JPH0334603A - Plane antenna - Google Patents

Plane antenna

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JPH0334603A
JPH0334603A JP16678989A JP16678989A JPH0334603A JP H0334603 A JPH0334603 A JP H0334603A JP 16678989 A JP16678989 A JP 16678989A JP 16678989 A JP16678989 A JP 16678989A JP H0334603 A JPH0334603 A JP H0334603A
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JP
Japan
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conductor
strip conductor
line
conductors
strip
Prior art date
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JP16678989A
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Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Tokuda
浩 徳田
Hiroyuki Tanaka
宏之 田中
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Sumitomo Bakelite Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Bakelite Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To realize a low loss by placing smooth surface sides of two earth conductors so as to confront a strip conductor side, respectively, and also, specifying the surface roughness of the smooth surface of the strip conductor and the earth conductor. CONSTITUTION:Both the upper and the lower smooth surfaces of earth conductors 2, 3 are placed so as to confront a strip conductor 1, respectively. Also, the surface roughness of the smooth surface of these strip conductor 1 and earth conductors 2, 3 is set to <=0.3mum, and preferably <=0.2mum as center line average roughness Ra prescribed by the JIS standard BO601. As a result, the distribution of a line of electric force going to the earth conductors 2, 3 from the strip conductor 1 becomes uniform, and resistance to a surface current of an earth side decreases. In such a way, a low loss of a feed line can be realized.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、線路損失の小さいサスペンデット・トリプレ
ート方式の平面アンテナの給電線路に関するものである
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a feeding line for a suspended triplate planar antenna with low line loss.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

近年、例えば衛星通信や衛星放送などにみられるように
、マイクロ波領域の高周波数を用いた通信技術が盛んで
あり、これにともない、このような高周波数域でできる
だけ低損失な線路が必要となってきている。
In recent years, communication technology that uses high frequencies in the microwave region, as seen in satellite communications and satellite broadcasting, has become popular, and along with this, there is a need for lines with as low loss as possible in such high frequency ranges. It has become to.

従来、このような高周波用線路としては、回路パターン
の容易度、量産性、コストあるいは軽量性などの観点か
ら、リジット回路基板やフレキシブル回路基板を用いた
マイクロストリップ線路が多く用いられてきたが、主に
給電線路の放射損失を抑える目的から、最近はこれらの
基板を用いてストリップ導体を形成し、このストリップ
導体を上下にはさむようにして地導体を配置することに
より給電線路を構成する、いわゆるサスペンデット・ト
リプレート方式の線路系が主流となりつつある。
Conventionally, microstrip lines using rigid circuit boards or flexible circuit boards have often been used as such high-frequency lines from the viewpoints of ease of circuit patterning, mass production, cost, and light weight. Mainly for the purpose of suppressing radiation loss in the feed line, so-called suspended conductors are recently created in which these substrates are used to form strip conductors, and ground conductors are placed between the strip conductors above and below to form the feed line.・Tri-plate line systems are becoming mainstream.

第2図はこのような方式の給電線路系の断面構造を示し
たものであり、ストリップ導体(1)は、低誘電率、低
誘電損失の誘電体(4)を介して、通常はそれぞれ上下
の地導体(2)および(3)の中央付近に配置すること
によりサスペンデット・トリプレート方式の給電線路を
構成している。
Figure 2 shows the cross-sectional structure of a feed line system using this type of system, in which the strip conductor (1) is normally connected to the top and bottom, respectively, through a dielectric material (4) with a low permittivity and low dielectric loss. By arranging it near the center of the ground conductors (2) and (3), a suspended triplate type power supply line is constructed.

また、第3図(a)および(b)は、サスペンデット・
トリプレート方式のストリップ導体終端部の例および、
ちょうどこの部分の上に位置する放射スロットの例であ
って、この2つの組合せで右偏波、左偏波など偏波特性
や共振周波数が決められ、これらの条件にかなう電波信
号だけがストリップ導体(1)の終端部(8)に励起さ
れ、給電線路を伝播しコンバーターまで集められる。
In addition, FIGS. 3(a) and (b) show the suspended
Examples of tri-plate strip conductor terminations and
This is an example of a radiation slot located just above this part, and the combination of these two determines the polarization characteristics such as right polarization, left polarization, etc. and the resonance frequency, and only radio signals that meet these conditions are stripped. It is excited at the end (8) of the conductor (1), propagates along the feed line and is collected at the converter.

ここで、導体の平面性を保つため、あるいはエツチング
によるパターン化のためなどにより、通常ストリップ導
体(1)および少なくとも地導体(2)は、リジット回
路基材ないしフレキシブル回路基材(5)および(6)
上に形成されるのが一般的であった。この場合、導体は
基材との密着性を確保するためi (a)、2 (a)
、3 (a)のように、その片面が粗化されている。し
たがって従来は、少なくとも地導体(2)もしくは(2
)および(3)は、その導体の粗化面がストリップ導体
(1)に対峠するよう配置されていたのであるが、スト
リップ導体(1)から、アース板である地導体(2)な
いしく3)に向かう電気力線が地導体の粗化面2(a)
ないし3(a)によって不均一になるだけでなく、アー
スに流れる電流に対する抵抗が地導体表面の粗化により
著しく増大し、給電線路の線路損失が大きく、改善が望
まれていた。
Here, in order to maintain the flatness of the conductor or to pattern it by etching, the strip conductor (1) and at least the ground conductor (2) are normally attached to the rigid circuit substrate or the flexible circuit substrate (5) and ( 6)
It was common for it to be formed on top. In this case, the conductor is i (a), 2 (a) to ensure adhesion to the base material.
, 3 (a), one side of which is roughened. Therefore, conventionally, at least the ground conductor (2) or (2)
) and (3) were arranged so that the roughened surface of the conductor faced the strip conductor (1), but from the strip conductor (1) to the ground conductor (2) or the ground plate. 3) Electric lines of force toward the roughened surface 2(a) of the ground conductor
3(a) to 3(a) not only result in non-uniformity, but also the resistance to the current flowing to the ground increases significantly due to the roughening of the ground conductor surface, resulting in large line losses in the feeder line, and improvements have been desired.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

本発明は従来技術のこのような欠点に鑑みて種々検討の
結果なされたものであり、その目的とするところはサス
ヘンデッド・トリプレート方式の平面アンテナに於ける
低損失な給電線路を提供するにある。
The present invention was developed as a result of various studies in view of the above drawbacks of the prior art, and its purpose is to provide a low-loss feed line for a sustained triplate type planar antenna. .

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

すなわち本発明は、誘電体基板上にプリント回路化され
たストリップ導体と、該ストリップ導体を中心に上下に
配置された2つの地導体とよりなる給電線路を基本要素
の一つとするサスペンデット・トリプレート方式の平面
アンテナに於いて、前記2つの地導体の平滑面側がそれ
・ぞれストリッツ導体側に対峠するように配置され、か
つストリップ導体ならびに地導体の平滑面の表面粗さR
aがともに0.3μm以下であることを特徴とする平面
アンテナである。
That is, the present invention provides a suspended triplate structure in which one of the basic elements is a feed line consisting of a strip conductor printed as a circuit on a dielectric substrate and two ground conductors arranged above and below the strip conductor. In the planar antenna of this method, the smooth surfaces of the two ground conductors are arranged so as to face the strip conductor side, and the surface roughness R of the smooth surfaces of the strip conductor and the ground conductor is
This is a planar antenna characterized in that both a are 0.3 μm or less.

以下、本発明にもとづく給電線路構造を図をもとに詳細
に説明する。
Hereinafter, the feed line structure based on the present invention will be explained in detail with reference to the drawings.

第1図は、本発明にもとづくサスペンデッド・・トリプ
レート方式の平面アンテナの基本要素の一つとなる給電
線路の断面図であり、ストリップ導体(1)および2つ
の地導体(2)、(3)が低誘電率、低誘電損失な誘電
体(4)を介して、それぞれほぼ等しい距離で保持され
ている。(5)、(6)、(7)はそれぞれ導体(1)
、(2)、(3)を保持する基材であり、1(a)、2
(a)、3(a)はそれぞれ導体(1)、(2)、(3
)の粗化面を、また1 (b)、2 (b)、3 (b
)はそれぞれ平滑面をあられしている。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a feed line that is one of the basic elements of a suspended triplate planar antenna based on the present invention, and shows a strip conductor (1) and two ground conductors (2) and (3). are held at approximately equal distances through a dielectric material (4) having a low dielectric constant and low dielectric loss. (5), (6), and (7) are each conductor (1)
, (2), (3), and 1(a), 2
(a) and 3(a) are conductors (1), (2), and (3), respectively.
), and the roughened surface of 1 (b), 2 (b), 3 (b
) are respectively roughening the smooth surface.

この図で明らかなように、本発明にもとづくサスペンデ
ット・トリプレート方式の給電線路では、地導体(2)
、(3)平滑面は、上下ともに、それぞれストリップ導
体(1)に対峠するよう配置されていることが第1の特
徴である。
As is clear from this figure, in the suspended triplate type power supply line according to the present invention, the ground conductor (2)
, (3) The first feature is that both the upper and lower smooth surfaces are arranged so as to face the strip conductor (1).

ついで本発明者らは、第1図に示す構成の給電線路に於
いて、これらのストリップ導体(1)および地導体(2
)、(3)の平滑面の表面粗さがJIS規格BO601
で規定する中心線平均粗さRaとして0.3μm以下、
更に好ましくは0.2μm以下であることが、更に重要
な要件であることを見い出したのである0表面粗さがこ
の値以上であると、のちに実施例でみるように、線路損
失は顕著には低下せず効果が小さいので好ましくない。
Next, the present inventors constructed the strip conductor (1) and the ground conductor (2) in the power supply line configured as shown in FIG.
), (3) The surface roughness of the smooth surface is JIS standard BO601.
Center line average roughness Ra defined by 0.3 μm or less,
It has been found that an even more important requirement is that the surface roughness is preferably 0.2 μm or less.If the surface roughness is more than this value, as will be seen in the examples later, the line loss becomes significant. It is not preferable because it does not reduce the effect and the effect is small.

このような構成で得られたサスペンデット・トリプレー
ト方式の給電線路では、従来の構造のサスペンデット・
トリプレート方式の給電線路に比較して、ストリップ導
体(1)から地導体(2)、(3)に向く電気力線の分
布が均一になる、アース(地導体)側の表面電流に対す
る抵抗が減少する、などの理由により、給電線路の低損
失化を実現することが可能である。
The suspended triplate type power supply line obtained with this configuration is different from the suspended triple plate type in the conventional structure.
Compared to a triplate type feed line, the distribution of electric lines of force from the strip conductor (1) to the ground conductors (2) and (3) is uniform, and the resistance to surface current on the ground (ground conductor) side is increased. It is possible to reduce the loss of the power supply line due to the following reasons.

本発明に用いる導体は、アルミニウム、銅など、通常プ
リント回路基板として用いられるものであれば何ら限定
するものではない。また基材(5)、(6)、(7)と
なる誘電体基)反もリジット回路基板やシートやフィル
ムをベース基材とするフレキシブル回路基板など何ら特
定するものではないが、線路の一層の低損失化をはかる
ためには、できるだけ薄く、高周波数に於ける誘電率や
誘電損失ができるだけ小さい基板を選んだ方が良好な結
果を与えることはいうまでもない。
The conductor used in the present invention is not limited in any way as long as it is one that is normally used in printed circuit boards, such as aluminum or copper. In addition, although the dielectric substrates (5), (6), and (7) are not specified in any way, such as rigid circuit boards or flexible circuit boards whose base materials are sheets or films, In order to reduce the loss, it goes without saying that choosing a substrate that is as thin as possible and has the lowest possible dielectric constant and dielectric loss at high frequencies will give better results.

また、ストリップ導体(1)と地導体(2)、(3)の
間に、これらのスペーサーとして介在させる低誘電率、
低誘電損失の誘電体(4)材料は、空気でもよいし、適
当な発泡倍率をもった合成樹脂製フオームなどを使用し
てもよい。
In addition, a low dielectric constant material interposed as a spacer between the strip conductor (1) and the ground conductors (2) and (3),
The dielectric (4) material with low dielectric loss may be air or a synthetic resin foam having an appropriate expansion ratio.

また本発明に於いては、基材(5)、(6)および(7
)は必ずしも必要な要件ではなく、導体の平面性や機械
的安定性に支障がないのであれば使用しなくともかまわ
ない。
Further, in the present invention, base materials (5), (6) and (7)
) is not necessarily a necessary requirement, and may not be used as long as it does not affect the flatness or mechanical stability of the conductor.

以上のように、本発明にもとづくサスペンデット・トリ
プレート方式の給電vA路は、構成部材の材質は本発明
で主張する効果には全く無関係であって、ストリップ導
体および地導体の平滑面が規定の表面粗さを有し、かつ
地導体の平滑面側を上下ともにそれぞれストリップ導体
側に向いて配置させることにより、従来の方式のサスペ
ンデット・トリプレート方式の給電線路に比較して同様
に顕著な給電線路の損失低下を発揮することができるの
が特徴である。
As described above, in the suspended triplate type power supply vA path based on the present invention, the materials of the constituent members are completely unrelated to the effects claimed in the present invention, and the smooth surfaces of the strip conductor and the ground conductor meet the specified standards. By having the surface roughness and arranging the smooth side of the ground conductor facing the strip conductor side, both the top and bottom conductors have a similar remarkable power supply compared to the conventional suspended triplate type power supply line. It is characterized by its ability to reduce line loss.

以下に、本発明の実施例ならびに比較例を述べる。Examples of the present invention and comparative examples will be described below.

(実施例1) フレキシブル印刷回路基板として、Cu / P ET
を用いた(Cu厚さ一20μm5PET=60μm)、
ここに銅電極の平滑面側の中心線平均粗さRaは0.3
μmであった。低誘電率、低誘電損失のスペーサー用誘
電体として、独立気泡を有する発泡ポリエチレンシート
(誘電率1.l)を用い、第1図のように、上下2つの
地導体用フレキシブル印刷基板の銅の平滑面側をともに
スl−IJツブ導体側に向けて配置し、サスペンデット
・トリプレート方式のアンテナの給電線路を411威し
た。また、上下の地導体間距離は4mであり、ストリッ
プ導体はこの中央に配置した。
(Example 1) Cu/PET as a flexible printed circuit board
(Cu thickness - 20 μm 5 PET = 60 μm),
Here, the center line average roughness Ra of the smooth surface side of the copper electrode is 0.3.
It was μm. A foamed polyethylene sheet (dielectric constant 1.1) with closed cells was used as a dielectric material for the spacer with a low dielectric constant and low dielectric loss, and as shown in Figure 1, the copper of the flexible printed circuit board for the two upper and lower ground conductors was used. Both smooth surfaces were placed facing the sl-IJ tube conductor side, and the feed line of the suspended triplate antenna was used. Further, the distance between the upper and lower ground conductors was 4 m, and the strip conductor was placed in the center.

この給電線路系は特性インピーダンス100Ωのとき、
12GHzに於ける線路損失が2.05 dB / m
であった。
When the characteristic impedance of this feed line system is 100Ω,
Line loss at 12GHz is 2.05 dB/m
Met.

(実施例2) 銅電極の平滑面側のRaが0.2μmであったこと以外
は実施例1と同様にして、サスペンプント・トリプレー
ト方式□のアンテナの給電線路を構成した。
(Example 2) A feeding line for a suspended triplate antenna was constructed in the same manner as in Example 1, except that Ra on the smooth surface side of the copper electrode was 0.2 μm.

この線路系は特性インピーダンス100Ωのとき、12
GHzに於ける線路損失が2.00dB/mであった。
When the characteristic impedance of this line system is 100Ω, 12
Line loss at GHz was 2.00 dB/m.

(実施例3) 銅電極の平滑面側のRaが0.1μmであったこと以外
は実施例1と同様にして、サスペンデット・トリプレー
ト方式のアンテナの給社標路を構成した。
(Example 3) A feeder guide for a suspended triplate antenna was constructed in the same manner as in Example 1, except that Ra on the smooth surface side of the copper electrode was 0.1 μm.

この線路系は特性インピーダンス1.00Ωのとき、1
2GHzに於ける線路損失が1.95dB/mであった
When the characteristic impedance of this line system is 1.00Ω,
The line loss at 2 GHz was 1.95 dB/m.

(比較例1) 断面の構造が第2図(a)4ご示すように、地導体の粗
化面を上下ともにストリップ導体側に向けたものであっ
たこと以外は実施例1と全く同様にして、サスペンデッ
ト・トリプレート方式のアンテナの給電系を構成した。
(Comparative Example 1) The cross-sectional structure was exactly the same as in Example 1, except that the roughened surface of the ground conductor was oriented toward the strip conductor side on both the top and bottom, as shown in Figure 2 (a) 4. We constructed a suspended triplate antenna power supply system.

この線路系は特性インピーダンスlooΩのとき、12
GHzに於ける線路損失が2.15dB/mであり、実
施例1の場合に比較して大きかった。
This line system has a characteristic impedance of 12
The line loss at GHz was 2.15 dB/m, which was larger than that in Example 1.

(比較例2) 銅電極の平滑面側のRaが0.4μmであったこと以外
は実施例1と全く同様にして、サスペンデット・トリプ
レート方式のアンテナの給電系を構成したや この線路系は、特性インピーダンス100Ωのとき、1
2GHzに於ける線路損失が2.l0dB/mであり、
実施例1の場合に比較すると太きかった。
(Comparative Example 2) A feeding system for a suspended triplate antenna was constructed in exactly the same manner as in Example 1, except that Ra on the smooth surface side of the copper electrode was 0.4 μm. , when the characteristic impedance is 100Ω, 1
The line loss at 2GHz is 2. 10dB/m,
It was thicker than in Example 1.

(比較例3) 銅電極の平滑面側のRaが1.0μmであったこと以外
は実施例1と全く同様にして、サスペンプント・トリプ
レート方式のアンテナの給電系を構成した。
(Comparative Example 3) A feeding system for a suspended triplate antenna was constructed in exactly the same manner as in Example 1, except that Ra on the smooth surface side of the copper electrode was 1.0 μm.

この線路系は特性インピーダンス100Ωのとき、12
GHzに於ける線路損失が2.09dB/mであり、比
較例2の場合と大差なかった。
When the characteristic impedance of this line system is 100Ω, 12
The line loss at GHz was 2.09 dB/m, which was not much different from Comparative Example 2.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明にもとづく平面アンテナの給電線路は、従来の構
造のものに比較して低損失であり、高周波数領域の信号
伝達用線路構造として好適である。
The feed line of the planar antenna according to the present invention has a lower loss than that of a conventional structure, and is suitable as a line structure for signal transmission in a high frequency region.

平面アンテナの給電線路をこのような構造にして低損失
化することによって、アンテナの効率が向上し、小型化
が可能になり極めて有用である。
By making the feed line of a planar antenna have such a structure to reduce loss, the efficiency of the antenna can be improved and the antenna can be made smaller, which is extremely useful.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による平面アンテナの基本要素の一つと
なる給電線路系の断面図、第2図は従来の給電線系の断
面図で、第3図<a)はストリップ導体のV!、@部の
例、 (b) は放射4スロツトの例 を示す図である。
Fig. 1 is a sectional view of a feed line system which is one of the basic elements of the planar antenna according to the present invention, Fig. 2 is a sectional view of a conventional feed line system, and Fig. 3<a) shows the V! , an example of @ part, (b) is a diagram showing an example of four radiating slots.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)誘電体基板上にプリント回路化されたストリップ
導体と、該ストリップ導体を中心に上下に配置された2
つの地導体とよりなる給電線路を基本要素の一つとする
サスペンデット・トリプレート方式の平面アンテナに於
いて、前記2つの地導体の平滑面側がそれぞれストリッ
プ導体側に対峠するよう配置され、かつストリップ導体
ならびに地導体の平滑面の表面粗さがともに0.3μm
以下であることを特徴とする平面アンテナ。
(1) A strip conductor printed circuit on a dielectric substrate, and two circuits arranged above and below the strip conductor.
In a suspended triplate planar antenna in which one of the basic elements is a feed line consisting of two ground conductors, the smooth surface sides of the two ground conductors are arranged opposite to the strip conductor side, and the strip The surface roughness of the smooth surfaces of the conductor and ground conductor are both 0.3 μm.
A planar antenna characterized by:
JP16678989A 1989-06-30 1989-06-30 Plane antenna Pending JPH0334603A (en)

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