专利名称：玻璃天线及其制造方法
技术领域：
本发明涉及形成在玻璃基底上/中的玻璃天线及其制造方法。
背景技术：
近来，车辆常常具有高频GPS(全球定位系统)天线以及用于接收卫星数字广播的卫星无线电波的天线。另外，需要其它类型的天线在对高速公路或收费公路的使用自动地进行收费的ETC(电子收费)系统中使用以及用于VICS(车辆信息通信系统)中的无线电波信标。作为这种类型的天线，有这样的技术，其中使用车辆的窗玻璃作为基底，并构成贴片天线(patch antenna)(平面天线)。
图11是一侧视图，示出了作为前述平面天线的车辆用高频玻璃天线的结构。图11与下面专利文献1的图5相对应。在图11的玻璃天线中，在车辆的窗玻璃110的外表面上形成有天线导体120，并在窗玻璃的内表面上形成有反射导体210，以使得天线导体120和反射导体210至少部分地彼此面对。
这里，为了良好地接收作为圆极化信号的GPS信号，天线导体120具有螺旋形状的天线图案。该螺旋形式的中央端与供电器130相连。该天线图案的尺寸为58mm×46mm，线宽为1mm，并且螺旋天线导体120间的间隔为5mm。
窗玻璃110上的反射导体210的尺寸为120mm×60mm。反射导体210通过以下元件与未示出的接收机的地线(earth)电连接脚部170，其由用于将绝缘箱150附着在窗玻璃110上的金属配件形成；装入绝缘箱150中的放大电路的接地件(ground)；以及同轴电缆180的外部导体，用于将放大电路的输出传输给未示出的接收机。另外，一供电线从与上述放大电路的输入单元电连接的供电器130经由设置在窗玻璃110中的孔220利用导电材料而连接至天线导体120的一部分。
利用上述布置，在该车辆高频玻璃天线中，从天线导体120向窗玻璃110辐射的无线电波由反射导体210反射并辐射给天线导体120(车辆外部)，从而增加了天线增益。
接下来，图12是表示作为另一前述平面天线的、前述车辆用窗玻璃的结构的示意性侧视图。图12与下面的专利文献2的图1相对应。图12的车窗玻璃500是待安装在车辆中的玻璃板，并且在玻璃基底100的表面上贴有用于遮蔽阳光的隔热膜400。在没有贴隔热膜400的区域中，内部天线200与外部天线300隔着其间插入的玻璃天线100相面对。通过该布置，即使在贴有反射无线电波的隔热膜400的车窗玻璃中，也可以收发诸如FM波或更高的高频无线电波。
另外，下面的专利文献3公开了一种用于在玻璃板上印刷配线的技术。在该技术中，将玻璃基底覆盖在适于作为导体图案材料的金属板上。从上述玻璃基底，以与期望的导体图案相对应的期望图像图案发出YAG激光。结果，所述金属板被热熔化或蒸发，并通过加热将期望的导体图案转印到玻璃基底上。这样，无需使用任何化学药品，即可在玻璃基底上印刷不会轻易脱落的稳定的导体图案。作为该技术的应用，下面的专利文献3公开了在车辆的挡风玻璃上印刷天线导体图案以接收FM广播的方式。
下面的专利文献4并不是与天线相关的技术，但其公开了用于防止电磁波泄漏和侵入的技术(电磁波屏蔽膜)。该电磁波屏蔽膜是这样的层叠膜，在其相对两面上以基膜作为中央层对称地层叠有金属导电层和二维线图案印刷层，或者该电磁波屏蔽膜是层叠有这些膜的层叠膜。在金属导电层上和印刷层上的所有图案大致相同，并且这些图案在基膜上彼此重叠(从基膜的相对面看，金属导电层被印刷层覆盖)。该结构提供了具有良好的电磁波屏蔽特性的膜。
日本实开平7-29916号公报[专利文献2]日本特开平6-247746号公报[专利文献3]日本特开平6-104551号公报 日本特开平10-341093号公报然而，如果如在以上专利文献1和2中那样或者使用以上专利文献3中公开的技术，仅在窗玻璃的表面上形成天线，则引起了因玻璃厚度造成的损耗使天线增益下降的问题。即，通常玻璃板具有比较大的大约0.02的导电损耗。因此，在UHF频带或更高的频率中，损耗增加。如果天线(和接地图案)设置在玻璃板的相对两面上，则会因为夹在它们之间的玻璃的损耗而使增益下降。
另外，当采用以上专利文献4中公开的技术以在膜上形成导体图案，从而提供天线时，仅可以提供线性天线。因此，极难提供高增益天线，如利用反射板的贴片天线。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一种利用玻璃基底的高增益、低损耗的玻璃天线。本发明的另一目的是提供一种制造这种天线的方法。在这种情况下，本发明的应用并不限于诸如车辆的移动物体，应用还包括进/出门系统和安全系统。
为了实现以上目的，根据本发明，本发明的特征在于提供了以下玻璃天线及其制造方法。
(1)作为一个一般特征，提供了一种玻璃天线，包括玻璃基底；天线图案；以及接地图案，该接地图案反射从所述天线图案辐射的辐射波，所述天线图案和所述接地图案中的任意一个或两个埋在所述玻璃基底内部。
(2)作为优选特征，所述天线图案设置在所述玻璃基底的一面上；并且所述接地图案埋在所述玻璃基底内部。
(3)作为另一优选特征，所述玻璃基底是由两个玻璃板(即第一玻璃板和第二玻璃板)通过其间插入的粘接层粘接在一起而构成的层叠玻璃板，所述天线图案设置在所述第一玻璃板的与粘接面相对的一面上，并且其中所述接地图案设置在所述第一玻璃板的粘接面上。
(4)作为另一优选特征，所述玻璃基底是由两个玻璃板(即第一玻璃板和第二玻璃板)通过其间插入的粘接层粘接在一起而构成的层叠玻璃板，所述天线图案设置在所述第一玻璃板的与粘接面相对的一面上，并且所述接地图案设置在所述第二玻璃板的粘接面上。
(5)作为另一优选特征，所述接地图案设置在所述玻璃基底的一面上，并且所述天线图案埋在所述玻璃基底的内部。
(6)作为另一优选特征，所述玻璃基底是由两个玻璃板(即第一玻璃板和第二玻璃板)通过其间插入的粘接层粘接在一起而构成的层叠玻璃板，所述接地图案设置在所述第一玻璃板的与粘接面相对的一面上，并且所述天线图案设置在所述第一玻璃板的粘接面上。
(7)作为另一优选特征，所述天线图案和所述接地图案以彼此相对的方式埋在所述玻璃基底内部，所述天线图案和所述接地图案彼此分开从而保持了使所辐射的无线电波能够被反射的反射距离。
(8)作为另一优选特征，所述玻璃基底是由两个玻璃板(即第一玻璃板和第二玻璃板)通过其间插入的粘接层粘接在一起而构成的层叠玻璃板，所述天线图案设置在所述第一玻璃板的粘接面上，并且所述接地图案设置在所述第二玻璃板的粘接面上。
(9)作为另一个一般特征，提供了一种玻璃天线的制造方法，包括在第一玻璃板的一面上形成天线图案，并在该第一玻璃板的另一面上形成接地图案，所述接地图案反射天线图案所辐射的无线电波；将第一玻璃板的所述一面或第一玻璃板的所述另一面与第二玻璃板的一面通过其间插入的粘接层粘接在一起。
(10)作为另一个一般特征，提供了一种玻璃天线的制造方法，包括在第一玻璃板的一面上形成天线图案，并在第二玻璃板的一面上形成接地图案，所述接地图案反射天线图案所辐射的无线电波；将第一玻璃板的所述一面或第一玻璃板的所述另一面与第二玻璃板的一面通过其间插入的粘接层粘接在一起。
根据本发明，可以构造出诸如贴片天线的高增益天线，其中采用了利用玻璃厚度的反射板。另外，与其中天线图案布置在具有相同厚度的玻璃的相对面上的天线相比，可以实现损耗更低的天线。
另外，由于所述天线图案和接地图案中的任意一个埋在玻璃基底内部，因此可以保护所埋的图案。
此外，当天线图案和接地图案形成在单个板的相对两面上时，可以准确地对齐那些图案，从而可容易地获得具有期望增益的玻璃天线。
当结合附图阅读下面的详细描述时，本发明的其它目的和另外特征将显而易见。
图1是根据本发明第一实施例的玻璃天线(单个贴片天线)的示意性立体图；图2是根据本发明第一实施例的玻璃天线(贴片天线阵)的示意性立体图；图3是以分解的方式表示根据本发明第一实施例的玻璃天线(单个贴片天线)的结构的示意性侧视图；图4是以分解的方式表示根据本发明第二实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图；图5是以分解的方式表示根据本发明第三实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图；图6是以分解的方式表示根据本发明第三实施例的修改例的玻璃天线的结构的示意性侧视图；图7是以分解的方式表示根据本发明第四实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图；图8是以分解的方式表示根据本发明第四实施例的第一修改例的玻璃天线的结构的示意图；图9是以分解的方式表示根据本发明第四实施例的第二修改例的玻璃天线的结构的示意图；图10是以分解的方式表示根据本发明第五实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图；图11是表示作为一以上平面天线的、车辆用高频玻璃天线的结构的侧视图；以及图12是表示作为另一以上平面天线的、前述车辆用窗玻璃的结构的示意性侧视图。
具体实施例方式第一实施例由于设计原因，天线通常形成在玻璃上。
图1和图2是根据本发明第一实施例的玻璃天线的示意性立体图。图1的玻璃天线被形成为单个贴片天线，其中天线元件[天线图案(导体图案)]2形成在玻璃基底1的一面上。图2的玻璃天线被形成为贴片天线阵，其中多于一个(这里为两个)的天线图案2形成在玻璃基底1的一面上。
这里，这些玻璃天线既可用作发射天线又可用作接收天线。另外，在图1和图2中，附图标记3表示与天线图案2相对设置的接地图案(导体图案)，从而用作对从天线图案2幅射的无线电波进行反射(或者将所接收的无线电波反射到天线图案2)的反射板。附图标记4表示对于天线图案2的供电线(导体图案)。在这种情况下，在本实施例中，玻璃基底1作为层叠玻璃给出，其中两个玻璃板粘接在一起，并且在这两个玻璃板之间的粘接部分处设置有接地图案3。
也就是说，例如如图3中示意性示出的，本实施例的玻璃天线(单个贴片天线)具有两个玻璃板1a和1b。在一个(第一)玻璃板1a的一面(1a-1)上形成有天线图案2，并在与天线图案2相对的位置处形成有接地图案3，该接地图案3也用作对从天线图案2幅射的无线电波进行反射的反射板。该玻璃板1a的其上设置有接地图案3的一面(1a-2)通过其间插入的用作中间膜的粘接层1c粘接到另一(第二)玻璃板1b的一面上。通过该布置，实现了这样的天线结构，其中天线图案2设置在玻璃基底1的表面1a-1上，并且其中接地图案3埋在玻璃基底1内部的与天线图案2相对的位置处。下面，将假设玻璃天线是单个贴片天线进行描述，但是也可以设置上述贴片天线阵，这种情况下与下面的描述的不同之处在于必须制备两个天线图案2。
这里，整个玻璃基底1的厚度大约为10mm。例如，玻璃板1a和1b的厚度优选地大约为5mm，并且中间膜的厚度优选地为0.76mm。这样，由于玻璃具有一定程度的厚度，因此可以构造出其中采用反射板3的贴片天线。中间膜(粘接层)3可以通过由例如聚乙烯醇缩丁醛制成的粘接膜来实现(这同样适用于下面的实施例)。另外，可以使用诸如银浆印刷(silver printing)的印刷技术形成天线图案2和接地图案3。
下面将描述上述玻璃天线的制造方法。例如，作为第一步骤，使用用于接地图案3的丝网在玻璃板1a的一面1a-2上涂覆印刷剂(银浆等；这同样适用于下面的描述)，并进行干燥和焙烧。随后，作为第二步骤，使用用于天线图案2的丝网在同一玻璃板1a的另一面1a-1上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。之后，作为第三步骤，将玻璃板1a的接地图案印刷面1a-2和其上没有进行印刷的玻璃板1b通过其间插入的中间膜1c粘接在一起。
结果，制成具有上述结构的玻璃天线。这里，可以以相反的顺序执行第一和第二步骤，或者可以利用双面同时印刷工艺，将这两个步骤作为一个步骤来执行。这将减少制造时间和成本。
这样，玻璃基底1并不是一个玻璃板的形式，而是层叠玻璃板的形式，其中分别具有一半厚度的两个玻璃板1a和1b粘接在一起，并且在这两个玻璃板中一个的相对面1a-1和1a-2上形成有作为导体图案的天线图案2和接地图案3。因此，与其中在由具有相同厚度(例如，大约10mm)的一个玻璃板制成的玻璃基底的相对面上形成导体图案的情况相比，减少了天线图案2与接地图案3之间的玻璃部分(即，减少介电损耗)。因此，以低损耗实现了利用玻璃厚度而可以采用反射板3的高增益天线，如贴片天线。
另外，由于该玻璃天线具有埋在玻璃基底1内部的接地图案3，因此接地件3受到保护。此外，由于天线图案2和接地图案3形成在同一玻璃板1a上，因此可准确地对齐天线图案2和接地图案3的位置。从而，容易地制造出具有期望增益的玻璃天线。
这里，玻璃板1a和1b以及中间膜1c的厚度不应限于上述数值示例，其可以根据需要而改变。另外，玻璃板1a和玻璃板1b的厚度可以相同或不同。为了减少因玻璃引起的介电损耗，天线图案2与接地图案3之间的距离优选地尽可能的小。因此，优选地其上形成有天线图案2和接地图案3的玻璃板1a的厚度应在确保所需增益的范围内尽可能的小。
另外，为了进一步减少天线图案2与接地图案3之间的介电损耗，从而实现低损耗，应优选地使玻璃板1a的夹在天线图案2与接地图案3之间的部分的厚度较薄，或者优选地移除该部分并用损耗比玻璃板1a低的诸如陶瓷、塑料和晶体玻璃的材料来代替(或者仅移除而保持不变)。
另外，形成天线图案2和接地图案3的位置不应限于图1和图3中所示的位置，它们可以根据需要而改变(这同样适用于下面的描述)。
第二实施例图4是以分解的方式表示根据本发明第二实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图。图4的玻璃天线与图3的玻璃天线的不同之处在于，在玻璃基底1中，玻璃板1b通过其间插入的用作中间膜的粘接层1c粘接到形成有天线图案2的一面上。也就是说，在本实施例中，天线图案2而不是接地图案3被埋在玻璃基底1中。这里，在图4中，除非另有描述，否则由已经描述的附图标记表示的元件与已经描述的元件相同或相似。
现在将描述本实施例的玻璃天线的制造方法。例如，作为第一步骤，使用用于接地图案3的丝网在玻璃板1a的一面1a-2上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。随后，作为第二步骤，利用用于天线图案2的丝网在玻璃板1a的另一面1a-1上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。之后，作为第三步骤，将玻璃板1a的天线图案印刷面1a-1和其上没有进行印刷的玻璃板1b通过其间插入的中间膜1c粘接在一起。
这些步骤可以制造出具有上述结构的玻璃天线。另外，在本实施例中，可以改变第一和第二步骤的顺序，或者可以利用双面同时印刷工艺将这两个步骤作为单个步骤来执行。
通过该布置，幅射电场集中在天线图案2的幅射方向(从天线图案2形成面1a-1垂直延伸出的方向)上。即，在本实施例中，天线图案2埋在具有比较大(大约7)的相对介电常数的玻璃基底1的内部。与具有已经参照图3描述的结构的玻璃天线相比，介电损耗稍大，但是稍微改善了辐射无线电波的方向性。此外，由于天线图案2埋在玻璃基底1内部，因此可以保护天线图案2。
第三实施例图5是以分解的方式表示根据本发明第三实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图。图5的玻璃天线以已经参照图4描述的天线结构为基础，但移除了中间膜1c的存在天线图案2的部分，并且用诸如陶瓷、聚丙烯或塑料等的低损耗材料1d来代替该部分。这里，在图5中，同样，除非另有描述，否则由已经描述的附图标记表示的元件与已经描述的元件相同或相似。
这里，将描述本实施例的玻璃天线的制造方法。例如，作为第一步骤，使用用于接地图案3的丝网在玻璃板1a的一面1a-2上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。随后，作为第二步骤，利用用于天线图案2的丝网在玻璃板1a的另一面1a-1上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。随后，作为第三步骤，根据天线图案2的形状移除中间膜1c(玻璃板1a和1b粘接在其上)的接触部分(该部分与天线图案2接触)，并用低损耗材料1d填充该部分。然后，作为第四步骤，将玻璃板1a的天线图案印刷面1a-1与没有进行印刷的玻璃板1b通过其间插入的填充有低损耗材料1d的中间膜1c粘接在一起。
结果，制成具有图5中所示结构的玻璃天线。这里，上述第一至第三步骤的顺序是可以互换的。另外，可以通过采用双面同时印刷工艺将上述第一和第二步骤作为单个步骤来执行。
本实施例的天线结构进一步减少了在天线图案2的辐射方向上的介电损耗，从而实现了损耗比第二实施例低的玻璃天线。在这种情况下，在本实施例中，移除了中间膜1c的一部分(与天线图案2相对应的部分)。然而，不必总是移除该部分，而可使该部分比其周围部分薄并且利用以上低损耗材料1d来填充该变薄的部分。该方法还有效地减少了增益损耗。
另外，如图6所示，不仅使得中间膜1c的与天线图案2相对的部分而且使得玻璃板1b的与天线图案2相对的部分比它们周围部分薄(或将其移除)，并且用介电损耗比玻璃板1b的介电损耗低的诸如，陶瓷、塑料和晶体玻璃的低损耗材料1e来填充这些部分。结果，实现了增益损耗的进一步降低。在这种情况下，如图6所示，这种低损耗材料1e可以仅用在玻璃板1b中。另外，至于图5和图6的天线结构中的任一个，可以保持移除部分或较薄部分不变，而不填充低损耗材料1d或低损耗材料1e。
第四实施例图7是以分解的方式表示根据本发明第四实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图。图7的玻璃天线具有两个玻璃板1a和1b，并且在玻璃板1a的相对面1a-1和1a-2中的一面1a-2上形成有天线图案(导体图案)2。另外，在另一玻璃板1b的相对面1b-1和1b-2中的一面1b-1上，在将玻璃板1a和1b组合成玻璃基底1时，在与天线图案2相对的位置处形成有用作反射板的接地图案(导体图案)3。这些玻璃板1a和1b以这样的方式通过其间插入的中间膜(粘接层)1c粘接在一起使得导体图案2和3通过其间插入的中间膜(粘接层)1c粘接在一起。结果，本实施例的玻璃天线具有这样的结构，其中天线图案2和接地图案3埋在玻璃基底1内的这两个导体彼此相对的位置处。在这种情况下，在图7中，同样，除非另有描述，否则由已经描述的附图标记表示的元件与已经描述的元件相同或相似。
在本实施例中，玻璃板1a和1b优选地具有玻璃基底1一半的厚度(5mm)。然而，至于中间膜(粘接层)1c的厚度，其需要具有这样的厚度(例如，2mm或3mm)以确保对于使接地图案3用作反射板而言足够的距离。在这种情况下，中间膜1c可以通过层叠所需数量的粘接膜(通常，一个膜具有大约0.76mm的厚度)而形成。另外，同样，在本实施例中，也可以使用诸如银浆印刷的印刷技术形成天线图案2和接地图案3。
现在将描述本实施例的玻璃天线的制造方法。例如，作为第一步骤，使用用于接地图案3的丝网在玻璃板1a的一面1a-2上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。随后，作为第二步骤，利用用于天线图案2的丝网在玻璃板1a的另一面1a-1上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。之后，作为第三步骤，根据天线图案2的形状移除中间膜1c(玻璃板1a和1b粘接在其上)的接触部分(该部分与天线图案2接触)，并用低损耗材料1d填充该部分。
接下来，作为第四步骤，移除玻璃板1b的在与天线图案2相对应位置处的部分(或整个玻璃板1b)，并将低损耗材料1e填入其中。然后，作为第五步骤，将玻璃板1b的埋有低损耗材料1e的一面与天线图案印刷面1a-1通过在其间插入的其中埋有低损耗材料1d的中间膜3粘接在一起。
这样，制成具有图6结构的玻璃天线。在本实施例中，同样，第一至第四步骤的顺序可以互换，并且可以利用双面同时印刷工艺将第一步骤和第二步骤作为单个步骤来执行。
通过该布置，在天线图案2与接地图案3之间只存在比玻璃板1a和1b薄的中间膜1c。因此，与已经描述的结构相比，天线图案2与接地图案3之间的距离较小，从而改善了接地图案3的反射效果，还增加了增益。
在本示例中，与已经在第二实施例中描述的天线结构一样，天线图案2形成在待与中间膜3接触的面1a-2上，并被埋在玻璃基底1内部，从而辐射场集中在天线图案2的辐射方向(从与形成有天线图案2的面1a-2相对的面1a-1垂直延伸出的方向)上。即，在这种情况下，同样，由于天线图案2埋在具有较大相对介电常数(大约7)的玻璃基底1内，因此稍微增加了介电损耗，但却稍微改善了辐射无线电波的方向性。
另外，由于天线图案2和接地图案3(它们都是导体图案)二者都被埋在玻璃基底1内部，因此可以保护导体图案2和3二者。
在这种情况下，如在已经参照图5描述的天线结构的情况下一样，如图8所示，如果移除(或变薄)中间膜1c的一部分(该部分与天线图案2相对)，并用诸如陶瓷、聚丙烯和塑料的具有小介电损耗的低损耗材料1d来代替，则进一步减少了损耗。另外，与已经参照图6描述的天线结构一样，如图9所示，如果不仅使得中间膜1c的与天线图案2相对的部分而且使得玻璃板1a的与天线图案2相对的部分比周围部分薄(或将其移除)，并且用损耗比玻璃板1a的介电损耗小的诸如陶瓷、塑料和晶体玻璃的低损耗材料1e来代替该部分，则实现了损耗的进一步减少。
这里，在本实施例中，同样，低损耗材料1e可以只用在玻璃板1a中。另外，在图8和图9的天线结构中，保持移除或变薄部分不变，而不用低损耗材料1d或1e来代替。
第五实施例图10是以分解的方式表示根据本发明第五实施例的玻璃天线的结构的示意性侧视图。图10的玻璃天线具有两个玻璃板1a和1b。在玻璃板1a的相对面1a-1和1a-2的一面1a-1上形成有天线图案(导体图案)2。在另一玻璃板1b的相对面1b-1和1b-2的一面1b-1上，在将玻璃板1a和1b粘接在一起时与天线图案2的反面相对应的位置处设置有用作反射板的接地图案(导体图案)3。玻璃板1a和1b粘接在一起，以使得面1a-2和1b-1彼此相对。结果，天线图案2形成在玻璃基底1的表面1a-1上而接地图案3埋在玻璃基底1内部。
也就是说，图10的天线结构是已经参照图1描述的第一实施例的天线结构的另一修改例。在图10中，在第一实施例中形成在玻璃板1a的一面1a-2(待与中间膜1c接触的一面)上的接地图案3形成在待与中间膜1c接触的玻璃板1b的面1b-1上。另外，在图10中，除非另有描述，否则由已经描述的附图标记表示的元件与已经描述的元件相同或相似。
这里，在本实施例中，如在第一实施例的情况下一样，玻璃基底1的厚度应优选地为大约10mm。由于天线图案2与接地图案3之间的距离优选地尽可能的小，因此玻璃板1a的厚度应比其上形成有接地图案3的玻璃板1b的厚度薄。在本实施例中，中间膜(粘接层)1c由诸如聚乙烯醇缩丁醛的粘接膜来实现。可以通过诸如银浆印刷的印刷技术形成天线图案2和接地图案3。
下面将描述本实施例的玻璃天线的制造方法。例如，作为第一步骤，使用用于天线图案2的丝网在玻璃板1a的一面1a-1上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。随后，作为第二步骤，利用用于接地图案3的丝网在玻璃板1b的另一面1b-1上涂覆印刷剂，并进行干燥和焙烧。随后，作为第三步骤，将玻璃板1a的没有印刷天线图案的面1a-2和玻璃板1b的接地图案印刷面1b-1通过其间插入的中间膜1c粘接在一起。
通过这些步骤，可以制成具有上述结构的玻璃天线。在本实施例中，同样，第一和第二步骤的顺序也可以互换，或者可以通过使用双面同时印刷工艺将这些步骤作为单个步骤来执行。根据本实施例，如在第一实施例的情况下一样，与其中导体图案形成在一个玻璃板(具有如大约10mm的厚度)的相对两面的情况相比，减少了天线图案2和接地图案3之间的玻璃厚度(即，减少了介电损耗)。因此，可以以比以前低的损耗实现其中利用玻璃厚度而可以使用反射板的高增益天线，如贴片天线。另外，由于接地图案3埋在玻璃基底1内部，因此可以保护接地图案3。
这里，在本实施例中，另外，为了进一步减少天线图案2与接地图案3之间的介电损耗，从而实现低损耗，可以使玻璃板1a和中间膜1c的夹在天线图案2与接地图案3之间的部分的厚度较薄或者可以移除该部分。优选地用诸如陶瓷、塑料和晶体玻璃的低损耗材料来代替该部分(或者保持其不变)。
另外，本发明绝不应限于上述实施例，而可以在不脱离本发明的主旨的情况下进行各种变化或修改。
如上所述，根据本发明，与以前形成在玻璃基底上的天线相比，可以提供形成在玻璃基底上的高增益和低损耗天线。因此，应认为本发明在用于使用无线电波的技术领域中时非常有用，这些技术领域例如为车辆GPS天线、进/出门系统和安全系统。
相关申请的交叉引用本申请基于2005年9月12日在日本提交的日本申请No.2005-263996并要求其优先权，据此通过引用并入其内容。
权利要求
1.一种玻璃天线，包括玻璃基底(1)；天线图案(2)；以及接地图案(3)，其反射从所述天线图案(2)辐射的辐射无线电波，所述天线图案(2)和所述接地图案(3)中的任意一个或两个埋在所述玻璃基底(1)内部。
2.根据权利要求1所述的玻璃天线，其中，所述天线图案(2)设置在所述玻璃基底(1)的一面上；并且其中，所述接地图案(3)埋在所述玻璃基底(1)内部。
3.根据权利要求2所述的玻璃天线，其中，所述玻璃基底(1)是由两个玻璃板，即第一玻璃板(1a)和第二玻璃板(1b)通过其间插入的粘接层(1c)粘接在一起而构成的层叠玻璃板，其中，所述天线图案(2)设置在所述第一玻璃板(1a)的与粘接面(1a-2)相对的一面(1a-1)上，并且其中，所述接地图案(3)设置在所述第一玻璃板(1a)的粘接面(1a-2)上。
4.根据权利要求2所述的玻璃天线，其中，所述玻璃基底(1)是由两个玻璃板，即第一玻璃板(1a)和第二玻璃板(1b)通过其间插入的粘接层(1c)粘接在一起而构成的层叠玻璃板，其中，所述天线图案(2)设置在所述第一玻璃板(1a)的与粘接面(1a-2)相对的一面(1a-1)上，并且其中，所述接地图案(3)设置在所述第二玻璃板(1b)的粘接面(1b-1)上。
5.根据权利要求1所述的玻璃天线，其中，所述接地图案(3)设置在所述玻璃基底(1)的一面上，并且其中，所述天线图案(2)埋在所述玻璃基底(1)内部。
6.根据权利要求5所述的玻璃天线，其中，所述玻璃基底(1)是由两个玻璃板，即第一玻璃板(1a)和第二玻璃板(1b)通过其间插入的粘接层(1c)粘接在一起而构成的层叠玻璃板，其中，所述接地图案(3)设置在所述第一玻璃板(1a)的与粘接面(1a-2)相对的一面(1a-1)上，并且其中，所述天线图案(2)设置在所述第一玻璃板(1a)的粘接面(1a-1)上。
7.根据权利要求5或6所述的玻璃天线，其中，所述粘接层(1c)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，由介电损耗比所述粘接层(1c)的介电损耗低的材料(1d)制成。
8.根据权利要求5或6所述的玻璃天线，其中，所述玻璃板(1b)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，由介电损耗比所述玻璃基底(1)的介电损耗低的材料(1e)制成。
9.根据权利要求1所述的玻璃天线，其中，所述天线图案(2)和所述接地图案(3)以彼此相对的方式埋在所述玻璃基底(1)内部，所述天线图案(2)和所述接地图案(3)彼此分开从而保持了使所辐射的无线电波能够被反射的反射距离。
10.根据权利要求9所述的玻璃天线，其中，所述玻璃基底(1)是由两个玻璃板，即第一玻璃板(1a)和第二玻璃板(1b)通过其间的粘接层(1c)粘接在一起而构成的层叠玻璃板，其中，所述天线图案(2)设置在所述第一玻璃板(1a)的粘接面(1a-2)上，并且其中，所述接地图案(3)设置在所述第二玻璃板(1b)的粘接面(1b-1)上。
11.根据权利要求10所述的玻璃天线，其中，所述粘接层(1c)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，由介电损耗比所述粘接层(1c)的介电损耗低的材料(1d)制成。
12.根据权利要求10或11所述的玻璃天线，其中，所述玻璃板(1a)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，由介电损耗比所述玻璃板(1a)的介电损耗低的材料(1e)制成。
13.一种玻璃天线的制造方法，包括在第一玻璃板(1a)的一面(1a-1)上形成天线图案(2)，并在该第一玻璃板(1a)的另一面(1a-2)上形成接地图案，所述接地图案反射天线图案(2)所辐射的无线电波；将第一玻璃板(1a)的所述一面(1a-1)或第一玻璃板(1a)的所述另一面(1a-2)与第二玻璃板(1b)的一面(1b-1或1b-2)通过其间插入的粘接层(1c)粘接在一起。
14.根据权利要求13所述的玻璃天线的制造方法，包括移除所述粘接层(1c)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，并且用介电损耗比所述粘接层(1c)的介电损耗低的材料(1d)来填充所移除的部分。
15.根据权利要求13或14所述的玻璃天线的制造方法，包括移除所述玻璃板(1b)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，并且用介电损耗比所述玻璃板(1b)的介电损耗低的材料(1e)来填充所移除的部分。
16.根据权利要求13或14所述的玻璃天线的制造方法，其中，通过双面同时印刷将所述天线图案(2)和所述接地图案(3)形成在所述玻璃板(1a)上。
17.一种玻璃天线的制造方法，包括在第一玻璃板(1a)的一面(1a-1)上形成天线图案(2)，并在第二玻璃板(1b)的一面(1b-1或1b-2)上形成接地图案，所述接地图案(3)反射天线图案(2)所辐射的无线电波；将第一玻璃板(1a)的所述一面(1a-1)或第一玻璃板(1a)的所述另一面(1a-2)与第二玻璃板(1b)的一面(1b-1或1b-2)通过其间插入的粘接层(1c)粘接在一起。
18.根据权利要求17所述的玻璃天线的制造方法，其中，通过将所述第一玻璃板(1a)的所述一面(1a-1)与所述第二玻璃板(1b)的所述一面(1b-1或1b-2)通过其间插入的所述粘接层(1c)粘接在一起，而将所述玻璃板(1a和1b)粘接在一起，所述粘接层(1c)的厚度足以实现用于对所辐射的无线电波进行反射的反射距离。
19.根据权利要求17或18所述的玻璃天线的制造方法，包括移除所述粘接层(1c)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，并且用介电损耗比所述粘接层(1c)的介电损耗低的材料(1d)来填充所移除的部分。
20.根据权利要求17或18所述的玻璃天线的制造方法，包括移除所述玻璃板(1a)的至少与所述天线图案(2)相对的部分的一部分或全部，并且用介电损耗比所述玻璃板(1a)的介电损耗低的材料(1e)来填充所移除的部分。
全文摘要
玻璃天线及其制造方法。将天线图案(2)和接地图案(3)中的任意一个或两个埋在玻璃基底(1)的内部，该接地图案(3)反射从天线图案(2)辐射的辐射无线电波。结果，可以提供高增益、低损耗的玻璃天线，其中玻璃用作它们的基底。
文档编号H01Q9/04GK1933238SQ20061005506
公开日2007年3月21日 申请日期2006年2月28日 优先权日2005年9月12日
发明者马庭透, 安德雷·安德连科, 木村重一, 桥本繁, 井比俊明, 佐野彰秀 申请人:富士通株式会社, 富士通先端科技株式会社, 日本板硝子株式会社