JPH0583018A - 誘電体レンズアンテナ用材料 - Google Patents
誘電体レンズアンテナ用材料Info
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- JPH0583018A JPH0583018A JP10873091A JP10873091A JPH0583018A JP H0583018 A JPH0583018 A JP H0583018A JP 10873091 A JP10873091 A JP 10873091A JP 10873091 A JP10873091 A JP 10873091A JP H0583018 A JPH0583018 A JP H0583018A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 アンテナ利得の低下が少なく、信頼性の高い
誘電体レンズアンテナを得る。 【構成】 誘電体レンズ１２と整合層１４の材料とし
て、誘電体セラミクスと熱可塑性高分子材料との複合材
料を使用する。整合層用複合材料に用いる熱可塑性高分
子材料の融点は、誘電体レンズ用複合材料に用いる熱可
塑性高分子材料の融点と同等かそれ以上とする。これら
の材料を用いて、誘電体レンズ１２の表面に整合層１４
を形成する。整合層の比誘電率は、誘電体レンズ１２の
比誘電率の平方根と同じか、それに近い値とする。ま
た、整合層１４の厚みは、所望のマイクロ波の波長の約
１／４とする。
誘電体レンズアンテナを得る。 【構成】 誘電体レンズ１２と整合層１４の材料とし
て、誘電体セラミクスと熱可塑性高分子材料との複合材
料を使用する。整合層用複合材料に用いる熱可塑性高分
子材料の融点は、誘電体レンズ用複合材料に用いる熱可
塑性高分子材料の融点と同等かそれ以上とする。これら
の材料を用いて、誘電体レンズ１２の表面に整合層１４
を形成する。整合層の比誘電率は、誘電体レンズ１２の
比誘電率の平方根と同じか、それに近い値とする。ま
た、整合層１４の厚みは、所望のマイクロ波の波長の約
１／４とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は誘電体レンズアンテナ
用材料に関する。
用材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の誘電体レンズアンテナ用材料とし
ては、たとえば、誘電体レンズの材料として誘電体セラ
ミクスを使用し、整合層の材料として高分子材料と誘電
体セラミクスとの複合材料を使用していた。また、誘電
体レンズおよび整合層の両方とも、誘電体セラミクスと
高分子材料との複合材料を使用していた。
ては、たとえば、誘電体レンズの材料として誘電体セラ
ミクスを使用し、整合層の材料として高分子材料と誘電
体セラミクスとの複合材料を使用していた。また、誘電
体レンズおよび整合層の両方とも、誘電体セラミクスと
高分子材料との複合材料を使用していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、誘電体
レンズに誘電体セラミクスを使用し、整合層に誘電体セ
ラミクスと高分子材料との複合材料を使用した場合、両
者の間の極端な熱膨張係数の差や整合層材料の成形収縮
などによってクラックが発生したり、誘電体レンズと整
合層との間に剥離が生じたりすることがあった。そのた
め、アンテナ利得が低下してしまうという不都合があっ
た。また、誘電体レンズの材料として誘電体セラミクス
を使用すると、成形加工性が悪く、しかも耐衝撃性も劣
っていた。
レンズに誘電体セラミクスを使用し、整合層に誘電体セ
ラミクスと高分子材料との複合材料を使用した場合、両
者の間の極端な熱膨張係数の差や整合層材料の成形収縮
などによってクラックが発生したり、誘電体レンズと整
合層との間に剥離が生じたりすることがあった。そのた
め、アンテナ利得が低下してしまうという不都合があっ
た。また、誘電体レンズの材料として誘電体セラミクス
を使用すると、成形加工性が悪く、しかも耐衝撃性も劣
っていた。
【０００４】誘電体レンズおよび整合層に誘電体セラミ
クスと高分子材料との複合材料を使用すると、成形加工
性および耐衝撃性は向上するが、整合層を誘電体レンズ
表面に成形あるいはコーティングするときに、誘電体レ
ンズと整合層との間で剥離が生じるという不都合があっ
た。そのため、アンテナ利得の低下や信頼性の面で問題
があった。
クスと高分子材料との複合材料を使用すると、成形加工
性および耐衝撃性は向上するが、整合層を誘電体レンズ
表面に成形あるいはコーティングするときに、誘電体レ
ンズと整合層との間で剥離が生じるという不都合があっ
た。そのため、アンテナ利得の低下や信頼性の面で問題
があった。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、ア
ンテナ利得の低下が少なく、信頼性の高い誘電体レンズ
アンテナを得ることができる、誘電体レンズアンテナ用
材料を提供することである。
ンテナ利得の低下が少なく、信頼性の高い誘電体レンズ
アンテナを得ることができる、誘電体レンズアンテナ用
材料を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は、誘電体レン
ズと、誘電体レンズの表面に形成される整合層とで構成
される誘電体レンズアンテナのための誘電体レンズアン
テナ用材料であって、誘電体レンズおよび整合層は、熱
可塑性高分子材料と誘電体セラミクスとの混合物または
熱可塑性高分子材料で形成され、整合層に用いられる熱
可塑性高分子材料の融点を誘電体レンズに用いられる熱
可塑性高分子材料の融点と同等かそれ以上にした、誘電
体レンズアンテナ用材料である。
ズと、誘電体レンズの表面に形成される整合層とで構成
される誘電体レンズアンテナのための誘電体レンズアン
テナ用材料であって、誘電体レンズおよび整合層は、熱
可塑性高分子材料と誘電体セラミクスとの混合物または
熱可塑性高分子材料で形成され、整合層に用いられる熱
可塑性高分子材料の融点を誘電体レンズに用いられる熱
可塑性高分子材料の融点と同等かそれ以上にした、誘電
体レンズアンテナ用材料である。
【０００７】
【作用】整合層に用いられる熱可塑性高分子材料の融点
を誘電体レンズに用いられる熱可塑性高分子材料の融点
と同等か、それ以上にすることによって、整合層を成形
するときに、誘電体レンズ表面が溶融する。したがっ
て、誘電体レンズと整合層との間に、良好な物理的密着
効果が得られる。
を誘電体レンズに用いられる熱可塑性高分子材料の融点
と同等か、それ以上にすることによって、整合層を成形
するときに、誘電体レンズ表面が溶融する。したがっ
て、誘電体レンズと整合層との間に、良好な物理的密着
効果が得られる。
【０００８】
【発明の効果】この発明の誘電体レンズアンテナ用材料
を用いれば、誘電体レンズと整合層との間の物理的密着
効果が良いため、誘電体レンズと整合層とが剥離しにく
い。そのため、アンテナ利得の低下が少なく、信頼性が
高い誘電体レンズアンテナを得ることができる。しか
も、この誘電体レンズアンテナ用材料は、誘電体セラミ
クスと熱可塑性高分子材料との複合材料であるため、成
形加工性および耐衝撃性がよく、誘電体レンズアンテナ
にクラックなどが発生しにくい。
を用いれば、誘電体レンズと整合層との間の物理的密着
効果が良いため、誘電体レンズと整合層とが剥離しにく
い。そのため、アンテナ利得の低下が少なく、信頼性が
高い誘電体レンズアンテナを得ることができる。しか
も、この誘電体レンズアンテナ用材料は、誘電体セラミ
クスと熱可塑性高分子材料との複合材料であるため、成
形加工性および耐衝撃性がよく、誘電体レンズアンテナ
にクラックなどが発生しにくい。
【０００９】この発明の上述の目的，その他の目的，特
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
徴および利点は、図面を参照して行う以下の実施例の詳
細な説明から一層明らかとなろう。
【００１０】
【実施例】図１はこの発明の誘電体レンズアンテナ用材
料を用いた誘電体レンズアンテナの一例を示す図解図で
ある。この誘電体レンズアンテナ１０は誘電体レンズ１
２を含む。誘電体レンズ１２の表面には、整合層１４が
形成される。整合層１４の比誘電率は、誘電体レンズ１
２の比誘電率の平方根と同じか、またはそれに近い値と
なるように設定される。さらに、整合層１４の厚みは、
所望のマイクロ波の波長の約１／４となるように設定さ
れる。
料を用いた誘電体レンズアンテナの一例を示す図解図で
ある。この誘電体レンズアンテナ１０は誘電体レンズ１
２を含む。誘電体レンズ１２の表面には、整合層１４が
形成される。整合層１４の比誘電率は、誘電体レンズ１
２の比誘電率の平方根と同じか、またはそれに近い値と
なるように設定される。さらに、整合層１４の厚みは、
所望のマイクロ波の波長の約１／４となるように設定さ
れる。
【００１１】誘電体レンズ１２および整合層１４の材料
としては、誘電体セラミクスと熱可塑性高分子材料との
複合材料が用いられる。誘電体セラミクスとしては、た
とえばＢａＴｉＯ3 ，ＴｉＯ2 ，ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴ
ｉＯ3 ，ＣｏＴｉＯ3 ，ＺｎＴｉＯ3 ，ＭｇＴｉＯ3 な
どが用いられる。また、熱可塑性高分子材料としては、
たとえばポリブチレンテレフタレート，ポリスチレン，
ポリプロピレン，ポリフェニレンサルファイド，ポリア
セタール，ポリカーボネートなどが用いられる。なお、
整合層１４に用いられる高分子材料の融点は、誘電体レ
ンズ１２に用いられる高分子材料の融点と同等かそれ以
上となるように設定される。
としては、誘電体セラミクスと熱可塑性高分子材料との
複合材料が用いられる。誘電体セラミクスとしては、た
とえばＢａＴｉＯ3 ，ＴｉＯ2 ，ＳｒＴｉＯ3，ＣａＴ
ｉＯ3 ，ＣｏＴｉＯ3 ，ＺｎＴｉＯ3 ，ＭｇＴｉＯ3 な
どが用いられる。また、熱可塑性高分子材料としては、
たとえばポリブチレンテレフタレート，ポリスチレン，
ポリプロピレン，ポリフェニレンサルファイド，ポリア
セタール，ポリカーボネートなどが用いられる。なお、
整合層１４に用いられる高分子材料の融点は、誘電体レ
ンズ１２に用いられる高分子材料の融点と同等かそれ以
上となるように設定される。
【００１２】（実施例１）ポリプロピレンとＣａＴｉＯ
3 を容量比で３：２となるように粗混合し、二軸混練押
出機で溶融，混練し、ペレット化して誘電体レンズ用複
合材料を得た。ここで用いられるポリプロピレンの融点
は、１６０℃である。この誘電体レンズ用複合材料を用
いて、図２に示す直径３００ｍｍのレンズ形状に射出成
形し、誘電体レンズ１２を作製した。誘電体レンズ１２
に使用した複合材料の１２ＧＨｚにおける比誘電率は、
約１２であった。次に、その比誘電率が誘電体レンズ１
２の材料の平方根となるように、ポリプロピレンとＣａ
ＴｉＯ3 とを混合し、上述の方法と同様にしてペレット
化して整合層用複合材料を得た。この整合層用複合材料
の比誘電率は３．５であった。この整合層用複合材料を
用いて、図３に示すように、金型１６内に誘電体レンズ
１２を保持し、射出成形機１８によってインサート成形
を行って整合層１４を形成した。ここでは、所望のマイ
クロ波の波長λが１４ｍｍであるため、整合層の厚みを
λ／４＝３．５ｍｍとした。
3 を容量比で３：２となるように粗混合し、二軸混練押
出機で溶融，混練し、ペレット化して誘電体レンズ用複
合材料を得た。ここで用いられるポリプロピレンの融点
は、１６０℃である。この誘電体レンズ用複合材料を用
いて、図２に示す直径３００ｍｍのレンズ形状に射出成
形し、誘電体レンズ１２を作製した。誘電体レンズ１２
に使用した複合材料の１２ＧＨｚにおける比誘電率は、
約１２であった。次に、その比誘電率が誘電体レンズ１
２の材料の平方根となるように、ポリプロピレンとＣａ
ＴｉＯ3 とを混合し、上述の方法と同様にしてペレット
化して整合層用複合材料を得た。この整合層用複合材料
の比誘電率は３．５であった。この整合層用複合材料を
用いて、図３に示すように、金型１６内に誘電体レンズ
１２を保持し、射出成形機１８によってインサート成形
を行って整合層１４を形成した。ここでは、所望のマイ
クロ波の波長λが１４ｍｍであるため、整合層の厚みを
λ／４＝３．５ｍｍとした。
【００１３】（実施例２）実施例１と同様にして、ポリ
プロピレンとＣａＴｉＯ3 との複合材料を用いて、誘電
体レンズ１２を作製した。次に、整合層用複合材料とし
て、ポリブチレンテレフタレートとＣａＴｉＯ3 との複
合材料を準備した。ここで用いられるポリブチレンテレ
フタレートの融点は、２２５℃である。ポリブチレンテ
レフタレートとＣａＴｉＯ3 との混合比は、容量比で１
３：１であり、混合方法は実施例１と同様である。ま
た、整合層用複合材料の比誘電率は３．５であった。そ
して、これを実施例１と同様の方法でインサート成形を
行い、誘電体レンズアンテナ１０を得た。
プロピレンとＣａＴｉＯ3 との複合材料を用いて、誘電
体レンズ１２を作製した。次に、整合層用複合材料とし
て、ポリブチレンテレフタレートとＣａＴｉＯ3 との複
合材料を準備した。ここで用いられるポリブチレンテレ
フタレートの融点は、２２５℃である。ポリブチレンテ
レフタレートとＣａＴｉＯ3 との混合比は、容量比で１
３：１であり、混合方法は実施例１と同様である。ま
た、整合層用複合材料の比誘電率は３．５であった。そ
して、これを実施例１と同様の方法でインサート成形を
行い、誘電体レンズアンテナ１０を得た。
【００１４】（比較例１）ポリブチレンテレフタレート
とＣａＴｉＯ3 とを容量比で９：５となるように混合
し、実施例１と同様の方法で、ペレット化して誘電体レ
ンズ用複合材料を得た。そして、実施例１と同様の方法
で、誘電体レンズ１２を作製した。次に、整合層１４を
形成するために、実施例１と同じポリプロピレンとＣａ
ＴｉＯ3 とからなる整合層用複合材料を準備した。そし
て、実施例１および実施例２と同様にしてインサート成
形し、誘電体レンズ１２の表面に整合層１４を形成し
た。
とＣａＴｉＯ3 とを容量比で９：５となるように混合
し、実施例１と同様の方法で、ペレット化して誘電体レ
ンズ用複合材料を得た。そして、実施例１と同様の方法
で、誘電体レンズ１２を作製した。次に、整合層１４を
形成するために、実施例１と同じポリプロピレンとＣａ
ＴｉＯ3 とからなる整合層用複合材料を準備した。そし
て、実施例１および実施例２と同様にしてインサート成
形し、誘電体レンズ１２の表面に整合層１４を形成し
た。
【００１５】得られた誘電体レンズアンテナのアンテナ
利得特性および切断面での整合層の剥離の有無について
測定し、その結果を表１に示した。アンテナ利得特性の
測定には、図４に示す測定装置を用いて、通信衛星から
の電波を利用してアンテナ利得を測定した。この測定装
置２０は切換スイッチ２２を含み、切換スイッチ２２の
一方の切換端子に基準アンテナ２４が接続される。さら
に、切換スイッチ２２の他方の切換端子には、上述の誘
電体レンズアンテナが接続される。切換スイッチ２２の
共通端子はコンバータ２６に接続される。そして、コン
バータ２６は変調成分除去回路２８に接続される。この
変調成分除去回路２８には、参照アンテナ３０が接続さ
れる。このようにして、誘電体レンズアンテナのアンテ
ナ利得を測定した。
利得特性および切断面での整合層の剥離の有無について
測定し、その結果を表１に示した。アンテナ利得特性の
測定には、図４に示す測定装置を用いて、通信衛星から
の電波を利用してアンテナ利得を測定した。この測定装
置２０は切換スイッチ２２を含み、切換スイッチ２２の
一方の切換端子に基準アンテナ２４が接続される。さら
に、切換スイッチ２２の他方の切換端子には、上述の誘
電体レンズアンテナが接続される。切換スイッチ２２の
共通端子はコンバータ２６に接続される。そして、コン
バータ２６は変調成分除去回路２８に接続される。この
変調成分除去回路２８には、参照アンテナ３０が接続さ
れる。このようにして、誘電体レンズアンテナのアンテ
ナ利得を測定した。
【００１６】
【表１】
【００１７】表１からわかるように、この発明の誘電体
レンズアンテナ用材料を用いた実施例１および実施例２
の誘電体レンズアンテナには整合層の剥離がないことが
わかる。それに対して、誘電体レンズ用複合材料に融点
の高いポリブチレンテレフタレートを使用し、整合層用
複合材料に融点の低いポリプロピレンを使用した比較例
１では、整合層の剥離が見られた。また、実施例１およ
び実施例２の誘電体レンズアンテナでは、整合層の剥離
部分での電波のロスが少なく、比較例１の誘電体レンズ
アンテナに比べてアンテナ利得がよかった。
レンズアンテナ用材料を用いた実施例１および実施例２
の誘電体レンズアンテナには整合層の剥離がないことが
わかる。それに対して、誘電体レンズ用複合材料に融点
の高いポリブチレンテレフタレートを使用し、整合層用
複合材料に融点の低いポリプロピレンを使用した比較例
１では、整合層の剥離が見られた。また、実施例１およ
び実施例２の誘電体レンズアンテナでは、整合層の剥離
部分での電波のロスが少なく、比較例１の誘電体レンズ
アンテナに比べてアンテナ利得がよかった。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の誘電体レンズアンテナ用材料を用い
た誘電体レンズアンテナの一例を示す図解図である。
た誘電体レンズアンテナの一例を示す図解図である。
【図２】図１に示す誘電体レンズアンテナの誘電体レン
ズ部分を示す図解図である。
ズ部分を示す図解図である。
【図３】図２に示す誘電体レンズに整合層を形成すると
きの状態を示す図解図である。
きの状態を示す図解図である。
【図４】誘電体レンズアンテナのアンテナ利得特性を測
定するための測定装置を示す図解図である。
定するための測定装置を示す図解図である。
１０ 誘電体レンズアンテナ １２ 誘電体レンズ １４ 整合層
───────────────────────────────────────────────────── 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
Claims (1)
- 【請求項１】 誘電体レンズと、前記誘電体レンズの表
面に形成される整合層とで構成される誘電体レンズアン
テナのための誘電体レンズアンテナ用材料であって、 前記誘電体レンズおよび前記整合層は、熱可塑性高分子
材料と誘電体セラミクスとの混合物または熱可塑性高分
子材料で形成され、 前記整合層に用いられる前記熱可塑性高分子材料の融点
を前記誘電体レンズに用いられる前記熱可塑性高分子材
料の融点と同等かそれ以上にした、誘電体レンズアンテ
ナ用材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10873091A JPH0583018A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 誘電体レンズアンテナ用材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10873091A JPH0583018A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 誘電体レンズアンテナ用材料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0583018A true JPH0583018A (ja) | 1993-04-02 |
Family
ID=14492082
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10873091A Pending JPH0583018A (ja) | 1991-04-11 | 1991-04-11 | 誘電体レンズアンテナ用材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0583018A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100522023B1 (ko) * | 2001-07-04 | 2005-10-18 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 렌즈 안테나 |
| US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
-
1991
- 1991-04-11 JP JP10873091A patent/JPH0583018A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100522023B1 (ko) * | 2001-07-04 | 2005-10-18 | 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 | 렌즈 안테나 |
| US7088309B2 (en) | 2001-07-04 | 2006-08-08 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Lens antenna |
| US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
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