JPH01245601A - 高周波回路用基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、衛星放送受信用平面アンテナ等に用いられる
高周波回路用基板に関する。

〔従来の技術〕

衛星放送受信用アンテナとしては、パラボラ型アンテナ
と平面アンテナとがあり、かさばらず、取付も容易であ
ることから、平面アンテナが最近注目されている。

平面アンテナは、プリント基板をエツチングして、アレ
イ状にマイクロストリップ素子を形成したものである。

平面アンテナの利得を上げるためには、ストリップライ
ンを伝わる高周波電流の損失を小さくしなければならな
い。そのために従来は比誘電率と誘電正接の小さい誘電
体で基板を構成することが行われていた。例えば、ガラ
ス繊維や紙のように比誘電率と誘電正接の大きい材料を
使用せず、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイソブチレン、
ポリメチルペベンテンー１等のような材料を絶縁層に用
いている。さらに、特開昭５９−８９００６号公報に絶
縁層を多孔質にしたもの、特開昭５９−１０９３４７号
公報に石英繊維を単独またはガラス繊維に混入したもの
、特開昭５９−１７８００１号公報にハニカム状絶縁層
を備えたものが開示されている。このほか特開昭６０−
］６７３９４号公報には、微小中空球を絶縁層中に混入
したものが開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

これら従来の材料を用いた平面アンテナは、高周波電流
の伝送損失を抑制する点ではそれなりの効果を奏するが
、平面アンテナとしての利得はなお不十分であった。

〔課題を解決するための手段〕

高周波電流の伝送損失は、誘電体損、放射損及び導体損
に分けられる。誘電体損は絶縁層の＋オ料で決まるのに
対して、導体損及び放射損は基板の厚さ、線路の特性イ
ンピーダンスにより異なる。

線路の片面が自由空間に露出しているマイクロストリッ
プラインでは、基板の誘電正接が１×１０−４程度の領
域では誘電体損が殆どＯとなるため、誘電正接の小さい
基板利料を使用すれば誘電体…に関しては殆ど問題ない
。−力比誘電率か２．５以下程度の領域では導体損は小
さいもののその変化は小さく、そのかわり自由空間に放
射される電力が大きくなり、放射損が増大する。マイク
ロストリップアンテナはこの放射損を積極的に利用して
いることに鑑の、基板の絶縁層を比誘電率の異なる誘電
体で構成し、アンテナとしての利得を」二げ、帯域を広
くしようとするものである。

すなわち、基板の絶縁層を、給電線路の直線部分やアン
テナ素子部分３ａは第１図及び第２図に示すように比誘
電率の小さい誘電体１好ましくは比誘電率が１に近い誘
電体で、給電線路の曲がり部分３１〕は第３図及び第４
図に示すように比誘電率の大きい誘電体６でそれぞれ構
成する。

用いる誘電体としては、セラミックス、ボリテＩ・ラフ
ルオロエチレン、ポリエチレン又はポリプロピレンのよ
うなプラス千ツク等があり、それらを多孔体としたもの
でもよい。これらを適宜まぜあわせ、張り合わせて必要
とする比誘電率となるように構成する。異なる誘電率の
誘電体が接する境界部分は第２図及び第４し１に示すよ
うに境界が面にたいして垂直となっていてもよいし、第
５図に示すように階段状又は第６図に示すように斜めに
接していてもよい。誘電体は、予め所定の形状に成形し
、接着剤４ｂにより接地導体となる金属板５に接着する
のが一般的な製造法である。この他、ある比誘電率の誘
電体を前辺って所定の形に配置しておき、その隙間に比
誘電率の昇なる液状樹脂を流し込み硬化させる方法もあ
る。

回路部分は誘電体上に金属箔３を接着剤４ａを介して接
着しておき、これを所定の形状にエツチングして形成す
る。この他、所定の形状にめっきにより回路素子を形成
してもよい。

〔作用〕

給電線路の曲がり部分では放射損の影響が大きい。そこ
で基板の絶縁層に比誘電率の大きい誘電体６を用いて、
放射）員を小さくする。給電線路の直線部分では、絶縁
層に比誘電率の小さい誘電体を用いて導体損を小さくし
、またアンテナ素子部分では、絶縁層に比誘電率の小さ
い誘電体１を用いて放射を大きくする。従って、全体と
して見れば、利得を上げ、広帯域のアンテナとすること
ができる。

〔実施例〕

アンテナ素子３ａに対応する部分の誘電体１を比誘電率
１．５のポリエチレンフオーム、給電線路の曲がり部分
３ｂに対応する部分の誘電体３ｂを比誘電率２３のポリ
エチレンシート、その他の誘電体２に比誘電率１．８の
ポリエチレンフオームを用いて、２５Ｇ素子の２点給電
型円型バッチマイク［Ｊストリップアンテナへを製作し
た。なお接着剤４ａ及び４ｂとしてはポリオレフィン系
の接着フィルムを用いた。

比較のため、誘電体全部に比誘電率１．８のポリエチレ
ンフオームを用いて同様なマイクロストリップアンテナ
Ｂを製作した。この２種類のマイクロストリップアンテ
ナについて特性を測定した。

その結果を次の表に示す。

イ１し、アンテナ設計上、パンチの共振周波数やライン
の特性インピーダンスを同一にするため、パッチの径や
ライン幅はＡとＢとで若干界なっている。

この結果から、アンテナＡはアンテナＢよりも利得及び
帯域幅が向」ニジていることがわかる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、異なる比誘電率の誘電体を組み合わせ
て用いることにより、利得を向上でき、や帯域幅を広く
することができる。この他、線路の下の部分の誘電体の
比誘電率を変えることにより線路の幅をかえすに特性イ
ンピーダンスを変えることができ、回路設計の自由度が
高くなった。

用できることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の一実施例を示し、第１図はマイ
クロストリップアンテナのアンテナ素子部分の平面図、
第２図は第１図のｎ−ｎ線断面図、第３図はマイクロス
Ｉ・リップアンテナの給電線路の曲がり部分の平面図、
第４図は第２図のＩＶ−ＴＶ線断面図、第５図及び第６
図は第２図の■〜■線断面の他の例を示す図面である。 符号の説明 １　誘電体（比誘電率が小さい） ２　誘電体（比誘電率が大きい） ３ａ　アンテナ素子部分 ３ｂ　給電線路の曲がり部分 ６　誘電体（比誘電率が中間） 代理人　弁理士　廣　瀬　　　章 旧 ト

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．誘電体層が比誘電率の異なる２種以上の誘電体から
   なり、該誘電体層の厚さ方向の比誘電率を面内において
   異ならしめたことを特徴とする高周波回路用基板。
2. ２．電磁界放射を必要とする部位の比誘電率を大きく、
   電磁界放射を抑制したい部位の比誘電率を小さくしたこ
   とを特徴とする請求項１記載の高周波回路用基板。