(57)【要約】【課題】プレス成形等により製造する場合であっても、破損しにくい電波収束・偏向体を提供する。【解決手段】誘電体基板２に、凹部３が設けられており、凹部３が設けられていることにより電波を収束させることができ、誘電体基板２の表面の表面粗さＲａが０．０３μｍ以上であり、Ｒａと該電波の波長λとが（Ｒａ／λ）≦０．０１、を満たす。【選択図】図１
2004222157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板に、凹部、凸部、段差及び斜面から選ばれる少なくとも１つが設けられており、これらの凹部、凸部、段差又は斜面が設けられていることにより電波を収束又は偏向させる電波収束・偏向体において、
該誘電体基板の少なくとも一部の表面の表面粗さＲａが０．０３μｍ以上であり、かつ、
表面粗さＲａと該電波の波長λとが、
（Ｒａ／λ）≦０．０１、
を満たすことを特徴とする電波収束・偏向体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通信用又は放送用に用いられるマイクロ波及びミリ波領域の電波収束・偏向体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日、高速、大容量通信への要求から、マイクロ波やミリ波を用いて電波を送受信する高周波の通信が急速に拡がっている。このマイクロ波及びミリ波は、波長が数ｍｍ〜数十ｍｍであるため、電波を集束させるフレネルレンズ等を容易に作製することができ、誘電体基板を用いるフレネルレンズ等の電波収束・偏向体が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来の電波収束・偏向体は、誘電体基板の厚さ方向に段差等を設けた上記フレネルレンズが挙げられるが、このフレネルレンズは電波の位相差を補正する位相補償機能を有する。
【０００４】
上記従来のフレネルレンズ等の電波収束・偏向体は、砥石等を用いて誘電体基板を切削加工するか、又は、プレス成形等により製造されていた。しかし、従来の電波収束・偏向体の表面は鏡面であったため、プレス成形等により製造する場合には、金型との固着が生じ、割れ、ひび等の破損又は傷が生じる問題があった。
【０００５】
誘電体基板の材質を例えばガラスとしてさらに詳細に説明すると、成形時に金型とガラスとが密着して金型とガラスが物理又は化学的に部分的に固着したり、成形後の冷却時にガラスと金型の線膨張率の違いによってガラスと金型との境界面に負圧空間ができ、大気圧によって金型と誘電体基板の密着性が高まることがあり、成形後の離型において、誘電体基板と金型とが一時的又は永続して貼りついてしまうことがある。
【０００６】
その場合、金型から誘電体基板を強制的に剥離する必要があるが、離型する際に誘電体基板又は金型が破損する問題があった。また、離型時に誘電体基板が高温である場合には、金型とガラスの接着力によって誘電体基板が変形する問題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平４−１３４９０９号公報（特許請求の範囲、第３図、第８図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形する際に破損しにくい前記電波収束・偏向体の表面形状を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前述の課題を解決すべくなされたものであり、誘電体基板に、凹部、凸部、段差及び斜面から選ばれる少なくとも１つが設けられており、これらの凹部、凸部、段差又は斜面が設けられていることにより電波を収束又は偏向させる電波収束・偏向体において、
該誘電体基板の少なくとも一部の表面の表面粗さＲａが０．０３μｍ以上であり、かつ、
表面粗さＲａと該電波の波長λとが、
（Ｒａ／λ）≦０．０１、
を満たすことを特徴とする電波収束・偏向体を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に従って詳細に説明する。図１は本発明の電波収束・偏向体の一実施例の構成を示し、誘電体基板２の厚さ方向に対して垂直な方向から見た断面図である。また、図３は図１とは別の実施例の構成を示し、誘電体基板２の厚さ方向に対して垂直な方向から見た断面図である。以下の説明において、特記しない場合には、方向は図面上での方向をいうものとする。
【００１１】
図１に示すとおり、本発明では、誘電体基板２に例えば凹部３が設けられており、凹部３が設けられていることにより電波を収束又は偏向させる。図１に示す例では、誘電体基板２には凹部３が設けられているが、これに限定されず、凹部３に代え、凸部、段差又は斜面であってもよく、凹部、凸部、段差及び斜面から選ばれる少なくとも１つであってもよい。なお、電波を収束させる場合には、凹部、凸部、段差及び斜面から選ばれる少なくとも１つは誘電体基板２に輪帯体状に設けられることが好ましい。
【００１２】
本発明において、誘電体基板２の表面１の表面粗さＲａは０．０３μｍ以上である。この範囲であれば、成形する際の冷却するときに、例えば、ガラス製等からなる誘電体基板と金型との間の線膨張率の差異により、誘電体基板と金型との間に間隙が生じ、誘電体基板と金型とが剥離し易くなる。
【００１３】
図１に示すような断面を有する本発明の電波収束・偏向体により電波を収束し、この収束された電波を放射器（不図示）により、受信して測定した利得−（Ｒａ／λ（波長））の特性を図２に示す。図２より、（Ｒａ／λ）が０．００である場合と比較して（Ｒａ／λ）が０．０１以上である場合には、利得が約１．２ｄＢ以上低下する。また、（Ｒａ／λ）が０．００７以上になると利得は約０．５ｄＢ以上低下する。以上、図２に示す特性より、（Ｒａ／λ）≦０．０１とし、この範囲であれば、良好に通信できる。好ましい範囲は、（Ｒａ／λ）≦０．００７である。
【００１４】
ところで、例えば、２６ＧＨｚの周波数において電波収束体を用いる場合、波長は１１．５ｍｍとなるので、（Ｒａ／λ）が０．０１のとき、Ｒａは１１５μｍである。例えば、２６ＧＨｚの周波数において電波収束体を用いる場合、波長は１１．５ｍｍとなるので、（Ｒａ／λ）が０．００７のとき、Ｒａは８１μｍである。
【００１５】
図３は本発明の電波収束・偏向体の一実施例（位相補償型非球面フレネルレンズ）の平面図であり、図４は、図３に示す位相補償型非球面フレネルレンズの中心から周縁まで厚さ方向に切った０−０’断面図である。この位相補償型非球面フレネルレンズは、図３に示されるように誘電体であるガラス等の厚さを利用した電波の回折要素によって電波の位相を補正するゾーンｚ１〜ｚ６を構成し、図３で示されるように同心円状フレネルゾーンを形成する。
【００１６】
本発明における誘電体基板２の材質は、ガラス、ＰＥＴ等のプラスチックフィルム又は板、アクリル等の合成樹脂等、誘電体物質であれば何でも用いることができる。
【００１７】
【実施例】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。
【００１８】
図１、３、４に示される電波収束・偏向体（位相補償型非球面フレネルレンズ）をプレス成形により作製した。誘電体基板２の材質はガラス（比誘電率は７．０）を用いた。厚さｄ１は７．２ｍｍ、厚さｄ２は２．８ｍｍ、全厚さｄ３は１０．０ｍｍとした。ゾーンｚ１〜ｚ６の半径は以下に示すとおりである。周波数は２６ＧＨｚ、焦点距離Ｆは１００ｍｍとした。段差の部分の割れ、ひび又は傷は全く生じなかった。また、良好に通信できた。
【００１９】
ｒ１                                ４９．４ｍｍ、
ｒ２                                ７１．７ｍｍ、
ｒ３                                ９０．１ｍｍ、
ｒ４                              １０６．６ｍｍ、
ｒ５                              １２１．９ｍｍ、
ｒ６                              １３６．５ｍｍ、
Ｒａ                                ５０．０μｍ、
（Ｒａ／λ）                        ０．００４３。
【００２０】
【発明の効果】
本発明では、プレス成形等により製造する場合でも、金型との固着が生じにくく、割れ、ひび等の破損又は傷が生じることが少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電波収束・偏向体の一実施例の、誘電体基板２の厚さ方向に対して垂直な方向から見た断面図。
【図２】図１に示すような断面を有する本発明の電波収束・偏向体により電波を収束し、この収束された電波を放射器（不図示）により、受信して測定した利得−（Ｒａ／λ（波長））の特性図。
【図３】図１とは別の実施例（位相補償型非球面フレネルレンズ）の平面図。
【図４】図３に示す例の、誘電体であるガラスの厚さを利用した電波の回折要素によって電波の位相を補正するゾーンｚ１〜ｚ６の０−０’断面構成図。
【符号の説明】
１：表面
２：誘電体基板
３：凹部
【図１】
2004222157.tif 000003
【図２】
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【図３】
2004222157.tif 000005
【図４】
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