(57)【要約】【課題】車両の曲面窓にも貼付でき、窓の視認性を低下させないアンテナを実現すること。【解決手段】誘電体基板１２と、第１の面１２ｂに形成された導体グランド層１６と、第２の面１２ａに形成され、導体パターンが周期的に配置されたFSS 層１４とから成る電波反射板１０を有する。アンテナ素子層２４が表面に形成された誘電体薄膜２２がFSS 層１４上に貼付される。誘電体基板１２を可視光に対して透明な材料で形成し、導体グランド層１６とFSS 層１４と、アンテナ素子層２４とをメッシュ状に形成した。これにより、このアンテナは柔軟屈曲性を有し、可視光に対して透明なアンテナとなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、該誘電体基板の第１の面に形成された導体グランド層と、第１の面と反対側の第２の面に形成され、導体パターンが周期的に配置されたFSS (Frequency Selective Surface) 層とから成る電波反射板において、
前記誘電体基板を可視光に対して透明な材料で形成し、
前記導体グランド層と前記FSS 層とを、メッシュ状に形成した
ことを特徴とする電波反射板。
【請求項２】
前記誘電体基板は、透光性と柔軟性を有する高分子フィルムで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の電波反射板。
【請求項３】
前記FSS 層を外側にして、前記誘電体基板の両端辺を接続して、導体パターンの周期性を保持して筒状に形成したことを特徴とする請求項２に記載の電波反射板。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の電波反射板の前記FSS 層上に、FSS 層と絶縁されて配設された導体パターンから成るアンテナ素子層を有するアンテナ。
【請求項５】
請求項３に記載の記載の電波反射板の前記FSS 層上に、FSS 層と絶縁されて配設された導体パターンから成るアンテナ素子層を有するアンテナ。
【請求項６】
前記アンテナ素子層は、透光性と柔軟性を有する高分子フィルムから成る誘電体薄膜上に形成され、該誘電体薄膜が、前記FSS 層上に接着されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記アンテナ素子層の前記導体パターンは、メッシュ状に形成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項６の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記アンテナ素子層は、その偏波方向が、前記筒状の軸に垂直な方向となるように配設されていることを特徴とする請求項５に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記導体グランド層と前記FSS 層のメッシュ状は、その導体の線幅又は間隔が不均一に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電波反射板。
【請求項１０】
前記導体グランド層と前記FSS 層のメッシュ状は、その導体の線幅又は間隔が不均一に構成されていることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れか１項に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記FSS 層のメッシュ状は、前記誘電体基板の周辺に向かう程、間隔が狭くなることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の電波反射板。
【請求項１２】
前記FSS 層のメッシュ状は、前記誘電体基板の周辺に向かう程、間隔が狭くなることを特徴とする請求項４乃至請求項８の何れか１項に記載のアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナからの電波を効率的に放射し、アンテナへの電波を効率的に受信するための電波反射板及びアンテナに関する。特に、可視光に対して透光性を有した電波反射板及びアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
車両搭載用アンテナは設置場所について多くの制約がある。車外に設置するタイプのアンテナは安定した性能が得られるが、一方で車両の外観を損ねてしまうために好ましくない。
【０００３】
車両の外観を損ねないアンテナの代表的なものとして窓上に設置されたアンテナが挙げられる。しかしながら、窓ガラスの影響を受けるためアンテナを自由空間に置いた場合と比べて動作周波数がずれ、設計が難しい。また、車外だけでなく車内方向にも指向性を持つため、放射又は受信効率が悪く、車内からの反射波により放射パターンも劣化する。いずれのアンテナを用いるにせよ、車体上に表面電流が流れ、アンテナの指向特性が、単独の場合に比べて設計通りとはならず、劣化することになる。この他の制約として、車種ごとにボディー形状が大きく異なるため、所望の指向特性を得るために、アンテナ形状や設置位置を調整する必要がある。
【０００４】
上記問題を解決する方法としてEBG (Electromagnetic Band-Gap)による反射板が考えられる。通常の導体反射板と異なりEBG は入射波を同相で反射するため、反射板として用いる際にアンテナとの間に距離が必要なく、低姿勢アンテナを実現できる。
【０００５】
このようなEBG については様々なものが提案されており、代表的なものとして非特許文献１、２、３、４に記載の構成がある。
【０００６】
【非特許文献１】D ． Sievenpiper， L． Zhang， F． J． Broas， N． G． Alexoplous ， and E． Yablonovitch ，”High-Impedance Electromagnetic Surfaces with a Forbidden Frequency Band ，” IEEE Trans ． Microwave Theory Tech．， vol．47， no ．11， pp ．2059-2074 ， Nov． 1999 ．
【非特許文献２】G ． Goussetis， A． P． Feresidis， and J． C． Vardaxoglou，”Tailoring the AMC and EBG Characteristics of Periodic Metallic Arrays Printed on Grounded Dielectric Substrate，” IEEE Trans ． Antennas Propag．， vol．54， no ．1 ， pp ．82-89 ， Jan． 2006 ．
【非特許文献３】K ． -P ． Ma ， K． Hirose ， F． -R ． Yang ， Y． Qian ， and T． Itoh ， "Realisation of Magnetic Conducting Surface Using Novel Photonic Bandgap Structure ，" Electronics Letters ， vol．34， no ．21， Oct． 1998 ．
【非特許文献４】J ． McVay， N． Engheta， and A． Hoorfar， "High Impedance Metamaterial Surfaces Using Hilbert-Curve Inclusions ，" IEEE Trans． Microwave and Components Letters ， vol．14， no ．3 ， March 2004 ．
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記文献では、多数の区画された導体パッチと、各導体パッチの中心部で、誘電体基板の裏面の接地導体に接続されるビアとを有したもの、又は、誘電体の表面に矩形の導体パッチを形成し、裏面に一様な導体を形成したものである。このため、これらの電波反射板は、必然的に、不透明であった。
このため、たとえば、車両の窓ガラスに、この反射板を取り付けると、運転者の視界を損ねるため、この反射板は、透明部材に設けるには望ましくなかった。
また、アンテナを、たとえば、車両に取り付ける場合には、車両の筐体からの反射の影響を受ける。このため、アンテナを車両に取り付けた状態では、アンテナを単独で設計した指向特性が得られず、乱れた指向特性となっていた。したがって、アンテナを実際に取り付けた状態で、所望の指向特性が得られるように、アンテナを設計する必要があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決するために成されたものであり、透明体にも取り付けが可能で、視界を遮らない電波反射板を実現することである。
また、他の目的は、アンテナを実際に車両などの物体に取り付けた場合にも、所望の設計した初期の指向特性が得られるアンテナを実現することである。
また、他の目的は、曲面にも取り付けが可能な電波反射板やアンテナを実現することである。
さらに、他の目的は、Ｅ面無指向性アンテナを実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するためには、以下の手段が有効である。
第１の発明は、誘電体基板と、該誘電体基板の第１の面に形成された導体グランド層と、第１の面と反対側の第２の面に形成され、導体パターンが周期的に配置されたFSS (Frequency Selective Surface) 層とから成る電波反射板において、誘電体基板を可視光に対して透明な材料で形成し、導体グランド層とFSS 層とを、メッシュ状に形成したことを特徴とする電波反射板である。
【００１０】
ここで、誘電体基板は、可視光線に対して透光性を有したものである。必ずしも柔軟性は必要ではないが、誘電体基板を柔軟性を有した材料とすることで、本電波反射板を車両の窓などの曲面にも貼付することができる。また、第２の発明のように、誘電体基板を透光性と柔軟性を持たせるためには、高分子フィルムで構成することが望ましい。また、FSS 層の周期的な導体パターンの単位パターンは、矩形のパッチで形成されていることが望ましいが、それには限定されない。周期性は、平面上の直交する２軸方向（たとえば、直交座標系でのｘ、ｙ軸、極座標系での方位角方向θと径方向ｒなどである）について周期性を有するものである。FSS 層の周期的な導体パターンは、矩形の他、矩形の中央に誘電体基板の裏面の導体グランド層に接続したビアホールを有した形状、ＰＢＧ、ヒルベルトカーブ、ピアノカーブなどを用いることができる。導体グランド層とFSS 層の単位パターンは、メッシュ状の導体で形成されている。このメッシュは、相互に垂直な２方向に伸びた線導体から成る格子状メッシュの他、単位パターンの外周形状に相似な多重の同心形状であっても良い。この場合には、線導体が交わらないことになる。たとえば、単位パターンが矩形であれば、多重で同心の長方形の線導体で構成される。また、矩形の対角線に沿って、直交する２直線を平行移動させて形成されるメッシュであっても良い。
【００１１】
ＰＢＧ、ヒルベルトカーブ、ピアノカーブであれば、この曲線を平行移動させて形成されるメッシュなどを用いることができる。メッシュの間隔は一定であっても、不等間隔であっても良く、誘電体基板の周辺に向かうに連れて、メッシュを構成する導体線の間隔が細かくなるようにしても良い。導体グランド層のメッシュも同様に格子状や、上記したその他のメッシュ構造を採用することができる。また、導体グランド層のメッシュの導体線の間隔は不等間隔でも、誘電体基板の周辺に向かうに連れて、線間隔が細かくなるものであっても良い。FSS 層や導体グランド層は、一様に銅を誘電体基板上に蒸着した後、フォトリソグラフィを用いてエッチングにより、メッシュ状で周期性ある導体パターンに形成すれば良い。FSS 層と導体グランド層とがメッシュ状に形成されており、誘電体基板が可視光に対して透明であることから、この電波反射板を透明部材、たとえば、窓に貼付しても、透光性を阻害することがない。
【００１２】
第３の発明は、第２の発明において、FSS 層を外側にして、誘電体基板の両端辺を接続して、導体パターンの周期性を保持して筒状に形成したことを特徴とする。
この場合には、円筒状の電波反射部材を構成することができ、車両のピラーなどの柱状物体に、この電波反射部材を巻き付けて使用することができる。そして、この円筒状の電波反射部材の近くにアンテナを設けることで、実際に設置されたアンテナの指向特性を、設計通りの特性とすることができる。
【００１３】
第４の発明は、第１又は第２の発明の電波反射板のFSS 層上に、FSS 層と絶縁されて配設された導体パターンから成る放射素子層を有するアンテナである。
電波反射板を単独で用いる場合には、この電波反射板に近接してアンテナを設けることで、実際に物体に設置しても、アンテナの指向特性を乱れないようにすることができる。本第４の発明は、電波反射板と一体的に形成されたアンテナである。このアンテナを用いると、実際に物体に設置した場合に、設計通りの理想的な指向特性を得ることができる。FSS 層上に絶縁された状態で導体パターンから成るアンテナ素子層を形成するには、アンテナの導体パターンを形成する領域だけ、FSS 層の上に絶縁膜を塗布して、その上に、アンテナの導体パターンを形成する方法がある。また、第６の発明のように、高分子フィルムを用いる方法とがある。                                                          
【００１４】
第５の発明は、第３の発明の電波反射板のFSS 層上に、FSS 層と絶縁されて配設された導体パターンから成るアンテナ素子層を有するアンテナである。すなわち、アンテナ素子層を外側にした筒状のアンテナとなる。
【００１５】
第６の発明は、アンテナ素子層は、透光性と柔軟性を有する高分子フィルムから成る誘電体薄膜上に形成され、誘電体薄膜が、FSS 層上に接着されていることを特徴とする。
本発明は、アンテナ素子層を透光性と柔軟性を有する誘電体薄膜上に形成して、FSS 層上に接着したことが特徴である。これにより、FSS 層とアンテナ素子層との絶縁分離が可能となり、指向特性の良好な独創的なアンテナとすることができる。
【００１６】
第７の発明は、第４乃至第６の発明の何れか１の発明において、アンテナ素子層の導体パターンは、メッシュ状に形成されていることを特徴とする。
すなわち、アンテナ素子層もメッシュ状とすることで、アンテナの透明性を向上させることができる。
【００１７】
第８の発明は、第５の発明において、アンテナ素子層は、その偏波方向が、筒状の軸に垂直な方向となるように配設されていることを特徴とする。
これにより、無指向性アンテナを実現することができる。
【００１８】
第９、１０の発明は、導体グランド層とFSS 層のメッシュ状は、その導体の線幅又は間隔が不均一に構成されていることを特徴とする。
たとえば、第１１、１２の発明のように、FSS 層のメッシュ状は、誘電体基板の周辺に向かう程、間隔が狭くなるようにすることで、使用帯域を拡大することができる。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明によると、透明な電波反射板を構成することができる。したがって、車両の窓などの透明部材に、この電波反射板を貼付しても、視認性を低下させることがない。
また、第２の発明によると、電波反射板は柔軟性を有したものとなるので、車両の窓やボディなどの曲面に、この電波反射板を貼付することができ、使用性が拡大する。
また、第３の発明によると、筒状の電波反射部材とすることができるので、たとえば、車両のピラーなどの柱状物体に、この電波反射板を巻き付けて使用することができ、使用性が向上する。
また、第４、５の発明によると、電波反射板の前面にアンテナ素子層が形成されているので、アンテナの指向特性を、設置する物体の影響のない理想的な設計上の指向特性とすることができる。
また、第６の発明によると、曲面にも貼付できるアンテナとなるので、使用性が向上する。
【００２０】
また、第７の発明によると、アンテナ素子層の導体パターンもメッシュ状に形成されているので、透明なアンテナを実現することができる。したがって、車両の窓に貼付しても視認性を損なわないアンテナとすることができる。
また、第８の発明によると、Ｅ面放射特性を無指向性とすることができる。したがって、本アンテナによると、全方位から到来する電波を受信でき、また、全方位に電波を放射することができる。
また、第９の発明によると、アンテナを近接して設けた場合において、アンテナの周波数特性を改善することができる。
また、第１０の発明によると、アンテナの周波数特性を改善することができる。
また、第１１の発明によると、FSS 層の共振周波数における電流分布を一様に近づけることができ、アンテナを近接して設置した場合に、アンテナの動作帯域を拡大することができる。
また、第１２の発明によると、FSS 層の共振周波数における電流分布を一様に近づけることができ、アンテナの動作帯域を拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明を具体的な実施例に基づいて説明する。本発明は、以下の具体的な実施例に限定されるものではなく、その具体的な実施例により想起される全範囲を含むものである。
【実施例１】
【００２２】
図１に示すように、本実施例に係る電波反射板１０は、動作周波数２．４ＧＨｚに対して、入射波に対して同相で反射するように設計されている。電波反射板１０は、比誘電率３．０、厚さ０．２５ｍｍの長さ３００ｍｍ、幅１７０ｍｍの矩形のポリエチレンフィルムから成る誘電体基板１２と、誘電体基板１２の第２の面１２ａ上に形成された銅導体から成るFFS 層１４と、誘電体基板１２の第１の面１２ｂ上に形成された導体グランド層１６とから成る。誘電体基板１２は、表面にFFS 層１４を形成した厚さ０．１２５ｍｍのポリエチレンフィルムの裏面と、表面に導体グランド層１６を形成した厚さ０．１２５ｍｍのポリエチレンフィルムの裏面とを貼り合わせて形成されたものである。本実施例では、製造の容易性からこのような構成を採用しているが、一枚のフィルムの一方の面にFFS 層１４を形成し、他方の面に導体グランド層１６が形成されたものであっても良い。FFS 層１４は、誘電体基板１２の第２の面１２ａ上に一様な厚さに銅を蒸着して、一辺の長さＬが４１．５ｍｍ、周期Ｄが４５ｍｍ、間隔３．５ｍｍ、多数の矩形でメッシュ状のパッチ１４１を形成したものである。１つのパッチ１４１のメッシュ形状は、図２に示すように、線幅Ｔが１０μｍ、周期Ｓが２００μｍ、の格子状に形成されている。また、導体グランド層１６も、誘電体基板１２の第１の面１２ｂ上の全体に一様に、図２に示すように、同様な幅、線幅Ｔが１０μｍ、周期Ｓが２００μｍの格子状に、形成されている。FFS 層１４及び導体グランド層１６の導体のメッシュ状は、銅を厚さ３０μｍに蒸着した後に、図２に示すような格子状にエッチングして、形成された。
【００２３】
この電波反射板１０の反射波の位相の周波数特性を図３に示す。反射波の位相は、入射波に対する位相の変化量を示している。２．４ＧＨｚにおいて、入射波に対して−１５度の位相で反射し、２．３９９５ＧＨｚで入射波に対して同位相で反射していることが理解される。これにより、ほぼ設計周波数に対して、同相反射が実現されていることが分かる。
【実施例２】
【００２４】
本実施例は、動作周波数を５．８ＧＨｚにして設計したものである。電波反射板１０の厚さ、大きさ、比誘電率は実施例１と同一である。FFS 層１４の多数の矩形のパッチは、図に示す一辺の長さＬを１５．５ｍｍ、周期Ｄを１８．０ｍｍ、間隔２．５ｍｍとした。入射波の位相に対する反射波の位相の周波数特性を図４に示す。５．８ＧＨｚにおいて、入射波に対して同相の反射が得られた。
【実施例３】
【００２５】
本実施例は、アンテナに関するものである。動作周波数は、２．４ＧＨｚに設計されている。図５に示すように、厚さ０．２５ｍｍ、長さ１１０ｍｍ、幅４１ｍｍ、比誘電率が誘電体基板１２と同一の３．０のポリエチレンフィルムから成る誘電体薄膜２２上に導体薄膜のアンテナ素子層２４を形成した。誘電体薄膜２２は、０．１２５ｍｍの２枚のポリエチレンフィルムの裏面を張り合わせたものである。１枚のポリエチレンフィルムの表面に、リング状の第１薄膜導体２４１が形成されている。また、他のポリエチレンフィルムの表面に、第１薄膜導体２４１と電磁結合するように、リング状の第２薄膜導体２４２、第３薄膜導体２４３が形成されている。これらの３つの第１薄膜導体２４１、第２薄膜導体２４２、第３薄膜導体２４３がアンテナ素子層２４を構成している。第１薄膜導体２４１は、給電点Ｐ１、Ｐ２を有し、その給電点と１８０度を成す円上に、電圧可変リアクタンス素子（たとえば、逆バイアスされたバリキャップダイオード）＃１が設けられている。また、第２薄膜導体２４２及び第３薄膜導体２４３には、各薄膜導体の中心点を通る直線上（ｙ軸）上において、それぞれ、１８０度の位置関係に、電圧可変リアクタンス素子＃２、＃３及び電圧可変リアクタンス素子＃４、＃５が配設されている。
【００２６】
各リング状の薄膜導体の中心点間の距離Ｇa は３１．３ｍｍ、リング形状の薄膜導体の幅Ｌa は１．５ｍｍ、直径Ｈa （アンテナ素子層２４の幅）は３９．８ｍｍ、３つのリングの一端から他端までの距離Ｗa （アンテナ素子層２４の長さ）は１０２．３ｍｍである。各リング形状の薄膜銅導体は、線幅１０μｍ、間隔２０μｍの同心円状のメッシュ状に形成されている。
【００２７】
このようなリング形状の第１、第２、第３薄膜銅導体２４１、２４２、２４３から成るアンテナ素子層２４は、電圧可変リアクタンス素子に印加する電圧分布により、指向性が変化できるものである。この技術は、本件出願人により出願された特開２００６−３３９７６９に記載されている。
【００２８】
このような構成のアンテナ素子層２４の形成された誘電体薄膜２２を、実施例１で示された上述した図１に示す構成の電波反射板１０の上に、接合した。ただし、この時のパッチ１４１は、５行７列に構成されている。これにより、指向性可変アンテナを構成した。このアンテナの指向特性を図６に示す。図６は、電圧可変リアクタンス素子＃１〜＃５のリアクタンスｘ１〜ｘ５が図７に示す値となるように、印加電圧を制御した時の指向特性である。誘電体基板１２の前方にのみ指向性を有するアンテナが実現されていることが理解される。また、所望の設計角度−３０度、０度、３０度の方向にのみ指向性を有した特性となっている。このことから、このアンテナは、誘電体基板１２のアンテナ素子層２４が貼付されていない裏面側には、指向性を有していないので、このアンテナを自動車の窓に取り付けた場合にも、車室内での導電性筐体により反射される電波を受信することや、車室内側へ電波が放射されることが防止される。また、図６の特性から明らかなように、車両にアンテナを取り付ける前の指向特性が維持され、車両にアンテナを取り付けても指向特性が乱されることがないことが分かる。
【実施例４】
【００２９】
実施例３と同様な構成のアンテナを作成した。この実施例のアンテナは、動作周波数を５．８ＧＨｚに設定した。第１、第２、第３薄膜銅導体２４１、２４２、２４３の寸法や中心間距離などの配置関係と、電波反射板１０のパッチ１４１の寸法を除いて、電波反射板１０、アンテナ素子層２４の構成は、上記実施例３と同一である。実施例４では、各リング状の薄膜導体の中心点間の距離Ｇa は１２．９ｍｍ、リング形状の薄膜導体の幅Ｌa は０．８ｍｍ、直径Ｈa （アンテナ素子層２４の幅）は１６．５ｍｍ、３つのリングの一端から他端までの距離Ｗa （アンテナ素子層２４の長さ）は４３．３ｍｍである。また、電波反射板１０のパッチ１４１の寸法は、実施例２と同一とした。すなわち、FFS 層１４の多数の矩形のパッチは、図に示す一辺の長さＬを１５．５ｍｍ、周期Ｄを１８．０ｍｍ、間隔２．５ｍｍとした。パッチの数は、５行７列である。このアンテナも、図６に示すような指向特性が得られた。
【実施例５】
【００３０】
次に、実施例５にかかるアンテナについて説明する。このアンテナは、実施例３のリング状のアンテナに代えて、ダイポールアンテナを用いたものである。本実施例は、動作周波数は２．４ＧＨｚで設計されている。図８に示すように、誘電体薄膜２６は、０．１２５ｍｍのポリエチレンフィルムで形成されており、その表面に、図８に示すダイポールアンテナであるアンテナ素子層２８が形成されている。アンテナ素子層２８は、長さＬ1 が波長／４の３１．２５ｍｍ、幅Ｗ1 を１５．５ｍｍとした。メッシュ状は、線幅１０μｍ、間隔２００μｍの格子状とした。このアンテナ素子層２８が形成された誘電体薄膜２６のアンテナ素子層２８が形成されていない裏面を、図１に示す電波反射板１０上に貼り付けた。この実施例では、電波反射板１０のパッチ１４１は、長さＬが３６．７ｍｍ、周期Ｄは４１．０ｍｍ、間隔が４．３ｍｍ、７行４列とした。誘電体基板１２の厚さは２．０ｍｍ、比誘電率は３である。図９に示すように、このアンテナをパッチの行方向を円周方向、列方向を軸方向として、アンテナ素子層２８が外側となるようにして、円筒形状に形成して、パッチ１４１が円周方向に周期性を有するようにした。
【００３１】
このアンテナのＥ面指向特性を図１０の曲線Ｂに示す。電波反射板１０を用いることなく、図８（ａ）のダイポールアンテナのみの指向特性を図１０の曲線Ａに示す。ダイポールアンテナを円筒にしただけの場合には、軸に垂直な面において、８の字の指向特性を有している。しかし、本実施例のように電波反射板１０の上にダイポールアンテナを形成して、円筒に形成した場合には、軸に垂直な断面において、等方性、すなわち、無指向な特性を有していることが分かった。
【実施例６】
【００３２】
本実施例は、図１１に示すように、FSS 層１４のパッチ１４１のメッシュが誘電体基板１２の中心点Ｏに近いほどメッシュの間隔が粗く、誘電体基板の周辺部１２１に向かうに連れて、細かくなるように構成してたものである。４隅にあるパッチ１４１ａ、ｂ、ｃ、ｄは、メッシュ間隔のパターンが同一で、最も細かくなっている。また、これらのパッチも中心Ｏに近い程、メッシュの間隔が粗くなっている。また、次に、中心Ｏに近い位置に存在するパッチ１４１ｅ〜ｊのメッシュは、中程度の粗さとなっており、こられのパッチにおいても、中心Ｏに近い程、メッシュの間隔は次第に粗くなっている。中心Ｏに最も近いパッチ１４１ｋ、１４１ｌが、最も粗くなっており、さらに、これらのパッチにおいても、中心Ｏに近づく程、粗くなっている。このメッシュの最も粗い所の間隔は、最も細かい所の間隔の５倍とした。この間隔の差異に関して、最も荒い所の間隔を最も細かい所の間隔の２〜１０倍程度にすることができる。そして、このFSS 層１４の上に、実施例３で用いた、３つのリング状の導体パターンから成るアンテナ層を有した誘電体薄膜を貼付して、指向性可変アンテナを形成した。このアンテナにおける動作周波数は、２．４ＧＨｚを中心として、２．３５ＧＨｚ〜２．４５ＧＨｚの範囲で動作可能とすることができた。
【実施例７】
【００３３】
本実施例は、FSS 層１４の導体パターンを図１２（ａ）に示すピアノ曲線、（ｂ）に示すヒルベルト曲線で構成したものである。図では、２重のメッシュが示されているが、実際には、ｎ重（ｎは２以上）の相似形状を繰り返したメッシュに形成されている。このような電波反射板であっも、入射波に対して同相で反射させることができる。また、この誘電体基板のFSS 層１４の上に、図５に示すリング形状の指向性可変アンテナ層を形成した誘電体薄膜を貼付した。また、FSS 層１４の上に、図８に示す構成のダイポールアンテナから成るアンテナ層を形成した誘電体薄膜を貼付した。このような構成によっても、指向性の良好なアンテナを形成することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明は、可視光に対して透明な電波反射板、アンテナに用いることができ、特に、車両用の電波反射板、アンテナに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の具体的な実施例１に係る電波反射板の構成を示した斜視図。
【図２】同実施例のFSS 層における１つのパッチのメッシュ構造を示した平面図。
【図３】同実施例の電波反射板における動作周波数２．４ＧＨｚでの反射波の位相の周波数特性。
【図４】実施例２の電波反射板における動作周波数５．８ＧＨｚでの反射波の位相の周波数特性。
【図５】実施例３のアンテナのアンテナ素子層を示す構成図。
【図６】同実施例のアンテナの指向特性。
【図７】同実施例のアンテナの図６の指向特性を得るための可変リアクタンスの値を示し表図。
【図８】実施例５のアンテナのアンテナ素子層を示す構成図。
【図９】同実施例のアンテナの構成を示した斜視図。
【図１０】同実施例のアンテナの指向特性。
【図１１】実施例６のアンテナのFSS 層のパッチのメッシュ構造を示した平面図。
【図１２】実施例７のアンテナのFSS 層のパッチのメッシュ構造を示した平面図。
【符号の説明】
【００３６】
１０…電波反射板
１２…誘電体板
１４…FSS 層
１６…導体グランド層
２２…誘電体薄膜
２４…アンテナ素子層
２４１…第１薄膜銅導体
２４２…第２薄膜銅導体
２４３…第３薄膜銅導体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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