DE60103484T2

DE60103484T2 - Ein Verfahren zur Herstellung einer Antenne mit reduziertem Effekt von Mehrwegereflektionen

Info

Publication number: DE60103484T2
Application number: DE60103484T
Authority: DE
Inventors: Shoichi Kanagawa-ku Takeuchi; Fuminori Kanagawa-ku Watanabe; Koji Kanagawa-ku Ikawa
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2000-12-07
Filing date: 2001-11-22
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2021-11-23
Also published as: DE60103484D1; US20020101390A1; EP1213787A3; EP1351335A1; EP1213787B1; EP1213787A2; US6473049B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung bzw. zum Erhalten einer Antenne. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Antenne bzw. eine Antennenvorrichtung in einem Mikrowellenbereich und einem Millimeterwellenbereich, die für drahtlose Kommunikation und Rundfunk verwendet wird.
Bisher war als eine Antenne für eine drahtlose Kommunikation oder Rundfunk eine sogenannte Parabolantenne bekannt, um eine Radiowelle zu dem Fokuspunkt bzw. Brennpunkt mittels eines Reflektors, wie einem der eine parabolische Form besitzt, zu konvergieren bzw. zu bündeln. Um die Parabolantenne festzulegen bzw. einzustellen, wird beispielsweise ein säulenförmiger bzw. Säulensupport, der eine Dicke besitzt, die ausreichend ist, um eine ausreichende Festigkeit zu erhalten, unter Berücksichtigung des eigenen Gewichts der Antenne, Wind, Schnee und dgl. im Freien beispielsweise, dem Dachfirst einer architektonischen Struktur, wie einem Gebäude, und ein Reflektor ist beispielsweise auf dem Säulensupport festgelegt. Eine derartige Antenne muß eine Dauerhaftigkeit besitzen, um die Antenne oder den Support daran zu hindern, daß sie rostig werden, da die Antenne an Regenwasser ausgesetzt ist. Jedoch verschlechtert sich die Antenne relativ schnell und es ist eine Wartung notwendig. Da die Parabolantenne im Freien festgelegt ist, gibt es weiters ein Problem eines Beschädigens bzw. Beeinträchtigens des gesamten äußeren Aussehens der architektonischen Struktur, wie eines Gebäudes.
Dementsprechend wurde überlegt, daß eine Parabolantenne oder dgl. in einem Raum aufgebaut wird oder eine Linse oder ein Beugungsgitter an einer Öffnung des Gebäudes angeordnet ist, um die Radiowellen zu konvergieren bzw. zu bündeln und die Energiedichte so zu erhöhen, daß eine Radiowelle erhalten bzw. empfangen wird. JP-A-11-150416 (betreffend eine Antenne, Deutsche Telecom A.G.) schlägt eine Antenne vor, umfassend eine Struktur zum Beugen von elektromagnetischen Signalen in Mikrowellen- und Millimeterwellenbereichen, welche anstelle eines Fensters verwendet wird oder einstückig an einem Fenster oder einem Teil davon festgelegt ist. Diese Publikation schlägt vor, eine sichtbar transparente Beugungsstruktur (beispielsweise eine Fresnel-Zonenplatte) festzulegen oder sie mit einem Fenster zu vereinigen.
JP-A-4-134 909 offenbart eine beugungsringartige Antenne, umfassend einen Diffraktions- bzw. Beugungsring, der einen transparenten, leitenden bzw. leitfähigen, dünnen Film hoher Transparenz besitzt, der auf einem Fensterglas ausgebildet ist, und eine Aufnahmeantenne zum Empfangen von Signalen, welche an oder in der Nachbarschaft des Brennpunkts des Beugungsrings angeordnet ist. Weiters beschreibt die Publikation eine Technik, daß der Beugungsring, der aus dem transparenten, leitfähigen, dünnen Film gefertigt ist, auf einer transparenten isolierenden bzw. Isolierplatte angeordnet ist und ein einstückiger Körper des Beugungsrings und der transparenten Isolierplatte an ein Fensterglas mit einer klebenden Schicht festgelegt ist, die durch ein Beschichten eines Klebers auf eine Oberfläche des einstückigen Körpers ausgebildet it.
Jedoch gab, wenn die Antenne, die den Beugungsring zum Konvergieren der Radiowellen aufweist, an dem Fenster festgelegt wurde, es ein Problem, daß eine ausreichende Signalempfangsleistung nicht aufgrund oder wegen des Verlustes erhalten werden konnte, der durch die Mehrwegreflexion und dgl. bewirkt wurde, die zwischen dem Beugungsring und der Fensterglasscheibe ausgebildet wurde. Insbesondere gab es ein Problem, daß die Mehrwegreflexion und dgl., die zwischen dem Beugungsring und der Fensterglasscheibe bewirkt wurde, stark aufgrund einer kurzen Wellenlänge in dem Millimeterwellenbereich oder im Mikrowellenbereich beeinträchtigte.
Als ein weiteres Beispiel bezieht sich WO 09/07199 auf eine Fokussiervorrichtung für eine Mikrowellenantenne, umfassend eine Zonenplatte, welche für sichtbares Licht transparent ist, wodurch die Vorrichtung als ein Fenster verwendet werden kann, ohne nachteilig den Durchtritt von sichtbarem Licht durch das Fenster zu beeinflussen, wobei das Fenster eine Anordnung von Ringen aus einem Material trägt, welches die zu empfangenden Mikrowellensignale entweder absorbiert oder reflektiert, wobei die Ringe angeordnet sind, um empfangene Mikrowellensignale zu fokussieren.
Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Erhalten einer Antenne zur Verfügung zu stellen, wobei der Einfluß der Mehrwegereflexion reduziert ist.
Dieses Ziel wird durch ein Verfahren zum Erhalten einer Antenne erfüllt, die die in Anspruch 1 geoffenbarten Merkmale besitzt. Bevorzugte Ausbildungen sind Gegenstand der abhängigen Unteransprüche.
Gemäß der Erfindung wird das Folgende zur Verfügung gestellt:

(A) Ein Verfahren zum Erhalten einer Antenne mit einem reduzierten Effekt von Mehrwegreflexionen, wobei die Antenne bzw. die Antennenvorrichtung ein eingepaßtes Glied, das einen Transparenz aufweist, ein konvergierendes Glied, um eine Radiowelle zu konvergieren, einen Raum zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied und wenigstens einen empfangenden bzw. Empfangsabschnitt zum Empfangen der Radiowelle, die durch das konvergierende Glied konvergiert wird, und/oder einen Übertragungsabschnitt umfaßt, um eine Radiowelle zu dem konvergierenden Glied zu senden, wobei in einem Fall, daß ein Empfangsleistungswert sich so verändert, um abwechselnd einen Boden- bzw. Grundwert und einen Spitzenwert in Abhängigkeit von der Änderung der Dicke des Raums in der Relation zwischen der Dicke des Raums und dem erhaltenen Leistungswert bzw. Wert der empfangenen Leistung einzunehmen, die Dicke des Raums so eingestellt ist, daß der empfangene Leistungswert nicht einen Wert in der Nachbarschaft der Bodenwerte einnimmt, und wobei in einem Fall, daß die Dicke des eingepaßten Glieds der folgenden Formel (1) in bezug auf die Wellenlänge der Radiowelle und den Einfallswinkel der Radiowelle genügt, der Raum eine eingestellte Dicke aufweist:
worin n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist; λ_d eine Wellenlänge der Radiowelle ist, die durch das eingepaßte Glied hindurchtritt,
(λ eine Wellenlänge der Radiowelle in Vakuum ist, ε_d die relative Dielektrizitätskonstante bzw. Permittivität des eingepaßten Glieds ist, und θ ein Einfallswinkel der Radiowelle ist), und L eine Dicke des eingepaßten Glieds ist.
(B) Das Verfahren, das in dem oben erwähnten (A) beschrieben ist, wobei das eingepaßte Glied eine Fensterglasscheibe ist, die in ein Gebäude eingepaßt bzw. eingesetzt ist; das konvergierende Glied eine ebene Seite bzw. flache Fläche aufweist und der Raum ein Raum ist, der durch ein relatives Neigen des konvergierenden Glieds in bezug auf die Fensterglasscheibe ausgebildet ist.

Weitere Ausbildungen sind wie folgt beschrieben:
Die Antenne oder das Verfahren zum Anordnen derselben, die in einem oben beschriebenen beschrieben sind, wobei die Radiowelle eine Radiowelle in einem Mikrowellenbereich oder einem Millimeterwellenbereich ist. Hier bedeutet die Mikrowelle eine Radiowelle, die eine Frequenz von etwa 1 GHz – 3 THz aufweist, und die Millimeterwelle bedeutet eine Radiowelle, die eine Frequenz von etwa 30 GHz – 300 GHz aufweist. Die Millimeterwelle bildet ein Teil des Mikrowellenbands.
Die Antenne bzw. Antennenvorrichtung oder das Verfahren zum Anordnen derselben, die in einem oben erwähnten beschrieben sind, wobei das konvergierende Glied zum Konvergieren, Beugen, Verstärken oder Ablenken der Radiowelle dient.
Die Antennenvorrichtung oder das Verfahren zum Anordnen derselben, die in einem der Obigen beschrieben sind, wobei das konvergierende Glied eine Fresnel-Zonenplatte ist.
In bezug auf die Antennenvorrichtung, die in einen der oben Erwähnten in dieser Beschreibung beschrieben ist, ist hauptsächlich die Funktion eines Empfangens einer Radiowelle beschrieben. Jedoch kann die Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung eine Antenne für ein Übertragen der Radiowelle in einer vorbestimmten Richtung sein, indem eine Reversibilität eines Übertragens/Empfangens der Radiowelle verwendet wird, so daß die Radiowelle, die von einem übertragenden Abschnitt abgestrahlt ist, abgelenkt oder gebrochen wird, um eine ebene Welle auszubilden. Weiters ist die oben erwähnten Formel (1) dieselbe wie die oben erwähnte Formel (2). Dementsprechend wird die Formel (1) als ein repräsentatives Beispiel verwendet.
In den Zeichnungen:
ist 1 ein Diagramm, das eine Seitenfläche einer Ausbildung der Antennenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
ist 2 ein Diagramm zum Erläutern einer Fresnel-Zone;
ist 3 eine Draufsicht auf ein konvergierendes Glied in 1;
ist 4 ein charakteristisches Diagramm, das durch ein Messen einer Änderung des empfangenen Leistungswerts bzw. Werts der empfangenen Leistung in Abhängigkeit von einer Änderung des Abstands zwischen einem eingepaßten Glied und einem konvergierenden Glied erhalten ist;
ist 5 ein charakteristisches Diagramm, das eine Änderung der Differenz des Maximalwerts und des Mamimalwerts des empfangenen Leistungswerts in Abhängigkeit von der Dicke des eingepaßten Glieds zeigt;
ist 6 ein charakteristisches Diagramm einer anderen Ausbildung, die durch ein Messen einer Änderung des relativen erhaltenen Leistungswerts erhalten wird, wenn der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied verändert wird;
ist 7 eine Vorderansicht, die eine phasenkorrekturartige Frensnellinse zeigt, die in Beispiel 3 verwendet wird;
ist 8 eine Querschnittsansicht, die die phasenkorrekturartige Fresnellinse zeigt, die in Beispiel 3 verwendet ist;
ist 9 ein charakteristisches Diagramm, das durch ein Messen einer Änderung des relativen, empfangenen Signalwerts erhalten wird, wenn der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied in Beispiel 3 verändert wird;
ist 10 eine schematische Ansicht, die eine Cassegrain-Antenne zeigt, die in der Antennenvorrichtung in Beispiel 4 verwendet wird;
ist 11 ein charakteristisches Diagramm, das durch ein Messen einer Änderung des relativen Werts der empfangenen Leistung erhalten wird, wenn der Abstand G in Beispiel 4 verändert wird.
In dem Folgenden werden bevorzugte Ausbildung der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die konkreten Beispiele beschränkt, die in dieser Beschreibung beschrieben sind.
Die Beschreibung wird auf eine erste Ausbildung und eine zweite Ausbildung der vorliegenden Erfindung gerichtet, wobei die erste Ausbildung der Antennenvorrichtung der oben erwähnten (A) bis (D) entspricht und die zweite Ausbildung der Antennenvorrichtung in den oben erwähnten (E) und (F) entspricht.
Zuerst wird die erste Ausbildung der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung umfaßt ein eingepaßtes Glied, das eine Transparenz aufweist, ein konvergierendes Glied zum Konvergieren bzw. Bündeln einer Radiowelle, einen Raum zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied, und einen empfangenden bzw. Empfangsabschnitt zum Empfangen der Radiowelle, die durch das konvergierende Glied konvergiert ist, und/oder einen übertragenden bzw. Übertragungsabschnitt für ein Senden bzw. Emittieren einer Radiowelle zum dem konvergierenden Glied.
Das eingepaßte Glied in der ersten Ausbildung ist ein Gegenstand oder eine Struktur, die eine Transparenz im sichtbaren Sinn aufweist, die unter einem vorbestimmten Winkel und Position zu einer Radiowelle angeordnet ist. Spezifisch ist das eingepaßte Glied eine Glasscheibe, eine Kunststoffolie, eine Kunststoff- bzw. Plastikplatte oder dgl., die an einem Gebäude oder einem Fahrzeug, wie einem Auto der dgl. festgelegt ist.
Die Form und die Anwendung des eingepaßten Glieds ist nicht speziell beschränkt. Beispielsweise kann das eingepaßte Glied 1) eine transparente Glasscheibe, die aus Natronkalkglas gefertigt ist, oder eine Fensterglasscheibe, wie eine Frostglasscheibe oder dgl., 2) eine Fensterglasscheibe für ein Fahrzeug, wie ein Automobil, 3) eine Kunststoffolie aus PET oder dgl., 4) eine Kunststoff- bzw. Plastikplatte, die aus Acrylharz oder dgl. gefertigt ist, und 5) ein Glasscheibenfenster und eine Kunststoffscheibe sein, die für ein Maß oder dgl. verwendet wird.
Das konvergierende Glied zum Konvergieren der Radiowelle in der ersten Ausbildung ist nicht speziell beschränkt, jedoch kann es eine bekannte Struktur sein. Als ein Beispiel kann eine Struktur zum Konvergieren einer Radiowelle durch einen ebenen Beugungsring, insbesondere eine Struktur unter Verwendung einer Fresnel-Zonenplatte erwähnt werden, obwohl die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt ist. Es ist bevorzugt, daß das konvergierende Glied ausgebildet ist, daß es eine ebene bzw. flache Seite aufweist. Es ist jedoch nicht immer notwendig, flach zu sein, und es kann eine dreidimensionale Form, wie eine Fresnellinse aufweisen. Oder es kann ein eine Radiowelle konvergierendes Glied sein, in welchem Radiowellenbeugungselemente schrittweise in einer Richtung der Dicke eines transparenten Glieds, wie einer Glasplatte oder dgl. gebildet sind, um eine Phasendifferenz der Radiowelle zu korrigieren, oder ein eine Radiowelle konvergierendes Glied, das eine phasenkorrigierte Struktur aufweist, in welcher ein Dipol oder dgl. unter Einstellung in jeder Zone angeordnet ist. Um die Radiowellenbeugungsglieder schrittweise in einer Richtung der Dicke der Glasplatte auszubilden, kann die Glasplatte einer Mehrzahl von Malen einem Ätzen unterworfen werden oder die Glasplatte kann durch die Verwendung eines Schleifsteins geschnitten werden.
Die Fresnel-Zonenplatte wird der Einfachheit halber als eine Zonenplatte oder eine Fresnel-(Ring-)-Bandplatte bezeichnet (siehe beispielsweise "Introduction to Optical Engineering" geschrieben von Tsutomu Ogawa und Moriaki Wakaki, publiziert durch JIKKYO publishing company) und es umfaßt ein Substrat und einen Fresnel-Zonenabschnitt, der darauf ausgebildet ist. Der Fresnel-Zonenabschnitt hat die Funktion, wie dies unten beschrieben ist.
Wie dies in 2 gezeigt ist, ist ein Übertragungspunkt zum Übertragen einer Radiowelle (Licht) mit einer Wellenlänge λ bestimmt, daß er A ist, und ein Empfangspunkt der Radiowelle muß B sein, und dann werden konzentrische Kreise, die jeweils einen Radius der r₁, r₂,... oder r_m aufweisen, um den Mittelpunkt C auf einer ebenen Ebene S, beinhaltend das Zentrum C gezeichnet. Hier wird der Radius r eines konzentrischen Kreises so bestimmt, daß die Abstände zwischen den Punkten C₁, C₂,... C_m auf den konzentrischen Kreisen und dem Punkt B jeweils um λ/2, λ,..., m λ/2 verlängert sind in bezug auf den Abstand zwischen dem Punkt C und dem Punkt B. Da elektrische Felder, die durch die ringförmigen Bereiche als Zonen durchtreten, welche durch benachbarte konzentrische Kreise definiert sind, in der Phase um λ/2 verschieden sind aufgrund des Unterschieds eines Propagationswegs, der zwischen benachbarten Zonen ausgebildet ist, erscheinen abwechselnd Phasen einer Radiowelle an dem Empfangspunkt B. Der Fresnel-Zonenabschnitt hat die ringförmigen Abschnitte durch eine Mehrzahl von konzentrischen Kreisen definiert, in welchen ein Übertragungsabschnitt und ein Nicht-Übertragungsabschnitt von Radiowellen abwechselnd ausgebildet sind, und die Radiowelle, die eine Wellenlänge λ besitzt, die von dem Übertragungspunkt A übertragen wird, wird an dem Punkt C in der Ebene S gebeugt, um zu einem Empfangspunkt B konvergiert zu werden.
Dementsprechend ist ein Muster, das die ringförmigen Abschnitte durch eine Mehrzahl von benachbarten, konzentrischen Kreisen definiert aufweist, welche abwechselnd einen Übertragungsabschnitt und einen Nicht-Übertragungsabschnitt von Radiowellen zur Verfügung stellen, als ein konvergierendes Element verwendbar, das eine positive Brennweite bzw. Fokuslänge und eine negative Fokuslänge in bezug auf eine Radiowelle mit einer Wellenlänge λ aufweist. 3 zeigt ein Beispiel eines derartigen Musters der Fresnel-Zone, in welcher das Muster in einer ebenen Oberfläche eines transparenten Substrats ausgebildet ist. Es ist jedoch nicht immer notwendig, auf einer einzelnen flachen Oberfläche die ringförmige Ringgruppe oder eine ringförmige, elliptische Ringgruppe auszubilden, welche nachfolgend beschrieben ist, welche beide eine Mehrzahl von ringförmigen Ringabschnitten aufweisen, die abwechselnd einen Übertragungsabschnitt und einen Nicht-Übertragungsabschnitt für eine Radiowelle darstellen, sondern das Muster kann in einer Mehrzahl von unterschiedlichen ebenen Oberflächen ausgebildet sein bzw. werden, wenn die Radiowelle darauf konvergiert werden kann.
Wenn der Abstand von dem Übertragungspunkt A zu dem Punkt C und der Abstand von dem Empfangspunkt B zu dem Punkt C jeweils d₁ und d₂ in 2 sind, wird der Radius r_m der m-ten Zone durch die folgende Formel (3) ausgedrückt:
worin m= 1, 2, 3 ... m (ganze Zahl).
Das Muster einer Fresnel-Zone ist nämlich aus einer Mehrzahl von kreisförmigen, ringartigen Mustern gebildet, von welchen jedes einen Radiuswert im Verhältnis zu einer Quadratwurzel des Produkts einer numerischen Zahl eines konzentrischen Kreises m, der von dem Zentrum gezählt ist, und der Wellenlänge λ besitzt.
Die Form des Musters der Fresnel-Zone ist entsprechend den Benutzungsbedingungen ausgebildet. Die oben erwähnte Beschreibung bezieht sich auf einen Fall, daß eine Radiowelle senkrecht auf die flache Ebene S einfällt und das Muster der Fresnel-Zone eine Gruppe von konzentrischen Kreisen zur Verfügung stellt, worin ein Radiowellen-Übertragungsabschnitt und ein Radiowellen-Nicht-Übertragungsabschnitt, welche jeweils eine ringförmige Form aufweisen, abwechselnd aufeinanderfolgend ausgebildet sind.
Wenn eine Radiowelle mit einer Neigung zu der flachen Ebene S einfällt, wird das Muster der Fresnel-Zone eine elliptische Gruppe. Beispielsweise wird, wenn die Radiowelle mit einem Anstiegswinkel zu der ebenen bzw. flachen Ebene S einfällt, wie dies durch eine Linie A'–B' in 2 angezeigt ist, eine elliptische Kreisgruppe zur Verfügung gestellt, die jeweils eine lange Achse aufweist, die vertikal durch den Punkt C in der ebenen Ebene S hindurchläuft, wobei eine Mehrzahl von elliptischen, ringförmigen Radiowellen-Übertragungsabschnitten und Radiowellen-Nicht-Übertragungsabschnitten abwechselnd aufeinanderfolgend ausgebildet sind.
Die Wellenlänge der Radiowelle kann eine bestimmte einzige Wellenlänge sein, wie beispielsweise λ, oder eine Wellenlänge, die eine bestimmte Bandbreite aufweist.
Als der Fresnel-Zonenabschnitt, der in dem konvergierenden Glied in der ersten Ausbildung ausgebildet ist, kann eine Soret-Art (beispielsweise eine Art eines Anordnens von metallischen Schichten konzentrisch oder dgl.), wobei eine dünne metallische Schicht oder eine metallische Folie, wie Aluminium, Silber oder dgl. auf einem Substrat, das eine Transparenz aufweist, wie einer Glasscheibe, einer Kunststoffplatte oder dgl. zur Verfügung gestellt wird, beispielhaft angeführt werden. Obwohl die metallische Folie oder dgl. auf jeder ebenen Oberfläche des Substrats, das eine Transparenz aufweist, ausgebildet werden kann, ist es aus einem Umweltgesichtspunkt bevorzugt, sie auf der Oberfläche an der Seite des eingepaßten Elements auszubilden.
Ein Merkmal der Antennenvorrichtung der ersten Ausbildung ist, daß ein Raum zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied ausgebildet ist. Es ist bevorzugt, daß die Summe des Abstands zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied, welches den Raum zur Verfügung stellt (nämlich die Dicke des Raums, und wenn das konvergierende Glied relativ zu dem eingepaßten Glied geneigt ist, der maximale Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied) und die Dicke des konvergierenden Glieds 200 mm oder weniger, bevorzugter 100 mm oder weniger, insbesondere bevorzugt 50 mm oder weniger ist, um die Dicke der Antennenvorrichtung der vorliegenden Erfindung zu reduzieren.
In der Relation eines empfangenen Leistungswert bzw. Wert einer empfangenen Leistung zu dem Abstand zwischen einer Fensterglasscheibe 4 als einem eingepaßten Glied 5 und einem konvergierenden Glied 1, wie dies in 1 und 4 gezeigt ist, welche nachfolgend beschrieben werden wird, hat der empfangene Leistungswert eine Vielzahl von Boden- bzw. Grundwerten und eine Vielzahl von Spitzenwerten (einer der Grundwerte kann den minimalen Wert aufweisen und einer der Spitzenwerte kann den Maximalwert aufweisen). In 4 ist der empfangene Leistungswert in Termen eines relativen empfangenen Leistungswerts ausgedrückt, wobei ein Spitzenwert (z.B. W_B2 in 4) 0 (null) dB ist.
In der vorliegenden Erfindung ist selbst in einem Fall, daß das eingepaßte Glied parallel zu dem konvergierenden Glied ist oder daß das konvergierende Glied relativ zu dem eingepaßten Glied geneigt ist, der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied so bestimmt, daß jeder empfangene Leistungswert nicht einen Wert in der Nachbarschaft dieser Grundwerte einnimmt. Es sollte nämlich in der Beschreibung unter Bezugnahme auf 4 der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied so bestimmt sein bzw. werden, daß der Wert der empfangenen Leistung nicht einen Wert in der Nachbarschaft der Grundwerte W_S1 und W_S2 und anderen Grundwerten (nicht in 4 gezeigt) einnimmt.
Weiters ist es selbst in einem Fall, daß das eingepaßte Glied parallel zu dem konvergierenden Glied ist oder daß das konvergierende Glied relativ zu dem eingepaßten Glied geneigt ist, bevorzugt, daß der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied so bestimmt ist, daß der empfangene Leistungswert einen Wert einnimmt, welcher sich einem Spitzenwert auf wenigstens 2/3 im Unterschied in bezug auf einen dB-Wert zwischen dem Spitzenwert und dem Grundwert annähert, der einen kleineren Wert in zwei Grundwerten aufweist, welche zu beiden Seiten des Spitzenwerts sind (beispielsweise dem Spitzenwert W_S2 und dem gewählten Grundwert W_S1).
In 4 leitet der Wert von 2/3 dieses Unterschieds eine Formel W_d1(–6dB) × (2/3) = –4dB ab. Es ist daher in 4 bevorzugt, daß der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied (d.h. ein Bereich von g₁ bis g₂) so bestimmt ist, daß der relative, empfangene Leistungswert sich einem Spitzenwert W_B2 wenigstens –4dB in einem Ordinatenachsenbereich (einem Bereich, der durch W_d1 angedeutet ist) annähert. Es ist noch bevorzugter, daß der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied so bestimmt ist, daß der relative empfangene Leistungswert sich dem größten Spitzenwert auf wenigstens 1/2 des Unterschieds insbesondere wenigstens 1/3 des Unterschieds annähert. In 4 ist W_B1 ein Spitzenwert unterschiedlich von W_B2.
Da angenommen ist, daß die Radiowelle, die durch das konvergierende Glied konvergiert ist, durch einen Einfluß aufgrund der Mehrwegereflexion gedämpft bzw. geschwächt ist, die zwischen der Oberfläche des eingepaßten Glieds und der Oberfläche des konvergierenden Glieds bewirkt wird, sollte der empfangene Leistungswert erhöht werden, indem der Einfluß der Mehrwegereflexion minimiert wird. Wie oben beschrieben, kann der empfangene Leistungswert erhöht werden, um die Radiowelle effizient zu empfangen, durch ein Bereitstellen des Raums zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied, wobei die Dicke des Raums gut eingestellt ist. Weiters erscheint, selbst in einer Antennenvorrichtung anders als die oben erwähnte Linsenantenne, eine periodische Kurve, die Spitzenwerte und Bodenwerte aufweist, in der Beziehung zwischen dem Raum und dem empfange nen Leistungswert in derselben Weise wie in dem Fall der Linsenantenne.
Obwohl eine konkrete Erklärung anhand von Beispielen getätigt wird, wurde in der konventionellen Technik das konvergierende Glied zum Konvergieren einer Radiowelle an eine Fensterglasscheibe oder dgl. durch Verbinden derselben mit einem Kleber oder durch physikalisches Fixieren unter Verwendung eines Werkzeugs oder dgl. festgelegt. Jedoch bestand da ein Problem, daß das konvergierende Glied die Fensterglasscheibe so eng wie möglich zu kontaktieren hatte, da eine Mehrwegreflexion an jeder Grenzfläche auf der Kleberschicht als einem Zwischenglied, dem konvergierenden Glied und der Fensterglasscheibe resultiert und die Konvergenzeffizienz der Radiowelle aufgrund einer stehenden Welle absinkt, die aus der Mehrwegreflexion resultierte.
Die Erfinder dieser Anmeldung haben dieses Problem studiert und es wurde die vorliegende Erfindung getätigt, indem die Tatsache herausgefunden wurde, daß, wenn ein Raum, der einen bestimmten Abstand aufweist, zwischen einem konvergierenden Glied und einer Fensterglasscheibe zur Verfügung gestellt wird, der Raum im Gegensatz dazu geeignet eingestellt werden kann, wodurch eine Antennenvorrichtung, die eine gute Konvergenzeffizienz einer Radiowelle besitzt, erhalten werden kann.
Der oben erwähnte Raum kann aus einem mechanischen Element, wie einem positionseinstellbaren Schieber ausgebildet sein, der zuvor zwischen dem konvergierenden Glied und der Fensterglasscheibe angeordnet wurde, oder der Raum kann als ein feststehender Raum vor einer Antennenvorrichtung zur Verfügung gestellt sein. Weiters kann der Raum zur Verfü gung gestellt werden, wenn das konvergierende Glied unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs installiert wird.
Der Raum kann zwischen dem konvergierenden Glied und dem eingepaßten Glied im wesentlichen parallel oder nicht parallel zur Verfügung gestellt werden. Vorzugsweise ist der Raum so zur Verfügung gestellt, daß das eingepaßte Glied im wesentlichen parallel zu dem konvergierenden Glied ist. Es ist bevorzugt für drahtlose Kommunikation, daß das konvergierende Glied, das eine bestimmte Dicke aufweist, einen Fresnel-Zonenabschnitt aufweist, welcher zu dem eingepaßten Glied schaut, und der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem Fresnel-Zonenabschnitt (die Dicke des Raums) in einem Fall, daß sie im wesentlichen parallel sind, ist 1/5 oder mehr als eine Wellenlänge λ einer Radiowelle, die konvergiert oder abgelenkt wird. Es ist für eine drahtlose Kommunikation bevorzugt, daß der Abstand zwischen dem eingepaßten Glied und dem Fresnel-Zonenabschnitt in einem Fall, daß der Fresnel-Zonenabschnitt des konvergierenden Glieds in der Oberfläche gegenüberliegend zu dem eingepaßten Glied zur Verfügung gestellt wird und daß sie im wesentlichen parallel sind, 1/5 oder mehr als eine Wellenlänge λ einer Radiowelle ist, die durch die Dicke des konvergierenden Glieds konvergiert und abgelenkt wird.
Wenn der Raum zwischen dem Fresnel-Zonenabschnitt des konvergierenden Glieds und dem eingepaßten Glied nicht parallel ist, ist ein bevorzugter Bereich eines Neigungswinkels des konvergierenden Glieds zu dem eingepaßten Glied von –10° bis +10°, noch bevorzugter von –5° bis +5°, insbesondere bevorzugt von –2° bis +2°. Es kann entweder der Neigungswinkel oder der Abstand zur Verfügung gestellt sein oder beide können zur Verfügung gestellt sein.
Wenn der Raum ein geschlossener Raum zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied ist, sollte Luft in den Raum aus einem ökonomischen Gesichtspunkt gefüllt werden. Wenn ein inertes Gas, wie Stickstoffgas oder dgl. in den Raum gefüllt ist, kann die Verschlechterung des eingepaßten Glieds und des konvergierenden Glieds verhindert werden.
Weiters kann in einem Verfahren zum Anordnen des konvergierenden Glieds in einer eingestellten Position in einem Raum in bezug auf das eingepaßte Glied, wie eine Fensterglasscheibe in einem Gebäude, das konvergierende Glied zu dem eingepaßten Glied geneigt sein bzw. werden, nachdem das konvergierende Glied an einer vorbestimmten Position angeordnet wurde, um den Abstand zu dem eingepaßten Glied parallel zu halten, oder die beiden Glieder können mit einem vorbestimmten Neigungswinkel so positioniert werden, um einen vorbestimmten Abstand zwischen beiden Gliedern auszubilden.
Spezifisch werden der oben erwähnte Abstand und der Neigungswinkel so eingestellt, daß, wenn eine Radiowelle durch einen Empfänger durch das eingepaßte Glied und das konvergierende Glied empfangen ist, die empfangene Radiowelle keinen Wert in der Nachbarschaft der vorab erwähnten Bodenwerte einnimmt. Wie später beschrieben ist, wenn das eingepaßte Glied und das konvergierende Glied angeordnet sind, um im wesentlichen parallel zu sein, und die Dicke des Raums zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied verändert wird, zeigt der relative Empfangsleistungswert Werte, wie sie in 4 als ein Ergebnis einer Messung gezeigt sind. Es wurde aus 4 verstanden, daß der empfangene Leistungswert bzw. Wert der empfangenen Leistung, der durch ein Verändern der Dicke des Raums gemessen wurde, sich im wesentlichen periodisch verändert.
Die empfangene Leistung wird verschiedenen Faktoren unterworfen, welche kompliziert wirken. Dementsprechend ist es schwierig, vorab zu entwerfen bzw. zu konstruieren, oder die Struktur der Antennenvorrichtung vorherzusagen. Daher ist es bevorzugt, vorab die Antennenvorrichtung zu entwerfen und die Dicke und den Raum durch Messen der empfangenen Leistung einzustellen.
Insbesondere sollte, wenn die Dicke des eingepaßten Glieds der oben erwähnten Formel (1) in bezug auf die Wellenlänge einer Radiowelle und dem Einfallswinkel der Radiowelle genügt, die Dicke des Raums so eingestellt werden, daß der empfangene Leistungswert in einem Fall eines Veränderns der Dicke des Raums nicht einen Wert in der Nachbarschaft der Bodenwerte bzw. Schwellwerte bzw. Grundwerte einnimmt. Die Einstellung der Dicke wird nachfolgend beschrieben.
Indem ein derartiger Raum zur Verfügung gestellt wird, kann die Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausbildung die Dämpfung der empfangenen Leistung aufgrund der Mehrwegreflexion an der Grenzfläche reduzieren. Weiters ist es beim Empfangen einer Radiowelle durch den Fresnel-Zonenabschnitt des konvergierenden Glieds möglich, genau die Position des Fresnel-Zonenabschnitts in bezug auf die Richtung eines Empfangens der Radiowelle einzustellen. Dementsprechend kann das konvergierende Glied korrekt zu der Richtung einer einlangenden Radiowelle gerichtet werden, wodurch die Konvergiereffizienz der Radiowelle erhöht werden kann.
Die Antennenvorrichtung gemäß der ersten Ausbildung hat einen Übertragungsabschnitt, der an einer Position angeordnet ist, an welcher die Radiowelle konvergiert ist, und/oder einen Empfangsabschnitt. Die Struktur des Übertragungsabschnitt und/oder des Empfangsabschnitts ist nicht begrenzt. Die Struktur zum Durchführen sowohl von Übertragungs- als auch Empfangsfunktionen oder die Struktur, die lediglich ein Übertragen oder Empfangen durchführt, können verwendet werden. Weiters kann eine kommerziell verfügbare Struktur oder die Struktur, die in einer entsprechenden Publikation beschrieben ist, verwendet werden. 1 zeigt ein bevorzugtes Beispiel der Struktur, umfassend einen Strahler 7 und eine Konverter 8.
Der Übertragungsabschnitt und/oder Empfangsabschnitt 2 ist vorzugsweise auf einem Montagetisch abgestützt und fixiert, welcher fähig ist, den Winkel und die Höhe in einem vorbestimmten Bereich zu verändern. In einem Fall, daß ein eingepaßtes Glied 5 eine Fensterglasscheibe 4 in der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist, kann der Montagetisch an einem Abstütz- bzw. Supportarm festgelegt werden, der an einem Fensterrahmen 6 fixiert ist. Der Strahler 7 in 1 ist gezeigt als hätte er eine Hornstruktur. Jedoch kann er durch ein spiraliges Glied, einen Dipol, eine streifenförmige Linie, einen Schlitz oder dgl. ausgebildet sein.
Als nächstes wird eine Beschreibung in bezug auf eine zweite Ausbildung gegeben.
Die Antennenvorrichtung gemäß der zweiten Ausbildung umfaßt ein ebenes bzw. flaches, eingepaßtes Glied, das eine Transparenz aufweist, ein Antennenglied zum Übertragen und/oder Empfangen einer Radiowelle und einen Raum zwischen dem eingebauten Glied und dem Antennenglied, wobei in einem Fall, daß ein empfangener Leistungswert so verändert wird, um abwechselnd einen Boden- bzw. Grundwert und einen Spitzenwert in Abhängigkeit von einer Änderung der Dicke des Raums in der Beziehung zwischen der Dicke des Raums und dem erhaltenen Leistungswert in dem Antennenglied einzunehmen, die Dicke des Raums so eingestellt wird, daß der empfangene Leistungswert nicht einen Wert in der Nachbarschaft von Boden- bzw. Grundwerten einnimmt, vorzugsweise der empfangene Leistungswert einen Wert einer Nachbarschaft von Spitzenwerten einnimmt.
Das Antennenglied in der zweiten Ausbildung kann jede bekannte Antenne, wie eine Aperturantenne sein, die eine im wesentlichen flache Apertur bzw. Öffnung aufweist, beispielsweise eine Reflektorantenne, eine Hornantenne oder die Linsenantenne in der ersten Ausbildung, welche eine Radiowelle durch Verwendung des konvergierenden Glieds oder dgl. überträgt/empfängt. Weiters gibt es als eine Antenne verschieden von der oben erwähnten Antenne beispielsweise ein Schlitzantennenfeld, das eine flache Struktur aufweist, welche durch ein Schlitzfeld, das auf der leitfähigen Wandoberfläche eines Wellenleiters ausgebildet ist, und eine streifenförmige Linie dargestellt ist, und eine ebene bzw. planare Antenne, wie eine Array- bzw. Feldantenne, die eine ebene Struktur aufweist, in welcher Mikrostreifenantennen als Elemente eben bzw. flach angeordnet sind. Weiters kann der Übertragungsabschnitt und/oder der Empfangsabschnitt 2 mit dem konvergierenden Glied 1 in dem Beispiel von 1 vereinheitlicht sein, um ein Antennenglied auszubilden. Nämlich kann das Antennenglied mit dem konvergierenden Glied zur Verfügung gestellt werden.
Das Antennenglied in der zweiten Ausbildung kann nämlich entweder die Aperturantenne bzw. ein Aperturstrahler oder die planare Antenne sein. Da der empfangene Leistungswert periodisch variiert, indem er einen Spitzenwert und einen Bodenwert in Abhängigkeit von einer Änderung der Dicke des Raums zwischen dem eingepaßten Glied und dem Antennenglied einnimmt (z.B. einem Abstand g in dem Beispiel von 1), ist die Dicke des Raums eingestellt und so bestimmt, daß der empfangene Leistungswert nicht einen Wert in der Nachbarschaft der Schwell- bzw. Grundwerte einnimmt, vorzugsweise daß der empfangene Leistungswert einen Wert in der Nachbarschaft der Spitzenwerte einnimmt. Durch eine derartige Anordnung können die Übertragungs/Empfangscharakteristika verbessert werden.
Die Änderung des empfangenen Leistungswerts, die abwechselnd einen Spitzenwert und einen Bodenwert in Abhängigkeit von einer Änderung der Dicke des Raums einnimmt, wird von einer Mehrwegreflexion und dgl. abgeleitet, die zwischen dem eingepaßten Glied und dem Antennenglied bewirkt wird, und die Mehrwegreflexion beeinflußt verschieden in Abhängigkeit von der Dicke des eingepaßten Glieds die Wellenlänge und den Einfallswinkel einer Radiowelle.
Ein Fall, daß eine Fensterglasscheibe als das eingepaßte Glied verwendet wird und die Dicke des eingepaßten Glieds die Dicke der Fensterglasscheibe ist, wird als ein Beispiel beschrieben. Wenn die relative Permittivität der Fensterglasscheibe ε_r ist, die Wellenlänge einer Radiowelle λ ist und der Einfallwinkel der Radiowelle auf die Fensterglasscheibe θ ist, und wenn die Dicke L der Fensterglasscheibe durch die folgende Formel (4) ausgedrückt wird, wird der Unterschied zwischen einem Spitzenwert und einem Grund- bzw. Schwellwert des empfangenen Leistungswerts, welcher in Abhängigkeit von einer Änderung der Dicke des Raums Werte einnehmen kann, minimal. Der Einfluß der Mehrwegreflexion, die zwischen dem eingepaßten Glied und dem Antennenglied bewirkt wird, wird nämlich verringert. In Formel (4) wird der dielektrische Verlust der Fensterglasscheibe negiert bzw. vernachlässigt.
wo n' eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist, λ eine Wellenlänge der Radiowelle in Vakuum ist, ε_r die relative Permittivität des eingepaßten Glieds ist und θ ein Einfallswinkel der Radiowelle ist.
Das oben erwähnte Prinzip wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
5 ist ein charakteristisches Diagramm das zeigt, wie der Unterschied des maximalen bzw. Maximalwerts und des minimalen bzw. Minimalwerts des empfangenen Leistungswerts sich in Abhängigkeit von einer Änderung der Dicke L einer Fensterglasscheibe in dem Fall verändert, daß die Fensterglasscheibe eine Fensterglasscheibe ist, die aus Natronkalkglas (relative Permittivität ε_r = 7,0) gefertigt ist, der Einfallswinkel θ einer Radiowelle 0° ist und der Abstand g (siehe 1) von 0 mm auf 100 mm verändert wird. Hier zeigt die Ordinate des charakteristischen Diagramms in 5 den Unterschied Termen des dB-Werts zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des relativen empfangenen Leistungswerts an, wenn der Abstand g von 0 mm auf 100 mm verändert wird, es wird nämlich in bezug auf 10 × log₁₀ (der Maximalwert der empfangenen Leistung/der Minimalwert der empfangenen Leistung) ausgedrückt. Die Abszisse des charakteristischen Diagramms in 5 zeigt einen standardisierten Wert an, der durch ein Dividieren der Dicke L der Natronkalkglasscheibe durch die Wellenlänge λ_d einer Radiowelle erhalten wird, die durch die Natronkalkglasscheibe hindurchtritt.
In dem charakteristischen Diagramm, das in 5 gezeigt ist, zeigt der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts eine charakteristische Kurve C durch den Einfluß der Mehrwegreflexion, die zwischen der Natronkalkglasscheibe als dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied bewirkt wird.
Gemäß der charakteristischen Kurve C nimmt der empfangene Leistungswert einen im wesentlichen konstanten Wert, unabhängig von dem Abstand g ein, wenn der Wert L/λ_d beispielsweise 0, 0,5, 1,5,..., d.h. ein Wert von etwa n'/2 ist (n' ist eine ganze Zahl von 0 oder mehr) . Es ist insbesondere der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts, d.h. die Veränderung des empfangenen Leistungswerts zu dem Abstand g klein. Wenn der Wert L/λ_d zunehmend von der Nachbarschaft des Werts n'/2 abweicht, steigt die Änderung des empfangenen Leistungswerts zunehmend gemäß einem Anstieg oder einem Abfall des L/λ_d Werts an und die Änderung des empfangenen Leistungswerts wird die größte, um einen Peak bzw. eine Spitze auszubilden. Wenn der L/λ_d Wert weiter ansteigt, wird die Änderung des empfangenen Leistungswerts kleiner, bis der L/λ_d Wert (n'+1)/2 erreicht. Dann wiederholt der empfangene Leistungswert eine derartige Änderung entsprechend dem L/λ_d Wert in Übereinstimmung mit der charakteristischen Kurve C.
Wie dies oben beschrieben ist, ist der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts einem Einfluß durch die Mehrwegreflexion unterworfen, die zwischen der Natronkalkglasscheibe als dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied bewirkt wird, und es ist zu verstehen, daß der Einfluß durch die Mehrwegreflexion und dgl. reduziert werden kann, wenn die Dicke der Natronkalkglasscheibe, die Wellenlänge λ_d der Radiowelle und der Einfallswinkel θ der Radiowelle der Formel (4) genügen.
Dementsprechend gibt es, wenn die Dicke L der Fensterglasscheibe einen Wert in der Nachbarschaft des Werts einnimmt, der durch die Formel (4) ausgedrückt ist, nur eine geringe Möglichkeit eines Auftretens eines Problems, das durch die Mehrwegreflexion bewirkt ist, und exzellente Radiowellenübertragungs/empfangstätigkeiten bzw. -vorgänge können ausgeführt werden. Es ist nämlich die Notwendigkeit einer Einstellung des Abstands g gering, da der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts in einer Änderung des Abstands g klein ist und die Änderung des empfangenen Leistungswerts zu dem Abstand g klein ist.
Andererseits wird, wenn die Dicke L der Fensterglasscheibe einen Wert einnimmt, welcher von der Nachbarschaft des Werts der Formel (4) beabstandet ist, die Änderung des empfangenen Leistungswerts zu dem Abstand g groß. Dies bedeutet, daß eine ungeeignete Bestimmung des Abstands g eine Reduktion des empfangenen Leistungswerts einlädt bzw. ver anlaßt. Wenn die Reduktion des empfangenen Leistungswerts innerhalb von 2 dB ist, kann ein guter Radiowellenübertragungs/empfangseffekt realisiert werden und es gibt im wesentlichen keinerlei Schwierigkeit bei einer drahtlosen Kommunikation. Wenn die Reduktion des empfangenen Leistungswerts 2 dB übersteigt, mit anderen Worten der Abstand zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts 2 dB übersteigt, sollte der Abstand g geeignet bestimmt werden, um die Reduktion des empfangenen Leistungswerts zu verhindern. Somit kann eine Antennenvorrichtung, die exzellente Übertragung/Empfangscharakteristika besitzt, erhalten werden.
Die Bedingung eines Durchführens der Einstellung des Abstands g, die in der Relation der Dicke L der Natronkalkglasscheibe und der Wellenlänge λ_d unnotwendig ist, kann durch die Schnittpunkte der charakteristischen Kurve C mit einer geraden Linie Q, die anzeigt, daß der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts 2 dB ist, in 5 definiert werden.
Da der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des empfangenen Leistungswerts kleiner als 2 dB in Bereichen mit Ausnahme eines Bereichs von dem Punkt a zu dem Punkt b, eines Bereichs von dem Punkt c zu dem Punkt d und eines Bereichs von dem Punkt e zu dem Punkt f in 5 ist, ist nämlich die Notwendigkeit eines Einstellens des Abstands g in diesen Bereichen gering. Hier sind (1/4–1/5) an dem Punkt a, (1/4 + 1/5) an dem Punkt b, (3/4–1/5) an dem Punkt c, (3/4 + 1/5) an dem Punkt d, (5/4 – 1/5) an dem Punkt e und (5/4 + 1/5) an dem Punkt f. Spezifisch sind in 5 L/λ_d = 0,05 an dem Punkt a, L/λ_d = 0,45 an dem Punkt b, L/λ_d = 0, 55 an dem Punkt c, L/λ_d = 0, 95 an dem Punkt d, L/λ_d = 1, 05 an dem Punkt e und L/λ_d = 1, 45 an dem Punkt f. Die Bereiche zwischen dem Punkt a und dem Punkt b, zwischen dem Punkt c und dem Punkt d, und zwischen dem Punkt e und dem Punkt f sind im wesentlichen aus Formel (1) oder Formel (2) bestimmt.
Andererseits ist in den Bereichen von dem Punkt a zu dem Punkt b, von dem Punkt c zu dem Punkt d und von dem Punkt e zu dem Punkt f, nämlich den Bereichen, die durch ein Dividieren der Dicke L, die durch Formel (1) ausgedrückt ist, durch die Wellenlänge λ_d erhalten werden, der Unterschied zwischen dem Maximalwert und dem Minimalwert des entsprechenden Leistungswerts mehr als 2 dB, wodurch die Mehrwegreflexion und dgl. einen starken Einfluß ausüben. Dementsprechend sollte der Abstand g als die Dicke des Raums eingestellt werden, nämlich die Dicke des Raums zwischen der Natronkalkglasscheibe und dem konvergierenden Glied sollte geeignet so bestimmt werden, daß der empfangene Leistungswert nicht einen Wert in der Nachbarschaft von Grund- bzw. Schwellwerten einnimmt, noch bevorzugter der empfangene Leistungswert einen Wert in einer Nachbarschaft von Spitzenwerten einnimmt.
In einem Fall, daß die Mehrwegreflexion und dgl. stark beim Empfang einer Radiowelle in den Bereichen von dem Punkt a zu dem Punkt b, von dem Punkt c zu dem Punkt d und von dem Punkt e zu dem Punkt f, beeinflussen, sollte nämlich der Abstand g so eingestellt werden, um den empfangenen Leistungswert soweit wie möglich zu erhöhen. Insbesondere ist es bevorzugt, den Abstand g so einzustellen, daß der empfangene Leistungswert einen Wert in der Nachbarschaft der Spitzenwerte in der Beziehung zwischen dem Abstand g und dem empfangenen Leistungswert einnimmt.
Die Erfinder haben die vorliegende Erfindung getätigt, indem sie die Tatsache herausgefunden haben, daß, wenn die Dicke L einer Fensterglasscheibe als das eingepaßte Glied dem Wert der obigen Formel (1) in bezug auf die Wellenlänge λ einer Radiowelle und den Einfallswinkel θ der Radiowelle genügt, es insbesondere wichtig ist, eine Antennenvorrichtung zu erhalten, die gute Übertragungs/Empfangscharakteristika durch ein Einstellen und Bestimmen des Abstands g des Raums zwischen dem eingepaßten Glied und dem Antennenglied besitzt.
Bevorzugte Ausbildungen der Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. 1 ist ein Diagramm, das eine Seitenfläche der Antennenvorrichtung gemäß einer ersten und zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 ist eine Fensterglasscheibe 4 durch einen Fensterrahmen 6 abgestützt, um eine Außenseite bzw. Freiluftseite, auf welche eine Radiowelle 3 einfällt, und eine Raumseite als eine gegenüberliegende Seite davon zu definieren. Ein konvergierendes Glied 1, das einen Fresnel-Zonenabschnitt an einer Fensterglasscheibenseite ausgebildet aufweist, ist zu der Fensterglasscheibe 4 schauend im wesentlichen parallel so angeordnet, um einen Raum mit einem Abstand g zur Verfügung zu haben. Ein Übertragungsabschnitt und/oder ein Empfangsabschnitt 2 ist an der Brennpunktposition bzw. Fokalposition des konvergierenden Glieds 1 angeordnet. Eine Radiowelle 3 tritt durch die Fensterglasscheibe 4 und das konvergierende Glied 1 hindurch, um zu dem Übertragungsabschnitt und/oder dem Empfangsabschnitt 2 konvergiert bzw. gebündelt zu werden. Das konvergierende Glied 1 und der Übertragungsabschnitt und/oder der Emp fangsabschnitt 2 stellen das Antennenglied in der zweiten Ausbildung der vorliegenden Erfindung dar.
Dann wurde in der Antennenvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, die Änderung in dem empfangenen Leistungswert bzw. Wert der empfangenen Leistung durch Verändern des Abstands g zwischen der Fensterglasscheibe 4 als einem eingepaßten Glied 5 und dem konvergierenden Glied 1 gemessen, und indem ein kommerziell erhältlicher kreisförmiger Wellenleiterkopf bzw. -sensor als der übertragende Abschnitt und/oder empfangende Abschnitt 2 verwendet wird. Ein Ergebnis der Messung ist in 4 gezeigt. Die Radiowelle 3 wurde bei einer Frequenz von 22,605 GHz von der Außenseite übertragen und die Fensterglasscheibe 4 war eine Natronkalkglasscheibe, die eine Dicke von 5,8 mm hatte. Der Fresnel-Zonenabschnitt wurde entsprechend der Abmessung und dem Verfahren ausgebildet, das in jedem der später beschriebenen Beispiele verwendet wird, und das eingepaßte Glied 5 wurde im wesentlichen zu dem konvergierenden Glied 1 angeordnet, wie dies in 1 gezeigt ist, wobei der kreisförmige Wellenleiterkopf an einer Position des Abstands zwischen dem übertragenden bzw. Übertragungsabschnitt und/oder dem empfangenden bzw. Empfangsabschnitt 2 und dem konvergierenden Glied f = 200 mm angeordnet wurde.
In 4 zeigt die Ordinate die gemessene, empfangene Leistung in Termen eines relativen Werts an, wobei der maximale, empfangene Leistungswert 0 dB ist, und die Abszisse zeigt den Abstand g an. 4 zeigt, daß eine Änderung des Abstands g eine Änderung der empfangenen Leistung um etwa 6 dB bewirkt. Indem geeignet der Abstand (die Dicke eines Raums) g zwischen dem eingepaßten Glied und dem konvergierenden Glied eingestellt wird, um einen Raum auszubilden, worin der empfangene Leistungswert im wesentlichen den Maximalwert einnehmen kann, kann die Reduktion der Konvergenzeffizienz aufgrund des wechselweisen Einflusses der Fensterglasscheibe 4 und des konvergierenden Glieds 1 abgesenkt bzw. verringert werden.
In der zweiten Ausbildung ist der Abstand g so eingestellt, daß der empfangene Leistungswert nicht einen Wert in der Nachbarschaft von Schwellwerten einnimmt. In diesem Fall ist es bevorzugt, daß der Abstand g eingestellt und so bestimmt wird, daß der empfangene Leistungswert einen Wert in der Nachbarschaft von Spitzenwerten einnimmt.
In der zweiten Ausbildung ist in jedem Fall, in welchem das eingepaßte Glied und das konvergierende Glied parallel zueinander sind, oder daß das konvergierende Glied relativ zu dem eingepaßten Glied geneigt ist, der Abstand g eingestellt und so bestimmt, daß der empfangene Leistungswert einen Wert annimmt, welcher sich einem Spitzenwert um wenigstens 2/3, vorzugsweise wenigstens 1/2, noch bevorzugter 1/3 in dem Unterschied in bezug auf einen dB-Wert zwischen dem Spitzenwert und dem Schwellwert annähert, welcher einen kleineren Wert in zwei Schwellwerten aufweist, welche an beiden Seiten des Spitzenwerts liegen.
Insbesondere in der zweiten Ausbildung sollte in einem Fall, daß der empfangene Leistungswert so verändert wird, um alternativ einen Grundwert und einen Spitzenwert in einer Änderung einzunehmen, beispielsweise in einem Bereich von 0 bis 100 mm des Abstand g, der Abstand g so eingestellt und bestimmt werden, daß der empfangene Leistungswert einen Spitzenwert einnimmt, noch bevorzugter den größten Spitzenwert (d.h. den Maximalwert).
Weiters kann die Reduktion der konvergierenden Effizienz aufgrund des Einflusses der Fensterglasscheibe und des konvergierenden Glieds 1 selbst dann verringert werden, wenn ein Neigungswinkel zwischen der Fensterglasscheibe 4 und dem konvergierenden Glied 1 zur Verfügung gestellt wird, ohne die Fensterglasscheibe 4 im wesentlichen parallel zu dem konvergierenden Glied 4 anzuordnen. So wird die Änderung der konvergierenden Effizienz durch die Einstellung des Spalts g und/oder durch das Vorsehen des Neigungswinkels wahrscheinlich durch den Einfluß der Mehrwegreflexion einer Radiowelle zwischen der Fensterglasscheibe 4 und dem konvergierenden Glied 1 bewirkt.
Gemäß der ersten Ausbildung der vorliegenden Erfindung wird eine Antennenvorrichtung, welche leicht den Einfluß von Mehrwegreflexion einer Radiowelle durch Bereitstellen eines Raums zwischen dem konvergierenden Glied und dem eingepaßten Glied absenken kann, zur Verfügung gestellt, wobei der Abstand g des Raums und/oder der Neigungswinkel der Fensterglasscheibe zu dem konvergierenden Glied eingestellt werden kann.
Gemäß der zweiten Ausbildung wird der Abstand g des Raums in einem Fall eingestellt, daß die Dicke L der Glasscheibe der Formel (1) genügt in bezug auf die Wellenlänge λ und den Einfallswinkel θ einer Radiowelle.
Die vorliegende Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf Beispiele beschrieben. Es sollte jedoch verstanden werden, daß die vorliegende Erfindung in keiner Weise durch derartige spezifische Beispiele beschränkt ist und verschiedene Verbesserungen oder Modifikationen in der vorliegenden Er findung beinhaltet sind, sofern der Geist der vorliegenden Erfindung beibehalten ist.
BEISPIEL 1
Eine Antenne, wie sie in 1 gezeigt ist, wurde unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen, kreisförmigen Wellenleitertestkopfs als einem übertragenden Abschnitt und/oder einem empfangenden Abschnitt 2 hergestellt. Eine kommerziell erhältliche Natronkalkfensterglasscheibe 4 (relative Permittivität ε_r = 7,0) mit einer Dicke von 5,8 mm wurde als ein eingepaßtes Glied 5 verwendet, und der Abstand f = 200 mm.
Ein konvergierendes Glied 1 als eine Fresnel-Zonenplatte wurde hergestellt, indem eine Aluminiumfolie auf eine Oberfläche einer kommerziell erhältlichen Natronkalkglasscheibe mit einer Dicke von 2,7 mm gebondet wurde, um eine derartige Konstruktion zur Verfügung zu stellen, wie sie in 3 gezeigt ist, und um die folgenden Abmessungen zu besitzen. Dann wurde das konvergierende Glied so angeordnet, daß ein Fresnel-Zonenabschnitt zu dem eingepaßten Glied 5 schaut bzw. gerichtet ist. In 3 zeigt ein schraffierter Abschnitt den Abschnitt bzw. Bereich an, der mit der Aluminiumfolie gebondet ist.

2r₁ = 104 mm,
2r₂ = 148 mm,
2r₃ = 182 mm,
2r₄ = 212 mm,
2r₅ = 240 mm,
2r₆ = 264 mm,
2r₇ = 288 mm.

Dann wurde das konvergierende Glied 1 zu der Fensterglasscheibe 4 gerichtet durch Zwischenlagern von Abstandhaltern so angeordnet, daß der Abstand g zwischen der Fensterglasscheibe 4 und dem konvergierenden Glied 1 g = 18 mm war, wie dies in 1 gezeigt ist. Die Frequenz einer einlangenden Radiowelle wurde mit 22,605 GHz (Wellenlänge λ = 13,3 mm) bestimmt, um die Radiowelle zu empfangen. Dann konnte die Reduktion der konvergierenden Effizienz durch den Einfluß der Fensterglasscheibe abgesenkt werden und die Radiowelle konnte unter einer guten Bedingung empfangen werden.
BEISPIEL 2
Eine Antennenvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, wurde unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen, kreisförmigen Wellenleitertestkopfs als einem übertragenden Abschnitt und/oder einem empfangenden Abschnitt 2 hergestellt. Eine kommerziell erhältliche Natronkalkfensterglasscheibe 4 (relative Permittivität ε_r = 7,0) mit einer Dicke von 3,5 mm wurde als ein eingepaßtes Glied 5 verwendet und der Abstand f = 100 mm.
Ein konvergierendes Glied 1 als eine Fresnel-Zonenplatte wurde durch Bonden einer Aluminiumfolie auf einer Oberfläche einer kommerziell erhältlichen Natronkalkglasscheibe 4 mit einer Dicke von 2,4 mm hergestellt, um eine derartige Konstruktion zur Verfügung zu stellen, wie sie in 3 gezeigt ist, und um die folgenden Abmessungen aufzuweisen. Dann wurde das konvergierende Glied so angeordnet, daß ein Fresnel-Zonenabschnitt zu dem übertragenden Abschnitt und/oder dem empfangenden Abschnitt 2 schaut. In 3 zeigt ein schraffierter Abschnitt den mit der Aluminiumfolie gebondeten Bereich an.

2r₁ = 69 mm,
2r₂ = 99 mm,
2r₃ = 123 mm,
2r₄ = 143 mm,
2r₅ = 162 mm,
2r₆ = 180 mm,
2r₇ = 197 mm.

6 zeigt die Relation des empfangenden Leistungswerts bzw. Werts der empfangenen Leistung zu dem Abstand g zwischen der Natronkalkglasscheibe 4 als dem eingepaßten Glied 5 und dem konvergierenden Glied 1 in einem Fall, daß die Frequenz einer Radiowelle mit 26.000 GHz (Wellenlänge λ = 11,5 mm) bestimmt wurde und der Einfallswinkel in Azimutrichtung der Radiowelle auf das eingepaßte Glied 5 0° und 30° ist. 6 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Beziehung des Abstands g zu dem relativen empfangenen Leistungswert zeigt, wobei die Ordinate den relativen empfangenen Leistungswert anzeigt und die Abszisse den Abstand g anzeigt.
In 6 zeigt die durchgezogene Linie ein Ergebnis, wenn der Einfallswinkel 0° ist, und die gepunktete Linie zeigt ein Ergebnis, wenn der Einfallswinkel 30° ist. In diesem Fall ist der Wert von L/λ_d 0,8, was innerhalb des Wertebereichs ist, der durch Dividieren des Bereichs, der durch die oben erwähnte Formel (1) ausgedrückt ist, durch die Wellenlänge λ_d erhalten wird, d.h. den Bereich von 0,55 < L/λ_d < 0,95.
Dann wurde in einem Fall, daß der Einfallswinkel 0° ist, der Abstand g zwischen dem konvergierenden Glied 1 und der Fensterglasscheibe 4 auf 29 mm eingestellt (der Punkt P₁ in 6) unter Verwendung von Abstandhaltern, so daß der relative, empfangene Leistungswert den Maximalwert einnahm, wie dies in 1 gezeigt ist. Weiters wurde in einem Fall, daß der Einfallswinkel 30° ist, der Abstand g auf 18 mm eingestellt (der Punkt P₂ in 6) unter Verwendung von Abstandhaltern, so daß der relative, empfangene Leistungswert den Maximalwert einnahm. Beim Empfangen einer einlaufenden bzw. einlangenden Radiowelle könnte die Reduktion der konvergierenden Effizienz durch den Einfluß der Fensterglasscheibe 4 abgesenkt werden und die Radiowelle könnte unter einer guten Bedingung erhalten werden.
BEISPIEL 3
Eine Antennenvorrichtung, wie sie in 1 gezeigt ist, wurde unter Verwendung eines kommerziell erhältlichen, kreisförmigen Wellenleitertestkopfs als ein übertragender Abschnitt und/oder empfangender Abschnitt 2 hergestellt. Eine kommerziell erhältliche Natronkalkglasscheibe 4 (relative Permittivität ε_r = 7,0) mit einer Dicke von 3,5 mm wurde als ein eingepaßtes Glied 5 verwendet und der Abstand f = 100 mm.
7 ist eine Vorderansicht, die eine phasenkorrekturartige Fresnellinse zeigt, die als ein konvergierendes Glied 1 verwendet wird, und 8 ist eine Querschnittsansicht, die die phasenkorrekturartige Fresnellinse zeigt. In dieser Ausbildung wurde eine kommerziell erhältliche Acrylplatte mit einer Dicke von 20 mm verwendet, um die phasenkorrekturartige bzw. Phasenkorrekturtyp-Fresnellinse 10 mit einem Durchmesser von 300 mm als solche herzustellen, die eine dreidimensionale Form aufweist, wie es in 8 gezeigt ist.
Die phasenkorrekturartige Fresnellinse 10 hat 6 Subzonen, welche durch schrittweises Ausnehmen bzw. Vertiefen der Acrylplatte in ihrer Dickenrichtung ausgebildet, um die Dicke einzustellen, d.h. die zweite bis zu der vierten Subzone 12 bis 14, die sechste bis zu der achten Subzone 16 bis 18, die zehnte bis zu der zwölften Subzone 20 bis 22, die vierzehnte bis zu der sechzehnten Subzone 24 bis 26, die achtzehnte bis zu der zwanzigsten Subzone 28 bis 30 und die zweiundzwanzigste bis zu der vierundzwanzigsten Subzone 32 bis 34. Diese Gruppen sind jeweils zwischen der ersten Subzone 11 und der fünften Subzone 15, zwischen der fünften Subzone 15 und der neunten Subzone 19, zwischen der neunten Subzone 19 und der dreizehnten Subzone 23, zwischen der dreizehnten Subzone 23 und der siebzehnten Subzone 27, zwischen der siebzehnten Subzone 27 und der einundzwanzigsten Subzone 31 und zwischen der einundzwanzigsten Subzone 31 und der fünfundzwanzigsten Subzone 35 in der Acrylplatte vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt, die die ursprüngliche Dicke vor der Ausbildung der oben erwähnten ausgenommenen Subzonen aufweist.
Diese Subzonen bilden Diffraktions- bzw. Beugungselemente für eine Radiowelle, welche Dicken verwendet, die in der Acrylplatte als einer dielektrischen Substanz ausgebildet sind, und stellen das konvergierende Glied zum Korrigieren der Phase der Radiowelle dar. Eine offene Seite der stufenweise ausgebildeten, ausgenommenen Abschnitte wurde zu dem eingepaßten Glied 5 schauend bzw. gerichtet angeordnet. Die Abmessungen von jedem Element der Fresnellinse 10 in diesem Beispiel können gemäß der folgenden Form (5) erhalten werden, worin λ eine Wellenlänge einer Radiowelle ist, die in einem Vakuum fortschreitet, und F die Brennweite ist.
worin K eine ganze Zahl von 1 oder mehr ist.
Die Abmessungen von jedem Element der Fresnellinse 10, die durch die oben erwähnte Formel (5) erhalten ist, sind wie folgt. Die Figuren zeigen nicht R₅ bis R₂₂. Jedoch sollte verstanden werden, daß R₁, R₂, R₃ ... R₂₄ entsprechend den Abstand (Radius) von der Mitte 100 der Fresnellinse 10 zu der Stufe in bezug auf jede Stufe anzeigen, die aufeinanderfolgend von der Mitte 100 zu einem Außenrand bzw. -anfang der Linse 10 angeordnet ist.
2R₁ = 48,0 mm, 2R₂ = 68,4 mm, 2R₃ = 84,4 mm, 2R₄ = 98,2 mm, 2R₅ = 110,4 mm, 2R₆ = 121,8 mm, 2R₇ = 132,4 mm, 2R₈ = 142,4 mm, 2R₉ = 152,0 mm, 2R₁₀ = 161,4 mm, 2R₁₁ = 170,2 mm, 2R₁₂ = 179,0 mm, 2R₁₃ = 187,4 mm, 2R₁₄ = 195,6 mm, 2R₁₅ = 203,6 mm, 2R₁₆ = 211,6 mm, 2R₁₇ = 219,4 mm, 2R₁₈ = 227,0 mm, 2R₁₉ = 234,6 mm, 2R₂₀ = 242,0 mm, 22₁ = 249,4 mm, 2R₂₂ = 256,6 mm, 2R₂₃ = 263,8 mm, 2R₂₄ = 270,8 mm.
9 zeigt die Relation bzw. den Zusammenhang des empfangenen Leistungswerts zu dem Abstand zwischen der Natronkalkglasscheibe 4 als dem eingepaßten Glied 5 und dem konvergierenden Glied 1 in einem Fall, daß die Frequenz einer Radiowelle 26.500 GHz ist (Wellenlänge λ = 11,3 mm) und der Einfallswinkel in Azimutrichtung der Radiowelle zu dem eingepaßten Glied 5 0° ist. 9 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Relation des Abstands g zu dem relativen, empfangenen Leistungswert zeigt, wobei die Ordinate den relativen, empfangenen Leistungswert anzeigt und die Abszisse den Abstand g anzeigt. In diesem Fall liegt der Wert von L/λ_d = 0,82 innerhalb des Wertebereichs, der durch ein Dividieren des durch die oben erwähnte Formel (1) ausgedrückten Bereichs durch die Wellenlänge λ_d erhalten ist, d.h. im Bereich von 0,55 < L/λ_d < 0,95.
Dann wurde in einem Fall, daß der Einfallswinkel 0° ist, der Abstand g zwischen der phasenkorrekturartigen Fresnellinse 10 als dem konvergierenden Glied 1 und der Fensterglasscheibe 4 auf 29 mm (der Punkt P₃ von 9) unter Verwendung von Abstandhaltern so eingestellt, daß der relative, empfangende Leistungswert den Maximalwert annimmt, wie dies in 1 gezeigt ist. Bei Empfangen einer ankommenden Radiowelle konnte die Reduktion der konvergierenden Effizienz durch den Einfluß der Fensterglasscheibe 4 abgesenkt werden und die Radiowelle konnte unter einem guten Zustand bzw. einer guten Bedingung empfangen werden.
BEISPIEL 4
Eine Antennenvorrichtung wurde unter Verwendung einer kommerziell erhältlichen Cassegrain-Antenne, welche eine Art einer Reflektorantenne ist, als ein Antennenglied vorbereitet. 10 ist ein Diagramm, das die Cassegrain-Antenne zeigt, die für die Antennenvorrichtung dieses Beispiels verwendet wurde. Die Cassegrain-Antenne umfaßt einen Hauptreflektor 40, der ein Paraboloid 40a aufweist, einen primären bzw. Primärstrahler 41 entsprechend einem übertragenden Abschnitt und/oder empfangenden Abschnitt 2, und einen Subreflektor 42, der ein Hyperboloid 42a aufweist, wobei das Paraboloid 40a des Hauptreflektors 40 entgegengesetzt zu dem Hyperboloid 42a des Subreflektors 42 angeordnet ist. In der Cassegrain-Antenne entspricht der Abstand G zwischen dem eingepaßten Glied 5 und einer rückwärtigen Oberfläche 42b des Subreflektors 42 dem Abstand g zwischen dem eingepaßten Glied 5 und dem konvergierenden Glied 1, wie dies in 1 gezeigt ist. In diesem Beispiel wurde eine kommerziell erhältliche Natronkalkglasscheibe 4 (relative Permittivität ε_r = 7,0) mit einer Dicke von 3,5 mm als das eingepaßte Glied 5 verwendet.
11 zeigt die Relation des empfangenen Leistungswerts zu dem Abstand G zwischen der Natronkalkglasscheibe 4 als dem eingepaßten Glied 5 und der Cassegrain-Antenne in einem Fall, daß die Frequenz einer Radiowelle 26.000 GHz ist (Wellenlänge λ = 11,5 mm) und der Einfallswinkel in Azimutrichtung der Radiowelle zu dem eingepaßten Glied 5 0° ist. 11 ist ein charakteristisches Diagramm, das die Relation zwischen dem relativen, empfangenen Leistungswert und dem Abstand G zeigt, wobei die Ordinate den relativen, empfangenen Leistungswert anzeigt und die Abszisse den Abstand G anzeigt. In diesem Fall ist der Wert L/λ_d 0,8, was innerhalb des Bereichs ist, der durch ein Dividieren des Bereichs, der durch die obige Formel (1) ausgedrückt ist, durch die Wellenlänge λ_d erhalten wird, d.h. der Bereich von 0,55 < L/λ_d < 0,95.
Dann wurde in dem Fall, daß der Einfallswinkel 0° ist, der Abstand G zwischen dem Subreflektor 42 und der Fensterglasscheibe 4 auf 45 mm eingestellt (der Punkt P₄ in 11) indem Abstandhalter so verwendet wurden, daß der relative, empfangene Leistungswert den Maximalwert einnimmt, wie dies in 10 gezeigt ist, und die Cassegrain-Antenne wurde zu der Fensterglasscheibe 4 schauend angeordnet. Beim Empfang einer einkommenden Radiowelle konnte die Reduktion der Konvergenzeffizienz durch den Einfluß der Fensterglasscheibe 4 abgesenkt werden und die Radiowelle konnte unter einem guten Zustand erhalten werden.
Wie oben beschrieben, kann in Übereinstimmung mit der Antenne gemäß der vorliegenden Erfindung ein Raum, der eine hohe Konvergenzeffizienz für eine Radiowelle besitzt, zum Zeitpunkt eines Anordnens eines Konvergenzglieds zum Konvergieren einer Radiowelle zu einem eingepaßten Glied so zur Verfügung gestellt werden, daß er zu dem eingepaßten Glied, das eine visuelle bzw. optische Transparenz besitzt, gerichtet ist, wodurch eine hohe Radiowellen-Empfangsleistung selbst durch eine einfache Struktur erhalten werden kann. Weiters kann das konvergierende Glied zum Konvergieren der Radiowelle von jeder Konstruktion sein. Dementsprechend kann die Antenne, welche leicht in ein Gebäude eingebaut werden kann und eine Dauerhaftigkeit besitzt, ohne an einer Verschlechterung aufgrund von Wind oder Schnee zu leiden, realisiert werden. Weiters kann sie vorzugsweise für eine drahtlose Kommunikation mit Mikrowellen, z.B. FWA, einen feststehenden, drahtlosen Zugang usw. als eine Antennenvorrichtung verwendet werden, die eine hohe Konvergenzeffizienz besitzt, ohne ein äußeres Aussehen einer architektonischen Struktur zu verschlechtern bzw. zu beeinträchtigen.
Insbesondere können selbst in einem Fall, daß das eingepaßte Glied, wie eine Glasscheibe oder dgl., welches) verschiedene Dicken aufweist, verwendet wird oder verschiedene Wellenlängen der Radiowelle oder verschiedene Einfallsrichtungen der Radiowelle in der Antennenvorrichtung der vor liegenden Erfindung verwendet werden, die Übertragung und der Empfang einer Radiowelle effizient erhalten werden, während der Einfluß der Mehrwegreflexion minimiert ist bzw. wird, indem der Abstand zwischen dem Antennenglied und dem eingebauten Glied eingestellt wird.

Claims

Verfahren zur Herstellung bzw. zum Erhalt einer Antenne mit reduziertem Effekt von Mehrwegreflexionen, wobei die Antenne bzw. Antennenvorrichtung ein eingepaßtes Glied (5), das eine Transparenz aufweist, ein konvergierendes Glied (1), um eine Radiowelle zu konvergieren, einen Raum zwischen dem eingepaßten Glied (5) und dem konvergierenden Glied (1) und wenigstens einen empfangenden bzw. Empfangsabschnitt (2) zum Empfangen der Radiowelle, die durch das konvergierende Glied (1) konvergiert wird, und einen Übertragungsabschnitt (2) umfaßt, um eine Radiowelle zu dem konvergierenden Glied (1) zu emittieren bzw. zu senden, und in welchem der erhaltene Leistungswert sich so verändern wird, um abwechselnd einen Boden- bzw. Grundwert und einen Spitzenwert in Abhängigkeit von einer Änderung der Dicke des Raums in der Relation zwischen der Dicke des Raums und dem erhaltenen Leistungswert einzunehmen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß in einem Fall, daß die Dicke (6) des eingepaßten Glieds (5) der folgenden Formel (1) in bezug auf die Wellenlängen der Radiowelle und dem Einfallwinkel (Θ) der Radiowelle genügt, die Dicke des Raums so eingestellt wird, daß der empfangene Leistungswert keinen Wert in der Nachbarschaft der Grundwerte annimmt,
worin n eine ganze Zahl von 0 oder mehr ist; λ_d eine Wellenlänge der Radiowelle ist, die durch das eingepaßte Glied hindurchtritt,
λ eine Wellenlänge der Radiowelle in Vakuum ist, ε_r die relative Dielektrizitäts-Konstante des eingepaßten Glieds ist, und θ ein Einfallswinkel der Radiowelle ist, und L eine Dicke des eingepaßten Glieds ist.
Verfahren nach Anspruch 1, worin das eingepaßte Glied (5) eine Fensterglasscheibe (4) ist, die in ein Gebäude eingepaßt ist; das konvergierende Glied (1) eine flache Seite bzw. Fläche aufweist und der Raum ein Raum ist, der durch Neigen relativ zu dem konvergierenden Glied (1) in bezug auf die Fensterglasscheibe (4) ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, worin in einem Fall, daß ein empfangener Leistungswert so verändert wird, daß er abwechselnd einen Grundwert und einen Spitzenwert in Abhängigkeit einer Veränderung von der Dicke des Raums in der Relation zwischen der Dicke des Raums und dem erhaltenen Leistungswert einnimmt, die Dicke des Raums so eingestellt wird, daß der empfangene Leistungswert einen Wert annimmt, welcher sich einem Spitzenwert um wenigstens 2/3 in dem Unterschied in bezug auf einen dB-Wert zwischen dem Spitzenwert und dem Grundwert annähert, der einen kleineren Wert in zwei Grundwert einnimmt, welche an beiden Seiten des Spitzenwerts vorliegen.
Verfahren nach Anspruch 1, worin die Summe des Abstands zwischen dem eingepaßten Glied (5) und dem konvergierenden Glied (1) und die Dicke des konvergierenden Glieds (1) 200 mm oder weniger beträgt.
Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche und Anspruch 2, worin die Summe des maximalen Abstands zwischen der Fensterglasscheibe (4) und dem konvergierenden Glied (1) und die Dicke des konvergierenden Glieds (1) 200 mm oder weniger beträgt.