JPS6346803A

JPS6346803A - 平面アンテナ

Info

Publication number: JPS6346803A
Application number: JP19113586A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Tsukamoto; 塚本　活也; Kyoji Masamoto; 政元　京治; Yoshihiro Kitsuta; 橘田　義弘
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1986-08-14
Filing date: 1986-08-14
Publication date: 1988-02-27
Anticipated expiration: 2009-05-18
Also published as: JPH0638563B2

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に１３！Ｊｔ　７１　。

背眞技術従来、平面アンテナは、誘電体介して接地導体と、給電
回路と、放射回路とを有している。このような平面アン
テナでは、給電線によるマイクロ波のエネルギー損失が
大きくアンテナの利得が不充分であった。

目　　　　的本発明の目的は、高利得でかつ広帯域でかっ一ノ候性、
イボ脂性に優れた平面アンテナ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の構成を
示す断面図である。平面アンテナ１は、ＩＮ＊／ｒノに
は接地導体２と、給電回路３と放射回路４とが積層され
Ｃ６が成される。接地導体２は、銅、アルミニウム、以
、アスタチン、鉄、金などの導電性材料から成る。接地
導体２の上方に配置される給１■回路３は、誘電体とし
ての合成樹脂材料から成る給電回路用シート体５の上面
および下面で同一パターン形状で形成される。この上下
一対の給電回路３は、それぞれ同電位に保つために、た
とえば図示しない端子近傍にスルホールメツキなどを施
している。このような給電回路３は、接地導体２の上方
に誘電体６を介して設けられる。

放射回路４は給電回路３の上方に配置され、誘電体とし
ての合成樹脂材料がら成る放射Ｊ路用シート体７の下面
に形成される。放射回路４は誘電体８を介して給電回路
３の上方に配置される。誘電体６，８は、空気層であっ
てもよい。

このようにして本発明に従う平面アンテナ１の給電回路
３を、誘電体としての合成樹脂材料から成るシート体５
の上下に同一また形状（ご形成し、かつ同電位に保つこ
とによってシート体５内部の電荷が非常に小さくなる。

　したがって４１し本損失を可及的に低減することがで
きる。また接地導体２と接地導体２側の給電回路３ａと
の距離と、放射回路４と放射回路４側の給電回路３ｂと
の距離を、等しく虻ることができる。しｒこがって電荷
分布が給電回路３を中心として上下対称な状態にするこ
とができる。

さらに前述したように：Ｊｉ？１１体損失を小さくする
ことがでさるため、シート体５の厚みを大きくしても、
損失が比較的大きくならず、かつ接地導体２と給電回路
３との距離、ならびに給電回路３と放射回路４との距離
を各々小さくすることが可能である。したがって給電回
路３と放射回路４とのカップリング結合を強くすること
ができる。したがってこのような誘電体損失を増大する
ことなく、カップリング結合を大とすることができ、ア
ンテナの利（）の向上をはかることが可能となる。

］１１ｊ述の誘電体６．８を空気層とすることによって
、誘電体損失を最ら小さくすることができ、かつＱ値が
低くなるため、アンテナの帯域が格段に向」−ｒる。な
お、この際の空気層保持のためには発泡ハニカム材、あ
るいは発泡材を格子状に加工しｒ：、（Ｉの、あるいは
発泡材を任意の形に複数箇所でくり抜いたものをスペー
サとして使うことを特徴とする。なす；上記の発泡材と
、合成用脂性の支柱とをｆ１用してら充分である。

発泡材以外の村科をスペーサとして使用した場合、給電
回路３とスペーサとが２差する部分で給電１線の特性イ
ンピーダンスが変化し、その結果マイクロ波が反射し、
そこから先へ伝播しないという問題が生じる。したがっ
て発泡材で加工したスペーサは必須条件となる。

次に上記の平面アンテナ１の放射回路４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。この場合の
レドーム材料は、発泡性合成１１１　ｔｉｌｔ材料体１
０と合成樹脂シート体１１との複合体である。発泡性合
成樹脂材料体１０は、厚みが３＋ｎ）Ｉ＋以」二で誘電
率が１．５　以下のポリスチレン、ポリエチレン、ポリ
ウレタン、ＰＶ　Ｃ樹脂などの単体およびこれらの共重
合体がら成る。またさ成樹脂シート体１１は厚みが２０
以下のポリエステル、ポリエスチレン、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリカーボネート、ＡＢＳ樹脂、Ｐ　
Ｍ　Ｍ　Ａム目はの単体もしくはこれらのｙｌ、維強化
プラスチック　（ＦＲＰ）から成る。レドーム材料のう
ちの発泡合成０（脂材斜体１０側を放射回路４のシー１
体７に複合（゛る。この複合によってアンテナの！ｌ’
ｉ’外に！；ける耐久性が格段に向上する。亡ら（−ア
ンテナの取付けら容易になる。ここで発泡性樹脂＋、１
す’ｆ本１０を用いるのは、放射回路４の形状を変化さ
せることな（、レドーム複合の有煕によらずアンテナの
特性が変化しないという理由による。たとえば発泡合成
ＯＩ脂材料体１０を用いることなく、合成（ｊ〕脂シー
ト体１１を直接平面アンテナ１の放射回路４に複合した
場合には、放射パターンの波艮短縮率などのアンテナ設
計時に必要となる基本物性がすべて変化し、その結果ア
ンテナ機能が匹下するからである。

さらに第３図に示すように、前述のサスペンド構造の平
面アンテナ１を、電波透過部分１４と電波非通過部５＞
１５とを有するケーシング１６内に収納するようにして
もよい。電波透過部分１４は、１ｒ７みが２！１陥以下
の合成υ（脂シート体１７と、厚みが５艶論以」二の発
泡性合成り（脂材斜体１８との複合体から成り、電磁非
通過ｇ分１５は厚みが２罎Ｉ以上の合成り（脂、金属、
木材、無機材料のいずれかで構成される。

上記の構成の電波透過部分１４は電波の逍ｊり性能に漬
れ、これと強度的に浸れた電波非３！１過部分１５とを
組合せたケーシング１Ｇ内に平面アンテナ１を設置する
ことによって、電波透過性能を損なうことなく、より耐
候性、耐環境性能に優れた平面アンテナとなる。またケ
ーシング１６の形状を工夫することによって、住宅の屋
根、壁などに直接かつ恒久的に取付は可能な甲面７ンテ
ナが実現される。

以下、本件発明者の実験例に基づいて詳ｊ５する。

実験例１（第１図参照）実施手順を以下に示す。

■１００μｍ！７．のポリエステルから成るフィルム状
のシート体５の両面に、３５μ（至）厚の銅箔全既存の
方法でラミネートする。

■■の工程におけるシート体５の両面の銅箔にまっｔこ
く同じ形状の給電回路３の回路パターンをエツチング加
工ｒる。

■■ノ回路パターンの端子接合部分をスルホール加工し
、さらにその面をメツキする。

■１００μ論厚のポリエステルから成るフィルム状＋７
）　ン−）　体７の、一方表面に３５μｉａｌ’７の銅
箔を既存の方法でラミネートする。

■■における躬箔面をエツチング加工し、放射回路４を
形成する。

■接地導体２としての２＋ａａ＋厚のＡノ板（ＪＩＳ規
格１．０５０　Ｈ２４）の表面に誘電体６としての１（
至）１ｍ厚のポリエチレン誘電体シートを設置し、その
上に■の給電回路３を設置し、さらにその上に誘電体８
としてのＩＩＩ荀厚のポリエチレン誘厄体シートを設置
し、その上に■の放射回路４を設置する。

■上記■の工程によって形成されたアンテナ基板に端子
を設け、いわゆるサスペンド構成の平ＦＥＩアンテナ１
が得られる。

■の平面アンテナ１と従来のような■の両面パターンの
給電回路３の代わりに、片面パターンの給電回路を使用
して９ツ遺した甲面アンテナと比較し、下記の第１艮の
結果を得た。

（以下余白）第　　　　１　　　　人従来のものに比べ、給電線の損失１１’０，４．ＪＢ／
鴻、またアンテナ利得で０．３ｄＢ　　の改善が確認で
さた。

実験例２実験例１の手順■の１００μ姶厚のポリエチレンフィル
ム状シート体５に代えて、２７０μｌｆｉ厚のテフロン
から成るシート体を使用した。この実験例２では、損失
で０．２ｄＢ／＋ｎ、アンテナ利（：）で０．３ｄＢの
改善が確認できた。

実験例３実験例１の手順０のポリエチレンフィルム状２〜１体に
代えて、発泡倍率１０倍で２１１１＋ｎｉ’７のポリス
チレン発泡シートを格子形状に加工したスペーサを使用
した。この実験例３におけろ一’Ｆ−１ｆｉｉアンテナ
と、実験例１の平面アンテナとを比較ｒると、損失で３
．２ｃｌＢ、／ａ＋、アンテナ利得″ｒ１．０ｄＩ（の
改善が確認でさた。さらに帯域が約２倍に広がった。

実験例４実験例３のアンテナの放射回路４の上に、発泡倍率１０
倍で１０μ鎗厚のポリスチレン−ポリエチレン共重合体
の発泡合成樹脂材料体と、１−厚のポリエステル繊維強
化プラスチツクシート体とを複合したレドーム材料を、
既存のウレタン接着剤で複合した。このアンテナと実験
例３のアンテナとを屋外で約１年間暴露したところ、実
験例３のアンテナは約０．５ｄＢの利得低下が発したに
もかかわらず、実験例４のアンテナはその性能の変化が
なかった。

実験例５電波透過部分１４に相当する部分を、ポリエステル樹脂
とガラスクロスとの強化プラスチックシート体と、発泡
倍率１０倍で１０μｍ厚のボリエナレシーボリスチレン
共重合体の発泡性合成（ｌ脂材斜体の複合材料で成形し
、電波非透過部分を不飽和ポリエステル樹脂とガラスマ
ットとの強化プラスチックで成形したケーシング１Ｇ内
に、実験例■の平面アンテナを設置した。このような設
置した状態で、屋外で約２年問暴露しても、アンテナ性
能の低下は確認できなかった。さらにこのようなケーシ
ング１６にアンテナを収納することによって、住宅の屋
根や壁に恒久的に取付は可能となった。

効　　果以上のように本発明によれば、給電線による誘電体のエ
ネルギー損失を可及的に低減することができ、高利得で
広帯域かつ耐候性、信頼性に優れた平面アンテナをｈ１
成することができる。

【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の構成を示
す断面図、ｔ５２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・・・接地導体、３・・・給
電回路、４・・・放射回路、５・・・給電回路用シート
体、６゜８・・・誘電体、７　・・・放射回路４用シ一
ト体、１０゜１８・・・発泡性合成樹脂材料体、１１．
１７・・・合成樹脂シート体、１４・・・電波透過部分
、１５・・・電波非道３Ａ部分、１６・・・ケーシング代理人　　弁理士　西教　圭一部第１図第２図第３図手続補正９昭和６１年１０月１３臼待顯昭６１−１９１１３５２、発明の名称平面７ンテナ３、補正をする者事件との関係　　出願人住所　大阪府門真市大字門真１０４８番地名称　（５Ｅ
１３）松下電工株式会社代表者　藤　井　山　夫４、代理人住　所　大阪市西区西本町１丁口１３番３８号　新興産
ビル国装置ＥＸ　　０５２５−５９８５　　ＩＮＴＡ１
７’Ｔ　　Ｊ国際ＦＡＸ　Ｇ１１Ｉ＆ＧＩｌ　（０６）
５］１−０２４７′？４Ｗ　（０６）５３８−０２０３
（代表）６、補正の対象明細書の発明の詳細な説明の欄７、補正の内容（１）明細書第２頁第２０行口にお−で「誘電体弁して
」とあるを、　「誘電体を介して」に訂正する。（２）明ＩＩＩ書第１０頁第９行目〜第１０行目にお（
１て「ポリエチレンフィルム状シート体５」とあるを、
　「ポリエステルフィルム状シート体５」に訂正する。以　　上手続補正書昭和６１年１２月２２日特許庁長官殿　　　　　　　　　　　　ｈｌ、事件の表
示待顆昭６１−１９１１３５２、発明の名称平面アンテナ３、補正をする者事件との関係　　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　１　大４、代理人住　所　大阪市西区西本町１丁目１３番３８号　新興産
ビル国装置ＥＸ　０５２５−５９８５　　ＩＮＴＡＰＴ
　　Ｊ国際ＦＡＸ　ＧＩｌＵ＆Ｇ■（０６）５３８−０
２４７：　　・／ゝ−ン′ ６、補正の対象　　　　　　　　　　　　　　　　　　
る。明細書の特許請求の範囲の欄お１び発明の詳細な説明の
欄７、補正の内容（１）特許請求の範囲は別紙のとおり。（２）明細書第３頁第２０行目にｊ３いて１゛スルホー
ルメツキ」とあるな、「スルーホールメツキ」に訂正す
る。（３）明細書ＰＩＩＪ４頁第１０行第１０行目「同一ま
た形状に形成し、」とあるを、　「同一形状に形成し、
」に訂正する。（４）明細＠第５頁第１Ｇ行目において「今成り（脂性
」とあるを、　［合成ａ（Ｉｌｌ’ｔ　Ｍ　ｌに訂正す
る。（５）明＃Ｂ書第６頁第２行目〜第３行目を下記のとお
りに訂正する。記う問題が生じる。したがって、スペーサを使用する場合
は発泡材を用いる必要がある。（６）明ＭＷ第６　頁ｆ：Ｉ’ａ　１３　ｔｒ　［１１
：ｊ；イテＩホ’）　ニーＸチレン、」とあるを　［ポ
リスチレン、１に訂正す以　　上特許請求の範囲（１）接地導体と給電回路と放射回路とが、それぞれ誘
電体を介してこの順序で積層されて構成される平面アン
テナ１こおいて、前記給電回路は、誘電体を介して同一パターンで上下一
対形成されていることを特徴とする平面アンテナ。（２）　ｍｉ記」−下一対の給電回路は同電位であるこ
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。（３）前記放射回路上に、厚さ２鐘−以下の合成樹脂シ
ート体と、厚さ３ｍｍ１１１以」二の発泡性合成Ｏ（脂
材斜体とを複合して成るレドーム材料体が形成されてい
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）接地導体と給電回路と放射回路とから成る積層体
は、厚みが２！ｍ＋以下の合成樹脂シート体と、厚みが
３ｍｍ以上の発泡性合成樹脂材料体とが複合された電波
透過部分と、強度的、耐候的に優れた材料から成る電波
非透過部分とから構成されるケーシング内に収納されて
い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。（５）接地導体と給電回路間、および給電回路と放射回
路間にそれぞれ介在される誘電体は空気層であることを
特徴とする特許請求の範囲ｔｊＳｉ項記載の平面アンテ
ナ。（６）発泡ハニカム材または格子状の発泡材または前記
材料と合成４ｊ１脂製の支社との併用によって構成され
るスペーサによって、前記空気層を保持するようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第５項の記載の平面ア
ンテナ。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）接地導体と給電回路と放射回路とが、それぞれ誘
電体を介してこの順序で積層されて構成される平面アン
テナにおいて、前記給電回路は、前記誘電体のうちのいずれか１つの誘
電体を介して同一パターンで上下一対形成されているこ
とを特徴とする平面アンテナ。
（２）前記上下一対の給電回路は同電位であることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面アンテナ。
（３）前記放射回路上に、厚さ２ｍｍ以下の合成樹脂シ
ート体と、厚さ３ｍｍ以上の発泡性合成樹脂材料体とを
複合して成るレドーム材料体が形成されていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面アンテナ。
（４）接地導体と給電回路と放射回路とから成る積層体
は、厚みが２ｍｍ以下の合成樹脂シート体と、厚みが３
ｍｍ以上の発泡性合成樹脂材料体とが複合された電波透
過部分と、強度的、耐候的に優れた材料から成る電波非
透過部分とから構成されるケーシング内に収納されてい
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。
（５）接地導体と給電回路間、および給電回路と放射回
路間にそれぞれ介在される誘電体は空気層であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載の平面アンテナ。
（６）発泡ハニカム材または格子状の発泡材または前記
材料と合成樹脂製の支柱との併用によつて構成されるス
ペーサによつて、前記空気層を保持するようにしたこと
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
。