JPH0824246B2 - 誘電体レンズアンテナ - Google Patents
誘電体レンズアンテナInfo
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- JPH0824246B2 JPH0824246B2 JP1242682A JP24268289A JPH0824246B2 JP H0824246 B2 JPH0824246 B2 JP H0824246B2 JP 1242682 A JP1242682 A JP 1242682A JP 24268289 A JP24268289 A JP 24268289A JP H0824246 B2 JPH0824246 B2 JP H0824246B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、整合層を備えた誘電体レンズアンテナに関
する。
する。
［従来の技術］ 従来、ホーンアンテナの指向性利得を増大させるため
に、第３図に示す誘電体レンズアンテナが用いられてい
る。この誘電体レンズアンテナは、入射面1aと出射面1b
の２つの面を有するレンズ本体１と、この本体１の入射
面1aと出射面1bをそれぞれ覆う整合層2a,2bから構成さ
れている。一般に、誘電体レンズアンテナにおいて、小
型・軽量化のためレンズ本体１の厚さを薄くした場合、
該レンズ本体１に入射した電波が反射される割合が高く
なり、これを防止し利得を向上させるために、レンズ本
体１が比較的高い誘電率を有し、一方、外部の空気との
インピーダンス整合を行うため整合層2a,2bが比較的低
い誘電率を有するように構成される。
に、第３図に示す誘電体レンズアンテナが用いられてい
る。この誘電体レンズアンテナは、入射面1aと出射面1b
の２つの面を有するレンズ本体１と、この本体１の入射
面1aと出射面1bをそれぞれ覆う整合層2a,2bから構成さ
れている。一般に、誘電体レンズアンテナにおいて、小
型・軽量化のためレンズ本体１の厚さを薄くした場合、
該レンズ本体１に入射した電波が反射される割合が高く
なり、これを防止し利得を向上させるために、レンズ本
体１が比較的高い誘電率を有し、一方、外部の空気との
インピーダンス整合を行うため整合層2a,2bが比較的低
い誘電率を有するように構成される。
この誘電体レンズアンテナは、レンズ本体１と、整合
層2a,2bを別々に、例えば射出成形法により成形した合
体して形成することができる。
層2a,2bを別々に、例えば射出成形法により成形した合
体して形成することができる。
［発明が解決しようとする課題］ 上述の形成方法で誘電体レンズアンテナを形成した場
合、レンズ本体１と、整合層2a,2bとの間に空隙が生
じ、この空隙によって伝搬損失が増大し、当該誘電体レ
ンズアンテナのアンテナ利得が低下するという問題点が
あった。
合、レンズ本体１と、整合層2a,2bとの間に空隙が生
じ、この空隙によって伝搬損失が増大し、当該誘電体レ
ンズアンテナのアンテナ利得が低下するという問題点が
あった。
本発明の目的は以上の課題を解決し、上述の従来と同
様の構造のものであっても、レンズ本体と整合層との間
に空隙が生じず、アンテナ利得が低下することを防止す
ることができる誘電体レンズアンテナを提供することに
ある。
様の構造のものであっても、レンズ本体と整合層との間
に空隙が生じず、アンテナ利得が低下することを防止す
ることができる誘電体レンズアンテナを提供することに
ある。
［課題を解決するための手段］ 本発明は、熱可塑性樹脂を含む材料を用いて形成され
たレンズ本体と、上記レンズ本体の誘電率よりも低い誘
電率を有する材料を用いて形成され、上記レンズ本体の
入射面と出射面を覆う整合層とからなる誘電体レンズア
ンテナにおいて、上記整合層は、上記レンズ本体の材料
中に含まれている熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を
含む材料を用いて、上記レンズ本体を金型内に挿入した
状態で射出成形法により形成されていることを特徴とす
る。
たレンズ本体と、上記レンズ本体の誘電率よりも低い誘
電率を有する材料を用いて形成され、上記レンズ本体の
入射面と出射面を覆う整合層とからなる誘電体レンズア
ンテナにおいて、上記整合層は、上記レンズ本体の材料
中に含まれている熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を
含む材料を用いて、上記レンズ本体を金型内に挿入した
状態で射出成形法により形成されていることを特徴とす
る。
上記誘電体レンズアンテナにおいて、上記レンズ本体
は熱可塑性樹脂とセラミックスの混合材料にてなり、上
記整合層は熱可塑性樹脂とガラス繊維の混合材料にてな
ることを特徴とする。
は熱可塑性樹脂とセラミックスの混合材料にてなり、上
記整合層は熱可塑性樹脂とガラス繊維の混合材料にてな
ることを特徴とする。
［作用］ 上述のように、上記整合層は、上記レンズ本体の材料
中に含まれている熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を
含む材料を用いて、上記レンズ本体を金型内に挿入した
状態で射出成形法により形成されているので、上記レン
ズ本体と上記整合層を密着して形成することができる。
従って、上記レンズ本体と上記整合層との間に、空隙が
生じない。これにより、当該誘電体レンズアンテナの伝
搬損失が従来例のように増大することはなく、アンテナ
利得が低下することはない。また、上記レンズ本体と上
記整合層が合体された誘電体レンズアンテナ全体の強度
を増大させることができる。
中に含まれている熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を
含む材料を用いて、上記レンズ本体を金型内に挿入した
状態で射出成形法により形成されているので、上記レン
ズ本体と上記整合層を密着して形成することができる。
従って、上記レンズ本体と上記整合層との間に、空隙が
生じない。これにより、当該誘電体レンズアンテナの伝
搬損失が従来例のように増大することはなく、アンテナ
利得が低下することはない。また、上記レンズ本体と上
記整合層が合体された誘電体レンズアンテナ全体の強度
を増大させることができる。
さらに、上記レンズ本体と上記整合層の材料として、
同一の熱可塑性樹脂を用いているので、線膨張係数は同
一であり、従って、熱膨張や冷却による収縮の差による
ヒケやクラックが生じることはない。
同一の熱可塑性樹脂を用いているので、線膨張係数は同
一であり、従って、熱膨張や冷却による収縮の差による
ヒケやクラックが生じることはない。
またさらに、上記誘電体レンズアンテナにおいて、上
記レンズ本体は熱可塑性樹脂と高誘電率のセラミックス
の混合材料にてなり、上記整合層は熱可塑性樹脂とガラ
ス繊維の混合材料にてなるので、上記レンズ本体が比較
的高い誘電率を有し、一方、上記整合層が比較的低い誘
電率を有する。これにより、当該誘電体レンズアンテナ
の利得を増大させることができるとともに、外部の空気
とのインピーダンス整合を行うことができる。
記レンズ本体は熱可塑性樹脂と高誘電率のセラミックス
の混合材料にてなり、上記整合層は熱可塑性樹脂とガラ
ス繊維の混合材料にてなるので、上記レンズ本体が比較
的高い誘電率を有し、一方、上記整合層が比較的低い誘
電率を有する。これにより、当該誘電体レンズアンテナ
の利得を増大させることができるとともに、外部の空気
とのインピーダンス整合を行うことができる。
［実施例］ 以下、図面を参照して本発明による実施例について説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例である誘電体レンズアンテ
ナの縦断面図である。
ナの縦断面図である。
この誘電体レンズアンテナは、第１図に示すように、
熱可塑性樹脂と、例えばチタン酸カルシウム（CaTiO3）
などのセラミックスの粉末の混合材料で射出成形法によ
り形成されるレンズ本体１と、上記レンズ本体１の入出
射面1a,1bを覆うように射出成形法により一体的に形成
され、上記レンズ本１の熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性
樹脂とガラス繊維の混合材料にてなる整合層3a,3bから
なる。ここで、レンズ本体１と整合層3a,3bの材料に用
いられる樹脂は、例えばポリブチレンテレフタレート
（PBT）、ポリスチレン、AES樹脂、変性ポリフェニレン
オキシド（変性PPO）、ポリカーボネート（PC）などの
熱可塑性樹脂である。また、レンズ本体１の比誘電率を
高くするとともに、その厚さを薄くするために、レンズ
本体１に高誘電率のセラミックスの粉末が添加されてい
る。
熱可塑性樹脂と、例えばチタン酸カルシウム（CaTiO3）
などのセラミックスの粉末の混合材料で射出成形法によ
り形成されるレンズ本体１と、上記レンズ本体１の入出
射面1a,1bを覆うように射出成形法により一体的に形成
され、上記レンズ本１の熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性
樹脂とガラス繊維の混合材料にてなる整合層3a,3bから
なる。ここで、レンズ本体１と整合層3a,3bの材料に用
いられる樹脂は、例えばポリブチレンテレフタレート
（PBT）、ポリスチレン、AES樹脂、変性ポリフェニレン
オキシド（変性PPO）、ポリカーボネート（PC）などの
熱可塑性樹脂である。また、レンズ本体１の比誘電率を
高くするとともに、その厚さを薄くするために、レンズ
本体１に高誘電率のセラミックスの粉末が添加されてい
る。
さらに、整合層3a,3bの比誘電率を小さくするととも
に、その強度を強め、かつ線膨張率を減少させてヒケや
クラックが生じることを防止するために、整合層3a,3b
にグラス繊維を添加している。この整合層3a,3bにおけ
る、ガラス繊維の含有率は好ましくは10乃至50wt％であ
って、より好ましくは30wt％である。ここで、ガラス繊
維の含有率が10wt％未満では、意図する強度が得られ
ず、一方、50wt％を越える場合は、整合層3a,3bの成形
性及び密着性が低下する。
に、その強度を強め、かつ線膨張率を減少させてヒケや
クラックが生じることを防止するために、整合層3a,3b
にグラス繊維を添加している。この整合層3a,3bにおけ
る、ガラス繊維の含有率は好ましくは10乃至50wt％であ
って、より好ましくは30wt％である。ここで、ガラス繊
維の含有率が10wt％未満では、意図する強度が得られ
ず、一方、50wt％を越える場合は、整合層3a,3bの成形
性及び密着性が低下する。
第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は第１図の誘電体レ
ンズアンテナの製造工程を示す縦断面図であり、以下、
射出成形法によるこの誘電体レンズアンテナの製造工程
について説明する。
ンズアンテナの製造工程を示す縦断面図であり、以下、
射出成形法によるこの誘電体レンズアンテナの製造工程
について説明する。
まず、第２図（Ａ）に示すように、下側金型10に上側
金型11を嵌合させた後、上側金型11の上部に形成された
樹脂注入口G1から、レンズ本体１の材料である液状の樹
脂とセラミックスの混合材料を注入した後冷却して、レ
ンズ本体１を形成する。この後、上側金型11を取り外
す。
金型11を嵌合させた後、上側金型11の上部に形成された
樹脂注入口G1から、レンズ本体１の材料である液状の樹
脂とセラミックスの混合材料を注入した後冷却して、レ
ンズ本体１を形成する。この後、上側金型11を取り外
す。
次いで、第２図（Ｂ）に示すように、レンズ本体１が
載置された下側金型10に上側金型12を嵌合して、レンズ
本体１の一方の面1aと上側金型12によりなる射出空間を
形成した後、上側金型12の上部に形成された樹脂注入口
G2から、整合層3aの材料である液状の樹脂とガラス繊維
の混合材料を注入した後冷却して、レンズ本体１の一方
の面1a上に整合層3aを成形する。ここで、この注入した
液状の樹脂の温度が高く、また、注入した樹脂はレンズ
本体１と同一の樹脂材料であるので、レンズ本体１の面
1aの表面が溶融して整合層3aと密着して成形される。従
って、合体された上記レンズ本体１と整合層3aが得られ
る。
載置された下側金型10に上側金型12を嵌合して、レンズ
本体１の一方の面1aと上側金型12によりなる射出空間を
形成した後、上側金型12の上部に形成された樹脂注入口
G2から、整合層3aの材料である液状の樹脂とガラス繊維
の混合材料を注入した後冷却して、レンズ本体１の一方
の面1a上に整合層3aを成形する。ここで、この注入した
液状の樹脂の温度が高く、また、注入した樹脂はレンズ
本体１と同一の樹脂材料であるので、レンズ本体１の面
1aの表面が溶融して整合層3aと密着して成形される。従
って、合体された上記レンズ本体１と整合層3aが得られ
る。
さらに、第２図（Ｃ）に示すように、下側金型13に上
記合体されたレンズ本体１と整合層3aを載置し、下側金
型13に上側金型12を嵌合して、レンズ本体１の他方の面
1bと上側金型12によりなる射出空間を形成した後、上側
金型12の上部に形成された樹脂注入口G2から、整合層3b
の材料である液状の樹脂とガラス繊維の混合材料を注入
した後冷却して、レンズ本体１の他方の面1b上に整合層
3bを成形する。ここで、この注入した液状の樹脂の温度
が高く、また、注入した樹脂はレンズ本体１と同一の樹
脂材料であるので、レンズ本体１の面1bの表面が溶融し
て整合層3bと密着して成形される。従って、レンズ本体
１と整合層3a,3bが合体して構成された誘電体レンズア
ンテナが得られる。
記合体されたレンズ本体１と整合層3aを載置し、下側金
型13に上側金型12を嵌合して、レンズ本体１の他方の面
1bと上側金型12によりなる射出空間を形成した後、上側
金型12の上部に形成された樹脂注入口G2から、整合層3b
の材料である液状の樹脂とガラス繊維の混合材料を注入
した後冷却して、レンズ本体１の他方の面1b上に整合層
3bを成形する。ここで、この注入した液状の樹脂の温度
が高く、また、注入した樹脂はレンズ本体１と同一の樹
脂材料であるので、レンズ本体１の面1bの表面が溶融し
て整合層3bと密着して成形される。従って、レンズ本体
１と整合層3a,3bが合体して構成された誘電体レンズア
ンテナが得られる。
以上のように形成された誘電体レンズアンテナにおい
て、レンズ本体１と整合層3a,3bが密着して形成するこ
とができるので、空隙が生じず、従って、伝搬損失が増
大せず、アンテナ利得が低下することはない。また、レ
ンズ本体１と整合層3a,3bが合体された誘電体レンズア
ンテナ全体の強度を増大させることができる。さらに、
レンズ本体１と整合層3a,3bの材料として、添加物は異
なるが同一の樹脂を用いているので、線膨張係数はほぼ
同一であり、従って、熱膨張や冷却による収縮の差によ
るヒケやクラックが生じることはない。
て、レンズ本体１と整合層3a,3bが密着して形成するこ
とができるので、空隙が生じず、従って、伝搬損失が増
大せず、アンテナ利得が低下することはない。また、レ
ンズ本体１と整合層3a,3bが合体された誘電体レンズア
ンテナ全体の強度を増大させることができる。さらに、
レンズ本体１と整合層3a,3bの材料として、添加物は異
なるが同一の樹脂を用いているので、線膨張係数はほぼ
同一であり、従って、熱膨張や冷却による収縮の差によ
るヒケやクラックが生じることはない。
第４図は本発明者が試作した第１図の構造を有する誘
電体レンズアンテナの開口効率の周波数特性を示すグラ
フである。ここで、試作した誘電体レンズアンテナのレ
ンズ本体１の直径は30cmであり、該レンズ本体１は、含
有率53wt％のPBTと、含有率47wt％のチタン酸カルシウ
ムからなり、比誘電率εｒ≒9.6とＱ≒140を有してい
る。また、整合層3a,3bは、含有率90wt％のPBTと、含有
率10wt％のガラス繊維からなり、比誘電率εｒ≒3.1と
Ｑ≒140を有している。
電体レンズアンテナの開口効率の周波数特性を示すグラ
フである。ここで、試作した誘電体レンズアンテナのレ
ンズ本体１の直径は30cmであり、該レンズ本体１は、含
有率53wt％のPBTと、含有率47wt％のチタン酸カルシウ
ムからなり、比誘電率εｒ≒9.6とＱ≒140を有してい
る。また、整合層3a,3bは、含有率90wt％のPBTと、含有
率10wt％のガラス繊維からなり、比誘電率εｒ≒3.1と
Ｑ≒140を有している。
第４図に示すように、試作した誘電体レンズアンテナ
において、11.7GHzから12.2GHzまでの周波数で概ね50％
の開口効率を得ることができ、十分に実用に使用できる
ことが実証された。
において、11.7GHzから12.2GHzまでの周波数で概ね50％
の開口効率を得ることができ、十分に実用に使用できる
ことが実証された。
［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、誘電体レンズア
ンテナにおいて、整合層を、レンズ本体の材料中に含ま
れている熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を含む材料
を用いて、上記レンズ本体を金型内に挿入した状態で射
出成形法により形成したので、上記レンズ本体と上記整
合層を密着して形成することができ、上記レンズ本体と
上記整合層との間に、空隙が生じない。従って、当該誘
電体レンズアンテナの伝搬損失が従来例のように増大す
ることはなく、アンテナ利得が低下することはない。ま
た、上記レンズ本体と上記整合層が合体された誘電体レ
ンズアンテナ全体の強度を増大させることができる。さ
らに、上記レンズ本体と上記整合層の材料として、同一
の熱可塑性樹脂を用いているので、線膨張係数は同一で
あり、従って、熱膨張や冷却による収縮の差によるヒケ
やクラックが生じることはない。
ンテナにおいて、整合層を、レンズ本体の材料中に含ま
れている熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を含む材料
を用いて、上記レンズ本体を金型内に挿入した状態で射
出成形法により形成したので、上記レンズ本体と上記整
合層を密着して形成することができ、上記レンズ本体と
上記整合層との間に、空隙が生じない。従って、当該誘
電体レンズアンテナの伝搬損失が従来例のように増大す
ることはなく、アンテナ利得が低下することはない。ま
た、上記レンズ本体と上記整合層が合体された誘電体レ
ンズアンテナ全体の強度を増大させることができる。さ
らに、上記レンズ本体と上記整合層の材料として、同一
の熱可塑性樹脂を用いているので、線膨張係数は同一で
あり、従って、熱膨張や冷却による収縮の差によるヒケ
やクラックが生じることはない。
またさらに、上記誘電体レンズアンテナにおいて、上
記レンズ本体は熱可塑性樹脂とセラミックスの混合材料
にてなり、上記整合層は熱可塑性樹脂とガラス繊維の混
合材料にてなるので、上記レンズ本体が比較的高い誘電
率を有し、一方、上記整合層が比較的低い誘電率を有す
る。これにより、当該誘電体レンズアンテナの利得を増
大させることができるとともに、外部の空気とのインピ
ーダンス整合を行うことができるという利点がある。
記レンズ本体は熱可塑性樹脂とセラミックスの混合材料
にてなり、上記整合層は熱可塑性樹脂とガラス繊維の混
合材料にてなるので、上記レンズ本体が比較的高い誘電
率を有し、一方、上記整合層が比較的低い誘電率を有す
る。これにより、当該誘電体レンズアンテナの利得を増
大させることができるとともに、外部の空気とのインピ
ーダンス整合を行うことができるという利点がある。
第１図は本発明の一実施例である整合層を備えた誘電体
レンズアンテナの縦断面図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は第１図の誘電体レン
ズアンテナの製造工程を示す縦断面図、 第３図は従来の整合層を備えた誘電体レンズアンテナの
縦断面図、 第４図は発明者が試作した誘電体レンズアンテナの開口
効率の周波数特性を示すグラフである。 １……レンズ本体、 3a,3b……整合層。
レンズアンテナの縦断面図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は第１図の誘電体レン
ズアンテナの製造工程を示す縦断面図、 第３図は従来の整合層を備えた誘電体レンズアンテナの
縦断面図、 第４図は発明者が試作した誘電体レンズアンテナの開口
効率の周波数特性を示すグラフである。 １……レンズ本体、 3a,3b……整合層。
Claims (2)
- 【請求項１】熱可塑性樹脂を含む材料を用いて形成され
たレンズ本体と、 上記レンズ本体の誘電率よりも低い誘電率を有する材料
を用いて形成され、上記レンズ本体の入射面と出射面を
覆う整合層とからなる誘電体レンズアンテナにおいて、 上記整合層は、上記レンズ本体の材料中に含まれている
熱可塑性樹脂と同一の熱可塑性樹脂を含む材料を用い
て、上記レンズ本体を金型内に挿入した状態で射出成形
法により形成されていることを特徴とする誘電体レンズ
アンテナ。 - 【請求項２】上記レンズ本体は熱可塑性樹脂とセラミッ
クスの混合材料にてなり、上記整合層は熱可塑性樹脂と
ガラス繊維の混合材料にてなることを特徴とする請求項
１に記載の誘電体レンズアンテナ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242682A JPH0824246B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 誘電体レンズアンテナ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1242682A JPH0824246B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 誘電体レンズアンテナ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03104402A JPH03104402A (ja) | 1991-05-01 |
| JPH0824246B2 true JPH0824246B2 (ja) | 1996-03-06 |
Family
ID=17092666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1242682A Expired - Fee Related JPH0824246B2 (ja) | 1989-09-19 | 1989-09-19 | 誘電体レンズアンテナ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0824246B2 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH066128A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-14 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体レンズアンテナおよびその製造方法 |
| JPH066126A (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-14 | Murata Mfg Co Ltd | 厚肉樹脂レンズアンテナの製造方法 |
| DE69427789T2 (de) | 1993-06-30 | 2002-04-18 | Murata Manufacturing Co | Verfahren zur Herstellung einer dielektrischen Linse für eine Antenne und dielektrische Linse nach diesem Verfahren |
| JPH08186434A (ja) * | 1994-12-28 | 1996-07-16 | Murata Mfg Co Ltd | アンテナ用誘電体レンズの製造方法 |
| JP3700617B2 (ja) * | 2001-07-04 | 2005-09-28 | 株式会社村田製作所 | レンズアンテナ |
| JP3599058B1 (ja) * | 2003-07-31 | 2004-12-08 | 住友電気工業株式会社 | ルーネベルグレンズ及びそれを用いたアンテナ装置 |
| US7301504B2 (en) | 2004-07-14 | 2007-11-27 | Ems Technologies, Inc. | Mechanical scanning feed assembly for a spherical lens antenna |
| JP2008097912A (ja) * | 2006-10-10 | 2008-04-24 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光素子を光源とする車両前照灯用の投影レンズ |
-
1989
- 1989-09-19 JP JP1242682A patent/JPH0824246B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03104402A (ja) | 1991-05-01 |
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