JP2003534686A - 導波器チヤンネルを製造する方法 - Google Patents
導波器チヤンネルを製造する方法Info
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Abstract
Description
らに詳細に言えば、本発明は相互にまたは相互の側面において密接に配置された
導波器チヤンネルを製造する方法、およびさらにマイクロ波に対して減衰作用を
行う素子を製造する方法に関する。
アンテナでは、アンテナの表面の最も大きな可能な部分は稠密に集積された、す
なわち相互にまたは相互の側面において密接して配置された、開放チヤンネルで
構成されなければならない。その結果、チヤンネルの間の壁は長くなりそして細
くなる。大量生産において現在利用可能である技術を用いて、このように長いチ
ヤンネルを製造することは不可能である。このようなチヤンネルを備えた導波器
アンテナは、例えば公開されている国際特許出願(International
patent application)第WO94/11920号に開示さ
れている。
管として製造されることが多い。高い精密度が要求されるために、その製造には
コストがかかり、したがってこのようなチヤンネルの価格は高い。
低コストで製造する方法を得ることである。
パネルを製造する単純な方法を得ることである。
の後その表面の一部分が金属化されるように導電体材料でボディを被覆すること
ができる。この時、ボディとその適切に選定された金属化された表面の適切な形
状のために、ボディの内部は導電性の金属層の内側表面によって構成される壁表
面を有する導波チヤンネルを形成する。単純な分離したチヤンネルや導波器レン
ズおよびフィルのような異なる導波デバイスを得ることができるように、このボ
ディに適切な幾何学的形状を与えることができる。
坦化する材料でこのボディの表面をまず被覆することが適切である。この表面を
滑らかにする材料は、電磁波の伝搬には大きな影響を与えない材料である。この
材料は永久的であるか、または導電体材料で被覆された後に蒸発するかのいずれ
かであることができる。
製造することができる。ボディの第1の大きな表面に作成された切除部分または
凹部を有する板状のボディを作成することができる。その後、表面多孔度を有す
る透過性のまたは非減衰性の材料に続いて粗い下部表面を有する導電性の表面層
を形成するために、この第1の大きな表面が導電体材料で被覆される。この導電
体材料の内側表面は、ボディの第2の反対側の大きな表面に入射する電磁波が強
く減衰するように作用するような粗さを有する。切除部分または凹部には、それ
らの間に突き出たロッドが形成されるような適切な形状が与えられる。その横断
面の寸法は、表面多孔度を有する材料の中の電磁波の波長の半分よりはいくらか
大きい。粗い下部表面により生ずる減衰効果に加えて、これらのロッドの中に形
成されるチヤンネルの横断面の寸法のために、電磁波はまた妨げられる。
範囲がこれらの実施例に限定されることを意味するものではない。
とができるように電磁波に対する減衰が小さな材料が存在する。このような材料
の1つの例は、0.1 dB/dmよりも小さな減衰係数を有するEPS(発泡
ポリスチレン)である。この材料を用いて、非常に多様な形状を有するボディを
作成することが容易にできる。図1は、電磁波に対して小さな減衰を有するこの
ような材料で作成された導波器アンテナの一部分の立体図である。また、図2a
の部分横断面図をも参照されたい。この導波器アンテナはロッド1で形成される
。ロッド1は、アンテナを相互に1つのユニットを形成するように保持しながら
、例えば平坦な基板3から一方側に突き出ている。ロッド1は、下記で説明され
るように、導電体層で被覆されたそれらの側表面の上にある。ロッドの端部表面
5はこのような被覆体を有していなく、しかしそれとは対照的にロッド1の間に
配置される基板の自由表面部分7の上に導電性の被覆体がある。それにより、ロ
ッドの内部すなわちそれらの内側の領域、導電性の表面層の内部、導波チヤンネ
ル。さらに、ロッド1は導波器アンテナの屈折機能に適合した幾何学的形状を有
し、したがって導波チヤンネルは全体として必要なレンズ機能を与える。したが
って、図に示されているように、これらのロッドは基板3から離れる方向にテー
パを有することができる。
PSおよび発泡ポリウレタンのように同様に発泡したポリマ材料を用いる時、閉
じた鋳型の空洞の中に配置された適当量の発泡していない材料を適切に加熱する
ことによって発泡させて、この材料のボディをまず作成することができる。次に
、このようにして作成されたボディが導電性の塗料で被覆されて導電性の表面層
を作成することができる。けれども、このようにして作成されたボディの材料は
同時に多孔質であることが多く、そしてもしそれらから作成されたボディが導電
性の塗料で直接に被覆されるならば、ボディの表面にある孔9が導電性の塗料で
満たされる。図2bに示されているように、発泡したポリマのボディの中に十分
な距離にまで、これらの孔が延びていることがある。導電体材料で充填されるこ
のような孔を有する表面は粗い表面であり、そしてボディの中を伝搬する電磁波
を減衰させる。その結果は、表面から深く延びている孔を含むボディの場合には
特にそうであるが、ボディの内部は電磁波に対して導波特性がなんら得られなく
、したがってボディの内部の電磁波を強く減衰させる金属壁がボディの内部に存
在するという事実により、このボディの内部は導波器としては作用しない。
のボディは、電磁波を大幅には減衰させるようには作用は効果しなくそして表面
の孔を充填しそしてボディの表面を滑らかにする1個または複数個の非導電性の
ラッカの層でまず被覆される。その後、導電性のラッカが取り付けられ、それに
より特に滑らかな内側表面を有するこのボディの上に、最も外側の完全に滑らか
な層が形成される。この滑らかな内側表面では、非減衰性のラッカの次の下側層
の中にこのラッカが継続する。非導電性のラッカのこの層は、浸すまたは漬ける
方法または非鋳型法によってボディに取り付けることができる。
を滑らかにする非導電性の液体で、ボディをまず被覆することができる。この液
体は導電性のラッカがボディの中に侵入しないように選定することができ、そし
てそれが蒸発するようにまたは導電性のラッカが取り付けられた後に蒸発するよ
うに選定することができる。導電性のラッカとは全く混和しない例えば水は、こ
のような液体に含まれることができる。
型が要求されることが多い。例えば、一方の側面に対して1つの鋳型そして反対
側の側面に対してまた別の鋳型が要求される。図3は、導波器アンテナを示した
図である。図3の導波器アンテナでは、アンテナ側の半分が取り除かれている。
この製造法を用いて、共通のそしてさらに狭い内側部分の中に、隣接する側面を
有するチヤンネルを作成することが可能である。このような場合、図1および図
2において前記で説明したように、導波器チヤンネルの部分に対応するロッド1
の側面および2つのロッドの間の共通の表面7は導電体の材料で被覆されるが、
しかし2つの半分体が相互に結合されるべき表面5は被覆されない。その後、ア
ンテナ側の反対側の側面は相互に結合され、そして最適化された入口側および出
口側を有する連続したチヤンネルが得られる。
には、例えば相互の側面に配置されたロッドから得られそしてT字型の横断面を
有する導波器が示されている。ロッド1は、通常は、指定された応用によって異
なる形状を有する。したがって導波器は、通常に用いられる導波器チヤンネルに
対するような実質的に方形の横断面を有することができ、または電磁波の偏波の
1つだけを指定する導波器レンズ、フィルタおよび平面/円回転のアレイに対す
るような長方形の横断面を有することができる。
ボディをまず作成し、そして次に側表面を導電体材料で被覆するのに加えてこれ
らのボディの端部表面の1つを導電体材料で被覆することによって製造すること
ができる。このことは反射を与え、したがって入射する電磁波はロッドの被覆さ
れていない端部からボディによって形成されるチヤンネルにまず入り、そして反
射し、そして同じチヤンネルから出ていく。
らのボディの2つの対向する側表面だけが導電体の表面層で被覆されるならば、
単一の偏波を有する電磁波を指定し平行板で形成さるレンズまたはフィルタを得
ることができる。
機能が用いられるべきである最大の波長の半分よりも大きな寸法の横断面を有し
なければならない。
できる。例えば均一な長方形の横断面を有する単純に真直ぐなボディがまず作成
される。このボディが要求された形状に曲げられ、そして次に例えばエポキシ樹
脂のような非導電性のラッカの1個または複数個の層で被覆され、そして最後に
導電体材料の層で被覆される。ラッカで被覆されるとそして特にポリマ材料で被
覆されると、その結果ボディはその形状を永久的に保持するであろう。
させる性質は、減衰作用のある表面パネルを製造するために用いることができる
。このようなパネルの1つの例が図5に示されている。図5に示されているパネ
ルは、相互の側面に配置されそしてその他の点では平坦なボディの大きな表面の
1つの中に形成された円錐の形状またはピラミッドの形状の複数個の凹部を有す
る。したがって、これらの凹部は導電性の塗料で直接に被覆される。このパネル
は、適切な形状の凹部に対してそしてもしパネルの表面の孔の中にラッカが十分
に浸透するならば、実質的に平坦であることができそして導電体の層で被覆され
ていないパネルの反対側の大きな表面に入射する電磁波を減衰させるように動作
する。もし閉じたスペースがこのようなパネルですなわちこのスペースの内側に
向かうパネルの平坦な表面で覆われるならば、可能な電磁波を効率的に減衰させ
るスペースが得られる。前記の説明に従う導波器チヤンネルに対応するパネルの
間に配置された凹部の部分は、通常はどこか例えばそれらの出口にまたはそれら
の中央部分でなければならなく、そしてそれらの減衰機能が用いられるべきであ
る最大の波長の半分よりも大きな寸法の横断面を有しなければならない。
応する横断面の拡大図。
Claims (16)
- 【請求項1】 電磁波を実質的に透過しおよび/または電磁波を大幅には減
衰させない材料でボディが作成されることと前記ボディが導波チヤンネルの形状
に対応する形状を有することと前記ボディの外側表面が導電体材料で被覆される
こととを特徴とする、電磁波特にマイクロ波に対する導波器チヤンネルを製造す
る方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の方法において、電磁波を実質的に透過しおよ
び/または電磁波を大幅には減衰させない非導電性のラッカ(lacquer)
または塗料の少なくとも1つの層で前記ボディがまず被覆されることと前記ボデ
ィの表面の孔を充填しそして前記ボディの表面が滑らかにされることとその後で
導電体材料での被覆が行われることとを特徴とする方法。 - 【請求項3】 請求項1記載の方法において、前記ボディに対して前記ボデ
ィの表面の孔を充填しそして前記ボディの表面を滑らかにする非導電性の液体の
層をまず取り付けることとその後で導電体材料での被覆を行うことと前記導電体
材料が前記ボディの中に浸透しないようにおよび前記導電体材料での被覆の後蒸
発するように前記液体が選定されることとを特徴とする方法。 - 【請求項4】 請求項1記載の方法において、複数個のボディが相互に配置
された多数個のロッドの形状のボディとして作成されることを特徴とする方法。 - 【請求項5】 請求項1記載の方法において、複数個のボディが基板から突
き出る複数個のロッドの形状のボディが相互に配置されるように作成されること
を特徴とする方法。 - 【請求項6】 請求項1記載の方法において、前記ボディが発泡ポリマ材料
特に発泡ポリスチレンで作成されることを特徴とする方法。 - 【請求項7】 請求項1記載の方法において、前記ボディが表面多孔度を有
するポリマ材料で作成されることを特徴とする方法。 - 【請求項8】 請求項1記載の方法において、非導電性のラッカの前記層が
浸す方法または非鋳型法によってボディに取り付けられることを特徴とする方法
。 - 【請求項9】 請求項1記載の方法において、導波チヤンネルが分離して作
成されることとその後でこれらの前記導波チヤンネルが相互に結合されることと
を特徴とする方法。 - 【請求項10】 請求項1記載の方法において、少なくとも2つの分離した
ボディが作成されそして導電体材料で被覆されることとその後でこれらの前記ボ
ディが相互に結合されることとを特徴とする方法。 - 【請求項11】 請求項1記載の方法において、前記ボディの側表面および
ただ1つの端部表面が反射を与えるために導電体材料で被覆されしたがって入射
する電磁波が前記ボディによって作成されたチヤンネルの中に被覆されていない
端部表面を通してまず透過しそして次に反射しそして同じチヤンネルから外に出
ていくことを特徴とする方法。 - 【請求項12】 請求項1記載の方法において、単一の偏波の電磁波だけを
指定するレンズまたはフィルタを得るために前記ボディの2つの反対側の側表面
だけが導電体材料で被覆されることを特徴とする方法。 - 【請求項13】 電磁波を実質的に透過しおよび/または電磁波を大幅には
減衰させない材料のボディが導波チヤンネルの形状に対応する形状を有しおよび
前記ボディの外側表面が導電体材料の層で被覆されることを特徴とする、電磁波
特にマイクロ波のための導波チヤンネル。 - 【請求項14】 ボディの第1の大きな表面に作成された切除部分または凹
部を含む表面多孔度を有する板状のボディが電磁波を実質的に透過しおよび/ま
たは電磁波を大幅には減衰させない材料で作成されることと前記透過性のおよび
/または非減衰性の材料に続く粗い下部層を有する導電性の表面層を形成するた
めに前記第1の大きな表面が導電体材料で被覆されることとそれにより前記ボデ
ィの第2の反対側の大きな表面に向かって前記ボディに入射する電磁波に対して
前記粗い下部表面が減衰作用を行うこととを特徴とする、電磁波特にマイクロ波
に対して減衰作用を行う構造体を製造する方法。 - 【請求項15】 請求項14記載の方法において、前記板状のボディを作成
する際に前記切除部分または凹部がそれらの間に突き出たロッドが形成されるよ
うな形状を与えその横断面の寸法が表面多孔度を有する材料の中の電磁波の波長
の半分よりもいくらか大きくそれにより前記粗い下部表面により生ずる減衰効果
に加えて前記ロッドによって形成されるチヤンネルの横断面の寸法のために電磁
波が侵入することがまた防止されることを特徴とする方法。 - 【請求項16】 電磁波を実質的に透過しおよび/または電磁波を大幅には
減衰させなくそして表面多孔度を有する材料の板状のボディを有し、前記ボディ
が前記ボディの第1の大きな表面の中に作成された切除部分または凹部を有し、
前記第1の大きな表面が導電体材料の導電性の表面層で被覆され、前記第1の大
きな表面が前記透過性のおよび/または非減衰性の材料に続く下部表面を有し、
前記ボディの表面の孔の中に侵入する導電体材料のために前記下部表面が粗く、
それにより前記ボディの第2の反対側の大きな表面に入射する電磁波に対して前
記粗い下部表面が減衰作用を行うことを特徴とする、電磁波特にマイクロ波に減
衰作用を行う構造体。
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- 2001-05-07 EP EP01930381A patent/EP1297585A1/en not_active Withdrawn
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