(57)【要約】【課題】本発明は、放射要素を有するパッチアンテナを動作させる方法を提供する。【解決手段】放射パッチは励起され、所望の周波数において高次でのみ円偏波放射ビームを生成する。このことは、放射要素が放射要素に対して垂直な軸から離れるようにチルトされた放射ビームにより小さい表面積を有することを可能にする。それ故、そのパッチアンテナは、比較的小さい“足跡”及び低い仰角におけるＳＤＡＲＳ衛星からの優れたＲＦ信号受信を与える。【選択図】図２
2008141766.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所望の周波数においてパッチアンテナを動作させる方法であって、前記パッチアンテナは導電性材料を有する放射要素を有する、方法であり：
前記放射要素を励起することにより前記所望の周波数において高次モードにおいてのみ円偏波放射ビームを生成する段階；
を有する方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、前記高次モードは横磁界モードとして更に規定される、方法。
【請求項３】
請求項１に記載の方法であって、前記高次モードはＴＭ２２モードとして更に規定される、方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、前記放射要素に対して垂直な軸から少なくとも２０°のオフセットの角度で前記放射ビームにおいて最大ゲインを得る段階を更に有する、方法。
【請求項５】
請求項１に記載の方法であって、前記放射要素に対して垂直な軸から少なくとも３５°のオフセットの角度で前記放射ビームにおいて最大ゲインを得る段階を更に有する、方法。
【請求項６】
請求項１に記載の方法であって、前記放射要素に対して垂直な軸に沿って前記放射ビームにおいてヌルを確立する段階を更に有する、方法。
【請求項７】
請求項１に記載の方法であって、少なくとも１つの位相シフト信号を生成するように、ベース信号の位相をシフトさせる段階を更に有する、方法。
【請求項８】
請求項７に記載の方法であって、前記パッチアンテナは、前記放射要素に電気的に接続されている複数の給電線を更に有し、各々の給電線は給電ポートにおいて前記放射要素に電気的に接続されていて、前記複数の給電ポートの少なくとも一を介して前記放射要素に前記ベース信号と、他の給電ポートの少なくとも一を介して前記放電要素に前記少なくとも１つの位相シフト信号とを給電する段階を更に有する、方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、少なくとも１つの位相シフト信号を生成するように、ベース信号の位相をシフトさせる前記段階は、第１位相シフト信号を生成するように、９０°だけ前記ベース信号の位相をシフトさせる段階により更に規定される、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記複数の給電線は、第１給電ポートにおいて前記放射要素に電気的に接続されている第１給電線、第２給電ポートにおいて前記放射要素に電気的に接続されている第２給電線、第３給電ポートにおいて前記放射要素に電気的に接続されている第３給電線、及び第４給電ポートにおいて前記放射要素に電気的に接続されている第４給電線として更に規定され、前記４つの給電ポートは、前記第３給電ポートと対角線において反対側の前記第１給電ポートにより正方形の角を規定し、前記給電する段階は、前記第１給電ポート及び第３給電ポートを介して前記ベース信号を給電する段階、並びに前記第２給電ポート及び第４給電ポートを介して前記第１位相シフト信号を給電する段階として更に規定される、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、パッチアンテナの動作方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
衛星ディジタルオーディオ無線サービス（ＳＤＡＲＳ）事業者は、地上の受信アンテナに戻るようにして、ＲＦ信号、特に、円偏波ＲＦ信号を放送するように、衛星を用いている。衛星とアンテナとの間の仰角は、衛星の位置及びアンテナの位置に応じて変えることが可能である。大陸としての米国においては、この仰角は、水平方向から２０°程度に小さいことが可能である。それ故、ＳＤＡＲＳ事業者の仕様においては、水平方向から２０°程度の小さい仰角において比較的大きいゲインを必要とする。
【０００３】
ＳＤＡＲＳ受信は自動車において主に望ましいものである。ＳＤＡＲＳに準拠しているアンテナは、自動車の屋根に備えられている、しばしば体積の大きい鈍角の装置である。ＳＤＡＲＳに準拠しているパッチアンテナは、典型的には、ＳＤＡＲＳ  ＲＦ信号の有効な波長の１／２に略等しい側部を有する正方形形状の放射要素を有する。それらのパッチアンテナはまた、放射要素の表面積より大きい表面積を有する正方形形状のグランドプレーンを有する。パッチアンテナが自動車の窓に備えられているとき、放射要素及びグランドプレーンにより規定される大きい“足跡（ｆｏｏｔｐｒｉｎｔ）”がしばしば、運転者の視界を遮る。それ故、それらのパッチアンテナは、典型的には、自動車の窓には備えられていない。
【０００４】
ＲＦ信号を受信するようにパッチアンテナを動作させる種々の方法が、当該技術分野において知られている。そのような方法の例については、Ｓｈｉｂａｔａ等による米国特許第４，８８７，０８９号明細書及びＳｏｌｏｍａｎ等による米国特許第６，２５２，５５３号明細書に開示されている。
【０００５】
米国特許第４，８８７，０８９号明細書においては、放射要素を有するパッチアンテナの動作方法について開示されている。その方法は、スイッチング機構を用いて、第１ポートか又は第２ポートのどちらかにおいて放射要素に信号を給電する段階を有する。その方法はまた、高次モードで水平偏波（即ち、直線偏波）放射ビームを生成する段階を有する。米国特許第４，８８７，０８９号明細書におけるパッチアンテナは、円偏波放射ビームを生成せず、それ故、衛星からの円偏波ＲＦ信号の放送の受信において殆ど値を有しない。
【０００６】
米国特許第６，２５２，５５３号明細書においてはまた、放射要素を有するパッチアンテナの動作方法について開示されている。その方法は、少なくとも１つの位相シフト電磁信号を生成するように、ベース信号の位相をシフトさせる段階を有する。その方法においては、放射要素の側部給電ポートにベース信号及び位相シフト信号を給電する段階、及び放射要素の中央給電ポートにベース信号を給電する段階が続く。その方法はまた、基本モード及び高次モードにおいて円偏波放射ビームを生成する段階を有する。米国特許第６，２５２，５５３号明細書のパッチアンテナは、高次モードにおいてのみ円偏波放射ビームを生成しない。その結果、放射要素により規定される表面積はかなり大きい。
【０００７】
低い仰角において衛星からのパッチアンテナが自動車の窓のような、ガラス製の斜めの窓枠に備えられているとき、低い仰角において衛星からの円偏波ＲＦ信号の受信を支援するパッチアンテナの動作方法を導入する可能性が残されている。また、他の従来のパッチアンテナに比べて、アンテナの放射要素の必要な“足跡”を著しく減少させるパッチアンテナの動作方法を導入する可能性が残されている。
【特許文献１】米国特許第４，８８７，０８９号明細書
【特許文献２】米国特許第６，２５２，５５３号明細書
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、所望の周波数におけるパッチアンテナの動作方法を提供する。そのパッチアンテナは導電性材料を有する放射要素を有する。その方法は、放射要素を励起することにより所望の周波数において高次モードでのみ円偏波放射ビームを生成する段階を有する。
【０００９】
高次モードでのみ円偏波放射ビームを生成することにより、放射ビームの最大ゲインは、放射要素に対して垂直な軸から離れるようにチルトされている。このチルトの効果は、低い仰角において衛星から円偏波ＲＦ信号を受信するように試みるとき、かなり有利である。更に、高次モードでのみ円偏波放射ビームを生成することにより、放射要素の寸法は、多くの従来技術の放射要素に比べてかなり小さい。このことは、自動車の窓において放射要素を備えることを希望する自動車製造業者及び供給業者にとってかなり好ましく、ガラスを通しての運転者の良好な視認性を尚も維持することができる。
【００１０】
本発明の他の有利点については、下記において明らかになり、添付図に関連付けて考慮するとき、以下の詳細な説明を参照することにより更に理解することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
複数の図を参照するに、同じ参照番号は、複数の図を通して対応する構成要素を示し、パッチアンテナ２０及び関連する動作方法について開示されている。
【００１２】
アンテナ２０の動作方法について、アンテナ２０についての好適な構造の実施形態を参照してここで説明する。当業者は、デザイン及び構成において好適な実施形態のアンテナと異なる代替の実施形態の他のアンテナにより、その方法が実行されることが可能であることを理解することができる。それ故、ここで挙げているアンテナ２０の構造は、限定的なものとして理解されるべきではない。
【００１３】
好適な実施形態においては、アンテナ２０は、衛星から円偏波無線周波数（ＲＦ）信号を受信するように用いられることが可能である。具体的には、アンテナ２０は、例えば、ＸＭ（登録商標）衛星無線又はＳＩＲＩＵＳ（登録商標）衛星無線等の衛星ディジタルオーディオ無線サービス（ＳＤＡＲＳ）事業者により生成される信号のような左旋円偏波（ＬＨＣＰ）ＲＦ信号を受信する。しかしながら、アンテナ２０はまた、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）ＲＦ信号を受信することが可能であることを当業者は理解することができる。更に、ＬＣＨＰ及び／又はＲＨＣＰ  ＲＦ信号を受信することに加えて、アンテナ２０はまた、円偏波ＲＦ信号を送信するように用いられることが可能である。アンテナ２０については、下記においては、主に、ＬＨＣＰ  ＲＦ信号を受信することに関して説明するが、このことは、限定的なものとしては決して読まれるべきでない。
【００１４】
図１を参照するに、アンテナ２０は、好適には、自動車２４の窓と一体化されている。この窓２２は、屋根の一部（ガラスの屋根のような）、リアウィンドウ（後部窓）、フロントウィンドウ（前部窓）又は自動車２４の何れかの他の窓であることが可能である。ここで説明するようなアンテナは、自動車２４の屋根又は自動車２４のサイドミラー等の板金部分のような、自動車における他の場所に位置付けられることが可能である。アンテナ２０はまた、例えば、ビルディングのような、自動車とは全く別の他の状況下で実施される、又は無線受信器に組み込まれることが可能である。リアウィンドウ２２及びフロントガラスは各々、典型的には、ある角度で自動車に備えられ、それ故、それらは、地面（即ち、地球の表面）に対して平行でない面を規定する。それ故、それらの種類の窓２２において備えられているアンテナ２０はまた、地面に対して平行ではない。
【００１５】
窓２２は、好適には、ガラスの少なくとも１つの窓枠２８を有する。窓枠２８のガラスは、好適には、自動車用ガラス及びソーダライムシリカガラスであり、それらのガラスは、自動車２４のガラスの窓枠で用いるとして知られている。ガラスの窓枠２８はアンテナ２０のレドームとして機能する。それ故、ガラスの窓枠２８は、下記で説明するように、自動車２４の外側に存在する湿気、風、ダスト等からアンテナ２０の他の構成要素を保護することができる。ガラスの窓枠２８は、１．５乃至５．０ｍｍの範囲内の、好適には、３．１ｍｍの厚さを規定する。ガラスの窓枠２８はまた、５乃至９の範囲内の、好適には７である比誘電率を有する。勿論、窓２２は、２つ以上のガラス２８の窓枠を有することが可能である。当業者は、自動車の窓２２、特に、フロントガラスは、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）の層を挟んでいる２つのガラスの窓枠を有することを理解している。
【００１６】
ここで、図２を参照するに、アンテナ２０は、更に下記で説明する導電性材料を有する放射要素３０を有する。当業者は、放射要素３０をまた、一般に、“パッチ”又は“パッチ要素”という。放射要素３０は、好適には、一般に、矩形形状、具体的には、正方形形状を規定する。好適な実施形態の放射要素３０の各々の側部の長さは、アンテナ２０により受信されるＲＦ信号の有効波長λの約１／４である。ＳＤＡＲＳにより送信されるＲＦ信号は、２．３２ＧＨｚ乃至２．３４５ＧＨｚの範囲内の周波数を有する。具体的には、ＸＭ無線は２．３３８ＧＨｚの中心周波数において放送する。それ故、放射要素３０の各々の側部の長さは約２４ｍｍである。しかしながら、当業者は、好ましい周波数及び他の条件に基づいて放射要素が代替の形状及びサイズを規定する、代替の実施形態を得ることができる。
【００１７】
アンテナ２０はまた、銅のような導電性材料を有する接地面３２を有することが可能であるが、それに限定されるものではない。接地面３２は、放射要素３０に対して実質的に平行に且つ放射要素から距離を置いて備えられている。接地面３２はまた、一般に、矩形形状を、具体的には、正方形形状を規定することが好ましい。好適な実施形態においては、接地面３２の寸法は、好適には、６０ｍｍｘ６０ｍｍである。しかしながら、種々の形状及びサイズを有する接地面３２が実施されることが可能である。
【００１８】
少なくとも１つの誘電層３４は、放射要素３０と接地面３２との間に備えられている。別の方法においては、少なくとも１つの誘電層３４は放射要素３０と接地面３２との間に挟まれている。少なくとも１つの誘電層３４の好適な実施形態については、下記において詳述する。
【００１９】
好適な実施形態においては、図３に示すように、窓２２のガラスの窓枠２８は放射要素３０を支持している。ガラスの窓枠２８は、ガラスの窓枠２８に接着される、それに貼り付けられる又はそれに接着される放射要素３０により、放射要素３０を支持する。好適には、放射要素３０は、ガラスの窓枠２８に直接備えられていて、当業者が知っている焼く技術により硬化される導電性材料としての銀ペーストを有する。代替として、放射要素３０は、接着剤を用いてガラスの窓枠２８に接着される、例えば、銅又はアルミニウム等の平らな金属を有することが可能である。
【００２０】
ここで、図４を参照するに、好適な実施形態のパッチアンテナ２０はまた、複数の給電線３５を有する。各々の給電線３５は、給電ポート４３において放射要素３０に電気的に接続されている。各々の給電ポート４３は、各々の給電線３５の端点又は端子として規定される。好適な実施形態においては、給電ポート４３は放射要素３０と接していない。それに代えて、給電ポート４３と放射要素３０との間を電磁的に結合することにより電気的接続が形成されている。しかしながら、代替の実施形態においては、給電ポート４３（及び、したがって、給電線３５）は、放射要素３０と直接、接するようにされることが可能である。
【００２１】
好適な実施形態においては、４つの給電ポート４４、４６、４８、５０において放射要素３０と電気的に接続している４つの給電線３６、３８、４０、４２を有するアンテナ２０が実施されている。具体的には、第１給電線３６は、第１給電ポート４４において放電要素３０に電気的に接続され、第２給電線３８は、第２給電ポート４６において放電要素３０に電気的に接続され、第３給電線４０は、第３給電ポート４８において放電要素３０に電気的に接続され、そして第４給電線４２は、第４給電ポート５０において放電要素３０に電気的に接続されている。
【００２２】
好適な実施形態の給電ポート４４、４６、４８、５０は、給電ポート４４、４６、４８、５０が正方形形状の角を規定するように互いに関連するように備えられている。勿論、正方形形状は、給電ポート４４、４６、４８、５０間の物理的関係を容易に示すための単なる仮定的構成である。好適な実施形態の給電ポート４４、４６、４８、５０がまた、正方形の対角線に等しい直径及び隣接する給電ポート４４、４６、４８、５０からの円形形状の周に沿って、略等距離の各々の給電ポート４４、４６、４８、５０により円形形状を規定することを、当業者は理解している。ラベリングにおいて容易にするように、給電ポート４４、４６、４８、５０は、左上から開始して、正方形形状又は円形形状の周りにおいて反時計方向に連続的に割り当てられている。例えば、正方形形状の左上の角における給電ポート４３が第１給電ポート４４である場合、第２給電ポート４６は左下の角にあり、第３給電ポート４８は右下の角にあり、そして第４給電ポート５０は右上の角にある。
【００２３】
好適な実施形態のアンテナ２０はまた、ベース信号の位相をシフトさせる少なくとも１つの位相シフト回路５１を有する。好適な実施形態においては、ベース信号は、アンテナ２０から低ノイズ増幅器２５及び／又は受信器２６に給電される。勿論、アンテナ２０は送信するように用いられる他の実施形態においては、ベース信号は送信器（図示せず）により給電される。ベース信号は、位相シフトされないために、０°だけオフセットされるといわれる。
【００２４】
好適な実施形態においては、図４に示すように、少なくとも１つの位相シフト回路５１が第１位相シフト回路５２として実施されている。第１位相シフト回路５２は、第１位相シフト信号を生成するように、約９０°だけベース信号をシフトさせる。当業者は、９０°の位相シフトが、全体の性能に関して殆ど影響しない最大１０％、変化することを理解している。第１位相シフト回路５２は、第２給電線３８及び第４給電線４２に電気的に接続されていて、それ故、第２給電ポート４６及び第４給電ポート５０に第１位相シフト信号（９０°）を給電する。その結果、第１位相シフト信号（９０°）が、正方形形状の反対側の角において適用される。ＬＮＡ２５は、第１給電線３６及び第３給電線４０に電気的に接続されている。それ故、ベース信号（０°）がまた、第１給電ポート４４及び第３給電ポート４８に対して、正方形形状の反対側の角においてまた、適用される。この方式におけるベース信号及び第１位相シフト信号の適用は円偏波放射ビームを生成する。当業者は、位相シフト回路５１の異なる構成を用いている円偏波放射ビームを生成する代替の実施形態を実現することができる。
【００２５】
上記のように、本発明は、パッチアンテナ２０を動作させる方法を提供する。この方法は、放射要素３０を励起することにより所望の周波数において高次モードでのみ円偏波放射ビームを生成する段階を有する。換言すれば、円偏波放射ビームは、基本モードにおいては生成されず、高次モードにおいてのみ生成される。それ故、アンテナ２０の動作モードは高次モードを有する。好適には、高次モードは横磁界モードである。より好適には、高次モードはＴＭ２２モードである。しかしながら、当業者は、ＴＭ２２モード以外の他の高次モードが受け付けられる結果を得ることが可能であることを理解している。更に、他の実施形態においては、放射ビームはまた、高次モード及び基本モードの両方において生成されることが可能である。
【００２６】
高次モードのみにおける円偏波放射ビームの生成は、互いに対して離間している給電ポート４３の距離にしたがって放電要素３０に対するベース信号及び位相シフト信号の適用のために達成される。好適な実施形態においては、給電ポート４４、４６、４８、５０により規定される正方形形状の各々の辺の寸法は、結果として得られる放射ビームの実効波長の約１／６である。換言すれば、各々の給電ポート４４、４６、４８、５０は、２つの他の隣接する給電ポート４４、４６、４８、５０から実効波長の約１／６だけ離れている。給電ポート４４、４６、４８、５０間の間隔はアンテナの所望の動作周波数に依存し、その動作周波数は、好適な実施形態において、約２．３３８ＧＨｚである。本発明の教示の範囲内で、それらの寸法は、代替の動作周波数に対して当業者により変えられることが可能である。更に、実効波長は、窓２２及び誘電層３４に依存する。したがって、それらの要素の誘電率及び厚さは、当業者が理解できるようなパッチのサイズにおいて効果を有する。
【００２７】
高次モードのみにおいて円偏波放射ビームを生成することにより、放射要素３０に対して垂直な軸においてＬＨＣＰ放射ビームにおいてヌルが確立される。換言すれば、放射ビームのパターンは、図５に示すような舷側方向においてヌルを示す。より重要であることには、ＬＨＣＰ放射ビームの最大ゲインは、放射要素３０に対して垂直の軸に対して約４０乃至５０°のオフセットにおけるものである。それ故、ＬＨＣＰ放射ビームは“チルトされる”（又は“操舵される”）。このチルトの効果は、小さい仰角における衛星、例えば、ＸＭ無線衛星からＬＨＣＰ  ＲＦ信号を受信するように試みるときに非常に有利である。更に、高次モードのみにおいて円偏波放射ビームを生成することにより、その放射要素３０の寸法は、多くの従来の放射要素３０に比べて、かなり小さい。このことは、自動車２４の窓２２における障害物の大きさを減少させることを希望する自動車製造業者及び供給業者にとって、非常に好ましいことである。更に、放射要素３０においてより小さい導電材料を用いることにより、製造コストを低減すること及び美しさを改善することがまた、可能である。
【００２８】
パッチアンテナ２０を動作する方法はまた、少なくとも１つの位相シフト信号を生成するように、ベース信号の位相をシフトさせる段階を有する。このことは、上記のように、１つ又はそれ以上の位相シフト回路５１により達成されることが可能である。好適な実施形態においては、この段階は、第１位相シフト信号を生成するように、９０°だけベース信号の位相をシフトさせる段階を有する。
【００２９】
パッチアンテナ２０を動作させる方法はまた、複数の給電ポート４４、４６、４８、５０の少なくとも一を介して放射要素３０にベース信号を給電する段階と、他の給電ポート４４、４６、４８、５０の少なくとも一を介して放電要素３０に少なくとも１つの位相シフト信号を給電する段階とを有することが可能である。第１実施形態においては、その段階は、第１及び第３給電ポート４４、４８を介してベース信号を給電する段階と、第２及び第４給電ポート４６、５０を介して第１位相シフト信号を給電する段階とを有する。第２実施形態においては、その段階は、第１給電ポート４４を介してベース信号を給電する段階と、第２給電ポート４６を介して第１位相シフト信号を給電する段階と、第３給電ポート４８を介して第２位相シフト信号を給電する段階と、第４給電ポート５０を介して第２位相シフト信号を給電する段階と、を有する。
【００３０】
図２を再び、参照するに、好適な実施形態においては、最終的な１つの誘電層３４は、第１誘電層６０及び第２誘電層６２として実施される。第１誘電層６０は、グランドプレーン３２と接している。第２誘電層６２は、放射要素３０と接している。好適には、第１及び第２誘電層６０、６２は、互いに、少なくとも一部が接している。誘電層６０、６２の幅は、一部において、誘電層６０、６２の誘電率に基づいている。好適には、両方の誘電層６０、６２の誘電率は約４．５である。第２誘電層６２の幅は実効波長の約１／２０であり、第１誘電層６０の幅は実効波長の約１／６０である。
【００３１】
パッチアンテナ２０は、好適には、図６に示す導電性ストリップ５９を有する給電線５８を有する。導電性ストリップ５９は、上記の給電線３６、３８、４０、４２及び給電線ポート４４、４６、４８、５０としての役割を果たす。給電線ネットワーク５８はまた、受信器２６及び／又はＬＮＡ２５に電気的に接続されることが可能である入力ポート６４を規定する。
【００３２】
給電線３６、３８、４０、４２が放射要素３０に電磁的に結合されている好適な実施形態においては、給電線ネットワーク５８は、第１及び第２誘電層６０、６２間に挟まれている。給電線ネットワーク５８の導電性ストリップ５９は、誘電層３４の接合部において、第１誘電層６０か又は第２誘電層６２のどちらかにおいて備えられている。導電性ストリップ５９は、当業者に知られている処理により誘電層３４の一をエッチングされることが可能である。
【００３３】
図７及び８は、給電線３６、３８、４０、４２と放電要素３０との間の直接接続が存在する第２実施形態を示している。代替の実施形態においては、グランドプレーン３２は、第１誘電層６０と第２誘電層６２との間に挟まれている。給電線ネットワーク５８は、給電線ネットワーク５８においてグランドプレーン３２と反対側に備えられている。複数のピン６４が、グランドプレーン３２に対して給電線を電気的に接続している。通路孔（参照番号付けせず）が、給電線３６、３８、４０、４２とグランドプレーン３２との間の電気接続を回避するように、グランドプレーン３２において規定されている。
【００３４】
好適な実施形態及び代替の実施形態の両方において、給電線ネットワーク５８はまた、給電線３６、３８、４０、４２に適用される信号の位相をシフトするように利用され、それ故、上記の位相シフト回路５１として機能する。この位相シフトは、給電線ネットワーク５８の導電性ストリップ５９の誘導特性及び容量特性のために達成される。導電性ストリップ５９の誘導及び容量特性は、各々の導電性ストリップのインピーダンス及び長さにより決定される。各々の導電性ストリップ５９のインピーダンスは、動作周波数、各々の導電性ストリップの幅、第１誘電層６０の誘電率及び導電性ストリップとグランドプレーンとの間の距離により決定される。上記の実施形態においては、実効波長の約１／６０の導電性ストリップ５９の幅は約７０．７１Ωのインピーダンスを生成し、実効波長の約１／３５の幅は約５０Ωのインピーダンスを生成する。
【００３５】
図６に示す給電線ネットワーク５８は、０°、９０°、０°及び９０°の位相シフトを実施する。図示しているように、導電性ストリップ５９は、種々の幅の間で代替できる分岐経路を構成する。抵抗６８は、等しい量の電力が各々の給電線ポート４４、４６、４８、５０に対して又はそれらから実行されることを確実にするように、分岐経路間で電気的に接続されている。当業者は、給電ネットワーク５８が他の位相シフトを実行するように又は何れかの位相シフトを実行しない様式でデザインされることが可能であることを理解している。
【００３６】
当業者は、図の多くがスケーリングして描かれていないことを理解することができる。このことは、図３及び７におけるアンテナの種々の実施形態の断面表現において特に、明らかである。特に、それらの図においては、導電性構成要素、例えば、放射要素３０、グランドプレーン３２及び給電線ネットワーク５８等の幅は、断面図から理解できるように誇張されている。当業者はまた、それらの導電性構成要素の幅は１ｍｍよりかなり小さく、それ故、実際のアンテナの断面図から理解することは困難であることを理解することができる。
【００３７】
本発明について、ここでは、例示として説明していて、用いている用語は、限定的なものではなく、表現の単語の本来の性質をもっていることが意図されていることを理解する必要がある。本発明の修正及び変形が、上記の教示に照らして可能であることは明らかである。本発明は、同時提出の特許請求の範囲における範囲内で具体的に表現されているように実行されることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】自動車のガラスの窓枠により支持されているパッチアンテナを有する自動車の斜視図である。
【図２】ガラスの窓枠により支持されていず、放射要素、第１誘電層、給電ネットワーク、第２誘電層及びグランドプレーンを示すアンテナの斜視図である。
【図３】ガラスの窓枠に備えられている放射要素及び放射要素への給電線ネットワークの電気的結合を有するアンテナの好適な実施形態の断面図である。
【図４】放射要素、受信器、低ノイズ増幅器、第１位相シフト回路及び複数の給電線を示すアンテナの好適な実施形態の模式的な電気ブロック図である。
【図５】アンテナの好適な実施形態の動作からもたらされる左旋円偏波放射ビームのパターンを示す図である。
【図６】図３の線６−６に沿って取られ、第２誘電層において備えられている給電線ネットワークを示すアンテナの好適な実施形態の断面図である。
【図７】誘電層間に備えられているグランドプレーンと、放射要素への給電線ネットワークの直接の電気接続とを有するアンテナの好適な実施形態の断面図である。
【図８】図７の線８−８に沿って取られ、第２誘電層において備えられている給電線ネットワークを示すアンテナの代替の実施形態の下面図である。
【符号の説明】
【００３９】
２０  アンテナ
２２  窓
２４  自動車
２５  増幅器
２６  受信器
２８  ガラスの窓枠
３０  放射要素
３２  接地面
３４  誘電層  
３６  給電線
３８  給電線
４０  給電線
４２  給電線
４４  第１給電ポート
４６  第２給電ポート
４８  第３給電ポート
５０  第４給電ポート
５１  位相シフト回路
５８  給電線ネットワーク
５９  導電性ストリップ
６０  第１誘電層
６２  第２誘電層
６８  抵抗
【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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【外国語明細書】
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【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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