록, 상기 창유리판의 소정 개소에 스페이서를 부착하는 공정; 및
    (5) 상기 공정 (1) 에 있어서, 상기 차량의 개구부에 끼워넣기 전의 상기 창유리판을 사용하는 경우에는, 상기 창유리판을 상기 차량의 개구부에 끼워넣는 공정을 포함하는 제 1 항, 제 2 항, 제 4 항, 제 5 항 또는 제 35 항 내지 제 39 항 중 어느 한 항에 기재된, 안테나 장치의 제조방법.
  60. 제 59 항에 있어서,
    상기 공정 (4) 대신에,
    상기 창유리판 상의 상기 패치 도체 상에 유전성 물질을 형성한 후, 상기 스페이서를 상기 창유리판에 고정하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  61. 제 59 항에 있어서,
    상기 공정 (4) 대신에,
    상기 스페이서를 상기 창유리판에 고정한 후, 상기 스페이서 또는 상기 제 2 유전체 기판에 형성되어 있는 구멍을 통해서 유동성을 갖는 유전성 물질을, 상기 창유리판과 상기 제 2 유전체 기판으로 둘러싸인 틈에 주입하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  62. 제 59 항 내지 제 61 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (3) 의 공정 대신,
    상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 또한 제 2 고정수단이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
    상기 제 1 고정수단에 상기 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 제 2 유전체 기판이 상기 스페이서와 상기 상측 덮개 케이스 사이에 끼워지고, 상기 상측 덮개 케이스가 상기 제 2 유전체 기판을 덮도록 상기 스페이서에 상기 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  63. 제 59 항 내지 제 61 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (3) 의 공정 대신,
    상기 스페이서에는 제 1 고정수단이 형성되어 있고, 또한 제 2 고정수단이 형성되고, 내측에 상기 제 2 유전체 기판이 형성되어 있는 상측 덮개 케이스를 준비하고,
    상기 제 1 고정수단에 상기 제 2 고정수단이 고정됨으로써, 상기 스페이서에 상기 상측 덮개 케이스가 장착되도록 하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  64. 제 59 항 내지 제 63 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 (3) 의 공정 또는 상기 공정 (4) 대신에 구비되는 공정에 있어서,
    상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정하기 전에, 또는 상기 제 2 유전체 기판을 상기 스페이서에 고정한 후에, 상기 제 2 유전체 기판에 상기 전자결합용 도체 또는 상기 기둥형상 도체가 장착되어 있는, 안테나 장치의 제조방법.
  65. 제 60 항에 있어서,
    상기 공정 (4) 대신에 포함되는 공정에 있어서,
    상기 유전성 물질이 유동성을 갖고,
    상기 창유리판 상의 상기 패치 도체 상에 그 유전성 물질을 형성할 때, 상기 창유리판 상에 성형용의 틀을 형성하고, 그 틀 내에 그 유전성 물질을 유입시킨 후 , 유동성을 잃게 하거나, 또는 약간 유동성을 잃게 한 후에 그 틀을 떼어내어, 상기 창유리판의 소정 개소에 스페이서를 부착하는 공정을 포함하는, 안테나 장치의 제조방법.
  66. 제 59 항 내지 제 61 항, 또는 제 63 항 내지 제 65 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 스페이서와 상기 상측 덮개 케이스가 일체화되어 있는, 안테나 장치의 제조방법.
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