JPH0286303A - スロットアレーアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は直接衛星放送受信などに用いられる円板形スロ
ットアレーアンテナに関する。

〈従来の技術〉 ラジアルラインスロットアレーアンテナと称する９円板
形の平面アンテナは、マイクロ波帯における衛星放送受
信や衛星通信用アンテナとして、パラボラアンテナに替
わるものとして、開発が進めらｎている。その構造例を
第３図に示す。第３図ｔａ）はアンテナ上面図であり、
第６図（ｂ）ＧＸ　＋そのＢ　−Ｂ’断面図である。こ
のアンテナは、第３図（ａｌに示すように、電波放射面
を形成する円形導体壁１上の点線８で示さｒＬるスノ（
イラル状の線上にｍ波放躬のための複数個のスロット７
を形成するものであるが、場曾によってＧ工、このスロ
ット７と対をなすスロット７′も形成することが多い。

このアンテナ内部には、第３図（ｂ）に示すように電波
放射面を形成する円形導体壁１と給電用開口を有する円
形導体壁２と中間導体壁３と周壁導体４によって４波空
間が形成さｎており、一般に中間導体壁３は、錐状整合
体１０によって、給電用同軸芯線と接合さｒて、４波空
間中に保持さｎている５、また、Ｚ方向への放射効率を
上げろため円形導体壁１と中間導体壁３の間の導波空間
に遅波回路として誘電体をおくことは良く知らｎている
。尚この円形導体壁１と中間導体壁６の間の４波空間の
中心には、中心に集中してくる余剰電力の反射を防止す
る１こめ電波吸収体かおかわろことが多い。

〈発明が解決しようとする課題〉 この種のアンテナでは、円形導体壁２の中心に設けらｎ
た給電部６で給電さｎた電力が、円形導体壁２と中間導
体壁３との間に形成さｎた導波空間全周壁導体４に向か
って放射状に伝送さｎ、中間導体壁６と絢壁傅体４の間
に設けらｒＬｌこ電力通路用の隙間を通過して円形導体
壁１と中間導体壁６によって形成さｎた４ｅ空間に伝送
さね、さらにこの伝送電力が１円形構体壁１と中間導体
壁６によって形成さγした４波空間の中心に向かって伝
送さｎつつ、円形４体壁１に投げらｎｌこスロット７・
７′から均等に放射される必要があり、安定した電力伝
送には、中間導体壁３と円形導体壁１・２と周壁導体４
との間隔の一様性が重要であり、中間導体壁３を精度よ
く導波空間中に保持することが不可欠である。しかし、
従来の構造は、円形導体壁２の給電用開口部に挿入さｎ
た給電用同軸芯に６と中間導体壁３に設けらｆｙ、鉗状
整曾体１０の頂部を接合する構造てあろたぬ中間導体壁
乙の保持が非常に不安定であり５組み豆で時の振動等で
円形導体壁１・２や周壁導体４との間隔が不均一になっ
てしまうという問題があった。

本発明はか〜る欠点のない信頼性にすぐγ（１こスロッ
トアレーアンテナを椋供することを目的とするものであ
る。

く課題を解決するための手段〉 か−ろ目的は本発明によγしは、少くとも第１の円形導
体壁と中間導体壁とを、連通気孔を有する？縁体粉末の
結合体により徽台一体化すること罠より達成される。

ここで連通気孔を有する絶縁体粉末の結合体とは絶縁体
粉末の焼結体あるいを工接看体であって全体が連通気孔
ケ有するものである。

ま定″焼結体とは絶縁性粉末を加熱して粉末粒子相互を
融着させたものであり接濱体とは接層性のある絶縁体粒
子あるいは接久ｊＶトのある樹脂全表面に塗布した絶縁
体粒子ケ相互に接７ｎさせたものである。

絶縁体の粉末ンこは熱口」塑性樹脂粉末、熱硬化性１ｇ
、４脂粉末が用いらする。こγＬらを例示するとポリオ
ンフィン糸欄脂のポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
−１−ブテン、ポリ−４−メチル−１−ペンテンなどの
１＃独亜合体、エチレンプロピレン共ｎｆ　ｏ　体−エ
チレン−１−７テン共重合体、プロピレン−１−ブテン
共重合体。

エチレン酢酸ビニル共重＠坏σＪ訳うなポリオレフィン
共重合体、フッ素糸樹脂Ｑ」ポリテトラフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン、ヘキサフルメロエチレン
共ｉｂｌ　せ俸、テトラフルオａエチレンーパーフルオ
ロアルコキ／エチレン共１台体、トリフルオロクロルエ
チレン、テトラフル７１０−エチレン共重合体、２ツ化
ビニリデン、２）化ビニル、ポリスチアン、アクリロニ
ドリーステノン共重合体７アクリロニトリルーブタジエ
ンーステンン共重甘体、ポリカーボネート、ポリメチル
メタアクリレート等の各柚アクリレート、ポリビニルブ
チラール、ポリビニルホルマール、ボリイばド、ボリア
ばド、ボリアξトイｉド、ポリフェニレンサルファイド
−ポリエーテルサルホン、ポリサルホン、ボリアリレー
ト、ポリエーテルエーテルケトン、ボリフェニＶンメキ
サイド、ポリエーテルアミド、ポリエーテルイミド、ポ
リインブチレン、ポリオキシベンジレン、ポリブチレン
テレフタＶ　−ト、ポリブタジェン、ポリエステル、ポ
リ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、尿素樹脂、メラミ
ンｅ４　脂、ペンゾグアナξン樹脂、フェノール樹脂、
エボキン樹脂、シリコン樹脂、ホルマリン樹脂、キシレ
ン樹脂、フラン樹脂、ジアリルフタレート位１月口、ポ
リイン７アネート４！！１月旨、フェノキシ樹脂などが
あり、こわらを適宜変成しても良い。またこγＬらの複
合体としての混合物あるいは共重合物などでも良く、こ
ｎらを主成分とし必要に応じて架橋剤、硬化剤および象
加剤を用いてもよい。またこわらのプラスチック粉末を
他樹脂でコートして使用することもでさる。

又絶縁体の粉末として、アルばす、ムライト、マグネシ
ア、ジルコニア、ベリリア、チタン識バリウム系等のセ
ラミックスの粉末も使用さｎる。セラばツクス粉末はプ
ラスチックでコートして使用することも出来る。絶縁体
の粉末は数枠の混合物としてもよい。

熱硬化性樹脂については、隣接する粒子と接着するのに
支障のない範四であわばその硬化度台は問わない。

好ましくは熱可塑性樹脂がよい。そｒＬは隣接する粉末
粒子が加熱加圧などにより相互に融層しやすいという理
由による。さらに好ましくは極性基が少なく比誘電率、
誘電正接の世いポリオレフィン樹脂あるいはフッ素樹脂
がよい。たトエハポリエテレン、ポリプロピノン、ポリ
４フツ化エチレン、あるいはそｎらの架橋物、変性物、
共重合物などが好ましい。

絶縁体粉末の粒径は平均粒子径で０．００１〜１ｆｆｌ
ｆｌｌのものを使用する。１ｍ１１１を超えると尚周波
帯で使用する場せ、その波長と粒子間の気孔の平均直径
が近くなり、そｎによる影響が出る可能性がある。気孔
の平均直径が用いる波長の１／１００以下であわば問題
ない。

例えば１２　ＧＨｚで使用するならば気孔の平均直径を
０．２５（１１１１１１）以下にする。平均粒子径が［
ＬＯＯ１ｍｒｎ未満であると粉末粒子のあいだに必要な
気孔が形成しにくくなる。

以下本発明を実施例を示した図面を参照しつつ説明する
と、第１図はスロット７を設けた第１の円形導体壁１と
中間導体壁３とにより絶縁性粉末の結合体９をサンドイ
ッチ状に接層した板状体を錐状整合体１０．第２の円形
導体壁２とともに環状の周壁導体４により固定してなる
アンテナの断面を示したものである。

第１と第２の円形導体壁１．２及び中間導体壁３は、４
電性の良い金属箔、金属板で構成するのが一般的である
が、必要な厚さの金属を表面にメツキあるいは接層した
メタライズドプラスチックあるいは金属箔張り積ＪＶＩ
ｇ２で＃４成しても良い。金属の材質を工例えば銅やア
ルξ等が好筐しい。

周壁導体４は、金ｉｆ４叛の曲げ加工あるいは切削金属
で構成するのが一般的であるが、こｎもメタライズドプ
ラスチックで構成しても良い。

またスロット７の配列は第３図（ａ）のようなスパイラ
ル状のみでな（同心円周上又は他の規則に従ったもので
もよい。

第２図は別の実施例を示すもので絶縁性粉才の結合体９
中に中間導体壁３を埋設してなるアンテナの断面を示し
たもので、このようにすわば中間導体壁３は導波空間に
より安定に保持することかり能である。

また給電部６の構成は、第１図に示すように錐状整合体
１０′（Ｉｌ−用いても良（、筐た第２図に示すような
給電アンテナによる給電手段であっても良い。

く作用〉 本発明に係るアンテナにおいては絶縁性粉末の焼結体あ
るいは接層体により中Ｉ８Ｉ］導体壁を保持させること
を特長とするものであるが、粉末焼結体もしくは接着体
は発泡体にくらべて、厚み精度の高いものが得らｎる。

発泡体は文字通り発泡させて庫みを増やすため、発泡後
の厚み精度を上げるためＫは、発泡度の微妙な制御が必
要となる。通常発泡体の厚み精度は±１０％程度が限度
である。しかじ焼結体もしくは接層体は成形する前と成
形した後では成形した後のほうが厚みなどの寸法が小さ
くなるため、厚み精度制御がやりやすく±３％以下にす
ることが可能である。

また焼結体もしくは歩着体は発泡体にくらべて１％強度
のものが得らｎる。発泡体は通常発泡後、延伸して厚み
を調整するために気孔が延伸方向に長い形状となり、延
伸方向と垂直の厚み方向の強度が弱くなる。焼結体もし
くは汲漕体ほこのようなことがなく高強度にできる。更
に焼結体もしくは接着体は温度変化による厚み変動が少
ない。独立気孔をもっていると、温度変化によって気体
が熱膨張収縮すると気孔の大きさが亥化し厚みが変動す
るといったことが生じろ。しかし焼結体もしくは接着体
は通常連通気孔を持っていることから気体か焼結体もし
くは接着体の端部から自由に出入りし、全体の厚み変動
が少ないといっ定利点もある。

く実施例〉 実施例１ 導体壁１として厚み３５μｍの圧延銅箔を、誘電体９と
して絶縁体粉末であるポリオレフィン樹脂の粉末・・イ
ゼックスξリオン（超高分子量ポリオレフィンパウダー
、三井石油化学工菓株式会社商品名、平均粒径２００μ
ｍ）を使用しと７１に振動を加えて均一にした後２３０
℃のシ オーブン中で！−ト状（１０ｆｆｌｆｆｌｔ）に焼結し
たものを用意した。

中間導体９６としてＪＩＳ規格１０５０Ｈ２４１，０ｆ
ｆｌｆｆｌｔのアルミ板を用意した。

以上のものをそｎぞれのあいだに接層フィルム（ニス）
Ｖル０９０８Ｃ１三井デュポンｙｌ−’　リケミカル株
式会社命品名）を（工さんで加熱加圧し１体成形した。

次に導体壁１の表面に所定のスロットパターンをレジス
トインクによりスクリーン印刷し、エツチングによりス
ロットを形成するとともに別に用意さｎた真鍮製の円錐
状整曾体１０’（ｔ−導電性接漕剤により中間導体壁３
に固定した。

しかる後埠状のアルξ製褥体周檄４に同じくアルミ板で
できた導体壁２とともに組込んで第１図に示すような直
径ｓｏｏｍｍの円板形スロットアレーアンテナを作製し
た。

実施例２ 導体壁１としてスロットパターンを形成したフレキシブ
ル回路板、中間導体壁３、導体壁２として厚みｊ　ｍｍ
のアルず鈑を実施例１と同じ焼結体および接着フィルム
を用いフレキシブル回ｍ板の回路面を下にしてフレキシ
ブル回路板−焼結体一中間導体壁一焼結体一導体壁２を
一体成形した後周縁部のトリミングをおこない、しかる
後実施例１と同様に導体周壁４に組込んで第２図に示す
ような円形スロットアレーアンテナを作製した。

比較例 実施例１で用いた焼結体にかえ、発泡倍率５倍のポリエ
チレン発泡体を用いて円形スロットアレーアンテナを作
製した。

以上の実ｍ例１，２および比４！ＩＩＪで作製したスロ
ットアンテナの電力利得を筐ず組立後に測定し次［＆ｉ
勤試験機で２Ｇの加速度を１０分間加えた後にも同様に
して測定した。また、６０℃雰囲気中で電力利得を同様
にして測定した。

この結果を第１表に示す 第１表　　　　　　　　（準位ｄＢｉ）誘電体に独立気
孔を有するポリエチレンフオームを用いたもの（比較例
）（・工気湛の変化によって厚みが変化し導体壁１と中
間導体壁３との距離が変化し利得が大きく低下した。こ
ｒＬＶこ対し実施例１，２は振動試験後および６０℃雰
囲気中でも組立後の利得を保持している。

〈発明の効果ン 絶縁体粉末の焼結体もしくは接着体は発泡体と比較して
高強度、筒寸法Ｍ度を得ることができるので、アンテナ
の要求寸法積度を十分に満足することができる。また連
通気孔を有しているので温度変化によって誘電体内部の
空気が膨張収縮しても誘電体端部がら空気が出入りして
厚み変動が少なく信幀性にすぐｎている。

さらに一体成形することによって高寸法積度でありなが
ら容易に作製することがｏＪ能である。

また第１導体壁としてフレキシブル回路板を用いるとフ
ィルム（ロ）路の導体面をｖｊ電体側に、フィルム面を
表面側にすることＫよりレドームのない高利得アンテナ
が構成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の実施例を示す断面図であ
り、第３図は円板形スロットアレーアンテナの基本的な
形！ＰＩＡを示す平面図（ａＪおよび断面図ｔｂ＋であ
る。 符号の説明 １　第１４体壁　　　　２　第２４体壁６　中間導体壁
　　　　４　周壁導体 ５　給電コネクタ　　　６　給電部 ７　スロット　　　　　９　焼結体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、電波放射のための多数のスロットを配設してなる第
   １の円形導体壁と、中心に給電部を設けてなる第２の円
   形導体壁と、前記第１、第２の導体壁間に所定の間隔を
   保持して配設された中間導体壁と、前記第１、第２の円
   形導体壁の外周に接し、かつ前記中間導体壁の外周との
   間に電力通路用の隙間を設けて配設された周壁導体とか
   らなるスロットアレーアンテナにおいて、少くとも第１
   の円形導体壁と中間導体壁とが連通気孔を有する絶縁体
   粉末の結合体を介して接合一体化されていることを特徴
   とするスロットアレーアンテナ。