JPH09162631A - Antenna - Google Patents

Antenna

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JPH09162631A
JPH09162631A JP7318195A JP31819595A JPH09162631A JP H09162631 A JPH09162631 A JP H09162631A JP 7318195 A JP7318195 A JP 7318195A JP 31819595 A JP31819595 A JP 31819595A JP H09162631 A JPH09162631 A JP H09162631A
Authority
JP
Japan
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dielectric
antenna
feeding
internal space
connector
Prior art date
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Pending
Application number
JP7318195A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masao Moriwaki
正生 森脇
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an antenna having electrical characteristics of a feeding wave guide type antenna and capable of being small in size, light in weight and simple in production by forming a metallic plating film at the parts excluding the radio wave radiation surface of a dielectric that is connected to a feeding connector. SOLUTION: A metallic plating films 11 is formed at the parts excluding the radio wave radiation surface 12 of a dielectric 10 that is connected to a feeding connector 14a. The feeding electrode of the connector 14a protruding over an optional surface of the dielectric 10 is adhered to the film 11 via a conductive resin material. Thus the screw attachment structure is not needed for the feeding electrode, and a dielectric antenna of a monocock structure requires no metallic casing. Then the size and weight of the antenna can be reduced together with its facilitated production. It is preferable to decide the shape of the dielectric 10 conforming to the shape of the internal space of a feeding wave guide type antenna that has a ridge in its internal space.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、内部に空間を有す
ると共にその空間の開口部である電波放射開口面を有
し、給電用のコネクタが接続された方形や円形の給電導
波管タイプのアンテナと同特性のものを誘電体を用いて
構成したアンテナに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a rectangular or circular feeding waveguide type having a space inside and a radio wave radiation opening surface which is an opening of the space and to which a power feeding connector is connected. The present invention relates to an antenna that has the same characteristics as an antenna and that is configured by using a dielectric.

【0002】近年のホーンアンテナ等の給電導波管タイ
プのアンテナは、マイクロ波等の電子機器システムにお
いて種々用いられるが、特に使用周波数帯の広帯域、高
密度実装の要求に伴い電子機器システムにおいては、高
性能、小型化、軽量化が要求されている。
[0002] In recent years, feeding waveguide type antennas such as horn antennas are used in various electronic equipment systems such as microwaves. Especially, in the electronic equipment system due to the demand of wide band of use frequency band and high density mounting. High performance, miniaturization, and weight reduction are required.

【0003】このため、給電導波管タイプのアンテナは
1GHzより上のマイクロ波領域では極めてよく使われ
るアンテナであり、利得が高く、開口面アンテナの中で
は広帯域にわたってインピーダンス特性が良いという特
徴を持っており、広帯域使用が可能である。また、それ
以外の利点として理論計算が実際のものと非常に近い結
果を与える。よって、この給電導波管タイプのアンテナ
の電気的特性を有し、なおかつ高性能化、小型化、軽量
化を実現する誘電体を用いたアンテナが要望されてい
る。
For this reason, the feed waveguide type antenna is an antenna that is very often used in the microwave region above 1 GHz, has a high gain, and has an excellent impedance characteristic over a wide band among aperture antennas. Therefore, wide band use is possible. Moreover, as another advantage, theoretical calculation gives a result very close to the actual one. Therefore, there is a demand for an antenna using a dielectric material that has the electrical characteristics of this feeding waveguide type antenna and that achieves higher performance, smaller size, and lighter weight.

【0004】[0004]

【従来の技術】図18に従来の給電導波管タイプのアン
テナである4つのリッジが付いたQUAD−RIDGE
D(クワッド−リッジ)型導波管アンテナ1の構成を示
す斜視図、図19に図18のA−A′断面図を示し、そ
の説明を行う。
2. Description of the Related Art FIG. 18 shows a QUAD-RIDGE having four ridges, which is a conventional feeding waveguide type antenna.
A perspective view showing the configuration of the D (quad-ridge) type waveguide antenna 1, and FIG. 19 is a sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 18, which will be described.

【0005】図18及び図19において、符号2は1つ
の開口面を有すると共に内部に4側面の空間を有する直
方体形状のアンテナ金属筐体、3a,3b,3c,3d
は金属筐体2の内部の4側面に固定されたリッジであ
る。
In FIG. 18 and FIG. 19, reference numeral 2 is a rectangular parallelepiped antenna metal housing 3a, 3b, 3c, 3d having one opening surface and a space of four side surfaces inside.
Are ridges fixed to the four side surfaces inside the metal housing 2.

【0006】1a,1bは金属筐体2の外部に固定され
たコネクタであり、コネクタ1a,1b内部の被覆給電
電極5a,5bが、図19にその様子を良く示すように
金属筐体2の内部の上下で向かい合う1方のリッジ3
d,3cを貫通して他方のリッジ3b,3aに挿入さ
れ、この挿入部分がネジ6で固定されている。
Reference numerals 1a and 1b denote connectors fixed to the outside of the metal housing 2, and the coated power supply electrodes 5a and 5b inside the connectors 1a and 1b have the metal housing 2 of the metal housing 2 as shown in FIG. One ridge 3 facing the top and bottom inside
It penetrates through d and 3c and is inserted into the other ridges 3b and 3a, and the inserted portion is fixed with a screw 6.

【0007】また、4は外部空間、7はアンテナ内部の
自由空間を示す。リッジ3a〜3dは、外部空間4との
マッチング、即ちインピーダンス特性を良くし、電波が
適切に放射されるようにするものである。
Reference numeral 4 indicates an external space, and 7 indicates a free space inside the antenna. The ridges 3a to 3d are for matching with the external space 4, that is, for improving the impedance characteristic so that radio waves are appropriately radiated.

【0008】このような構成において、入力信号は、金
属筐体2に設けられたコネクタ1a及び1bから入力さ
れ、給電電極5a及び5bに伝達する。その後、アンテ
ナ内部の自由空間7に放射されると共に給電電極5a,
5bのネジ6(2箇所)の接続部に給電され、リッジ3
a〜3dを伝達し、開口面より自由空間4に放射され
る。
In such a structure, the input signal is input from the connectors 1a and 1b provided on the metal housing 2 and transmitted to the power supply electrodes 5a and 5b. After that, the power is radiated to the free space 7 inside the antenna and the power supply electrodes 5a,
Power is supplied to the connection part of the screw 6 (2 places) of 5b, and the ridge 3
It transmits a to 3d and is radiated from the opening surface to the free space 4.

【0009】また、開口面においては、所要のアンテナ
利得を得るため、又はインピーダンス特性を良くするた
め、図20に符号8で示すホーンが固定される場合があ
る。アンテナ1については、その導波管の断面を漸次広
げて所要の開口を持たせており、開口面での波面は曲面
となり、平面からのずれを生ずる。よって、このずれを
波長に対し小さな値となるためにホーンの開き角を適当
に小さくしたホーン8を用いる場合がある。
Further, in order to obtain a required antenna gain or to improve the impedance characteristic, a horn shown by reference numeral 8 in FIG. 20 may be fixed on the aperture plane. Regarding the antenna 1, the cross section of the waveguide is gradually widened to have a required opening, and the wavefront at the opening surface becomes a curved surface, causing a deviation from the flat surface. Therefore, in order to make this deviation a small value with respect to the wavelength, there is a case where the horn 8 having an appropriately small horn opening angle is used.

【0010】上述した従来のアンテナ構造は、金属筐体
2がハイパス導波管構造になっており、内部形状(導波
管構造の内部)においては、使用する周波数帯域の低域
側周波数の波長λにより、導波管内の伝送モードが制約
され、形状が決定されるようになっている。次式に自由
空間での波長λ〔m〕と使用周波数f〔Hz〕との関係
を示す。
In the above-described conventional antenna structure, the metal casing 2 has a high-pass waveguide structure, and in the internal shape (inside the waveguide structure), the wavelength of the lower frequency band of the frequency band used. λ limits the transmission mode in the waveguide and determines the shape. The following equation shows the relationship between the wavelength λ [m] in free space and the operating frequency f [Hz].

【0011】λ=c/f 但し、c:光速 3×108 〔m/s〕である。 例えば、アンテナの使用周波数帯域が5GHz〜10G
Hzのアンテナを設計する場合、内部形状(導波管構造
の内部)は、低域側周波数の5GHz近辺の波長λに応
じたものとなる。
Λ = c / f where c is the speed of light 3 × 10 8 [m / s]. For example, the frequency band used by the antenna is 5 GHz to 10 G
When designing an antenna of Hz, the internal shape (inside the waveguide structure) corresponds to the wavelength λ near 5 GHz of the low frequency side frequency.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の給電導波管タイプのアンテナにおいて、広帯域アン
テナ及び低帯域アンテナとする場合、外形形状が拡大
し、重量が増加し、また加工精度が高くなければならな
いといった問題があった。
By the way, in the above-mentioned conventional feed waveguide type antenna, when a wide band antenna and a low band antenna are used, the outer shape is enlarged, the weight is increased, and the processing accuracy is high. There was a problem that it had to be.

【0013】加工・表面処理の技術においては、導波管
を実際に製作する場合、加工性から黄銅を使用すること
が多い。また、表面の粗さは導波管回路、低伝送損失線
路などにとって重要なため、加工精度と同様に特性に直
接関係する。一般に表面粗さは、表皮深さδ(1GHz
近辺で数μm)の数分の1が必要となる。
In the processing and surface treatment techniques, brass is often used because of its workability when actually manufacturing a waveguide. Further, since the surface roughness is important for the waveguide circuit, the low transmission loss line, etc., it is directly related to the characteristics as well as the processing accuracy. Generally, the surface roughness is the skin depth δ (1 GHz
A fraction of several μm is required in the vicinity.

【0014】 δ=√(ρ/π・f・μ) =1/34.4√(ρ・λ0 /μ* )〔mm〕 但し、ρ:比抵抗〔Ω・m〕、μ=μ* ・μ0 :透磁率
(μ0 =4π×10-7H/m)、μ* :比透磁率、f:
周波数〔Hz〕、λ0 :波長〔m〕である。
Δ = √ (ρ / π · f · μ) = 1 / 34.4√ (ρ · λ 0 / μ * ) [mm] where ρ: specific resistance [Ω · m], μ = μ *・ Μ 0 : Permeability (μ 0 = 4π × 10 -7 H / m), μ * : Relative permeability, f:
Frequency [Hz], λ 0 : wavelength [m].

【0015】例えば、銅の場合、ρ=10-7/5.8
〔Ω・m〕、μ* =1なので、 δcu=6.64/√f〔cm〕 となる。
For example, in the case of copper, ρ = 10 −7 /5.8
Since [Ω · m] and μ * = 1, δ cu = 6.64 / √f [cm].

【0016】また、使用可能周波数が、ハイパス導波管
構造となっているため低域側周波数の波長λに応じたも
のとなり、一旦導波管形状を決定すると、使用周波数が
固定される問題があった。
Further, since the usable frequency has a high-pass waveguide structure, the usable frequency depends on the wavelength λ of the lower frequency side, and once the waveguide shape is determined, the usable frequency is fixed. there were.

【0017】更に、上述した給電導波管タイプのアンテ
ナ1の場合、導波管のリッジ3a〜3dの構造、給電電
極5a,5bのネジ6による固定構造、即ち導波管の内
部構造が複雑となる問題があった。
Further, in the case of the feeding waveguide type antenna 1 described above, the structure of the waveguide ridges 3a to 3d, the fixing structure of the feeding electrodes 5a and 5b by the screw 6, that is, the internal structure of the waveguide is complicated. There was a problem that became.

【0018】本発明は、このような点に鑑みてなされた
ものであり、給電導波管タイプのアンテナの電気的特性
を有し、かつ小型化、軽量化、製造の簡略化を可能とす
ることができる誘電体を用いたアンテナを提供すること
を目的としている。
The present invention has been made in view of the above points, and has the electric characteristics of a feed waveguide type antenna, and enables miniaturization, weight reduction, and simplification of manufacturing. An object is to provide an antenna using a dielectric that can be used.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】図1に本発明の原理図を
示す。この図1に示すアンテナは、給電用のコネクタ1
4aを接続した誘電体10の電波放射面12以外に金属
メッキ膜11を施して構成しており、また、誘電体10
の任意面に突き出るコネクタ14aの給電電極を、金属
メッキ膜11に導電性樹脂材料で接着するように構成し
たものである。
FIG. 1 shows the principle of the present invention. The antenna shown in FIG. 1 has a connector 1 for power feeding.
In addition to the radio wave radiation surface 12 of the dielectric 10 to which the 4a is connected, a metal plating film 11 is applied, and the dielectric 10
The power feeding electrode of the connector 14a protruding on an arbitrary surface of the above is configured to be bonded to the metal plating film 11 with a conductive resin material.

【0020】このような構成においては、従来アンテナ
のような給電電極のネジ取り付け構造を必要とせず、金
属筐体を必要としないモノコック構造の誘電体アンテナ
となるので、製造が容易となり小型/軽量化を図ること
ができる。
In such a structure, a screw structure for attaching a power feeding electrode unlike the conventional antenna is not required, and a dielectric antenna having a monocoque structure which does not require a metal casing is provided, so that the manufacturing is facilitated, and the size / weight is reduced. Can be realized.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施形態について説明する。図2は本発明の第1実施形態
による誘電体アンテナの構成を示す斜視図である。この
図において図18に示した従来例の各部に対応する部分
には同一符号を付し、その説明を省略する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a perspective view showing the structure of the dielectric antenna according to the first embodiment of the present invention. In this figure, parts corresponding to the parts of the conventional example shown in FIG. 18 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0022】図2に示す誘電体アンテナ9において、1
0は直方体形状の誘電体、15a〜15dは誘電体10
の周回する4側面に長手方向に沿って細長い凹部を形成
することにより設けられたリッジであり、図には2面に
おけるリッジのみを示してある。
In the dielectric antenna 9 shown in FIG. 2, 1
0 is a rectangular parallelepiped dielectric, 15a to 15d are dielectrics 10.
It is a ridge provided by forming elongated recesses along the longitudinal direction on the four side surfaces that circulate, and in the figure, only the ridges on two sides are shown.

【0023】11は数μm程度の金属メッキ膜であり、
誘電体10の4つのリッジ15a〜15dが当接する放
射面12及び、リッジ15a,15bに挿入固定された
給電用のコネクタの挿入箇所を除く全ての面に施されて
いる。
Reference numeral 11 is a metal plating film of about several μm,
It is provided on all surfaces except the radiation surface 12 on which the four ridges 15a to 15d of the dielectric 10 contact and the insertion portion of the power feeding connector fixedly inserted in the ridges 15a and 15b.

【0024】このような構成の誘電体アンテナ9を作成
する場合、まず、図3に示す図18に示したと同様の従
来の給電導波管タイプのアンテナ1のリッジ3a〜3d
が設けられた導波管と同構造の枠型13の内部14に誘
電体を充填して固化する。
When the dielectric antenna 9 having such a structure is produced, first, the ridges 3a to 3d of the conventional feeding waveguide type antenna 1 similar to that shown in FIG. 18 and shown in FIG.
The inside of the frame mold 13 having the same structure as the waveguide provided with is filled with a dielectric and solidified.

【0025】この後、枠型13を取り外し、図4に示す
誘電体10を得る。そして、図5に示すように、誘電体
10の4つのリッジ15a,15bが当接する放射面1
2及び、給電電極挿入箇所(図示せず)を除く全ての面
に、数μm程度の金属メッキを施し、金属メッキ膜11
を形成する。
After that, the frame mold 13 is removed to obtain the dielectric 10 shown in FIG. Then, as shown in FIG. 5, the radiation surface 1 with which the four ridges 15a and 15b of the dielectric 10 are in contact
2 and all surfaces except the power supply electrode insertion portion (not shown) are plated with a metal having a thickness of several μm to form a metal plated film 11
To form

【0026】そして、図6に示すコネクタ14a,14
bを、その給電電極21a,21bが、図7に示す図2
のB−B′断面図に示すように反対側のリッジに突き出
るようにリッジ15a,15bに取り付け、符号22で
示す導電性樹脂材料で接着接続する。
Then, the connectors 14a, 14 shown in FIG.
2 is shown in FIG. 7 in which the power supply electrodes 21a and 21b are shown in FIG.
Is attached to the ridges 15a and 15b so as to project to the ridge on the opposite side as shown in the sectional view taken along line BB 'of FIG.

【0027】これによって、従来例のような給電電極の
ネジ取り付け構造を必要とせず、金属筐体を必要としな
いモノコック構造の誘電体アンテナ9となる。このよう
な構成において、コネクタ14a,14bに供給された
信号は、誘電体10のリッジ15a〜15dに伝達し、
誘電体10の放射面12より自由空間に放射される。
As a result, the dielectric antenna 9 of the monocoque structure does not require the screw mounting structure for the feeding electrode as in the conventional example and does not require the metal casing. In such a configuration, the signals supplied to the connectors 14a and 14b are transmitted to the ridges 15a to 15d of the dielectric body 10,
It is radiated to the free space from the radiation surface 12 of the dielectric 10.

【0028】また、このようなモノコック構造の誘電体
アンテナ9は、従来例の給電導波管タイプのアンテナ1
よりも小型とすることができる。これは、下式に示す様
に波長λ、光速c、周波数f、誘電体10における伝搬
速度係数v、誘電体10の誘電率εの関係から、従来の
給電導波管タイプのアンテナ1よりも1/√εの大きさ
とするものである。
Further, the dielectric antenna 9 having such a monocoque structure is used as the conventional feeding waveguide type antenna 1.
Can be smaller than. This is more than that of the conventional feed waveguide type antenna 1 because of the relationship among the wavelength λ, the speed of light c, the frequency f, the propagation velocity coefficient v in the dielectric 10 and the permittivity ε of the dielectric 10, as shown in the following equation. The size is 1 / √ε.

【0029】λ=(c/f)・v v=1/√ε 但し、ε:誘電体の誘電率(自由空間の場合ε=1)、
v:誘電体層における伝搬速度係数である。
Λ = (c / f) v v = 1 / √ε, where ε: permittivity of dielectric (ε = 1 in free space),
v: Propagation velocity coefficient in the dielectric layer.

【0030】従来のアンテナ1では、自由空間時(誘電
率ε=1)の波長λによりほぼ形状が制約されるが、第
1実施形態の誘電体アンテナ9では、誘電率εが1より
大きい誘電体10を使用することにより、目的にあった
波長短縮を行うことができる。
In the conventional antenna 1, the shape is substantially restricted by the wavelength λ in free space (dielectric constant ε = 1), but in the dielectric antenna 9 of the first embodiment, the dielectric constant ε is larger than 1. By using the body 10, it is possible to shorten the wavelength suitable for the purpose.

【0031】例えば、誘電率ε=10の誘電体10を使
用する場合には、前記の式の関係から波長λは、誘電体
層における伝搬速度係数vより、 v=1/√ε =1/√10 ≒1/3となる。
For example, when the dielectric 10 having a dielectric constant ε = 10 is used, the wavelength λ is v = 1 / √ε = 1 / from the propagation velocity coefficient v in the dielectric layer according to the above equation. √10 ≅⅓.

【0032】従って、従来の直方体形状の給電導波管タ
イプのアンテナ1の外形をX、Y、Z方向それぞれ約1
/3短縮した誘電体アンテナ9を構成することができ
る。また、誘電体10によるモノコック構造であり、給
電電極21a,21bを導電性樹脂材料22で接着接続
可能な構造としたので、従来のように、高精度な加工精
度が必要無くなり、給電の影響を受けない給電電極固定
構造を容易に実現することができる。
Therefore, the external shape of the conventional rectangular parallelepiped feed waveguide type antenna 1 is approximately 1 in each of the X, Y and Z directions.
The dielectric antenna 9 shortened by / 3 can be configured. In addition, the monocoque structure of the dielectric body 10 and the structure in which the power supply electrodes 21a and 21b can be adhesively connected with the conductive resin material 22 eliminates the need for high-precision processing accuracy as in the conventional case, and thus the influence of power supply is reduced. It is possible to easily realize a power supply electrode fixing structure that does not receive.

【0033】更に、金属筐体を用いず、かつ全体を小型
化できるので軽量化が可能となる。更には、枠型13を
用いて本体である誘電体10を形成することができるの
で、製造プロセスが容易となり、加工精度の良い製品の
量産化を実現することができる。
Further, since the metal casing is not used and the entire size can be reduced, the weight can be reduced. Further, since the frame body 13 can be used to form the dielectric body 10, which is the main body, the manufacturing process is facilitated, and mass production of products with good processing accuracy can be realized.

【0034】但し、全体の軽量化は、全体のサイズ以外
に誘電体10の誘電率にも応じたものとなる。図8は、
誘電率に対する誘電体アンテナの重量特性の一例を示す
図である。この図8は、従来アンテナ1の金属筐体2の
比重を9g/cm3 、誘電体アンテナ9の誘電体10の
比重を6g/cm3 と想定し、横軸を誘電体10の誘電
率ε、縦軸を従来アンテナ1に対する重量比(倍)で表
している。
However, the weight reduction of the whole depends on not only the size of the whole but also the dielectric constant of the dielectric 10. FIG.
It is a figure which shows an example of the weight characteristic of the dielectric antenna with respect to a dielectric constant. In FIG. 8, it is assumed that the specific gravity of the metal housing 2 of the conventional antenna 1 is 9 g / cm 3 and the specific gravity of the dielectric 10 of the dielectric antenna 9 is 6 g / cm 3, and the horizontal axis is the dielectric constant ε of the dielectric 10. The vertical axis is represented by the weight ratio (times) with respect to the conventional antenna 1.

【0035】本特性から誘電体10の誘電率ε=2.5
の場合、重量は約1/10となり、誘電率ε=10の場
合、重量は約1/100となることが分かる。つまり、
大幅な軽量化が可能となる。
From this characteristic, the dielectric constant of the dielectric 10 is ε = 2.5.
In the case of, the weight is about 1/10, and when the dielectric constant ε = 10, the weight is about 1/100. That is,
Significant weight reduction is possible.

【0036】この他、図9に示すように、放射面12を
覆う誘電体レンズ19を実装すれば、インピーダンスマ
ッチング特性及びアンテナ利得を改善することができ
る。誘電体レンズ19は、従来例の図20に示したホー
ン8に該当するものであり、アンテナ本体の誘電体10
の誘電率よりも低い誘電率のものを使用している。
Besides, as shown in FIG. 9, if a dielectric lens 19 covering the radiation surface 12 is mounted, impedance matching characteristics and antenna gain can be improved. The dielectric lens 19 corresponds to the horn 8 shown in FIG. 20 of the conventional example, and includes the dielectric 10 of the antenna body.
It has a dielectric constant lower than that of.

【0037】図10〜図14に縦軸に反射損失〔d
B〕、横軸に周波数〔GHz〕を取ったインピーダンス
マッチング特性図を示し、これらを参照して、誘電体レ
ンズ19実装時の効果を説明する。但し、アンテナ本体
である誘電体10の誘電率ε=10とする。
The reflection loss [d
B] and an impedance matching characteristic diagram in which the frequency [GHz] is plotted on the horizontal axis, and the effects when the dielectric lens 19 is mounted will be described with reference to these. However, it is assumed that the dielectric constant ε of the dielectric body 10, which is the antenna body, is 10.

【0038】図10に示すインピーダンス・マッチング
特性は、誘電体レンズ19未実装時のものである。図1
1に示すインピーダンスマッチング特性は、誘電率ε=
34の誘電体レンズ19実装時のものであり、図12は
誘電率ε=30、図13は誘電率ε=13、図14は誘
電率ε=5の誘電体レンズ19実装時のものである。
The impedance matching characteristics shown in FIG. 10 are those when the dielectric lens 19 is not mounted. FIG.
The impedance matching characteristic shown in 1 has a dielectric constant ε =
No. 34 when the dielectric lens 19 is mounted, FIG. 12 is when the dielectric constant ε = 30, FIG. 13 is when the dielectric constant ε = 13, and FIG. 14 is when the dielectric lens 19 having the dielectric constant ε = 5 is mounted. .

【0039】また、各図10〜図14に渡って同符号3
0で示す特性曲線はコネクタ14aから信号を入力した
場合のものであり、符号31で示す特性曲線はコネクタ
14b(図2参照)から信号を入力した場合のものであ
る。
The same reference numeral 3 is used in each of FIGS.
The characteristic curve indicated by 0 is that when a signal is input from the connector 14a, and the characteristic curve indicated by reference numeral 31 is that when a signal is input from the connector 14b (see FIG. 2).

【0040】これらの図10〜図14からインピーダン
スマッチング特性の傾向をみると、アンテナ本体の誘電
体10の誘電率ε=10より低い誘電率ε=5の誘電体
レンズ19を実装した場合、その使用周波数帯域7〜1
3GHzでの反射損失が減少しており、特性が改善され
たことが分かる。
Looking at the tendency of the impedance matching characteristics from FIGS. 10 to 14, when the dielectric lens 19 having a dielectric constant ε = 5 lower than the dielectric constant ε = 10 of the dielectric body 10 of the antenna body is mounted, Frequency band 7-1
It can be seen that the reflection loss at 3 GHz is reduced and the characteristics are improved.

【0041】次に、第2実施形態を図15を参照して説
明する。但し、この図15において図18及び図19に
示した従来例の各部に対応する部分には同一符号を付
し、その説明を省略する。
Next, a second embodiment will be described with reference to FIG. However, in FIG. 15, portions corresponding to the respective portions of the conventional example shown in FIGS. 18 and 19 are designated by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0042】図15に示す第2実施形態の誘電体アンテ
ナ34が図18及び図19に示した従来例のものと異な
る点は、導波管である金属筐体2の内部空間7に任意の
誘電率の誘電体35を充填して構成したことにある。
The dielectric antenna 34 of the second embodiment shown in FIG. 15 is different from that of the conventional example shown in FIGS. 18 and 19 in that the internal space 7 of the metal housing 2 which is a waveguide is arbitrary. It is configured by filling a dielectric material 35 having a dielectric constant.

【0043】このように、金属筐体2の内部空間7に誘
電率の異なる誘電体35を充填することによって、同一
導波管形状で任意に使用周波数シフトを行うことが可能
となる。
As described above, by filling the internal space 7 of the metal housing 2 with the dielectrics 35 having different permittivities, it is possible to arbitrarily shift the operating frequency with the same waveguide shape.

【0044】これは、既に第1実施形態で説明した式と
同じ下式に示す様に、波長λ、光速c、周波数f、誘電
体層における伝搬速度係数v、誘電体の誘電率εの関係
を利用している。
This is the relationship between the wavelength λ, the speed of light c, the frequency f, the propagation velocity coefficient v in the dielectric layer, and the dielectric constant ε of the dielectric, as shown in the following equation which is the same as the equation already explained in the first embodiment. Are using.

【0045】λ=(c/f)・v v=1/√ε 例えば、図16に符号37を付した周波数特性曲線で示
す様に、使用周波数帯17GHzにおける導波管アンテ
ナに誘電率ε=10の誘電体を使用した場合は、λ=
(c/f)・vの関係から誘電体使用後の周波数fは、
誘電体35における伝搬速度係数vより、 f・v=f・1/√ε =17×1/√10 ≒5.4〔GHz〕 となり、これを周波数特性曲線で示すと符号38で示す
ようになる。
Λ = (c / f) v v = 1 / √ε For example, as shown by the frequency characteristic curve with reference numeral 37 in FIG. 16, the permittivity ε of the waveguide antenna in the operating frequency band 17 GHz is ε = If 10 dielectrics are used, λ =
From the relationship of (c / f) · v, the frequency f after using the dielectric is
From the propagation velocity coefficient v in the dielectric 35, f · v = f · 1 / √ε = 17 × 1 / √10 ≈5.4 [GHz], which is shown by a frequency characteristic curve as indicated by reference numeral 38. Become.

【0046】即ち、この第2実施形態においては、一旦
導波管形状を決定しても、使用周波数を可変することが
できるので、同形状では使用不可能であった低周波数帯
での使用が可能となる。
That is, in the second embodiment, even if the shape of the waveguide is once determined, the usable frequency can be varied, so that it can be used in a low frequency band which cannot be used with the same shape. It will be possible.

【0047】また、このような第2実施形態の誘電体ア
ンテナ34においても、第1実施形態で説明したとほぼ
同様に、従来例の給電導波管タイプのアンテナ1よりも
小型とすることができる。
Further, also in the dielectric antenna 34 of the second embodiment as described above, it is possible to make the dielectric antenna 34 smaller than the feeding waveguide type antenna 1 of the conventional example, almost in the same manner as described in the first embodiment. it can.

【0048】更に、図17に示すように、誘電体35の
露出面を覆い、かつ導波管内に充填された誘電体35よ
りも誘電率の低い誘電体レンズ40を実装すれば、第1
実施形態で説明したとほぼ同様にインピーダンスマッチ
ング特性及びアンテナ利得を改善することができる。
Further, as shown in FIG. 17, by mounting a dielectric lens 40 that covers the exposed surface of the dielectric 35 and has a lower dielectric constant than the dielectric 35 filled in the waveguide,
The impedance matching characteristic and the antenna gain can be improved almost in the same manner as described in the embodiment.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
給電導波管タイプのアンテナの電気的特性を有し、かつ
小型化、軽量化、製造の簡略化を可能とすることができ
る効果がある。
As described above, according to the present invention,
There is an effect that it has electrical characteristics of a feeding waveguide type antenna, and that it is possible to reduce the size and weight and simplify the manufacturing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理図である。FIG. 1 is a principle diagram of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態による誘電体アンテナの
構成を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the dielectric antenna according to the first embodiment of the present invention.

【図3】図2に示すアンテナの製造プロセスの説明を行
うための第1の図である。
FIG. 3 is a first diagram for explaining a manufacturing process of the antenna shown in FIG.

【図4】図2に示すアンテナの製造プロセスの説明を行
うための第2の図である。
FIG. 4 is a second diagram for explaining the manufacturing process of the antenna shown in FIG.

【図5】図2に示すアンテナの製造プロセスの説明を行
うための第3の図である。
FIG. 5 is a third view for explaining the manufacturing process of the antenna shown in FIG.

【図6】図2に示すアンテナの製造プロセスの説明を行
うための第4の図である。
FIG. 6 is a fourth diagram for explaining the manufacturing process of the antenna shown in FIG.

【図7】図2に示すアンテナのB−B′断面図である。7 is a cross-sectional view of the antenna shown in FIG. 2 taken along the line BB '.

【図8】誘電率に対する誘電体アンテナの重量特性を示
す図である。
FIG. 8 is a diagram showing a weight characteristic of a dielectric antenna with respect to a dielectric constant.

【図9】図2に示す第1実施形態のアンテナに誘電体レ
ンズを取り付けた場合の構成を示す図である。
9 is a diagram showing a configuration in which a dielectric lens is attached to the antenna of the first embodiment shown in FIG.

【図10】誘電体レンズ未実装時のインピーダンスマッ
チング特性を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing impedance matching characteristics when a dielectric lens is not mounted.

【図11】誘電率ε=34の誘電体レンズ実装時のイン
ピーダンスマッチング特性を示す図である。
FIG. 11 is a diagram showing impedance matching characteristics when a dielectric lens having a dielectric constant ε = 34 is mounted.

【図12】誘電率ε=30の誘電体レンズ実装時のイン
ピーダンスマッチング特性を示す図である。
FIG. 12 is a diagram showing impedance matching characteristics when a dielectric lens having a dielectric constant ε = 30 is mounted.

【図13】誘電率ε=13の誘電体レンズ実装時のイン
ピーダンスマッチング特性を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing impedance matching characteristics when a dielectric lens having a dielectric constant ε = 13 is mounted.

【図14】誘電率ε=5の誘電体レンズ実装時のインピ
ーダンスマッチング特性を示す図である。
FIG. 14 is a diagram showing impedance matching characteristics when a dielectric lens having a dielectric constant ε = 5 is mounted.

【図15】本発明の第2実施形態による誘電体アンテナ
の構成を示す斜視図である。
FIG. 15 is a perspective view showing the structure of a dielectric antenna according to a second embodiment of the present invention.

【図16】周波数シフトを説明する周波数特性を示す図
である。
FIG. 16 is a diagram showing frequency characteristics for explaining a frequency shift.

【図17】図15に示す第2実施形態のアンテナに誘電
体レンズを取り付けた場合の構成を示す図である。
FIG. 17 is a diagram showing a configuration in which a dielectric lens is attached to the antenna of the second embodiment shown in FIG.

【図18】従来例の給電導波管タイプのアンテナの構成
を示す斜視図である。
FIG. 18 is a perspective view showing a configuration of a conventional feeding waveguide type antenna.

【図19】図18に示すアンテナのA−A′断面図であ
る。
19 is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of the antenna shown in FIG.

【図20】他の従来例の給電導波管タイプのアンテナの
構成を示す斜視図である。
FIG. 20 is a perspective view showing the configuration of another conventional feeding waveguide type antenna.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 誘電体 11 金属メッキ膜 12 電波の放射面 14a 給電用のコネクタ 10 Dielectric 11 Metal plating film 12 Radio wave emission surface 14a Power supply connector

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 給電用のコネクタを接続した誘電体の電
波放射面以外に金属メッキ膜を施したことを特徴とする
アンテナ。
1. An antenna characterized in that a metal plating film is applied to a portion other than a radio wave radiation surface of a dielectric body to which a power feeding connector is connected.
【請求項2】 前記誘電体の任意面に突き出る前記コネ
クタの給電電極を、前記金属メッキ膜に導電性樹脂材料
で接着したことを特徴とする請求項1記載のアンテナ。
2. The antenna according to claim 1, wherein a power feeding electrode of the connector protruding on an arbitrary surface of the dielectric is bonded to the metal plating film with a conductive resin material.
【請求項3】 前記誘電体の形状が、内部空間にリッジ
が設けられた給電導波管タイプのアンテナの内部空間を
型どったものであることを特徴とする請求項1又は2記
載のアンテナ。
3. The antenna according to claim 1, wherein the shape of the dielectric is a shape of an internal space of a feed waveguide type antenna in which a ridge is provided in the internal space. .
【請求項4】 内部空間を有すると共にその空間の開口
部である電波放射面を有する給電導波管タイプのアンテ
ナにおいて、 前記内部空間に誘電体を充填したことを特徴とするアン
テナ。
4. An antenna of a feeding waveguide type having an internal space and a radio wave emitting surface which is an opening of the space, wherein the internal space is filled with a dielectric.
【請求項5】 前記誘電体の誘電率よりも低い誘電率の
誘電体基板を、前記電波放射面にこの面を被覆するよう
に固定したことを特徴とする請求項1〜4の何れかに記
載のアンテナ。
5. A dielectric substrate having a dielectric constant lower than that of the dielectric is fixed to the radio wave radiation surface so as to cover this surface. The antenna described.
【請求項6】 前記誘電体と誘電率が異なる誘電体を使
用したことを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の
アンテナ。
6. The antenna according to claim 1, wherein a dielectric having a dielectric constant different from that of the dielectric is used.
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