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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Zirkularpolarisationswellenantenne und insbesondere auf eine Zirkularpolarisationswellenantenne, die in einem Modus höherer Ordnung angeregt ist, wie z. B. in einem DAB-System (digitalem Hörfunksystem), und auf ein Herstellungsverfahren derselben.
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Eine Antenne, die in einem Modus höherer Ordnung angeregt ist, die in der japanischen geprüften Patentanmeldung
JP 7 046 762 A veröffentlicht ist, ist bekannt. Wie in den
10 und
11 gezeigt ist, weist diese Antenne eine Zweischichtstruktur auf, bei der eine Mikrostreifenantenne
2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung auf einer Mikrostreifenantenne
1 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung plaziert ist.
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Genauer gesagt, bei der Mikrostreifenantenne 1 für die Verwendung bei der Modenanregung höherer Ordnung wird ein dielektrisches Substrat 3 mit einer in der Draufsicht quadratischen Form verwendet, eine in der Draufsicht runde Strahlungselektrode 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. Andererseits wird bei der Mikrostreifenantenne 2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung 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 Mittelstift 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 zwischen dem Hauptmodus und dem Modus höherer Ordnung sichergestellt ist.
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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 Strahlungselektrode 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 Modenanregung höherer Ordnung und der Erdungselektrode 5 in Kontakt zu kommen.
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Außerdem sind bei der Mikrostreifenantenne 1 für die Verwendung 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 Strahlungselektrode 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 Mittelstift 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.
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Wenn bei den oben beschriebenen Merkmalen Signalleistungen für die Hauptmodenanregung zu den Sonden F1 und F2 für die Verwendung bei der Hauptmodenanregung mit einer Phasendifferenz von 90°, die zwischen denselben unter Verwendung einer 90°-Hybrideinrichtung oder dergleichen vorgesehen ist, angelegt werden, wird eine zirkular polarisierte Welle erzeugt. 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 Signalleistungen, 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 höherer Ordnung angelegt werden, wird eine zirkularpolarisierte Welle in dem Modus zweiter Ordnung (TM21-Modus) erzeugt.
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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 höherer 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.
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Da außerdem das dielektrische Substrat in der Draufsicht eine quadratische Form aufweist, sind die Abstände zwischen der Peripherie der in der Draufsicht runden Strahlungselektrode 4 und der Kantenlinie des Substrats 3 zwischen den beiden Richtungen der Modenanregung höherer Ordnung zueinander verschieden, so daß der gegenseitige Unterschied bei dem Kanteneffekt, in anderen Worten, der gegenseitige Unterschied bei der Kapazität zwischen der Peripherie der Strahlungselektrode 4 und der Erdungselektrode zwischen den beiden Richtungen auftritt. Insbesondere wenn die dielektrische Konstante des Substrats 3 hoch ist, wird dieser Unterschied wesentlich. Die Differenz bei dem Kanteneffekt würde eine Differenz bei der Frequenzcharakteristik von linearpolarisierten 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 Axialverhältnisfrequenzcharakteristik reduzieren.
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Die
JP 62-176 307 A lehrt eine Mikrostreifenantenne für zirkularpolarisierte Wellen, die keine Speiseelektroden umfasst, die sich über die Hauptoberflächen erstrecken.
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Die
DE 100 24 721 A1 zeigt eine Antenne für zirkularpolarisierte Wellen, die keine zweite Elektrode umfasst, um die Antenne mit der zweiten Elektrode auf einer Schaltungsplatine zu befestigen. Außerdem umfasst eine in dieser Schrift erläuterte Antenne für zirkularpolarisierte Wellen zumindest zwei streifenförmige Speiseelektroden, die auf dem flachen Abschnitt angeordnet sind, um sich von der ersten Hauptoberfläche zu der zweiten Hauptoberfläche zu erstrecken, und die sich aber nicht auf der ersten Hauptoberfläche von dem flachen Abschnitt in Richtung einer Mittelachse erstrecken.
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Die
EP 0 993 069 A2 zeigt eine Oberflächenbefestigungsantenne für zirkularpolarisierte Wellen, die ein rechteckiges Substrat umfasst, und die eine erste und eine zweite Erdungselektrode hat.
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Die
US 5 945 959 A erläutert ein Antennenbauelement, das ein zylindrisches Substrat umfasst, das jedoch keinen flachen Abschnitt auf der Peripherieseitenoberfläche zwischen der ersten und der zweiten Hauptoberfläche hat.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Zirkularpolarisationswellenantenne mit verbesserten Charakteristika und ein Herstellungsverfahren derselben zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß Anspruch 1 oder 2 und ein Verfahren gemäß Anspruch 11 oder 12 gelöst.
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Die vorliegende Erfindung wurde geschaffen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, und es ist ein Vorteil derselben, eine Zirkularpolarisationswellenantenne zu schaffen, die es ermöglicht, daß eine Modenanregung höherer Ordnung erreicht wird, und ein Herstellungsverfahren für dieselbe zu liefern, das es ermöglicht, daß verschiedene Elektroden leicht gebildet werden.
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Um die oben beschriebene Aufgabe zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden Konfigurationen, um die oben beschriebenen Probleme zu lösen. Die Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt ein im wesentlichen zylindrisches Substrat, das einen dielektrischen Körper enthält, eine Strahlungselektrode mit einer runden Form in der Draufsicht, wobei die Strahlungselektrode auf einer Hauptoberfläche des Substrats gebildet ist, eine Erdungselektrode, die auf der anderen Hauptoberfläche des Substrats gebildet ist, einen flachen Abschnitt, der durch Abflachen eines Abschnitts der peripheren Seitenoberfläche bzw. Umfangsseitenoberfläche des Substrats gebildet ist, und zumindest zwei streifenförmige Zuführ- bzw. Speiseelektroden, die auf dem flachen Abschnitt gebildet sind, um sich von der Erdungselektrodenseite zu der Strahlungselektrodenseite zu erstrecken.
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Bei der Zirkularpolarisationswellenantenne mit den oben beschriebenen Merkmalen umfaßt die Hauptoberfläche des Substrats 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: natürliche Zahl) Modus anzuregen, der ein Modus höherer Ordnung ist. Die Strahlungselektrode ist koaxial mit der Hauptoberfläche des Substrats angeordnet, und der flache Abschnitt, der auf dem Substrat vorgesehen ist, ist als eine flache Ebene parallel zu einer imaginären Ebene gebildet (die hierin nachfolgend als die „Axialebene” bezeichnet wird), die durch die Mittelachse des Substrats verläuft.
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Die beiden Zuführelektroden sind angeordnet, um einen Winkel von 90/n° (n ≥ 2, n: natürliche Zahl) bezüglich der Mittelachse des Substrats zu bilden, und sind an den Positionen angeordnet, die eine Ebenensymmetrie mit einer anderen 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.
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Bei der Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung ist es vorzuziehen, daß der flache Abschnitt mit einer zweiten Elektrode versehen ist, die in Verbindung mit den Zuführelektroden ist.
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Da bei der vorliegenden Erfindung die zwei Zuführelektroden an Winkelpositionen angeordnet sind, die bezüglich der Mittelachse des Substrats 90/n° bilden, bleibt der Raum zwischen den beiden Zuführelektroden leer. Daher ist eine zweite Elektrode vorgesehen, um die Leerstelle zwischen den beiden Zuführelektroden zu verwenden.
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Das Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt Schritte des Bildens einer Strahlungselektrode mit einer runden Form in der Draufsicht auf einer Hauptoberfläche eines zylindrischen Substrats, und des Bildens einer Erdungselektrode 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 Abschnitt, damit dieselben sich von der Erdungselektrodenseite zu der Strahlungselektrodenseite erstrecken.
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Da bei dem Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung ein Abschnitt der Peripherieseitenoberfläche des Substrats in eine 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 gebildet wird, indem dieselben zu dem gleichen Zeitpunkt gedruckt werden.
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Außerdem ist bei dem Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung die oben beschriebene flache Peripherieseitenoberfläche als eine Ebene parallel zu der Mittelachse des Substrats gebildet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die beiden Hauptoberflächen des Substrats die gleiche Form auf, und die Breite des flachen Abschnitts ist an jeder Position entlang der Mittelachsenrichtung gleich.
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Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende detaillierte Beschreibung in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen offensichtlich werden.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1A und 1B perspektivische Ansichten, die eine Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen, wobei 1A eine Ansicht von der oberen Oberflächenseite und 1B eine Ansicht von der unteren Oberflächenseite ist;
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2 ein Diagramm, das die Anordnung der in 1 gezeigten Zuführelektroden zeigt;
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3 eine perspektivische Ansicht, die eine andere Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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4 eine Draufsicht, die noch eine weitere Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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5 eine perspektivische Ansicht, die eine weitere Konfiguration einer Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ein schematisches Diagramm, das ein Problem bei der Herstellung einer Zirkularpolarisationsantenne gemäß der vorliegenden Erfindung erklärt;
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7 eine Draufsicht, die eine Zirkularpolarisationswellenantenne zum Erklären des Herstellungsverfahrens für eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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8 eine Seitenansicht, die eine Zirkularpolarisationswellenantenne zum Erklären des Herstellungsverfahrens für eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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9 eine Bodenansicht, die eine Zirkularpolarisationswellenantenne zum Erklären des Herstellungsverfahrens für eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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10 eine Draufsicht, die eine herkömmliche Zirkularpolarisationswellenmikrostreifenantenne zeigt; und
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11 eine Schnittansicht entlang der X-Achse von 10.
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1A und 1B zeigen eine Zirkularpolarisationswellenantenne in einem Modus höherer Ordnung. Die zirkular polarisierte 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 Hauptoberfläche 13. Eine Erdungselektrode 16 ist im wesentlichen über die gesamte Oberfläche der anderen Hauptoberfläche 15 des Substrats 11 gebildet. Dieses Substrat 11 weist beispielsweise die folgenden Abmessungen auf: die dielektrische Konstante e = 21, die Höhe in der Axialrichtung, t = 6 mm, und der Durchmesser der Hauptoberfläche, D = 28 mm.
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Auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 sind zwei streifenförmige Zuführelektroden 17 und 18 gebildet, um sich parallel zueinander von der Seite der Erdungselektrode 16 zu der Strahlungselektrode 14 zu erstrecken. Genauer gesagt, die oberen Endabschnitte der Zuführelektroden 17 und 18 wickeln sich um die Hauptoberfläche 13 und bilden kapazitiv 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 vorbestimmter 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 Entfernen des Erdungselektrodenabschnitts 16 um diese Verbindungsanschlüsse und durch Freilegen eines Abschnitts der Hauptoberfläche 15 von der Erdungselektrode 16 elektrisch isoliert.
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Die Zuführelektroden 17 und 18 sind wie in 2 gezeigt angeordnet, um zirkular polarisierte Wellen in einem Modus höherer Ordnung anzuregen. Insbesondere, wenn versucht wird, die zirkular polarisierten Wellen in einem Modus höherer 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 Winkelabstand 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 Zuführelektroden 17 und 18 α = 22,5°.
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Bei der Peripherieseitenoberfläche 12 des Substrats 11 ist hierin der Bereich, der einem Winkel ε entspricht, der größer als α ist, in der flachen Ebene 12a als ein flacher Abschnitt 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 gebildet 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.
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Bei den oben beschriebenen Merkmalen werden Signalleistungen, die eine gegenseitige Phasendifferenz von 90° aufweisen, 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 werden. Beispielsweise sind in dem TM21-Modus zirkular polarisierte Wellen in dem Modus zweiter Ordnung angeregt, und in dem TM31-Modus sind zirkular polarisierte Wellen in dem Modus dritter Ordnung angeregt.
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Die Zirkularpolarisationswellenantenne mit den oben beschriebenen Merkmalen ist auf einer Schaltungsplatine (nicht gezeigt) einer Funkendgerätausrüstung befestigt. Dann wird der Erdungsanschluß 16 an die Erdungsstruktur der Schaltungsplatine gelötet, und die Verbindungsanschlußabschnitte 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.
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Wenn die Zirkularpolarisationswellenantenne fester auf der Schaltungsplatine befestigt wird, ist eine Befestigungselektrode 19 auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 vorgesehen, wie es in 3 gezeigt ist. Die Befestigungselektrode 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 Zirkularpolarisationswellenantenne bezüglich der Schaltungsplatine verbessert ist.
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4 zeigt eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Hierin werden die gleichen Komponenten wie in 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wiederholte Beschreibungen gemeinsamer Komponenten werden ausgelassen. Auf der Peripherieseitenoberfläche 12 des Substrats 11 sind zwei flache Ebenen 12a und 12b parallel zu der Axialebene vorgesehen. Wie in dem Fall von 1 sind Zuführelektroden 17, 18, 27 und 28 gebildet. 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 Zuführelektroden 17, 18, 27 und 28 und die kapazitiv gekoppelten Endabschnitte 17a, 18a, 27a und 28a sind bezüglich der Mittelachse 20 des Substrats 11 axial symmetrisch gebildet.
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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 zirkular polarisierte elektromagnetische Wellen in einem Modus höherer Ordnung, die durch einen Winkel α bezüglich der Mittelachse 20 bestimmt sind, räumlich abgestrahlt werden.
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5 zeigt eine Zirkularpolarisationswellenantenne gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel. Hier werden die gleichen Komponenten wie in 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wiederholte Beschreibungen der gemeinsamen Komponenten werden ausgelassen. Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen wurden die Fälle beschrieben, in denen die Zuführelektroden 17 und 18 (oder die Zuführelektroden 17, 18, 27 und 28) die kapazitiv gekoppelten Endabschnitte 17a und 18a (oder die kapazitiv gekoppelten Endabschnitte 17a, 18a, 27a, und 28a) umfassen, die auf der einen 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.
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Die Zuführelektroden 37 und 38 sind auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 gebildet, um eine Länge mit der gleichen Abmessung wie die der Höhe des Substrats 11 aufzuweisen. Da die Strahlungselektrode 14 und die Zuführelektroden 37 und 38 konfiguriert sind, um kapazitiv aneinander gekoppelt zu sein, kann der Abstand zwischen der Strahlungselektrode 14 und jeder der Zuführelektroden 37 und 38 durch den erforderlichen Kopplungsbetrag derselben bezüglich der Strahlungselektrode 14 bestimmt werden. Beim Entwickeln einer Zirkularpolarisationswellenantenne kann die Länge der Zuführelektroden 37 und 38 so eingestellt werden, daß dieselbe eine Abmessung aufweist, die kleiner ist als die der Höhe des Substrats 11.
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Nachfolgend wird ein Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisationswellenantenne beschrieben. Bei der Zirkularpolarisationswellenantenne mit den oben beschriebenen Merkmalen sind die Zuführelektroden 17 und 18 typischerweise unter Verwendung der Dickfilmsiebdrucktechnik gebildet, die eine Siebstruktur verwendet. Wenn in diesem Fall die Peripherieseitenoberfläche 12 des Substrats 11 nur eine Umfangsoberfläche 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.
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Wenn beispielsweise, wie in 6 gezeigt ist, die Seitenansicht der Peripherieseitenoberfläche 22 des zylindrischen Substrats 21 ein perfekter Kreis um die Mittelachse 20 ist, sind die Abstände d1 und d2 zwischen den jeweiligen Elektrodenstrukturen 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 Zwischen der Elektrodenstruktur 24 und der Peripherieseitenoberfläche.
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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 gedruckte Elektroden zu erhalten wird es daher notwendig, Druckprozesse genau so oft zu wiederholen wie die Anzahl der Elektroden. Dies führt zu einer Erhöhung der Herstellungszeit.
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Selbst wenn das Drucken für jede Elektrodenstruktur durchgeführt wird, wird die Dicke der Elektroden aufgrund der Krümmung der Peripherieseitenoberfläche 22 nicht einheitlich, so daß Schwankungen bei den Kapazitäten zwischen den Zuführelektroden und der Strahlungselektrode von einer Zirkularpolarisationswellenantenne zu einer anderen Zirkularpolarisationswellenantenne auftreten. Dies bewirkt eine Schwankung von Produkt zu Produkt.
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Dementsprechend wird bei der vorliegenden Erfindung eine Zirkularpolarisationswellenantenne unter Verwendung des folgenden Herstellungsverfahrens hergestellt. In 7 bis 9 werden hier die gleichen Komponenten wie in 1 mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet, und wiederholte Beschreibungen der gemeinsamen Komponenten werden ausgelassen.
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In 7 ist das zylindrische Substrat 11 mit einer flachen 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 eine im wesentlichen runde Form auf, wie eine perfekte Kreisform, 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.
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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. Insbesondere, wenn eine Siebstruktur mit einer Strahlungselektrodenstruktur und kapazitiv gekoppelte Endabschnittstrukturen auf der Hauptoberfläche 13 des Substrats 11 plaziert werden, und dann eine leitfähige Paste darauf aufgetragen wird, werden eine Strahlungselektrode 14 und kapazitiv gekoppelte Endabschnitte 17a und 18a, die jeweils eine Dicke von etwa 10 mm aufweisen, gebildet.
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Außerdem werden, wie in 8 gezeigt ist, zwei streifenförmige Zuführelektroden 17 und 18 auf der flachen Ebene 12a des Substrats 11 gleichzeitig gebildet. Die flache Ebene 12a weist eine Breite w auf. Da die beiden Zuführelektroden 17 und 18 an den Winkelpositionen gebildet sind, die einen gewünschten Modus höherer Ordnung entsprechen, sind die Zuführelektroden mit einem Abstand, der zwischen denselben 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 Verwendung der beiden Zuführelektrodenstrukturen, die auf der Siebstruktur gebildet sind, gleichzeitig gedruckt. Selbst wenn versucht wird, die in 3 gezeigte zweite Elektrode zu drucken, wird die zweite Elektrode zusammen mit den beiden Zuführelektroden 17 und 18 gemeinsam gedruckt.
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Das gleiche gilt für die Bildung von Elektroden auf der Seite der Erdungselektrode 16 in der Zirkularpolarisationswellenantenne. Wie in 9 gezeigt ist, ist eine Erdungselektrode auf der anderen Hauptoberfläche 15 über die gesamte Oberfläche derselben gebildet, abgesehen von der Umgebung der Verbindungsanschlußabschnitte 17b und 18b, und die Verbindungsanschlußabschnitte 17b und 18b werden ebenfalls gleichzeitig mit der Erdungselektrode 16 gedruckt. Hierin werden die Verbindungsanschlußabschnitte 17b und 18b gebildet, um sich senkrecht zu der flachen Ebene 12a zu erstrecken.
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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 Druckprozeß (der die Prozesse des Druckens und Trocknens umfaßt) für die Elektroden 14, 17a und 18a auf der einen Hauptoberfläche 13, dem Druckprozeß für die Elektroden 17 und 18 auf der flachen Ebene 12a und dem Druckprozeß für die Elektroden 16, 17b und 18b auf der anderen Hauptoberfläche 15. Da das Drucken aller Elektroden bezüglich der Ebenen durchgeführt 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.
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Wie aus dem vorhergehenden offensichtlich ist, können gemäß der Zirkularpolarisationswellenantenne der vorliegenden Erfindung die Frequenzcharakteristika der linearpolarisierten Wellen durch die zwei Zuführelektroden abgeglichen werden, da der Abstand zwischen der Peripherie der Strahlungselektrode und der der Hauptoberfläche des Substrats außer dem flachen Abschnitt einheitlich ist, wodurch die Axialverhältnisfrequenzcharakteristik bei der zirkularpolarisierten Wellenanregung in einem Modus höherer Ordnung verbessert wird.
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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 eingestellt 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.
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Da ferner gemäß der Zirkularpolarisationswellenantenne der vorliegenden Erfindung die flache Ebene des flachen Abschnitts verwendet wird, selbst wenn eine andere Elektrode als die Zuführelektrode gebildet wird, können die Elektroden gut gebildet werden. In dem Fall, in dem eine Befestigungselektrode vorgesehen ist, kann beispielsweise die Haftungsstärke verbessert werden, wenn die Zirkularpolarisationswellenantenne auf einer Schaltungsplatine befestigt wird.
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Gemäß dem Herstellungsverfahren für eine Zirkularpolarisationswellenantenne 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 Druckprozeß reduziert wird. Dies ermöglicht es, daß die Herstellungskosten reduziert werden, und ermöglicht es, daß die Dicke der Elektroden einheitlich wird.
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Da darüber hinaus gemäß dem Herstellungsverfahren der Zirkularpolarisationswellenantenne 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.
