JPH0340601A

JPH0340601A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JPH0340601A
Application number: JP17415989A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tokuda; 浩徳田; Hiroyuki Tanaka; 宏之田中
Original assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Bakelite Co Ltd
Priority date: 1989-07-07
Filing date: 1989-07-07
Publication date: 1991-02-21

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、線路損失の小さいサスペンデット・トリプレ
ート方式の平面アンテナの給ｔｍ路に関するものである
。

（従来の技術）近年、例えば衛星通信や衛星放送などにみられるように
、マイクロ波領域の高周波数を用いた通信技術が盛んで
あり、これにともない、このような高周波数域で、でき
るだけ低損失な線路が必要となってきている。

従来、このような高周波用線路としては、回路パターン
の容易度、量産性、コストあるいは軽量性などの観点か
ら、リジット回路基板やフレキシモル回！Ｉｌ基板を用
いたマイクロストリップＬＡＢが多く用いられてきたが
、主に給電線路の放射損失を抑える目的から、最近はこ
れらの基板を用いてストリップ導体を形成し、このスト
リップ導体を上下にはさむようにして地導体を配置する
ことにより給電線路を構成する、いわゆるサスペンデッ
ト・トリプレート方式の線路系が主流となりつつある。

第２図は、このような方式の給電線路系の断面構造を示
したものであり、ストリップ導体（１）は、低誘電率、
低誘電損失の誘電体（４）を介して、通常はそれぞれ上
下の地導体（２）および（３）の中央付近に配置するこ
とによりサスペンデット・トリプレート方式の給電線路
を構成している。

また、第３図（ａ）および（ｂ）は、サスペンデット・
トリプレート方式のストリップ導体の終端部の例および
ちょうどこの部分の上に位置する放射スロットの例であ
って、この２つの組合せで右偏波、左偏波など偏波特性
や共振周波数が決められ、これらの条件にかなう電波信
号だけがストリップ導体（１）の終端部（８）に励起さ
れ、給電線路を伝播しコンバーターまで集められる。

ここで、導体の平面性を保つため、あるいはエツチング
によるパターン化のためなどにより、通常ストリップ導
体（１）および少なくとも地導体（２）は、リジット回
路基材ないしフレキシブル回路基材（５）および（６）
上に形成されるのが一般的であった。この場合、導体は
基材との密着性を確保するためｌ　（ａ）、２　（ａ）
、３　（ａ）のように、その片面が粗化されていた。

第４図は従来のストリップ導体の断面であるが、高周波
電流（１０）は殆んど導体の表面近傍にしか存在しない
ため、片面が従来のように粗化されていると、信号電流
に対する抵抗が増大し、導体損による線路損失が大きか
った。また、従来は少なくとも１也導体（２）もしくは
（２）および（３）は、その導体の粗化面がストリップ
導体（１）に対峠するよう配置されていたのであるが、
ストリップ導体（ｊ　）から、アース板である地導体（
２）ないしく３）に向かう電気力線が地導体の粗化面２
（ａ）ないし３（ａ）およびストリップ導体（１）の粗
化面１　（ａ）によって不均一になるだけでなく、アー
スに流れる電流に対する抵抗が地導体表面の粗化により
著しく増大することにより、線路１員失が無視できない
程度の大きさとなり改善が望まれていた。

（発明が解決しようとする課題〕本発明は従来技術のこのような欠点に鑑みて種々検討の
結果なされたものであり、その目的とするところはサス
ペンデット・トリプレート方式の平面アンテナに於ける
、低損失な給電線路を提供するにある。

〔課題を解決するための手段〕

すなわち本発明は、受信した信号をコンバーターまで導
くためのストリップ導体と該ストリップ導体を中心に上
下に配置された２つの地導体とよりなる給電線路を基本
要素の一つとし、該地導体のうち一方は放射用スロット
が形成されたサスペンデット・トリプレート方式の平面
アンテナに於いて、前記２つの地導体の平滑面側ならび
にストリップ導体の両面の表面粗さＲａがともに０．３
μｍ以下であり、かつ２つの地導体の平滑面側はそれぞ
れストリップ導体側に対峠するように配置されたことを
特徴とする平面アンテナである。

以下、本発明にもとづく給電線路構造を図をもとに詳細
に説明する。

第１図は、本発明にもとづくサスペンデット・トリプレ
ート方式の平面アンテナの基本要素の一つとなる給電線
路の断面図であり、ストリップ導体（１）および２つの
地導体（２）、（３）が、低誘電率、低誘電損失な誘電
体（４）を介して、それぞれほぼ等しい距離で保持され
ている。（５）、（６）、（７）はそれぞれ導体（１）
、（２）、（３）を保持する基材であり、１（ａ）、２
（ａ）、３（ａ）はそれぞれ導体（１）、（２）、（３
）の粗化面を、また１　（ｂ）、２　（ｂ）、３　（ｂ
）はそれぞれ平滑面をあられしている。

なお、本発明に於いて平滑面とは必ずしも光沢状態を意
味するものでなく、あ（まで通常、基材と貼り合わされ
る面の表面粗さより平滑であるとの状態を意味するもの
とする。

この図で明らかなように、本発明にもとづくサスペンデ
ット・トリプレート方式の給電線路では、地導体（２）
、（３）の平滑面は、上下ともに、それぞれストリップ
導体（１）に対峠するよう配置されていることが第１の
特徴である。

ついで本発明者らは、第１図に示す構成の給電線路に於
いて、これらの地導体の平滑面およびストリップ導体の
両面の表面粗さが、ＪＩＳ規格Ｂ０６０１で規定する中
心線平均粗さＲａ　Ｏ，３μｍ以下、更に好ましくは０
．２μｍ以下であることが更に重要な要件であることを
見い出したのである。

表面粗さがこの値以上であると、のちに実施例でみるよ
うに、線路損失は顕著には低下せず効果が小さいので好
ましくない。

なお、地導体については、粗化面は別設平滑性を呈して
いても特性には無関係であって、第１図２（ａ）あるい
は３（ａ）の粗化度は本発明の要件ではない、この場合
、ストリップ導体（１）と少なくとも値導体（２）は同
じ印刷回路基板で構成することになる。

このようなＩＩ威で得られたサスペンデット・トリプレ
ート方式の給電線路では、第２図に示したような従来の
構造のサスペンデット・トリプレート方式の給電線路に
比較して、ストリップ導体（１）の導体の抵抗が減少す
る。ストリップ導体（１）から地導体に向く電気力線の
分布が均一になる、などの理由により、従来から改善が
望まれていた給電線路の大幅な低損失化をはかることが
可能となる。

本発明に用いる導体は、アルミニウム、銅など、通常プ
リント回路基板として用いられるものであれば何ら限定
するものではない、また基材（５）、（６）、（７）と
なる誘電体基板もリジット回路基板やシートやフィルム
をベース基材とするフレキシブル回路基板など何ら特定
するものではないが、線路の一層の低損失化をはかるた
めには、できるだけ薄く、高周波数に於ける誘電率や誘
電損失ができるだけ小さい基板を選んだ方が良好な結果
を与、えることはいうまでもない。

また、ストリップ導体（１）と地導体（２）、（３）の
間に、これらのスペーサーとして介在させる低誘電率、
低誘電損失の誘電体（４）材料は、空気でもよいし、適
当な発泡倍率をもった合成樹脂製フオームなどを使用し
てもよい。

また、本発明に於いては基材（５）、（６）、（７）は
必ずしも必要な要件ではなく、導体の平面性や機械的安
定性に支障がないのであれば使用しなくともかまわない
。

以上のように本発明に於いては、地導体の平滑面側の向
き、ならびに地導体の平滑面側およびストリップ導体の
両面の表面粗さの規定によって、のちに実施例の項でも
みるように、従来に比較して大幅な給電線路の低損失化
をはかることができるのが特徴である。

以下、本発明の実施例および比較例を説明する。

（実施例１）フレキシブル印刷回路基板として、Ｃｕ　／　Ｐ　ＥＴ
を用いた（Ｃｕ厚−２０μｍ、ＰＨ７厚−６０μｍ）、
ここにｗ４電極の両面の中心線平均粗さＲａは０．３μ
ｍであった。低誘電率、低誘電損失のスペーサー用誘電
体として、独立気泡を有する発泡ポリエチレンシート（
誘電率１．１）を用い、第１図のように上下２つの地導
体用フレキシブル印刷基板の銅の平滑面側をともにスト
リップ導体側に向けて配置し、サスペンデット・トリプ
レート方式のアンテナの給電線路を構成した。また上下
の地導体間距離は４閣であり、ストリップ導体はこの中
央に配置した。

この’ａｎ系は特性インピーダンス１００Ωのとき、１
２ＧＨｚに於ける線路損失が１．７５ｄＢ／ｍであった
。

（実施例２）銅電極の平滑面側のＲａが０．２μｍであったこと以外
は実施例１と同様にして、サスペンデット・トリプレー
ト方式のアンテナの給電線路を構成した。

この線路系は特性インピーダンス１００Ωのとき、１２
ＧＨｚに於ける線路損失がｆ、　７０　ｄ　Ｂ／ｍであ
った。

（実施例３）銅電櫨の平滑面側のＲａが０．１μｍであったこと以外
は実施例１と同様にして、サスペンデット・トリプレー
ト方式のアンテナの給電線路を構成した。

この線路系は特性インピーダンス１００Ωのとき、１２
ＧＨｚに於ける線路損失が１．６０ｄＢ／ｍであった。

（実施例４）ストリップ導体の両面、および第１図に示す地導体の２
（ｂ）の表面の粗さＲａが０，３μｎ１で、２（ｂ）の
表面の粗さＲａが１．５μｍであったこと以外は実施例
１と同様な給電線路を得た。

１２Ｃ；Ｈｚでの線路損失は１．７５ｄＢ／ｍであった
。

（比較例１）断面の構造が第２図に示すものであったこと以外は実施
例１と全く同様にして、サスペンデット・トリプレート
方式のアンテナの給電系を構成した。

この線路系は特性インピーダンス１００Ωのとき、１２
ＧＨｚに於ける線路損失が２．１５ｄＢ／ｍであり、実
施例１の場合に比較して大きかった。

（実施例２）銅電極の平滑面側のＲａが０．４μｍであったこと以外
は実施例１と全く同様にして、サスペンデット・トリプ
レートのアンテナの給電系を構成した。

この線路系は、特性インピーダンス１００Ωのとき、１
２ＧＨｚに於ける線路損失が２．１０　ｄ　８７ｍであ
り、実施例１の場合に比較すると大きかった。

（比較例３）銅電極の平滑面側のＲａが１．　Ｏｐ　ｍであったこと
以外は実施例１と全く同様にしてサスペンデット・トリ
プレート方式のアンテナの給電系を構成した。

この線路系は特性インピーダンス１００Ωのとき、１２
ＧＨｚに於ける線路損失が２．０９ｄＢ／ｍであり、比
較例２の場合と大差なかった。

［発明の効果〕本発明にもとづく平面アンテナの給電線路は、従来の構
造のものに比較して低損失であり、高周波数領域の信号
伝達用線路構造として好適である。

平面アンテナの給電線路をこのような構造にして低損失
化することによって、アンテナの効率が向上し、小型化
が可能になり、極めて有用である。

４、　　ｒＪ！Ｊ面の簡単な説明第１図は本発明による平面アンテナの基本要素の一つと
なる給電線路系の断面図、第２図は従来の給電線路系の
断面図で、第３図（ａ）はストリップ導体の終端部の例
、（ｂ）は放射スロットの例を示す図である。また、第
４図は従来のストリップ導体の断面図をあられす。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）受信した信号をコンバーターまで導くためのスト
リップ導体と、該ストリップ導体を中心に上下に配置さ
れた２つの地導体とよりなる給電線路を基本要素の一つ
とし、該地導体のうち一方は放射用スロットが形成され
たサスペンデット・トリプレート方式の平面アンテナに
於いて、前記２つの地導体の平滑面側ならびにストリッ
プ導体の両面の表面粗さＲａがともに０．３μｍ以下で
あり、かつ２つの地導体の平滑面側はそれぞれストリッ
プ導体側に対峠するように配置されたことを特徴とする
平面アンテナ。