(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板ガラス材料のプライ（１１）と、
外部回路との接続のための、前記板ガラス材料のプライ（１１）に接合する表面接触（１７）と、
前記表面接触（１７）との直流が分離するよう位置付けられており、かつ各結合電極（１４、１５）と前記表面接触（１７）との間に交流結合が生じるように構成された、少なくとも第一及び第二の結合電極（１４、１５）と、
少なくとも第一及び第二のアンテナ（１３、１６）であって、前記第一のアンテナ（１３）が前記第一の結合電極（１４）との直流接続を有し、前記第二のアンテナ（１６）が前記第二の結合電極（１５）との直流接続を有する、少なくとも第一及び第二のアンテナ（１３、１６）と、
を備え、
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の各々が、それらの間に交流結合が生じるように、前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）が互いに隣接して延びる少なくとも一部分を備えることを特徴とする、板ガラス。
【請求項２】
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の隣接部分間の平均距離が、５ｍｍ未満、より好ましくは２ｍｍ未満、最も好ましくは１ｍｍ未満である、請求項１に記載の板ガラス。
【請求項３】
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の少なくとも一方が、好ましくは両方が、線形である、請求項２に記載の板ガラス。
【請求項４】
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）が、実質的に平行である、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項５】
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の隣接部分が、同一の蛇行形状またはらせん形状を有する、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項６】
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）が、前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の端部が互いに接続し、それらの間の接続がループとなるように、単一ピースのワイヤによって形成されてよい、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項７】
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）が絶縁ワイヤである、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項８】
前記表面接触（１７）が重なった前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の隣接部分の全長が、共鳴周波数ｆ１、ｆ２に対応する、前記板ガラスのＬａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ１、Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ２における有効波長の４分の１の奇数の倍数とほぼ等しくなるように選択され、各結合電極（１４、１５）及び前記表面接触（１７）が、バンドパスフィルタとして機能する伝送線を形成し、周波数ｆ１、ｆ２を中心とするバンド幅において第一及び第二のアンテナ（１３、１６）によって受信された信号が、交流結合によって各結合電極（１４、１５）と前記表面接触（１７）との間を移動する、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項９】
前記表面接触（１７）並びに前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）が、前記板ガラス材料のプライ（１１）の同一面に位置し、互いの直流が絶縁された状態である、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項１０】
プラスチック材料のプライ（１２）が、前記板ガラス材料のプライ（１１）の表面に接合されており、前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）が、前記プラスチック材料のプライ（１２）の表面に接触する、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項１１】
前記表面接触（１７）と反対側の、前記板ガラス材料のプライ（１１）の表面に補助導体（２２）をさらに備える、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項１２】
前記第一の結合電極（１４）の幅及び前記第二の結合電極（１５）の幅が、０．００１〜２ミリメートルの範囲であり、前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の隣接部分間の平均距離が、５ミリメートル未満である、前記請求項のいずれかに記載の板ガラス。
【請求項１３】
板ガラス材料のプライ（１１）を提供するステップと、
前記板ガラス材料のプライ（１１）に表面接触（１７）を接合するステップと、
第一及び第二の結合電極（１４、１５）の各々と、前記表面接触（１７）との間に交流結合が生じるように、前記表面接触（１７）との直流が分離するよう前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）を配置するステップと、
を含み、
前記第一及び第二の結合電極（１４、１５）の少なくとも一部を、それらの間に交流結合が生じるように互いに隣接して延びるよう構成することを特徴とする、板ガラスの製造方法。
【請求項１４】
前記第一の結合電極（１４）及び第二の結合電極（１５）を、それらの間にループ（１８）を有する単一の絶縁ワイヤから形成することをさらに特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記第一の結合電極（１４）と前記第二の結合電極（１５）とを接続する前記ループ（１８）を切断することをさらに特徴とする、請求項１４に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ、及び外部回路と電気的接続する手段を有する板ガラスに関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナは、建物及び車両において板ガラス内に組み入れられる。
【０００３】
車両におけるより多い通信システムに対する要求の故に、自動車用板ガラスにおけるアンテナの数は増大している。車両における通信システムに関する最新技術には、ラジオ（ＡＭ、ＦＭ）、デジタル・オーディオ・ブロードキャスティング（ＤＡＢ）、テレビ放送（ＴＶ）、ＤＶＢ規格−地上波放送（ＤＶＢ−ｔ）、電話（ＧＳＭ）、ナビゲーション（ＧＰＳ）、ＷＬＡＮ、リモートキーレスエントリ（ＲＫＥ）、車両間通信及び路車間通信（ｃａｒ２Ｘ）、並びにページングシステムが含まれる。
【０００４】
外部回路と電気的接続する手段は、例えば、表面接触によって提供されてもよく、導体材料（金属、膜または被覆）から作られた線形または二次元シートであってもよい。
【０００５】
結合電極は、表面接触と結合電極との間に交流結合のみが発生するように、表面接触との直流が分離するよう位置付けられてもよい。結合電極は、積層ガラスまたは２層板ガラスにおけるプラスチック材料の層の表面上のまたはそこに埋め込まれたワイヤとして適用されてもよい。
【０００６】
少なくとも一つのアンテナが、結合電極と直流で接触してもよい。アンテナは、板ガラスの表面に配置されてもよい。
【０００７】
米国特許第８０７７１００号は、表面接触、結合電極及びアンテナを備えた板ガラスを開示している。
【０００８】
この先行技術に従えば、表面接触とアンテナとの間の接続の改善された性能は、交流の特定の周波数において、結合電極の全長が、周波数ｆに対応する、板ガラスにおける有効波長Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅの４分の１の奇数の倍数とほぼ等しいときに達成できる。ここで、ｆは、アンテナによって受信した信号の周波数である。
【０００９】
米国特許第８０７７１００号は、二つ以上のアンテナを有する三つの実施形態をさらに開示している。
【００１０】
第一の実施形態では、表面接触及び共有の結合電極の各端部にそれぞれが位置する二つのアンテナを備えた広帯域アンテナが提供される。先行技術に従えば、第一及び第二のアンテナによって受信される周波数ｆ１及びｆ２における最適性能は、結合電極がある特定の全長であるときに発生する。このため、共有の結合電極は、性能を損なう場合がある。
【００１１】
第二の実施形態では、第一の実施形態の二つの広帯域アンテナが並んで設置される。このため、第一の実施形態よりも表面接触がより大きく、より高価となり、かつそれらを隠すことがより困難である。
【００１２】
第三の実施形態では、第一の実施形態の二つの結合電極が、互いに対して９０度に設置され、互いに重なり合う。二つの結合電極は、互いの直流が分離しており、かつ互いの交流が分離している。向きが９０度であるために、第一の実施形態よりも表面接触がより大きく、より高価となり、かつそれらを隠すことがより困難である。さらに、この形状は、板ガラスの縁部から中心に向かいさらに突き出て、板ガラスの視覚領域を部分的に覆い隠す場合がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
外部回路と、より小さく、視覚領域を覆い隠さない形状を有する表面接触を有する板ガラスにおける複数のアンテナとの電気的接続の改善された手段を見出すことが望ましい。本発明の目的は、そのような改善された電気的接続の手段を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第一の態様によれば、板ガラスは、本文書に添付した請求項１に述べた特徴を含む。
【００１５】
好ましくは、第一の結合電極と第二の結合電極との間の平均距離は、５ミリメートル以下である。より好ましくは、第一の結合電極と第二の結合電極との間の平均距離は、２ミリメートル以下である。最も好ましくは、第一の結合電極と第二の結合電極との間の平均距離は、１ミリメートル以下である。
【００１６】
第一の結合電極と第二の結合電極との間の平均距離は、本明細書において、第一及び第二の結合電極が互いに隣接して延びる所のそれらの全長のかかる部分にわたる距離の相加平均として理解されるはずである。距離は、第一及び第二の結合電極の隣接部分間において測定される。
【００１７】
好ましくは、第一及び第二の結合電極は線形である。好ましくは、それらの全長は、それらの幅の１０倍よりも長い。幅は、全長と垂直かつ板ガラス材料の平面と平行の寸法として理解されるはずである。
【００１８】
好ましくは、第一の結合電極の隣接部分と第二の結合電極の隣接部分とは、実質的に平行に延びる。
【００１９】
好ましくは、第一及び第二の結合電極の隣接部分は、少なくとも一つの同一形状の曲り角を有する。好ましくは、第一及び第二の結合電極の隣接部分は、少なくとも二つの同一形状の曲り角を有する。好ましくは、形状は、蛇行または「Ｓ」形状である。すなわち、形状は、垂直部分とそれらの端部において接続された平行部分を備える。あるいは、形状はらせん状である。
【００２０】
第一及び第二の結合電極は、第一及び第二の結合電極の端部が互いに接続し、第一の結合電極と第二の結合電極との間の接続がループとなるように、単一ピースのワイヤによって形成されてもよい。
【００２１】
第一及び第二の結合電極は、非絶縁ワイヤからなってもよい。好ましくは、第一及び第二の結合電極は、絶縁ワイヤからなる。
【００２２】
好ましくは、表面接触１７付近において重なり合った第一及び第二の結合電極の隣接部分の全長は、共鳴周波数ｆ１、ｆ２に対応する、板ガラスのＬａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ１、Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ２における有効波長の４分の１の奇数の倍数とほぼ等しくなるように選択される。この全長選択によって、各結合電極及び表面接触がバンドパスフィルタとして機能する伝送線を形成し、そしてｆ１、ｆ２を中心とするバンド幅において第一及び第二のアンテナによって受信された信号が、低インピーダンス交流結合によって各結合電極と表面接触との間を移動する。バンド幅は、要求される使用に対して信号受信が十分である周波数範囲として定義される。
【００２３】
強化ガラスなどの単一プライの板ガラス材料の場合では、表面接触並びに第一及び第二の結合電極を、板ガラス材料のプライの同一面に配置し、互いの直流が分離していることが好ましい。
【００２４】
好ましくは、板ガラスは、板ガラス材料のプライの表面を覆うプラスチック材料のプライをさらに備える。第一及び第二の結合電極は、板ガラス材料のプライに面するまたはそれに対向するプラスチック材料の表面に接触してもよい。積層板ガラスは、板ガラス材料の第二のプライを備える。
【００２５】
好ましくは、板ガラスは、表面接触と反対側の、板ガラス材料のプライの表面に補助導体をさらに備える。そのような補助導体の使用によって、結合電極と表面接触との間のエネルギー移動の最適化を援助できる。
【００２６】
第一及び第二の結合電極の幅は、０．００１〜２ミリメートルの範囲であってもよい。幅は、全長と垂直かつ板ガラス材料のプライの平面と平行の寸法を意味する。第一の結合電極と第二の結合電極との間の平均距離は、１０ミリメートル未満であってもよい。
【００２７】
本発明の第二の態様によれば、アンテナ板ガラスの製造方法は、請求項１３に述べた工程を含む。
【００２８】
好ましくは、第一及び第二の結合電極は、それらの間にループを持つ単一の絶縁ワイヤから作られる。これにより、位置付けプロセスがより速くなる。
【００２９】
好ましくは、第一及び第二の結合電極の位置付け後、それらの間のループが切断される。切断の効果によって、第一及び第二のアンテナからの信号間の位相差をゼロにできる。
【００３０】
意外にも、発明者は、所望の相互結合がもたらされるように特許請求の範囲に従い第一及び第二の結合電極の一部を配置することによって、表面接触がより小さいという技術的効果が達成されることを示した。さらに、第一及び第二の結合電極の一部をそれらの間に交流結合が生じるように互いに隣接して延ばして配置することによって、全長がより短いアンテナにおいても、所望の周波数において優れた性能を達成可能である。無響室内での検査によって、相互に結合した結合電極を使用した本発明の接続が与えられた複数のアンテナの性能が、自動車用板ガラスに標準的に適用できる許容範囲にあることが実証される。
【００３１】
ここで、本発明を添付の図面を参照して記述する。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１ａ】二つのアンテナを持つ先行技術の代表的な板ガラスを示す。
【図１ｂ】四つのアンテナを持つ先行技術の代表的な板ガラスを示す。
【図１ｃ】互いに対して９０度に配置された先行技術の結合電極を示す。
【図２ａ】二つのアンテナを持つ本発明の板ガラスを示す。
【図２ｂ】図２ａに類似するが、結合電極を接続するループを持つ板ガラスを示す。
【図３ａ】二つのアンテナ及び表面接触を持つ本発明の板ガラスを示す。
【図３ｂ】図３ａに類似するが、より短い表面接触を持つ板ガラスを示す。
【図４】三つのアンテナを持つ本発明の板ガラスを示す。
【図５ａ】絶縁用接着剤を持つ本発明の板ガラスの断面を示す。
【図５ｂ】２層または積層板ガラスとして、本発明の板ガラスの断面を示す。
【図５ｃ】２層または積層板ガラスとして、本発明の板ガラスの断面を示す。
【図５ｄ】補助導体を持つ本発明の板ガラスの断面を示す。
【図５ｅ】補助導体を持つ本発明の板ガラスの断面を示す。
【図６ａ】スロット及びモノポールアンテナを持つ本発明の板ガラスを示す。
【図６ｂ】図６ａと同様の板ガラスの実施形態の断面を示す。
【図６ｃ】図６ａと同様の板ガラスの実施形態の断面を示す。
【図７ａ】結合電極がらせん状である、本発明の板ガラスの一部を示す。
【図７ｂ】結合電極がらせん状である、本発明の板ガラスの一部を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
本発明を二つのアンテナを備えたものとして記述するが、二つ以上のアンテナを備えることができることが留意されるはずである。本発明は、ガラスにおけるＡＭ、ＦＭ、ＤＡＢ及びＴＶアンテナに関して記述するが、これらに限定されるとみなされるべきではない。本発明は、電磁エネルギーが利用され、電磁エネルギーの送受信が望ましいであろう他の状況にも応用できる。
【００３４】
本発明は、プラスチック板ガラス、アニールされた、半強化または強化ガラス、積層ガラス、被覆された板ガラス、ワイヤされた板ガラス、２層板ガラス（すなわち、一つの層がガラス、もう一つの層がプラスチック）、及びこれらの組み合わせを含む板ガラスに応用できる。
【００３５】
図面全体を通じて、同一の意図を有する等しい構成要素には同一の数字を付けられる。
【００３６】
図１ａを参照すると、二つのアンテナを持つ先行技術米国特許第８０７７１００号では、板ガラス材料の透明プライ１１が、プラスチック材料のプライ１２に接合される。第一のアンテナ１３、結合電極１４及び第二のアンテナ１６が、プラスチック材料のプライ１２の表面に位置付けられる。表面接触１７が、板ガラス材料の表面１１上に線形導体または導電性シートによって形成され、結合電極１４と交流結合が生じるように配置される。交流結合は、当技術分野においてＨＦまたはＲＦ結合とも呼ばれ、本明細書において、アンテナを設計するための周波数における低インピーダンス結合を意味することが意図される。
【００３７】
図１ｂに参照する四つのアンテナを持つ先行技術では、結合電極１４及び１５、並びにアンテナ１３、１３Ａ、１６及び１６Ａが、板ガラス材料の透明プライ１１に接合されたプラスチック材料のプライ１２の表面上に並んで位置付けられる。表面接触１７が、板ガラス材料の表面１１上に線形導体または導電性シートによって形成され、表面接触１７と結合電極１４、１５の各々との間に交流結合が生じるように配置される。
【００３８】
第一の結合電極１４及び第二の結合電極１５は、ほぼ同一の形状を有するが、互いに隣接して延びるようには構成されない。隣接して延びるとは、本明細書において、全長に沿って近接することを意味することが理解される。本発明において「第一及び第二の結合電極の隣接部分間に交流結合が生じる」は、例えば、両方の結合電極に重なり合う表面接触を通じて、かかる結合が間接的にのみ生じる所の構成を除外することを意味することが理解されるはずである。
【００３９】
図１ｃに参照する結合電極１４及び１５は、それらから形成された線形導体が、直角に交わるが、互いと電気的に絶縁されるように配置される。この配置では、それらの間に直流結合も有意な交流結合も生じない。
【００４０】
図２ａに参照する少なくとも二つのアンテナを持つ本発明の実施形態では、第二の結合電極１５が、第一の結合電極１４の一部分に隣接してかつそれと本質的に平行に延びている。それ故に、第一及び第二の結合電極１４、１５は、それらの隣接部分間に交流結合が生じるように配置される。第二の結合電極１５は、部分的にねじられている。第一の結合電極１４は、蛇行形状における複数個の直線からなる。第一及び第二の結合電極１４、１５は、所望の相互の交流結合が達成される限り、任意の形状をとることができる。表面接触１７が、板ガラス材料のプライ１１の表面上において、第一の結合電極１４及び第二の結合電極１５の両方と交流結合が生じるように配置される。本発明の利点は、表面接触１７のサイズが、図１ａに示すような二つのアンテナを持つ関連する先行技術よりも小さいことにある。
【００４１】
第一及び第二の結合電極１４、１５の隣接部分間の平均距離は、１０ミリメートル以下であり、好ましくは、１０ミリメートルより著しく短い。第一及び第二の結合電極１４、１５の幅は、０．００１〜２ミリメートルの範囲である。幅は、全長と垂直かつ板ガラス材料のプライ１１の平面と平行の結合電極１４、１５の寸法を意味する。
【００４２】
好ましくは、第二の結合電極１５の全長は、第一の結合電極１４の全長の５％〜１００％であり、逆もまた同様である。例えば、第一の結合電極１４が１００ＭＨｚにおいて動作するアンテナ用に使用されるように設計され、かつ第二の結合電極１５が２００ＭＨｚにおいて動作するアンテナ用に使用されるように設計される場合には、その結果、第二の結合電極１５の全長は、第一の結合電極１４の全長の約５０％である。
【００４３】
好ましくは、結合電極、アンテナ及び／または表面接触１３〜１７に使用される導体材料の少なくとも一つは、ワイヤである。ワイヤ材料の例には、銅、タングステン、金、銀、アルミニウムもしくはそれらの合金、ナノワイヤ、カーボンナノチューブ、またはそれらの組み合わせが挙げられる。ワイヤにおいてその全長に沿うすべての点において他の導体との直流が分離していない場合には、少なくとも、望ましくない直流接触のリスクがある点に絶縁体を使用するべきである。そのような局所的な絶縁は、接着剤としても機能できる絶縁被覆を使用して達成できる。
【００４４】
より好ましくは、結合電極、アンテナ及び／または表面接触１３〜１７に使用される導体材料の少なくとも一つは、絶縁ワイヤである。絶縁によって、例えば交差する点において、またはワイヤが互いに平行かつ物理的に接触する場合に、導体を、互いに隣接して、しかし直流が分離するように、配置できる。二つの絶縁ワイヤが互いに直接に接触する場合には、それらの間の平均距離は、絶縁体の厚さの２倍である。絶縁体の厚さは、およそ０．０２５ミリメートル以下であってもよい。
【００４５】
結合電極、アンテナ及び／または表面接触１３〜１７に使用される導体材料の少なくとも一つは、導電性被覆材であってもよい。導電性被覆材は、これらに限定されないが、スクリーン印刷によって付けられたシルバープリント、またはスパッタリングもしくは化学蒸着によって付けられた透明導電性被覆材を含む。絶縁体は、接着テープを用いて導電性被覆材に付けられてもよい。
【００４６】
あるいは、結合電極、アンテナ及び／または表面接触１３〜１７に使用される導体材料の少なくとも一つは、導電性シートであってもよい。導電性シートは、これに限定されないが、銅を含む。表面接触１７は、好ましくは、銅シートから作られる。
【００４７】
表面接触１７の第一の表面は、構造的支持のためのプラスチック材料の膜に接触してもよい。好適なプラスチック材料には、ポリイミドまたはポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）がある。表面接触１７の第二の表面は、接着剤を用いて板ガラスの表面１１に接合してもよい。好適な接着剤には、米国ミネソタ州セントポールの３Ｍ  Ｃｅｎｔｅｒから入手できる３Ｍ  ＶＨＢ両面テープがある。
【００４８】
プラスチック材料のプライ１２は、これに限定されないが、ポリビニルブチラール（ＰＶＢ）からなってもよい。好ましくは、結合電極及びアンテナ１３〜１６に使用される導体材料は、ＰＶＢに埋め込まれた絶縁ワイヤである。
【００４９】
図２ｂに参照する本発明の代替的な板ガラスでは、第一の結合電極１４及び第二の結合電極１５は、ループ１８によって接続される。
【００５０】
図３ａに参照する本発明の代替的な板ガラスでは、第一の結合電極１４と第二の結合電極１５とが、ここでもまた、隣接してかつ第一の結合電極１４の一部分に沿って実質的に平行に延びるが、この度は、両方の結合電極１４、１５は、複数個の直線形状に形成される。両方のそれらの形状は、本明細書において理解されるように蛇行形状である。第一及び第二の結合電極１４、１５の隣接部分は、同一線上にあるものまたはピギーバックとして記述されてもよい。
【００５１】
好ましい実施形態では、第一及び第二の結合電極１４、１５の全長は、共鳴周波数ｆ１、ｆ２に対応する、板ガラスのＬａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ１、Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ２における有効波長の４分の１の奇数の倍数とほぼ等しくなるように選択される。各結合電極１４、１５が、選択された周波数範囲において表面接触１７とのバンドパスフィルタとして機能する伝送線を形成し、そしてｆ１、ｆ２を中心とするバンド幅において第一及び第二のアンテナ１３、１６によって受信された信号が、交流結合によって結合電極１４、１５と表面接触１７との間を移動する。結合電極１４、１５の全長は、本明細書において、表面接触１７によって覆われた領域における導体の全長であると理解される。この領域は、結合電極１４の平面における表面接触１７の突出部分を意味するように理解される。
【００５２】
図３ｂに参照する本発明の代替的な板ガラスでは、結合電極１４を備える導体が表面接触１７によって覆われた領域を越えて延伸し、これにより結合電極１４は、表面接触１７によって覆われた導体の一部分のみとなる。このことは、表面接触１７のサイズを縮小することによって結合電極１４を備える導体の共鳴周波数を増大できるため、有利である。例えば、表面接触１７によって完全に覆われた導体を有する板ガラスは、７０ＭＨｚで共鳴できる。縮小したサイズの表面接触１７を使用する場合には、同一の板ガラスは１００ＭＨｚで共鳴できる。それ故に、製造者は、周波数範囲を送受信する能力がある表面接触１７がなくても標準的なアンテナ板ガラスを作り、好適なサイズの表面接触１７を付けることによって特定の周波数における性能を最適化できる。
【００５３】
図４は、三つのアンテナを持つ本発明の代替的な板ガラスを示す。第一、第二及び第三の結合電極１４、１５及び１９が、それらの一部が互いに隣接して延びて、それらの間に交流結合が生じるように配置される。第一の結合電極１４と、第二の結合電極１５及び第三の結合電極１９の各々との間の平均距離は、５ミリメートル以下である。
【００５４】
第一の結合電極１４の対応する部分に隣接して概して延びる第二の結合電極１５の全長は、第一の結合電極１４の全長の約７５％である。第一の結合電極１４の対応する部分に隣接して概して延びる第三の結合電極１９の全長は、第一の結合電極１４の全長の約５％である。第三の結合電極１９と直流結合する第三のアンテナ２０は、ＴＶ信号用として意図される。一方で、結合電極１４、１５と直流結合する第一及び第二のアンテナ１３、１６は、それぞれ、ＦＭ用として意図される。
【００５５】
製造プロセスを迅速化するために、導体材料の一つのピースが、好ましくは、第一のアンテナ１３、第一の結合電極１４、第二の結合電極１５、及び第二のアンテナ１６に使用される。ループ１８が、第一の結合電極１４と第二の結合電極１５とを接続する。
【００５６】
絶縁ワイヤ材料１３〜１６をプラスチック材料のプライ１２に付けた後に、ループ１８を切断してもよい。切断によって、第一のアンテナ１３からの信号と第二のアンテナ１６からの信号との間の位相差がゼロになる。ループを切断するオプションは、アンテナ１３、１６の受信性能を最適化するためのさらなるパラメータを提供する。
【００５７】
図５ａは、第一のアンテナ１３及び互いに直流で接触する第一の結合電極１４を持つ板ガラス材料のプライ１１の断面である。第一の結合電極１４は、その蛇行形状を表す破線として示される。第二のアンテナ１６及び第二の結合電極１５が提供されるが、明確化のために省略される。表面接触１７が、接着剤２１によって第一の結合電極１４及び第二の結合電極１５（図示せず）に接合される。この配置は、導電体のすべてが車両の室内に対向しなくてはならない、車両のサイドウィンドウ、リヤウィンドウまたはルーフ板ガラスに用いる強化ガラスに好適である。
【００５８】
図５ｂは、板ガラス材料のプライ１１の表面において互いに直流で接触する第一のアンテナ１３及び第一の結合電極１４を持つ板ガラス材料のプライ１１の断面である。第二のアンテナ１６及び第二の結合電極１５が提供されるが、明確化のために省略される。表面接触１７が、板ガラス材料のプライ１１の反対面に位置する。プラスチック材料のプライ１２が、第一のアンテナ１３の上部及び第二のアンテナ１６（図示せず）の上部に付けられる。この配置は、２層板ガラスに好適である。場合によっては、板ガラス材料の第二のプライをプラスチック材料のプライ１２の上部に付けて、積層ガラスを形成してもよい。
【００５９】
図５ｃは、その表面に接合されたプラスチック材料のプライ１２を持つ板ガラス材料のプライ１１の断面である。第一のアンテナ１３及び第一の結合電極１４が、プラスチック材料のプライ１２の上部に位置する。第二のアンテナ１６及び第二の結合電極１５が提供されるが、明確化のために省略される。表面接触１７が、板ガラス材料のプライ１１の反対面にある。この配置は、２層板ガラスに好適である。場合によっては、板ガラス材料の第二のプライ（図示せず）を第一のアンテナ１３の上部及び第二のアンテナ１６（図示せず）の上部に付けて、積層ガラスを形成してもよい。
【００６０】
図５ｄは、板ガラス材料のプライ１１の第一の表面に表面接触１７、及びその反対面に補助導体２２を持つ板ガラス材料のプライ１１の断面である。第一のアンテナ１３及び第一の結合電極１４が、板ガラス材料のプライ１１における補助導体２２と同一面に提供される。接着剤としても機能できる絶縁層が、それらを直流が分離された状態とするように補助導体２２と第一の結合電極１４との間に提供される。これらは、明確化のために省略される。第二のアンテナ１６及び第二の結合電極１５も提供されるが、明確化のために省略される。プラスチック材料のプライ１２が、第一のアンテナ１３の上部及び第二のアンテナ１６（図示せず）の上部に付けられる。この配置は、２層板ガラスに好適である。場合によっては、板ガラス材料の第二のプライをプラスチック材料のプライ１２の上部に付けて、積層ガラスを形成してもよい。
【００６１】
図５ｅは、板ガラス材料のプライ１１の第一の表面に表面接触１７、及びその反対面に補助導体２２を持つ板ガラス材料のプライ１１の断面である。プラスチック材料のプライ１２が、板ガラス材料のプライ１１の表面に接合されており、これはまた、補助導体２２を直流で絶縁するように機能する。第一のアンテナ１３及び第一の結合電極１４が、プラスチック材料のプライ１２の外面に埋め込まれる。第二のアンテナ１６及び第二の結合電極１３は、明確化のために省略される。この配置は、２層板ガラスに好適である。場合によっては、板ガラス材料の第二のプライをプラスチック材料のプライ１２の上部に付けて、積層ガラスを形成してもよい。
【００６２】
図５ｄ及び図５ｅの補助導体２２は、表面接触１７よりも第一の結合電極１４までの距離が短い。これにより第一の結合電極１４と表面接触１７との間の結合容量が増大される。低周波における本発明の接続配置の性能は、それ故に、補助導体２２の提供によって改善できる。例えば、補助導体２２を有する本発明の板ガラスは、ＡＭ中波帯における１ＭＨｚにおいてより優れた性能を有することができる。それ故に、所望の相互の交流結合がもたらされるように第一及び第二の結合電極１４、１５、表面接触１７並びに補助導体２２を配置することによって、表面接触１７のサイズは、先行技術米国特許第８０７７１００号のものよりも小さくなる。
【００６３】
図６ａは、スロットアンテナ及びモノポールアンテナを持つ本発明の板ガラスである。板ガラスは、板ガラス材料のプライ１１及び板ガラス材料のプライ１１の表面に付けられた導電層２３を備える。導電層２３は、導電性被覆材または金属膜であってもよく、部分的に透明であってもよい。板ガラス材料のプライ１１の縁部と導電層２３との間には、隙間２４がある。表面接触１７が隙間２４に構成され、第一及び第二の結合電極１４、１５が、第一及び第二の結合電極１４、１５と表面接触１７との間に直流結合ではなく交流結合が生じるように、表面接触１７との直流が分離するよう位置付けられる。第一の結合電極１４との直流接続を有する第一のアンテナ１３が、第一のアンテナ１３のアンテナ部分１３ｂが導電層２３と少なくとも部分的に重なり合うように位置付けられ、これにより直流または交流結合が生じる。そしてまた、アンテナ部分１３ｂは、隙間２４付近に形成されたスロットアンテナへの給電線として機能する。第二の結合電極１５との直流接続を有する第二のアンテナ１６が、隙間２４に位置付けられ、モノポールアンテナを形成する。
【００６４】
図６ｂは、板ガラス材料のプライ１１に表面接触１７を備える、図６ａの板ガラスの実施形態の一部の断面である。共に直流で接続する第一の結合電極１４及び第一のアンテナ１３が、積層ガラスの中間層として使用されるプラスチック材料のプライ１２に位置付けられる。この配置では、第一の結合電極１４が、板ガラス材料のプライ１１の反対面における表面接触１７に覆われる。導電層２３を有する板ガラス材料の第二のプライ１１ａが、導電層２３が第一のアンテナ１３のアンテナ部分１３ｂと少なくとも部分的に重なり合うように位置付けられ、これによりアンテナ部分１３ｂと導電層２３との間に交流結合が生じる。
【００６５】
図６ｃは、図６ｂの板ガラスに類似する板ガラスの断面であるが、導電層２３が板ガラス材料の第二のプライ１１ａから除かれており、かつプラスチック材料の第一のプライ１２と板ガラス材料の第二のプライ１１ａとの間の第二の中間層として使用されるプラスチック材料の第二のプライ１２ａが追加されている。プラスチック材料の第二のプライ１２ａは、そこに接触する導電層２３ａを有し、導電層２３ａがアンテナ部分１３ｂと少なくとも部分的に重なり合い、それらの間に交流結合が生じるように位置付けられる。
【００６６】
図７ａ及び図７ｂは、本発明のさらなる実施形態の本質的要素を示す。第一及び第二の結合電極１４、１５は、図３〜図６の実施形態に示すような蛇行状ではなくらせん状である。
【００６７】
結合電極の最適な長さの計算をここで開示する。材料における有効波長は、近くにある絶縁材料の誘電率及び寸法に応じて決まる。折り重ね結合領域などの、導電体を含む領域では、結合電極の形状、及び反対方向に流れる電流を有する、折り重ね結合電極の隣接部分における逆平行電流の効果に応じて、追加のファクタを加える。
【００６８】
例えば、周波数１００ＭＨｚの信号は、約３メートルの自由空間内に波長を有する。このため、自由空間内の４分の１波長Ｌａｍｂｄａは、０．７５メートルである。積層板ガラスにおける特定の結合電極１４は、誘電板ガラス材料の故に、およそ０．６の短縮ファクタを有することができる。このため、Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅの４分の１は、およそ０．４５メートルである。その結果、結合電極１４は、平行部分及び平行部分間の接続部分を備えた蛇行形状に形成され、結合電極１４の全長は、およそ０．４５メートルである。
【００６９】
実施例
本発明の比較例及びシミュレーションとして先行技術のシミュレーションをここで論じる。
【００７０】
両方のシミュレーションにおいて、先行技術米国特許第８０７７１００号に従い、第一及び第二の結合電極１４、１５にそれぞれ接続された第一及び第二のアンテナ１３、１６を、板ガラス１１に位置づけた。
【００７１】
第一のアンテナ１３における所望の周波数は、ＦＭラジオ受信用に１００ＭＨｚであり、自由空間内の波長の４分の１は約７５０ミリメートルであった。板ガラスにおける短縮ファクタは、０．５４５であった。それ故に、Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅの波長の４分の１は、４０９ミリメートルであった。蛇行形状を持つ第一の結合電極１４は、各々が１００ミリメートル長である四つの平行部分と、各々が３ミリメートル長である、接続部分間の三つの平行部分とを備えていた。この構成では、第一の結合電極１４の全長は４０９ミリメートルであった。
【００７２】
第二のアンテナ１６における所望の周波数は、ＤＡＢ受信において１９０ＭＨｚであり、自由空間内の波長の４分の１は約３９５ミリメートルであった。板ガラスにおける短縮ファクタは、０．５２９であった。それ故に、Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅの波長の４分の１は、２０９ミリメートルであった。蛇行形状を持つ第二の結合電極１５は、各々が５０ミリメートル長である四つの平行部分と、各々が３ミリメートル長である、接続部分間の三つの平行部分とを備えていた。この構成では、第二の結合電極１５の全長は２０９ミリメートルであった。
【００７３】
比較シミュレーションでは、米国特許第８０７７１００号の第二の実施形態に従い、第一の結合電極１４及び第二の結合電極１５を並べて配置した（先行技術の記述における上の記載を参照）。表面接触１７の寸法は以下の通りであった。板ガラス材料のプライ１１の隣接縁部と垂直に測定される表面接触１７の幅は、三つの接続部分の全長の和に等しかった。それ故に、表面接触１７の幅は、９ミリメートルであった。この幅は、自動車用板ガラスにおける標準的な覆い隠される帯状部よりも狭い。板ガラス材料のプライ１１の縁部と平行に測定される表面接触１７の全長は、第一の結合電極１４の平行部分、第二の結合電極１５の平行部分、及びそれらの間の隙間の全長の和に等しかった。それ故に、表面接触１７の全長は、１６０ミリメートルであった。すなわち、第一の結合電極１４の全長は１００ミリメートル、第二の結合電極１５の全長は５０ミリメートル、そして隙間の全長は１０ミリメートルであった。
【００７４】
比較シミュレーションでは、１９０ＭＨｚにおけるＤＡＢ受信のための最適性能に関する第二のアンテナ１６の全長を計算し、２４０ミリメートルであった。
【００７５】
本発明の対応するシミュレーションでは、第一の結合電極１４及び第二の結合電極１５を、第二の（より短い）結合電極１５が第一の結合電極１４の一部分に隣接して延びるように、そしてそれらの間に交流結合が生じ、かつ隣接部分間の平均距離が５ミリメートル未満となるように構成した。表面接触１７の全長は、１００ミリメートルであった。すなわち、第一の結合電極１４の平行部分の全長と同一であった。表面接触１７の幅は、ここでもまた、９ミリメートルであった。
【００７６】
本発明のシミュレーションでは、１９０ＭＨｚにおけるＤＡＢ受信のための最適性能に関する第二のアンテナ１６の全長を計算し、２１０ミリメートルであった。
【００７７】
それ故に、本発明は、表面接触１７の全長を、１６０ミリメートルから１００ミリメートルに、すなわち３７％短縮した。さらに、第二のアンテナ１６の全長を、２４０ミリメートルから２１０ミリメートルに、すなわち１２％短縮した。
【００７８】
比較シミュレーションと本発明のシミュレーションとの間の第二のアンテナ１６の全長の差異は、それらの間に生じる交流結合の故に、第一及び第二の結合電極１４、１５の一部が互いに隣接して延びる領域内の板ガラスにおける異なる有効波長Ｌａｍｂｄａ  Ｅｆｆｅｃｔｉｖｅの証拠となる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図１ｃ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図５ｅ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図６ｃ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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