(57)【要約】平面多層アンテナは、導電性の接地面(3)と、接地面(3)に対して側方に間隔をあけて配置されかつ基本的にそれに対して平行に延伸する導電性放射面(7)と、接地面(3)と放射面(7)との間に配置される誘電性支持部材(5)と、放射面(7)の上部に配置される支持装置(19)と、支持装置(19)の上部に配置される導電性貼着片(13)とを備え、支持装置(19)は、貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)より小さい厚さ又は高さを有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の接地面(3)と、
接地面(3)に対して一定間隔離間して配置されかつ接地面(3)に対して基本的に平行に延伸する導電性の放射面(7)と、
接地面(3)と放射面(7)との間に配置される誘電性の支持部材(5)と、
放射面(7)の接地面(3)に対向する側に直接又は間接的に設けられる支持装置(19)と、
支持装置(19)の放射面(7)に対向して配置される導電性の貼着片(13)とを備え、
放射面(7)は、導電性の給電線(9)に電気的に接続され、
軸(Z)方向に沿い離間して配置される複数の面及び／又は層を備える平面多層アンテナ、特にパッチアンテナにおいて、
支持装置(19)は、貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)より小さい厚さ又は高さを有することを特徴とする多層アンテナ。
【請求項２】
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、接地面(3)と放射面(7)との間の誘電性の支持部材(5)の厚さ又は高さ(15)より小さい請求項１に記載の多層アンテナ。
【請求項３】
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、接地面(3)と放射面(7)との間の誘電性の支持部材(5)の厚さ又は高さ(15)より大きく、
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、誘電性の支持部材(5)の厚さ又は高さ(15)の１倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍又は１０倍以上に相当する請求項１に記載の多層アンテナ。
【請求項４】
貼着片(13)は、誘電性の支持部材(5)の縦長さ及び／若しくは横長さ以上でありかつ／又は接地面(3)の縦長さ又は横長さより大きい少なくとも基本的に放射面(7)の縦長さ及び／若しくは横長さを有する請求項１〜３の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項５】
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、接地面(3)の厚さ及び／又は放射面(7)の厚さの２倍以上、３倍、４倍若しくは５倍以上、特に６倍、７倍、８倍、９倍若しくは１０倍以上、特に２０倍、３０倍、４０倍、５０倍、６０倍、７０倍、８０倍、９０倍若しくは１００倍以上である請求項１〜４の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項６】
誘電性の支持装置(19)の厚さ又は高さは、０.５mmより大きく、好ましくは０.６mm、０.７mm、０.８mm、０.９mmより大きく、若しくは好ましくは１mmより大きい請求項１〜５の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項７】
誘電性の支持装置(19)の厚さ又は高さは、５mmより小さく、特に４mm、３mmより小さく、若しくは２mmより小さい請求項６に記載の多層アンテナ。
【請求項８】
付着層又は取付層(19')により誘電性の支持装置(19)を構成した請求項１〜７の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項９】
両面で粘着する付着装置又は取付装置(19')、特に両面で粘着する粘着テープ、発泡テープ、アクリル粘着テープ又は粘着パッドにより誘電性の支持層(19)を構成した請求項７又は８に記載の多層アンテナ。
【請求項１０】
三次元立体構造により貼着片(13)を構成した請求項１〜９の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１１】
貼着片(13)は、金属板状、箔状又は層状の底部(113)を含み、底部又は中心部(113)の面から突出する隆起部、縁部及び／又はフィン(14)を底部又は中心部(113)に形成した請求項１〜１０の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１２】
貼着片(13)の中心部又はベース部(113)の周縁(113')に隆起部、縁部及び／又はフィン(14)を形成した請求項１１に記載の多層アンテナ。
【請求項１３】
貼着片(13)の中心部又は底部(113)の外縁(113')の更に内側にずれた位置に隆起部、縁部及び／又はフィン(14)を設けた請求項１１に記載の多層アンテナ。
【請求項１４】
切断加工又は打抜き加工及び続く端部加工によりフィン又は縁部(14)を形成した金属板により貼着片(13)を構成した請求項１１〜１３の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１５】
貼着片(13)の中心部又は底部(113)の面に対し縁部又はフィン(14)を垂直に偏向した請求項１１〜１４の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１６】
貼着片(13)の中心部又は底部(113)の面に対し垂直線からずれた角度に縁部又はフィン(14)を偏向した請求項１１〜１４の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１７】
貼着片(13)の下方の放射面(7)に沿う貫通孔若しくは開口部(29)又は湾曲部(33)を貼着片(13)の下面(13b)に形成した請求項１〜１６の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１８】
平面図で給電線(9)が放射面(7)に接触する領域に貫通孔若しくは開口部(29)又は窪み(33)を設けた請求項１７に記載の多層アンテナ。
【請求項１９】
導電性材料、特に金属材料により貼着片(13)を構成した請求項１〜１８の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項２０】
非導電性材料により構成される貼着片(13)を導電性層により完全に又は部分的に被覆し、
少なくとも中心部若しくは底部(113)及び周囲の外縁面(13')又は縁部又はフィン(14)は、導電層を備える請求項１〜１８の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項２１】
貼着片(13)は、誘電性の支持部材(5)より１００%まで長くかつ／若しくは幅広く、及び／又は接地面(3)より２００%まで長くかつ／若しくは幅広く、及び／又は放射面(7)より２００%まで長くかつ／若しくは幅広い請求項１〜２１の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項２２】
貼着片(13)は、最小値以上の長さ及び／又は幅を有し、
貼着片(13)の長さ及び／若しくは幅に関する最小値は、誘電性支持部材(5)の長さ及び／若しくは幅の８０%、並びに／又は接地面(3)の長さ及び／若しくは幅の９５%、並びに／又は放射面(7)の長さ及び／若しくは幅の９５%に対応する請求項１〜２１の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前文による平面多層アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
パッチアンテナ又は所謂マイクロストリップアンテナは、十分に公知である。この種のアンテナは、導電性の底面（底層）と、その下に配置される誘電性の支持材と、誘電性の支持材の表面に設けられる導電性の放射面（放射層）とを通常備える。導電性の放射面は、放射面（放射層）及び底面（底層）に対して横向きに延伸する給電線を通じて通常励起される。接続ケーブルとして特に使用される同軸ケーブルの外側導線は、一方の接続部でアース線又は接地面に電気的に接続され、同軸ケーブルの内側導線は、上方に位置する放射面に電気的に接続される。
【０００３】
平面多層アンテナは、例えば、所謂「積層」パッチアンテナとして公知である。このようなアンテナ型式により、この種のアンテナの帯域幅を増大し若しくは２つ又はそれ以上の周波数帯域で確実に共振させることができる。このアンテナにより、アンテナ利得も改良できる。
【０００４】
下記非特許文献１は、２つの周波数帯域での共振が可能な多層パッチアンテナを記載する。多層パッチアンテナは、例えば、下方に配置される接地面及びそれに対してずれて配置されかつ給電線を介して励起される放射面の他に、放射面の上部で側壁と共にそれに対して配置される貼着面を有する。接地面と放射面との間及び放射面とその下の貼着面との間の各支持材は、同一の誘電率を有する基板により構成される。
【０００５】
種々の誘電率を有する支持層を設けたパッチアンテナは、例えば下記非特許文献２により公知である。上方の金属面（当て面）用の上方支持層として、発泡材が使用される。上方の当て面からその下の放射面までの間隔は、放射面から下方の接地面までの間隔と同一である。
【０００６】
多層パッチアンテナにより、アンテナ利得を向上できることは、特に下記非特許文献３により公知であろう。
【０００７】
最後に、多層構造を備える種類のアンテナは、例えば、下記特許文献１により公知である。このアンテナは、下方の接地面と、接地面上に配置されて上面に放射面を備える誘電性支持体とを含む。更に、誘電体が放射面上に配置され、下方の接地面とは反対側の誘電体上に導電性貼着面が設けられる。
【０００８】
その理由は、接地面と、接地面上に設けられる電気基板と、及び基板上に設けられる放射面とを備える市販のパッチアンテナを使用する際に、前記アンテナを多層アンテナに補完しなければならない公知の前記全てのアンテナ装置では、構成が比較的高価であり、常に費用が嵩む点で不利である。少なくとも下方の接地面、誘電性材料、例えば、セラミックからなる基板と、基板上に設けられる放射面とを含む市販のパッチアンテナを使用することにより、必要に応じて、種々の厚さの誘電性の支持層を調製し、例えば、市販の各パッチアンテナの放射面上に配置しかつ固定して、追加の誘電性の支持層の表面に更に導電性の貼着面を配置しなければならない。他面、同様に、例えば、市販のパッチアンテナを下方に組み込みかつ追加の導電性の貼着面を備えるアンテナハウジングは、同様に、費用を要する追加の構造物が必要である。
【０００９】
【非特許文献１】アンテナと伝送に関する電気電子技術者協会会報（IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION）、１９７９年３月、第２７巻、第２号、ｐ.２７０−２７３
【非特許文献２】アンテナと伝送に関する電気電子技術者協会会報（IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION）、１９９９年１２月、第４７巻、第１２号、ｐ.１７８０−１７８４
【非特許文献３】アンテナと伝送に関する電気電子技術者協会会報（IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION）、１９９９年１２月、第４７巻、第１２号、ｐ.１７６７−１７７１
【特許文献１】米国特許第５,８８０,６９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
これに対して、本発明の課題は、それ自体公知の電気特性を達成するために放射面上に設けられたパッチ放射器を備え、その際全体が簡単に構成されかつ／又は改良された電気特性を有する改良された平面多層アンテナ、特に、パッチアンテナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この課題は、本発明では、請求項１に記載する特徴により解決される。本発明の有利な実施の形態を他の請求項に示す。
【００１２】
本発明による解決法は、多くの特徴を実現できる。
基本的な利点として、極めて意外なことに、本発明によるアンテナは、簡単な通常のパッチアンテナと比較して、アンテナ特性を明白に改善できる。それは、更に以外なことに、極端に小さい間隔でパッチアンテナの放射面上に配置される点着片は、放射構造体としてパッチアンテナ上の一番上に設けられ、好適な実施の形態では、その下の放射面より大きい縦長さ及び横長さも有する。この場合、最上部の貼着面が放射グラフに不利に影響することが予想される。
【００１３】
本発明によるアンテナの更なる基本的な利点は、構造的に変更する必要がなくかつ接地（アース）面と放射面とその間の誘電体とを備える問題のない市販のパッチアンテナ、例えば所謂セラミック−パッチアンテナを使用できることが好ましい。本発明による三次元の導電性構造体の適宜の付着層及び／又は固定層により、最上部の貼着面を市販のパッチアンテナ上に固定することだけが必要である。
換言すれば、貼着面を保持する追加の支持構造体又はフードは、必要ない。
【００１４】
本発明の好適な実施の形態では、市販のパッチアンテナと一番上の三次元形状を有する導電性の貼着片との間の付着構造体として、両面で粘着する粘着テープの形態又は同様の粘着装置又は付着装置の形態の付着層を使用することにより、一番上の貼着片の市販のパッチアンテナに問題なく固定できる。
【００１５】
特に好適な本発明の実施の形態では、三次元貼着片（パッチ要素）とパッチアンテナの放射面との間の間隔は、０.５mmより大きく、特に１mmより大きく、例えば約１.５mmの間隔を有する。この間隔は、それ以上大きくてもよいが、原則として、三次元貼着片と多層パッチアンテナの放射面との間の前記僅かな寸法の間隔は、完全に十分である。
【００１６】
貼着片の三次元構造体は、例えば、その平面長さ（例えば従来の金属板又は金属層と同様の）の他に、付加的に１mm以上の明白に大きな高さ又は厚さを有する所謂体積体により実現できる。
【００１７】
しかしながら、他の構成では、例えば完全な又は部分的な周囲の縁部又はフィン縁を有するこのような三次元の放射面上に配置される貼着片を備え、それにより、いわば三次元構造体を実現することも同様に可能である。これにより、三次元構造体を備える貼着片を板又は押し抜き部品により構成でき、その中に貼着片の平面に対して横向きかつ好ましくは垂直に向けられた平坦な要素から周囲に延びる縁部を上方に向かって配置することができる。角部では、個々のフランジ又は縁部は、互いに強制的に電気的又は直流電流が流れるように電気的に接続する必要がない。配置された縁部要素から隣接する縁部要素への所定の電気的接続は、基本的にその下の放射面及び接地面に対して平行に向けられた貼着片の中心部を介して、行なわれる。
【００１８】
上述した三次元構造体（それが従来技術により使用される金属板又は金属箔に対して明らかに大きい材料厚又は材料高さを有するので、「三次元」構造体と呼ばれる）は、必ずしも、全体が所謂体積体として構成される又は上述した周囲の縁部が強制的にパッチ構造体の全縁部の周囲に強制的に形成される必要がない。部分的な縁部又はフィン要素でも十分である。同様に、貼着面自体に、凹部又は例えばその下の放射面に向いて位置する貼着面の凹状も変形できる。しかしながら、同様に、例えば周囲の縁部から貼着面に入り込む貼着面における凹陥部も加工できる。
【００１９】
同様に、例えば、導電層で被覆される樹脂製の誘電体も使用できる。例えば、好ましくは０.５mm又は１mm以上、特に１.５mm以上の厚さ又は高さを有する前記「体積体」を使用するとき、これは、少なくとも放射面に平行な側面上、好ましくは放射面に隣接して配置される水平面上及びその周囲の壁部又は縁部に導電層を設けるべきである。必要に応じて、パッチアンテナの放射面に背向する非導電体の上面に導電層を設けてもよい。
【００２０】
本発明の更なる利点、詳細及び特徴は、図面に示す実施の形態により明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図１は、市販のパッチ放射器A（パッチアンテナ）の基本構造を示す略示側面図、図２は、略示平面図であり、図３及び図４以降は、多層パッチアンテナ（積層パッチアンテナ）を示す。
【００２２】
垂直軸Ｚ方向に沿って重なり合って配置される複数の面及び層を含む図１及び図２に示すパッチアンテナを以下詳述する。
【００２３】
図１に示す略示横断面図から明らかなように、パッチアンテナAは、その所謂下面又は取付面1上に設けられる導電性の接地面3を有する。平面図では接地面3の外形3'にほぼ対応する外形5'を有する誘電性の支持部材5は、接地面3上又はその側壁上に配置される。しかしながら、支持部材5は、より大きい又はより小さい寸法でもよくかつ／又は接地面3の外形3'とは異なる外形5'を誘電性の支持部材5に与えてもよい。接地面3の外形3'は、ほぼ多角形でもよくかつ／又は一般的ではないが、湾曲部分を設け、湾曲状に形成してもよい。
【００２４】
支持部材5は、接地面3の厚さの数倍に等しい十分な高さ又は厚さを有する三次元立体として構成され、即ち、支持部材5は、近似的に二次元面からのみ構成される厚さの極めて小さい接地面3に対し十分な高さ及び厚さを有する三次元立体として通常構成される。
【００２５】
接地面3に隣接して配置される下面5bとは反対側の対向する表面5a上に形成される導電性の放射面7は、極めて厚さの小さい近似的に二次元面として同様に解釈できる。支持部材5に適宜形成される開口又は通路5c内を通る給電線9は、放射面7に対して横方向、特に垂直に下方から延伸し、給電線9を介して電気的に放射面7を給電し、励起することが好ましい。
【００２６】
詳細には図示しないが、通常下方に配置されて同軸ケーブルに接続される接続部11から延伸して図示しない同軸ケーブルの内側導体に接続される給電線9は、放射面7に直流電流が流れるように電気的に接続される。図示しない同軸ケーブルの外側導体は、支持部材5の底面に配置される接地面3に直流電流が流れるように電気的に接続される。
【００２７】
図１以降に示す実施の形態では、誘電体により構成される支持部材5と、平面図で正方形状を有するパッチアンテナAを示す。しかしながら、支持部材5とパッチアンテナAの形状又は適宜の外形又は輪郭線5'は、正方形の形状に限定されず、ほぼｎ角形形状に形成できる。また、一般的ではないが、湾曲状の外形に形成してもよい。
【００２８】
誘電体により構成される支持部材5上に載置される放射面7は、その下方の誘電体5と同一の外形又は輪郭線7'を有する。図示の実施の形態では、放射面7の基本形状は、同様に誘電体5の輪郭線5'に適合する正方形状に形成されるが、ほぼ二等辺直角三角形を切除して形成される斜線部7''が対向する２つの端部に形成される。ほぼｎ角形の輪郭線若しくは外形状又は湾曲する外形状に輪郭線7'を形成してもよい。
【００２９】
しかしながら、体積を持つ立体と言えないほどその厚さの小さい接地面3と同様に、放射面7を「二次元」面と呼ぶこともある。接地面3と放射面7の各厚さは、通常１mm以下、即ち一般的に０.５mm、特に０.２５mm、０.２０mm、０.１０mm以下である。
【００３０】
図３及び図４に示す本発明による積層パッチアンテナでは、市販のパッチアンテナA、例えば、所謂セラミック−パッチアンテナ（同様に、セラミック材料から構成される誘電性の支持部材5）で構成することが好ましいパッチアンテナAから垂直方向に離間して又は複数の面を備え、貼着片13が上方の放射面7上に付加的に配置され（図３）、貼着片13は、接地面3及び放射面7とは明らかに異なり、より大きい高さ又は厚さを備える三次元構造体である。
【００３１】
本発明の多層アンテナとしての積層パッチアンテナは、例えば、図３に線のみで示す台座B上に配置され、他の機能を生ずる別のアンテナと組み合わせて自動車アンテナ用の基礎台座を構成する場合もある。本発明による多層アンテナ、即ち積層パッチアンテナは、例えば、特に、静止衛星による位置検出及び／又は衛星波又は地上波信号、例えば所謂ＳＤＡＲＳサービス電波受信用アンテナとして使用される。しかしながら、他のサービスに対する使用を制限するものではない。
【００３２】
パッチアンテナ要素は、例えば導電性の金属体、即ち、例えば適宜の縦長さ及び横長さ及び十分な高さ又は厚さを有する矩形体、立方体又は直方体により構成される。
【００３３】
しかしながら、図４の平面図に示すように、長方形又は正方形の構造体とは異なる輪郭13'を貼着片13に設けてもよい。即ち、公知のように、縁部領域、例えば、図４に示す角部領域13aを除去して、パッチアンテナのある種の適合が行なわれる。
【００３４】
図示の実施の形態では、貼着片13の縦長さ及び横長さは、一方で放射面7の縦長さ及び横長さより大きくかつ／又は他方で誘電性の支持部材5及び／又はその下の接地面3の縦長さ及び横長さよりも大きい。
【００３５】
図５の平面図で示す異なる実施の形態では、貼着片13は、広義には、不規則な外形又は不規則な輪郭13'を備え、完全に又は部分的に凸状又は凹状にかつ／又は湾曲する輪郭線又はｎ角形の輪郭若しくは双方の混合形状を備えても良い。
【００３６】
貼着片13の厚さは、接地面3の厚さ及び／又は放射面7の厚さの２倍、３倍、４倍又は５倍等のみならず、特に、１０倍、２０倍、３０倍、４０倍、５０倍、６０倍、７０倍、８０倍、９０倍及び／又は１００倍及びそれ以上の厚さに選択される。
【００３７】
図示の実施の形態では、貼着片13の厚さ又は高さ14は、貼着片13の下面13bと放射面7の上面7aとにより形成される間隔17以上である。
【００３８】
他方、この間隔17は、０.５mmより小さくなくてもよく、好ましくは０.６mm、０.７mm、０.８mm、０.９mm以上又は１mm以上になるべきである。１.５mmの値、即ち一般的に１mmから２mmまでの間又は１mmから３mm、４mm又は５mmまでの間の値も完全に十分である。
【００３９】
他方、三次元の立体を構成する貼着片13の高さ又は厚さ14は、好ましくは誘電性の支持部材5の高さ又は厚さ15より小さいことが明らかである。一番上の貼着片13の厚さ又は高さ14は、好ましくは、支持要素5の高さ又は厚さ15の９０%以下、特に８０%、７０%、６０%、５０%以下、又は４０%以下、場合により３０%又は２０%以下に対応する寸法を有する。
【００４０】
他方、高さの前記数値は、制限的な数値ではない。よって、三次元の立体を構成する貼着片13の高さ又は厚さ14は、誘電性支持部材5の厚さより大きく、特に明らかに大きな高さ又は厚さでもよい。換言すれば、支持要素5の高さ又は厚さは、例えば、支持要素5の高さ又は厚さ15の１.５倍、２倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍まで、及び／又は１０倍以上に対応する寸法を有してもよい。
【００４１】
他方、貼着片13の厚さ又は高さ114は、好ましくは、放射面7と貼着片13の下面13bとの間の間隔17よりも大きくすべきである。
【００４２】
貼着片13を保持しかつ支持する支持装置19、特に誘電性の支持装置19を設置することが好ましい。例えば、所謂両面で粘着する付着層又は取付層19'（図６）を誘電性の支持装置19に設けて、付着層19’により支持装置19を放射面7上に固定することが好ましい。この目的で、相当の厚さを有する市販の両面で粘着する粘着テープ又は両面で粘着する発泡テープ、粘着パッド等を使用できる。これにより、市販のパッチアンテナ、特に市販のセラミック−パッチアンテナの上面に貼着片13を容易に固定しかつ取り付けることができる。
【００４３】
しかしながら、完全な導電性の金属体の代わりに、例えば、導電性の外側層を被覆して形成される導電性の下面コーティング13b及び導電性の周囲の側方端部コーティング13cを設けたプラスチック体も貼着片13として使用できる。このように、導電性のない貼着片13の全面に導電層を設けられるが、上面13dは、必ずしも導電性である必要はない。
【００４４】
図７に示す三次元の貼着片13は、立体として構成されずに、周囲の端部フィン又は縁フィン14を備える平坦な形状の貼着片13として構成される変形例を示す。
【００４５】
図８の平面図に示すように、例えば、金属板のプレス成型加工及び折曲げ加工により図７に示す貼着片13を製造できる。
【００４６】
例えば、ほぼ正方形状の輪郭線を有する金属部品の図８に示す各角部25は、角領域で打ち抜かれる。続いて、貼着片13の底面113に対し横向きに、好ましくは垂直に延伸する金属部品の縁部領域、即ち縁フィン14は、直線状の端線27に沿い貼着片13の底面113に対して折り曲げられ立設される。図示の実施の形態では、周囲で互いに隣接して配置されかつ互いに直角に延伸する２つの縁フィン14の内側に形成される交線及び／又は接触線で、例えば、ハンダ付けにより、直流電流が流れるように電気的に互いに接続する必要はない。貼着片13の平坦な中心部113を介して縁フィン14が電気的に接続されれば、十分である。
【００４７】
この場合でも、貼着片13は、下面13bで支持装置19により支持されるが、例えば、付着層又は取付層19'を有する層状で誘電性の支持部材19により、例えば市販のパッチアンテナAの上面に貼着片13を固定することが好ましく、市販のパッチアンテナAの放射面7の上面を誘電性層により被覆し又は被覆しなくてもよい。
【００４８】
図９ａの略示断面図と図９ｂの略示平面図に示すように、例えば、図７及び図８に示す貼着片13の平坦な底面13bに貫通孔又は開口部29が設けられる。通常ハンダ付けにより給電線9を放射面7に接続すると、放射面7の上面から上方に突出するハンダ隆起部31が通常形成される領域に貫通孔又は開口部29を設けることが好ましい。付着層又は取付層19'を有する支持部材19の形態の単一の非常に薄い支持装置19を使用することが好ましい場合でも、付着層及び取付層19'を備える支持装置19を介して開口部29を含む位置に、通常市販のパッチアンテナAと貼着片13との間に良好な機械的付着連結構造を貼着片13の下方に形成すると共に、ハンダ隆起部31と貼着片13との間の電気的接触を確実に回避できる構造を設けることが好ましい。要部を明瞭に図示するため、図９ａ（図１０及び図１１でも同様に）では、付着層及び／又は取付層19'の形態の支持装置19の図示を省略する。また、より明瞭に図示すると、図９ｂの上部に配置される貼着片13は、殆ど「透明」であるから、貫通孔又は開口部29を対応する輪郭線でのみ示す。
【００４９】
図１０に対応する構成でも同様の利点を得ることができる。即ち、図１０に示すように、給電線9と給電面7とを電気的に接続する導電性接続部となる通常ハンダ隆起部31を形成する部位に、上方に向かって凸状に突出する湾曲部33を貼着片13の導電性の底面13bに形成することが好ましい。
【００５０】
最後に、図７、図９ａ及び図１０に示すように、貼着片13の貼着面の周囲の各外縁113'に縁フィン14を貼着片13の底面113に対して必ずしも垂直に設ける必要はなく、例えば、図１１に示す実施の形態に示すように、垂直線に対して一定角度傾斜する方向に偏向して縁フィン14を設けることもできる。図１１に示す実施の形態では、図１に示す垂直軸Ｚに沿う取付方向に向って外側に拡大する間隔で側縁部の縁フィン14が設けられ、対向する一対の縁フィン14が底面又は中心面113から上方に向って互いに離反して延伸する。しかしながら、上方に向って互いに接近するように延伸して互いに向き合う方向に側縁部の縁フィン14を配置してもよい。即ち、例えば、貼着片13の中心部113側に一部又は全部の縁フィン14を偏向してもよく、一部又は全部の縁フィン14を中心面113から離間するように偏向してもよい。最後に、最も外側の輪郭角又は輪郭縁113'に縁フィン14を必ずしも設ける必要はなく、例えば、図１１に点線で示すように、貼着片13の底面113上で内側に向かってずれて配置される別の直立フィン14'のように、内側にずれた位置に横に延伸する縁フィン又14を形成できる。しかしながら、再び、垂直線からずれてむしろ外側又は内側に向かって傾斜して延伸するように、図１１に示す直立フィン14'を偏向してもよい。また、フィン状又はベルト状の断面に縁フィン14を形成する必要はなく、三角形断面、面積の大きい断面又は任意に形成された断面形状に縁フィン14を形成することができる。
【００５１】
最後に、例えば図３又は図６の実施の形態と同様の三次元立体の貼着片13を使用する場合でも、貼着片13の下面又は上面13b,13dに対して周囲の外縁面13'（側縁部13c）を必ずしも垂直に偏向する必要はなく、図１１に示すように、傾斜して延伸する縁フィン14と同様に、斜めに延伸する側面で外縁面13'（側縁部13c）を形成できることにも留意すべきである。
【００５２】
本発明による積層パッチアンテナは、他の機能を実行する更なるアンテナの他に、自動車用アンテナの範囲のアンテナとして使用できることが好ましい。しかしながら、本発明による積層パッチアンテナは、これらに制限されない。本発明による積層パッチアンテナの範囲で使用される市販のパッチアンテナAは、−前記のように−金属層又は導電層7又は3により上面及び下面を構成しかつ誘電性の支持部材5上に固定される構成が好ましい。
【００５３】
最後に、図１２に示す更なる実施の形態では、図示のように、誘電性の支持部材5の厚さ又は高さよりも大きい厚さ又は高さ14の上に設けられる貼着片13を使用できる。大きい高さ又は基板面に対して平行なより大きい長さを有するパッチアンテナは、改良された電気的特性を示す。
【００５４】
前記実施の形態により、誘電性の支持部材5より貼着片13が大きいか又は等しいことが明らかとなろう。図示の実施の形態では、貼着片13は、接地面3より大きくかつ放射面7より大きい。
【００５５】
接地面3又は放射面7に対する誘電性の支持部材5の比率で貼着片13に関する寸法を以下に示すが、貼着片13、支持部材5、接地面3及び放射面7の（特に、前記部分の双方の互いに垂直に直立する角長に平行な）縦方向及び／又は横方向の各長さ方向に関する下記寸法表示及び寸法比を列挙できる線形寸法比を示すが、平面寸法比を示すものではない。
【００５６】
好ましくは、誘電性の支持部材5より１００%まで大きくかつ／又は接地面3より２００%まで大きくかつ／又は放射面7より２００%まで大きい寸法を貼着片13に選択すべきである。
【００５７】
大きさの程度は、更なる好適な変形例では、他の構成で又は補完的に、誘電性支持部材5より２０%小さく、かつ／又は接地面3より５%まで小さく、かつ／又は放射面7より５%まで小さい最小寸法を貼着片（一般に誘電性支持部材5より大きい）に選定できる。しかしながら、通常、適宜の大きさの程度は、前記最低値より大きい。
【００５８】
貼着片13の好適値は、例えば、誘電性支持部材5より４%から１６%、特に６%から１２%、特に８%だけ大きく、かつ／又は貼着片13は、接地面3より８%から３４%、特に１２%から２８%、即ち１７%だけ大きく、かつ／又は放射面７より２１%から８４%、特に３０%から６０%、特に４２%だけ大きい。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】市販される従来のパッチアンテナの軸方向略示断面図
【図２】図１に示す従来公知のパッチアンテナの略示平面図
【図３】本発明による積層パッチアンテナの略示断面図
【図４】図３に示す実施の形態による略示平面図
【図５】パッチアンテナの頂部に取り付けられる貼着片の異なる実施の形態を示す本発明によるパッチアンテナの図４と同様の平面図
【図６】パッチアンテナの頂部に取り付けられる貼着片に使用される支持装置を表わす本発明によるパッチアンテナの図３と同様の断面図
【図７】図６とは異なる実施の形態を示す略示断面図
【図８】図７に示す実施の形態の貼着片の略示展開平面図
【図９ａ】図７とは異なる実施の形態を示す略示断面図
【図９ｂ】図９ａによる実施の形態の平面図
【図１０】図７、図９ａ及び図９ｂとは更に異なる実施の形態を示す略示断面図
【図１１】図７、図９ａ、図９ｂ及び図１０とは更に異なる実施の形態を示す略示断面図
【図１２】大きい高さ又は厚さを有する貼着片の更に異なる実施の形態を示す略示断面図
【符号の説明】
【００６０】
(3)・・導電性接地面、  (5)・・誘電性支持部材、  (7)・・導電性放射面、  (9)・・導電性給電線、  (13)・・導電性貼着片、  (19)・・支持装置、
【図１】
2009540708.tif 000003
【図２】
2009540708.tif 000004
【図３】
2009540708.tif 000005
【図４】
2009540708.tif 000006
【図５】
2009540708.tif 000007
【図６】
2009540708.tif 000008
【図７】
2009540708.tif 000009
【図８】
2009540708.tif 000010
【図９ａ】
2009540708.tif 000011
【図９ｂ】
2009540708.tif 000012
【図１０】
2009540708.tif 000013
【図１１】
2009540708.tif 000014
【図１２】
2009540708.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月9日(2008.6.9)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性の接地面(3)と、
接地面(3)に対して一定間隔離間して配置されかつ接地面(3)に対して基本的に平行に延伸する導電性放射面(7)と、
接地面(3)と放射面(7)との間に配置される誘電性支持部材(5)と、
−放射面(7)は、導電性給電線(9)と電気的に接続され、
放射面(7)の接地面(3)に対向する側に設けられる支持装置(19)と、
支持装置(19)の放射面(7)に対向して配置される導電性貼着片(13)とを備え、
軸(Z)方向に沿い側壁を伴って若しくは側壁なしに互いに重なって配置される複数の面及び／又は層を備える平面多層アンテナ、特にパッチアンテナにおいて、
放射面(7)から上方に離間する貼着片(13)に縁部領域(14)又は貼着片(13)の周囲若しくは部分的に形成される縁部又は壁部(14)を設け、
放射面(7)と貼着片(13)の下面(13b)との間に形成される間隙(17)又は支持装置(19)の高さ(17)は、貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)より小さいことを特徴とする多層アンテナ。
【請求項２】
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、誘電性支持部材(5)の高さ(15)より小さく、
誘電性の支持部材(5)の高さ(15)は、接地面(3)と放射面(7)との間の間隙と同一である多層請求項１に記載の多層アンテナ。
【請求項３】
貼着片(13)の高さ(114)は、誘電性の支持部材(5)の高さ(15)より大きく、
誘電性の支持部材(5)の高さ(15)は、接地面(3)と放射面(7)との間の間隙と同一であり、
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、誘電性の支持部材(5)の高さ(15)の１倍、２倍、３倍、４倍、５倍、６倍、７倍、８倍、９倍又は１０倍以上に相当する請求項１又は２に記載の多層アンテナ。
【請求項４】
貼着片(13)は、誘電性の支持部材(5)の縦長さ及び／若しくは横長さ以上でありかつ／又は接地面(3)の縦長さ又は横長さより大きい少なくとも基本的に放射面(7)の縦長さ及び／若しくは横長さを有する請求項１〜３の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項５】
貼着片(13)の厚さ又は高さ(114)は、接地面(3)の厚さ及び／又は放射面(7)の厚さの２倍以上、３倍、４倍若しくは５倍以上、特に６倍、７倍、８倍、９倍若しくは１０倍以上、特に２０倍、３０倍、４０倍、５０倍、６０倍、７０倍、８０倍、９０倍若しくは１００倍以上である請求項１〜４の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項６】
誘電性の支持装置(19)の高さ(17)は、０.５mmより大きく、好ましくは０.６mm、０.７mm、０.８mm、０.９mmより大きく、若しくは好ましくは１mmより大きい請求項１〜５の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項７】
誘電性の支持装置(19)の高さ(17)は、５mmより小さく、特に４mm、３mmより小さく、若しくは２mmより小さい請求項６に記載の多層アンテナ。
【請求項８】
付着層又は取付層(19')により誘電性の支持装置(19)を構成した請求項１〜７の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項９】
両面で粘着する付着装置又は取付装置(19')、特に両面で粘着する粘着テープ、発泡テープ、アクリル粘着テープ又は粘着パッドにより誘電性の支持装置(19)を構成した請求項７又は８に記載の多層アンテナ。
【請求項１０】
三次元立体構造により貼着片(13)を構成した請求項１〜９の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１１】
貼着片(13)は、金属板状、箔状又は層状の中心部又は底部(113)を含み、中心部又は底部(113)の面から横に突出する隆起部、縁部及び／又はフィン(14)の形態の壁部又は縁部領域を中心部又は底部(113)上に形成した請求項１〜１０の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１２】
貼着片(13)の中心部又はベース部(113)の周縁(113')に隆起部、縁部及び／又はフィン(14)を形成した請求項１１に記載の多層アンテナ。
【請求項１３】
貼着片(13)の中心部又は底部(113)の外縁(113')の更に内側にずれた位置に隆起部、縁部及び／又はフィン(14)を設けた請求項１１に記載の多層アンテナ。
【請求項１４】
切断加工又は打抜き加工及び続く端部加工によりフィン又は縁部(14)を形成した金属板により貼着片(13)を構成した請求項１１〜１３の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１５】
貼着片(13)の中心部又は底部(113)の面に対し縁部又はフィン(14)を垂直に偏向した請求項１１〜１４の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１６】
貼着片(13)の中心部又は底部(113)の面に対し垂直線からずれた角度に縁部又はフィン(14)を偏向した請求項１１〜１４の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１７】
貼着片(13)の下方の放射面(7)に沿う貫通孔若しくは開口部(29)又は湾曲部(33)を貼着片(13)の下面(13b)に形成した請求項１〜１６の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項１８】
平面図で給電線(9)が放射面(7)に接触する領域に貫通孔若しくは開口部(29)又は窪み(33)を設けた請求項１７に記載の多層アンテナ。
【請求項１９】
貼着片(13)を金属により構成した請求項１〜１８の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項２０】
非導電性材料により構成される貼着片(13)を導電性層により完全に又は部分的に被覆し、
少なくとも中心部若しくは底部(113)及び周囲の外縁面(13')又は縁部又はフィン(14)は、導電層を備える請求項１〜１８の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項２１】
貼着片(13)は、誘電性の支持部材(5)より１００%まで長くかつ／若しくは幅広く、及び／又は接地面(3)より２００%まで長くかつ／若しくは幅広く、及び／又は放射面(7)より２００%まで長くかつ／若しくは幅広い請求項１〜２１の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【請求項２２】
貼着片(13)は、最小値以上の長さ及び／又は幅を有し、
貼着片(13)の長さ及び／若しくは幅に関する最小値は、誘電性支持部材(5)の長さ及び／若しくは幅の８０%、並びに／又は接地面(3)の長さ及び／若しくは幅の９５%、並びに／又は放射面(7)の長さ及び／若しくは幅の９５%に対応する請求項１〜２１の何れか１項に記載の多層アンテナ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
更に、多層構造を有するアンテナは、例えば下記特許文献１により公知である。このアンテナは、下方の接地面と、接地面上に配置されて上面に放射面を備える誘電性支持体とを含む。更に、誘電体が放射面上に配置され、下方の接地面とは反対側の誘電体上に導電性貼着面が設けられる。
整合装置を備えるフィルム導体アンテナは、下記特許文献２により更に公知である。特許文献２は、フィルム導体アンテナ配置に関する種々の実施の形態を説明する。一実施の形態には、接地面を介して、少なくとも１つの上方に向かって突出する表示板の突出部を有する段差状基板を備えるフィルム導体アンテナが説明される。この表示板の突出部の下方には、接地面に隣接して溝が発泡材料基板に設けられ、その上方に位置する境界面にフィルム導体６が設けられる。中心に設けられる段差状に浮き出た突出部により、２つの対向する側で、深い位置に配置される段差、及びそれにより接地面により近い位置に配置される段差状の肩部が形成され、それは、導電層と協働して、上方の突出部を形成する。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
【非特許文献１】アンテナと伝送に関する電気電子技術者協会会報（IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION）、１９７９年３月、第２７巻、第２号、ｐ.２７０−２７３
【非特許文献２】アンテナと伝送に関する電気電子技術者協会会報（IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION）、１９９９年１２月、第４７巻、第１２号、ｐ.１７８０−１７８４
【非特許文献３】アンテナと伝送に関する電気電子技術者協会会報（IEEE TRANSACTIONS ON ANTENNAS AND PROPAGATION）、１９９９年１２月、第４７巻、第１２号、ｐ.１７６７−１７７１
【特許文献１】米国特許第５,８８０,６９４号公報
【特許文献２】欧州特許出願公開第１３７６７５８号公報
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３０】
図３及び図４に示す本発明による積層パッチアンテナでは、市販のパッチアンテナA、例えば、所謂セラミック−パッチアンテナ（同様に、セラミック材料から構成される誘電性の支持部材5）で構成することが好ましいパッチアンテナAから垂直方向に離間して、貼着片13が上方の放射面7上に付加的に配置され（図３）、貼着片13は、接地面3及び放射面7とは明らかに異なり、より大きい高さ又は厚さを備える三次元構造体である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
しかしながら、図４の平面図に示すように、長方形又は正方形の構造体とは異なる輪郭13'を貼着片13に設けてもよい。即ち、公知のように、縁部領域14、例えば、図４に示す角部領域13aを除去して、パッチアンテナのある種の適合が行なわれる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４２】
好ましくは、放射面7と貼着片13の下面13bとの間に（即ち間隔量17に対して）、高さ17を有する支持装置19、特に誘電性支持装置19が挿入され、それにより貼着片13が保持されかつ支持される。例えば、所謂両面で粘着する付着層又は取付層19'（図６）を誘電性の支持装置19に設けて、付着層19’により支持装置19を放射面7上に固定することが好ましい。この目的で、相当の厚さを有する市販の両面で粘着する粘着テープ又は両面で粘着する発泡テープ、粘着パッド等を使用できる。これにより、市販のパッチアンテナ、特に市販のセラミック−パッチアンテナの上面に貼着片13を容易に固定しかつ取り付けることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
最後に、図１２に示す更なる実施の形態では、図示のように、誘電性の支持部材5の厚さ又は高さよりも大きい厚さ又は高さ114の上に設けられる貼着片13を使用できる。この比較的大きな高さ又は基板面に対して垂直なより大きな長さにもかかわらず、このように形成されたパッチアンテナは、改良された電気特性も有する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
前記実施の形態により、貼着片13が誘電性支持部材5より大きい又は同一の大きさであることが明らかとなろう。図示の実施の形態では、貼着片13は、接地面3より大きくかつ放射面7より大きい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2009540708.tif 000016
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2009540708.tif 000017
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2009540708.tif 000018
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
2009540708.tif 000019
【手続補正１３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図９ａ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図９ａ】
2009540708.tif 000020
【手続補正１４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2009540708.tif 000021
【国際調査報告】
2009540708.tif 000022
2009540708.tif 000023
2009540708.tif 000024
2009540708.tif 000025