JPS5989006A

JPS5989006A - マイクロストリツプ・アンテナ及びその製造法

Info

Publication number: JPS5989006A
Application number: JP17909083A
Authority: JP
Inventors: ジエフ・ジエイ・ウイルソン
Original assignee: Rogers Corp
Current assignee: Rogers Corp
Priority date: 1982-09-27
Filing date: 1983-09-27
Publication date: 1984-05-23
Also published as: FR2533764B1; GB2131232B; GB2131232A; DE3334944A1; FR2533764A1

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】本発明はマイクロストリップ。アンテナないしはストリ
ップ伝送線路アンテナの分野に関する。更に詳細には、
本発明は放送マイクロ波信号を受信する受信アンテナと
して使用する為の平担なマイクロストリップ、アンテナ
に関する。

本発明はマイクロ波電送又は受信に一般的に有用である
が、本発明は直接衛星放送システム（Ｉ）ＢＳ）のテレ
ビジョン受信専用（’ｆｆＲｏ）アンテナとして知られ
ている分野について説明される。しかし、本発明は各種
マイクロ波通信システムの受信アンテナ又は送信アンテ
ナとして一般的に有用であることが分る。

テレビジョン放送及び受信システムの為のマイクロ波信
号の衛星伝送が益々高まるに応じて、衛星伝送マ・イク
ロ波信号を受信する家庭用又はその他の商業用の信頼性
、耐久性に優れた合理的な安価なアンテナの要望が増大
している。この種形態の伝送システムに各種のパラボラ
アンテナが伝統的に使用されているが、これらは有効か
つ商業的に作動可能なテレビジョンマイクロ波受信シス
テム用としては種々の問題がある。他の問題として、と
の種のパラボラアンテナは比較的高価であって、また確
実な信号受信、従って画質を保証する為に低風で十分に
安定ではないことが挙げられる。従って、これらは家庭
又はその他の商業テレビジョン受信システムとして毎日
使用する目的には極めて適当なものとは云えない。

マイク四波伝送又は受信用のストリップ伝送線路アンテ
ナ又はマイクロストリップ、アンテナは、この種の従来
技術で公知である。

斯かるアンテナは、例えば、ジエイムズ及びウィルソン
の英国特許第１．！２ワ、３乙１号、エム、オリファン
ト、ジュニアの米国特許第３．９９！；、２７７号及び
同第３．り１７　、１ｌｊｔｊ号並びにエル、シャーセ
ット。ジュニアの米国特許第３．ざ０３，６２３号等に
示されている。これら全ての先行特許において、アンテ
ナ構造は、一方面に導電性接地面を有し、また他方面に
ストリップ伝送線路ないしけマイクロストリップ、パタ
ーンを有するｕ電体部材の積層体からなる。誘電体材料
の特性、特にその誘電率及び散逸率の特性は、アンテナ
の性能に重要であることが周知である。従来のマイクロ
ストリップ、アンテナは、適当な誘電体材料を選択する
場合に非常に高価なものとなつて極めて制約され、特Ｋ
ＴＶＲＯアンテナの大きさが例えば両側か７４　ａｍか
ら１０．２ａｍの方形構造ないしは７４　ａｍから１０
コａｍの径を有する円形構造となることなどを考察する
と、’Ｉ’ＶＲＯアンテナ用としては従来のマイクリス
トリップ、アンテナは実用上適切でけ亀いものとなる。

また、Ｔ’ＶＲＯアンテナは屋外に使用されるので、こ
のようなアンテナはその構成要素の露出を保護するよう
に耐候処理する必要がある。このような処理は、回路パ
ターン及び接１４ＪＬ面を誘電体部材の外面に設けるよ
うな従来のストリップ伝送線路アンテナないしはマイク
リストリップ。アンテナにおいては特に重要である。斯
かる耐候処理は、ＴＶ′ＲＯシステムにおける従来のマ
イクロストリップ、アンテナを使用する場合には更に経
済的かつ実用上の賭問題ｔζ加わることとなる。

仮に従来技術で構成した実用、可能なＴ　ＶＲＯアンテ
ナで有効に使用する場合、電気的緒特性及び耐候性の総
合的要求は、誘電体材料の選択を制限してしまう。低損
失セラミックは誘電体材料として良好な性能を与えるが
、セラミック基材のコスト及びＩｆｌ限される寸法の点
でそれらの規格外のものとなる。ＦＴＦＭ＋（ポリテト
ラフルオルエチレン）基材又はその他のフルオ四ポリマ
ー基材′ｆｒ−誘電体特性の観点から採用できるが、そ
れら基材のコストは家庭用又は一般の商業用としては不
適当なものとなる。従って、経済的及びその他の実用上
の難点によって、商業的に実用可能であって採用可能な
平担状ＴＶＲＯアンテナは進展されなかった。

従来技術の前記並びにその他の問題は、本発明のマイク
シストリップ、アンテナによって克服ないし低減される
。本発明によれば、その一方面に回路パターンを有する
重合質フィルム手段と、該重合質フィルム手段の上記回
路パターンと対面してこの重合質フィルム手段を支持す
る誘電体部材層と、接地面を有すると共に上記誘電体部
材層を保持する為の受容手段とを備えるマイクロストリ
ップ、アンテナが提供される。これらの部品は、平担な
ＴＶＲＯアンテナを構成する堅固な組立体を形成するよ
うに組立接合される。

他の観点から、本発明は、重合質部材シートとマイクロ
波回路パターンとの積Ｎフィルムを形成し、接地面とし
て寄与する金属面を有する受容手段を形成し、該受容手
段の上記金属面上に誘電体部材を配装し、上記回路パタ
ーンを該Ｕ電体部材に対面させるようにこの誘電体部材
上に上記重合質部材シートを配装し、上記誘電体部材を
上記重合質部材シートと前記受容手段とに接合する各工
程を備えるマイクリストリップ、アンテナの１！造法を
提供するものである。

従って、本発明によれば、接地面が器体又は受容体の基
底面により形成され、この器体ないしは受容体は金属又
は金属被着強化樹脂材料て構成されている。マイクロス
トリップ回路パターンは、標準的なプリント回路手法に
よって重合質フィルム面上に形成された導電性パターン
からなるものである。誘電体部材は上記接地面に配装接
合される。このＭ電体部材は、硬質発泡材、溶融化粉体
、へ二カム材又はその他の自己支持誘電体材料からなる
＠マイクリス１９フ１回路パターンは接地面と対向する
ように誘電体部材に接合され、また、重合質フィルムは
このユニットを封止して耐候保護構造を与えるような保
睦被覆材として寄与している。好ましい実施例によるマ
イクレストリップ、アンテナは、このようにして受容器
体の一部となる接地面を形成し、誘電体部材がその受容
器体に接合さ糺ると共に、上記回路パターンがこの誘電
体部材に接合されるようになる。回路パターンを有する
重合質フィルムで構成される保睦被宿材は、斯７５＞る
ＴＶＲＯアンテナの予命を著しく高めるものである。

本発明を容易に理解できるように、以下その実施例を図
示により詳述すると、先ず＠２図を参照すると、本発明
の一実施例による平担状ＴＶＲＯアンテナが示されてい
る。平担状アンテナ１０は基底面／ｌを有する下部器体
／、２を備えている。基底面ｌｌＩはマイク四波アンテ
ナの接地面を構成する。器体／、２は、例えばアルミニ
ウムの如き金属容器か又は金属処理化した面／弘を有す
るガラス繊維強化樹脂等のモールド体で形成できる。器
体１．２は誘電体部ｆイ／ｇを受容しており、この誘電
体部材／乙は第一図の実施例では器体１２の内面に配装
して接着した発泡させた発泡ｔＡ（一体又は二部分に発
泡す゛る材料）である。発泡誘電体部材／乙はマイクリ
波アンテナのル５電体媒体を形成している。この部材ｌ
乙は典型的には約ｌからｔの誘電率であって約０．００
　／ωλらａＯｌの範囲のｕ１ｒｔ正接を有するもので
ある。誘電体部材／ｌは、また別工程で発泡形成させた
ものを所定の寸法に切断して器体１２に接合させるとと
もできる。同じく、この誘電体部材は溶融化粉体又はそ
の同等物であってもよい。更に、誘電体部材はガラスの
微小泡を含む合成樹脂、ガラス混合物でもよい。

誘電体部材１６はマイクロ波回路パターン、２０を設け
た重合質フィルムのシー）／ざにより被覆される。フィ
ルムシート／ｌｒ及び回路パターン、２０は従来のプリ
ント回路手段で形成され、これらは壓固な組立体を構成
するように誘電体部材ｌ乙に接合される。第２図に示す
如く、器体／、２１ｄその他の部品（すなわち、誘電体
部材及びアンテナの回路パターン）を収納するへウジン
グを形成している。

従って、完全に受容した一体構造物を堅固に形成できる
。更に、重合質フィルムシートｉｔけ回路パターン、２
０を風雨から保護する為の保ｍ層として寄与している。

適当な電気的接続（図示せず）がＴＶＲＯアンテナの動
作の為に接地面／ｌと回路パターン２０とに形成される
。

本発明の以前に考えられたＴＶＲＯアンテナ品としては
、その構造が７４　ｃｍから１０．２０ｍの方形又は矩
形状のものか或いは７乙ａｍから１１０２ｏの径の円形
状のものであるなど、比較的大きなものである。テレビ
ジョン受像機て適正な信号を受信しかつ安定した画質を
維持するには、電子部品間の空間的関係を一定に保持し
てアンテナを受像機に接続することが重要である。従っ
て、本発明の構成にお０る寸法安定性及び路固さはこの
よう鬼目的を達成する上で特に重要である。器体／、２
は金属か硬い重合質材料であって、好ましくはその内面
を金属処理化した繊維強化材料が望ましい。発泡誘電体
部材１６は適正に硬化させると堅ｌｌ！ＩＩかつ寸法的
に安定なものとなる。支持しない状態では可撓的である
が、回路パターンコＯ及びフィルムシートｌざは発泡誘
電体部材１６の上面に確実かつ堅固に支持される。この
ようにして、全体の組立体は堅固かつ寸法的に安定とな
る。

マイクロ波送信機の場合には平面波を発生するように、
マイクロストリップ回路パターン−〇が選定され設計さ
れる。マイクロ波送信機及び受信機は相互的なものであ
るから、回路パターン、２０け赤道又は静止衛星等の特
定方向からの平面波を受信する。重合質フィルムシー）
／ざは、理論的には、受信される信号（現在勤作中の静
止ＯＴ　ＥＩ　ＷＪ星では／、２〜／＋ＧＨｚ　）のほ
ぼ２分の／波長の厚さにすべきであるが、このような理
論的な形態は実際的なものではない。従って、このシー
トｉｉは厚さ０．００２！；ａｍから０．２！；ａｍの
範囲のものとなり、多少の反射損失を与えるが十分に許
容されるアンテナ装置となる。

発泡誘電体部材／ｌの誘電率は、はぼｌ〜ダの範囲の許
容値内に維持するものとし、また、本発明のＴＶＲＯア
ンテナに適用できるようにする為に誘電正接がｏ、ｏｉ
かそれ以下の低損失率を有するものである。

ここで第１図を参照すると、第一図、のアンテナを製造
する工程のブロック図が示されている。先ず重合質フィ
ルムシートと金属被着層との積層体を工程Ａで成形した
後、放射器叉ｔまマイクロ波回路パターンコＯを形成す
る為に工程Ｂでエツチングされる。他方において、同時
又は所要時間を置いて、器体／２が工程ａで形成される
。次いで、器体／、２には硬化可能な粉体又は発泡材料
等の適当か誘電体材料が充填される。この誘電体材料は
器体の上端に僅かに達する位＠まで充填される。

その一方面に形成された回路パターンを有する重合質フ
ィルムシート積層体は、次に回路パターンの下面が誘電
体の上面に接するように、すなわち接地面としての器体
１２の基底面と対向するように誘電体の上面に配置され
る。これは工程Ｅで行なわれる。次いで、工程１で、こ
の組立体はフィルムシートｉｓ’ｂｒ器体１２の基底面
と平行に保持されるように僅かな圧力の下に置ムれる。

この圧力が加えられる間、組立体は誘電体が硬化して相
互に連結されるように加熱され、次に誘電体は組立体の
全体を封止するように器体の内面及びフイ゛−ルムシー
トの双方に接合される。

第３図について説明すると、器体１２に内蔵されてマイ
クロ波回路パターン導体８体２０及びフィルムシート／
ｌを支持するハニカム材２．２を備えた改変したＴＶＲ
Ｏアンテナが示されている。へ二カム材、２コは多数の
空隙ないしは気孔、２ｇを形成する壁部２ＩＩを有する
。

第３図の形態において、各気孔、２を内の空気はマイク
ロ波アンテナ装置の第一の誘電体を形成している。勿論
、ハニカム拐を構成する材料は誘電体システムの一部と
して寄与できるようにも形成されるので、このハニカム
材は適切な誘１１！率及び損失特性を有するものでなけ
ればならない。

第２図及び第３図の両構造から分るとおり、誘電体部材
／６及びハニカム材、２２は、マイクロストリップ伝送
媒体と共にフィルムシートｌざ及びパターン導体２０の
マイクロ波回路構造体を支持する部材として寄与してい
る。

また、フィルムシートｌざはマイクロ波回路システム自
体の部品ではなく、これは組立体に対する環境保Ｈψ手
段を与えると共にマイクロ波回路アレイを形成する為の
簡便な手段としても有益である。

前述により、特に有効、実用的であって経済的な平担状
Ｔ４ＲＯアンテナが本発明によって達成されたことが分
る。斯かるアンテナは寸法的に安定であり、従って、ビ
ルの外部（例えば屋根又はその他類似の構造物等）［取
付けることかでき、また、伝送信号の受信を４Ｍ’ｌう
ことなく方向を調整できるように回転可能なｔ）ｑ遺物
に取付行てもよく、これによりアンテナに接続されたテ
レビジョン受像機のスクリーン上に良好な画像が表示さ
れる。

屋外アンテナとして特に重要力）つ有用な特質は、アン
テナが完全に一体であって封止された構造で風雨から防
睦されることであり、この点において上記フィルムシー
トｌｔは回路パターン及び誘電体部材の双方を風雨の彩
管から保護している。従って、本発明のアンテナは屋外
用として多年に亘って耐久性を有するものとなる。

以上、好ましい実施例を図示し説明したが、本発明の要
旨全逸脱することなく種々の改変及び置き替えをなし得
る。従って、本発明は図示により説明したがこれに制約
されないものであることが理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の製造工程を示すプルツク図、第、２図
は本発明にまる平担状マイク四波アンテナの部分断面構
成図、第３図は本発明のＴｖＲＯアンテナの他の実施例
による第２図と同様な部分断面構成図である。１０　　。、。０．　　ア　　ン　　テ　　す／、２　
、、、、、器体ｉ・・・・・基　底　面７ｇ・・・・・誘電体部材／Ｉ　　、、、、、　　フィルムシート２０　、、、□
　回路パターン２コ０００１．　　へ二カム材一２４′・・・・・壁部、２４　　・・・・・　空隙又は気孔出願人　　シジャース、コーポレーションＦＩＧ、　／

Claims

【特許請求の範囲】（１）一方面に回路パターンを有する重合質フィルム手
段を備え、該重合質フィルム手段の上記回路パターンと
対面してこの重合質フィルム手段を支持する誘電体部材
層を有し、接地面を有し該誘電体部材層を保持する受容
手段を備えてなるマイクロストリップ、アンテナ。（２）　　前記重合質フィルム手段が上記誘電体部材層
に接合され、また該誘電体部材層が上記受容手段に接合
された特許請求の範囲（１）のマイクロストリップ、ア
ンテナ。（８）前記受容手段が上記誘電体部材層を収容する器体
である特許請求の範ＩＩＩ　（１）又は（２）のマイク
ロストリップ、アンテナ。（４）　前記器体が基底部及び側部を有し、上記接地面
が該基底部に設けられた特許請求の範囲（３）のマイク
リストリップ、アンテナ。（５）　　前記器体が金属製である特許請求の範囲（８
）又は（４）のマイクリストリップ、アンテナ。（６）前記器体が金属化面を有する硬質重合質部材であ
る特許請求の範Ｈ（８）又は（４）のマイクリストリッ
プ、アンテナ。（γ）前記誘電体部材がほぼｌ力）らｌの［囲の誘電率
を有する特許請求の範囲（１）〜（６）のいずれかのマ
イクロストリップ、アンテナ。（８）前記誘電体部材が０．０１５１はそれ以下の誘電
正接を有する特許請求の範囲（１）〜（ア）のいずれか
のマイクレストリップ、アンテナ。（９）　　前記＠１「体部材がハニカム材であって該ハ
ニカム材の多数の気孔に空気を有する特許請求の範囲（
１）〜（８）のいずれかのマイクリストリップ、アンテ
ナ。 α０）前記重合質フィルム手段がこのアンテナで受信さ
れるマイクロ波信号のは［２分の７波長の厚さを有する
金属シートである特許請求の範囲（１）〜（９）のいず
れかのマイクロストリップ、アンテナ。０】）前記重合質フィルム手段が約０．００２！；　ａ
ｍから０．．２！ａｍの間の厚さを有する金属シートで
ある特許請求の範囲（１）〜（１０）のいずれかのマイ
クロストリップ。アンテナ。（１２）　　重合質部材シートとマイクロ波回路パター
ンとの積層フィルムを形成し、接地面として寄与する金
属面を有する受容手段を形成し、該受容手段の上記金属
面上に誘電体部材を配装し、上記回路パターンを該誘ｍ
体部材に対面させるようにこの誘電体部材上に上記重合
質部材シートを配装し、上記誘電体部材を上記重合質部
材シートと前記受容手段とに接合する各工程を備えるマ
イクロストリップ。アンテナの製造法。０３）　　前記誘電体部材が上記受容手段に配装した際
硬化可能な粉体または発泡体に形成され、前記重合質部
材シート及び上記受容手段に上記誘電体部材を接合する
前記工程が上記粉体又は発泡体を硬化させて硬質誘電体
部材層を形成することを含む特許請求の範囲０２）の製
造法。（１４）前記受容手段が基底部及び側部を有する器体で
あり、該受容手段に上記誘電体部材を配装する前記工程
が上記器体に硬化可能な粉体又は発泡体を充填すること
を含む特許請求の範囲０３）の製造法。０５）　　前記積層フィルムが上記誘電体部材の硬化処
理間に亘って上記受容手段と平行に保持される特許請求
の範朋（ロ）又はθ的の製造法。