JPH0334603A - 平面アンテナ - 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、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
。

〔従来の技術〕

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。

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。

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。

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。

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。

〔発明が解決しようとする課題〕

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。

〔課題を解決するための手段〕

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

以下に、本発明の実施例ならびに比較例を述べる。

（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。

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。

（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。

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。

（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。

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
。

（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。

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。

（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。

（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。

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。

〔発明の効果〕

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。

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。

【図面の簡単な説明】

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。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （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。