JPS6346802A - 平面アンテナおよびその製造方法 - Google Patents

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、マイクロ波などを受信する際に好適に用いら
れる平面アンテナおよびその製造方法に関する。

背景技術 近年、超高周波帯の利用技術が進展し、衛星利用通信サ
ービス、衛工放送サービス等が実用化されっつある。

その代表的なアンテナが、パラボラアンテナである。し
かしパラボラアンテナは、施工時に充分な基礎工事が必
要であり、また外観上ら住宅にマツチしない。さらに、
風、雪に弱い等の多くの問題点があり、その欠点をな（
すために、種々の平面形状のアンテナが提案されている
。

しかし、平面形状のアンテナは、パラボラアンテナの有
する欠点は解消するものの、アンテナ特質がパラボラア
ンテナに匹敵するものが今のところ小米でいない。その
理由は、平面アンテナの回路と接地導体間に介在させる
ｙｉ電体材料に低コストで低損失の材料がないためであ
る。

この誘電体層の損失を最も小さくするには、空気層で形
成するのが最も良いが、回路支持等が不可能であり、ア
ンテナとして形成することができない。そこで、ベーパ
ーハニカム等でアンテナを形成された例もあるが、この
場合は、ペーパーハニカムが吸湿し、損失が使用途上で
上昇し、アンテナ特性が低下する等の欠点があった。

目　　　　的 本発明の目的は、高利得であり、アンテナ特性の良い平
面アンテナおよびその製造方法を提供することである。

実施例 第１図は本発明の一実施例の平面アンテナ１の一部切欠
き斜視図であり、第２図は平面アンテナ１の断面図であ
る。第１図および第２図を参照して、平面アンテナ１の
構成について説明する。

平面アンテナ１は、第１アンテナ層２と、第２アンテナ
層３と、保：Ｊｉ層４とから構成される。第１アンテナ
層２は、アルミニウムなどの−に属から成る接地導体５
と、方形状の空孔６が複数形成された発泡樹脂材料から
成る第１誘電体層７と、可撓性を有する合成樹脂材料か
ら成る第１シート体８と、導電性材料から成る給電回路
９とがそれぞれ接着されて形成される。第２アンテナ層
３は、方形状の空孔１０が複数形成され、発泡合成ｔＪ
（脂材料から成る第２誘電体Ｍ１１と、導電性材料から
成る放射回路１２と、合成樹脂材料から成る第２シート
体１３とが＃ｃ５ｍされて形成される。保護Ｎ４は合成
樹脂材料から成るコア層１４と、合成樹脂発泡体から成
る発泡体層１５とからｌ１Ｍ成される。

上述したように第１および第２誘電体層７，１１として
空孔な有する発泡体を用いる理由は、背景技術の項で説
明したように、誘電体層の誘電損失を最も小さくするた
めである。また用いられる発泡体としては、比ｙｉ電電
率「が１．３以下のものが良い。その理由はマイクロ波
線路（給電回路９）と第１誘電体／ｉ！ｉ７とが交差す
る場合に、比ｙ＃電電率「が１．３以上であれば給電回
路９の特性インピーダンスが変化し、その結果マイクロ
波の反射ロスが大きくなるためである。また而記発泡体
の材質は、比ご電率ε「が、１．３以下であれば良（、
たとえば発泡倍率５倍以上の発泡ポリエチレン、発泡ポ
リスチレン、発泡倍率１０倍以上の発泡ポリウレタン、
発泡ポリブタノエンなどを用いることがでさる。

第１図に示すように、ｔｊｒＪｌおよび！＠２誘電体層
７ｔ１１は、方形の空孔６１１０を有しているので・い
わゆる格子状に形成されており、放射回路１２と給電回
路９とを均一間隔で保持するために、前記空孔６，１０
の一辺の大きさは５＋ａｍ以上６０徨（２）以下であれ
ば良い、またその形状は、円形状あるいは多角形状であ
っても良い。さらに具体的に説明すると、前記空孔６，
１０の大きさは、第１および第２シート体８，１３の厚
さに左右される。

たとえば第１および１２シ一ト体８，１３が１００μ−
の厚さのポリエステルである場合は、重犯空孔６，１０
の大きさは５０鵡論以下であり、前記各シート体８，１
３が薄くなれば、空孔６，１０の大きさは小さくても良
い。

前記第１および！＠２ンート体８．１３は、その材質は
何ら限定するものではなく、その厚さが２０μ論以上、
１５０μ論以下であれば良い。この厚さが大きくなると
誘電損失が大さくなり、アンテナ特性が悪くなる。

前述した第１アンテナ［２と第２アンテナ層３とは、接
着されることが好ましいが、第１図お上び第２図に示す
ように、保１層４で第２図上方から押圧した状態で保持
するようにしても良い０本発明による平面アンテナは、
上述してきたようなトリプレートタイプの平面アンテナ
１でもよく、第３図に示すように２Ｎ形式の平面アンテ
ナ１ａであってもよい。

第４図は、平面アンテナ１の製造方法を示す図である。

平面アンテナ１を！！！造するには、まず第４図（１）
に示すように、第２シート体１３と、たとえば泪、アル
ミニウム、ステンレスなどの誘電体層１２ａ　とをドラ
イラミネート（乾式積Ｎ）法、あるいは押出しラミネー
ト（押出し積層）法などによって貼合わせる。

次に、前記誘電体層１２ａ上に面壁の回路を形成するた
めに、所菫のパターンでレジストインキ１Ｇを塗布し、
エツチングによってｆｊｆＪ４図（２）で示すように放
射回路１２を形成する。そして第２誘電体７［１１を接
着し、第２アンテナＮ３が第４図（３）で示すように形
成される。

第１７ンテｆ層２も同様にして、第１シート体８上に図
示しない導電体層を貼合わせた後、レノストインキ１６
を塗布し、エツチングにより給電回路９を形成する。そ
して第１ｙ５電体層７と、接地導体５とを接着させて、
第４図（４）で示すように形成される。

前述した接着工程において、発泡合成樹脂材料から成る
第１誘電体層７と、合成ＪＪ（薄材料から成る第１シー
ト本８とを接着させる際には、以下に説明するような処
理あるいは方法が用いられる。

たとえば第１シート体８の材質が、非極性である場合に
は、コロナ放電処理などの表面処理を施した後に第１シ
ート体８の接着面あるいは１１誘電体層７の接着面のい
ずれかに接着清を塗布する。

このとさ、いずれの面に接着剤を塗布するかは、発泡合
成樹脂材料の耐溶六ダ性などによって決まる。

たとえば発泡ポリスチレンの様な耐溶剤性の眠い材料の
場合は、第１シート体８側に接着剤を塗布することが好
ましい、貼合わせる方法としては、ロール貼り法、プレ
ス貼り法などがあり、直線的に貼合わせる時は前述した
ドライラミネート法か好ましい。

次に第１アンテナＭ２と第２アンテナ層３とは、第４図
（５）で示すように接着された後、保護層４が接着され
、屋外にて使用することが可能となる。

これまで述べてきたような平面アンテナ１の具体的な実
施例を、以下の実験例１〜実験例４と、比較例１とによ
って説明する。

（実験例１） 平面アンテナ１を以下に説明するような方法によって作
成した。

ｆ５１および第２シート体８，１３の材料としてポリエ
ステルを用いその厚さを１００μ輪とし、誘導電体層１
２ａとして厚さ３５μ輪の銅箔とを用い、これらをドラ
イラミネート法によって貼合わせた後に、放射回路１２
おより給電回路９を形成するためにレノストインキをそ
れぞれスクリーン印刷法によって印刷し、エツチング処
理を行った後、レジストインキを除去する。そして、発
泡倍率１０倍のポリスチレンに一辺２０ｍｍの空孔な複
数形成し、格子状を成す’ｊｓ　ｌ　ｙｉＴｉ体層７と
厚さ２鹸鍾のアルミニウム板がち成る接地導体５と給電
回路９とを貼合わせて、第１アンテナ層２を形成する０
次にｔｊｔＪ１誘電体／！７と同一構成を有する第２誘
電体Ｍ１１と放射回路１２とを貼合わせ、第２アンテナ
層３を形成する。

その後、給電回路９に図示しない給Ｔｉ端子を取付け、
第１７ンテナ層２と第２アンテナＷｉ３とを貼合わせた
後、放射回路１２と接地導体５とを導通する。

前記各層間の接着方法は、以下のようにした。

すなわち第１アンテナＮ２ｇＡにポリウレタン系接着剤
を５ｇ／＋＊”塗布して、温度６０℃においてロール貼
合わせを行なった。こうして平面アンテナ１が形成され
た。このようにして得られた平面アンテナのアンテナ１
８性を測定した。

（実験例２） 実験例２は、前述した実験例１とほぼ同様な構成であっ
て、ｒｊｒＪｌおよび第２シート体８，１３の厚さをそ
れぞれ１００μ鎗と１−１第１および第２誘電体Ｎ７．
ｌｌの空孔Ｇ、１０の大きさを５０ａ−として平面アン
テナ１を構成した。このようにして得られた平面アンテ
ナのアンテナ特性を測定し嬬 （比較例１） 前述の実験例１とは）Ｉ同様の構成であって、第１およ
び第２誘電体層７，１１として、７さ２−葎のポリエチ
レン板を用い、このポリエチレン板の両面をコロナ放電
処理を施した後、同一接着剤を３ｇ／ｍ”塗布し、第５
図およゾ第６図に示すような平面アンテナ３０を形成し
、そのアンテナ特性を測定した。

（実験例３） 前述の実験例２と同一の方法によって、平面アンテナ１
を購成し、その内第１および第２３電体Ｗｔ　７　＋　
１．１の空孔６，１０の形状を直径３０１の円筒状とし
て、そのアンテナ特性を測定した。

（実験例４） 第３図示の平面アンテナ１ａにおいて、厚さ５０μｍの
シート体１３ａ　と厚さ５０μ−の用箔とを貼合わせ、
グラビア印刷法によってクランク状の放射ＫＦ電１ｉｌ
ｉ］路９ａとのパターンを印沁１し、エツチングによっ
てそれぞれの回路を形成し、レノストインキを除去せず
に、発泡倍率５倍のポリエチレンから１戊るｙｉ電イ仁
層１ｉａ　と厚さ２Ｉ鴫のアルミニウム板から成る接地
導体５ａとを貼合わせ、平面アンテナＩａを形成し、そ
のアンテナ特性を測定した。

これまで説明してきｒこ実験例１〜実験例・ｔと、比較
例１とのそれぞれのアンテナ特性の測定結果は、第１表
に示している。

体層として発泡合成用薄材料を用いて、かつ空孔を形成
することによって、これらを用いない場合の比較例１の
データと比較し、アンテナ利得を増加することができ、
給電ａ損失も大幅に低減することができた。

効　　果 以上のように本発明によれば、高利得であって、アンテ
ナ特性の良い平面アンテナを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の平面アンテナ１の一部切欠
き斜視図、第２図は平面アンテナ１の断面図、第３図は
平面アンテナ１ａの断面図、第４図は平面アンテナ１の
製造方法を示す図、第５図１よ比較例１の平面アンテナ
３０の斜視図、＠６図は平面アンテナ３０の断面図であ
る。 １．１ａ・・・平面アンテナ、４・・・保、１Ｎ、５．
５ｍ・・・接地導トド、（’ｒ、１０・・・空孔、７・
・・第１誘電体層、３・・・第１シート体、９・・・給
電回路、９ａ・・−放射、給電回路、１１・・・第２誘
電体層、１１ａ・・−誘電体層、１２・・・放射回路、
１３ａ・・・シート体、Ｂ・・・第２ンート体、１４・
・・コア層、１５・・・発泡体層第２　囚 第３図 第　４ 第　５図 第６図 手続補正Ｓ 昭和６１年１０月１３日 特願昭６１−１９１１３４ ２、発明の名称 平面アンテナおよびその！ｉｉｉ造方法３、補正をする
者 Ｓ件との関係　　出願人 住所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称　（５８
３）松下電工株式会社 代表者　藤　井　貞　夫 ■、代理人 住　所　大阪市西区西本町１丁口１３番３８号　新興産
ビル国１ｉ　置ＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＮＴＡ
ＰＴ　　Ｊ国際ＦＡＸ　ＧＩ［ｌ＆Ｇｎ　（０６）５３
８−０２４７電−（０６）５３８−０２　Ｇ　３（代表
）ｆ′ ６、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明および図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内穿 （１）明ｍ書第４ＴＸ、第１８行口において「複数形成
され、」とあるな、「複数形成された」に訂正する。 （２）明細？第７頁第１０行目〜！ｍ１２行目を下記の
とおりに訂正する。 記 とえぼ′ｉｉ４箔、アルミニウム箔、ステンレス箔など
の導電体Ｍ　１２　ａとをドライラミネート法、あるい
は押出しラミネート法などに （３）明＃Ｉ書第７頁１４行口において「誘電体層１２
ａＪ　とあるな、「導電体層１２ａ」に訂正する。 （４）明ｒＪ　８第１３頁１８行目〜第２０行口を下記
つとおりに訂正する。 記 給電回路、１１・・・第２誘電体層、１２・・・放射回
路、１３ａ・・・シート体、１４・・・コア層、１５・
・・発泡体層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）アンテナ回路が形成された合成樹脂材料から成る
   シート体と、空孔を有し、比誘電率が１．３以下である
   ような発泡体とを含むことを特徴とする平面アンテナ。
2. （２）前記シート体の厚みが２０μｍ以上、１５０μｍ
   以下　であつて、前記発泡体の空孔の大きさが５ｍｍ以
   上６０ｍｍ以下である特許請求の範囲第１項記載の平面
   アンテナ。
3. （３）前記シート体に形成されるアンテナ回路が給電回
   路と放射回路の２層に分割され、前記発泡体は、接地さ
   れている導体と、前記各回路層との間に設けられている
   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。
4. （４）単一のシート体上に前記放射回路と給電回路とが
   形成され、各回路と接地導体との間に発泡体が設けられ
   てい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）前記シート体、発泡体、アンテナ回路、放射回路
   は、それぞれ接地されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項〜第４項記載の平面アンテナ。
6. （６）シート体と導電体層とを貼合わせた後にアンテナ
   回路を形成し、さらに空孔を有する発泡体を貼合わせる
   ことを特徴とする平面アンテナの製造方法。
7. （７）シート体表面に予め接着剤層を形成させた後に前
   記発泡体を貼合わせることを特徴とする特許請求の範囲
   第６項記載の平面アンテナの製造方法。