JP2979736B2 - 誘電体アンテナ用複合材料 - Google Patents
誘電体アンテナ用複合材料Info
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- JP2979736B2 JP2979736B2 JP3157109A JP15710991A JP2979736B2 JP 2979736 B2 JP2979736 B2 JP 2979736B2 JP 3157109 A JP3157109 A JP 3157109A JP 15710991 A JP15710991 A JP 15710991A JP 2979736 B2 JP2979736 B2 JP 2979736B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、誘電体アンテナ用複
合材料に関するもので、特に、射出成形可能な高分子複
合誘電体材料に関するものである。
合材料に関するもので、特に、射出成形可能な高分子複
合誘電体材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】誘電体アンテナ用材料として、高誘電体
セラミックと高分子材料との複合材料が用いられてい
る。このような複合材料は、射出成形が可能であり、こ
れによって、種々の形状の誘電体アンテナが製造されて
いる。
セラミックと高分子材料との複合材料が用いられてい
る。このような複合材料は、射出成形が可能であり、こ
れによって、種々の形状の誘電体アンテナが製造されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】高周波帯において、ア
ンテナ利得の減少を少なくするためには、複合材料のＱ
値（１／ｔａｎδ）を高くする必要があるが、そのため
には、高誘電体セラミックとして、Ｑ値の高いものを用
いるとともに、高分子材料としても、同じくＱ値の高い
ものを用いなければならない。ここで、Ｑ値の高い高分
子材料としては、現在、ポリエチレン、ポリスチレン、
ポリプロピレン、１−メチルペンテンポリマー、ポリテ
トラフルオロエチレン等があり、これらのどれかを用い
て一定の比誘電率（εr ）の複合材料を作ると、その機
械的特性は使用する高分子材料により一定となる。しか
しながら、要求される機械的特性は、得ようとする誘電
体アンテナの形状によって異なるため、誘電体アンテナ
用複合材料にとっては、種々の異なる機械的特性の要求
に対応できることが望まれる。
ンテナ利得の減少を少なくするためには、複合材料のＱ
値（１／ｔａｎδ）を高くする必要があるが、そのため
には、高誘電体セラミックとして、Ｑ値の高いものを用
いるとともに、高分子材料としても、同じくＱ値の高い
ものを用いなければならない。ここで、Ｑ値の高い高分
子材料としては、現在、ポリエチレン、ポリスチレン、
ポリプロピレン、１−メチルペンテンポリマー、ポリテ
トラフルオロエチレン等があり、これらのどれかを用い
て一定の比誘電率（εr ）の複合材料を作ると、その機
械的特性は使用する高分子材料により一定となる。しか
しながら、要求される機械的特性は、得ようとする誘電
体アンテナの形状によって異なるため、誘電体アンテナ
用複合材料にとっては、種々の異なる機械的特性の要求
に対応できることが望まれる。
【０００４】高誘電体セラミックの粒径を変更したり、
異なるεr の高誘電体セラミック用い、複合材料の成分
比を変更して、機械的特性を変えることは可能である
が、ε r を一定範囲内に保ちながら機械的特性を任意に
調整することはできない。
異なるεr の高誘電体セラミック用い、複合材料の成分
比を変更して、機械的特性を変えることは可能である
が、ε r を一定範囲内に保ちながら機械的特性を任意に
調整することはできない。
【０００５】また、ガラス繊維等の補強材の添加によっ
て、機械的特性を変えることも可能てあるが、通常、こ
れらの補強材の高周波帯でのＱ値は低く、その結果、添
加により、複合材料のＱ値が低下する。また、添加によ
って、εr も変化し、その上、他の物性（成形性等）も
変わってしまう。
て、機械的特性を変えることも可能てあるが、通常、こ
れらの補強材の高周波帯でのＱ値は低く、その結果、添
加により、複合材料のＱ値が低下する。また、添加によ
って、εr も変化し、その上、他の物性（成形性等）も
変わってしまう。
【０００６】このようなことから、様々な形状の誘電体
アンテナが成形により得られるものの、その機械的特性
の点での対応が不十分であるのが現状である。
アンテナが成形により得られるものの、その機械的特性
の点での対応が不十分であるのが現状である。
【０００７】それゆえに、この発明の目的は、種々の異
なる機械的特性を与えることが可能な誘電体アンテナ用
複合材料を提供しようとすることである。
なる機械的特性を与えることが可能な誘電体アンテナ用
複合材料を提供しようとすることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明は、高周波帯に
おいてＱ≧１０００の高誘電体セラミック粉３〜７０容
量％、および機械的特性が互いに異なり、高周波帯にお
いてＱ≧１０００の２種類以上の熱可塑性樹脂からなる
ブレンド系マトリックス樹脂９７〜３０容量％を混合し
た、誘電体アンテナ用複合材料である。
おいてＱ≧１０００の高誘電体セラミック粉３〜７０容
量％、および機械的特性が互いに異なり、高周波帯にお
いてＱ≧１０００の２種類以上の熱可塑性樹脂からなる
ブレンド系マトリックス樹脂９７〜３０容量％を混合し
た、誘電体アンテナ用複合材料である。
【０００９】上記ブレンド系マトリックス樹脂を構成す
る個々の熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリプロピレン、１−メチルペンテ
ンポリマー、ポリテトラフルオロエチレン等のような高
周波帯においてＱ≧１０００の熱可塑性樹脂から選ばれ
る。
る個々の熱可塑性樹脂としては、たとえば、ポリエチレ
ン、ポリスチレン、ポリプロピレン、１−メチルペンテ
ンポリマー、ポリテトラフルオロエチレン等のような高
周波帯においてＱ≧１０００の熱可塑性樹脂から選ばれ
る。
【００１０】また、上記ブレンド系マトリックス樹脂を
構成する２種類以上の熱可塑性樹脂の各々は、好ましく
は５容量％以上含むようにされる。
構成する２種類以上の熱可塑性樹脂の各々は、好ましく
は５容量％以上含むようにされる。
【００１１】
【発明の作用および効果】この発明によれば、高誘電体
セラミック粉の配合比率を一定に保ち、一定のε r およ
びＱ値を与えながら、ブレンド系マトリックス樹脂を構
成する２種類以上の熱可塑性樹脂の混合比率を変えるこ
とにより、複合材料の機械的特性を一定の範囲内で任意
に調整することができる。したがって、誘電体アンテナ
の種々の異なる形状に対応して最適な機械的特性を与え
る得る複合材料を提供することができる。
セラミック粉の配合比率を一定に保ち、一定のε r およ
びＱ値を与えながら、ブレンド系マトリックス樹脂を構
成する２種類以上の熱可塑性樹脂の混合比率を変えるこ
とにより、複合材料の機械的特性を一定の範囲内で任意
に調整することができる。したがって、誘電体アンテナ
の種々の異なる形状に対応して最適な機械的特性を与え
る得る複合材料を提供することができる。
【００１２】たとえば、誘電体レンズアンテナは、大型
でレンズ形状の不均一な肉厚を有し、かつそれ自体が筐
体の形状をなしている。このような誘電体レンズアンテ
ナを成形により作製する場合、従来の複合材料では、そ
の機械的特性が画一的であるため、誘電体特性を満足し
ても、機械的特性が不十分な場合があり、クラック等が
発生することがある。これに対して、この発明によれ
ば、一定の誘電体特性を維持した上で、機械的特性を一
定の範囲において任意に調整できるので、上述のクラッ
ク等の発生に対して有効な対応をとることができる。
でレンズ形状の不均一な肉厚を有し、かつそれ自体が筐
体の形状をなしている。このような誘電体レンズアンテ
ナを成形により作製する場合、従来の複合材料では、そ
の機械的特性が画一的であるため、誘電体特性を満足し
ても、機械的特性が不十分な場合があり、クラック等が
発生することがある。これに対して、この発明によれ
ば、一定の誘電体特性を維持した上で、機械的特性を一
定の範囲において任意に調整できるので、上述のクラッ
ク等の発生に対して有効な対応をとることができる。
【００１３】
実施例１ 熱可塑性樹脂として、ポリプロピレン（ＰＰ）およびポ
リスチレン（ＰＳ）を用い、これらを混合してブレンド
系マトリックス樹脂とし、他方、高誘電体セラミック粉
として、平均粒径（Ｄ50）５μｍのＣａＴｉＯ3 粉末を
用いて、複合誘電体材料を作製した。この複合材料にお
いて、ブレンド系マトリックス樹脂および高誘電体セラ
ミック粉は、それぞれ、６０容量％および４０容量％含
有させた。また、ブレンド系マトリックス樹脂におい
て、ＰＰおよびＰＳを、それぞれ、表１に示す各比率で
含有させた。
リスチレン（ＰＳ）を用い、これらを混合してブレンド
系マトリックス樹脂とし、他方、高誘電体セラミック粉
として、平均粒径（Ｄ50）５μｍのＣａＴｉＯ3 粉末を
用いて、複合誘電体材料を作製した。この複合材料にお
いて、ブレンド系マトリックス樹脂および高誘電体セラ
ミック粉は、それぞれ、６０容量％および４０容量％含
有させた。また、ブレンド系マトリックス樹脂におい
て、ＰＰおよびＰＳを、それぞれ、表１に示す各比率で
含有させた。
【００１４】
【表１】
【００１５】得られた複合材料の高周波帯（１２ＧＨ
ｚ）での誘電体特性として、εr およびＱ、ならびに、
機械的特性として、曲げ強度および曲げ弾性率を測定し
た。その結果が表１に示されている。
ｚ）での誘電体特性として、εr およびＱ、ならびに、
機械的特性として、曲げ強度および曲げ弾性率を測定し
た。その結果が表１に示されている。
【００１６】表１からわかるように、高周波帯におい
て、εr ＝１２、Ｑ＝１０００とそれぞれ一定に保ちな
がら、機械的特性に関して、それぞれ、曲げ強度が２．
２〜４．０Ｋｇｆ／ｍｍ2 、曲げ弾性率が５００〜１１
００Ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲で調節できる複合材料が得ら
れた。
て、εr ＝１２、Ｑ＝１０００とそれぞれ一定に保ちな
がら、機械的特性に関して、それぞれ、曲げ強度が２．
２〜４．０Ｋｇｆ／ｍｍ2 、曲げ弾性率が５００〜１１
００Ｋｇｆ／ｍｍ2 の範囲で調節できる複合材料が得ら
れた。
【００１７】なお、この実施例に付随して、次のことが
わかった。すなわち、ブレンド系マトリックス樹脂を構
成するいずれかの熱可塑性樹脂の混合比率か５容量％未
満では、ブレンドの効果が現われず、ブレンドによって
も機械的特性に変化が認められなかった。また、高誘電
体セラミック粉の添加量に関して、３容量％未満では、
誘電率に及ぼす効果が少なく、７０容量％を超えると、
複合材料として混練および成形が不可能であった。ま
た、ブレンド系マトリックス樹脂を構成する熱可塑性樹
脂のＱ値が１０００未満であると、高周波帯において誘
電体損失が大きく、アンテナ利得が低下した。
わかった。すなわち、ブレンド系マトリックス樹脂を構
成するいずれかの熱可塑性樹脂の混合比率か５容量％未
満では、ブレンドの効果が現われず、ブレンドによって
も機械的特性に変化が認められなかった。また、高誘電
体セラミック粉の添加量に関して、３容量％未満では、
誘電率に及ぼす効果が少なく、７０容量％を超えると、
複合材料として混練および成形が不可能であった。ま
た、ブレンド系マトリックス樹脂を構成する熱可塑性樹
脂のＱ値が１０００未満であると、高周波帯において誘
電体損失が大きく、アンテナ利得が低下した。
【００１８】また、高誘電体セラミックとしては、Ｃａ
ＴｉＯ3 のほか、ＢａＴｉＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｒＴｉＯ
3 、ＣｏＴｉＯ3 、ＺｎＴｉＯ3 、ＭｇＴｉＯ3 などを
用いることができる。
ＴｉＯ3 のほか、ＢａＴｉＯ3 、ＴｉＯ2 、ＳｒＴｉＯ
3 、ＣｏＴｉＯ3 、ＺｎＴｉＯ3 、ＭｇＴｉＯ3 などを
用いることができる。
【００１９】実施例２ 実施例１におけるブレンド系マトリックス樹脂を構成す
る熱可塑性樹脂として、ポリスチレン（ＰＳ）および１
−メチルペンテンポリマーを用いたことを除いて、実施
例１と同様にして複合誘電体材料を作製した。
る熱可塑性樹脂として、ポリスチレン（ＰＳ）および１
−メチルペンテンポリマーを用いたことを除いて、実施
例１と同様にして複合誘電体材料を作製した。
【００２０】
【表２】
【００２１】得られた複合材料の各特性を実施例１と同
様の方法により測定し、その結果を表２に示した。表２
からわかるように、曲げ強度が１．５〜４．０Ｋｇｆ／
ｍｍ 2 、曲げ弾性率が４５０〜１１００Ｋｇｆ／ｍｍ2
の範囲で調節可能な複合材料が得られた。
様の方法により測定し、その結果を表２に示した。表２
からわかるように、曲げ強度が１．５〜４．０Ｋｇｆ／
ｍｍ 2 、曲げ弾性率が４５０〜１１００Ｋｇｆ／ｍｍ2
の範囲で調節可能な複合材料が得られた。
【００２２】比較例 以下の表３に示すように、ポリプロピレン（ＰＰ）、ガ
ラス繊維（ＧＦ）および実施例１で用いたＣａＴｉＯ3
を複合した系について、実施例１と同様の方法により、
誘電体特性および機械的特性を測定した。
ラス繊維（ＧＦ）および実施例１で用いたＣａＴｉＯ3
を複合した系について、実施例１と同様の方法により、
誘電体特性および機械的特性を測定した。
【００２３】
【表３】
【００２４】表３からわかるように、ＧＦを添加した系
については、曲げ強度および曲げ弾性率をそれぞれ高く
することができるが、Ｑ値の低下およびεrの増加が見
られた。
については、曲げ強度および曲げ弾性率をそれぞれ高く
することができるが、Ｑ値の低下およびεrの増加が見
られた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川端 一也 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 山田 秀章 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 中村 文宣 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平１−296506（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−161461（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−86320（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C08L 1/00 - 101/14 H01B 3/00 - 3/44 H01Q 13/00 - 13/24 H01Q 15/08
Claims (1)
- 【請求項１】 高周波帯においてＱ≧１０００の高誘電
体セラミック粉３〜７０容量％、および機械的特性が互
いに異なり、高周波帯においてＱ≧１０００の２種類以
上の熱可塑性樹脂からなるブレンド系マトリックス樹脂
９７〜３０容量％を混合した、誘電体アンテナ用複合材
料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157109A JP2979736B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 誘電体アンテナ用複合材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3157109A JP2979736B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 誘電体アンテナ用複合材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH051229A JPH051229A (ja) | 1993-01-08 |
| JP2979736B2 true JP2979736B2 (ja) | 1999-11-15 |
Family
ID=15642429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3157109A Expired - Lifetime JP2979736B2 (ja) | 1991-06-27 | 1991-06-27 | 誘電体アンテナ用複合材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2979736B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7088309B2 (en) | 2001-07-04 | 2006-08-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Lens antenna |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5962122A (en) * | 1995-11-28 | 1999-10-05 | Hoechst Celanese Corporation | Liquid crystalline polymer composites having high dielectric constant |
| US6337609B1 (en) * | 1997-07-17 | 2002-01-08 | Tdk Corporation | Delay compensation device, delay line component and manufacturing method of the delay line component |
| GB2337756B (en) * | 1998-05-29 | 2002-08-28 | Nokia Mobile Phones Ltd | Composite injection mouldable material |
| EP1091915B1 (en) | 1998-05-29 | 2004-09-29 | Nokia Corporation | Composite injection mouldable material |
| GB201911135D0 (en) * | 2019-08-05 | 2019-09-18 | Qinetiq Ltd | Materials and methods |
-
1991
- 1991-06-27 JP JP3157109A patent/JP2979736B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7088309B2 (en) | 2001-07-04 | 2006-08-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Lens antenna |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH051229A (ja) | 1993-01-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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