JPS62198203A - 平面アンテナ - Google Patents

平面アンテナ

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JPS62198203A
JPS62198203A JP61040907A JP4090786A JPS62198203A JP S62198203 A JPS62198203 A JP S62198203A JP 61040907 A JP61040907 A JP 61040907A JP 4090786 A JP4090786 A JP 4090786A JP S62198203 A JPS62198203 A JP S62198203A
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塚本 活也
Yasuhiro Fujii
康弘 藤井
Kyoji Masamoto
政元 京治
Yoshihiro Kitsuta
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    • H01Q21/0081Stripline fed arrays using suspended striplines
    • HELECTRICITY
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    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H01Q9/0457Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line

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】 技術分野 本発明は、たとえばマイクa波を受信する際に好適に用
いられる平面アンテナに関する。
背景技術 従来、いわゆるトリプレート構造の平面アンテナは、誘
電体を介在して、導体、給電回路、放射回路が複合され
ていた。しかしながらこの様な構成では誘電体損失、導
体損失が大きく、アンテナの利得の低下を誘発した。さ
らにこれらの間に空隙を形成するいわゆるサスペンド構
成も試みられたが、給電回路、放射回路を形成する金属
の腐食が激しく、長期信頼性に極めて劣るアンテナとな
っていた。さらにサスペンド構成は全体的に強度不足で
、屋外アンテナとしては不適であった。
目的 本発明は、高利得で屋外の長期信頼性にすぐれた平面ア
ンテナを提供することを目的とする。
実施例 第1図は本発明の一実施例の平面アンテナ1の構成を示
す断面図である。鋼、アルミニウム、銀、7スタチン、
鉄、金などの導電材料から成る地導体2の厚み方向一方
表面に、合成樹脂材料体3が形成される0合成樹脂材料
体3は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル
、アクリル、ポリカーボネート、ABS樹脂、PvC樹
脂の各単独材料から形成される。この合成樹脂材料体3
と第1空隙4を介して、合成樹脂材料体5,6に挟持さ
れた給電回路7が設けられる。この合成樹脂材料体5,
6は、前記合成樹脂材料体3と同一の単独材料であるか
、またはこれらのいずれかの組合わせから成る異種材料
から形成してもよい、また給電回路7は、地導体2を形
成する前記各種金属材料のいずれかから形成される。
合成arm材料体6と第2空隙8を介して、合成樹脂材
料体9.10によって挟持された放射回路11が設けち
れる1合成樹脂材料体9,10は、前記合成樹脂材料体
3と同一の単独材料であるか、またはこれらのいずれか
の組合わせから成る異種材料から形成してもよい。
合成樹脂材料体3;5.(3;9,10で被覆すること
により、後述されるように各回路7.11の腐食、劣化
が大幅に改善される。また剛性も向上する。
また合成樹脂材料体は、従来の7レキシプルプリント板
の様なガラスクロスなどでの強化プラスチックではなく
、樹脂単独のものとする。また損失をより低減するため
、さらに厚みが200μ−以下のプラスチック塗料で塗
装し塗膜を形成してもよい、この場合の塗膜厚みも20
0μ輪以下とする。
ただしこの場合の合成樹脂材料体の誘電率、誘電正接は
小さい方が好ましい、第1および第2空隙4.8の厚み
は0.5−一以上とし、さらに好ましくは2+*s+以
上とする。空隙4,8の厚みが厚い程、低損失の平面ア
ンテナ1がqnとなる。
次に上記の平面アンテナ1の放射回路11の上にレドー
ム材料を複合する。この構成を第2図に示す、二の場合
のレドーム材料は発泡プラスチックとし、発泡倍率5倍
以上、厚みは2+*簡以上とする。さらにこの発泡プラ
スチック層12と、厚みが1−一以下の合Jlt、樹脂
材料体13との複合体をレドームとしてもかまわない。
この様にレドームと一体化することにより、平面アンテ
ナ1の強度が大きくなり、屋外での長期信頼性が格段に
向上される。さらに、風や雨などの影響により第1およ
び第2空隙4.8の厚みが変化しその結果、アンテナ特
性の劣化を誘発するという心配がほとんどなくなる。発
泡プラスチックをレドームに使用すると、放射パターン
などの変更が不要であることが大きな特徴である。
さらに発泡プラスチックと1−一以下の合成樹脂材料体
13との複合体をレドーム゛として使用すると、発泡プ
ラスチックの耐天候劣化が防止され、さらに長期信頼性
が向上する。
さらに第3図に示すように、前述のサスペンディト構成
の平面アンテナ1を、電波透過部14と電波非透過部1
5とを有するケーシング(カバー)16に収納するよう
にしてもよい、電波透過部14の材料は、厚みが1鶴−
以下の合成樹脂材料体(ガラス繊維などでの強化合成樹
脂材料体を含む)13と、発泡倍率5倍以上で厚みが2
−一以上の発泡プラスチック12との複合体としてもよ
い。電波非透過部15は、強度的にすぐれたプラスチッ
ク(強化プラスチック)、金属、木材、無機材料のいず
れかで構成されてもよい、。
上記の構成の電波透過部14は電波の透過性能にすぐれ
、これと強度的にすぐれた電波非透過部15とを組み合
わせたケーシング16内に、平面アンテナ1を設置する
ことにより、電波透過性能を損なうことなく、より耐候
性、耐環境性能にすぐれた平面アンテナとなる。
以下、本発明者らの実験例に基づいて詳述する。
実験例1(第1図参照) 実施手順を以下に示す。
■100μ論厚のポリエチ、レンテレ7タレート(以下
PETと略称する)のシート体と35μ階厚のtRMと
を既存の方法でドライラミネートする。
■■の@箔に平面アンテナ1の放射回路11、給電回路
7の回路パターンをエツチングする。
■■の放射回路11および給電回路7のパターンの上に
、さらに既存の方法で20μsNのポリエチレンシート
をドライラミネートする。
■地導体2としての21厚のA7板(JIS規格105
0 H24)の表面に、同様に20μ鴫厚のポリエチレ
ンシートをドライラミネートする。
■■の地導体2の上に、2Iの高さのポリカーボネート
製の支柱(3mmφ)を5c+s程度の間隔で立てる。
■■の支柱の上に■の給電回路パターンを設置し、さら
に■と同様にポリカーボネート製の支柱を立てる。
■■の支柱の上に■の放射回路パターンを設置し、いわ
ゆるサスペンド構成の平面アンテナ1を得る。
■の平面アンテナ1と、従来の様な20μ輸厚のポリエ
チレンシートとを回路の上にラミネーFなしでかつPE
Tのかわりに〃ラステフロン基板使用のアンテナとを比
較し、下記の第1表の結果を得た。
(以下余白) PA1表 従来のものに比べて初期ゲインが高く損失が少ないこと
がわかる。さらに10 ml sec程度での風圧下で
も、■のアンテナの利得の低下はないが、従来のアンテ
ナでは本実施例の第1およびm2空隙4,8と同様な空
間層の距離が初期設81値よりも小さくなり、その結果
利得が0.7dB低下した。
しだがって■の構成で実刑可能なサスペンド構成の平面
アンテナとなることが確認できた。
実験例2 実験例1の手順■の100μm厚のPETフィルムのか
わりに、50μ輪厚のPETフィルムを使用し、手順■
の20μ噛厚のポリエチレンフィルムのかわりに50μ
輪厚のPETフィルムを使用しても同様の効果が得られ
た。
実験例3 実験例1の手順■、■のポリカーボネート製の支柱のか
わりにポリエチレン樹脂で格子状、またはハニカム状の
成形品(高さ21格子間隔5cm)を製造し、これを使
用しても全く同様の効果が得られた。
実験例4 実験例1の■の平面アンテナ1の上に、発泡倍率30倍
、厚み10−輪のポリエチレン−ポリスチレン共重合体
の発泡ボードと、プラスクロス (200g/ m”)
で強化したポリエステル樹脂シート (0,5■厚)と
を複合した複合体を、ポリエステル樹脂で接着した。
上記アンテナは■のパターン形状を変えることなく使用
可能で、かつ屋外に約1年間暴露しても性能の変化はな
かった。
また2 0 m/ secの風速時でも空間層の厚みが
一定に保たれ、さらに屋外使用の信頼性が高いことが確
認できた。
実験例5 ′yl波通fis14に相当する部分を、ガラスクロス
(200g/ 1s2)強化ポリエステル樹脂層(厚み
0゜5mm)とポリスチレン−ポリスチレン共重合体の
発泡ボード(発泡倍率30倍、厚み101)との複合材
で成形し、電波非透過部15をガラスマット (450
g/ m”)強化ポリエステル樹脂層(厚み2〜5mm
)で成形したケーシング16内に、yl験例1の■の平
面アンテナ1を設置した。
また同一のケーシング16に実験例1で示した従来のサ
スペンド構成のアンテナを設置したものとの比較を行な
った。従来のものは約6ケ月程度でCu回路の腐食が発
生したが、今回のものは約2年経過しても腐食はみられ
なかった。
さらに実験例1のアンテナと実験例5のカバー付きアン
テナを比較してみると、実験例1のものが約2〜3年程
度でPETの耐候劣化が確認できたのに対し、実験例5
のものは2〜3年では全く変化しないことが確認できた
。これは実験例4のレドーム一体化アンテナよりも艮野
命であると確認できた。
効  果 以上のように本発明に従えば、平面アンテナを構成する
導電体部分の腐食を防止することができ、高利得で屋外
の艮M信頼性に優れた平面アンテナを構成することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
Pt51図は本発明の一実施例の平面アンテナ1の構成
を示す断面図、第2図は本発明の第2の実施例の構成を
示す断面図、第3図は本発明のさらに他の実施例の構成
を示す断面図である。 1・・・平面アンテナ、2・・・地導体、3.5.6.
9 。 10.13・・・合成樹脂材料体、4・・・第1空隙、
7・・・給電回路、8・・・第2空隙、11・・・放射
回路、12・・・発泡プラスチック層、14・・・電波
透過部、15・・・電波非透過部、16・・・ケーシン
グ代理人  弁理士 西教 圭一部 第1図 第2図

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)合成樹脂体で一表面を被覆された導電性材料から
    成る地導体と、 合成樹脂材料体で厚み方向両表面を被覆された導電性材
    料から成る給電回路と、 合成樹脂材料体で厚み方向両表面が被覆された導電性材
    料から成る放射回路とが積層され、前記地導体を被覆し
    た合成樹脂材料体と給電回路の地導体に臨む側を被覆し
    た合成樹脂材料体との間に第1空隙が形成され、 前記放射回路の給電回路に臨む側に形成された合成樹脂
    材料体と給電回路の放射回路に臨む側に形成された合成
    樹脂材料体との間に第2空隙が形成されたことを特徴と
    する平面アンテナ。
  2. (2)前記平面アンテナの放射回路上に電波透過性に優
    れたレドーム材料を形成したことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の平面アンテナ。
  3. (3)前記合成樹脂材料体は、ポリエチレン、ポリプロ
    ピレン、ポリエステル、アクリル、ポリカーボネート、
    ABS樹脂、PVC樹脂の各単独材料であって、かつ厚
    み方向両表面の合成樹脂材料体が前記単独材料の同種材
    料または異種材料から成り、それぞれの厚みが200μ
    m以下であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の平面アンテナ。
  4. (4)前記レドーム材料は、厚み2mm以上で発泡倍率
    5倍以上の発泡性合成樹脂材料であることを特徴とする
    特許請求の範囲第2項記載の平面アンテナ。
  5. (5)前記レドーム材料は、厚み1mm以下の合成樹脂
    材料体と上記特許請求の範囲第4項記載の発泡合成樹脂
    材料との複合材料から形成したことを特徴とする特許請
    求の範囲第2項記載の平面アンテナ。
  6. (6)前記発泡合成樹脂材料は、ポリエチレン、ポリプ
    ロピレン、ポリウレタン、ポリスチレン、PVC樹脂の
    単独材料および/またはそれらの共重合体であることを
    特徴とする特許請求の範囲第4項記載の平面アンテナ。
  7. (7)前記地導体、給電回路および放射回路を形成する
    導電材料は、鋼、アルミニウム、銀、アスタチン、鉄お
    よび金のいずれか1つから成ることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の平面アンテナ。
  8. (8)前記特許請求の範囲第5項記載の合成樹脂材料体
    はポリエチレン、ポリプロピレン、テフロン、アクリル
    、ポリカーボネート、ポリエステル、ABS樹脂、PV
    C樹脂の単独材料、またはこれらをガラスクロス、ガラ
    スマット、ガラスペーパー、含浸紙と複合した材料から
    成ることを特徴とする特許請求の範囲第5項記載の平面
    アンテナ。
  9. (9)前記第1および第2空隙の厚み方向間隔は、0.
    5mm以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の平面アンテナ。
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