JP3874279B2 - 導波管スロットアンテナ - Google Patents
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Description
さらに、高い周波数においても損失の少ない誘電体材料が開発された後に、誘電体基板を利用したマイクロストリップパッチアレイアンテナが実用化され小型のアンテナが製作され使用されている。
このような誘電体物質を使用せずに一般的な導波管にスロット状の孔を設けて使用される導波管スロットアンテナは、誘電体物質を使用する平面アンテナより歴史は古いものの、大きさ、重さ、製作過程の精度及び作業の難しさ等のため、誘電体物質を利用した平面アンテナに先を越されている。
特に、導波管スロットアンテナは誘電体物質を利用した平面アンテナよりも、設計が難しくグレーティングロブ特性が現れやすく、高利得のアンテナ製作に問題点があった。
さらに、組立て型の導体板を利用してアンテナを製作することにより、製作が容易で小形化が可能で、設置及び携帯が簡単でアンテナの設置費用が節減できる効果をもたらす。アンテナの重さを顕著に減らすことができることから、アンテナの取扱及び設置が容易で、精密加工を要するアンテナに対して、合成樹脂材質を使用するので多数の用途に適合し、精度の優れた製品の製作が可能である。さらに、金型を利用してプラスチック射出成型することにより大量のアンテナを量産することができ、既存のアンテナを生産するコストよりはるかに生産コストの節減ができる効果を奏する。
図1は、本発明による導波管スロットアンテナの構成を示した分解斜視図であり、図2aは、本発明による図1の上層導体板を示す平面図であり、図2bは、本発明による図1の上層導体板を示す正面図。図2cは本発明による図1の上層導体板を示す断面図である。さらに、図3aは、本発明による図1の中層導体板を示す平面図であり、図3bは、本発明による図1の中層導体板を示す正面図、図3cは、本発明による図1の中層導体板を示す断面図である。さらに、図4aは、本発明による図1の下層導体板を示す平面図であり、図4bは、本発明による図1の下層導体板を示す正面図、図4cは、本発明による図1の下層導体板を示す断面図である。
さらに、前記下層導体板(130)の放射導波管(131)の内部に信号の方向を変えるための多段突出部(134)が形成される。この際、多段突出部134は、損失を最大限に低減するように一体で形成される。
前記中層導体板(120)には、前記上層導体板(110)を通じて受信される周波数信号がスムーズに伝送できるように、複数の放射孔(121)と第2導波管(122)と第2給電路(123)と第2分配路(124)が相互連通して形成される。
さらに、前記上層導体板(110)の下部には前記中層導体板(120)に積層可能に嵌込み段(114)がさらに形成される。
さらに、前記金属導波管スロットアンテナとして相応しいように積層され形成される下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)は合成樹脂材で形成され、前記下層導体板(130)と中層導体板(120)と、上層導体板(110)の外面には周波数信号を受信できるように、伝導性の良い金属性の薄膜コーティング層(Ni,Cu,H2SO4,EX,5H2O,H3BO3,NISO4,6H2O)(112)が形成される。
上層導体板(110)のスロット(112)を通じて外部の周波数信号が印加され、印加された周波数信号はその下面に形成されているキャビティ形式の管(113)に集められ、中層導体板(120)の放射孔(121)を経て前記下層導体板(130)の放射導波管(131)まで連通、伝達される。
さらに、前記の段階を行った後、前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)の素材分析と、化学物性のマッチングを確認する段階(S3)と、前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)が完全に乾燥するように乾燥機に入れ、所定の時間をドライする段階(S4)と、前記乾燥機を通じて硬化された下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)の結晶化を増加させ、結晶化の度合いを高めるために、アニーリング処理(使用化学成分:CP正面体,H2SO4)の後、その面を均等にするため、エッチング(使用成分:CrO3,H2SO4,Cr+3)する段階(S5)と、前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)の面を均等にエッチングした状態で、その面をクリーニングと乾燥する段階(S6)と、無電解鍍金を用いて前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)の面に、周波数信号を受信できるように、伝導性の優れた金属性物質(化学成分:Ni(YS100A,YS101B,YS102C)を利用して化学鍍金処理した後で、再び電気鍍金(鍍金成分:Cu,H2SO4,CuSO4,5H2O,H3BO3,SB−75,SB−70M,NISO4,EX,6H2O,G1,G2,クロム(chrome))を用いて堆積させる堆積段階(S7)と、前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)に金属性の物質を堆積させた後、所定の時間乾燥機で乾燥させる段階(S8)を行う。
さらに、前記堆積段階(S7)で前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)の面に無電解鍍金を利用して伝導性の優れた金属性の物質を堆積させるか、若しくは前記下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)の面にスプレーを通じて伝導性の優れた金属性の物質を堆積させる。
製作工程についてより詳しく説明すれば、先ず、下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)を形成した金型を製作し、製作された金型に合成樹脂原料を入れ、所定の時間加熱して金型に形成された模様の通り、下層導体板(130)と、中層導体板(120)と、上層導体板(110)を成型する。
111:突起部 112:スロット
113:キャビティ形式の管 114:嵌込み段
115,125,135:薄膜コーティング層 120:中層導体板
121:放射孔 122:第2導波管
123:第2給電路 124:第2分配路
130:下層導体板 131:放射導波管
132:第1導波管 133:第1給電路
134:多段突出部
Claims (10)
- 下面には一側が開放され、中央部に周波数信号を集めて出力するための、一定幅と長さとを有する第1給電路が形成され、前記第1給電路に連通され周波数信号の伝送路になれるように、第1導波管が形成され、前記第1導波管の一側に連結形成され、周波数信号を受信する放射導波管が形成された下層導体板と、
上部より下部に向けて貫通する放射孔が一定間隔をおいて複数個形成され、下面には前記放射孔と前記下層導体板の放射導波管が相互連結されるようにし、第2導波管及び第2給電路を有し、前記下層導体板の上部に積層される中層導体板と、
上部には間隔をおいて突起が形成され、前記突起の一側には一定の間隔をおいて配置され、上部より下部に向けて貫通する複数のスロットが形成され、下面には前記スロットに連通したキャビティ形式の管が一定間隔で複数個形成され、周波数信号を受信できるように前記中層導体板の上部に積層される上層導体板と、
を備え、
前記放射導波管と、前記放射孔と、前記キャビティ形式の管とが相互連通し、前記第1給電路と、前記第2給電路とが対向し、前記第1導波管と、前記第2導波管とが対向するように、前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板が積層されていることを特徴とする導波管スロットアンテナ。 - 請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板は、合成樹脂材で成され金属性薄膜コーティング層(Ni,Cu,H2SO4,EX,5H2O,H3BO3,NISO4,6H2O)が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板は、金属材質で形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記下層導体板の放射導波管の一側には前記中層導体板の放射孔を通じて入り込んだ周波数信号を第1導波管及び第2導波管に損失を与えずに伝達できるように多段突出部がさらに形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板に形成された複数のスロットは4つのグループを形成し、1つのキャビティ形式の管に集められ、集められた周波数信号は、前記中層導体板の放射孔を経て前記下層導体板の放射導波管に伝達できるように積層されて形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板には受信される周波数信号がスムーズに受信できるように、複数の放射孔と第2導波管と第2給電路とが相互連通するように形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記下層導体板には上部面と、周波数信号を集めて出力する給電路と、前記給電路と連係して信号の伝送路となる第1導波管と、前記第1導波管と連係して周波数信号を受信する放射導波管に周波数信号を受信できるように、金属性薄膜コーティング層が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板には上部面と上部面に形成された複数個の放射孔と第2導波管と第2給電路にのみ周波数信号を受信できるように、金属性薄膜コーティング層が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1又は5記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板に形成された第2導波管、第2給電路と前記下層導体板に形成された第1導波管、放射導波管及び多段突出部は、左右対称構造で形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
- 請求項1又は6記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板には前記中層導体板の上部に積層できるように、下部に嵌込み段が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
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