JP2002252520A

JP2002252520A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JP2002252520A
Application number: JP2001046918A
Authority: JP
Inventors: Shoichi Takeuchi; 彰一竹内
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2001-02-22
Filing date: 2001-02-22
Publication date: 2002-09-06

Abstract

(57)【要約】【課題】取り付け位置の制限される場所にも、送受信効
率および指向性特性を低下させずに好適に取り付けるこ
とのできるコンパクトな平面アンテナを提供する。【解決手段】平面アンテナ１０は、ガラス板１２と、こ
のガラス板１２の面側に形成される、パッチ状の放射導
体１４ａとこの放射導体１４ａから突出したストリップ
状の突出部１４ｂとを有し、電波の波長をλ、ガラス板
１２の短縮率をｋ、突出部１４ｂの突出長さをＬ_bとし
た場合、Ｌ_b≦ｋ・λ／２を満たす島状導体１４と、こ
の島状導体１４と同一の面上に形成され、島状導体１４
の周囲を離間して囲む接地導体１６とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面アンテナに関
するものであり、特に、マイクロ波通信やミリ波通信に
好適な高周波用平面アンテナに関するものである。より
具体的には、車両と車両外部の送信機器および／または
受信機器との間の、特にＧＨｚ帯の範囲の周波数におけ
る無線通信を目的とした平面アンテナ、例えば、車両の
窓ガラスに形成されて用いられる平面アンテナに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】今日、高速、大容量通信への要求から、
マイクロ波やミリ波を用いて電波を送受信する高周波の
通信が急速に拡がっている。電波を送受信するアンテナ
として、例えば、円形若しくは方形のパッチ状の放射導
体を持つマイクロストリップアンテナ（以下、マイクロ
ストリップアンテナをＭＳＡとする）が好適に用いられ
ている。また、このＭＳＡは、パッチアンテナとも呼ば
れている。このＭＳＡはプリント基板で作製でき、平面
構造であるので小型薄型アンテナとして広く普及してい
る。

【０００３】このＭＳＡは、一般に、誘電体基板の両面
に導体薄膜等の導体板を形成し、一方の側の導体板を接
地導体（グランド板あるいは地板とも呼ぶ）とし、他方
の側の導体板をエッチング処理を施すことによって円形
または方形の放射導体を形成したものである。このＭＳ
Ａの給電は、例えば同軸ケーブルの中心導体を放射導体
の所定の位置に接続し、同軸ケーブルの外部導体をＭＳ
Ａの放射導体と反対側の面の接地導体に接続することに
よって行われる。このようにＭＳＡは、誘電体基板の両
面に導体板があるため、ＭＳＡの両面の導体板への接続
が給電のために必要となっている。

【０００４】一方において、ＵＳ特許４０６３２４６号
では、”ＣＯＰＬＡＮＡＲＳＴＲＩＰＬＩＮＥＡＮ
ＴＥＮＮＡ”が開示されている。すなわち、誘電体基板
の片側の面に接地導体を設け、この反対の側の面にパッ
チ状の放射導体とこの放射導体の周囲に所定の間隔（ギ
ャップとも言う）を成して形成した接地導体とを設ける
ことを開示している。これによれば、誘電体基板の片側
の面に、放射導体と接地導体が形成され、例えば同軸ケ
ーブルの中心導体を放射導体と所定の位置で接続し、同
軸ケーブルの外部導体を放射導体と同一の面に形成され
た接地導体と接続するので、給電を誘電体基板の片側の
面で行うことができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、高速
道路や有料道路において、５．８ＧＨｚの周波数帯を用
いた無線通信を行うことで、料金徴収を自動的に行う自
動料金収受システム（ＥＴＣ：Electric Toll Collecti
on System ）が提案されている。このシステムは料金所
に設けられた路側機と車両に設置された車載機の間で無
線データ通信を行うものである。このシステムの車載機
側で用いられるアンテナとしては、上述のＭＳＡや積層
タイプの面実装用アンテナが用いられることが多く、車
載機に搭載されるか、若しくはアンテナを別の筐体に収
め、それらを車両のダッシュボード上に置いて用いられ
る。しかし、ダッシュボード上に設置されるＭＳＡ等の
アンテナは、車内や車外からみてデザイン上好ましくな
く、また、ドライバーの視野の妨げになる。また、取り
付け位置や方向などによって、アンテナの特性が一定し
ないといった指向性特性の問題もある。

【０００６】さらに、上述のＭＳＡは誘電体基板の両面
に導体板を必要とするため、車両の窓ガラスに用いる場
合、車外側となるガラス面にも導体が露出するため、Ｍ
ＳＡの耐久性が低くなるといった問題があった。さら
に、ガラス板の両面に導体を形成することは、製造工程
が煩雑になることを意味し、コストも高くなる。さら
に、ガラス板を誘電体基板として構成したＭＳＡの放射
体と接地導体とに給電するために、ガラス板を穿孔する
煩雑な孔開け加工を必要とする。そのため、ガラス板の
面上にＭＳＡを形成することは困難であった。また、上
述のＵＳ特許４０６３２４６号の開示するアンテナにお
いても、接地導体を車室内側となるガラス面に設ける
他、放射導体を車外側となるガラス面に設けて車外に露
出するのでアンテナの耐久性が低くなるという問題があ
った。このように、アンテナの取り付け位置とドライバ
ーの視野との両方を満足させるアンテナ、さらには、従
来取り付け位置の制限された場所にも、送受信効率を低
下させず、さらに、指向性特性を低下させずに好適に取
り付けることのできる耐久性の良いコンパクトなアンテ
ナは今日得られていないのが現状である。

【０００７】そこで、本発明は、電波を送信し、あるい
は電波を受信する平面アンテナであって、例えば、車両
の運転席の前方のように、取り付け位置の制限される場
所にも、送受信効率および指向性特性を低下させずに好
適に取り付けることのできる耐久性の良いコンパクトな
アンテナを提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、誘電体基板に島状導体と接地導体とが設
けられている平面アンテナであって、前記島状導体は突
出するストリップ状の突出部を有し、前記島状導体の一
部又は全部が離間して前記接地導体により囲まれてお
り、送信または受信に用いる電波の波長をλ、この電波
の前記誘電体基板における短縮率をｋ、および前記突出
部の突出長さをＬ_bとした場合、Ｌ_b≦ｋ・λ／２を満
たすことを特徴とする平面アンテナを提供するものであ
る。

【０００９】ここで、前記誘電体基板の比誘電率をε_r
とした時、前記短縮率ｋは、ｋ＝ε _r ^(-1/2)であるのが
好ましい。

【００１０】前記島状導体は、円形状または方形形状に
前記突出部が形成されているのが好ましい。ここで、前
記島状導体の前記突出部と前記接地導体とによって、コ
ブレナーウェーブガイドが形成されるのが好ましく、こ
のコブレナーウェーブガイドの端部に、給電部が設けら
れるのが好ましい。また、前記島状導体には、前記突出
部と接続する部分に、前記突出部の縁が前記島状導体の
内部に延長されるように切り込みが設けられてもよい。

【００１１】ここで、前記島状導体および前記接地導体
は、銀ペーストを焼成して成る厚膜または導体層であ
り、前記誘電体基板の基板面の表層には、黒色セラミッ
ク膜が形成されてもよい。

【００１２】前記誘電体基板は、ガラス板であるのが好
ましく、さらに、このガラス板は、車両用ガラス板であ
るのが好ましい。さらに、この車両用ガラス板は、車両
用フロントガラスであるのが好ましく、前記平面アンテ
ナは、この車両用フロントガラス板の車室内側に形成さ
れるのが好ましい。また、前記車両用ガラス板は、合わ
せガラス板であって、前記平面アンテナは、合わせガラ
スを構成するガラス基板に形成されてもよい。さらに、
前記平面アンテナは、車両用フロントガラスの縁から１
００ｍｍ以内の範囲に形成されるのが好ましく、さら
に、車両用フロントガラスを車両に装着する際の左右方
向の中心線を中心とする左右１００ｍｍ以内の範囲に形
成されるのが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の平面アンテナにつ
いて、添付の図面に示される好適実施例を基に詳細に説
明する。

【００１４】図１（ａ）および（ｂ）には、本発明の平
面アンテナの一実施形態である平面アンテナ１０が示さ
れている。図１（ａ）は、平面アンテナ１０の平面図で
あり、図１（ｂ）は図１（ａ）に示すＡ−Ａ’線で切断
した平面アンテナ１０の断面図である。

【００１５】平面アンテナ１０は、図１（ａ）および
（ｂ）に示すように、誘電体基板であるガラス板１２の
少なくとも一方の面側に形成される平面アンテナであっ
て、ガラス板１２と、ガラス板１２の面上に形成され
る、正方形状の本体部１４ａとこの本体部１４ａから突
出したストリップ状の突出部１４ｂとを有する島状導体
１４と、島状導体１４と同一の面上に形成され、この島
状導体１４の全部を一定の距離離間して囲む導体１６と
を主に有して構成される。

【００１６】突出部１４ｂの端部には、給電部１８が設
けられ、図示されない表面実装型コネクタを介して、島
状導体１４と同一の面側で同軸ケーブルの中心導体と接
続される。また、導体１６は、アース接続された同軸ケ
ーブルの外部導体と接続されて、常時アース接続されて
いる。従って、平面アンテナ１０においては、本体部１
４ａは電波を放射する放射導体として、この放射導体を
取り囲む導体１６は接地導体として機能する。また、突
出部１４ｂは、接地導体である導体１６とともに、スト
リップ状の中心導体の両側に一定の距離を隔てて接地導
体が形成される公知の伝送線路であるコブレナーウェー
ブガイド（ＣＰＷ）を形成し、突出部１４ｂはコブレナ
ーウェーブガイドのストリップ状の中心導体として機能
する。以降では、本体部１４ａを放射導体１４ａとい
い、突出部１４ｂを伝送線中心導体１４ｂといい、導体
１６を接地導体１６という。

【００１７】ここで、放射導体１４ａの幅Ｗおよび長さ
Ｌ_aは、平面アンテナ１０で送受信する電波の波長によ
って電波が共振するように設定される。平面アンテナ１
０の導体長さＬ_aは、送受信を行う所望の周波数帯の中
心周波数の波長をλ_Mとした場合、アンテナの送受信効
率を向上させるために、ｋ・（λ_M／４）〜ｋ・λ
_M（ｋはガラス板１２における短縮率）の範囲にあるこ
とが好ましい。この範囲に導体長さＬ_aを設定すること
で、この範囲外に設定する場合に比べて、数ｄＢの利得
が向上する。また、放射導体１４ａの幅Ｗは、送受信を
行う所望の周波数帯の最高周波数の波長をλ_Hとし、送
受信を行う所望の周波数帯の最低周波数の波長をλ_Lと
するとき、ｋ・（λ_H／４）〜ｋ・λ_Lの範囲にあるこ
とが好ましい。

【００１８】一方、伝送線中心導体１４ｂの放射導体１
４ａから突出する突出部の線路長Ｌ _bは、平面アンテナ
１０で送受信する電波の波長、例えば中心周波数の波長
をλ _Mとし、ガラス板１２における短縮率をｋとした場
合、ｋ・λ_M／２以下とする。このように、伝送線中心
導体１４ｂの線路長Ｌ_bの上限をｋ・λ_M／２と規定す
ることで、アンテナの送受信効率を確保でき、しかもコ
ンパクトな平面アンテナを形成することができる。

【００１９】ここで、短縮率ｋとは、誘電体基板上を伝
搬する電波の伝搬速度に関係するもので、所望の電波の
周波数で、アンテナの入力インピーダンスのリアクタン
ス成分が０となるように、すなわちアンテナが共振する
ように、誘電体基板を用いることによって作製されるア
ンテナの寸法を、誘電体基板体のない場合に考えられる
アンテナ寸法に比べて小さくする比率をいう。ここで、
短縮率ｋは、誘電体基板の比誘電率をε_rとすると、ｋ
＝ε_r ^(-1/2)で表すことができる。

【００２０】接地導体１６は、ガラス板１２上の一定の
領域に所定以上の面積を持つように形成される。すなわ
ち、平面アンテナ１０は、指向性特性が良好となるよう
に、接地導体１６の面積が調整されている。このように
して、指向性特性を良好にすることができるのは、誘電
体基板と空気界面での反射やガラス板を伝搬する表面波
の、指向性特性への影響が低減するためと考えられる。

【００２１】また、接地導体１６は、島状導体１４の周
囲を一定の距離離間して囲む。すなわち、接地導体１６
は、放射導体１４ａの縁より一定の間隔ｇ_app離れ、伝
送線中心導体１４ｂの縁より一定の間隔ｇ_apf離れて設
けられる。間隔ｇ_appは、平面アンテナ１０の入力イン
ピーダンス特性が良好となるように設定され、ほぼガラ
ス板１２の厚さ近傍が好ましい。一方、間隔ｇ_apfは、
伝送線中心導体１４ｂの線路幅との比によって設定さ
れ、この間隔ｇ_apfと線路幅の比は、伝送線中心導体１
４ｂと接地導体１６によって形成されるＣＰＷにおける
特性インピーダンスが所定の値、通常、高周波伝送線路
で用いられる特性インピーダンス５０Ωとなるように、
ガラス板の比誘電率と放射体や接地導体の導伝率および
厚さとを考慮して設定される。このＣＰＷについて
は、"Microstrip Lines and Slotines" (Artech House
出版社、著者 K.C.Gupta他) に詳述されている。なお、
本実施例では、接地導体１６は、放射導体１４ａの縁よ
り一定の間隔ｇ _app離れ、伝送線中心導体１４ｂの縁よ
り一定の間隔ｇ_apf離れているが、本発明では、後述す
るように、円偏波の電波を送受信する場合には、接地導
体１６は、放射導体１４ａと左右で異なる一定の間隔ｇ
_app1、ｇ_app2で離れてもよいし、また、接地導体１６と
放射導体１４ａとの間隔がアンテナ１０の長さ方向に沿
って変化するものであってもよい。

【００２２】このような島状導体１４と接地導体１６
は、銀ペースト等の、導電性金属を含有するペーストを
ガラス板１２にプリントし、焼付けて形成される。な
お、本発明においては、この形成方法に限定されず、銅
等の導電性物質からなる、線状又は箔状の薄膜を、ガラ
ス板１２の面上に形成してもよい。このようにガラス板
１２上に銀ペーストを焼成したものを導体として形成す
るのでガラス板１２と放射導体１４ａや伝送線中心導体
１４ｂや接地導体１６との間に空隙を生じることが無
く、空隙によるそれぞれの界面で反射が生じ、共振した
りして、平面アンテナ１０の送受信の特性が低下するこ
とがない。

【００２３】なお、平面アンテナ１０は、一枚のガラス
板１２上に形成されるが、本発明においては、合わせガ
ラス板や複層ガラス板であってもよく、この場合、合わ
せガラス板や複層ガラス板を構成するガラス板のどの面
側に形成してもよい。例えば、合わせガラス板の合わせ
面側に形成してもよいが、この場合、ガラス板を横断し
てアンテナに給電するための給電手段が必要とされる。
また、本発明においては、誘電体基板は、ガラス板に限
定されず、セラミックやポリイミド樹脂やサファイア、
さらにはプリント配線基板等いずれであってもよい。そ
の際、誘電体基板の比誘電率や導体の導電率および厚さ
を考慮し、送受信する周波数によって放射導体１４ａの
大きさやＣＰＷの幅、例えば、伝送線中心導体１４ｂの
幅や間隔ｇ_apfを変更することが必要である。また、ア
ンテナの送受信の効率を向上させるには低誘電損失の誘
電体基板を用いるのが好ましい。また、誘電体基板は、
表層に着色したプリント膜、例えば黒色プリント膜を形
成したものを用いてもよい。

【００２４】このような平面アンテナ１０は、例えば、
車両用フロントガラス板の面に形成してＥＴＣにおける
アンテナとして利用される。すなわち、車両用フロント
ガラスをガラス板１２として用いる。このような平面ア
ンテナ１０は、狭域通信（DSRC：Dedicated Short Rang
e Communication ）制御回路等とともに一体化してガラ
ス板１２上に設けられてもよい。また、上記平面アンテ
ナ１０は、放射導体１４ａと中心伝送線中心導体１４ｂ
の全部が接地導体１６によって囲まれるものであるが、
本発明においては、放射導体１４ａと中心伝送線中心導
体１４ｂの一部が接地導体１６によって囲まれた平面ア
ンテナであってもよい。以上のように平面アンテナ１０
は構成される。

【００２５】次に、平面アンテナ１０の動作について、
説明する。まず、電波の送信は、伝送線中心導体１４ｂ
の端部に設けられた給電部１８から給電され、ＣＰＷを
伝搬して、放射導体１４ａを励振する。このとき放射導
体１４ａの共振周波数で励振すれば、放射導体１４ａよ
り電波を放射する。上述したＭＳＡは、放射導体と地導
体との間の電界から、放射導体端部で磁流を生じ、その
磁流を波源として電波を放射するアンテナであるが、平
面アンテナ１０は、放射導体１４ａとその周囲に間隔を
おいて同一面に配された接地導体１６との間の電界から
放射導体１４ａの端部で磁流を生じ、その磁流を波源と
して、電波を放射すると考えられる。平面アンテナ１０
における共振周波数は、平面アンテナ１０の長さを半波
長とする電波の周波数近傍に位置するが、この共振周波
数は、放射導体１４ａの端部の影響、放射導体１４ａと
接地導体１６との間隔ｇ_app等を用いて細かく設定する
ことができる。

【００２６】電波の受信は、アンテナの送信と受信の可
逆性により、上記説明と逆の動作となる。このように、
平面アンテナ１０は、放射導体１４ａ、接地導体１６お
よび伝送線中心導体１４ｂが形成された誘電体基板１２
面の反対の面に導体は形成されておらず、誘電体基板１
２の一方の面にのみ、放射導体１４ａ、接地導体１６お
よび伝送線中心導体１４ｂが形成された、同一面または
共平面（コプレーナ）構造のアンテナとなるので、平面
アンテナ１０を一方の誘電体基板１２の面側に形成する
ことができ、誘電体基板の両側に配置しなければならな
いＭＳＡに比べて、耐久性が向上する。さらに、給電部
１８も放射導体１４ａ等と同一の面側に設けられるの
で、給電も容易になり、コンパクトな構成を実現する。

【００２７】平面アンテナ１０は、放射導体１４ａの形
状を図１に示すよう正方形状とするが、矩形形状等の方
形形状であってもよく、さらには、図２（ａ）に示すよ
うに円形状でもよい。さらには、ＥＴＣのように円偏波
の電波を送受信する場合には、図２（ｂ）〜図２（ｅ）
に示すように放射導体１４ａの一部に切り欠き部２０や
突起部２１などを設け、縮退素子または摂動素子を用い
て、円偏波に対応するようにしてもよい。この他、放射
導体１４ａを正方形状として、この正方形状の中央部に
スロットを設けてもよく、通常のＭＳＡにおける円偏波
技術と同様の手法を用いることができる。さらに、図２
（ｆ）に示すように、放射導体１４ａを正方形状とし
て、放射導体１４ａと接地導体１６との間隔を間隔ｇ
_app1、ｇ_app2のように左右で異なるものとしたり、図２
（ｇ）に示すように、放射導体１４ａと接地導体１６と
の間隔をアンテナの長さ方向において変化させること
で、放射導体１４ａと接地導体１６との間隔による容量
の変化を生じさせ、上記縮退素子または摂動素子と同様
の効果を得て、円偏波に対応するようにしてもよい。

【００２８】また、図２（ｈ）に示すように、伝送線中
心導体１４ｂと放射導体１４ａとのインピーダンスの整
合を行うために、放射導体１４ａと周囲の接地導体１６
との間隔ｇ_appによる影響を考慮して、放射導体１４ａ
は、伝送線中心導体１４ｂと接続する部分に、伝送線中
心導体１４ｂの縁が放射導体１４ａ内部に延長されるよ
うに、切り込み２２を設けてもよい。この場合、上述し
た放射導体１４ａの一部に切り欠き部２０や突起部２１
などを設けてもよい。

【００２９】また、接地導体１６の大きさ、形状は実施
例にとらわれず、指向性特性に影響を与えない範囲であ
れば種々の変更が可能であり、接地導体１６の外周部を
ドット形状にしてデザイン性を向上することも可能であ
る。さらには、室内側に金属もしくは導電性を有する板
を設置するようにして、反射板を設け、アンテナの送受
信の効率を向上させることもできる。

【００３０】なお、本発明の平面アンテナは、上述した
５．８ＧＨｚの周波数帯を用いた無線通信を行うＥＴＣ
において好適に用いられるが、ＥＴＣに限定されず、同
様の周波数帯を用いる種々データ通信にも使用可能であ
る。例えば、自動車電話用の８００ＭＨｚ帯（８１０〜
９６０ＭＨｚ）、自動車電話用の１．５ＧＨｚ帯（１．
４２９〜１．５０１ＧＨｚ）、ＵＨＦ帯（３００ＭＨｚ
〜３ＧＨｚ）、ＧＰＳ人工衛星のＧＰＳ信号１５７５．
４２ＭＨｚ等の電波の送受信に用いることもできる。勿
論、上記帯域以外にもマイクロ波の周波数の電波（１Ｇ
Ｈｚ〜３ＴＨｚ）やミリ波帯の電波（３０ＧＨｚ〜３０
０ＧＨｚ）の送受信にも用いることができる。

【００３１】このような平面アンテナ１０として、以下
のような平面アンテナを作製した。

【００３２】（実施例１）誘電体基板として厚さ３．５
ｍｍのガラス板上に銀ペーストを焼成してなる、図１
（ａ）に示す形状の放射導体１４ａ、伝送線中心導体１
４ｂおよび接地導体１６を形成した。このとき放射導体
１４ａの形状は中心周波数５．８ＧＨｚで送受信可能な
平面アンテナとなるように、大きさ（幅Ｗ×長さＬ_a）
が、７．９ｍｍ×７．９ｍｍとなる正方形状とし、間隔
ｇ_appを２ｍｍとした（あるいは、図２（ｆ）における
間隔ｇ_app1および間隔ｇ_app2を共に２ｍｍとした）。そ
して、ＣＰＷを構成する伝送線中心導体１４ｂの幅を１
ｍｍとし、間隔ｇ_apfを０．３ｍｍとした。この伝送線
中心導体１４ｂによって作られるＣＰＷは誘電体基板１
の比誘電率、導体の導電率および厚さを考慮し、５．８
ＧＨｚで特性インピーダンスがほぼ５０Ωとなるように
構成した。接地導体１６の大きさは、図１（ａ）に示す
ｘｐｌを７０ｍｍ、ｙｐｌを１００ｍｍとした。また、
伝送線中心導体１４ｂの長さ、すなわち、伝送線中心導
体１４ｂの線路長Ｌ_bを、略ｋ・λ_M／４に相当する
６．４５ｍｍとし、ｋ・λ_M／２以下とした。

【００３３】このときの入力インピーダンス特性は図３
に示すような特性であった。すなわち、周波数５．８Ｇ
Ｈｚにおいて、リアクタンス成分が０近傍の値となって
共振を起こすことが示されている。また、周波数５．８
ＧＨｚ時の垂直偏波における指向性特性は図４に示すよ
うな良好な特性であった。図３および図４より、作製し
た平面アンテナは所望の周波数で共振を起こし、接地導
体１６は良好な指向性特性を得る程度の面積を有して良
好なアンテナとして機能することが判った。なお、図４
における横軸の０度は、ガラス板面１２に対して垂直な
方向を示す。

【００３４】（実施例２）次に、実施例１の構成に付加
して、図５に示すように、誘電体基板であるガラス板１
２と放射導体１４ａおよび接地導体１６との間に黒色セ
ラミックス膜２４を形成した。入力インピーダンス特性
は図３に示す実施例１の場合に比べ、６０ＭＨｚ程度低
周波側に共振する周波数がシフトし、垂直偏波における
指向性特性は図４に示す指向特性より約０．５ｄＢ低下
したが、良好なアンテナとして機能した。なお、この黒
色セラミックス膜２４の電気的影響を考慮して、放射導
体１４ａのサイズを微調整（この場合は共振周波数が低
周波側にシフトしているので、放射導体１４ａを小さ
く）すれば、さらに良い特性が得られると考えられる。

【００３５】実施例２は、平面アンテナ１０は、ガラス
板１２と放射導体１４ａおよび接地導体１６との間に黒
色プリント膜を有する例であるが、黒色プリント膜に限
定されず、プリント膜の色はどのようなものであっても
よい。この平面アンテナ１０を車両用窓ガラス板、例え
ば車両用フロントガラスに用いる場合、平面アンテナ１
０は、車両用フロントガラスの車室内側に形成されるの
が、給電部１８を介した給電のし易さや耐久性の点から
好ましく、上記黒色プリント膜によって室外側から平面
アンテナ１０の放射導体１４ａや伝送線中心導体１４ｂ
や接地導体１６を光学的に（視覚的に）遮蔽することが
でき、車外側から見た見栄えを向上することができる。
また、放射導体１４ａの上に更に黒色プリント膜を形成
して車室内側からも光学的（視覚的に）遮蔽することで
車室内側から見た見栄えも向上することが可能である。

【００３６】また、車両用フロントガラスは、合わせガ
ラスが用いられるので、車両の室内側に平面アンテナを
形成するとともに、デザイン上の点から、合わせガラス
板の合わせ面に着色した中間膜を挟んで平面アンテナ１
０を光学的に（視覚的に）遮蔽してもよい。中間膜の色
も黒色に限定されない。その際、平面アンテナ１０は、
視野の妨げにならないように、車両用フロントガラスの
縁から１００ｍｍ以内の範囲内に形成されるのが好まし
く、さらに、車両用フロントガラスを車両に装着する際
の左右方向の中心線を中心とする左右１００ｍｍ以内の
範囲に形成されるのが好ましい。例えば、運転者の視点
から見て、ルームミラーの裏側となる位置が、視野の妨
げにならない点およびデザイン上の点から特に好まし
い。

【００３７】以上、本発明の平面アンテナについて詳細
に説明したが、本発明は上記実施例に限定はされず、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良およ
び変更を行ってもよいのはもちろんである。

【００３８】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
平面アンテナによれば、例えば、車両のフロントガラス
等のような車両等の移動体のガラスに、送受信効率や指
向性特性を低下させず、高周波用アンテナを好適に取り
付けることができる。しかも、耐久性が良くコンパクト
である。例えば、ＧＰＳ（Ｇrobal Positioning Sysyte
m ）、ＶＩＣＳ（Vehicle information and communicat
ion Sysytem)やＥＴＣ等の専用狭域通信（ＤＳＲＣ) シ
ステムに好適なアンテナとなる。さらには、電話などの
通信システムや移動体のガラス板等に本発明の平面アン
テナを形成するのみならず、他の誘電体基板上にも形成
することもでき、種々の用途の高周波用平面アンテナと
して使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の平面アンテナの一例の形
状を示す平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すＡ−
Ａ’線における平面アンテナの断面図である。

【図２】（ａ）〜（ｈ）は、本発明の平面アンテナの
他の例の形状を示す平面図である。

【図３】本発明の平面アンテナの入力インピーダンス
特性を示す図である。

【図４】本発明の平面アンテナの指向性特性を示す図
である。

【図５】本発明の平面アンテナの他の例の断面を示す
断面図である。

【符号の説明】

１０平面アンテナ１２ガラス板１４島状導体１４ａ本体部（放射導体）１４ｂ突出部（伝送線中心導体）１６導体（接地導体）１８給電部２０切り欠き部２１突起部２２切り込み２４黒色セラミック膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板に島状導体と接地導体とが設け
られている平面アンテナであって、前記島状導体は突出するストリップ状の突出部を有し、前記島状導体の一部又は全部が離間して前記接地導体に
より囲まれており、送信または受信に用いる電波の波長をλ、この電波の前
記誘電体基板における短縮率をｋ、および前記突出部の
突出長さをＬ_bとした場合、Ｌ_b≦ｋ・λ／２を満たす
ことを特徴とする平面アンテナ。
【請求項２】前記誘電体基板の比誘電率をε_rとしたと
き、前記短縮率ｋは、ｋ＝ε_r ^(-1/ ²⁾である請求項１に
記載の平面アンテナ。