JPH10513329A - 窓ガラスアンテナ - Google Patents
窓ガラスアンテナInfo
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- JPH10513329A JPH10513329A JP8524277A JP52427796A JPH10513329A JP H10513329 A JPH10513329 A JP H10513329A JP 8524277 A JP8524277 A JP 8524277A JP 52427796 A JP52427796 A JP 52427796A JP H10513329 A JPH10513329 A JP H10513329A
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- H01Q9/04—Resonant antennas
- H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
- H01Q9/40—Element having extended radiating surface
Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
広帯域と、低い定在波比と、全方向性放射パターンとを呈するアンテナ。アンテナは、給電点(14)を有するシート状アンテナ素子(12)と、給電点からの距離により不均一な変化を有する電磁特性と、を有する。
Description
【発明の詳細な説明】
窓ガラスアンテナ
発明の背景
本発明の一部は、アドバンストリサーチプロジェクトエージェンシー(契約代
理:アメリカ合衆国軍ミサイル命令)によって査定される契約番号DAAH01-94-C-
R128の下で政府支援によって行われた。政府は、本発明の権利を有する。
本発明は、アンテナに関する。
消費者電子工学において、例えば、アンテナは、AM及びFMラジオ、VHF及びUHF
TV、セルラ電話、CBラジオ、及び他の用途を含む広範囲の周波数帯域に亘る信
号を送信し受信するために使用される。
アンテナの設計者は、帯域、電圧定在波比(VSWR)、指向性、機械的強度、用
途に対する視覚的ななじみの良さの適切な組み合わせを得ようとする。様々な技
術が、これらの領域の各々において優れた性能を得るために使用されてきた。例
えば、広い帯域幅は、いわゆるアンテナ素子のテーパローディング素子を使用す
ると得られることがある。車両の場合の、なじみの良さは、フロントガラスにア
ンテナを埋め込むことによって得られる。
発明の概要
本発明は、広帯域と、低い定在波比と、ほぼ全方向性放射パターンとを呈する
アンテナを特徴とする。アンテナは、
給電点と、この給電点からの素子の距離に応じて不均一に変化する電磁特性とを
有するシート状アンテナ素子を含む。
本発明の実施は、以下の特徴を含む。アンテナ素子は、ほぼ方形、または三角
形である。例えば、給電点から外側に伸びる指の形状をとる複数のシート状アン
テナ素子が存在する。アンテナは、2つ以上の素子を備えたモノポールの形を取
る。アンテナ素子は、ほぼ平面である。電磁特性は、抵抗などの電気特性や、磁
気特性である。不均一な変化は、給電点からの距離に応じて単調に増加する値で
ある。シート状素子は、素子の断面において変化する厚みの分布を有する。アン
テナ素子の形状は、例えば長さに沿って変化する幅の形状を使用して、視覚的に
カモフラージュされている。幅の形状は、ランダムに変化する。アンテナ素子は
、効果的に透明である。アンテナ素子は、窓などに透明で頑丈な支持層に取り付
けられている。シート状グランドは、給電点の近傍に設けられている。
さらに、本発明は、頑丈且つ柔軟な基板に、給電点と給電点からの素子の距離
によって不均一な変化を有する電磁特性とを有するシート状アンテナ素子を供給
することによって、アンテナを形成する方法に特徴がある。
本発明は、フロントガラスにシート状導体を含ませて、導体をグランドとして
外部の給電回路に接続するための接続点を設けることによって、フロントガラス
に装着されるアンテナに対してグランドをとることを特徴とする。
本発明の長所は、次のとおりである。単一のアンテナが、RFスペクトルのかな
りの部分をカバーできる。一様な放射パターンとインピーダンス特性とが得られ
る。アンテナは、窓ガラスの層の間に安全ラミネートとして取り込まれる。アン
テナは、なじみが良く、審美観が優れている。アンテナは、機械的に頑丈である
。アンテナは、ガラス製造時の唯一の層として、または改善層として組み立てら
れ、既存の金属コーティングに対しては不感である。これは、CBラジオ、セルラ
電話、DSB/DAB放送受信機、グローバルポジショニング(GPS)受信機を含む多重
送信・受信機能と、車両回収システム、アマチュア及び公衆サービスFMトランシ
ーバ、車両及び軽航空機に対する対衝突警告レーダシステム、自動料金収集シス
テム、リモート車両識別システムを形成する。1のアンテナを、外部に装着され
たアンテナを置換するために使用できる。実際の自動車AM/FMホイップ及び外部
セルラ電話アンテナに代わる野蛮で傷つけられた抵抗である。テーパインピーダ
ンスローディングによって、アンテナは、アンテナ近傍の物体や人の移動や装着
面の性質(誘電体であると仮定する)に対して比較的不感になる。深いゼロの無
い方位角放射パターンが得られる。実際に、すべての場合のパターン変化は、フ
ェンダに装着されたホイップよりも優れている。
本発明の他の長所及び特徴は、以下の実施例の記載と請求の範囲とから明らか
になる。
図面の簡単な説明
図1乃至図8は、車のフロンドガラス担持アンテナの正面図である。
図9は、素子に沿う距離に対する素子抵抗の変化(簡単なウ・キングローディ
ング)を示す。
図10は、簡単なウ・キングローディングに対する長さ方向及び横方向の素子
ローディングを示す(視覚的には最適化されていない)。
図11は、改善された意匠性のあるアンテナに対する長さ方向及び横方向の素
子ローディングを示す。
図12は、最小の意匠性に対するランダム化素子エッジ配置と組み合わせた長
さ方向及び横方向素子ローディングを示す。
図13は、様々な抵抗金属フィルムを作製する方法(長さ方向のみが変化)を
示す。
図14は、抵抗が長さ方向及び横方向に変化する金属フィルムをスパッタする
方法を示す。
図15は、アンテナと、アンテナマッチングアセンブリ形状とを示す。
図16は、アンテナ素子の幅の関数としてのトップロードモノポールの入力イ
ンピーダンスを示す。
図17は、アンテナ素子の幅の関数としてのトップロードモノポールの方位角
パターンの変化を示す。
図18は、アンテナ素子の幅の関数としての32インチ
基準アンテナに対するトップロードモノポールの表面波利得を示す。
図19は、アンテナローディング形状の関数としてのトップロードモノポール
の入力インピーダンスを示す。
図20は、アンテナローディング形状の関数としてのトップロードモノポール
の方位角パターン変化を示す。
図21は、アンテナローディング形状の関数としての32インチ基準に対する
トップロードモノポールの表面利得を示す。
図22は、アンテナ素子幅の関数としての2素子モノポールの入力インピーダ
ンスを示す。
図23は、アンテナ素子幅の関数としての2素子モノポールの方位角パターン
変化を示す。
図24は、アンテナ素子幅の関数としての32インチ基準に対する2素子モノ
ポールの表面利得を示す。
図25は、アンテナローディング形状の関数としての2素子モノポールの入力
インピーダンスを示す。
図26は、アンテナローディング形状の関数としての2素子モノポールの方位
角パターン変化を示す。
図27は、アンテナローディング形状の関数としての32インチ基準に対する
2素子モノポールの表面波利得を示す。
図28は、アンテナ素子幅の関数としての2素子モノポールの入力インピーダ
ンスを示す。
図29は、アンテナ素子幅の関数としての2素子円錐モノポールの方位角パタ
ーン変化を示す。
図30は、アンテナ素子幅の関数としての32インチ基準に対する2素子円錐
モノポールの表面波利得を示す。
図31は、アンテナローディング形状の関数としての2素子円錐モノポールの
入力インピーダンスを示す。
図32は、アンテナローディング形状の関数としての2素子円錐モノポールの
方位角パターン変化を示す。
図33は、アンテナローディング形状の関数としての32インチ基準に対する
2素子円錐モノポールの表面波利得を示す。
図34は、方形シートガラス接触アンテナの方位角表面波放射パターンの計算
値を示す。
図35は、方形シートガラス接触アンテナの方位角表面波放射パターンの計算
値を示す。
図36は、ロード方形シートの入力インピーダンスを示す。
図37は、ロード方形シートガラス接触アンテナの相対表面波電力利得及び方
位角パターン変化を示す。
図38は、円錐シートガラス接触アンテナの方位角表面波放射パターンの計算
値を示す。
図39は、円錐シートガラス接触アンテナの方位角表面波放射パターンの計算
値を示す。
図40は、ロード円錐シートの入力インピーダンスを示
す。
図41は、ロード円錐シートガラス接触アンテナの相対表面波電力利得と方位
角パターン変化とを示す。
図42は、導電性ガラス接触ダイポールの入力インピーダンスに対する車両及
びフロンドガラスの作用を示す。
図43は、ロードダイポール1の入力インピーダンスに対する車両及びフロン
トガラスの作用を示す。
図44は、ロードダイポール2の入力インピーダンスに対する車両及びフロン
トガラスの作用を示す。
図45は、ペイント容量性接地を使用するフォードトーラス(Ford Taurus)
の単一素子鉛直モノポールの入力インピーダンスの測定値を示す。
図46は、ペイント容量性接地を使用するフォードトーラス(Ford Taurus)
の2素子鉛直モノポールの入力インピーダンスの測定値を示す。
図47は、自己接地システムを使用するフォードトーラス(Ford Taurus)の
単一素子鉛直モノポールの入力インピーダンスの測定値を示す。
図48は、自己接地システムを使用するフォードトーラス(Ford Taurus)の
2素子鉛直モノポールの入力インピーダンスの測定値を示す。
図49は、車両のシャーシに対する結合容量の関数としての、NEC計算による
2素子ガラス接触アンテナの測定された抵抗の比較を示す。
図50は、車両シャーシに対する結合容量の関数としての、NEC計算による2
素子ガラス接触アンテナの測定されたリアクタンスの比較を示す。
図51は、4:1ステップダウン変圧器を備えた40−50MHzでの2素子真
鍮板(brassboard)モノポールのVSWR及び入力インピーダンスの測定値を示す。
図52は、変圧器の無い130−170MHzの2素子真鍮板モノポールのVSWR
及び入力インピーダンスの測定値を示す。
図53は、40−50MHz帯域での磁気マウントによる32インチ基準アンテナ
の入力インピーダンスの測定値を示す。
図54は、トーラスの32インチ基準アンテナの方位角表面波放射パターンの計
算値及び測定値の比較を示す。
図55は、トーラスの20インチ基準アンテナの方位角表面波放射パターンの計
算値と測定値との比較を示す。
図56は、トーラスのロード2素子ガラス接触アンテナの方位角表面波放射パ
ターンの計算値と測定値との比較を示す。
図57は、トーラスのロード2素子ガラス接触アンテナの方位角表面波放射パ
ターンの計算値と測定値との比較を示す。
図58は、4:1変圧器を備えた真鍮板アンテナ及び32インチ基準を使用す
る40−50MHz帯域における信号
の機会(signals-of-opportunity)の測定値の比較を示す。
図59は、真鍮板アンテナ(変圧器無し)及び20インチ基準ホイップを使用
する130−170MHz帯域の信号の機会の測定値の比較を示す。
図60は、真鍮板アンテナ(変圧器無し)及び32インチ基準ホイップを使用
する40−170MHz帯域の信号の機会の測定値の比較を示す。
図61は、130−170MHz帯域の磁気マウントを備えた20インチ基準ア
ンテナのVSWRとしての入力インピーダンスの測定値を示す。
図62は、リアウインドのトップロードガラス接触アンテナの方位角表面波放
射パターンの計算値を示す。
図63は、リアウインドのトップロードガラス接触アンテナの方位角表面波放
射パターンの計算値を示す。
図64は、リアウインドのトップロードモノポールの入力インピーダンスを示
す。
図65は、フィルム及び給電点に取り付けられている低アンテナ自己接地と、
化粧パッケージによってカバーされるマッチング回路とを有するガラス接触自動
車アンテナを示す。
図66は、フィルム及び給電点に取り付けられている低アンテナ自己接地と、
化粧ダッシュカバーによってカバーされているマッチング回路と、給電ケーブル
とを備えたガ
ラス接触自動車アンテナを示す。
図67は、給電点もカバーする化粧ダッシュカバーに取り付けられている低ア
ンテナ自己接地と、マッチング回路と、給電ケーブルとを備えたガラス接触アン
テナを示す。
図68は、ローディング形状の関数となる、FM放送帯域の単一素子トップロー
ドモノポールの入力インピーダンスを示す。
図69は、ローディング形状の関数となる、FM放送帯域の単一素子トップロー
ドモノポールの方位角パターン変化を示す。
図70は、素子幅の関数となる、FM放送帯域の単一素子トップロードモノポー
ルの入力インピーダンスを示す。
図71は、ストリップ幅の関数となる、FM放送帯域の単一素子トップロードモ
ノポールの方位角パターン変化を示す。
図72は、FM放送帯域(2×ベースライン形状)の単一素子トップロードモノ
ポールの方位角放射パターンを示す。
図73は、ローディング形状の関数としての、FM放送帯域2素子トップロード
モノポールの入力インピーダンスを示す。
図74は、ローディング形状の関数となる、FM放送帯域の2素子トップロード
モノポールに対する方位角パターン変化を示す。
図75は、素子幅の関数となる、FM放送帯域の2素子トップロードモノポール
の入力インピーダンスを示す。
図76は、ストリップ幅の関数となる、FM放送帯域の2素子トップロードモノ
ポールの方位角パターン変化を示す。
図77は、FM放送帯域の2素子トップロードモノポール(2×ベースライン形
状)の方位角放射パターンを示す。
図78は、ローディング形状の関数となる、FM放送帯域の2素子円錐モノポー
ルの入力インピーダンスを示す。
図79は、ローディング形状の関数となる、FM放送帯域の2素子円錐モノポー
ルの方位角パターン変化を示す。
図80は、素子幅の関数となる、FM放送帯域の2素子円錐モノポールの入力イ
ンピーダンスを示す。
図81は、ストリップ幅の関数となる、FM放送帯域の2素子円錐モノポールの
方位角パターン変化を示す。
図82は、FM放送帯域の2素子円錐モノポール(2×ベースライン形状)の方
位角放射パターンを示す。
図83は、ローディング形状の関数としての、FM放送帯域の円錐シートアンテ
ナの入力インピーダンスを示す。
図84は、ローディング形状の関数としての、FM放送帯域の円錐シートアンテ
ナの方位角パターン変化を示す。
図85は、FM放送帯域の円錐シートアンテナ(2×ベースライン形状)の方位
角放射パターンを示す。
図86は、ローディング形状の関数としての、FM放送
帯域の方形シートアンテナの入力インピーダンスを示す。
図87は、ローディング形状の関数としての、FM放送帯域の方形シートアンテ
ナの放射角パターン変化を示す。
図88は、FM放送帯域の方形シートアンテナ(ベースライン形状)の方位角放
射パターンを示す。
図89は、FM放送帯域でありながらも32インチに対するガラス接触アンテナの
平均表面波電力利得を示す。
図90は、FM放送帯域でありながらも32インチに対するフラットシートガラス
接触アンテナの平均表面波電力利得を示す。
好ましい実施例の記載 構成
図1乃至図8において、フロントガラス10は、シート状アンテナ素子12を
担持する。シート状アンテナ素子は、給電点14を含む。給電点は、アンテナに
対して電気的接続を形成し、グランドに対するアンテナの給電を許容している。
図1乃至図7において、グランドは、図示されていないが、車両の金属であると
仮定し、グランドへの接続は参照符号16にて示すものとする。図8において、
グランドは、フロントガラスそのものにシート状グランド18によって設けられ
て、故に、車両の金属に対する接続をフロントガラスの底部にて作製する必要が
無く、価格を節約し、取り付けの容易さ、生産性、放射パターンの性能を改善す
る。
図1乃至図7のアンテナは、位置20で車両のトップ金属にシート状素子を接
続することによってトップにロードされる。図8において、トップローディング
は、フロンドガラスに含まれるシート状トップローディング素子によって行われ
、故に、車両の金属への接続をフロントガラスのトップにて行う必要が無く、費
用が節約され、取り付けの容易さ、生産性、放射パターン性能を改善する。
グランド18及びトップローディング素子20が図8にのみ示されているが、
図1乃至図7を含む他のアンテナ構成とともに使用することもできる。
給電回路は、車内で使用される様々な電気装置との接続を許容している。
図1乃至図7に示すアンテナは、次のような様々な構成を有する。図1乃至図
3において、アンテナは、モノポールタイプであり、それぞれ、1つ、2つ、3
つの指状素子12が給電点に共通で接続されている。図4及び図5において、ア
ンテナは、プレーナの円錐形タイプであり、指状素子12は、給電点に一端で共
通に接続されており、この点から遠ざかるように放射する。図6及び図7のアン
テナは、形状が広いシートであり、それぞれ、長方形、平坦コーン(三角形)で
ある。いずれの場合も、素子は、給電点からの距離の増加に伴うテーパローディ
ングを有する。
図1及び図6のアンテナは、トップロードモノポールに限定された事例である
。実際、図1のアンテナは、狭スト
リップモノポールアンテナを表し、このアンテナは、上端部で車両構造への容量
性結合によって、或いはガラスに組み込まれたトップローディングストリップに
よってトップロードされている。ストリップの幅は、1インチなどの狭い値から
図6に示すシートまでの値を取ることができ、大抵はガラスの面積全体に広がっ
ている。
図2及び図3の2つ及び3つの素子モノポールは、上記の補助セットとして再
び見ることができる。何となれば、これらは、図6の連続シートの識別バージョ
ンであるからである。これら2つの事例の素子幅は、例えば0.5インチと狭く
、各素子は、連続シートにするには併合する必要がある。3つよりも多いモノポ
ール素子を使用することもできる。
図4、図5、図7のプレーナ円錐実施例も関係する。図4の2つの素子の実施
例に対して、素子の間の角度は、0度(図1のアンテナと等価)からおよそ70
度までの範囲である。方位角パターンの変化は、素子の間の角度が大きくなるに
従い、増加する傾向がある。図5の4つの素子プレーナコーンアンテナに対して
、角度の同一範囲が、内側及び外側の素子に対して適用される。4つよりも多い
ディスクリート素子を使用することもできる。
図7の円錐形シートアンテナに対して、コーンの頂角は幽玄素子幅で図1と等
価なゼロから最大70度までの範囲を取り得る。一般に、コーン角度の上限は、
フロントガラ
スのサイズによって決められ、フロントガラスにおいて、コーンの上端部は、ガ
ラスの上端部の幅を近似している。導電性装着プラットフォームを含まない他の
用途に対しては、より広いコーン角度が許容される。
素子の長さは、有効なガラス面積のサイズと必要な周波数範囲とに依存する。
一般に、放射素子の有効長は、最低動作周波数の波長の4分の1となるべきであ
る。トップローディングの存在によって、鉛直素子12の長さは、再低周波数で
の波長の4分の1よりも短い。図1のモノポールの一実施例において、鉛直素子
の長さは約80cmであり、トップローディングストリップは、幅が3インチ、長
さが48インチとなり、グランドストリップは幅が3インチ、長さが48インチ
となる。組み立て
これらのアンテナを組み立てる1つの方法は、プラスチックフィルムを薄い金
属層でスパッタすることである。アンテナ素子は、様々な導電性材料、すなわち
、蒸着したりスパッタされた薄い金属フィルム、導電性インクや塗料、導電性セ
ラミックやガラス、強磁性材料から構成される。素子の長さ方向のインピーダン
スの制御は、素子材料の厚みや幅の変化、素子の様々な位置での電気伝導率や誘
電率、透磁率が異なる材料やその組み合わせの使用、素子が組み立てられる材料
の孔や間隙の穿設を含む様々な手段による影響を受け、故に、インピーダンスは
素子材料内の孔や間
隙の大きさや質によって制御される。
メタライゼーションのために使用される可能な材料の選択は、メタライゼーシ
ョンの厚みと材料の抵抗との交換に基づいている。一般に、例えば銀、青銅、銅
などの抵抗の小さい(導電性)金属や合金によって、より薄いメタライゼーショ
ンの厚みの使用が同一の抵抗率を得ることができるが、光反射係数と光吸収係数
とが大きくなる傾向があり、故に、視覚的に邪魔になる。金属及び合金の抵抗率
が高くなると、例えば、ニクロムやステンレス鋼も、同一の抵抗を得るためには
厚みを増やす必要があるが真空スパッタすることができ、光反射係数及び光吸収
係数が低くなる傾向があり、視覚的な不都合さを低減できる。また、アンテナは
、UV保護用に使用される第2の金属処理フィルムとともに、または除霜目的の電
気ヒータとして使用することができ、この場合、アンテナ素子材料は、視覚的に
識別できなくするために第2のフィルムの色と調和する必要がある。
アンテナ素子のテーパローディングを得るために必要な材料の厚さは、選択さ
れた材料の電導率、必要な素子電導率の範囲、必要な光透過率に依存する。例え
ば、銅、青銅、銀などの高電導率材料は、3.4×10-8から3.3×10-9メ
ートルの範囲の材料の厚みを必要とする。他の材料は、異なる材料の厚みを必要
とする。
トップローディングと人為的なグラントストリップとの両方は、数インチの幅
を有し、材料の厚みは、良導体−ニ
クロム材料に対しては約2.2×10-7メートルとするには十分である。
素子の位置と抵抗率との関係が、素子に対して必要な効率と帯域幅特性とを提
供するために選択される(図9の曲線901,902,903参照)。必要なローディン
グ特性は、連続曲線として、または製造の便宜のために実行され、要求された連
続抵抗分布は、一連のステップ状の抵抗増加によって近似され、アンテナ素子は
分割されて、抵抗が異なるセグメントの1のセットになる。次に、接続領域の各
々は、素子の長手方向及び横方向座標の同一範囲の等価連続ロードアンテナの平
均抵抗値と等しく作製される。セグメントの寸法が、波長λに比較して十分に短
いと仮定すると(例えば、対象の最高周波数でλ/10未満)、この不連続性(
discretization)によって生じる実際の電流分布の変化は、アンテナの表面での
任意の位置で小さい。故に、不連続の(discretized)抵抗値で実行されるアン
テナの性能は、抵抗ローディングが連続しているアンテナから得られるものと仮
想的に同一である。
不連続の一例を、簡単なウ・キング(Wu-King)ローディング形状(抵抗はア
ンテナの長さの関数としてのみ変化する)に対して図9の曲線904として示す
。シートアンテナに対して、ディスクリートセグメントの各々の抵抗は、ディス
クリートアンテナのセグメントのコーナに相当する等価連続ロードアンテナ上の
座標での抵抗の平均値で
ある。
アンテナ素子として使用される材料は、ρオームメートルの抵抗を有し、素子
のセグメントが、Rオーム/平方(ohms/square)の抵抗を有することが要求され
ていると仮定すると、等方性電気抵抗を備えた簡単なシート材料に対して、必要
な材料の厚みTは、次式で計算される。
T=ρ/R メートル
抵抗の形状(profiling)が選択されて、自動車アンテナの意匠性を高める。
視覚的な障害物の最適化の無い2重モノポール素子の抵抗の形状を図10に示す
(簡単なウ・キングの場合、抵抗は素子の長さのみで変化する)。
3つの断面に対する抵抗分布を図10に示す。抵抗は、素子の幅方向には一定で
ある。
フロントガラスのアンテナ素子の視覚的なうっとおしさを減らすために、金属
フィルムが、素子の幅に対して横方向に形成されている。これは、図11に示す
ように周囲の窓ガラスとアンテナ素子との間の光学特性(反射係数及び透過係数
)に滑らかであり殆ど目立たない変化をもたらす。
視覚的形状のさらなる減少は、横方向の形状(profiling)と組み合わせた素
子のエッジ位置の小さなランダム化によって作製できる。エッジ位置の変化が、
小さく、すなわち1−2インチであれば、エッジ方向の変化は、滑らかでしなや
かであり、ステップ状ではなく、素子を、アンテナ性能をかなり劣化させずに視
覚的に邪魔にならないよう
にすることができる(図12参照)。
図12に示すように、既存のスパッタリング法は、素子の長さに沿ってテーパ
が付された抵抗を形成できる。時間によるフィルム送り速度の周期的調整は、フ
ィルムの複数の領域を生成するために使用され、必要な長手方向の抵抗分布が、
フィルムシートの長さに沿って金属化領域として作製される。送り速度を速くす
ると、薄く且つ抵抗が高いフィルムが蒸着され、送り速度を遅くすると、厚く抵
抗の小さい金属になる。既存の製造技術は、マグネトロンターゲットのエッジに
近い領域を除くと、幅に対する高い程度の一様性でプラスチックフィルムを金属
処理するように設計されている。故に、直径が小さいマグネトロンターゲットア
センブリの使用は、簡単なシートや2重モノポールタイプの素子に対してある程
度のエッジテーパを形成するために使用される。
従来のフォトリゾグラフィ法は、適切なフォトレジスト及びエッチング媒体を
使用して、不要な金属処理を除去するために使用された。金属フィルムの厚み形
状は、この製造方法を使用すると全体として可能ではないが、マスクのエッジは
、図12に示すようにランダム化を防止するような形を取って、アンテナ素子の
視覚的に目立つ性質を改良した。
図14に示すほかの製造方法は、長さ方向及び横方向の両方向における抵抗の
変化が制御される金属フィルムをス
パッタする。スパッタされる金属から組み立てられるターゲットは、一群の小さ
い線形ターゲットに分割される。これらのターゲットセグメントは、列状に配置
される。フィルムの流れの方向に対して直角に測定される各ターゲットの幅は、
作製されるアンテナ素子の各形状(features)に対して必要な解像度を提供する
には十分に小さくなるように選択されるが、頻繁な再配置を必要とするほどには
小さくはない。フィルムの流れの方向において測定されるターゲットの厚みも、
素子の形状が十分な解像度で作製されることを確実にするために選択される。な
お、過剰の厚みは素子形状の解像度に積分作用を与える。ターゲットの線形アレ
イの各々は、プラズマのイオン化と効率の良いスパッタリングとを促進するため
に周知の横断電磁場(crossed electric and magnetic field)を形成するため
に交流偏光を備えた磁石の横に置かれる。異なるアンテナ素子形状を生成するよ
うに設計されたターゲットのアレイは、その長軸がフィルムの流れの方向と直交
するように、一緒にスタックされる。フィルムを増やすために、特に導電性でか
なり金属処理された素子が必要となる場合に、窓アンテナに対して必要な人為的
グランドストリップなどの、同一サイズのターゲットの複数のスループットアレ
イが使用される。
動作時において、選択スパッタリングが、従来の長手方向の抵抗制御のような
、フィルムの流れ速度と、フィルム
の小さく局所的なセグメントに形状を選択的にスパッタするために、必要な各タ
ーゲットの選択イネーブリングとの組み合わせによって得られる。アンテナ素子
の形状は、これらの小スパッタセグメントを複合体に重畳することによって形成
される。ターゲットは、図14に示すように、接続(S1,S2,S3)を負電圧源に切
り替えることによって、または、可変負電圧の各源への各ターゲットの接続によ
って可能になる。なお、負電圧の大きさは、蒸着に必要なローカル瞬間速度を生
成するように制御される。
仕上がったアンテナ素子の抵抗をモニタするために、一連のローラや他の電気
プローブが、金属フィルムの表面の異なる位置の間の局所抵抗をモニタするため
に使用され、これらのプローブの位置は、作製されるアンテナ素子の特定形状の
抵抗分布と形状特性とに対して選択される。金属フィルムの表面での複数箇所の
各々を同時にモニタするために、プローブb,c,d,e,f,...は、共通の電流
リターンとして接点(a)で異なる周波数の較正AC電圧源に接続されている。次
に、各ソースから流れる電流が測定され、周波数ドメインフィルタリングが、接
点(a)と第n接点との間のフィルムパスに流れる電流と、第m接点と接点(a)と
の間を流れる電流との間で区別するために使用される。但し、m≠nである。接点
b,c,d,e,f,...を流れる電流を測定し、励起電圧を知ることによって、接点
(a)と他の接点b,c,d,e,f ...との間の金属フィル
ム抵抗が計算される。これらの他のプローブの間、例えば(b)と(c)との間の
対角抵抗は、行列を使用して簡単に計算でき、有限要素法などの手段によってア
ンテナ素子抵抗のモデル化から得られた予測抵抗値と、プロセス制御目的のため
に比較される。
プラスチック基板フィルムの流れと各ターゲットがイネーブルとなる角度と時
刻は、抵抗測定接点からのデータをモニタするコンピュータによって制御される
。様々な制御アルゴリズムが、適応プロセス制御システムを実行するために使用
され、故に、最後のアンテナ素子から測定された抵抗値が所望の抵抗値と比較さ
れ、次に、これから作製されるアンテナ素子の抵抗誤差を減らすために、これら
の2つの値のセットの間の誤差が使用されて、フィルムの送り速度とターゲット
のポテンシャル波形とを変更する。スパッタターゲットは使用中に摩耗するので
、このプロセスは、スパッタターゲットの特性変化を補償する。
図15を参照すると、素子がプラスチック基板の上に形成されると(アンテナ
、トップローディングストリップ、グランドストリップの2つのセグメントを含
む)、フィルム152は、2つのガラス層の間にラミネートされて、フロントガ
ラスを形成するが、フィルムのタブ158は、ガラスの周縁部を超えて延在する
。フロントガラスが取り付けられた後、中心の動体162をマッチング変圧器1
64を介して接続し、さらにグランドシース(sheath)16
6を直接2つのグランドストリップに接続することによって、例えば同軸ケーブ
ル160からアンテナまで接続される。フロンドガラスへの接続は、低温度溶融
インジウムハンダの導電性エポキシを使用することによって行われる。他の接続
は、従来のハンダ付けによって行われる。
様々な装置が、送信機及び受信機、CBラジオ、AM及びFMラジオ、セルラ電話、
DBS/DAB放送受信機、グローバルポジショニングシステム(GPS)受信機、車両回
収システム、アマチュア及び公衆サービスFMトランシーバ、車両及び系航空機用
の対衝突警告レーダアンテナ、自動料金収集システム、リモート車両識別システ
ムを含むアンテナに取り付けられる。性能
ガラス接触アンテナの放射パターン及び表面波利得を評価するために、フォー
ドトーラス(Ford Taurus)の長さ32インチ、直径1/8インチのAM/FM放送ホ
イップが基準として選択された。基準に対するガラス接触アンテナの表面波利得
を計算する時、40及び50MHzの間のミスマッチ損失は含まない。
図1、図2、図4のアンテナは、ストリップの幅及びローディング形状の関数
として評価されて、パターンの感度、インピーダンス、これらのパラメータに対
する表面波利得を測定する。数値電磁気コード(Numerical Electromagnetics C
ode: NEC)が解析に使用された。NECは、広
く使用され受け入れられている電磁気解析ツールである。アンテナ、車両、希土
類の作用がモデル化された。
図1のモノポールアンテナに対して、3つの異なるストリップ幅と、3つの異
なるローディング形状が検討された。ベースライン形状は、ローディングを、給
電点での6.9オームから上端部での87.5オームに変更する。これらの値の
2倍及び1/2のローディング形状を検討した。32インチ基準アンテナに対す
る入力インピーダンス、パターン変化Emax/Emin、表面波利得を、ストリップの
幅の関数として図16乃至図18に、さらにローディング形状の関数として図1
9乃至図21に示す。
図2のアンテナに対して、再び3つの異なるストリップ幅と、ベースラインと
、2倍のベースラインローディング形状とが検討された。32インチ基準アンテ
ナに対する入力インピーダンス、パターン変化Emax/Emin、表面波利得を、スト
リップの幅の関数として図22乃至図24に、さらにローディング形状の関数と
して図25乃至図27に示す。
図4のアンテナに対し類似の結果が図28‐30及び図31‐33で与えられ
る。
次の一般的な挙動はすべての3つの候補に対して観察された。1.ローディン
グ形状を増やすことは振動数で入力インピーダンスにおける変化を減らす。2.
入力インピーダンスはより大きいアンテナ素子幅でより低度に変化する。
3.方位表面波アンテナ指向性図、Emax/Emin、での影響変動値はアンテナ素子
の幅で、又は上面ロードされ2素子のモノポールのためのローディング形状で、
際立って変化しない。これらのEmax/Eminの極大変化は<2dBであった。2素子
のコニカルアンテナは素子幅の変化にではなく、ローディング形状の変化に、い
っそう敏感であるようにみえる。
ガラス接触載置のためのインピーダンスロードされている矩形及び円錐の板ア
ンテナも分析された。矩形板は幅1.2メートル及び高さ0.8メートルで、低
部エッジでの10オーム/平方から上部エッジでの150オーム/平方までの範囲
の表面インピーダンスを有していた。結果がこれらの半値、すなわち、5オーム
/平方から75オーム/平方でも得られた。40、50、130、150及び1
70MHzにおけるアンテナ指向性図は図34及び35に示される。基準32イン
チホイップのアンテナ指向性図は比較のために重ねてある。パターンがそれぞれ
の場合でodBの平均値に標準化されている。入力インピーダンスは図36に示さ
れる。Emax/Emin値と32インチの基準アンテナと比較しての表面波利得が図3
7で与えられる。円錐の板アンテナは頂上において幅1.2メートルであった。
同じ形状値が矩形板のために使われた。40、50、130、150及び170
MHzにおけるアンテナ指向性図は図38及び39に示される。基準32インチホ
イップのアンテナ指
向性図も比較のために重ねてある。入力インピーダンスは図40に示される。Em
ax/Emin値と32インチの基準と比較した平均の表面波利得が図41で与えられ
る。結果は、40‐50MHz帯域で矩形及び円錐の板共に−6.6dBの平均表面
波利得を示し、そして5から75オーム/平方ロード形状に関して130‐17
0MHz帯域で−5.9dB及び−5.1dBを示している。
矩形及び円錐の板共に方位アンテナ指向性図は40から50MHz帯域でプラス
又はマイナス3.5dB中で全方向性である。矩形板で得られた全方向性は基準ア
ンテナよりすべての周波数においてもっと良いものであった。
ガラス接触広周波数域アンテナの2つの集中定数ブラスボードプロトタイプ(
ロードされた単一及び2素子縦モノポール、図1及び2)がトーラス(Taurus)の
フロントガラスの上に載置したものの測定がなされた。測定には、3つの接地組
織の効力の測定すなわち、フロントガラスの頂上及び底における自動車構造へ直
接接続、ペイント通過容量性パッド、及び、2水平ガラス接触伝導カウンタポイ
ズストリップから成る自己接地系が含まれた。
2ガラス接触(上面及び底)金属カウンタポイズストリップに対して入れた縦
2素子ガラス接触抵抗的ロードブラスボードアンテナの詳細な測定は、トーラス
で行われた。これには、インピーダンス及びVSWR、フロントガラスワイパー及び
フロントシート乗客による離調への感度、ロー
ドされたブラスボードアンテナ及び基準金属ホイップ両方のための表面波方位ア
ンテナ指向性図、並びに基準アンテナと比較したロードされたガラス接触ブラス
ボードアンテナ系の「機会の信号」への相対的広帯域応答が、含まれる。
抵抗的にロードされた広帯域ダイポールは伝導ダイポールと比較されたフロン
トガラスでの金属化フィルムより低度の感度であった。
図42は、孤立しているフロントガラス中心の頂上における伝導ダイポールの
複素電気インピーダンスと、フォードトーラス(Ford Taurus)でのフロントガラ
ス上のものとを比較する。フロントガラスがトーラスにあった時に、自由空間と
孤立しているフロントガラスの間に、ただわずかな追加の離調だけだが、重要な
離調の事実がある。これはアンテナインピーダンス上の一次効果が、自動車の金
属構造より、むしろ、フロントガラス中で重い金属化のためであることを表す。
フロントガラスワイパーは、操作される時、約59%だけによって伝導ダイポー
ルのインピーダンスを変えた、しかし測定可能な変化が左又は右のフロントシー
ト乗客では観察されなかった。
図43及び44は、孤立している金属化フロントガラス中央の頂上での、並び
に最終的にフォードトーラスでの金属化フロントガラス上に2つの抵抗的にロー
ドされたダイポールの測定された複素電気インピーダンスを比較する。これらの
図は、ロードされたダイポール#1の入力インピ
ーダンスが、伝導ダイポールよりもフロントガラスによってあまり影響を与えら
れないこと、並びにロードされたダイポール#2が際立ってフロントガラスによ
って影響を与えられないこと、を示す。これらの図はさらに、両方のロードされ
たダイポールは、孤立しているフロントガラスに搭載された場合と比較して、ト
ーラスのフロントガラスの上に載置された時、ダイポール両方のインピーダンス
の実数成分(抵抗)がわずかにシフトされるだけであったことをも示す。インピ
ーダンスの虚数成分(リアクタンス)が、孤立しているフロントガラスに搭載さ
れた場合と比較して、トーラスのフロントガラスの上に載置された時、その抵抗
より影響を与えられたことがわかる。アンテナシステム設計の観点から、測定さ
れた変化は小さいと思われる。フロントガラスワイパーは約23%だけロードさ
れたダイポール#1のインピーダンスを変え、ダイポール#2では10%以下で
あった。いずれのダイポールのインピーダンス変化はフロントシート乗客と一緒
に測られなかった。
自動車の金属構造への底部(供給ポイント)及び上面接地は、いっそう均一な
方位角のアンテナ指向性図に達し、効率を改善した。最初のインピーダンス測定
は、1.5インチの1/16インチ広銅ブレイドを使っているトーラスのフロン
トガラスのちょうど上の屋根にそれらのトップを接地させることによって、2つ
のアンテナ候補(ロードされた単一及び2素子のモノポール)のブラスボード(
集中
定数)バージョンのためになされた。このブレイド長のインピーダンスは、40
及び170MHz間にて約5から21オームまで変化させた。底部接地接続は12
.5インチの1/2インチ広銅ストラップによってトーラス防火壁上に大きいボ
ルトヘ接続された。このブレイドの長さは重要なインピーダンスを示し、40MH
zにおいて46オームで、1,479オームにて170MHzにまで増加することを
示した。フロントガラスの底部中心に最も近くの入りやすい接地ポイントを表す
上記接地接続を使って、2つのアンテナのための供給点インピーダンスは測られ
た。いずれのインピーダンスも底部接地ストラップの高い直列インピーダンスの
ために、予言されたそれらに類似しておらず、それは130から170MHz帯域
で特に著しかった。
2つの他の接地組織がテストされた。1つの組織は、アンテナの頂上及び底部
において銅テープの3インチx3インチ薄パッドを使うペイント通過容量性接地
であった。第2の接地組織は水平ガラス接触3インチ幅銅ストリップ49を使っ
た。後者組織は操作上前者よりいっそう魅力的である。なぜならそれはアンテナ
素子に対して提案されて同じ製造技術を使って実行されることができ、そして全
部のアンテナ及び接地装置はフロントガラスに限定され、そして自動車シャシに
直接接続を要求しないからである。図45から48までは、他の接地方法を使っ
ているロードされた単一及び2素子のモノポールの測定された複素電気イン
ピーダンスを示す。
自己接地系を持っている2素子のモノポールの測定された抵抗及びリアクタン
スは、図49及び50でNECからの計算値と比較される。自己接地系が容量的
に車両につながれるので、この構成のためのNECの結果は自動車のアンテナ及
び屋根及びシャシの間に静電結合の値の関数として得られた。40‐50MHz帯
域においては、測定された抵抗性は、図49に示すように、アンテナ及び10及
び20pF間の自動車シャシ間の静電結合に対応する。アンテナが自動車構造から
相互作用を断たれるにつれて、この帯域の入力抵抗は減少する。130‐170
MHz帯域においては、期待されるように容量性結合を持っている抵抗値のより小
さい広がりがある、なぜならカップリングコンデンサーの等価リアクタンスがこ
れらの周波数においてより低度の意義であるからである。図50に示される測定
され計算されたアンテナ入力リアクタンスは、40‐50MHz帯域におけるより
少ない一致を示す。しかしながら、これは全体的なシステム設計の結果ではない
、なぜなら、測定されたデータが非常に低い入力リアクタンスを示すからである
。測定され計算されたデータ間の素晴しい一致が観察される。130‐170MH
z帯域において、測定され計算されたデータ間の素晴しい一致もまた観察される
。
自己接地構成(ガラス接触上面及び底部水平カウンタポイズストリップ)を有
する2素子ロードモノポールを使っ
ているブラスボードガラス接触アンテナ系は、図44に示されるように、199
4年フォードトーラスのフロントガラス上に装着され、次の測定がなされた。降
圧変圧器を使うインピーダンス及びVSWR(図51)。130‐170MHz帯域で
の降圧変圧器無しのインピーダンス及びVSWR(図52)。40‐50MHz帯域で
のトーラス放送ホイップ載置に隣接している32インチ磁気載置基準ホイップの
インピーダンス(図53)。基準ホイップのために標準化された方位表面波アン
テナ指向性図及びトーラスから接地レベル上半径24フィート及び6フィートで
作られたロードガラス接触アンテナのために標準化された方位表面波アンテナ指
向性図(図54、55及び図56、57)。交互に32及び20インチの基準ホ
イップ並びに広帯域2素子ガラス接触ブラスボードアンテナに接続している時の
40‐50及び130‐170MHz帯域の「機会の信号」のスペクトル分析器プ
ロット(図58‐59)。
上記の測定されたデータの解析は次の結論を導く。
ブラスボードガラス接触アンテナのVSWRは、図51及び52に示されるように
40‐50及び130‐170MHz帯域上で2.5:1以下にある。これは、4
0‐50MHz帯域でただ4:1の降圧変圧器だけを使って達せられた。追加整合
が130‐170MHz帯域で必要とされなかった。
32インチの基準ホイップ(図53)は40‐50MHzの帯域及び5‐6dBの
結果として生じている不整合損失で
10:1の過剰でVSWRを持っている。20インチの基準ホイップのVSWR(図51
)は159及び170MHz間で3:1を超え、1dBの不整合損失より大きくなる
こともたらす。
測定された標準化された方位表面波アンテナ指向性図は計算されたパターンと
比較され、基準ホイップ及びガラス接触アンテナ(図62‐64)両方のために
優秀な一致、それぞれ40‐50及び130‐170MHz帯域で、プラス又はマ
イナス4.15dB及びプラス又はマイナス6.90dB極大パターン変動、を明ら
かにしている。これは、それぞれ40‐50及び130‐170MHz帯域での基
準ホイップのために測ったプラス又はマイナス2.75dB及びプラス又はマイナ
ス4.40dBパターン変動と好意的に比較する。
ガラス接触アンテナのVSWRはフロントシート乗客によって影響を与えられなか
った。フロントガラスワイパーが手作業で垂直2素子上に置かれた時、VSWRは4
8.65MHzにおいて2.28:1の極大に増加し、162.24MHzにおいて2
.87:1に極大に増加した。ワイパーの全体的な効果はわずかに上方に図3.
3.2‐11に示されて全部のVSWRカーブを翻訳するはずであったが、しかしVS
WRは40‐50MHz帯域にわたって2.5:1より下に残っていた。130‐1
70MHz帯域において効果は、VSWRが130及び144MHzの間にわずかに減少さ
せられたと
いう点で幾分振動数選択的であったが、しかし150及び170MHz間で増加し
た。130及び170MHz間での周波数の92%におけるVSWRは、アンテナ上に
置かれたワイパーで、2.5より下にあり、対照的に、図52に示されたように
この帯域でのすべての周波数の100%にわたって2.5:1より小さかった。
幾分主観的であるが、図59‐61で示す6つのスペクトル分析器プロットは
、基準アンテナと比較されるように、ガラス接触ブラスボードのために類似の受
信信号レベルを示す。図59が、ガラス接触アンテナからの42.8MHzにおけ
る受信信号強度が32インチの基準ホイップによる受け取ったものより4dBより
大きいことを、表す間に、後者は、磁石載置ホイップ及び試験装置間のケーブル
実在(7dB超)及び不整合損失を含み、これは1/4インチのRG‐174/U同
軸によって接続されていた。基準として20インチの磁石載置ホイップを使って
不整合及びケーブル損失が130及び170MHz間に考慮に入れた時、ガラス接
触アンテナの不適当な組合わせ/ケーブル損失を0.5dB以下と比較した20イ
ンチの基準アンテナの3dBの不適当な組合わせ/ケーブル損失を想定しているな
らば、図60に示されるような153.75MHz及び163.80MHzにおける2
つのアンテナの間に相対的な信号強度が現われ、ガラス接触アンテナが20イン
チの基準アンテナ同様の能力を発揮することを示唆するであろう。134.5
MHzにおける相対的信号強度における差は説明できず(指向指数によって2つの
アンテナの間の差を除外する)、両アンテナが相応にこの振動数において整合し
ていたからである、そして微分線路損は1.5dBだけであった。
図68から90までは88‐108MHzFM放送帯域の類似性能解析を示す。
使われた5つのアンテナは、(a)単一素子モノポール、(b)2素子モノポー
ル、(c)2円錐素子モノポール、(d)円錐板アンテナ、(e)矩形板アンテ
ナである。オリジナルのローディング形状(ベースライン形状)を使っている自
動車の場合のこの帯域において、我々はアンテナ指向性図でゼロ(nulls)へ上
昇を与える大きい構造的な共振を観察した。これらは後部の窓によって起こされ
た開口における共振のためであるように思われる。この共振を克服するために、
我々は次のことを見いだした。すべてのアンテナのためにもこの帯域でアンテナ
素子のいっそう最適なローディング形状が2×ベースライン形状であるように思
われる。モデルにおいて後部窓霜取り装置が含まれる時又は共振をダンプするた
めに水平伝導ストリップが後部窓に付け加えられる時に含められる時、ゼロは、
主に満たされる。従って実際は、もっと良いパターンは、いずれかの後部窓の向
こうの又はこれを含むために後部窓ヒーター素子のデザインを変化する追加の「
寄生的な」抵抗性のストリップの賢明な使用によって、自動車で得られることが
できる。
最も良い配置は円錐板で、そこでパターンはホイップのそれらに非常に近くな
り、インピーダンスは降圧変圧器を使って整合され、そして表面波利得はホイッ
プより悪くはならない。最も悪い場合は矩形板である。それぞれの円錐板以外の
候補のパターンがちょうど素子の長さに沿ってより、むしろ2次元でローディン
グ形状を先細にして上に、又は矩形板の場合で記述された方法を使って改善され
ることができる。製造スキーム
アンテナが自動車又は他の窓に新たに装備されるべきところに、色付プラスチ
ック薄膜がアンテナのためにベースとして用いられる。アンテナ素子及び接地ス
トリップは、薄い光学的に透明な真空堆積させられた薄膜から形成される。アン
テナ長さに沿って固有抵抗で10:1の変動があり、アンテナをカモフラージュ
するためにかなり高い伝導性が接地ストリップに必要であるので、アンテナは審
美的な色あいが次第に大きさを減少させるように点パターンとして自動車フロン
トガラスに混ぜ合わせられる類似の方法で全体的なフィルム色の中にアンテナを
ブレンドすることを必要とするであろう。
改造されたアンテナのために、フィルムは内側上に接着剤又は静電気によって
付けられる。アンテナ供給点近くのフィルムのより低部エッジは似合っているネ
ットワーク素子が載置されるタブを形成するために延長される。タブ/
整合網は小さい審美的に設計された外観パッケージに同封される。RFコネクタ
ーは、必要とされるRFデバイス(トランシーバ、受話器、シンクロ発信機)に
結線のためにパッケージの外部上で利用可能である。ケーブルが計器盤後部に沿
って設置され得る。このタイプの設置が図65に示される。
それ以上の外観パッケージが審美的に設計されたダッシュカバーで供給ポイン
ト及び供給ケーブルをカバーすることによっても得ることができる。カバーはカ
スタムの低分布、真空形成、シリコン接着剤の小さい局地的につけられた場所に
固着されたダッシュカバーでもよい。真空形成されたダッシュカバーはいくつか
のスナップ結合セクションで供給され得る。代わりにカバーは剥離背面ペーパー
付きの柔軟な気泡ゴム/プラスチック装飾用積層自己接着シート板材料から構成
できる。支持している背面ペーパーは異なった自動車モデルに適応させるために
シート板をトリミングするようなテンプレートの代わりになるであろう。供給ケ
ーブルが前もって浮き彫りにされたチャネルを使って、そして計器盤の特徴が外
観を最適化するために上面となる形状の極大使用をしてカバー下に経路が決めら
れる。このカバー形状はロール形式で出荷されるであろう。このタイプの設置の
ために、アンテナ自己接地系の下部素子は、図66に示されたようなプラスチッ
クフィルムに取り入れられ得、又は、いずれかの形式で、ダッシュボードカバー
は
図67に示されたような低い接地素子として作用するべきその下部表面にて金属
化されてもよい。
他の実施例が次の請求の範囲中にある。例えば、アンテナは娯楽用ボート、航
空機、列車及びバスの窓、フロントガラス以外の自動車窓、住宅又は商業の建物
窓など建物の中の窓、又は他の伝導しない表面を含めた他の表面、衣類、帽子又
はヘルメットなど、どんな伝導しない堅い又は融通がきく表面の上にも載置され
るかも知れない。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.6 識別記号 FI
H01Q 9/40 H01Q 9/40
9/46 9/46
(72)発明者 クロス マーシャル ダブリュ
アメリカ合衆国 マサチューセッツ州
01775 ストウ サドベリィロード 333
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1. 広帯域と、低い定在波比と、全方向性放射パターンとを呈するアンテ ナであって、 給電点と、給電点からの距離に対して不均一に変化する電磁特性と、を有する シート状アンテナ素子を有することを特徴とするアンテナ。 2. 前記アンテナ素子は、ほぼ方形であることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のアンテナ。 3. 前記アンテナ素子は、ほぼ三角形であることを特徴とする請求の範囲 第1項記載のアンテナ。 4. 給電点に接続された複数のシート状アンテナ素子が存在することを特 徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 5. 前記アンテナ素子は、指の形をしていることを特徴とする請求の範囲 第4項記載のアンテナ。 6. 前記アンテナ素子は、給電点からコーン内に放射することを特徴とす る請求の範囲第4項記載のアンテナ。 7. 前記アンテナ素子は、モノポールの形をしていることを特徴とする請 求の範囲第1項記載のアンテナ。 8. 前記モノポールは、2つ以上のアンテナ素子を有することを特徴とす る請求の範囲第7項記載のアンテナ。 9. 前記アンテナ素子は、ループとして形成されていることを特徴とする 請求の範囲第1項記載のアンテナ。 10. 前記アンテナ素子は、ほぼ平面状であることを特徴とする請求の範囲 第1項記載のアンテナ。 11. 前記電磁気特性は、電気特性であることを特徴とする請求の範囲第1 項記載のアンテナ。 12. 前記電気特性は、抵抗からなることを特徴とする請求の範囲第11項 記載のアンテナ。 13. 前記電磁気特性は、磁気特性からなることを特徴とする請求の範囲第 1項記載のアンテナ。 14. 不均一な変化は、給電点からの距離に応じて単調に増加する値からな ることを特徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 15. シート状アンテナ素子は、素子の断面方向で変化する厚み分布を有す ることを特徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 16. 前記アンテナ素子の形状は、視覚的にカモフラージュされていること を特徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 17. 前記シート状アンテナ素子は、長さ方向に沿って変化する幅の分布を 有することを特徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 18. 前記幅の分布は、ランダムに変化することを特徴とする請求の範囲第 1項記載のアンテナ。 19. 前記アンテナ素子は、効果的に透明であることを特徴とする請求の範 囲第1項記載のアンテナ。 20. 前記アンテナ素子を透明支持層に取り付ける装置をさらに有すること を特徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 21. 頑丈な透明支持体をさらに有することを特徴とする請求の範囲第1項 記載のアンテナ。 22. 前記アンテナ素子は、ガラス層の間の安全ラミネートとして取り入れ られていることを特徴とする請求の範囲第21項記載のアンテナ。 23. 前記透明支持体は、窓からなることを特徴とする請求の範囲第21項 記載のアンテナ。 24. 前記給電点の近傍において有効なシート状グランドをさらに有するこ とを特徴とする請求の範囲第1項記載のアンテナ。 25. 頑丈な透明支持体と、前記頑丈な透明支持体に取り付けられたシート 状アンテナ素子と、からなる窓及びアンテナの組み合わせであって、 前記アンテナ素子は、 給電点と、 給電点からアンテナ素子に対する距離に対して不均一な変化を有する電磁特 性と、 を有することを特徴とする窓及びアンテナの組み合わせ。 26. 基板にシート状アンテナ素子を供給する行程からなるアンテナの作製 方法であって、 前記アンテナ素子は、 給電点と、 給電点からアンテナ素子に対する距離に対して不均一に変化する電磁特性と 、 を有することを特徴とする作製方法。 27. 前記基板は頑丈であることを特徴とする請求の範囲第25項記載の方 法。 28. 前記基板は、可撓性を呈することを特徴とする請求の範囲第25項記 載の方法。 29. フロントガラスに対して装着されたアンテナに対してグランドをとる 方法であって、 フロントガラスにシート状導体を含ませる行程と、 前記導体を外部の給電回路に接続するために接続点を設ける行程と、 からなることを特徴とする方法。
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JP (1) | JPH10513329A (ja) |
CA (1) | CA2211698A1 (ja) |
WO (1) | WO1996024963A1 (ja) |
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