DE10146338A1 - Zirkularpolarisationswellenantenne und Herstellungsverfahren derselben - Google Patents

Abstract

Eine Zirkularpolarisationswellenantenne, die das Anpassen von Resonanzfrequenzen in einem Modus höherer Ordnung ermöglicht, ist leicht zu erreichen. Bei dieser Zirkularpolarisationswellenantenne ist durch Abflachen eines Abschnitts der Peripherieseitenoberfläche eines Substrats ein flacher Abschnitt vorgesehen. Zwei Zuführelektroden für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung sind auf dieser flachen Ebene gebildet. Eine runde Strahlungselektrode ist auf einer Hauptoberfläche des Substrats gebildet, während auf der anderen Hauptoberfläche des Substrats eine Erdungselektrode gebildet ist.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zirkularpo­ larisationswellenantenne und insbesondere auf eine Zirku­ larpolarisationswellenantenne, die in einem Modus höherer Ordnung angeregt ist, wie z. B. in einem DAB-System (digi­ talem Hörfunksystem), und auf ein Herstellungsverfahren derselben.

Eine Antenne, die in einem Modus höherer Ordnung angeregt ist, die in der japanischen geprüften Patentanmeldung Nr. 07-46762 veröffentlicht ist, ist bekannt. Wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt ist, weist diese Antenne eine Zwei­ schichtstruktur auf, bei der eine Mikrostreifenantenne 2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung auf einer Mi­ krostreifenantenne 1 für die Verwendung bei der Modenanre­ gung höherer Ordnung plaziert ist.

Genauer gesagt, bei der Mikrostreifenantenne 1 für die Ver­ wendung bei der Modenanregung höherer Ordnung wird ein die­ lektrisches Substrat 3 mit einer in der Draufsicht quadra­ tischen Form verwendet, eine in der Draufsicht runde Strah­ lungselektrode 4 für die Verwendung bei einer Modenanregung höherer Ordnung ist auf der Vorderoberfläche des Substrats gebildet, und eine Erdungselektrode 5 ist über der gesamten hinteren Oberfläche des Substrats 3 vorgesehen. Anderer­ seits wird bei der Mikrostreifenantenne 2 für die Verwen­ dung bei der Hauptmodenanregung ist ein plattenförmiges Substrat 6 verwendet, und eine Strahlungselektrode 7 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung über der gesamten runden Oberfläche des Substrats gebildet, und ein Mittel­ stift 8 ist entlang der Mittelachse der Strahlungselektrode 4 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung und der Strahlungselektrode 7 für die Verwendung in der Hauptmodenanregung angeordnet, wodurch die Symmetrie zwi­ schen dem Hauptmodus und dem Modus höherer Ordnung sicher­ gestellt ist.

Bei der Mikrostreifenantenne 2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung sind Sonden F1 und F2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung an den Winkelpositionen von 90° bezüglich des Mittelstifts 8 auf der Oberfläche der Strah­ lungselektrode 7 angeordnet. Diese Sonden sind vorgesehen, um durch die Substrate 3 und 6 zu verlaufen, ohne mit der Strahlungselektrode 4 für die Verwendung bei der Modenanre­ gung höherer Ordnung und der Erdungselektrode 5 in Kontakt zu kommen.

Außerdem sind bei der Mikrostreifenantenne 1 für die Ver­ wendung bei der Modenanregung höherer Ordnung Sonden G10, G11, G20 und G21 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung auf der 0°- und der 45°-Linie angeordnet, die durch den Mittelstift 8 auf der Oberfläche der Strah­ lungselektrode 4 verlaufen. Genauer gesagt, ein Paar von Sonden G10 und G11 für die Verwendung bei der Modenanregung erster Ordnung ist an den Positionen, die um den Mittel­ stift 8 auf der Linie, die den Mittelstift 8 und die Sonde F1 verbindet, symmetrisch zueinander sind, angeordnet, und ein Paar von Sonden G20 und G21 sind an den Positionen auf der 45°-Linie angeordnet, die den Winkel, der durch die Sonden F1 und F2 gebildet wird, in gleiche Hälften teilt. Die Sonden G10, G11, G20 und G21 sind vorgesehen, um durch das Substrat 3 zu verlaufen, ohne mit der Erdungselektrode 5 in Kontakt zu kommen.

Wenn bei den oben beschriebenen Merkmalen Signalleistungen für die Hauptmodenanregung zu den Sonden F1 und F2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung mit einer Phasendif­ ferenz von 90°, die zwischen denselben unter Verwendung ei­ ner 90°-Hybrideinrichtung oder dergleichen vorgesehen ist, angelegt werden, wird eine zirkular polarisierte Welle er­ zeugt. Wenn dagegen gleichphasige Signalleistungen für die Modenanregung höherer Ordnung jeweils an die Sonden G10 und G11 angelegt werden, und die Sonden G20 und G21 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung, und Si­ gnalleistungen, die eine gegenseitige Phasendifferenz von 90° aufweisen, an die Sonden G10 und G11, und die Sonden G20 und G21 für die Verwendung bei der Modenanregung höhe­ rer Ordnung angelegt werden, wird eine zirkularpolarisierte Welle in dem Modus zweiter Ordnung (TM21-Modus) erzeugt.

Bei der Mikrostreifenantenne 1 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung, die die oben beschriebenen Merkmale aufweist, tritt die Interferenz (Zwischenkopplung) zwischen der Strahlungselektrode 4 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung und jeder der Sonden G10, G11, G20 und G21 leicht auf, da die vier Sonden G10, G11, G20 und G21 für die Verwendung bei der Modenanregung höhe­ rer Ordnung angeordnet sind, um durch das dielektrische Substrat 3 zu verlaufen, so daß ein Fall auftreten kann, bei dem das Anpassen zwischen den Resonanzfrequenzen nicht erreicht werden kann.

Da außerdem das dielektrische Substrat in der Draufsicht eine quadratische Form aufweist, sind die Abstände zwischen der Peripherie der in der Draufsicht runden Strahlungselek­ trode 4 und der Kantenlinie des Substrats 3 zwischen den beiden Richtungen der Modenanregung höherer Ordnung zuein­ ander verschieden, so daß der gegenseitige Unterschied bei dem Kanteneffekt, in anderen Worten, der gegenseitige Un­ terschied bei der Kapazität zwischen der Peripherie der Strahlungselektrode 4 und der Erdungselektrode zwischen den beiden Richtungen auftritt. Insbesondere wenn die dielek­ trische Konstante des Substrats 3 hoch ist, wird dieser Un­ terschied wesentlich. Die Differenz bei dem Kanteneffekt würde eine Differenz bei der Frequenzcharakteristik von li­ nearpolarisierten Wellen zwischen den beiden Richtungen der Modenanregung höherer Ordnung bewirken. Dies bewirkt ein Problem dahingehend, daß die zirkularpolarisierten Wellen in einem Modus höherer Ordnung die Bandbreite in der Axial­ verhältnisfrequenzcharakteristik reduzieren.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zirku­ larpolarisationswellenantenne mit verbesserten Charakteri­ stika und ein Herstellungsverfahren derselben zu schaffen.

Diese Aufgabe wird durch eine Zirkularpolarisationswellen­ antenne gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 10 gelöst.

Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die oben be­ schriebenen Probleme zu lösen, und es ist ein Vorteil der­ selben, eine Zirkularpolarisationswellenantenne zu schaf­ fen, die es ermöglicht, daß eine Modenanregung höherer Ord­ nung erreicht wird, und ein Herstellungsverfahren für die­ selbe zu liefern, das es ermöglicht, daß verschiedene Elek­ troden leicht gebildet werden.

Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Konfigurationen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Die Zirkularpola­ risationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung um­ faßt ein im wesentlichen zylindrisches Substrat, das einen dielektrischen Körper enthält, eine Strahlungselektrode mit einer runden Form in der Draufsicht, wobei die Strahlungs­ elektrode auf einer Hauptoberfläche des Substrats gebildet ist, eine Erdungselektrode, die auf der anderen Hauptober­ fläche des Substrats gebildet ist, einen flachen Abschnitt, der durch Abflachen eines Abschnitts der peripheren Seiten­ oberfläche des Substrats gebildet ist, und zumindest zwei streifenförmige Zuführelektroden, die auf dem flachen Ab­ schnitt gebildet sind, um sich von der Erdungselektroden­ seite zu der Strahlungselektrodenseite zu erstrecken.

Bei der Zirkularpolarisationswellenantenne mit den oben be­ schriebenen Merkmalen umfaßt die Hauptoberfläche des Sub­ strats einen perfekten Kreis, und die Strahlungselektrode ist gebildet, um einen Durchmesser aufzuweisen, der kleiner ist als der der Hauptoberfläche auf dem Substrat, um ein effektiver Durchmesser zu sein, um den TMn1 (n ≧ 2, n: na­ türliche Zahl) Modus anzuregen, der ein Modus höherer Ord­ nung ist. Die Strahlungselektrode ist koaxial mit der Hauptoberfläche des Substrats angeordnet, und der flache Abschnitt, der auf dem Substrat vorgesehen ist, ist als ei­ ne flache Ebene parallel zu einer imaginären Ebene gebildet (die hierin nachfolgend als die "Axialebene" bezeichnet wird), die durch die Mittelachse des Substrats verläuft.

Die beiden Zuführelektroden sind angeordnet, um einen Win­ kel von 90/n° (n ≧ 2, n: natürliche Zahl) bezüglich der Mittelachse des Substrats zu bilden, und sind an den Posi­ tionen angeordnet, die eine Ebenensymmetrie mit einer ande­ ren Axialebene senkrecht zu der flachen Ebene bilden. Wenn eine Signalleistung an jede der Zuführelektroden angelegt wird, werden zwei linear polarisierte Wellen, die räumlich 90/n° bilden, angeregt, wobei durch Bilden einer Phasendifferenz von 90° zwischen den beiden Signalleistungen eine zirkular polarisierte Welle in einem Modus höherer Ordnung abgestrahlt wird.

Bei der Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vor­ liegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß der flache Ab­ schnitt mit einer zweiten Elektrode versehen ist, die in Verbindung mit den Zuführelektroden ist.

Da bei der vorliegenden Erfindung die zwei Zuführelektroden an Winkelpositionen angeordnet sind, die bezüglich der Mit­ telachse des Substrats 90/n° bilden, bleibt der Raum zwi­ schen den beiden Zuführelektroden leer. Daher ist eine zweite Elektrode vorgesehen, um die Leerstelle zwischen den beiden Zuführelektroden zu verwenden.

Das Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisations­ wellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt Schritte des Bildens einer Strahlungselektrode mit einer runden Form in der Draufsicht auf einer Hauptoberfläche ei­ nes zylindrischen Substrats, und des Bildens einer Erdungs­ elektrode auf der anderen Hauptoberfläche derselben, des Abflachens eines Abschnitts der Peripherieseitenoberfläche des Substrats, und des gemeinsamen Bildens von zumindest einer Mehrzahl von Zuführelektroden auf dem flachen Ab­ schnitt, damit dieselben sich von der Erdungselektrodensei­ te zu der Strahlungselektrodenseite erstrecken.

Da bei dem Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisa­ tionswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung ein Ab­ schnitt der Peripherieseitenoberfläche des Substrats in ei­ ne flache Ebene ausgebildet ist, kann eine Siebstruktur, auf der Elektrodenstrukturen gebildet sind, auf der flachen Ebene des Substrats parallel zu der flachen Ebene plaziert werden, wenn die Zuführelektroden unter Verwendung der Dickfilmsiebdrucktechnik gedruckt werden. Dies ermöglicht es, daß eine Mehrzahl von Zuführelektroden gemeinsam gebil­ det wird, indem dieselben zu dem gleichen Zeitpunkt ge­ druckt werden.

Außerdem ist bei dem Herstellungsverfahren für eine Zirku­ larpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfin­ dung die oben beschriebene flache Peripherieseitenoberflä­ che als eine Ebene parallel zu der Mittelachse des Sub­ strats gebildet.

Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die beiden Haupt­ oberflächen des Substrats die gleiche Form auf, und die Breite des flachen Abschnitts ist an jeder Position entlang der Mittelachsenrichtung gleich.

Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detail­ lierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1A und 1B perspektivische Ansichten, die eine Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei Fig. 1A eine Ansicht von der oberen Oberflächenseite und Fig. 1B eine Ansicht von der unteren Oberflächen­ seite ist;

Fig. 2 ein Diagramm, das die Anordnung der in Fig. 1 ge­ zeigten Zuführelektroden zeigt;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht, die eine andere Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellen­ antenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 4 eine Draufsicht, die noch eine weitere Konfigura­ tion einer Zirkularpolarisationswellenantenne ge­ mäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellen­ antenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 ein schematisches Diagramm, das ein Problem bei der Herstellung einer Zirkularpolarisationsanten­ ne gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt;

Fig. 7 eine Draufsicht, die eine Zirkularpolarisations­ wellenantenne zum Erklären des Herstellungsver­ fahrens für eine Zirkularpolarisationswellenan­ tenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 8 eine Seitenansicht, die eine Zirkularpolarisati­ onswellenantenne zum Erklären des Herstellungs­ verfahrens für eine Zirkularpolarisationswellen­ antenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 9 eine Bodenansicht, die eine Zirkularpolarisati­ onswellenantenne zum Erklären des Herstellungs­ verfahrens für eine Zirkularpolarisationswellen­ antenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 10 eine Draufsicht, die eine herkömmliche Zirkular­ polarisationswellenmikrostreifenantenne zeigt; und

Fig. 11 eine Schnittansicht entlang der X-Achse von Fig. 10.

Fig. 1A und 1B zeigen eine Zirkularpolarisationswellenan­ tenne in einem Modus höherer Ordnung. Die zirkular polari­ sierte Wellenantenne 10 umfaßt ein im wesentlichen rundes Substrat 11, das aus einem dielektrischen Körper gebildet ist. Die Peripherieseitenoberfläche 12 des Substrats 11 ist konfiguriert, so daß ein Abschnitt derselben eine flache Ebene 12a parallel zu der Axialebene wird, die durch die Mittelachse des Substrats 11 verläuft. Die Mittelachse des Substrats 11 ist diejenige, wenn eine Hauptoberfläche 13 des Substrats 11 als ein perfekter Kreis angenommen wird. Auf der einen Hauptoberfläche 13 des Substrats 11 ist eine in der Draufsicht runde Strahlungselektrode 14 konzentrisch mit der Hauptoberfläche 13 gebildet. Der Durchmesser der Strahlungselektrode 14 ist kleiner als der der Hauptober­ fläche 13. Eine Erdungselektrode 16 ist im wesentlichen über die gesamte Oberfläche der anderen Hauptoberfläche 15 des Substrats 11 gebildet. Dieses Substrat 11 weist bei­ spielsweise die folgenden Abmessungen auf: die dielektri­ sche Konstante e = 21, die Höhe in der Axialrichtung, t = 6 mm, und der Durchmesser der Hauptoberfläche, D = 28 mm.

Auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 sind zwei strei­ fenförmige Zuführelektroden 17 und 18 gebildet, um sich parallel zueinander von der Seite der Erdungselektrode 16 zu der Strahlungselektrode 14 zu erstrecken. Genauer ge­ sagt, die oberen Endabschnitte der Zuführelektroden 17 und 18 wickeln sich um die Hauptoberfläche 13 und bilden kapa­ zitiv gekoppelte Endabschnitte 17a und 18a, die sich zu der Mitte der Hauptoberfläche 13 erstrecken. Zwischen jedem dieser kapazitiv gekoppelten Endabschnitte 17a und 18a und der Peripherie der Strahlungselektrode 14 ist ein vorbe­ stimmter Abstand gebildet. Andererseits wickeln sich die unteren Endabschnitte der Zuführelektroden 17 und 18 um die Hauptoberfläche 15 und bilden Verbindungsanschlüsse 17b und 18b. Die Verbindungsanschlüsse 17b und 18b sind durch Ent­ fernen des Erdungselektrodenabschnitts 16 um diese Verbin­ dungsanschlüsse und durch Freilegen eines Abschnitts der Hauptoberfläche 15 von der Erdungselektrode 16 elektrisch isoliert.

Die Zuführelektroden 17 und 18 sind wie in Fig. 2 gezeigt angeordnet, um zirkular polarisierte Wellen in einem Modus höherer Ordnung anzuregen. Insbesondere, wenn versucht wird, die zirkular polarisierten Wellen in einem Modus hö­ herer Ordnung anzuregen, sind die beiden Zuführelektroden 17 und 18 angeordnet, um einen Winkel α von 90/n° bezüglich der Mittelachse 20 zu bilden. Beispielsweise wird der Win­ kelabstand α zwischen den Zuführelektroden 17 und 18 in dem TM21-Modus, der der Modus zweiter Ordnung ist, 45°, und in dem dritten Modus (TM31-Modus) wird der Winkelabstand α zwischen denselben α = 30°. Außerdem wird in dem vierten Modus (TM41-Modus) der Winkelabstand α zwischen den Zuführ­ elektroden 17 und 18 α = 22,5°.

Bei der Peripherieseitenoberfläche 12 des Substrats 11 ist hierin der Bereich, der einem Winkel ε entspricht, der grö­ ßer als α ist, in der flachen Ebene 12a als ein flacher Ab­ schnitt gebildet. Um die beiden Zuführelektroden 17 und 18 auf der flachen Ebene 12a zu bilden, ist die flache Ebene 12a gebildet, um den Winkel θ bezüglich der Mittelachse 20 um 10 bis 15° größer als α zu machen. Beispielsweise ist in dem TM21-Modus der Winkel θ, der durch die flache Ebene ge­ bildet ist, als 55° < θ < 60° eingestellt, und in dem TM31- Modus ist der Winkel θ, der durch die flache Ebene gebildet ist, als 40° < θ < 45° eingestellt.

Bei den oben beschriebenen Merkmalen werden Signalleistun­ gen, die eine gegenseitige Phasendifferenz von 90° aufwei­ sen, an die beiden Zuführelektroden 17 und 18 geliefert, wobei zirkular polarisierte Wellen in einem Modus höherer Ordnung, die durch einen Winkel α bezüglich der Mittelachse räumlich bestimmt sind, angeregt. Beispielsweise sind in dem TM21-Modus zirkular polarisierte Wellen in dem Modus zweiter Ordnung angeregt, und in dem TM31-Modus sind zirku­ lar polarisierte Wellen in dem Modus dritter Ordnung ange­ regt.

Die Zirkularpolarisationswellenantenne mit den oben be­ schriebenen Merkmalen ist auf einer Schaltungsplatine (nicht gezeigt) einer Funkendgerätausrüstung befestigt. Dann wird der Erdungsanschluß 16 an die Erdungsstruktur der Schaltungsplatine gelötet, und die Verbindungsanschlußab­ schnitte 17b und 18b werden an die Eingangsanschlüsse der Schaltungsplatine gelötet. Wenn hierin versucht wird, eine Empfangsantenne ungeachtet des oben erwähnten DAB-Systems zu erhalten, werden eine Hochfrequenzschaltung als eine Empfangsschaltung und eine Signalverarbeitungsschaltung auf der Schaltungsplatine gebildet.

Wenn die Zirkularpolarisationswellenantenne fester auf der Schaltungsplatine befestigt wird, ist eine Befestigungs­ elektrode 19 auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 vorgesehen, wie es in Fig. 3 gezeigt ist. Die Befestigungs­ elektrode 19 ist unter Verwendung des leeren Abschnitts zwischen den Zuführelektroden 17 und 18 gebildet, und ist mit der Erdungselektrode 16 verbunden, die auf der anderen Hauptoberfläche 15 des Substrats 11 gebildet ist. Diese Merkmale ermöglichen es, daß die Haftungsstärke der Zirku­ larpolarisationswellenantenne bezüglich der Schaltungspla­ tine verbessert ist.

Fig. 4 zeigt eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hierin werden die glei­ chen Komponenten wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszei­ chen bezeichnet, und wiederholte Beschreibungen gemeinsamer Komponenten werden ausgelassen. Auf der Peripherieseiten­ oberfläche 12 des Substrats 11 sind zwei flachen Ebenen 12a und 12b parallel zu der Axialebene vorgesehen. Wie in dem Fall von Fig. 1 sind Zuführelektroden 17, 18, 27 und 28 ge­ bildet. Die oberen Enden dieser Zuführelektroden 17, 18, 27 und 28 bilden kapazitiv gekoppelte Endabschnitte 17a, 18a, 27a und 28a, die sich zu der Mitte der Strahlungselektrode 14 auf der Hauptoberfläche 13 erstrecken. Die Zuführelek­ troden 17, 18, 27 und 28 und die kapazitiv gekoppelten End­ abschnitte 17a, 18a, 27a und 28a sind bezüglich der Mit­ telachse 20 des Substrats 11 axial symmetrisch gebildet.

Bei dieser Zirkularpolarisationswellenantenne sind an die Zuführelektroden 17 und 27 und an die Zuführelektroden 18 und 28 jeweils einphasige Signalleistungen angelegt, und an die Zuführelektroden 17 und 18 und die Zuführelektroden 27 und 28 sind jeweils 90°-phasenverschobene Signalleistungen angelegt. Dadurch wird eine Antenne erhalten, bei der zir­ kular polarisierte elektromagnetische Wellen in einem Modus höherer Ordnung, die durch einen Winkel α bezüglich der Mittelachse 20 bestimmt sind, räumlich abgestrahlt werden.

Fig. 5 zeigt eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Hier werden die gleichen Komponenten wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wiederholte Beschreibungen der gemeinsamen Komponenten werden ausgelassen. Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Fälle beschrieben, in de­ nen die Zuführelektroden 17 und 18 (oder die Zuführelektro­ den 17, 18, 27 und 28) die kapazitiv gekoppelten Endab­ schnitte 17a und 18a (oder die kapazitiv gekoppelten Endab­ schnitte 17a, 18a, 27a, und 28a) umfassen, die auf der ei­ nen Hauptoberfläche 13 des Substrats 11 gebildet sind, aber dieses Ausführungsbeispiel ist dadurch charakterisiert, daß die Zuführelektroden desselben als Zuführelektroden 37 und 38 ohne die kapazitiv gekoppelte Endabschnitte, die auf der einen Hauptoberfläche 13 gebildet sind, gebildet sind.

Die Zuführelektroden 37 und 38 sind auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 gebildet, um eine Länge mit der glei­ chen Abmessung wie die der Höhe des Substrats 11 aufzuwei­ sen. Da die Strahlungselektrode 14 und die Zuführelektroden 37 und 38 konfiguriert sind, um kapazitiv aneinander gekop­ pelt zu sein, kann der Abstand zwischen der Strahlungselek­ trode 14 und jeder der Zuführelektroden 37 und 38 durch den erforderlichen Kopplungsbetrag derselben bezüglich der Strahlungselektrode 14 bestimmt werden. Beim Entwickeln ei­ ner Zirkularpolarisationswellenantenne kann die Länge der Zuführelektroden 37 und 38 so eingestellt werden, daß die­ selbe eine Abmessung aufweist, die kleiner ist als die der Höhe des Substrats 11.

Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für eine Zirku­ larpolarisationswellenantenne beschrieben. Bei der Zirku­ larpolarisationswellenantenne mit den oben beschriebenen Merkmalen sind die Zuführelektroden 17 und 18 typischerwei­ se unter Verwendung der Dickfilmsiebdrucktechnik gebildet, die eine Siebstruktur verwendet. Wenn in diesem Fall die Peripherieseitenoberfläche 12 des Substrats 11 nur eine Um­ fangsoberfläche umfaßt, weist die gedruckte Oberfläche eine gegebene Krümmung auf, so daß der Abstand zwischen einer Maske und der gedruckten Oberfläche nicht einheitlich wird, wenn die Zuführelektroden 17 und 18 gedruckt werden. Als Folge werden die Zuführelektroden 17 und 18 zwangsläufig eine nach der anderen gedruckt.

Wenn beispielsweise, wie in Fig. 6 gezeigt ist, die Seiten­ ansicht der Peripherieseitenoberfläche 22 des zylindrischen Substrats 21 ein perfekter Kreis um die Mittelachse 20 ist, sind die Abstände d1 und d2 zwischen den jeweiligen Elek­ trodenstrukturen 24 und 25, die auf einer Siebstruktur 23 gebildet wurden, und der Peripherieseitenoberfläche 22 nicht einheitlich, da die Siebstruktur 23 flach ist, so daß der Abstand d2 zwischen der Elektrodenstruktur 25 und der Peripherieseitenoberfläche größer wird als der Abstand zwi­ schen der Elektrodenstruktur 24 und der Peripherieseiten­ oberfläche.

Als Folge ist nur die Elektrode, die die Elektrodenstruktur 24 verwendet, gut gedruckt, und die Elektrode, die die Elektrodenstruktur 25 verwendet, ist fehlerhaft gedruckt, so daß die Elektrodenbreite ausgedehnt ist. Um gut gedruck­ te Elektroden zu erhalten wird es daher notwendig, Druck­ prozesse genau so oft zu wiederholen wie die Anzahl der Elektroden. Dies führt zu einer Erhöhung der Herstellungs­ zeit.

Selbst wenn das Drucken für jede Elektrodenstruktur durch­ geführt wird, wird die Dicke der Elektroden aufgrund der Krümmung der Peripherieseitenoberfläche 22 nicht einheit­ lich, so daß Schwankungen bei den Kapazitäten zwischen den Zuführelektroden und der Strahlungselektrode von einer Zir­ kularpolarisationswellenantenne zu einer anderen Zirkular­ polarisationswellenantenne auftreten. Dies bewirkt eine Schwankung von Produkt zu Produkt.

Dementsprechend wird bei der vorliegenden Erfindung eine Zirkularpolarisationswellenantenne unter Verwendung des folgenden Herstellungsverfahrens hergestellt. In Fig. 7 bis 9 werden hier die gleichen Komponenten wie in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wiederholte Be­ schreibungen der gemeinsamen Komponenten werden ausgelas­ sen.

In Fig. 7 ist das zylindrische Substrat 11 mit einer fla­ chen Ebene 12a parallel zu der Axialebene 20a versehen, die durch die Mittelachse 20 verläuft. Bezüglich der Breite w der flachen Ebene 12a ist die flache Ebene 12a so gebildet, um etwas breiter zu sein als die Breite derselben, wenn die Zuführelektroden 17 und 18, die angeordnet sind, um einen gewünschten Modus höherer Ordnung zu erhalten, einen Winkel θ bilden. Insbesondere ist die Peripherieseitenoberfläche 12 in dem TM21-Modus abgeflacht auf Winkelpositionen, die einen Winkel bilden, der bezüglich der Mittelachse 20 etwas größer ist als 45°. Hierin weist die Hauptoberfläche 13 ei­ ne im wesentlichen runde Form auf, wie eine perfekte Kreis­ form, von der ein Abschnitt abgeschnitten wurde. Da jedoch der Abschnitt, der abgeschnitten wurde, schmal ist, bleibt die Hauptoberfläche 13 im wesentlichen die Charakteristik eines perfekten Kreises.

Auf der Hauptoberfläche 13 des Substrats 11 werden eine Strahlungselektrode 14 mit einem Durchmesser, der kleiner ist als der der Hauptoberfläche 13 und kapazitiv gekoppelte Endabschnitte 17a und 18a gleichzeitig gebildet. Insbeson­ dere, wenn eine Siebstruktur mit einer Strahlungselektro­ denstruktur und kapazitiv gekoppelte Endabschnittstrukturen auf der Hauptoberfläche 13 des Substrats 11 plaziert wer­ den, und dann eine leitfähige Paste darauf aufgetragen wird, werden eine Strahlungselektrode 14 und kapazitiv ge­ koppelte Endabschnitte 17a und 18a, die jeweils eine Dicke von etwa 10 mm aufweisen, gebildet.

Außerdem werden, wie in Fig. 8 gezeigt ist, zwei streifen­ förmige Zuführelektroden 17 und 18 auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 gleichzeitig gebildet. Die flache Ebe­ ne 12a weist eine Breite w auf. Da die beiden Zuführelek­ troden 17 und 18 an den Winkelpositionen gebildet sind, die einen gewünschten Modus höherer Ordnung entsprechen, sind die Zuführelektroden mit einem Abstand, der zwischen den­ selben angeordnet ist, in der Breiterichtung der flachen Ebene 12a angeordnet. Da in diesem Fall außerdem die flache Ebene 12a einen einheitlichen Abstand zwischen der flachen Ebene 12a und der Siebstruktur an jeder Position aufweist, werden die beiden Zuführelektroden 17 und 18 unter Verwen­ dung der beiden Zuführelektrodenstrukturen, die auf der Siebstruktur gebildet sind, gleichzeitig gedruckt. Selbst wenn versucht wird, die in Fig. 3 gezeigte zweite Elektrode zu drucken, wird die zweite Elektrode zusammen mit den bei­ den Zuführelektroden 17 und 18 gemeinsam gedruckt.

Das gleiche gilt für die Bildung von Elektroden auf der Seite der Erdungselektrode 16 in der Zirkularpolarisations­ wellenantenne. Wie in Fig. 9 gezeigt ist, ist eine Erdungs­ elektrode auf der anderen Hauptoberfläche 15 über die ge­ samte Oberfläche derselben gebildet, abgesehen von der Um­ gebung der Verbindungsanschlußabschnitte 17b und 18b, und die Verbindungsanschlußabschnitte 17b und 18b werden eben­ falls gleichzeitig mit der Erdungselektrode 16 gedruckt. Hierin werden die Verbindungsanschlußabschnitte 17b und 18b gebildet, um sich senkrecht zu der flachen Ebene 12a zu erstrecken.

Bei den oben beschriebenen Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisationswellenantenne wird das Drucken aller Elektroden beim Bilden von Dickfilmelektroden auf dem im wesentlichen zylindrischen Substrat 11, durch Wiederholen von drei Druckprozessen abgeschlossen, d. h. dem Druckpro­ zeß (der die Prozesse des Druckens und Trocknens umfaßt) für die Elektroden 14, 17a und 18a auf der einen Hauptober­ fläche 13, dem Druckprozeß für die Elektroden 17 und 18 auf der flachen Ebene 12a und dem Druckprozeß für die Elektro­ den 16, 17b und 18b auf der anderen Hauptoberfläche 15. Da das Drucken aller Elektroden bezüglich der Ebenen durchge­ führt wird, können homogene Dickfilmelektroden erhalten werden. Bei dem oben beschriebenen Druckprozeß sind die oberen und unteren Enden der Zuführelektroden 17 und 18 mit den kapazitiv gekoppelten Endabschnitten 17a bzw. 18a und den Verbindungsanschlußabschnitt 17b bzw. 18b verbunden.

Wie aus dem vorhergehenden offensichtlich ist, können gemäß der Zirkularpolarisationswellenantenne der vorliegenden Er­ findung die Frequenzcharakteristika der linearpolarisierten Wellen durch die zwei Zuführelektroden abgeglichen werden, da der Abstand zwischen der Peripherie der Strahlungselek­ trode und der der Hauptoberfläche des Substrats außer dem flachen Abschnitt einheitlich ist, wodurch die Axialver­ hältnisfrequenzcharakteristik bei der zirkularpolarisierten Wellenanregung in einem Modus höherer Ordnung verbessert wird.

Da die beiden Zuführelektroden auf der äußeren Oberfläche des Substrats gebildet sind, und nicht so gebildet sind, um wie vorher durch das Substrat zu verlaufen, kann die Länge und/oder die Breite der Zuführelektroden beispielsweise durch Trimmen unter Verwendung von Laserstrahlen einge­ stellt werden, selbst nachdem die Zuführelektroden auf dem Substrat gebildet sind. Dies ermöglicht das Anpassen der Resonanzfrequenzen in den Resonanzströmen in einem Modus höherer Ordnung, der durch die Strahlungselektrode angeregt ist, und ermöglicht es, daß eine zirkularpolarisierte Welle in einem Modus höherer Ordnung leicht erreicht werden kann.

Da ferner gemäß der Zirkularpolarisationswellenantenne der vorliegenden Erfindung die flache Ebene des flachen Ab­ schnitts verwendet wird, selbst wenn eine andere Elektrode als die Zuführelektrode gebildet wird, können die Elektro­ den gut gebildet werden. In dem Fall, in dem eine Befesti­ gungselektrode vorgesehen ist, kann beispielsweise die Haf­ tungsstärke verbessert werden, wenn die Zirkularpolarisati­ onswellenantenne auf einer Schaltungsplatine befestigt wird.

Gemäß dem Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisa­ tionswellenantenne der vorliegenden Erfindung können die Elektrodenstrukturen in einem Druckprozeß gebildet werden, beispielsweise unter Verwendung der Dickfilmdrucktechnik, da die Elektroden, wie z. B. die Zuführelektroden, auf dem flachen Abschnitt des Substrats gebildet sind, wodurch die Zeitperiode für die Elektrodenbildung während dem Druckpro­ zeß reduziert wird. Dies ermöglicht es, daß die Herstel­ lungskosten reduziert werden, und ermöglicht es, daß die Dicke der Elektroden einheitlich wird.

Da darüber hinaus gemäß dem Herstellungsverfahren der Zir­ kularpolarisationswellenantenne der vorliegenden Erfindung der Bereich der flachen Ebene des Substrats der breiteste wird, wird das Bilden einer anderen Elektrode in Verbindung mit der Strahlungselektrode ermöglicht.

Claims (19)

1. Zirkularpolarisationswellenantenne (10), die folgende Merkmale aufweist:
ein im wesentlichen zylindrisches Substrat (11), das einen dielektrischen Körper umfaßt;
eine Strahlungselektrode (14) mit einer runden Form in einer Draufsicht, wobei die Strahlungselektrode (14) auf einer ersten Hauptoberfläche (13) des Substrats (11) gebildet ist;
eine Erdungselektrode (16), die auf einer zweiten Hauptoberfläche (15) des Substrats (11) gebildet ist;
einen flachen Abschnitt (12a), der auf einer Peripherieseitenoberfläche (12) des Substrats (11) zwischen der ersten (13) und der zweiten (15) Hauptoberfläche angeordnet ist; und
zumindest zwei streifenförmige Zuführelektroden (17, 18; 37, 38), die auf dem flachen Abschnitt (12a) ge­ bildet sind, um sich von der ersten Hauptoberfläche (13) zu der zweiten Hauptoberfläche (15) zu erstrec­ ken.

2. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß Anspruch 1, bei der der flache Abschnitt (12a) mit einer zwei­ ten Elektrode (19) in Verbindung mit den Zuführelek­ troden (17, 18) versehen ist.

3. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß Anspruch 2, bei der die zweite Elektrode (19) zwischen den bei­ den Zuführelektroden (17, 18) vorgesehen ist, und die zweite Elektrode (19) verwendet wird, um die Antenne auf einer Schaltungsplatine zu befestigen.

4. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die ferner einen zweiten fla­ chen Abschnitt (12b) umfaßt, der auf der Peripherie­ seitenoberfläche (12) des Substrats (11) angeordnet ist, wobei der zweite flache Abschnitt (12b) zumindest zwei streifenförmige Zuführelektroden (27, 28) umfaßt, die auf dem flachen Abschnitt (12b) gebildet sind, um sich von der ersten Hauptoberfläche (13) zu der zwei­ ten Hauptoberfläche (15) zu erstrecken.

5. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die beiden Zuführelek­ troden (17, 18, 27, 28) mit Elektrodenendabschnitten (17a, 18a, 27a, 28a) gekoppelt sind, die sich auf die erste Hauptoberfläche (13) erstrecken und mit der Strahlungselektrode (14) kapazitiv gekoppelt sind.

6. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die beiden Zuführelek­ troden (17, 18, 27, 28) mit Elektrodenendabschnitten (17a, 18a, 27a, 28a), die sich isoliert von der Er­ dungselektrode (16) auf die zweite Hauptoberfläche (15) erstrecken, gekoppelt sind.

7. Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß einem der An­ sprüche 1 bis 6, bei der die Zuführelektroden (17, 18, 27, 28) voneinander beabstandet sind, um zirkularpola­ risierte Wellen in einem Modus hoher Ordnung anzure­ gen.

8. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß Anspruch 7, bei der die Zuführelektroden (17, 18, 27, 28) mit einem Winkel α von 90/n° voneinander beabstandet sind, wobei n eine Zahl ist, die auf die Ordnung des Modus bezogen ist.

9. Zirkularpolarisationswellenantenne (10) gemäß Anspruch 8, bei der der flache Abschnitt (12a) eine Breite auf­ weist, die durch einen Winkel θ definiert ist, der größer ist als der Winkel α.

10. Verfahren zum Herstellen einer Zirkularpolarisations­ wellenantenne (10), wobei das Verfahren folgende Schritte umfaßt:
Bilden einer kreisförmigen Strahlungselektrode (14) mit einer in einer Draufsicht kreisförmigen Form auf einer ersten Hauptoberfläche (13) eines zylindrischen Substrats (11), und Bilden einer Erdungselektrode (16) auf einer zweiten Hauptoberfläche (15) des Substrats (11);
Bilden eines flachen Abschnitts (12a) auf einer Peri­ pherieseitenoberfläche (12) des Substrats (11); und
gemeinsames Bilden von zumindest zwei Zuführelektroden (17, 18; 37, 38) auf dem flachen Abschnitt (12a), um sich von der ersten Hauptoberfläche (13) zu der zwei­ ten Hauptoberfläche (15) zu erstrecken.

11. Verfahren gemäß Anspruch 10, das ferner das Bilden des flachen Abschnitts (12a) auf der Peripherieseitenober­ fläche (12) in einer Ebene umfaßt, die parallel zu ei­ ner Mittelachse (20) des Substrats (11) ist.

12. Verfahren gemäß Anspruch 10 oder 11, das ferner das Versehen des flachen Abschnitts (12a) mit einer zwei­ ten Elektrode (19) in Verbindung mit den Zuführelek­ troden (17, 18) umfaßt.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, das ferner das Vorsehen der zweiten Elektrode (19) zwischen den beiden Zuführ­ elektroden (17, 18) umfaßt, und das Verwenden der zweiten Elektrode (19) zum Befestigen der Antenne (10) auf einer Schaltungsplatine.

14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 13, das ferner das Vorsehen eines zweiten flachen Abschnitts (12b) auf der Peripherieseitenoberfläche (12) des Sub­ strats (11) und das Bilden von zumindest zwei strei­ fenförmigen Zuführelektroden (27, 28) auf dem zweiten flachen Abschnitt (12b), die sich von der ersten Hauptoberfläche (13) zu der zweiten Hauptoberfläche (15) erstrecken, umfaßt.

15. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, das ferner das Koppeln der beiden Zuführelektroden (17, 18, 27, 28) mit Elektrodenendabschnitten (17a, 18a, 27a, 28a) umfaßt, die sich auf die erste Hauptoberflä­ che (13) erstrecken und mit der Strahlungselektrode (14) kapazitiv gekoppelt sind.

16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 15, das ferner das Koppeln der beiden Zuführelektroden (17, 18, 27, 28) mit Elektrodenendabschnitten (17a, 18a, 27a, 28a) umfaßt, die sich isoliert von der Erdungs­ elektrode (16) auf die zweite Hauptoberfläche (15) erstrecken.

17. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 16, das ferner das Vorsehen der Zuführelektroden (17, 18, 27, 28) voneinander beabstandet umfaßt, um zirkular pola­ risierte Wellen in einem Modus hoher Ordnung anzure­ gen.

18. Verfahren gemäß Anspruch 17, das ferner das Vorsehen der Zuführelektroden (17, 18, 27, 28) mit einem Winkel α von 90/n° voneinander beabstandet umfaßt, wobei n eine Zahl ist, die auf die Ordnung des Modus bezogen ist.

19. Das Verfahren gemäß Anspruch 18, bei dem der flache Abschnitt (12a) eine Breite aufweist, die durch einen Winkel θ definiert ist, der größer ist als der Winkel α.