JPH06140832A - アンテナ用セラミック誘電体 - Google Patents
アンテナ用セラミック誘電体Info
- Publication number
- JPH06140832A JPH06140832A JP15664293A JP15664293A JPH06140832A JP H06140832 A JPH06140832 A JP H06140832A JP 15664293 A JP15664293 A JP 15664293A JP 15664293 A JP15664293 A JP 15664293A JP H06140832 A JPH06140832 A JP H06140832A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ceramic dielectric
- antenna
- ceramic
- water absorption
- dielectric
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 セラミック誘電体の吸水率に着目し、吸水率
を所定値以下に定めることにより吸水作用によりアンテ
ナ本来の動作が不安定になるという問題を解決する。 【構成】 アンテナ用セラミック誘電体２は放射電極４
と接地電極３の間に挾持され、吸水率が１．０％以下の
セラミック誘電体である。吸水率を所定値以下としたの
で、特定周波数の受信が可能であるという効果があり、
アンテナの信頼性が高められる。
を所定値以下に定めることにより吸水作用によりアンテ
ナ本来の動作が不安定になるという問題を解決する。 【構成】 アンテナ用セラミック誘電体２は放射電極４
と接地電極３の間に挾持され、吸水率が１．０％以下の
セラミック誘電体である。吸水率を所定値以下としたの
で、特定周波数の受信が可能であるという効果があり、
アンテナの信頼性が高められる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アンテナ用セラミック
誘電体に関するもので、例えば、移動体通信用アンテナ
等のマイクロストリップアンテナに特に好適に適用され
るセラミック誘電体、およびそのセラミック誘電体を用
いたマイクロストリップアンテナに関する。
誘電体に関するもので、例えば、移動体通信用アンテナ
等のマイクロストリップアンテナに特に好適に適用され
るセラミック誘電体、およびそのセラミック誘電体を用
いたマイクロストリップアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、通信衛星等からの比較的微弱な
電波を受信するマイクロストリップアンテナは、空気抵
抗が小さいこと、取付性が良いこと、構造が簡単である
こと、外観が目立たないこと等の理由により、自動車、
船舶、航空機等の移動体に用いられている。
電波を受信するマイクロストリップアンテナは、空気抵
抗が小さいこと、取付性が良いこと、構造が簡単である
こと、外観が目立たないこと等の理由により、自動車、
船舶、航空機等の移動体に用いられている。
【０００３】このようなマイクロストリップアンテナの
構造は、一般に、平板状の誘電体の片面に地導体が形成
され、反対側の片面に放射導体が形成される。誘電体の
地導体側には、放射導体より受信または発信する電波信
号を増幅する増幅器が設けられる。放射導体は、通常、
周波数１〜１０ＧＨｚ程度の準マイクロ波ないしマイク
ロ波を受信または発信する。
構造は、一般に、平板状の誘電体の片面に地導体が形成
され、反対側の片面に放射導体が形成される。誘電体の
地導体側には、放射導体より受信または発信する電波信
号を増幅する増幅器が設けられる。放射導体は、通常、
周波数１〜１０ＧＨｚ程度の準マイクロ波ないしマイク
ロ波を受信または発信する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来のマイクロストリップアンテナは、雨滴にさらされた
り湿潤雰囲気中に置かれると、セラミック誘電体を用い
たものでは、誘電体に水分が吸着されると、水の比誘電
率ε＝８０であるからセラミック誘電体の有効比誘電率
εが大幅に増大する。
来のマイクロストリップアンテナは、雨滴にさらされた
り湿潤雰囲気中に置かれると、セラミック誘電体を用い
たものでは、誘電体に水分が吸着されると、水の比誘電
率ε＝８０であるからセラミック誘電体の有効比誘電率
εが大幅に増大する。
【０００５】ところで、一般にマイクロストリップアン
テナは、八木アンテナ、パラボラアンテナ等の他のアン
テナと比較すると、周波数帯域幅が使用周波数に対して
例えば、１．８〜３．５％というようにかなり狭いとい
う特徴がある。このため、共振周波数ｆrcを示す次式 ｆrc＝１．８４１ｃ／２πａ√ε ｆrc：共振周波数（Ｈｚ） ｃ ：光速度 ３×１０10ｃｍ／ｓ ａ ：放射（入射）電極の有効直径（ｃｍ） ε ：誘電体の比誘電率 から理解されるように、セラミック誘電体への水分の吸
着により実質的な比誘電率εが大きく変化してしまうた
め、共振周波数ｆrcが設定周波数から変化してしまう。
そのため、天候の変化、雨、雪、湿度等の要因によって
アンテナの受発信中心周波数がズレやすいという問題が
生じる。
テナは、八木アンテナ、パラボラアンテナ等の他のアン
テナと比較すると、周波数帯域幅が使用周波数に対して
例えば、１．８〜３．５％というようにかなり狭いとい
う特徴がある。このため、共振周波数ｆrcを示す次式 ｆrc＝１．８４１ｃ／２πａ√ε ｆrc：共振周波数（Ｈｚ） ｃ ：光速度 ３×１０10ｃｍ／ｓ ａ ：放射（入射）電極の有効直径（ｃｍ） ε ：誘電体の比誘電率 から理解されるように、セラミック誘電体への水分の吸
着により実質的な比誘電率εが大きく変化してしまうた
め、共振周波数ｆrcが設定周波数から変化してしまう。
そのため、天候の変化、雨、雪、湿度等の要因によって
アンテナの受発信中心周波数がズレやすいという問題が
生じる。
【０００６】一般にセラミック材料は、開気孔、閉気孔
を有しており、特に開気孔率が大きなものでは開気孔に
水が残留すると、表皮効果もあいまって比誘電率が増大
し上記受発信中心周波数がズレてしまう。このようなア
ンテナに防水カバーを取付ける場合には、カバー内部の
湿度変化に伴う吸湿作用によって中心周波数が変化し、
アンテナの信頼性が損なわれる。マイクロストリップア
ンテナ等の平面アンテナにおいては、特に帯域幅が１〜
２％と狭いことから吸水作用によりアンテナ本来の動作
が不安定になるという問題がある。
を有しており、特に開気孔率が大きなものでは開気孔に
水が残留すると、表皮効果もあいまって比誘電率が増大
し上記受発信中心周波数がズレてしまう。このようなア
ンテナに防水カバーを取付ける場合には、カバー内部の
湿度変化に伴う吸湿作用によって中心周波数が変化し、
アンテナの信頼性が損なわれる。マイクロストリップア
ンテナ等の平面アンテナにおいては、特に帯域幅が１〜
２％と狭いことから吸水作用によりアンテナ本来の動作
が不安定になるという問題がある。
【０００７】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたもので、セラミック誘電体への水分の吸着
による比誘電率の変化を減少させるため、セラミック誘
電体の吸水率に着目し、吸水率を所定値以下に定めるこ
とにより上記問題を解決するものである。
めになされたもので、セラミック誘電体への水分の吸着
による比誘電率の変化を減少させるため、セラミック誘
電体の吸水率に着目し、吸水率を所定値以下に定めるこ
とにより上記問題を解決するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明によるアンテナ用セラミック誘電体は、導体電
極と接地電極の間に挾持されるアンテナ用セラミック誘
電体であって、吸水率が１．０％以下のセラミック誘電
体であることを特徴とする。なお、吸水率の測定方法は
ＪＩＳ Ｃ２１４１による。
の本発明によるアンテナ用セラミック誘電体は、導体電
極と接地電極の間に挾持されるアンテナ用セラミック誘
電体であって、吸水率が１．０％以下のセラミック誘電
体であることを特徴とする。なお、吸水率の測定方法は
ＪＩＳ Ｃ２１４１による。
【０００９】前記セラミック誘電体は周波数１〜１０Ｇ
Ｈｚの範囲内で使用されることを特徴とする。前記セラ
ミック誘電体は屋外または湿潤雰囲気中において使用さ
れることを特徴とする。前記セラミック誘電体は周波数
１〜１０ＧＨｚの範囲内で使用されるとともに屋外また
は湿潤な雰囲気において使用されることを特徴とする。
Ｈｚの範囲内で使用されることを特徴とする。前記セラ
ミック誘電体は屋外または湿潤雰囲気中において使用さ
れることを特徴とする。前記セラミック誘電体は周波数
１〜１０ＧＨｚの範囲内で使用されるとともに屋外また
は湿潤な雰囲気において使用されることを特徴とする。
【００１０】前記セラミック誘電体はアルミナであるこ
とを特徴とする。前記セラミック誘電体はＣａＴｉＯ3
−ＭｇＴｉＯ3 系セラミックであることを特徴とする。
また、本発明のアンテナ用セラミック誘電体は、導体電
極と接地電極との間に挾持されるアンテナ用セラミック
誘電体であって、吸水による誘電率の変化率は２％以下
が望ましいことが本発明者の実験により判明した。
とを特徴とする。前記セラミック誘電体はＣａＴｉＯ3
−ＭｇＴｉＯ3 系セラミックであることを特徴とする。
また、本発明のアンテナ用セラミック誘電体は、導体電
極と接地電極との間に挾持されるアンテナ用セラミック
誘電体であって、吸水による誘電率の変化率は２％以下
が望ましいことが本発明者の実験により判明した。
【００１１】前記セラミック誘電体をマイクロストリッ
プアンテナに用いることを特徴とする。
プアンテナに用いることを特徴とする。
【００１２】
【作用】本発明のアンテナ用セラミック誘電体による
と、吸水率を所定値以下に設定したので、比誘電率が安
定し、中心周波数が安定するので、アンテナの信頼性が
向上する。
と、吸水率を所定値以下に設定したので、比誘電率が安
定し、中心周波数が安定するので、アンテナの信頼性が
向上する。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。まず、本発明を適用するマイクロストリップアン
テナの基本的な構造の模式図を図１に示す。このマイク
ロストリップアンテナ１は、円板、角板等の平板からな
るセラミック誘電体２の底面に接地電極３が形成され、
セラミック誘電体２の頂面に放射電極４が形成される。
接地電極３は導線５により接地され、放射電極４は前記
導線５と同軸ケーブルを構成する導線６が取り出されて
いる。
する。まず、本発明を適用するマイクロストリップアン
テナの基本的な構造の模式図を図１に示す。このマイク
ロストリップアンテナ１は、円板、角板等の平板からな
るセラミック誘電体２の底面に接地電極３が形成され、
セラミック誘電体２の頂面に放射電極４が形成される。
接地電極３は導線５により接地され、放射電極４は前記
導線５と同軸ケーブルを構成する導線６が取り出されて
いる。
【００１４】前記セラミック誘電体２の気孔率を十分に
低下し、吸水率を小さくするためには、一般には原料の
粒度分布および焼結助剤を選定し、かつ焼結温度を高く
しかつ焼結時間を長くする方法が採用される。以下、本
発明の実験例を説明する。セラミック誘電体を形成する
ためのセラミック原料としてアルミナを使用した場合の
原料の条件を表１に示し、成形および焼結条件と得られ
たセラミック誘電体の吸水率とを表２に示す。
低下し、吸水率を小さくするためには、一般には原料の
粒度分布および焼結助剤を選定し、かつ焼結温度を高く
しかつ焼結時間を長くする方法が採用される。以下、本
発明の実験例を説明する。セラミック誘電体を形成する
ためのセラミック原料としてアルミナを使用した場合の
原料の条件を表１に示し、成形および焼結条件と得られ
たセラミック誘電体の吸水率とを表２に示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】
【表２】
【００１７】次いで前記のごとく吸水率を変化させたセ
ラミック誘電体を用いて各種マイクロストリップアンテ
ナを作製し、このマイクロストリップアンテナについて
浸水試験を行なった。ここに浸水試験は、浸水前に特定
周波数の電波の受信が可能であることを確認した後、浸
水後に前記特定周波数の電波の受信が可能であったかど
うかを各吸水率の値のものについて各１０個ずつ受信が
可能か不可能であったかを調査した。
ラミック誘電体を用いて各種マイクロストリップアンテ
ナを作製し、このマイクロストリップアンテナについて
浸水試験を行なった。ここに浸水試験は、浸水前に特定
周波数の電波の受信が可能であることを確認した後、浸
水後に前記特定周波数の電波の受信が可能であったかど
うかを各吸水率の値のものについて各１０個ずつ受信が
可能か不可能であったかを調査した。
【００１８】また、浸水方法は、試料を温度２５℃大気
圧の水中に２４時間浸漬した後取り出して、表面の水滴
除去後相対湿度５０％、温度２５℃の大気中に１０分間
放置することで行った。従って浸水後とは、上記の大気
中に１０分間放置後のことを指す。セラミック誘電体に
アルミナを使用した場合の実験結果を表３に示す。
圧の水中に２４時間浸漬した後取り出して、表面の水滴
除去後相対湿度５０％、温度２５℃の大気中に１０分間
放置することで行った。従って浸水後とは、上記の大気
中に１０分間放置後のことを指す。セラミック誘電体に
アルミナを使用した場合の実験結果を表３に示す。
【００１９】
【表３】
【００２０】また、セラミック誘電体を形成するための
セラミック原料としてＣａＴｉＯ3−ＭｇＴｉＯ3 系セ
ラミックを使用し、前述のアルミナをセラミック原料に
使用した場合と同様の実験を行った。原料の条件を表
４、成形および焼結条件と得られたセラミック誘電体の
吸水率とを表５、実験結果を表６に示す。
セラミック原料としてＣａＴｉＯ3−ＭｇＴｉＯ3 系セ
ラミックを使用し、前述のアルミナをセラミック原料に
使用した場合と同様の実験を行った。原料の条件を表
４、成形および焼結条件と得られたセラミック誘電体の
吸水率とを表５、実験結果を表６に示す。
【００２１】
【表４】
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】表３および表６に示される実験結果におい
て、実施例１〜実施例１６のセラミック誘電体の誘電率
の変化率は２％以下である。表３および表６の結果よ
り、吸水率が０．１％以下のセラミック誘電体が本発明
のアンテナ用セラミック誘電体として好適であるといえ
る。実施例ではアルミナおよびＣａＴｉＯ3 −ＭｇＴｉ
Ｏ3 系セラミックを示したが、本発明はこれに特定され
るものでなく、広く吸水率が１．０％以下のセラミック
であればいずれでも可であることは言うまでもない。ま
た、前記浸水方法による浸水前後の誘電率の変化率が２
％以下であるセラミックにても本発明と同様の結果が得
られた。
て、実施例１〜実施例１６のセラミック誘電体の誘電率
の変化率は２％以下である。表３および表６の結果よ
り、吸水率が０．１％以下のセラミック誘電体が本発明
のアンテナ用セラミック誘電体として好適であるといえ
る。実施例ではアルミナおよびＣａＴｉＯ3 −ＭｇＴｉ
Ｏ3 系セラミックを示したが、本発明はこれに特定され
るものでなく、広く吸水率が１．０％以下のセラミック
であればいずれでも可であることは言うまでもない。ま
た、前記浸水方法による浸水前後の誘電率の変化率が２
％以下であるセラミックにても本発明と同様の結果が得
られた。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のアンテナ
用セラミック誘電体によると吸水率を所定値以下とした
ので、特定周波数の受信が可能であるという効果があ
り、アンテナの信頼性が高められるという効果がある。
用セラミック誘電体によると吸水率を所定値以下とした
ので、特定周波数の受信が可能であるという効果があ
り、アンテナの信頼性が高められるという効果がある。
【図１】マイクロストリップアンテナを示す模式図であ
る。
る。
１ マイクロストリップアンテナ ２ セラミック誘電体（アンテナ用セラミック誘電
体） ３ 接地電極 ４ 放射電極（導体電極）
体） ３ 接地電極 ４ 放射電極（導体電極）
Claims (8)
- 【請求項１】 導体電極と接地電極の間に挾持されるア
ンテナ用セラミック誘電体であって、吸水率が１．０％
以下のセラミック誘電体であることを特徴とするアンテ
ナ用セラミック誘電体。 - 【請求項２】 前記セラミック誘電体は周波数１〜１０
ＧＨｚの範囲内で使用されることを特徴とする請求項１
記載のアンテナ用セラミック誘電体。 - 【請求項３】 前記セラミック誘電体は屋外または湿潤
雰囲気中において使用されることを特徴とする請求項１
または請求項２記載のアンテナ用セラミック誘電体。 - 【請求項４】 前記セラミック誘電体は周波数１〜１０
ＧＨｚの範囲内で使用されるとともに屋外または湿潤雰
囲気中において使用されることを特徴とする請求項１、
請求項２または請求項３記載のアンテナ用セラミック誘
電体。 - 【請求項５】 前記セラミック誘電体はアルミナである
ことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３または
請求項４記載のアンテナ用セラミック誘電体。 - 【請求項６】 前記セラミック誘電体はＣａＴｉＯ3 −
ＭｇＴｉＯ3 系セラミックであることを特徴とする請求
項１、請求項２、請求項３または請求項４記載のアンテ
ナ用セラミック誘電体。 - 【請求項７】 導体電極と接地電極の間に挾持されるア
ンテナ用セラミック誘電体であって、吸水による誘電率
の変化率が２％以下であることえを特徴とするアンテナ
用セラミック誘電体。 - 【請求項８】 請求項１、請求項２、請求項３、請求項
４、請求項５、請求項６または請求項７記載のセラミッ
ク誘電体を用いたマイクロストリップアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15664293A JPH06140832A (ja) | 1992-09-11 | 1993-06-28 | アンテナ用セラミック誘電体 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24363492 | 1992-09-11 | ||
| JP4-243634 | 1992-09-11 | ||
| JP15664293A JPH06140832A (ja) | 1992-09-11 | 1993-06-28 | アンテナ用セラミック誘電体 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06140832A true JPH06140832A (ja) | 1994-05-20 |
Family
ID=26484330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15664293A Pending JPH06140832A (ja) | 1992-09-11 | 1993-06-28 | アンテナ用セラミック誘電体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06140832A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126559A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-05 | 太平洋セメント株式会社 | 高周波絶縁材料用セラミツクスの製造方法 |
| JPS61273002A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Yagi Antenna Co Ltd | 平面アンテナ装置 |
| JPH02298105A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | マイクロストリップ・アンテナ |
-
1993
- 1993-06-28 JP JP15664293A patent/JPH06140832A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6126559A (ja) * | 1984-07-18 | 1986-02-05 | 太平洋セメント株式会社 | 高周波絶縁材料用セラミツクスの製造方法 |
| JPS61273002A (ja) * | 1985-05-28 | 1986-12-03 | Yagi Antenna Co Ltd | 平面アンテナ装置 |
| JPH02298105A (ja) * | 1989-05-11 | 1990-12-10 | Murata Mfg Co Ltd | マイクロストリップ・アンテナ |
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