EP0651458B1 - Method for manufacturing a planar antenna - Google Patents

Method for manufacturing a planar antenna Download PDF

Info

Publication number
EP0651458B1
EP0651458B1 EP94402408A EP94402408A EP0651458B1 EP 0651458 B1 EP0651458 B1 EP 0651458B1 EP 94402408 A EP94402408 A EP 94402408A EP 94402408 A EP94402408 A EP 94402408A EP 0651458 B1 EP0651458 B1 EP 0651458B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
process according
foam
layer
conductive
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP94402408A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0651458A1 (en
Inventor
Loic Demeure
Yvonne Garnier
Anne-Claude Tarot
Ala Sharaiha
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Orange SA
Original Assignee
France Telecom SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by France Telecom SA filed Critical France Telecom SA
Publication of EP0651458A1 publication Critical patent/EP0651458A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0651458B1 publication Critical patent/EP0651458B1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support

Definitions

  • the foam in some cases it is interesting, as illustrated in Figure 3, to give the foam a particular shape, before depositing selective conductive parts 11.
  • the shaping of the foam can be obtained by cold or hot pressing thereof in a suitable mold, or by mechanical machining.

Landscapes

  • Details Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Description

Domaine techniqueTechnical area

La présente invention concerne le procédé de réalisation d'une antenne plane.The present invention relates to process for producing a planar antenna.

Etat de la techniqueState of the art

L'invention se situe dans le cadre du grand marché des Télécommunications. On assiste, en effet, depuis quelques années au décollement sans précédent d'un nouveau service des Télécommunications, celui des liaisons avec des terminaux mobiles appelés couramment "mobiles". Ces liaisons sont à considérer tant pour les liaisons systèmes fixes à mobiles que pour les liaisons entre mobiles.The invention is part of the large market for Telecommunications. In fact, we have been witnessing for several years unprecedented take-off of a new Telecommunications service, that of connections with mobile terminals commonly called "mobile". These connections are to be considered both for fixed system and mobile connections as for the connections between mobiles.

De telles liaisons sont rendues possibles grâce aux énormes progrès faits dans le domaine de l'électronique, en particulier celui des composants intégrés (M.M.I.C.), et celui des sources d'énergie (piles-batteries).Such connections are made possible by the enormous advances in electronics, particularly integrated components (M.M.I.C.), and that of energy sources (batteries).

Dans un équipement de liaison, l'antenne est le sous-ensemble extérieur le plus visible et souvent le plus encombrant. Elle doit avoir des performances toujours meilleures, pour une discrétion toujours plus grande, et un coût toujours plus bas.In a link equipment, the antenna is the sub-assembly the most visible and often the most bulky exterior. She must have always better performance, for ever greater discretion, and an ever lower cost.

Après un travail de recherche intensif mené chez les universitaires comme chez les industriels des pays les plus développés, il est apparu que les antennes dites "imprimées" ou "planes" représentaient la meilleure solution possible.After intensive research work conducted among academics as among industrialists from the most developed countries, it is appeared that the so-called "printed" or "flat" antennas represented the best possible solution.

Les performances d'une antenne dépendent de la technologie choisie. La réalisation d'antennes planes implique l'utilisation de supports présentant de faibles pertes, et une constante diélectrique la plus faible possible. Ces supports peuvent être réalisés en matériaux organiques présentant de telles caractéristiques. Des matériaux organiques particulièrement avantageux sont ceux se présentant sous forme expansée ou "mousses". La constante diélectrique de ces dernières est très proche de celle de l'air et leurs faibles pertes permettent une amélioration sensible des performances des antennes, particulièrement pour des fréquences situées autour du GHz, ou de quelques GHz. Pour d'autres domaines de fréquences, l'utilisation de supports organiques non expansés est aussi possible.Antenna performance depends on technology chosen. The realization of flat antennas involves the use of supports exhibiting low losses, and the lowest possible dielectric constant. These supports can be made of organic materials having such characteristics. Particularly advantageous organic materials are those in expanded form or "foam". The constant dielectric of these is very close to that of air and their weak losses allow a significant improvement in antenna performance, particularly for frequencies around the GHz, or a few GHz. For other frequency ranges, the use of organic supports unexpanded is also possible.

Jusqu'à présent les différentes mousses disponibles sont utilisées comme interface entre plusieurs plans conducteurs et maintenues mécaniquement pour servir :

  • de diélectrique ;
  • de radôme ;
  • de rigidificateur.
Up to now, the different available foams have been used as an interface between several conductive planes and mechanically maintained to serve:
  • dielectric;
  • radome;
  • stiffener.

Mais de telles réalisations impliquent un certain nombre de contraintes, du fait des constituants qu'il faut assembler avec précision, et qui ne permettent pas nécessairement une grande facilité d'intégration.But such achievements involve a number of constraints, due to the constituents which must be assembled with precision, and which do not not necessarily allow great ease of integration.

Aussi, actuellement, les concepteurs d'antennes souhaitent disposer d'une technologie dans laquelle les plans conducteurs seraient directement associés à la mousse, et déposés sélectivement.Also, currently, antenna designers wish have a technology in which the conductive planes would be directly associated with the foam, and selectively deposited.

L'invention a pour objet de résoudre un tel problème.The invention aims to solve such a problem.

On va analyser ci-dessous différents documents de l'art antérieur. We will analyze below various art documents prior.

WO 93/09577 décrit différents types d'antennes terrestres capables d'émettre et de recevoir des signaux radios directement vers ou en provenance de satellites à orbite terrestre basse et notamment une antenne formée d'éléments comportant chacun des couches conductrices disposées de part et d'autre d'une couche de mousse.WO 93/09577 describes different types of terrestrial antennas capable of transmitting and receiving radio signals directly to or from from satellites with low Earth orbit and in particular an antenna formed of elements each comprising conductive layers arranged in on either side of a layer of foam.

US-A-4937585 décrit une antenne qui comprend un substrat en mousse de polyéthylène, un plan de masse sur une face du substrat et des éléments rayonnants déposés sur une couche plastique, qui peut être en polypropylène, et qui adhère à la surface du substrat. Le dépôt des éléments rayonnants se fait sur la couche plastique par une méthode de sérigraphie, la couche étant ensuite rapportée sur le substrat de mousse.US-A-4937585 describes an antenna which comprises a polyethylene foam substrate, a plane mass on one face of the substrate and of the radiating elements deposited on a plastic layer, which can be made of polypropylene, and which adheres to the surface of the substrate. The deposit of the elements radiant is done on the plastic layer by a screen printing method, the layer then being reported on the foam substrate.

Exposé de l'inventionStatement of the invention

L'invention concerne un procédé de réalisation d'une antenne dite plane, selon la revendication 1. The invention relates to a method for producing an antenna. called plane, according to claim 1.

Dans certains exemples de réalisation, le support peut être préalablement mis en forme.In certain exemplary embodiments, the support can be previously shaped.

On peut reporter sur au moins une des faces de l'antenne, une (ou plusieurs) couche(s) de matériaux supports métallisés en intercalant une (ou plusieurs) feuille(s) de matériau organique adhérent La couche de matériau organique adhérent peut être du polypropylène ou un copolymère de polypropylène. La juxtaposition des couches est réalisée par pressage ou calandrage, à chaud.It is possible to transfer onto at least one of the faces of the antenna, a (or more) layer (s) of metallized support materials by interposing one (or several) sheet (s) of adherent organic material The layer of material adherent organic can be polypropylene or a copolymer of polypropylene. The layers are juxtaposed by pressing or calendering, hot.

Avantageusement, la mousse est une mousse d'imide de polyméthacrylate.Advantageously, the foam is an imide foam of polymethylmethacrylate.

L'antenne de l'invention peut comprendre sur au moins une de ses faces une (ou plusieurs) couche(s) de matériaux supports métallisés, en intercalant une (ou plusieurs) feuille(s) de matériau organique adhérent. The antenna of the invention can comprise on at least one of its faces one (or more) layer (s) of metallized support materials, in interposing one (or more) sheet (s) of adherent organic material.

L'antenne de l'invention peut comporter des liaisons électriques, entre plans conducteurs, réalisées à l'aide de pâte conductrice, ou par tout autre type de matériau conducteur.The antenna of the invention may include electrical connections, between conductive planes, made using conductive paste, or by any other type of conductive material.

Avantageusement, le radôme est une couche de mousse organique, ou une couche de polypropylène ou en copolymère de polypropylène, ou un vernis protecteur.Advantageously, the radome is a layer of foam organic, or a layer of polypropylene or polypropylene copolymer, or a protective varnish.

Brève description des dessinsBrief description of the drawings

  • Les figures 1 à 7 illustrent différentes caractéristiques de l'invention ;Figures 1 to 7 illustrate different characteristics of the invention;
  • les figures 8A et 8B, 9A et 9B illustrent des exemples utiles à la compréhension de l'invention.Figures 8A and 8B, 9A and 9B illustrate examples useful for understanding of the invention.
Exposé détaillé de modes de réalisationDetailed description of embodiments

Le procédé de l'invention concerne la réalisation d'antennes imprimées par dépôt sélectif d'une couche conductrice soit :

  • sur une mousse organique ;
  • sur un polymère non expansé ;
  • sur un stratifié associant mousse et polymère non expansé.
The method of the invention relates to the production of printed antennas by selective deposition of a conductive layer, namely:
  • on an organic foam;
  • on an unexpanded polymer;
  • on a laminate combining foam and unexpanded polymer.

Le procédé de l'invention inclut aussi la réalisation d'antennes à circuits multicouches par association d'éléments ci-dessus définis, de même que la réalisation de liaisons entre couches conductrices situées dans des plans différents. Il permet de réaliser des antennes en y associant directement un radôme de protection ou tout autre élément, comme un polariseur, sous une forme homogène.The method of the invention also includes the production of antennas multilayer circuits by association of elements defined above, as well as making connections between conductive layers located in planes different. It makes it possible to create antennas by directly associating a protective radome or any other element, such as a polarizer, under a homogeneous shape.

Selon l'invention, la technique utilisée pour réaliser ces antennes consiste en un dépôt sur un matériau support de produits métalliques, définissant directement la géométrie des parties conductrices des circuits. Ce dépôt est suivi généralement d'une opération de transformation de ces produits métalliques ayant pour objet de les rendre adhérents aux matériaux supports et bons conducteurs. Il peut se faire par sérigraphie, tamponnage, pistolettage, ou par tout autre mode de dépôt. Un traitement ayant pour objet de donner au dépôt toute sa conductibilité, par exemple un traitement thermique, un exposition à différents rayonnements : infrarouge, ultraviolet..., peut également être réalisé.According to the invention, the technique used to carry out these antennas consists of a deposit on a support material of metallic products, directly defining the geometry of the conductive parts of the circuits. This deposit is generally followed by a transformation operation of these products intended to make them adhere to the support materials and good drivers. It can be done by screen printing, stamping, spraying, or by any other method of deposit. Processing intended to give the deposit all its conductivity, for example heat treatment, exposure with different radiations: infrared, ultraviolet ..., can also be realized.

Dans la description qui suit, le dépôt sera réalisé, à titre d'exemple, par sérigraphie suivi d'un traitement thermique.In the following description, the deposit will be made, as example, by screen printing followed by heat treatment.

Réalisation d'antennes sur mousse organiqueCreation of antennas on organic foam

Dans un exemple déjà connu dans l'état de la technique, illustré à la figure 1, pour une utilisation dans le domaine radiofréquence, le choix de la mousse comme matériau support 10 est d'abord dicté par la recherche de caractéristiques électriques intéressantes : une faible constante diélectrique, voisine de 1, et de faibles pertes, inférieures à 10-3. La mousse doit être une mousse rigide pouvant supporter des températures au moins égales à celles de cuisson des pâtes comprises entre 120°C et 200°C.In an example already known in the prior art, illustrated in FIG. 1, for use in the radiofrequency field, the choice of foam as the support material 10 is first dictated by the search for interesting electrical characteristics: a low dielectric constant, close to 1, and low losses, less than 10 -3 . The foam must be a rigid foam capable of withstanding temperatures at least equal to those of cooking pasta between 120 ° C and 200 ° C.

Dans certains cas il est intéressant, comme illustré à la figure 3, de donner à la mousse une forme particulière, avant de procéder au dépôt sélectif des parties conductrices 11. La mise en forme de la mousse peut être obtenue par pressage à froid ou à chaud de celle-ci dans un moule approprié, ou par usinage mécanique.In some cases it is interesting, as illustrated in Figure 3, to give the foam a particular shape, before depositing selective conductive parts 11. The shaping of the foam can be obtained by cold or hot pressing thereof in a suitable mold, or by mechanical machining.

La pâte conductrice 11 à sérigraphier est constituée d'éléments métalliques en suspension dans un véhicule organique. Son choix est fait selon deux critères essentiels :

  • il faut qu'en final le dépôt obtenu possède la meilleure conductibilité possible ;
  • il faut que ses différents constituants soient compatibles avec la nature de la mousse.
The conductive paste 11 to be screen printed consists of metallic elements suspended in an organic vehicle. Its choice is made according to two essential criteria:
  • in the end, the deposit obtained must have the best possible conductivity;
  • its various constituents must be compatible with the nature of the foam.

D'autres facteurs peuvent intervenir dans le choix de cette pâte conductrice comme par exemple le fait de pouvoir obtenir une bonne définition des circuits réalisés ou une bonne soudabilité, etc.... Other factors may influence the choice of this dough conductive such as being able to get a good definition circuits made or good weldability, etc.

Dans un exemple de réalisation, les circuits sont réalisés par sérigraphie. Toutefois, s'agissant de circuits destinés à des fréquences élevées, certaines précautions doivent être respectées : obtenir la meilleure définition possible des géométries et une bonne régularité d'épaisseur est nécessaire. Dans le cas de circuits double face, la précision d'alignement des motifs d'une face à l'autre face de la mousse est importante....In an exemplary embodiment, the circuits are produced by serigraphy. However, in the case of circuits intended for high frequencies, certain precautions must be observed: obtain the best definition possible geometries and a good regularity of thickness is necessary. In the case of double-sided circuits, the alignment precision of the patterns of a facing the other side of the foam is important ....

De par sa nature même, la surface d'une mousse présente souvent une rugosité relativement importante, ce qui peut nuire à la précision des conducteurs. Comme illustré à la figure 2, l'on procède au dépôt d'une pâte isolante formant une couche uniforme 12 sur une ou deux faces du matériau support 10 en mousse avant le dépôt des produits métalliques 11. Une telle couche 12 a pour effet d'améliorer l'état de surface. La pâte isolante doit être choisie de façon à ne pas perturber, ou perturber le moins possible, les caractéristiques électriques du support. Il peut être intéressant de choisir le véhicule organique constituant la pâte conductrice. Après polymérisation de cette couche isolante, la réalisation de l'antenne s'effectue avec la technique classique de sérigraphie. By its very nature, the surface of a foam has often a relatively large roughness, which can affect accuracy conductors. As illustrated in the figure 2, an insulating paste is deposited forming a uniform layer 12 on one or two sides of the foam support material 10 before depositing the metallic products 11. Such a layer 12 has the effect of improving the state of area. The insulating paste must be chosen so as not to disturb, or disturb the electrical characteristics of the support as little as possible. he can be interesting to choose the organic vehicle constituting the conductive paste. After polymerization of this insulating layer, the realization of the antenna is done with the classic screen printing technique.

Réalisation d'antennes sur stratifiés mousse - polymère thermoplastique non expanséAntennas on foam - polymer laminates unexpanded thermoplastic

Si compte tenu des performances requises par l'antenne l'état de surface de la mousse est pénalisante, et si les constantes diélectriques des matériaux non expansés sont trop élevées, un compromis est trouvé en effectuant un dépôt métallique 11 sur un stratifié constitué d'une mousse 10 recouverte sur une ou deux faces d'un polymère thermoplastique non expansé 17, comme représenté sur la figure 4. Ce stratifié peut être réalisé par exemple par une opération de pressage à chaud.If given the performance required by the antenna, the condition foam surface is penalizing, and if the dielectric constants of unexpanded materials are too high, a compromise is found in performing a metallic deposition 11 on a laminate made of a foam 10 covered on one or both sides with an unexpanded thermoplastic polymer 17, as shown in FIG. 4. This laminate can be produced for example by a hot pressing operation.

Le choix de la mousse se fait en fonction des critères définis précédemment. S'y ajoute une obligation, celle de pouvoir supporter des pressions de quelques bars à une température égale ou supérieure à 120°C.The choice of foam is made according to the defined criteria previously. There is also an obligation, that of being able to bear pressures of a few bars at a temperature of 120 ° C or more.

Le matériau thermoplastique est encore choisi en fonction de sa faible constante diélectrique et de ses faibles pertes. De plus sa température de ramollissement doit être inférieure à la température de déformation sous charge de la mousse.The thermoplastic material is still chosen according to its low dielectric constant and its low losses. In addition its temperature softening must be lower than the deformation temperature under foam charge.

Le choix de la pâte conductrice se fait selon les deux critères définis plus haut.The choice of conductive paste is made according to two criteria defined above.

Réalisation d'antennes comportant plusieurs niveaux diélectriques de même constante diélectrique ou de constantes diélectriques différentesRealization of antennas with several dielectric levels of the same dielectric constant or of dielectric constants different

A partir de circuits réalisés selon les variantes du procédé de l'invention définies ci-dessus, il est possible, comme illustré à la figure 5, de réaliser des circuits multicouches en particulier par pressage à chaud.From circuits produced according to variants of the the invention defined above, it is possible, as illustrated in FIG. 5, to realize multilayer circuits in particular by hot pressing.

La liaison entre les différents circuits se fait par l'intermédiaire d'un film thermoplastique de fine épaisseur 13, choisi selon les critères de choix du matériau support, tels que définis ci-dessus. De plus, sa température de ramollissement doit être inférieure à celle des matériaux support précédemment définis. Son cycle de mise en oeuvre comprend une juxtaposition température-pression.The connection between the different circuits is done through a thin thickness 13 thermoplastic film, chosen according to the selection criteria support material, as defined above. In addition, its temperature of softening should be less than that of the carrier materials previously defined. Its implementation cycle includes a temperature-pressure juxtaposition.

Comme illustré à la figure 6, il est possible de réaliser des liaisons conductrices 15 entre les différents niveaux conducteurs 11. Ces liaisons peuvent être réalisées de différentes façons connues de l'homme de l'art, par exemple par métallisation à l'aide de pâtes conductrices, ou par inserts métalliques.As illustrated in Figure 6, it is possible to make conductive links 15 between the different conductive levels 11. These connections can be made in different ways known to the man of art, for example by metallization using conductive pastes, or by inserts metal.

Dans bon nombre de cas, les antennes imprimées nécessitent une protection vis-à-vis de l'environnement par un radôme 16. Celui-ci peut être réalisé à l'aide d'une couche de matériau organique expansé ou non. La fixation d'un tel radôme sur l'antenne qui vient d'être décrite peut être réalisée, comme illustré à la figure 7, en utilisant la technique de réalisation d'antenne comportant plusieurs niveaux diélectriques. décrite précédemment.In many cases, printed antennas require protection against the environment by a radome 16. This can be made with a layer of organic material, expanded or not. Fixation of such a radome on the antenna which has just been described can be produced, as illustrated in FIG. 7, using the antenna production technique comprising several dielectric levels. previously described.

Dans un exemple utile à la compréhension de l'invention, une antenne se présente comme un circuit imprimé double face, comme illustré sur les figures 8A et 8B.In an example useful for understanding the invention, an antenna present as a double-sided printed circuit, as illustrated in the figures 8A and 8B.

Le matériau support 20 est en mousse d'imide de polyméthacrylate, de masse volumique 51 Kg/m3, possédant les caractéristiques suivantes fournies par le fabricant. Constante diélectrique à 2.8 GHz et 20°C εr2 = 1.07 Tangente de l'angle de pertes tgδ2 = 8.10-4 Epaisseur h2 = 3 mm The support material 20 is made of polymethacrylate imide foam, with a density 51 Kg / m 3 , having the following characteristics provided by the manufacturer. Dielectric constant at 2.8 GHz and 20 ° C εr2 = 1.07 Tangent of the loss angle tgδ2 = 8.10 -4 Thickness h2 = 3 mm

Les dépôts métalliques 21 et 22 sont réalisés par sérigraphie d'une pâte composée d'un liant organique à base d'éthylcellulose chargée à l'argent comme décrit précédemment. On a les caractéristiques suivantes : Conductivité σ1 = σ3 = 50 mΩ/□ Epaisseur moyenne h1 = h3 = 40 µm Dimensions du plan de masse L1 = W1 = 160 mm Dimensions de l'élément rayonnant L3 = W3 = 64 mm The metal deposits 21 and 22 are produced by screen printing of a paste composed of an organic binder based on ethylcellulose charged with silver as described above. We have the following characteristics: Conductivity σ1 = σ3 = 50 mΩ / □ Average thickness h1 = h3 = 40 µm Dimensions of the ground plane L1 = W1 = 160 mm Dimensions of the radiating element L3 = W3 = 64 mm

Cette antenne est alimentée par une sonde coaxiale 23 localisée sur la médiane de l'élément rayonnant 21 à une distance de 10,25 mm du centre. This antenna is supplied by a coaxial probe 23 located on the median of the radiating element 21 at a distance of 10.25 mm of the Center.

Cette antenne émet dans la bande L autour de 2 GHz. Les caractéristiques radioélectriques de celle-ci ont été mesurées et sont rassemblées dans le tableau suivant : Fréquence de résonance 1,975 GHz Bande passante à R.O.S. < 1,5 2,2 % Gain 7,5 dB This antenna transmits in the L band around 2 GHz. The radio characteristics of this were measured and are collated in the following table: Resonance frequency 1.975 GHz Bandwidth at ROS <1.5 2.2% Gain 7.5 dB

Ces résultats, ainsi que les diagrammes de rayonnement, sont tout à fait comparables à ceux obtenus avec des prototypes de laboratoire réalisés à l'aide de film de cuivre collé.These results, along with the radiation patterns, are quite comparable to those obtained with laboratory prototypes made using glued copper film.

Dans un autre exemple utile à la compréhension de l'invention une antenne à deux éléments rayonnants couplés est réalisée sur un stratifié associant mousse et polymère non expansé. L'antenne se présente comme une antenne bicouche réalisée comme illustré sur les figures 9A et 9B.In another example useful for understanding the invention an antenna with two coupled radiating elements is produced on a laminate combining foam and unexpanded polymer. The antenna is presented as a two-layer antenna produced as illustrated in FIGS. 9A and 9B.

Le dépôt métallique 31 constituant l'élément rayonnant supérieur est réalisée par sérigraphie d'une pâte composée d'un liant organique à base d'éthylcellulose chargé à l'argent comme décrit précédemment :

  • Epaisseur h4 = 40 µm environ
  • Conductivité = 50 mΩ/□
  • L4 = W4 = 74 mm
  • The metal deposit 31 constituting the upper radiating element is produced by screen printing of a paste composed of an organic binder based on ethylcellulose charged with silver as described above:
  • Thickness h4 = about 40 µm
  • Conductivity = 50 mΩ / □
  • L4 = W4 = 74 mm
  • Le matériau support 30 est une mousse d'imide de polyméthacrylate de masse volumique 51 Kg/m3 possédant les caractéristiques suivantes :

  • εr5 = 1.07
  • tgδ5 = 8.10-4
  • h5= 10mm
  • The support material 30 is a polymethacrylate imide foam with a density of 51 Kg / m 3 having the following characteristics:
  • εr5 = 1.07
  • tgδ5 = 8.10 -4
  • h5 = 10mm
  • La couche 32 est une couche de polymère non expansé très mince d'épaisseur h6 = 20 µm et de dimensions 200 x 200 mm.Layer 32 is a layer of highly expanded unexpanded polymer thin with thickness h6 = 20 µm and dimensions 200 x 200 mm.

    La couche 33 est une couche de polypropylène dont les caractéristiques sont les suivantes :

  • εr7 = 2,2
  • Tfδ7 = 10-4
  • h7= 1,6 mm
  • L7 = W7 = 200 mm
  • Layer 33 is a polypropylene layer, the characteristics of which are as follows:
  • εr7 = 2.2
  • Tfδ7 = 10 -4
  • h7 = 1.6 mm
  • L7 = W7 = 200 mm
  • Les dépôts métalliques 34 et 35 constituant respectivement le deuxième élément rayonnant et le plan de masse sont réalisés à l'aide d'un feuillard de cuivre d'épaisseur 20 µm. Leurs dimensions respectives sont les suivantes :

  • L8 = W8 = 64 mm
  • L9 = W9 = 200 mm
  • The metal deposits 34 and 35 respectively constituting the second radiating element and the ground plane are produced using a copper strip 20 μm thick. Their respective dimensions are as follows:
  • L8 = W8 = 64 mm
  • L9 = W9 = 200 mm
  • L'antenne est alimentée sur la diagonale par une sonde 36, au niveau du conducteur inférieur 34, à une distance de 41 mm du centre.The antenna is fed on the diagonal by a probe 36, at level of the lower conductor 34, at a distance of 41 mm from the center.

    Cette antenne émet dans la bande L autour de 1,5 GHz. Ses caractéristiques ont été mesurées et rassemblées dans le tableau suivant : Fréquence de résonance 1,490 - 1,640 GHz Bande passante à R.O.S. < 1,5 11,5 % Gain 9,52 dB Ouverture à 3dB plans E et H 60° This antenna transmits in the L band around 1.5 GHz. Its characteristics have been measured and gathered in the following table: Resonance frequency 1,490 - 1,640 GHz Bandwidth at ROS <1.5 11.5% Gain 9.52 dB Opening to 3dB plans E and H 60 °

    Ce type d'antenne peut être entièrement réalisé avec tous les niveaux conducteurs obtenus à l'aide de pâte à l'argent sérigraphiée.This type of antenna can be fully realized with all conductive levels obtained using screen-printed silver paste.

    Claims (10)

    1. Process for producing a flat-top antenna operating at a frequency of a few GHz and comprising at least one circuit layer, in which, for each circuit layer, a metallization takes place by the direct deposition of a conductive material layer (11) on all or part of at least one surface of an organic material support, defining the conductive portions of said circuit, characterized in that the support is formed prior to said direct deposition by a laminate constituted by a foam layer (10) covered on at least one of its two faces by an unexpanded, organic material layer (17), the deposition of the conductive material layer taking place on the unexpanded, organic material layer and in that the organic material has a dielectric constant below 2.5 and losses below 10-3.
    2. Process according to claim 1, wherein the conductive material is constituted by a conductive paste with an organic binder based on silver-filled ethyl cellulose.
    3. Process according to either of the claims 1 and 2, wherein a transformation operation takes place on the conductive material layer (11) so as to make it adherent to the support and a good conductor.
    4. Process according to one of the claims 1 to 3, wherein the organic material support is previously shaped prior to the selective deposition of the conductive material layer (11).
    5. Process according to one of the claims 1 to 4, wherein to at least one of the faces of the antenna is connected one or more metallized support material layers (11) by intercalating one or more adherent, organic material sheets (13).
    6. Process according to claim 5, wherein each adherent organic material layer is of polypropylene or polypropylene copolymer.
    7. Process according to either of the claims 5 and 6, wherein the juxtapositioning of the layers takes place by hot calendering or pressing.
    8. Process according to one of the claims 5 to 7, wherein electrical connections (15) between conductive planes (11) are produced with the aid of a conductive paste formed from an organic binder based on silver-filled ethyl cellulose.
    9. Process according to one of the claims 1 to 8, wherein deposition takes place of a radome (16), formed from an organic foam, polypropylene, polypropylene copolymer or protecting lacquer layer adhering to one of the outer faces of the antenna.
    10. Process according to one of the claims 1 to 9, characterized in that the foam is a polymethacrylate imide foam.
    EP94402408A 1993-10-28 1994-10-26 Method for manufacturing a planar antenna Expired - Lifetime EP0651458B1 (en)

    Applications Claiming Priority (2)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    FR9312872A FR2711845B1 (en) 1993-10-28 1993-10-28 Planar antenna and method for producing such an antenna.
    FR9312872 1993-10-28

    Publications (2)

    Publication Number Publication Date
    EP0651458A1 EP0651458A1 (en) 1995-05-03
    EP0651458B1 true EP0651458B1 (en) 2003-01-02

    Family

    ID=9452308

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP94402408A Expired - Lifetime EP0651458B1 (en) 1993-10-28 1994-10-26 Method for manufacturing a planar antenna

    Country Status (4)

    Country Link
    EP (1) EP0651458B1 (en)
    JP (1) JPH07183722A (en)
    DE (1) DE69431942T2 (en)
    FR (1) FR2711845B1 (en)

    Families Citing this family (8)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE19614362C1 (en) * 1996-04-11 1997-07-31 Siemens Ag Antenna, esp. for vehicle theft protection system
    WO1998013896A1 (en) * 1996-09-23 1998-04-02 Lutz Rothe Mobile radiotelephony planar antenna
    FR2780319B1 (en) * 1998-06-24 2001-07-27 Univ Rennes FOAM COATING PROCESS FOR THE MANUFACTURE OF ANTENNA ELEMENTS
    CN1568561A (en) * 2001-10-26 2005-01-19 优尼特克公司 Coating applied antenna and method of making same
    US6947008B2 (en) 2003-01-31 2005-09-20 Ems Technologies, Inc. Conformable layered antenna array
    CN101212080B (en) * 2006-12-28 2012-01-04 阎跃军 Organic dielectric antenna and method for producing the antenna
    BR112020018429A2 (en) * 2018-03-16 2020-12-29 AGC Inc. ANTENNA UNIT, WINDOW GLASS FIXED TO THE ANTENNA UNIT AND CORRESPONDENCE BODY
    US20210151869A1 (en) * 2019-11-15 2021-05-20 Hughes Network Systems, Llc Low cost, low loss material for microwave or antenna printed circuit board

    Citations (9)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4383363A (en) * 1977-09-01 1983-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Method of making a through-hole connector
    US4496475A (en) * 1980-09-15 1985-01-29 Potters Industries, Inc. Conductive paste, electroconductive body and fabrication of same
    US4546357A (en) * 1983-04-11 1985-10-08 The Singer Company Furniture antenna system
    US4897151A (en) * 1988-07-27 1990-01-30 General Dynamics Corp., Pomona Division Method for fabricating a dichroic parabolic lens reflector
    EP0357006A1 (en) * 1988-08-29 1990-03-07 Cytec Technology Corp. Structures exhibitting improved transmission of ultrahigh frequency electromagnetic radiation and structural materials which allow their construction
    US4937585A (en) * 1987-09-09 1990-06-26 Phasar Corporation Microwave circuit module, such as an antenna, and method of making same
    EP0402546A2 (en) * 1989-06-14 1990-12-19 Poly-Flex Circuits, Inc. Printed circuit board
    US5137985A (en) * 1989-09-22 1992-08-11 Hoechst Celanese Corp. Miscible blends of polybenzimidazoles and polyamide-imides having fluorine-containing linking groups and process for preparation of the blends
    WO1993009577A1 (en) * 1991-11-08 1993-05-13 Calling Communications Corporation Terrestrial antennas for satellite communication system

    Family Cites Families (11)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    AU2501671A (en) * 1970-02-13 1972-08-10 Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Microwave circuit device
    US4218682A (en) * 1979-06-22 1980-08-19 Nasa Multiple band circularly polarized microstrip antenna
    GB2131232B (en) * 1982-09-27 1986-05-08 Rogers Corp Microstrip antenna and method of manufacture thereof
    FR2557497B1 (en) * 1983-12-29 1986-07-11 Demeure Loic METALIZED POLYPROPYLENE SUPPORT AND PROCESS FOR PRODUCING THE SAME
    US4685210A (en) * 1985-03-13 1987-08-11 The Boeing Company Multi-layer circuit board bonding method utilizing noble metal coated surfaces
    DE3616723A1 (en) * 1986-05-17 1987-11-19 Philips Patentverwaltung MICROWAVE BLOCK
    DE3750205T2 (en) * 1986-08-29 1994-12-08 Hitachi Chemical Co Ltd High frequency circuit substrate and method of manufacturing the same.
    JPS6386320A (en) * 1986-09-30 1988-04-16 住友ベークライト株式会社 Double-side metal lined dielectric substrate for planar antenna
    DE3738513A1 (en) * 1987-11-13 1989-06-01 Dornier System Gmbh MICROSTRIP LADDER AERIAL
    FR2647599B1 (en) * 1989-05-24 1991-11-29 Alcatel Espace CIRCUIT REALIZATION STRUCTURE AND COMPONENTS APPLIED TO MICROWAVE
    FR2665324B1 (en) * 1990-07-27 1996-08-14 Thomson Csf METHOD FOR MANUFACTURING PRINTED CIRCUIT AND CIRCUIT OBTAINED BY THIS PROCESS.

    Patent Citations (9)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4383363A (en) * 1977-09-01 1983-05-17 Sharp Kabushiki Kaisha Method of making a through-hole connector
    US4496475A (en) * 1980-09-15 1985-01-29 Potters Industries, Inc. Conductive paste, electroconductive body and fabrication of same
    US4546357A (en) * 1983-04-11 1985-10-08 The Singer Company Furniture antenna system
    US4937585A (en) * 1987-09-09 1990-06-26 Phasar Corporation Microwave circuit module, such as an antenna, and method of making same
    US4897151A (en) * 1988-07-27 1990-01-30 General Dynamics Corp., Pomona Division Method for fabricating a dichroic parabolic lens reflector
    EP0357006A1 (en) * 1988-08-29 1990-03-07 Cytec Technology Corp. Structures exhibitting improved transmission of ultrahigh frequency electromagnetic radiation and structural materials which allow their construction
    EP0402546A2 (en) * 1989-06-14 1990-12-19 Poly-Flex Circuits, Inc. Printed circuit board
    US5137985A (en) * 1989-09-22 1992-08-11 Hoechst Celanese Corp. Miscible blends of polybenzimidazoles and polyamide-imides having fluorine-containing linking groups and process for preparation of the blends
    WO1993009577A1 (en) * 1991-11-08 1993-05-13 Calling Communications Corporation Terrestrial antennas for satellite communication system

    Non-Patent Citations (2)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Title
    FOOKS ET AL.: "Microwave Engineering using microstrip circuits", 1990, PRENTICE HALL, AUSTRALIA, PAGE 78 *
    JOHNSON ET AL: "Antenna Engineering Handbook", 1984, MCGRAW-HILL, NEW YORK, PAGES 46-4,46-5 *

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE69431942D1 (en) 2003-02-06
    FR2711845A1 (en) 1995-05-05
    EP0651458A1 (en) 1995-05-03
    DE69431942T2 (en) 2003-11-13
    FR2711845B1 (en) 1995-11-24
    JPH07183722A (en) 1995-07-21

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    Nafe et al. Gain-enhanced on-chip folded dipole antenna utilizing artificial magnetic conductor at 94 GHz
    EP0243289B1 (en) Plate antenna with two crossed polarizations
    EP0399524B1 (en) Structure for the realisation of circuits and components, applied to microwave frequencies
    EP0800210B1 (en) Compact microwave module
    EP0308334B1 (en) Composite magnetic material and process for its production
    EP0783189A1 (en) Microwave planar antenna array for communicating with geostationary television satellites
    US10950929B2 (en) Foam radiator
    FR2668305A1 (en) DEVICE FOR SUPPLYING A RADIANT ELEMENT OPERATING IN DOUBLE POLARIZATION.
    EP3540853B1 (en) Antenna with broadband transmitter network
    EP1042845B1 (en) Antenna
    EP0651458B1 (en) Method for manufacturing a planar antenna
    Khan et al. A W-band EBG-backed double-rhomboid bowtie-slot on-chip antenna
    CN107732450A (en) Multilayer for mobile digital TV gradually variant Fractal gap graphene antenna
    EP3529852B1 (en) Multilayer waveguide comprising at least one device for transition between the layers of this multilayer waveguide
    EP2432072B1 (en) Wideband balun on a multilayer circuit for a network antenna
    Saenz et al. Highly efficient dipole antenna with planar meta-surface
    CA1294861C (en) Polypropyline holder made of various metallic coatings and manufacturing process thereof
    Coquet et al. Multi‐layer microstrip antennas on quartz substrates: Technological considerations and performances at 60 GHz
    Zhang et al. Additive manufacturing for high performance antennas and RF components
    Kaabal et al. Array antenna design with dual resonators 1D-EBG for enhancement of directivity and radiation bandwidth
    Zhang et al. Enabling additive manufacturing for microwave and mm-wave components fabrication
    WO2023171427A1 (en) Radio wave reflector
    FR2665324A1 (en) Method of manufacturing a printed circuit and circuit obtained by this method
    EP0557176B1 (en) Feeding device for a plate antenna with two crossed polarizations and array equipped with such a device
    Baron et al. Polymer micro-actuator for frequency agile patch antenna

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): DE GB

    17P Request for examination filed

    Effective date: 19951004

    17Q First examination report despatched

    Effective date: 19980213

    111L Licence recorded

    Free format text: 20001013 0100 RADIALL, SOCIETE ANONYME

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    RTI1 Title (correction)

    Free format text: METHOD FOR MANUFACTURING A PLANAR ANTENNA

    RTI1 Title (correction)

    Free format text: METHOD FOR MANUFACTURING A PLANAR ANTENNA

    GRAH Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOS IGRA

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: FRANCE TELECOM

    GRAA (expected) grant

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: B1

    Designated state(s): DE GB

    REG Reference to a national code

    Ref country code: GB

    Ref legal event code: FG4D

    Free format text: 20030102:NOT ENGLISH

    REF Corresponds to:

    Ref document number: 69431942

    Country of ref document: DE

    Date of ref document: 20030206

    Kind code of ref document: P

    GBT Gb: translation of ep patent filed (gb section 77(6)(a)/1977)

    Effective date: 20030403

    PLBE No opposition filed within time limit

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009261

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: NO OPPOSITION FILED WITHIN TIME LIMIT

    26N No opposition filed

    Effective date: 20031003

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Payment date: 20100928

    Year of fee payment: 17

    PGFP Annual fee paid to national office [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Payment date: 20100930

    Year of fee payment: 17

    GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

    Effective date: 20111026

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: DE

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20120501

    REG Reference to a national code

    Ref country code: DE

    Ref legal event code: R119

    Ref document number: 69431942

    Country of ref document: DE

    Effective date: 20120501

    PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

    Ref country code: GB

    Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

    Effective date: 20111026