JPH0712122B2 - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

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JPH0712122B2
JPH0712122B2 JP61191134A JP19113486A JPH0712122B2 JP H0712122 B2 JPH0712122 B2 JP H0712122B2 JP 61191134 A JP61191134 A JP 61191134A JP 19113486 A JP19113486 A JP 19113486A JP H0712122 B2 JPH0712122 B2 JP H0712122B2
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JP
Japan
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antenna
layer
foam
planar antenna
synthetic resin
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京治 政元
活也 塚本
義弘 橘田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、マイクロ波などを受信する際に好適に用いら
れる平面アンテナに関する。
背景技術 近年、超高周波帯の利用技術が進展し、衛星利用通信サ
ービス、衛星放送サービス等が実用化されつつある。
その代表的なアンテナが、パラボラアンテナである。し
かしパラボラアンテナは、施工時に充分な基礎工事が必
要であり、また外観上も住宅にマツチしない。さらに、
風、雪に弱い等の多くの問題点があり、その欠点をなく
すために、種々の平面形状のアンテナが提案されてい
る。
しかし、平面形状のアンテナは、パラボラアンテナの有
する欠点は解消するものの、アンテナ特質がパラボラア
ンテナに匹敵するものが今のところ出来ていない。その
理由は、平面アンテナの回路と接地導体間に介在させる
誘電体材料に低コストで低損失の材料がないためであ
る。
この誘電体層の損失を最も小さくするには、空気層で形
成するのが最も良いが、回路支持等が不可能であり、ア
ンテナとして形成することができない。そこで、ペーパ
ーハニカム等でアンテナを形成された例もあるが、この
場合は、ペーパーハニカムが吸湿し、損失が使用途上で
上昇し、アンテナ特性が低下する等の欠点があつた。
目的 本発明の目的は、高利得であり、アンテナ特性の良い平
面アンテナを提供することである。
本発明は、平板状の接地導体と、 接地導体の上に設けられ、合成樹脂材料から成る第1発
泡体と、 合成樹脂材料から成り、第1発泡体の上に配置される第
1シート体と、 第1シート体に形成される給電回路層と、 給電回路層の上に設けられ、合成樹脂材料から成る第2
の発泡体と、 第2の発泡体の上に配置される放射回路層と、 合成樹脂材料から成り、前記放射回路層が形成される第
2シート体とを含み、第1発泡体と第2発泡体とはいず
れも、複数の空孔を設けることによつて格子状に形成さ
れ、 前記第1および第2発泡体は比誘電率が1.3以下である
ことを特徴とする平面アンテナである。
好ましい実施態様では、前記第1および第2シート体
は、厚みが20μm以上、150μm以下であり、前記第1
および第2発泡体には、5mm以上60mm以下の大きさの複
数の空孔が設けられていることを特徴とする。
実施例 第1図は本発明の一実施例の平面アンテナ1の一部切欠
き斜視図であり、第2図は平面アンテナ1の断面図であ
る。第1図および第2図を参照して、平面アンテナ1の
構成について説明する。
平面アンテナ1は、第1アンテナ層2と、第2アンテナ
層3と、保護層4とから構成される。第1アンテナ層2
は、アルミニウムなどの金属から成る接地導体5と、方
形状の空孔6が複数形成された発泡樹脂材料から成る第
1誘電体層7と、可撓性を有する合成樹脂材料から成る
第1シート体8と、導電性材料から成る給電回路9とが
それぞれ接着されて、形成される。第2アンテナ層3
は、方形状の空孔10が複数形成された発泡合成樹脂材料
から成る第2の誘電体層11と、導電性材料から成る放射
回路12と、合成樹脂材料から成る第2シート体13とが接
着されて形成される。保護層4は合成樹脂材料から成る
コア層14と、合成樹脂発泡体からなる発泡体層15とから
構成される。
上述したように第1および第2誘電体層7,11として空孔
を有する発泡体を用いる理由は、背景技術の項で説明し
たように、誘電体層の誘電損失を最も小さくするためで
ある。また用いられる発泡体としては、比誘電率εrが
1.3以下のものが良い。その理由はマイクロ波線路(給
電回路9)と第1誘電体層7とが交差する場合に、比誘
電率εrが1.3以上であれば給電回路9の特性インピー
ダンスが変化し、その結果マイクロ波の反射ロスが大き
くなるためである。また前記発泡体の材質は、比誘電率
εrが1.3以下であれば良く、たとえば発泡倍率5倍以
上の発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、発泡倍率10
倍以上の発泡ポリウレタン、発泡ポリブタジエンなどを
用いることができる。
第1図に示すように、第1および第2誘電体層7,11は、
方形の空孔6,10を有しているので、いわゆる格子状に形
成されており、放射回路12と給電回路9とを均一間隔で
保護するために、前記空孔6,10の一辺の大きさは5mm以
上60mm以下であれば良い。またその形状は、円形状ある
いは多角形状であつても良い。さらに具体的に説明する
と、前記空孔6,10の大きさは、第1および第2シート体
8,13の厚さに左右される。たとえば第1および第2シー
ト体8,13が100μmの厚さのポリエステルである場合
は、前記空孔6,10の大きさは50mm以下であり、前記各シ
ート体8,13が薄くなれば、空孔6,10の大きさは小さくて
も良い。
前記第1および第2シート体8,13は、その材質は何ら限
定するものではなく、その厚さが20μm以上、150μm
以下であれば良い。この厚さが大きくなると誘電損失が
大きくなり、アンテナ特性が悪くなる。
前述した第1アンテナ層2と第2アンテナ層3とは、接
着されることが好ましいが、第1図および第2図に示す
ように、保護層4で第2図上方から押圧した状態で保持
するようにしても良い。本発明による平面アンテナは、
上述してきたようなトリプレートタイプの平面アンテナ
1である。
第3図は、平面アンテナ1の製造方法を示す図である。
平面アンテナ1を製造するには、まず第3図(1)に示
すように、第2シート体13と、たとえば銅箔、アルミニ
ウム箔、ステンレス箔などの導電性層12aとをドライラ
ミネート法、あるいは押出しラミネート法などによつて
貼合わせる。
次に、前記導電体層12a上に所望の回路を形成するため
に、所望のパターンでレジストインキ16を塗布し、エツ
チングによつて第3図(2)で示すように放射回路12を
形成する。そして、第2誘電体層11を接着し、第2アン
テナ層3が第3図(3)で示すように形成される。
第1アンテナ層2も同様にして、第1シート体8上に図
示しない導電体層を貼合わせた後、レジストインキ16を
塗布し、エツチングにより給電回路9を形成する。そし
て第1誘電体層7と、接地導体5とを接着させて、第3
図(4)で示すように形成される。
前述した接着工程において、発泡合成樹脂材料から成る
第1誘電体層7と、合成樹脂材料から成る第1シート体
8とを接着させる際には、以下に説明するような処理あ
るいは方法が用いられる。たとえば第1シート体8の材
質が、非極性である場合には、コロナ放電処理などの表
面処理を施した後に第1シート体8の接着面あるいは第
1誘電体層7の接着面のいずれかに接着剤を塗布する。
このとき、いずれの面に接着剤を塗布するかは、発泡合
成樹脂材料の耐溶剤性などによつて決まる。たとえば発
泡ポリスチレンの様な耐溶剤性の低い材料の場合は、第
1シート体8側に接着剤を塗布することが好ましい。貼
合わせる方法としては、ロール貼り法、プレス貼り法な
どがあり、直線的に貼合わせるときは前述したドライラ
ミネート法が好ましい。
次に第1アンテナ層2と第2アンテナ層3とは、第3図
(5)で示すように接着された後、保護層4が接着さ
れ、屋外にて使用することが可能となる。
これまで述べてきたような平面アンテナ1の具体的な実
施例を、以下の実施例1〜実施例3と、比較例1とによ
つて説明する。
(実験例1) 平面アンテナ1を以下に説明するような方法によつて作
成した。
第1および第2シート体8,13の材料としてポリエステル
を用いその厚さを100μmとし、導電体層12aとして厚さ
35μmの銅箔とを用い、これらをドライラミネート法に
よつて貼合わせた後に、放射回路12および給電回路9を
形成するためにレジストインキをそれぞれスクリーン印
刷法によつて印刷し、エツチング処理を行つた後、レジ
ストインキを除去する。そして、発泡倍率10倍のポリス
チレンに一辺20mmの空孔を複数形成し、格子状を成す第
1誘電体層7と厚さ2mmのアルミニウム板から成る接地
導体5と給電回路9とを貼合わせて、第1アンテナ層2
を形成する。次に第1誘電体層7と同一構成を有する第
2誘電体層11と放射回路12とを貼合わせ、第2アンテナ
層3を形成する。
その後、給電回路9に図示しない給電端子を取付け、第
1アンテナ層2と第2アンテナ層3とを貼合わせた後、
放射回路12と接地導体5とを導通する。
前記各層間の接着方法は、以下のようにした。すなわち
第1アンテナ層2側にポリウレタン系接着剤を5g/m2塗
布して、温度60℃においてロール貼合わせを行つた。こ
うして、平面アンテナ1が形成された。このようにして
得られた平面アンテナのアンテナ特性を測定した。
(実験例2) 実験例2は、前述した実施例1とほぼ同様な構成であつ
て、第1および第2シート体8,13の厚さをそれぞれ100
μmとし、第1および第2誘電体層7,11の空孔6,10の大
きさを50mmとして平面アンテナ1を構成した。このよう
にして得られた平面アンテナのアンテナ特性を測定し
た。
(比較例1) 前述の実施例1とほぼ同様の構成であつて、第1および
第2誘電体層7,11として、厚さ2mmのポリエチレン板を
用い、このポリエチレン板の両面をコロナ放電処理を施
した後、同一接着剤を3g/m2塗布し、第4図および第5
図に示すような平面アンテナ30を形成し、そのアンテナ
特性を測定した。
(実験例3) 前述の実験例2と同一の方法によつて、平面アンテナ1
を構成し、そのうち第1および第2誘電体層7,11の空孔
6,10の形状を直径30mmの円筒状として、そのアンテナ特
性を測定した。
これまで説明してきた実験例1〜実験例3と、比較例1
とのそれぞれのアンテナ特性の測定結果は、第1表に示
している。
第1表から明らかなように、本実施例では誘電体層とし
て発泡合成樹脂材料を用いて、かつ空孔を形成すること
によつて、これらを用いない場合の比較例1のデータと
比較し、アンテナ利得を増加することができ、給電線損
失も大幅に低減することができた。
効果 以上のように本発明によれば、高利得であつて、アンテ
ナ特性の良い平面アンテナを得ることができる。
すなわち本発明は、接地導体と、給電回路層と放射回路
層とから成るトリプレート構成の平面アンテナにおい
て、前記各層間にスペーサとして第1および第2発泡体
を介挿した構成が重要である。先行技術では、トリプレ
ート構成の平面アンテナは、各層の間隔精度は高精度に
保つ必要があると、当業者では考察されており、したが
つて各層は、いわばリジツドな誘電体上に形成されてい
た。本件発明者はこのような先行技術に対して、実験の
結果、各層間に発泡体をスペーサとして介挿することに
よつて、前記寸法精度が多少低くても、高いアンテナ効
率が得られることを発見した。
しかもこのように第1および第2の発泡体を用いること
によつて、給電線損失が低下し、高効率になることもま
た発見された。したがつて本発明によつて、アンテナの
実用化が極めて容易になるという優れた効果が達成され
る。
さらに本発明では、第1および第2発泡体の比誘電率を
1.3以下に選ぶことによつて、放射ロスを小さく抑制す
ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】 第1図は本発明の一実施例の平面アンテナ1の一部切欠
き斜視図、第2図は平面アンテナ1の断面図、第3図は
比較例1の平面アンテナ1の製造方法を示す図、第4図
は比較例1の平面アンテナ30の斜視図、第5図は第4図
の平面アンテナ30の縦断面図である。 1……平面アンテナ、4……保護層、5……接地導体、
6,10……空孔、7……第1誘電体層、8……第1シート
体、9……給電回路、11……第2誘電体層、12…………
放射回路、14……コア層、15……発泡体層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橘田 義弘 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−135243(JP,A) 特開 昭62−1304(JP,A) 米国特許4054874(US,A)

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平板状の接地導体と、 接地導体の上に設けられ、合成樹脂材料から成る第1発
    泡体と、 合成樹脂材料から成り、第1発泡体の上に配置される第
    1シート体と、 第1シート体に形成される給電回路層と、 給電回路層の上に設けられ、合成樹脂材料から成る第2
    の発泡体と、 第2発泡体の上に配置される放射回路層と、 合成樹脂材料から成り、前記放射回路層が形成される第
    2シート体とを含み、第1発泡体と第2発泡体とはいず
    れも、複数の空孔を設けることによつて格子状に形成さ
    れ、 前記第1および第2発泡体は比誘電率が1.3以下である
    ことを特徴とする平面アンテナ。
  2. 【請求項2】前記第1および第2シート体は、厚みが20
    μm以上、150μm以下であり、前記第1および第2発
    泡体には、5mm以上60mm以下の大きさの複数の空孔が設
    けられていることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の平面アンテナ。
JP61191134A 1986-08-14 1986-08-14 平面アンテナ Expired - Lifetime JPH0712122B2 (ja)

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US07/081,440 US4829309A (en) 1986-08-14 1987-08-04 Planar antenna
GB8719117A GB2194101B (en) 1986-08-14 1987-08-12 Plane antenna
FR878711523A FR2602917B1 (fr) 1986-08-14 1987-08-13 Antennes planes
DE19873727178 DE3727178A1 (de) 1986-08-14 1987-08-14 Ebene antenne
JP63080704A JPS6453606A (en) 1986-08-14 1988-03-31 Coaxial strip line connecting device

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JPS6346802A JPS6346802A (ja) 1988-02-27
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