(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、段差の部分が割れ、ひび又は傷が生じる問題が少ない電波収束・偏向体を提供する。【解決手段】誘電体基板２に、円状又は楕円状に段差が設けられているフレネルレンズ型の電波収束・偏向体であって、段差面１が誘電体基板２の厚さの方向となす角が０．１〜２０度である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板に、円状又は楕円状に段差が１つ以上設けられている電波収束・偏向体であって、
該段差面の少なくとも１つと該誘電体基板の厚さの方向とのなす角が０．１〜２０度である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・偏向体が有する段差面が誘電体基板の厚さの方向となす角が９０度であったため、プレス成形等により製造する場合には、段差の部分が割れ、ひび又は傷が生じる問題があった。
【０００５】
【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）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、成形時に割れや傷等の欠点を生じさせない、かつ、設計性能、特にアンテナ利得が確保されるような前記電波収束・偏向体の形状を提供することを目的としている。
【０００７】
【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、円状又は楕円状に段差が１つ以上設けられている電波収束・偏向体であって、
該段差面の少なくとも１つと該誘電体基板の厚さの方向とのなす角が０．１〜２０度であることを特徴とする電波収束・偏向体を提供する。
【０００８】
【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。
【０００９】
図１に示すとおり、本発明では、誘電体基板２に、円状又は楕円状に段差が設けられており、本発明の電波収束・偏向体は、例えば、フレネルレンズ型である。段差面１は、該誘電体基板の厚さの方向となす角θ：０．１〜２０ｄｅｇを有している。角θが０．１〜２０ｄｅｇである場合には、この範囲外である場合と比較して、段差の部分が割れ、ひび又は傷が生じる確率が低くなる。すなわち、プレス成形等の型を使用する場合には、角θが抜け勾配と同様な作用をなし、適当な成形条件を用いれば、成形品である誘電体基板２と金型とは無駄な接触を伴わずに成形できる。
【００１０】
図１に示す段差２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−角θの特性を図２に示す。図２より、角θが２０ｄｅｇである場合には、利得が−１．２ｄＢ程度悪くなり、角θが１５ｄｅｇである場合には、利得が−０．８ｄＢ程度悪くなることを考慮すると、角θの好ましい範囲は０．１〜１５ｄｅｇであり、角θの好ましい範囲は０．１〜１０ｄｅｇである。
【００１１】
図４は図１とは別の本発明の電波収束・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。最高位のコーナー３が曲率Ｒを有し０．１ｍｍ≦Ｒ≦４ｍｍとすることが好ましい。
【００１２】
図５に図４に示すコーナー３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−曲率Ｒの特性を図５に示す。曲率Ｒが４ｍｍ超である場合は、アンテナ利得が約０．５ｄＢ超低下するため、アンテナ利得が確保できなくなり好ましくない。曲率Ｒが０．１ｍｍ未満である場合には、段差の部分が割れ、ひび又は傷が生じる確率が高くなり好ましくない。
【００１３】
図６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７は、図６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６に示されるように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を構成し、図６で示されるように同心円状フレネルゾーンを形成する。
【００１４】
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。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１、６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。
【００１７】
ｒ１                                ４９．４ｍｍ、
ｒ２                                ７１．７ｍｍ、
ｒ３                                ９０．１ｍｍ、
ｒ４                              １０６．６ｍｍ、
ｒ５                              １２１．９ｍｍ、
ｒ６                              １３６．５ｍｍ、
角θ                                ４．０ｄｅｇ。
【００１８】
【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あっても、段差の部分が割れ、ひび又は傷が生じる問題が少ない。
【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−角θの特性図。
【図３】図１とは別の実施例の、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４】図１とは別の実施例の、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５】曲率Ｒと利得との関係図。
【図６】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７】図６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：段差面
２：誘電体基板
３：最高位のコーナー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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