近年来，在车辆通信装置与外部通信装置之间使用电磁波进行通信，为了使 车辆行驶更加顺利，使用GPS(卫星定位系统)、VICS(电路交通信息系统)以及 ETC(自动收费系统)等。
作为在这些系统中使用的车载通信装置的天线，试用了将具备例如微带天线 (以下简称MSA)的天线装置粘贴在车辆的前部窗玻璃板上的方法，但是，由于 是通过前部窗玻璃板与外部通信装置进行通信，前部窗玻璃板对电磁波的反射 导致发送功率下降、接收功率下降。也就是说，从MSA反射的电磁波的一部 分在前窗玻璃板的边界面上反射成了反射波，存在该反射波与从MSA发射的 电波相互干涉导致天线装置增益下降的问题。
因此，在已有技术例中，如日本特开2002-246817号公报所述，用设置衬 垫限制MSA的设置处所，以辐射的电磁波的1/2波长乘以修正常数得到的长度 作为基准长度，以该基准长度的整数倍将MSA配置在偏离所述全部窗玻璃板 的位置近旁，这样能够防止MSA的增益下降。
又，在日本特开2002-252520号公报中揭示了只在电介质基板的一个面上 形成补片以及接地导体的平面天线。在该平面天线中，在电介质基板的一个面 上形成规定的补片(patch)导体，在该同一平面上，在补片导体的周围设置规定 的间隔(slot)，形成接线导体。该平面天线被称为Coplanar Patch Antenna(共面 补片天线，以下简称CPA)。
又，在特开平5-63423号公报中揭示了作为「车辆用的平面天线」在车辆 用的窗玻璃板上的至少一部分以上从下面开始设置辐射元件用导体层、电介质 层、接地导体层，将设置在近旁的放大器的输入端与辐射导体连接的平面天线。 该平面天线，作为辐射元件用导体层和接地导体层，用银胶，电介质导体层用 玻璃、树脂、塑料等电介质，印刷成厚膜进行烧结形成。
但是，对窗玻璃板进行多层的厚膜印刷时，必须反复进行印刷和烘干，其工 序复杂，在连续进行印刷的情况下，分别需要印刷机和烘干机，设备庞大。又， 实施多层印刷需要有适合车辆用窗玻璃板的形状，而且，各层同时进行充分的 烧成是困难的。于是公开了金属的板状体、片状、膜状的构件利用粘接剂粘接 的方法，但是，由于具有粘接剂层，其天线特性有差异。
又，各层的总厚度做成数百微米是可能的、但是在电介质层比波长薄得多的 情况下，用微带天线的结构作为谐振结构是困难的、辐射效率也差，有将电介 质层的相对介电常数加大，将电介质层做得薄的情况，但是，通常加大相对介 电常数时介质损耗也大，作为天线的辐射效率降低，同时频带宽度狭窄，例如 为了从人造卫星接收微弱的电波这种天线就成了不合适的天线。
又，在特开2002-237714号公报的图6中，记载了在设置接地导体的基板 上设置衬垫，用该衬垫支持四方形的金属板构成的补片导体的补片天线装置。 但是，这种已有技术例中，在电介质基板上没有设置补片导体，因此车辆等使 用时存在安装困难的问题。
又，在特开平8-265038号公报的图8中，记载了电介质基板的一个面上设 置的环状补片导体的内侧设置岛状的导体，进行阻抗匹配的环状微带天线。但 是，这种已有技术例中，在该电介质基板的另一面上设置接地导体，在该电介 质基板及接地导体上设孔使同轴电缆的芯线贯通该孔后，使该芯线的前端连接 于岛状导体，因此，在车辆等上使用时，存在安装困难的问题。
又，在美国专利US6593887号公报的图2等中，记载了补片导体与接地导 体保持间隔配置，在接地导体上设孔，电磁耦合用导体通过该孔向补片导体一 侧延伸的补片天线。但是这种已有技术例中，没有表示出作为天线装置的具体 结构，使用于车辆等时，存在安装手段不清楚的问题。
具备上述MSA的天线装置粘贴在前部窗玻璃板上的情况下，如上所述，将 长度为辐射的电磁波的1/2波长乘以修正系数的长度作为基准长度，必须将 MSA配置在离前部窗玻璃板的距离为该基准长度的正整数倍的距离的位置近 旁。
因此，设置MSA的电介质基板与前部窗玻璃板之间需要有厚度比较大的空 间，具备MSA的天线装置的厚度增加，除了妨碍车辆运行时的驱动视线，也 存在车内设计不理想的问题。
日本特开2002-252520号公报中公开的CPA中，用电介质基板的一个面上 设置的导体构成天线元件，因此容易在前部窗玻璃板和后部窗玻璃板等上形 成。但是，从前部窗玻璃板和后部窗玻璃板上设置的CPA取出接收信号时，有 必要使用接插件，或利用钎焊直接安装电缆等，存在着制作上和成本上的问题， 未必能够形成实用的天线装置。
又，为了与外部通信装置进行通信，将CPA安装于车辆上的情况下，只在 电介质基板的一个面上形成导体构成CPA，因此在电介质基板的两个面的双向 上具有天线方向性，必然不能进行有效的通信和收信。因此要求有与以往相比 更加小型、薄型、高性能而且低成本的高频频带用的天线装置。

本发明的一种天线装置，
具备设置补片导体的第1电介质基板、以及与所述第1电介质基板相对的、 而且在与补片导体相对的对向基板上设置接地导体的第2电介质基板，
第2电介质基板设置在第1电介质基板上设置的衬垫上，
第2电介质基板利用与第1电介质基板之间存在的该衬垫，使第2电介质基 板与第1电介质基板之间保持规定的间隔。
又，本发明提供的天线装置，具有微带天线，该微带天线具备在作为第1 电介质基板的车辆用的窗玻璃板的车内侧的面上或窗玻璃板的车内侧的面上 设置的电介质膜上设置的补片导体、与该补片导体相对，以规定的间隔设置在 窗玻璃板上的第2电介质基板、以及在第2电介质基板上设置的接地导体，其 中，
通信的电波在空气中的波长记为λ0，补片导体与车体开口边缘的最短间隔 记为D时，
0.01≤D/λ0，
而且该天线装置的距离车体开口边缘最远的部分与车体开口边缘的最短距 离为200mm以下。
本发明提供一种天线装置，具有微带天线，该微带天线具备在作为第1电介 质基板的车辆用的窗玻璃板的车内侧的面上或窗玻璃板的车内侧的面上设置 的电介质膜上设置的补片导体、与该补片导体相对，设置在窗玻璃板上的绝缘 片或绝缘性基板、以及在绝缘片或绝缘性基板上设置的接地导体，其中，
通信的电波在空气中的波长记为λ0，补片导体与车体开口边缘的最短间隔 记为D时，
0.01≤D/λ0，
而且该天线装置的距离车体开口边缘最远的部分与车体开口边缘的最短距 离为200mm以下。
又，本发明提供一种天线装置制造方法，该方法具备下述(1)～(5)的工 序：
(1)准备嵌入于于车辆的开口部并且设置所述补片导体的所述第1电介质基 板、即窗玻璃板，
或准备还没有嵌入车辆开口部的，设置所述补片导体的所述第1电介质基 板、即窗玻璃板。
(2)在窗玻璃板上形成粘接部或在所述衬垫的窗玻璃板一侧的面上形成粘接 部。
(3)窗玻璃板将衬垫粘贴在窗玻璃板的规定地方，以便通过粘接部将衬垫粘 接在窗玻璃板上。
(4)在第2电介质基板的靠窗玻璃板一侧的基板面上形成电介质后，将第2 电介质基板固定在衬垫上。
(5)在上述工序(1)中，使用如果使用的是没有嵌入车辆开口部的窗玻璃板， 将窗玻璃板嵌入于车辆的开口部。
又，提供取代上述工序(4)，
具备在所述窗玻璃板上粘贴所述衬垫之后，在上述补片导体上形成所述电介 质，再将所述第2电介质基板固定在上述衬垫上的工序的天线装置制造方法。
又，提供取代上述工序(4)，
具备在所述衬垫上固定所述第2电介质基板后，通过设置在所述衬垫或者第 2电介质基板上的孔将具有流动性的电介质注入由所述窗玻璃板与第2电介质 基板包围的空隙的工序的所述天线装置的制造方法。
又，提供在上述(4)的工序或取代上述(4)的工序中，
在所述衬垫上设置了第1固定装置，又准备设置了第2固定装置，并在内侧 设置了第2电介质基板的上盖盒，
通过在第1固定装置上固定第2固定装置，在衬垫上安装上盖盒的上述天线 装置的制造方法。
又，提供在所述工序(4)中，
所述电介质具有流动性，
具有在所述第2电介质基板上的所述接地导体上形成该电介质时，在第2 电介质基板上设置成型用的框架，使该电介质流入该框架内之后，在使其失去 流动性或稍微失去流动性之后取下该框架，将第2电介质基体固定在所述衬垫 上的工序。
又提供具备下述(a1)～(a5)的工序的所述天线装置的制造方法，所述工 序是：
(a1)准备嵌入于车辆的开口部并且设置所述补片导体的所述第1电介质基 板、即窗玻璃板，
或准备还没有嵌入车辆开口部的设置所述补片导体的所述第1电介质基板、 即窗玻璃板。
(a2)在窗玻璃板上形成粘接部或在所述衬垫的窗玻璃板一侧的面上形成粘 接部。
(a3)将第2电介质基板固定在长度上。
(a4)在第2电介质基板的靠窗玻璃板一侧的基板面上形成电介质后，通过 粘接部降低衬垫粘接在窗玻璃板上，以将衬垫粘接在窗玻璃板的规定处所。
(a5)在上述工序(a1)中，使用如果使用的是没有嵌入车辆开口部的窗玻璃板， 将窗玻璃板嵌入于车辆的开口部。
又，通过如下所述的天线装置制造方法，即
取代上述工序(a4)，
具备在所述窗玻璃板上的所述补片导体上形成所述电介质后，将所述衬垫固 定在窗玻璃板上的工序的方法。
又提供如下所述的天线装置制造方法，即
取代上述工序(a4)，
具备在将所述衬垫固定在所述窗玻璃板上后，通过设置在所述衬垫或者第2 电介质基板上的孔将具有流动性的电介质注入由窗玻璃板与第2电介质基板包 围的空隙的工序的方法。
又提供如下所述的天线装置制造方法，即
取代上述工序(a3)，
具备在所述衬垫上设置了第1固定装置，还准备设置了第2固定装置的上盖 盒，
通过在所述第1固定装置上固定第2固定装置，在衬垫与所述上盖盒之间夹 入所述第2电介质基板，将上盖盒安装在衬垫上，使该上盖盒覆盖第2电介质 基板的工序的方法。
又提供如下所述的天线装置制造方法，即
取代上述工序(a3)，
具备在所述衬垫上设置了第1固定装置，还准备设置了第2固定装置，而且 在内侧设置了第2电介质基板的上盖盒，
通过在第1固定装置上固定第2固定装置，在衬垫上安装上盖盒的工序的方 法。
又提供如下所述的天线装置制造方法，即
在上述(a3)的工序或取代上述(a4)的工序中，
在所述衬垫上固定所述第2电介质基板之前，或将所述第2电介质基板固定 在衬垫之后，在第2电介质基板上安装所述电磁耦合导体或所述柱状导体。
又提供如下所述的天线装置制造方法，即
在取代上述工序(a4)具备的工序中，
所述电介质具有流动性，
所述窗玻璃板上的所述补片导体上形成该电介质时，在窗玻璃板上设置成型 用的框架，使该电介质流入该框架内之后，在使其失去流动性或稍微失去流动 性之后取下该框架，在窗玻璃板的规定处所粘贴衬垫的工序的方法。
又提供如下所述的天线装置制造方法，即所述衬垫与所述上盖盒形成一体的 方法。
本发明的天线装置中使用的电磁波的频率以300MHz～3THz为宜，0.8～ 60GHz较为理想，1.0～30GHz更加理想，1.2～6.38GHz特别理想。
附图说明
图1是表示本发明的天线装置的一实施形态的天线装置剖视图。
图2是图1所示的天线装置的主要结构部分的概略概念图。
图3是图1所示的天线装置的补片导体8与电磁耦合用导体3的放大平面图。
图4是表示将作为衬垫的下部盒子20粘接在窗玻璃板上的一个例子的平面 图。
图5是图1所示的例子的应用例的剖视图。
图6是不同于图1所示的例子的本发明的天线装置的一实施形态的剖视图。
图7图6所示的主要构成部的概略概念图。
图8是图6所示的天线装置的天线元件的平面图。
图9是说明图6所示的天线装置的组装方法的剖视图。
图10是例3的天线装置的剖视图。
图11是例1的回波损耗-频率特性图。
图12是例1的指向性图。
图13是例2的回波损失的-频率特性图。
图14是例2的指向性图。 
图15是例3的指向性图。
图16是在例4中横轴表示正方形的接地导体的一个边(横向宽度、纵向宽度) 的长度，纵轴表示天线增益的特性图。
图17是在例4中，横轴表示Lg×(εq)0.5÷λ0，纵轴表示天线增益的特性图。
图18是例5中的电介质A的相对介电常数与L1、天线增益的关系图。
图19是例5中的L2、L4以及窗玻璃板与印刷电路基板之间的间隔和天线 增益的关系图。
图20是表示天线装置设置在窗玻璃板上的状态的平面图。
图21是在窗玻璃板的车内侧的面上隔着电介质膜25设置的补片导体8的部 分剖视图。
图22是表示本发明的接地导体10和长孔部50的平面图。
图23是表示不同于图1、图6所示的例子的另一实施形态的剖视图。
标号说明
1   第1电介质基板
2   第2电介质基板
2a  孔
3   电磁耦合用导体
3a  电磁耦合用导体3的一个端部
4   凸部
5   爪部
7   柱状导体
8    补片导体
9    车体开口边缘
10   接地导体
14   传送导体
16   同轴电缆
18   上盖盒
18a  上盖盒18的周边
19   岛状导体
20   下部盒子
20a  孔
22   粘接部
24   空间
25   电介质层
26a  电介质A
26b  电介质B
27   绝缘支持装置
50   长孔部

下面根据附图所示的实施形态对本发明的天线装置进行详细说明。图1是表 示本发明的天线装置的一实施形态的天线装置剖视图。图2是天线装置的主要 结构部分的概略概念图。图1中所示的剖视图是图2中所示的A-A’的向视 剖视图。图3是图1所示的天线装置的补片导体8与电磁耦合用导体3的放大 平面图，是表示图1、2所示的例子的补片导体8与电磁耦合用导体3的位置 关系的平面图，是表示在垂直于第1电介质基板1的面的方向上从上盖盒1一 侧观察第1电介质基板的平面图。
本发明中具备设置补片导体8的第1电介质基板1和作为与第1电介质基板 1相对的基板，在与补片导体8相对的对向基板的面(以下称为第2对向基板面) 上设置接地导体10的第2电介质基板2。
又，具备从第2对向基板面向第1电介质基板1的一侧伸长的电磁耦合用导 体3，电磁耦合用导体3与补片导体8电磁耦合。电磁耦合用导体3与接地导 体不实现直流连接。
第1电介质基板1和与第1电介质基板1相对配置的第2电介质基板2保持 规定的间隔距离。
作为衬垫的下部盒子20利用粘接部22粘接固定在第1电介质基板1。通过 此，上盖盒18固定在第1电介质基板1的规定位置上，电磁耦合用导体3配 置在规定的位置上，而且第2电介质基板2利用介于与第1电介质基板1之间 的衬垫，组装具有使第2电介质基板2与第1电介质基板1与规定间隔保持距 离的MSA天线的天线装置。这样使用衬垫是因为在为了提高天线增益想要使 第1电介质基板1与第2电介质基板2的间隔取数mm以上的情况下，通过使 用衬垫能够形成简单的结构，容易进行生产，生产效率好。而且在使用车辆的 窗玻璃板作为第1电介质基板的情况下，这种窗玻璃板通常具有曲率，因此利 用衬垫吸收该曲率，能够在玻璃基板上可靠地设置了第2电介质基板。而且如 果形成容易从衬垫上取下第2电介质基板的结构，则修理时比较方便。
第1电介质基板1的与第2电介质基板2相对的对向基板的面(以下称为第 1对向基板面)上，设置补片导体8。在图1所示的例子中，补片导体8的形状 为正方形或大致正方形的一个角和对角被切除形成切角部8b的六角形，形成 对圆偏振波有效的形状。但是并不限于此，补片导体8的形状也可以是正方形 和长方形等四方形、大约四方形、多边形、大约多边形、圆形、大约圆形、椭 圆形以及大约椭圆形等。还有，为了提高圆偏振波特性，最好是在补片导体8 上设置切角部8b。但是，并不限于此，在补片导体8上不形成切角部8b也可 以使用。图1所示的例子中，切角部8b的形状为直角等腰三角形或大约直角 等腰的三角形，但是切角部8b的形状并不限于此。
电磁耦合用导体3贯通在第2电介质基板上设置的贯通孔(未图示)，电磁耦 合用导体3的一个端部3a利用钎焊等方法连接于设置在第2电介质基板2的与 第2对向基板面相反一侧的面(以下称为第2非对向基板面)上的、作为信号线 路起作用的传送导体14上。贯通贯通孔的电磁耦合用导体3从第2对向基板 面突出延伸。将这样的突出部分称为电磁耦合用导体3的垂直部3b。
在该贯通孔近旁的第2对向基板面上，设置的接地导体10与垂直部3b不实 现直流连接。而且最好是垂直部3b与接地导体10不电气连接地，使该贯通孔 的周边部与该贯通孔周围的接地导体10保持0.05～10mm的距离，特别是保持 0.2～3mm的距离最理想。如果大于0.05mm，则传输损失变小，因此是理想的。 又，如果是10mm以下，则能够充分确保接地导体10的面积，因此是理想的。
在图1所示的例子中，电磁耦合用导体3从第2电介质基板2向第1电介质 基板1暂时延伸，并且在到达第1对向基板面之前弯曲或弯折向平行于补片导 体8或大致平行于补片导体8的方向延伸。该弯曲或弯折后延伸的部分称为第 1平行部3c。
而且，在补片导体8的角8a的近旁第1平行部3c弯折后沿着补片导体8的 周边延伸，构成第2平行部3d。第1平行部3c与第2平行部3d都平行于或大 致平行于补片导体8，在垂直于补片导体8的表面的方向上与补片导体8保持 规定的间隔h。
图1所示的例子中，电磁耦合用导体3具有第1平行部3c与第2平行部3d， 第1平行部3c与第2平行部3d平行或大致平行于补片导体8的周边，这样能 够使电磁耦合良好，因此是理想的、但是并不限定于此，电磁耦合用导体3不 具有第2平行部3d也能够使用，也可以是电磁耦合用导体3的、与补片导体8 的靠近的部分未必平行或大致平行于补片导体8。又，电磁耦合用导体3也可 以由将圆柱状导体形成为规定的形状的构件构成，但是，并不限定于此，也可 以是使导电性板状体构成为规定的形状的构件。
图6是不同于图1所示的例子的本发明的天线装置的一实施形态的剖视图。 图7图6所示的主要构成部的概略概念图。图6所示的剖面是图7所示的A- A’线的向视剖视图。但是在图7中，上盖盒18未图示，图8是图6所示的例 子的天线元件6的平面图。图9是说明图6所示的例子的组装方法的剖视图。
图6所示的例子中，第1电介质基板1、与第1电介质基板1相对配置的第 2电介质基板2保持规定的间隔构成。在第1电介质基板1的基板面上，设置 辐射电磁波的平面状的天线元件6。
天线元件6具有作为辐射导体的补片导体8、以及与补片导体8保持距离， 由补片导体8包围周边的岛状导体19(参照图8)。
岛状导体19如图8所示，由补片导体8包围其周边，是例如利用宽度0.5mm 的没有导体的间隙与补片导体8保持间隔的矩形的导体。岛状导体19如下所 述成为柱状导体7与天线元件6连接时的天线元件6的连接部分。还有，天线 元件6的岛状导体19不限于矩形形状，也可以是圆形的形状，形状上没有特 别限制。
在图6所示的例子中，在第2对向基板面上，设置接地导体10，而且设置 为柱状导体7从第2对向基板面突出。柱状导体7的一个端部将第2电介质基 板2穿孔贯通，通过该贯通孔，利用钎焊等方法连接于第2非对向基板面上， 设置的作为信号线路的传送导体14上，在第2电介质基板2上规定。另一方 面，柱状导体7的另一端部在设置在第1电介质基板1上的岛状导体19的大 致中心连接。还有，接地导体10最好设置在除了贯穿第2电介质基板2的贯 通孔及该贯通孔周边的邻近区域以外的第2电介质基板2上的对向基板面的整 个面上。柱状导体7与接地导体10直流绝缘，从第2对向基板突出。
这样，柱状导体7形成将天线元件6与传送导体14之间加以连接，在发信 时将外部电路来的传送信号提供给补片导体8，而在接收时将来自补片导体8 的传送信号通过传送导体14和同轴电缆16等向外部电路传送的信号线路。还 有，岛状导体19通过在第1电介质基板1的面上未设置导体而构成的一定的 间隙，与补片导体8保持距离，形成周围用补片导体8包围的构成。又，在岛 状导体19上连接柱状导体7。利用该结构，岛状导体19作为修正柱状导体7 或补片导体8具有的感应性(电感)的电容性修正元件起作用。岛状导体19调整 为与作为通常高频信号线路用的特性阻抗的例如50Ω匹配。具体地说，除了柱 状导体7的感应性还考虑补片导体8的感应性，调整柱状导体19的形状和尺 寸，以及岛状导体19与补片导体8之间的间隙的宽度。这样，柱状导体7与 天线元件9连接为高频电路。
在第1电介质基板1使用车辆用的窗玻璃板的情况下，车辆用的窗玻璃板通 常具有曲率，因此各窗玻璃板的曲率不同会造成柱状导体7与岛状导体19难 以接触而连接不上的问题。因此，在这样的情况下，作为柱状导体7最好是使 用弹簧探针。在柱状导体7使用弹簧探针的情况下，不改变图6所示的天线装 置整体的设置，能够使柱状导体7与岛状导体19可靠接触、连接。
又，在柱状导体7使用弹簧探针的情况下，在大量生产时，能够补偿窗玻璃 板的变形偏差以及第2电介质基板的变形偏差等，顺利进行生成。在这种情况 下，弹簧探针的形成以0.2～1.5mm为宜，0.2～0.8mm特别理想。
考虑到不损坏岛状导体，而且要使汽车等车辆振动时接触部分不振动，也考 虑到不会因为弹簧的弹力导致组装困难，弹簧探针的按压力最好是0.2～50N。 为了减小在进行信号传送时的电气损耗，弹簧探针的电阻最好是低一些。
又，在图6所示的天线装置组装时，如下所述，第2电介质基板2配置于离 开第1电介质基板1规定的距离上。这时柱状导体7的接触位置由于组装误差 而有变动。柱状导体7作为电容性修正元件起作用，能够抵消由于组装误差而 产生的天线6的性能变动。
柱状导体7由与例如岛状导体19接触的一个前端利用弹簧支持的弹簧探针 构成，形成与岛状导体接触时柱状导体7的前端由弹簧的弹力向岛状导体19 的方向赋能的结构。这样，在如图6所示的天线装置组装时能够使柱状导体7 向岛状导体19平滑地接触而不造成损伤。
另一方面，作为衬垫的下部盒20利用连接部22粘接固定在第1电介质基板 1。借助于此，组装成上盖盒18固定在第1电介质基板1的规定位置上，柱状 导体7与岛状导体19的中心接触，而且具有第2电介质基板相对于第1电介 质基板1以规定的距离保持平行的MSA天线的天线装置。
还有，柱状导体7虽然举弹簧探针为例，但是，也可以取代该弹簧探针，使 上盖盒18的基板的支持机构具备弹簧或弹性体等赋能装置，以便上盖盒18将 第2电介质基板2向下部盒一侧赋能地加以支持固定。只要是柱状导体7与岛 状导体19接触时能够利用弹性体至少使柱状导体7向岛状导体19方向赋能， 无论什么样的结构都可以。
又，也可以是柱状导体7不预先固定在第2电介质基板2，而利用焊锡将柱 状导体7的一端预先固定在天线元件6的岛状导体19上。在这种情况下，形 成将上盖盒18系在下部盒20上时，利用在第2电介质基板上设置的插座接受 柱状导体7的另一端与传送导体14连接的结构，在图6所示的例子中，只要 是柱状导体7从第2电介质基板2突出，横断第1电介质基板和第2电介质基 板之间的间隙，采用什么结构都可以。但是，从实用上要求安装操作容易而且 时间短并且成本低出发，最好是采用在第2电介质基板2上预先设置柱状导体 7的上述实施形态的结构。
还有，在图6所示的例子中，在第1电介质基板1和第2电介质基板2之间 设置一个横隔的柱状导体7，但是，在本发明中也可以设置多个柱状导体，在 天线元件的不同的多个位置上连接柱状导体。例如，在从两个柱状导体向天线 元件馈电的情况下，也可以使柱状导体向天线元件馈电时的信号的相位偏移进 行馈电，以辐射圆偏振的电磁波。
在本发明中，接地导体10的大小从天线装置的小型化考虑最好是做得小， 但是，在另一方面，为了使天线装置有良好的方向性，使阻抗特性匹配加大收 发信功率，最好是加大接地导体10。根据这种情况，在接地导体10为四方形 或大致四方形的情况下，接地导体10的一边的长度最好是至少在电磁波波长 的1/2长度以上。还有，为了将本发明利用于车辆用天线装置，从小型化的观 点出发，接地导体10的面积在3960mm2以下为宜。接地导体的面积的比较理 想的范围是2304mm2以下，更理想的范围是1920mm2以下，特别理想的范围 是1760mm2以下。又，接地导体的形状如上所述为四方形或大约四方形，正方 形或大约正方形可以提高通讯性能，因此是理想的，但是，并不限于此，也可 以实用圆、大约为圆形、椭圆、大约为椭圆形、多边形、或大约为多边形等。
在图1、6所示的例子中，在第2对向基板面上，设置接地导体10，在第2 非对向基板面上，设置利用一定宽度的导体构成的传输导体14，构成微带线路。
如图22所示，也可以在第2非对向基板面上，设置接地导体10，又在第2 非对向基板面上，设置没有设置导体接地导体10的缝隙部50，在缝隙部50的 中央或大致中央，设置传输导体14，并且使其与接地导体10不发生直流连接， 电磁耦合用导体3或柱状导体7在第2电介质基板2的厚度方向贯通与传输导 体14连接。在这里，所谓缝隙部50是在电介质基板上没有设置导体的细长的 区域。缝隙部50通常是电介质基板的材料被拨开露出的，但是并不限于此。 也可以在缝隙部50上设置绝缘物质。
在图1、6所示的例子中，在第2非对向基板面上，设置传输导体14，这样 做能够提高天线特性，因此是理想的。但是并不限于此，在第2对向基板面上， 设置传输导体14也可以使用在第2对向基板面上，设置传输导体14和接地导 体10的情况下，如上所述在接地导体10上设置缝隙部50，在缝隙部50的中 央或大致中央设置传输导体14，并且使传输导体与接地导体10不发生直流连 接。
也可以在第2非对向基板面上，设置接地导体(未图示)，在第2对向基板面 上，设置传输导体。在本发明中，也可以在第2对向基板面和第2非对向基板 面的至少一个面上形成电介质层进行叠层。
传输导体14与处于天线装置外部的RF电路(射频电路)等外部电路上连接的 同轴电缆16的芯线连接，接地导体10与同轴电缆16的外部导体连接。最好 是同轴电缆16的外部导体接地。
利用第1电介质基板上设置的补片导体和第2电介质基板上设置的接地导体 10，构成在第1电介质基板1和第2电介质基板2之间的间隙中存在从例如空 气作为电介质的MSA。
在图1所示的例子中，如上所述，电磁耦合用导体3与补片导体8利用电磁 耦合连接，从外部电路来的信号通过同轴电缆14和传输导体14向补片导体8 馈送，将来自补片导体8的信号通过传输导体14和同轴电缆16向外部电路传 送。第2电介质基板2被容纳并支持固定在上盖盒18的规定位置上，而且上 盖盒18形成包围补片导体8的周边的结构，卡在第1电介质基板1上固定的 下部盒20上。
在本发明中，补片导体8与接地导体10的间隔从确保天线装置的收发信性 能的观点出发，根据天线装置使用的电磁波波长适当设定。
如上所述，本发明的天线装置中，可以以存在于第1电介质基板和第2电介 质基板2之间的间隙中的空气为电介质，但是，为了实现小型化等，最好是在 该间隙中另行注入粘接剂、充填剂等电介质性质的电介质材料介于期间。
介于第1电介质基板1和第2电介质基板2之间的电介质采用电介质A的 情况下，为了制造和修理等的方便，最好是电介质A具有流动性、半流动性或 非硬化性。又，在电介质A使用至少在最初具有流动性或半流动性，经过一定 时间或利用规定处理后具有硬化性或半硬化性的电介质的情况下，可以减少故 障。在这里，所谓规定的处理是指在电介质A中加入别的物质以产生化学反应 或利用加热等处理使电介质A具有硬化性或半硬化性的所有处理。
如果第1电介质基板采用车辆用的窗玻璃板，则由于通常车辆用的窗玻璃板 具有曲率，所以如果使用流动性或半流动性的电介质，则能够均匀填充空隙介 于其间，而且有密封线，因此是理想的。又，本发明的天线装置中含有放大器 等电子部件的情况下，也有保护这些零部件不受水滴和失去水分的效果，因此 在实用上是理想的。又，从不降低天线性能的要求出发，最好是这种电介质物 质具有低损耗的特点，在使用于车辆用途的情况下，还要求具有耐燃性，而且 要求具有耐热耐寒性能，还有，最好是对其他电子零部件和银胶等导体胶烧结 得到的导体等没有电蚀、腐蚀性。
由于电介质A具有的相对介电常数εA小，本发明的天线装置不能够达到所 希望的天线特性时最好是将包含具有大于相对介电常数εA的相对介电常数 εM的粉末的电介质M混入电介质A中，在表观上使电介质A的相对介电常数 加大
作为电介质A，可以举出具有流动性、生产性能优异的硅(高分子硅有机化 合物)、橡胶、各种合成树脂等，但是并不限定于这些材料，只要是具有所希 望的相对介电常数的电介质都可以使用。
又，硅的相对介电常数通常是2.3～4.3。作为电介质A，使用硅或具有相同 程度大小的相对介电常数的电介质，而且在根据需要在硅中加入电介质M的情 况下，比相对介电常数εM为8.0以上能够在表观上使电介质A的相对介电常 数更有效地加大，因此是理想的。从生产效率上考虑，比相对介电常数εM为 8.0～12.0更为理想。
电介质M包含的具有相对介电常数εM的粉末的粒径(直径)与0.1～50微米 为宜，更理想的是0.3～20微米。该粒径为0.1微米以上情况下，生产效率优 异，因此是理想的，在50微米以下情况下，天线特性稳定，因此是理想的。
图5是表示图1所示的例子的应用例的剖视图。图5所示的例子中，在第1 电介质基板1与第2电介质基板2之间的规定间隔的间隙中，在第2电介质基 板2一侧设置硬化的电介质B(图5所示的26b(斜线部分))。而且在第1电介质 基板1一侧设置半流动性或半硬化性的电介质A(图5所示的26a)。电磁耦合用 导体3的一部分埋设于电介质B内，或电磁耦合用导体3的一部分与电介质B 连接，利用电介质B固定电磁耦合用导体3，以使电磁耦合用导体3的前端不 因振动而晃动。这样做可以使本发明的天线装置的天线稳定。
本发明的天线装置中，通信的电波在空气中的波长记为λ0，第1电介质基 板1和第2电介质基板2之间(图1、6所示的例子中，补片导体与接地导体之 间)存在电介质，将该电介质的相对介电常数记为εr，接地导体的面积记为S 的情况下，如果将归一化接地导体的宽度W表示为(S)0.5×(εr)0.5÷λ0，则0.42 ≤Wg≤0.81，特别是0.5≤Wg≤0.6更为理想。如果宽度Wg为0.42以上，则天 线增益提高，因此是理想的，如图宽度Wg为0.81以下，则能够谋求小型化。
同样的理由，在本发明的天线装置中，在第1电介质基板1和第2电介质基 板2存在电介质A和电介质B的情况下，如果将{εA·εB·(电介质A的厚 度+电介质B的厚度)}÷{εB·(电介质A的厚度+εA·电介质B的厚度)} 记为εq(补片导体与接地导体之间存在的电介质的相对介电常数的平均值)，则 使用εq代替上述εr将经正火处理的接地导体的宽度Wg表示为(S)0.5×(εq)0.5 ÷λ0，以0.42≤Wg≤0.81为宜，特别是0.5≤Wg≤0.6更为理想。
在本发明中，通信电波的频率为2.10～2.65GHz的情况下，在第1电介质基 板1与第2电介质基板2之间或补片导体与接地导体之间介入电介质，该电介 质的相对介电常数为1.89～5.20，接地导体10的面积为1280～3960mm2，而且 补片导体的纵向宽度L1或补片导体的横向宽度L1为21.3～36.11mm是理想的。 如果该相对介电常数为1.89以上，接地导体的面积为1280mm2以上，而且L1 为21.3mm以上，则天线增益能够提高。又，如果该相对介电常数为5.20以下， 则增益提高，生产效率优异，能够廉价生产电介质。而且如果接地导体10的 面积为3960mm2以下，则能够实现小型化。该电介质的相对介电常数为2.30～ 3.10，而且接地导体10的面积为1280～1920mm2则更为理想。又，接地导体 的面积为1440～1760mm2特别理想。
还有，在下述最小型实施形态中，为了进一步小型化，接地导体10的面积 采用1024～2304mm2，因此该电介质的相对介电常数最好是2.56～5.80。因此， 在本发明中，该电介质的相对介电常数的理想范围是1.89～5.80。又，在本发 明中，考虑下述最小型的实施形态时，接地导体10的标记的理想范围是1024～ 3960mm2。
在本发明中，馈电装置采用电磁耦合用导体的的情况下，通信的电波的频率 为2.10～2.65GHz的情况下，L1为21.5～34.85mm，接地导体10的面积为1024～ 2304mm2。电磁耦合用导体3的平行或大致平行于补片导体8的部分的长度(第 1平行部3c的长度与第2平行部3d的长度之和)为7.9～29.4mm则比较理想。 如果L1为21.5～34.85mm，接地导体10的面积为1024mm2以上，电磁耦合用 导体3的平行或大致平行于补片导体8的部分的长度为7.9～29.4mm，则天线 增益能够提高。而如果接地导体10的面积为2304mm2以下，则能够进一步小 型化，更加理想。在这种情况下，通信的电波的频率为2.10～2.65GHz时，补 片导体与接地导体之间的间隔、即第1电介质基板与第2电介质基板之间的大 致间隔为3.6～10.8mm能够提高天线的增益，因此是理想的。
下面根据下述图18、19对本发明中天线的电波的频率为2.10～2.65GHz， 进一步小型化，进一步提高天线增益的情况(最小型实施形态)进行说明。接 地导体10的面积最好是采用1024～2304mm2。
在最小型实施形态的情况下，补片导体与接地导体之间存在电介质，该电介 质的相对介电常数为2.56～5.80，补片导体的纵向宽度L1或补片导体横向L1 为19.0～29.0mm是理想的。在处于该范围内的情况下，与在该范围外时相比， 天线增益得以提高。在这里所述的关于相对介电常数的范围「2.56～5.80」的 更理想的范围和特别理想的范围，适用于下述表1的电介质的相对介电常数， 在下述说明中也相同。
介于补片导体与接地导体之间的电介质不限于一种，也可以将空气、电介质 A、电介质B、电介质M、下述绝缘片、下述绝缘性基板以及这些以外是电介质 中显出的至少一种介于补片导体与接地导体之间使用，在这种情况下，空气以 外的该多种电介质的相对介电常数的至少一个最好是在2.56～5.80之间。又， 空气以外的所述电介质的相对介电常数的各数值为2.56～5.80更为理想。
又，在这种情况下，考虑介于补片导体与接地导体之间的空气、空气以外的 一种电介质以及多种电介质中选出的至少一种构成介于其间的电介质时，这种 介于其间的电介质的相对介电常数为2.56～5.80特别理想。所谓这种介于其 间的电介质的相对介电常数，是指构成这种介于其间的电介质的各种电介质的 相对介电常数的平均值为2.56～5.80。这种介于其间的电介质的相对介电常数 最好是通常测定得到的数值，但是，也可以是用计算得到的值。各种电介质形 成多层的情况下，用计算方法计算出该平均值时，通常考虑各电介质的厚度和 相对介电常数。还有，在补片导体与接地导体之间有空气介于其间的情况下， 该相对介电常数包含空气的相对介电常数进行计算。
介于其间的电介质的形态也可以分别构成多层，也可以分别将电介质的颗粒 和空气泡混在一起使用。在接地导体设置在第2非对向基板面或第2非对向基 板的内部的情况下，第2电介质基板也包含于这些电介质中。例如，使电介质 板或电介质层(例如陶瓷板、陶瓷层等)与空气层介于补片导体与接地导体之 间，设定这种电介质板或电介质层的厚度与相对介电常数，使这种电介质板或 电介质层的相对介电常数与该空气层的相对介电常数(1.0)的平均值为2.56～ 5.80。
例如，通过将相对介电常数为8.0～20.0，特别是12.0～16.0的电介质使 用于这种电介质板或电介质层，能够使空气与这种电介质的平均相对介电常数 为2.56～5.80，能够降低价格，提高生产效率。
还有，补片导体与降低导体的间隔为2.92～15.3mm能够提高天线增益，因 此是理想的。在该范围内的情况下，与该范围外相比，天线增益得到提高。又， 在补片导体8上设置切角部8b的情况下，夹着切角部8b的直角8c的一边的 长度L2最好是0.77～16.7mm。在该范围内的情况下，比该范围外更能够提高天 线增益。
在最小型实施形态，馈电装置采用电磁耦合用导体，而且电磁耦合用导体具 有与补片导体平行或大致平行的部分的情况下，电磁耦合用导体的平行于或大 致平行于补片导体的部分的长度最好是3.95～28.7mm。在该范围内的情况比该 范围外更加能够提高天线增益。以下的表1汇总记载了最小型实施形态下的理 想的范围、更理想的范围、特别理想的范围。
表1   理想的范围   更理想的范围   特别理想的范围   接地导体的面积(mm2)   1024～2304   1280～1920   14401760   L1(mm)   19.0～29.0   20.5～27.5   22.0～26.5   上述电介质的相对介电常数   2.56～5.80   2.90～5.20   3.30～4.50   补片导体与接地导体的间隔   (mm)   2.92～15.3   3.60～12.4   5.1～9.5   L2(mm)   0.77～16.7   3.10～13.5   5.40～10.4   电磁耦合用导体3的与补片   导体8平行或大致平行的部   分的长度(mm)   3.95～28.7   8.70～23.7   11.7～19.8
在本发明中，馈电装置使用电磁耦合用导体，而且电磁耦合用导体具有与补 片导体平行或大致平行的部分，通信的电波的频率为2.10～2.65GHz，介于第1 电介质基板1和第2电介质基板2之间的电介质为空气的情况下，第1平行部 3c的长度与第2平行部3d的长度之和为4.7～49.3mm，特别是18.8～34.0能 够提高天线增益，因此是理想的。
又，在本发明中，馈电装置使用电磁耦合用导体，而且电磁耦合用导体具有 与补片导体平行或大致平行的部分的情况下，介于第1电介质基板1和第2电 介质基板2之间的电介质为空气，L1为32.68～41.80，第1平行部3c的长度与 第2平行部3d的长度之和为10.4～27.3mm能够提高天线增益，因此是理想的。 在这种情况下，接地导体10的面积最好是3240～3960mm2。假如接地导体10 的面积为3240mm2以上，则能够提高天线的增益，因此是有利的，如果接地导 体10的面积为3960mm2以下，则能够实现小型化，因此是理想的。
在本发明中，馈电装置使用电磁耦合用导体，而且电磁耦合用导体具有与补 片导体平行或大致平行的部分的情况下，电磁耦合用导体3平行或大致平行于 补片导体8的部分(第1平行部3c与第2平行部3d)的轴与补片导体8立体重叠， 从立体上看，该部分的轴的中心与补片导体的周边的间隔L3最好是-1.17～- 2.42mm。在这里，在L3为负值的情况下，电磁耦合用导体3的第1平行部3c 和第2平行部3d与补片导体8立体重叠，第1平行部3c与第2平行部3d立体 地配置于补片导体8的内侧。如果L3小于-1.17，则电磁耦合用导体3不能作 为辐射导体起作用，即使图1所示的天线装置相对于电波飞来的方向倾斜，对 方向性也没有不良影响，因此是理想的。如果L3大于-2.4，则馈电状态良好， 因此是理想的。
在本发明中，馈电装置使用电磁耦合用导体，而且电磁耦合用导体具有与补 片导体平行或大致平行的部分，通信的电波的频率为2.10～2.65GHz，介于第1 电介质基板1和第2电介质基板2之间的电介质的相对介电常数为1.89～5.20 的情况下，电磁耦合用导体3的第1平行部3c的长度与第2平行部3d的长度 之和为8.7～28.7mm能够提高天线增益，因此是理想的。
电磁耦合用导体3的材料可以使用铜、锡、铝、铁、银、金、铂及其合金或 在这些金属的表面上电镀得到的材料。
  本发明的天线装置使用于车辆，不利用如图5所示的硬化的电介质B将电 磁耦合用导体加以固定的情况下，最好是电磁耦合用导体3的材料的杨氏模量 为5×1010Pa以上，特别是7×1010Pa以上更为理想，这样的材料具有能够耐受 振动的机械强度。又，为了能够具有耐受振动的机械强度，而且能够高效率进 行馈电，电磁耦合用导体3的截面积最好是0.16～16mm2，特别理想的是0.64～ 2.25mm2。电磁耦合用导体3的剖面的形状可以使用圆形、多边形等。但是从 生产效率考虑，最好是圆形。
但是，作为天线装置将上盖盒18卡在下部盒20上的安装工作简单容易，从 组装的角度看来是理想的，而且，电磁波通过的边界面少，对作为补片导体8 的发送或接收的性能没有影响，是很理想的。从这点出发，最好是电介质使用 低损耗的电介质材料，或以空气作为电介质使用。
在本发明中，第2电介质基板可以使用单层基板或多层基板。在图1、6所 示的例子中，第2电介质基板2使用单层基板。这样，从提高生产效率的观点 考虑，则使用单层基板是理想的。但是，在本发明中不限于此，第2电介质基 板2也可以使用多层基板。
在第2电介质基板2使用单层基板的情况下，在图1、6所示的例子中，在 第2电介质基板2表面直至接地导体10和传输导体14，但是并不限于此，也 可以在第2电介质基板2的内部设置接地导体10和传输导体14中的至少一个。
在第2电介质基板2使用多层基板的情况下，最好分别设置接地导体10和 传输导体14为不同的层。但是，并不限于此，也可以将接地导体10和传输导 体14设置在同一层使用。在将接地导体10和传输导体14设置在同一层的情 况下，也可以在该层上设置没有设置接地导体10的缝隙部，在缝隙部的中央 或大致中央设置传输导体14并且使传输导体14与接地导体10不实现直流连 接，电磁耦合用导体3或柱状导体7贯通第2电介质基板的厚度方向与传输导 体14连接。
在本发明中，叙述了各种馈电装置，但是，本发明中使用的馈电装置不限于 上述馈电装置和下述馈电装置，只要能够引出天线的性能，其他馈电装置也可 以使用。
第1电介质基板1和第2电介质基板2的材料可以使用例如树脂、陶瓷、玻 璃等各种电介质材料。又，第2电介质基板2可以使用玻璃纤维布为基体，涂 布氟树脂，两面贴铜箔的印刷电路基板、玻纤环氧树脂基板、陶瓷基板等各种 印刷电路基板，由于具有耐用性而且成本低，因此是理想的。补片导体8、接 地导体10以及传输导体14可以使用例如将银胶等导体胶印刷在电介质基板 上，然后烧结形成的导体、将导电性涂料涂布于电介质基板上形成的导体、或 将铜箔等贴在电介质基板上形成的导体等。又，作为另一种形态，也可以利用 其厚度相对于电磁波波长小到可以忽略的可挠性印刷电路基板上设置的铜箔 形成的导体。在这种情况下，也可以通过极薄的连接层或粘接层将上述可挠性 电路基板贴在另一电介质基板上，构成补片导体8等。这样，补片导体8等的 材料和制作装置没有特别限制。
上盖盒18和下部盒20的材料没有特别限制。可以使用例如ABS(丙烯腈- 丁二烯-苯乙烯)树脂、PEK(聚醚酮)树脂、PBT(聚对苯二甲酸二丁酯)树脂、 PPS(聚亚苯基硫醚)树脂、PP(聚丙烯)树脂、以及PA(聚酰胺)树脂等各种树脂， 可以根据天线装置要求的耐用性、利用粘接剂粘接在第1电介质基板1的粘接 性能或成本等进行适当选择。
将下部盒20粘贴于第1电介质基板1上的连接部22，使用例如作为双面粘 接带的厚度0.8mm的丙烯型带(3M公司制造)等，但是，带的厚度和材料没有 特别限制，可以考虑第1电介质基板1的材料和下部盒20的材料粘接性能和 耐用性使用各种两面粘接带和粘接剂。
第1电介质基板1是汽车等车辆用的窗玻璃板，接地导体10的面积为1024～ 2304mm2的情况下，作为下部盒20的衬垫围着补片导体8与窗玻璃板1连接， 该衬垫与窗玻璃板连接的连接部的面积最好是150～700mm2。而且该衬垫的垂 直抗拉强度最好是196N以上，这样在连接部的面积为150mm2以上时，能够 具有能够耐受振动的机械强度。该衬垫与窗玻璃板连接的连接部的面积为 770mm2以下时，能够实现小型化。在这种情况下，衬垫与窗玻璃板连接的连 接部22的连接强度为0.4N/mm2，使得机械强度足够大，在小型化上也是理想 的。
图4是表示作为衬垫下部盒20连接于窗玻璃板的一个例子的平面图。图4 所示的例子中，下部盒20粘接设置在窗玻璃板上，其正方形的四个边或大致 正方形的四个边呈带状。在图4中，W1是下部盒20的内侧周边的宽度，W2 是下部盒20的外侧周边的宽度，W3是下部盒20的内侧周边的一边与补片导体 8的最短间隔。
在本发明中，通信的电波频率为2.10～2.65GHz，第1电介质基板1与第2 电介质基板2之间或补片导体与接地导体之间存在电介质，该电介质的相对介 电常数为表1所示的理想范围(2.56～5.80)，更理想的范围或特别理想的范围的 情况下，W2最好是33～50mm。如果W2在33以上，则能够提高天线的增益， W2为50mm以下能够谋求小型化。又，在这种情况下，车辆、特别是汽车的窗 玻璃板的情况下，连接部22的厚度以0.4～3.0mm为理想。连接部22的厚度 为0.4mm以上时，能够抵消窗玻璃板具有的曲率，连接部22的厚度为3.0mm 以下时，生产效率高。
如图5所示，也可以在作为衬垫的下部盒20上设置孔20a，并且/或在第2 电介质基板2上设置注入电介质A用的孔2a。因为在制造时，在窗玻璃板上设 置衬垫和第2电介质基板之后，通过该孔能够用注射器那样的器具注入具有流 动性的电介质A。
在图1、6所示的例子中，作为衬垫的下部盒20和第2电介质基板之间配置 接地导体的一部分，在这样的情况下，下部盒20的相对介电常数对天线增益 有影响，因此下部盒20的相对介电常数以1.89～12.0为宜，特别是2.7～4.0 更为理想。下部盒20的相对介电常数为1.89以上时，天线增益能够提高下部 盒20的相对介电常数为12.0以下时，生产效率良好。
在图3、8所示的例子中，补片导体8具有正方形形状的对角位置上的一对 角部被切除的切角部8b的形状，以使矩形的补片导体8发射的电磁波为圆偏 振波。
图3所示的补片导体的形状是为进行左圆偏振的收发信用而设置的，图8 所示的补片导体8的形状是为进行右圆偏振波收发信用而设置的。本发明的补 片导体的形状通过改变一对切角部8b的位置可以应对左圆偏振波，也可以应 对右圆偏振波，在不具有切角部8b的情况下，也可以用于线偏振波。这种补 片导体的形状可以利用MSA中的补片导体的形状和同样的公知方法，例如， 「小型·平面天线」(羽石等著，电子情报通信协会编)中所述的方法构成补片 导体8。特别是在圆偏振波使用的情况下，可以在补片导体的一部分设置切角 部设置切角部和突起部，使用简并化分离元件。
图3、8所示的补片导体8的形状是为左圆偏振波的收发信而设置的，但是 本发明中的补片导体的形状不限于左圆偏振波用的形状。除了左圆偏振波用以 外，也可以作为线偏振波用和右圆偏振波用的形状，可以使用MSA中的补片导 体的形状和同样的公知的方法、例如「小型·平面天线」(羽石等著，电子情 报通信协会编)中所述的方法，构成补片导体8。特别是圆偏振波用的情况下， 可以在补片导体的一部分上设置切角部和突起部，使用简并化分离元件。
又，为了使补片导体8小型化，使用各种在MSA使用的公知的小型化方法。 又可以在补片导体上切入，补片导体8的形状采用作为不规则碎片形结构公知 的コツホ曲线，或补片导体8的形状采用作为不规则碎片形结构公知的シエルピ ンスキ的衬垫的图案。
在图1所示的例子中，上盖盒18卡在第1电介质基板1上粘贴的下部盒20 上，固定在第1电介质基板1上规定的位置上，因此第2电介质基板2相对 于第1电介质基板1白吃规定的距离，同时电磁耦合用的导体3接近补片导体 8，与补片导体8电磁耦合。
下面说明图1、6所示的制作步骤。
(1)最初，在第1电介质基板1是车辆用的窗玻璃板的情况下，在该窗玻璃 板上形成补片导体8。也就是准备设置补片导体的窗玻璃板。
在该窗玻璃板上形成补片导体8的方法是，将银胶等含有导电性金属的导体 胶用网板印刷等方法印刷在窗玻璃板的车内侧表面上，然后烧结形成。电视并 不限定于这种方法，也可以将铜等导电性物质构成的箔材形成于窗玻璃板的车 内侧表面上，又可以设置在窗玻璃板本身的内部。还可以在以后的工序中在玻 璃板上形成连接部22时同时使用形成补片导体8的方法形成定位用的记号。
(2)接着，在窗玻璃板上形成连接部22，或在下部盒20上形成连接部22。
(3)在窗玻璃板的规定的地方粘贴下部盒20。以通过连接部将衬垫连接于窗 玻璃板。
(4)预先准备在上盖盒18上设置电磁耦合用导体3或柱状导体19，将同轴电 缆16与传输导体14连接的第2电介质基板2收容于规定的位置上加以支持固 定的构件的部件。
(5)在第2电介质基板2上的接地导体10上形成电介质。将上盖盒18系在 车辆用的窗玻璃板上的下部盒20上，以在下部盒20的外周部设置的第1固定 装置、即凸部4上，系合或嵌合在上盖盒18的内侧外周部上设置的第2固定 装置、即爪部5。也就是说，通过将第2固定装置固定在第1固定装置，将上 盖盒18覆盖着第2电介质基板2地安装于下部盒20上。将这样处理过的窗玻 璃板嵌入车辆的开口部。还有，在本发明中，所谓固定是指嵌合、固定或粘接 等所有的固定装置。
还有，也可以将预先安装下部盒20的窗玻璃板嵌入车辆的开口部，也可以 在将窗玻璃板安装在车辆的开口部之后，安装上盖盒18。又，在第1电介质基 板1上进行的安装不限于图1、6的例子。也可以不设置下部盒20，通过连接 部22将上盖盒18安装于第1电介质基板1。在这种情况下，上盖盒18作为衬 垫起作用。
在第2电介质基板2上的接地导体10上形成具有流动性的电介质的情况下， 在第2电介质基板2上设置成型用的框，在使该电介质流入该框内之后，在使 其失去流动性或稍微失去流动性之后，取下该框，使第2电介质基板2固定在 衬垫上。还有，成型用的框最好是具有能够在将第2电介质基板2固定在衬垫 上时使第2电介质基板2上的电介质不与衬垫冲突的形状和尺寸。该成型用的 框的形状可以使用与图1所示的下部盒20的不设置凸部形状大致相同的形状。
图6所示的例子中，如图9所示，上盖盒18被系在粘贴于第1电介质基板 1上的下部盒24上，固定在第1电介质基板1上的规定位置上，因此，第2电 介质基板2，相对于第1电介质基板1保持规定的间隔，同时柱状导体7与带 状导体19接触，与天线元件6连接。
第1电介质基板1是车辆用窗玻璃板的情况下，在该车辆用窗玻璃板上形成 天线元件6，用连接部22等包围着该天线元件6周围粘贴下部盒20。另一方 面，设置柱状导体7，将同轴电缆16连接于传输导体14的第2电介质基板2 预先收容于上盖盒18的规定的位置上加以支持固定，使该上盖盒18系在车辆 用的窗玻璃板上粘贴的下部盒20上。借助于此，可以组装本发明的天线装置， 同时将其安装于车辆用的窗玻璃板上。因此不需要接插件等连接零部件，能够 实现廉价、小型而且耐用性能好，并且生产效率高的具有良好实用性的天线装 置。
图1所示的例子中，在第2非对向基板面上，设置微带线路的传输导体14， 利用焊锡将传输导体14与同轴电缆16加以连接，但是并不限于此，也可以利 用接插件将连接于RF电路等外部电路的同轴电缆16与传输导体14连接。
也可以在第2电介质基板2与上盖盒18之间的空间24内，即设置传输导体 14的第2电介质基板2的基板面上搭载LNA(低噪声放大器)等电路部件。特别 是在本发明的天线装置从卫星接收微弱信号的情况下，最好是利用空间24搭 载LNA等电路部件。又，通过使第2电介质基板2相对于第1电介质基板1 保持倾斜，能够调整天线装置的方向性的分布。在图6所示的例子中，在这种 情况下，也可以配合LNA等电路部件的输入阻抗设置作为电容性修正元件的 岛状导体，调整岛状导体的大小和间隙。
在本发明中，第1电介质基板1使用车辆用的窗玻璃板的情况下，补片导体 8最好是形成于车辆用的窗玻璃板的车内侧的面上。车辆用的窗玻璃板最好是 全部窗玻璃板或后部窗玻璃板。又可以在车辆用的窗玻璃板面上形成隐蔽膜， 在该隐蔽膜上设置上盖盒18。隐蔽膜可以是例如黑色陶瓷膜等。
也可以在补片导体8与车辆用窗玻璃板面之间形成隐蔽膜。也就是说，也可 以如图21所示，在形成窗玻璃板1上的隐蔽膜等电介质膜25上形成补片导体 8的一部分或全部。在这种情况下，从车辆用窗玻璃板的车外一侧观察的情况 下，补片导体8被隐蔽膜所遮蔽，因此成为从车外看不见天线装置的设计优异 的车辆用窗玻璃板。
在前部窗玻璃板使用夹层玻璃的情况下，也可以在车内侧设置本发明的天线 装置，在夹层玻璃板的接合面上夹入着色的中间膜，以使设置在车内侧的天线 装置不能够从车外侧观察到，实现遮蔽作用。中间膜的颜色不限于黑色。
下面根据图23对不同于图1、6所示的例子的实施形态进行说明。本实施形 态是具备在作为第1电介质基板1的车辆用的窗玻璃板的车内侧面上设置的补 片导体8、与补片导体8相对，在窗玻璃板上配设的绝缘片或绝缘性基板(以下 有时候也将绝缘片或绝缘性基板总称为绝缘支持装置27)、以及设置在绝缘支 持装置27上的接地导体10的微带天线。因此在本实施形态中，在补片导体8 上配设绝缘支持装置27。利用这样的结构，也可以在不具备第2电介质基板2 的情况下构成天线装置。该绝缘支持装置可以作为衬垫和所述电介质的替代 物。因此即使如图1、6所示的例子那样，不将衬垫设置在窗玻璃板上，也能 够与补片导体8保持规定距离，利用绝缘支持装置27支持接地导体10。还有， 在图23所示的例子中，同轴电缆等的图示被省略。
在本实施形态中，在与补片导体8一侧的相反侧的绝缘支持装置27的面上 通常设置接地导体10。在这种情况下，最好是在接地导体10上设置缝隙部， 在缝隙部的中央或大致中央设置传输导体，并且使其与接地导体10不发生直 流连接。还有，也可以在绝缘支持装置27的内部设置接地导体10。在这种情 况下，在补片导体8一侧的相反侧的绝缘支持装置27的面上最好设置传输导 体14，但是，也可以在绝缘支持装置27的内部，在接地导体10上设置传输导 体14，并且使其不发生直流连接。
又，绝缘支持装置27是多层结构，而且在其任意层上设置接地导体10的情 况下，最好是在接地导体10上设置缝隙部，并且在缝隙部的中央或大致中央 设置传输导体并使其与接地导体10不发生直流连接。 
在本实施形态中，具备第2电介质基板2的情况下，在窗玻璃板的相反侧的 绝缘支持装置27上设置了第2电介质基板2。第2电介质基板2可以使用单层 或多层基板。在这种情况下，也可以在绝缘支持装置27上不设置接地导体， 而在第2电介质基板2的绝缘支持装置27一侧的面上、第2电介质基板2的 内部、或第2电介质基板2的与绝缘支持装置27一侧相反一侧的面上，设置 接地导体10。
又，在将传输导体14设置在第2电介质基板2的情况下，可以在第2电介 质基板的绝缘支持装置27一侧的面上、第2电介质基板2的内部、或第2电 介质基板2的与绝缘支持装置27一侧的相反的一侧的面上设置接地导体10。
在绝缘支持装置27上设置了第2电介质基板2，而且第2电介质基板2为 多层基板的情况下，可以在第2电介质基板2的绝缘支持装置一侧的面上、第 2电介质基板2的任意层、或第2电介质基板2的与绝缘支持装置27一侧相反 的一侧的面上，设置接地导体10。这时，在传输导体14设置在第2电介质基 板2的设置接地导体10的该面或该层上的情况下，在接地导体10上设置缝隙 部，并且在缝隙部的中央或大致中央设置传输导体14并使其与接地导体10不 发生直流连接，或是电磁耦合用导体3或柱状导体7贯通第2电介质基板2的 厚度方向，与传输导体14连接。
绝缘片或绝缘性基板可以使用单层片或单层基板，从提高生产效率的观点出 发，最好是这样做。但是在本发明中并不限于此，绝缘片或绝缘性基板也可以 使用多层片或多层基板。
作为馈电装置使用电磁耦合导体3或柱状导体等馈电导体的情况下，在绝缘 支持装置27上根据需要设置孔、贯通孔以及槽等，以便可以在补片导体8与 接地导体10之间配置这些馈电导体。作为另一形态的馈电装置，在绝缘支持 装置27上设置了第2电介质基板2的情况下，和不设置该基板的情况下，都 在补片导体8与接地导体10之间配置馈电导体、同轴电缆等馈电装置，将补 片导体8与馈电装置电气连接。又可以在绝缘支持装置27的窗玻璃板一侧的 面和窗玻璃板的相反侧的面的至少一个面上形成电介质层进行叠层。
将接地导体10设置在绝缘支持装置27上用的装置、设置在窗玻璃板上用的 装置以及将第2电介质基板2设置在绝缘支持装置27上用的装置通常是另一 粘接剂粘接。但是，并不限于此，也可以使用其他装置。绝缘片的材料可以使 用合成树脂和橡胶等。绝缘基体的材料可以使用陶瓷、合成树脂以及玻璃等。 但是，绝缘片或绝缘性基板的材料并不限于此，只要有适当的相对介电常数而 且具有必要的机械强度，什么材料都可以使用。
如图20所示，在本发明中，在第1电介质基板1采用车辆用的窗玻璃板时， 在通信的电波的空气中的波长记为λ0，补片导体8与车体开口边缘9的最短间 隔记为D的情况下，使0.01≤D/λ0对于提高天线特性是理想的。在这里，所 谓车体开口边缘9是指窗玻璃板嵌入的车体的开口部的周边，能够成为车体的 地线的部分，用例如金属等导电性材料构成。接地导体10与车体开口边缘9 接近或接触进行电气连接也可以使用。
又，最好是在窗玻璃板上设置本发明的天线装置，并且使得离开车体开口边 缘9最远的本发明的天线装置的部分(图20所示的例子中上盖盒18的周边18a) 与车体开口边缘9的最短间隔为200mm以下，特别是100mm以内的的范围内， 以便对驾驶员的运行的视野不造成妨碍。还有，在图20中，接地导体10等被 省略，没有图示出。在将本发明的天线装置设置在前部玻璃板上的情况下，最 好是以将前部玻璃板安装于车辆上时的左右方向的中心线为中心的例如左右 100mm以内的范围内形成。特别是在从驾驶员的角度观察本发明的天线装置的 安装位置时位于车内反光镜背面侧的位置这一点，从不妨碍驾驶员的视野和车 内的设计上考虑是很理想的。
本发明的天线装置不仅可以作为使用2.3GHz频带的卫星广播接收用的天线 装置，而且能够使用于采用ETC和同样频带的DSRC(专用窄频带通信： Dedicated Short Range Communication)以外的各种数据通信。例如，也可以使用 于电话用的800MHz频带，1.5GHz频带、1.8GHz频带、1.9GHz频带和GPS(卫 星定位系统：Global Positioning System)的1.2GHz频带、1.5GHz频带、卫星数 字式广播的2.3GHz、2.6GHz频带、VICS(道路交通信息系统：Vehicle Information and Communication System)的2.5GHz的电波收发信。上述频带以外也可以使用 于UHF频带(300MHz～3GHz)、高频带(3GHz～30GHz)和毫米波频带(30GHz～ 300GHz)的电波收发信。
实施例
以下使用实施例对本发明进行说明，但是本发明不限于这些实施例，在无损 于本发明的要旨的情况下的各种改良和变更也包含于本发明中。
例1(实施例)
使用汽车的车辆用玻璃制作图1所示的天线装置。第1电介质基板1使用玻 璃板，第2电介质基板2使用玻璃纤维布为基体，涂布氟树脂，两面贴铜箔的 印刷电路基板。在玻璃板与印刷电路板之间的电介质采用空气，电磁耦合用导 体3使用在铜线上镀锡的导体。设定天线装置，使工作频率为2.3GHz。各部的 尺寸、常数如下所述。回波损耗-频率特性如图11所示，图12表示方向性。
玻璃板的厚度                                          3.5mm
印刷电路板(纵×横×厚)                                60.0×60.0×0.8mm
印刷电路板的相对介电常数                              3.4mm
L1                                                   37.0mm
L2                                                   6.0mm
L3                                                   2.5mm
L4                                                   10.0mm
电磁耦合用导体3的直径                                 1.0mm
h                                                     0.5mm
印刷电路板与玻璃板之间隔                              4.5mm
正方形接地导体10的1边(横向宽度、纵向宽度)的长度60.0×60.0mm。
在玻璃板上印刷银胶，烧结后形成补片导体8。上盖盒18和下部盒20采用 ABS树脂材料。下部盒20的厚度采用3mm。为了将下部盒20连接于玻璃板上， 将0.8mm的丙烯型带作为连接部22使用，将下部盒20连接在玻璃板上。
在印刷电路板上设置与电磁耦合用导体3的直径大致相同的贯通孔，以使电 磁耦合用导体3贯通其间。从第2对向基板面的铜箔上去除贯通孔周边的附近 区域的0.5mm(直径2.0mm的圆)的铜箔，以除了上述贯通孔附近区域以外的大 致全部区域的铜箔作为接地导体10。又，在第2非对向基板面上，利用铜箔设 置微带线路传输导体14。
将电磁耦合用导体3的一端插入穿过印刷电路基板的贯通孔，利用焊锡与传 输导体14连接，将电磁耦合用导体3固定在印刷电路基板。再将与传输导体 14连接的同轴电缆16安装于印刷电路基板上。
从图11可知，实施例的天线装置以大约2.3GHz谐振，接收大约2.3GHz的 电磁波。在实施例中，设定补片导体8的形状，使其作为左圆偏振的天线起作 用，如图12所示，辐射的电磁波为左圆偏振波，具有良好的方向性，作为具 有良好方向性的左圆偏振波的天线起作用。
例2(实施例)
制作如图6所示的天线装置。第1电介质基板1使用与例1中所用的玻璃板 相同的材料。第2电介质基板2采用与例1使用的玻璃纤维布为基体，涂布氟 树脂，两面贴铜箔的印刷电路基板相同的基板。天线元件6的形状设计为能够 以2.3GHz的频率谐振，辐射电磁波的形状。各部的尺寸、常数如下所述。回 波损失-频率特性示于图13，方向性示于图14。
L1                                                41mm
L2                                                7.5mm
L5                                                10.5mm
L6                                                5.0mm
印刷电路板与玻璃板之间的间隔                       4.5mm
正方形接地导体10的1边(横向宽度、纵向宽度)的长度    60.0×60.0mm。
岛状导体19与补片导体8之间的间隙的宽度              0.5mm
在这里，切角部设置为使辐射的电磁波为右圆偏振波。
补片导体8和岛状导体19通过在玻璃板上印刷银胶烧结形成。上盖盒18 和下部盒20采用ABS树脂材料。下部盒20的厚度采用3mm。为了将下部盒 20连接于玻璃板构成的电介质基板，以厚度0.8mm的丙烯型带(3M公司制造) 作为连接部22使用，将下部盒20包围着天线元件6的周围贴在玻璃板上。
设置与柱状导体7的插入部外径大致相同的贯通孔，将柱状导体7插入上述 印刷电路板的一部分上。然后从与作为第1电介质基板1的玻璃板相对的对向 基板面的铜箔中去除贯通孔周围附近区域的铜箔，与上述贯通孔附近区域以外 的大致全部区域的铜箔作为接地导体10。又在设置接地导体10的上述印刷电 路基板的基板面的相反侧的基板面上，利用铜箔设置微带线路传输导体14。
柱状导体7采用与岛状导体19接触的一方的前端为止的突出长度最大为 5mm的弹簧探针，将柱状导体7的另一端插入在上述印刷电路板上穿孔的贯通 孔中，利用焊锡与传输导体14连接，将柱状导体7固定在上述印刷电路板上。 在将与传输导体14连接的同轴电缆16安装于上述印刷电路板上。
在上盖盒18上设置柱状导体7，再将安装与传输导体14连接的同轴电缆16 的上述印刷电路板支持固定在规定的位置上收容。在这样的状态下，将上盖盒 18系在玻璃板上粘贴的下部盒20上加以固定，组装例2的天线装置。这时的 接地导体10与岛状导体19的间隔设定为4.5mm。
根据图13所示的回波损耗特性可知，大约在2.3GHz发生谐振辐射大约 2.3GHz的电磁波。在本实施形态中，设定补片导体8的形状，使其作为右圆偏 振波的天线起作用，而如图14所示，辐射的电磁波为右圆偏振波具有良好的 方向性，作为具有良好的方向性的右圆偏振波的天线起作用。
例3(实施例)
采用例2所用的玻璃板与印刷电路板，制作具有如图10所示结构的天线装 置。图15表示使印刷电路板保持相对于玻璃板倾斜时的方向性。如图15所示， 这样进行能够调整方向性的分布。
例4(实施例)
玻璃板的厚度采用3.1mm，制作除了以下的记载和表1、表2的记载外，与 例1相同的天线装置。在表2中距离间隔以及长度单位均为mm。玻璃板与印 刷电路板之间的电介质采用空气(相对介电常数＝1.0)、在具有流动性的硅(相对 介电常数＝2.7)或硅(相对介电常数＝2.7)中加入氧化铝粉(相对介电常数＝9，粒 径＝0.4～18微米)的材料(相对介电常数＝4.0)。测定频率采用2.338GHz。又， 玻璃板的大小(纵×横)采用200×200mm。
图16是横轴表示正方形的接地导体的一个边(横向宽度、纵向宽度)的长度， 纵轴表示天线增益的特性曲线。又，图17表示根据图16，将经正火处理的接 地导体的横向宽度或纵向宽度记为Lg，即横轴表示Lg×(εq)0.5÷λ0，纵轴表 示天线增益的特性曲线。
在图16中，特性曲线30是表2中的样品号1～3的曲线，特性曲线31是样 品号4、5的曲线，图16中样品号6没有表示出。在图17中，特性曲线32表 示表2中的样品4、5的曲线，特性曲线33是样品1～3的曲线，测定点34是 样品6的点。还有，在表2中，L3为负值的情况下，第1平行部3c和第2平 行部3d与补片导体8立体重叠，第1平行部3c和第2平行部3d在立体上配置 于补片导体8的内侧。样品6的下部盒20的尺寸如下所示。
W1                                   35.0mm
W2                                   42.0mm
W3                                   5.0mm
表2   例4的   样品号   接地导体的一   个边的长度   电介质A的   介电常数   L1   L2   L3   L4   h   窗玻璃板与印刷   电路板的间隔   1   80   1.0(空气)   38.0   7.9   -1.3   17.0   1.2   6.8   2   60   1.0(空气)   35.6   4.8   1.7   9.4   1.8   8.1   3   40   1.0(空气)   39.9   19.0   -1.3   5.2   0.5   9.9   4   60   2.7   31.1   6.9   -2.2   9.9   0.5   4.4   5   40   2.7   31.4   8.5   -2.2   9.8   1.7   7.1   6   40   4.0   25.0   7.7   -1.3   7.9   0.7   7.3
例5(实施例)
图18、19表示对于例4的样品6，横轴表示各数值的变化率，纵轴表示天 线的增益的关系曲线。图18表示作为各数值的电介质A的相对介电常数(曲线 40)与L1(曲线41)，图19表示作为各种数值的L1(曲线42)、L4(曲线43)以及窗 玻璃板与印刷电路板之间的间隔(曲线44)。还有，图18、19以利用力矩(moment) 方法得到的计算机为依据。
工业上的实用性
本发明的天线装置具备具有补片导体的第1电介质基板和与补片导体对向 的接地导体。又具备根据需要在与补片导体对向的对向基板面上，设置接地导 体的第2电介质基板。而且在使从第2电介质基板突出的电磁耦合用导体接近 补片导体的情况下，使电磁耦合用导体与补片导体高频连接，因此可以不降低 收发信功率和方向性而实现小型化。
又，由于不是馈电装置与补片导体接触并相连接的结构，不需要考虑接触部 分的耐久性，能够提高可靠性。而且具有补片导体的第1电介质基板与具有电 磁耦合用导体或柱状导体的第2电介质基板分离，在第1电介质基板采用车辆 用的窗玻璃板的情况下，能够方便地进行组装。
还有，在第1电介质基板采用车辆用的窗玻璃板，补片导体形成于车辆用的 窗玻璃板的车内一侧的玻璃面上的情况下，从补片导体向外部通信装置辐射的 电磁波通过的电介质边界面数目比已有的MSA少，因电磁波的反射而造成的 发信功率、接收功率的下降(增益的降低)比以往减少。因此，与以往相比，能 够实现良好的发送功率和接收功率，同时能够减小天线装置的厚度，能够得到 不容易影响驾驶员运行时的视野的效果。又，由于在与车辆用的窗玻璃板相对 的第2电介质基板上设置接地导体，从车辆用的窗玻璃板向外部通信装置一侧 (车外侧)具有方向性，与在基板的两侧具有双向的方向性的已有的CPA相比增 大了收发信功率。
这样，通过第1电介质基板采用前部窗玻璃板、后部窗玻璃板等车辆用窗玻 璃板，能够得到安装于车辆的实用性良好的天线装置。而且，能够得到适合于 GPS、卫星数字式广播、VICS、ETC、DSRC系统的天线装置。
也就是说，本发明可以适用于车辆使用的GPS、卫星数字式广播、VICS、 ETC、DSRC系统等。