(57)【要約】【課題】小型，薄型化、軽量化、および低コスト化が図れ、高感度でかつ位相ずれのない高性能の誘電性樹脂レンズアンテナを提供する。【解決手段】誘電性樹脂複合材のレンズ１を有する誘電性樹脂レンズアンテナとする。上記誘電性樹脂複合材は、四フッ化エチレン樹脂の樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合したものとし、圧縮成形によりレンズ形状に成形する。そのレンズ表面には、レンズ本体１ａと大気との整合をとる整合層１ｂを設ける。【選択図】      図１
2004253853.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電性樹脂複合材のレンズを有する誘電性樹脂レンズアンテナにおいて、上記誘電性樹脂複合材が、四フッ化エチレン樹脂の樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合したものであり、上記レンズが、圧縮成形によりレンズ形状に成形され、かつレンズ本体とこのレンズ本体の表面に設けられてレンズ本体と大気との整合をとる整合層とでなることを特徴とする誘電性樹脂レンズアンテナ。
【請求項２】
請求項１において、四フッ化エチレン樹脂の粒子径が、０．０１μｍ〜１ｍｍである誘電性樹脂レンズアンテナ。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、上記誘電体セラミックス粉末は、ＩＩａ，ＩＶ  ａ，ＩＩＩ  ｂ，ＩＶｂ族の酸化物、炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩、またはＩＩａ，ＩＶａ，ＩＩＩ  ｂ，ＩＶｂ族を含む複合酸化物、の中から選ばれる少なくとも１種類である誘電性樹脂レンズアンテナ。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、上記誘電体セラミックス粉末の配合量を、１５〜５５ｖｏｌ％とした誘電性樹脂レンズアンテナ。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれかにおいて、大気の誘電率：ε０  、整合層の誘電率：ε１  、レンズ本体の誘電率：ε２  、使用する周波数帯の波長：λ、整合層の厚み：ｔ、とした場合に、
整合層の誘電率ε１  が、
０．８×√（ε０  ×ε２  ）〜１．２×√（ε０  ×ε２  ）
であり、かつ
整合層の厚みｔが、
０．８×１／４×λ×（１／√ε１  ）〜１．２×１／４×λ×（１／√ε１  ）
である誘電性樹脂レンズアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、衛星放送の受信アンテナ、電波望遠鏡の受信アンテナ、自動車の衝突防止やオートクルーズ用距離測定レーダのアンテナ、高周波数帯での誘電率や誘電正接を測定する際に測定感度を向上させるために用いるレンズなど、種々の用途に用いられる誘電性樹脂レンズアンテナに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の衝突防止やオートクルーズ用距離測定レーダのレンズアンテナでは、レンズ素材としてアルミナセラミックスが使用されている。また、衛星放送の受信アンテナ、電波望遠鏡の受信アンテナ、高周波数帯での誘電率や誘電正接を測定する際に測定感度を向上させるために用いるレンズアンテナなどには、無効成分となる誘電正接が小さい材質が好ましく、純粋な四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）樹脂（ＰＴＦＥが１００％）が使用されている。また、これらのレンズアンテナのレンズ素材として、射出成形可能な樹脂に、誘電体セラミックスを配合した素材を用いたものも提案されている（例えば特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−１９７９２３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、自動車の衝突防止やオートクルーズ用距離測定レーダのレンズアンテナのレンズ素材としては、アンテナとして作用することだけでなく、この他に、▲１▼低コストであること、▲２▼低重量であること、▲３▼高誘電率であることなどの機能も求められる。高誘電率が求められるのは、誘電率を高くすることで、電磁波の波長短縮効果が得られ、これによりレンズを小さく（薄く）できるからである。ところが、上述した従来のレンズ素材では、このような要求を十分満たすことはできない。従来のアルミナセラミックスのレンズアンテナは、コストおよび重量面でこの要求を充足できない。
【０００５】
また、上述したように衛星放送の受信アンテナ、電波望遠鏡の受信アンテナ、高周波数帯での誘電率や誘電正接を測定する際に測定感度を向上させるために用いるレンズなどでは、純粋なＰＴＦＥが使用されるが、ＰＴＦＥ１００％では、誘電率が低く、レンズの小型，薄型化が図れない。しかも、成形収縮率が高いために切削加工が必要となってコスト増となり、低コストの要求に応えることができない。
【０００６】
さらに、これらレンズアンテナのレンズ素材として、特許文献１のように熱可塑性樹脂と誘電体セラミックス粉末の複合材を用い、射出成形により所定のレンズ形状に成形してレンズアンテナを製作した場合、樹脂の流れに沿って誘電体セラミックス粉末が配向する恐れがあり、成形体内部で誘電率が不均一となる恐れがある。また、成形体表面のスキン層は樹脂分が多くなるため、成形体表面でも誘電率が不均一となる恐れがある。成形体内部の誘電率の不均一は波長の位相のずれを招くので好ましくない。
【０００７】
この発明の目的は、小型，薄型化、軽量化、および低コスト化が図れ、高感度で、かつ位相ずれのない高性能の誘電性樹脂レンズアンテナを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は、誘電性樹脂複合材のレンズを有する誘電性樹脂レンズアンテナにおいて、上記誘電性樹脂複合材が、四フッ化エチレン樹脂の樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合したものであり、上記レンズが、圧縮成形によりレンズ形状に成形され、かつレンズ本体とこのレンズ本体の表面に設けられてレンズ本体と大気との整合をとる整合層とでなることを特徴とする。
この構成によると、樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合した誘電性樹脂複合材を用いるため、誘電体セラミックスの高い誘電率により、樹脂製レンズに比べて誘電率が高くなって小型，薄型化が図れる。また、誘電体セラミックスの寸法安定性よって成形収縮率を低く抑えることができ、後加工の必要がない、あるいは後加工の必要があっても少ない加工でレンズアンテナを製作でき、コストを低減できる。セラミックス製アンテナと比べると、軽量のレンズとなり、また成形性が良くて低コストで製造できる。ベース材料として用いる樹脂粉末は四フッ化エチレン樹脂としたが、四フッ化エチレン樹脂は誘電正接が０．０００２程度と樹脂の中でも極めて低い値を示す。誘電正接は無効成分となるため、感度の向上のためには低いことが好ましく、四フッ化エチレン樹脂を用いることで感度の良いアンテナとなる。また、四フッ化エチレン樹脂であると、室温で成形した後、無負荷状態で焼成するという、低コストな製造方法が採用できる利点も得られる。この利点を生かし、圧縮成形で成形するため、射出成形時に発生する恐れのある誘電率の不均一さを無くすことができ、波長の位相のずれが防止される。さらにレンズ表面に整合層を有するものとしたため、電磁波の出射時および受波時において、電磁波の反射を抑制し、アンテナ性能をより向上させることができる。
【０００９】
上記四フッ化エチレン樹脂の粒子径は、０．０１μｍ〜１ｍｍであることが望ましい。
四フッ化エチレン樹脂の粒子径をこの範囲の大きさとすることにより、成形性および誘電特性が良くなる。四フッ化エチレン樹脂の粒子径が０．０１μｍより小さい場合は成形時の粉末の流動性が悪くなる。また、１ｍｍより大きい場合はセラミックス粉末の分散が悪く、成形体内の誘電特性のばらつきが多くなる。
【００１０】
上記誘電体セラミックス粉末は、ＩＩａ，ＩＶ  ａ，ＩＩＩ  ｂ，ＩＶｂ族の酸化物、炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩、またはＩＩａ，ＩＶａ，ＩＩＩ  ｂ，ＩＶｂ族を含む複合酸化物、の中から選ばれる少なくとも１種類であることが好ましい。
すなわち、上記誘電体セラミックス粉末は、ＩＩａ，ＩＶ  ａ，ＩＩＩ  ｂ，およびＩＶｂ族のうちのいずれかの族の酸化物であっても良く、炭酸塩、リン酸塩、および珪酸塩のうちのいずれかであっても良く、またＩＩａ，ＩＶａ，ＩＩＩ  ｂ，およびＩＶｂ族を含む複合酸化物であっても良く、これらの各酸化物、各塩、各複合酸化物の中から選ばれる少なくとも１種類であれば好ましい。
配合する誘電体セラミックス粉末は、実質的に誘電性樹脂複合材の誘電率を決定するものであるが、上記の酸化物、塩、複合酸化物は、いずれも高い誘電率を有し、これを配合することで、誘電性樹脂レンズアンテナを高い誘電率のものにできる。
【００１１】
上記誘電体セラミックス粉末の配合量は、１５〜５５ｖｏｌ％であることが好ましい。
誘電体セラミックスの誘電率は四フッ化エチレン樹脂と比べて高いことから、誘電体セラミックス粉末の配合量を多くすると、波長短縮効果によりレンズを小さく、または薄くできるが、配合量が５５ｖｏｌ％を超える程度に多くなり過ぎると、成形収縮率が高くなる。この配合量が１５ｖｏｌ％未満であると配合による誘電率向上、波長短縮効果が十分でない。上記１５〜５５ｖｏｌ％の範囲の配合量とすることで、誘電率向上、波長短縮の効果を十分に得ながら、成形収縮率を低く抑え、後加工の必要ない、あるいは後加工の少ないレンズとすることができ、低コスト化できる。
【００１２】
この発明において、整合層の誘電率および厚みは、次の範囲とすることが好ましい。すなわち、大気の誘電率：ε０  、整合層の誘電率：ε１  、レンズ本体の誘電率：ε２  、使用する周波数帯の波長：λ、整合層の厚み：ｔ、とした場合に、整合層の誘電率ε１  が、
０．８×√（ε０  ×ε２  ）〜１．２×√（ε０  ×ε２  ）
の範囲であり、かつ
整合層の厚みｔが、
０．８×１／４×λ×（１／√ε１  ）〜１．２×１／４×λ×（１／√ε１  ）
の範囲であることが好ましい。
整合層の誘電率ε１  および厚みｔを上記の範囲とすることにより、レンズ表面部での電磁波の反射を効果的に抑制することができる。整合層の誘電率ε１  が上記の範囲以外であると、整合層表面での反射波と、整合層とレンズ本体の界面での反射波とが打ち消し合い、反射の影響を少なくすることが困難である。整合層の厚さｔが上記の範囲以外であると、レンズ表面の反射波の位相とレンズおよび整合層の界面での反射波の位相が打ち消し合い、反射の影響を少なくすることが困難である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施形態を図面と共に説明する。図１に示すように、この誘電性樹脂レンズアンテナは、誘電性樹脂複合材のレンズ１を有するものである。このレンズ１と、アンテナ素子２とでレンズアンテナが構成される。レンズ１は、凸レンズ等の収束型のものが用いられる。レンズ１は、その支持用の枠部（図示せず）が一体に成形されたものであっても良い。アンテナ素子２は、一次放射器、平面アンテナ等であり、例えばレンズ１の焦点に配置される。アンテナ素子２は、レンズ１に接して設けたものであっても良い。レンズ１の形状は、図示のような片面凸のものに限らず、両面凸のものであっても良い。また、レンズ１は、図２に示すように、複数のレンズ部１ａ１  〜１ａ３  を同心に設けた段付き形状のものであっても良い。各段のレンズ部１ａ１  〜１ａ３  は、凸レンズを輪切りにし、厚さ方向にずらして焦点を一致させたものである。段数を増やすと、レンズ１を薄くできる。レンズ１は、さらに多段とすることで、平面状としたものであっても良い。また、屈折率を変化させて平面状のレンズとすることも可能である。ただし、出力面での各部所での位相角が球面レンズと同じになる必要がある。レンズ１はレンズ本体１ａと整合層１ｂとからなる。整合層１ｂは、レンズ本体１ａの表面に設けられて、レンズ本体１ａと大気との整合を取る層である。
レンズ本体１ａは、その材料である誘電性樹脂複合材が、四フッ化エチレン樹脂（以下、ＰＴＦＥと略記する）の樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合したものとされている。誘電体セラミックス粉末の配合量は１５〜５５ｖｏｌ％とするのが好ましい。この誘電性樹脂複合材を圧縮成形によりレンズ形状に形成して、レンズ本体１ａとする。詳しくは、圧縮成形の後、焼成することで所定のレンズ形状を得る。必要であれば、後に機械加工を施しても良い。
【００１４】
この構成とすることにより、誘電率を高くしてレンズの小型，薄型化を可能としながら、誘電性樹脂複合材の成形収縮率が低く抑えられて、後加工の必要がないか、あるいは後加工を少なくでき、コストを低減できる。また、ＰＴＦＥをベース樹脂とすることで、従来例におけるセラミックス製レンズアンテナの場合よりも軽量化が可能となる。さらに、圧縮成形で形成するため、射出成形で形成する場合に発生する恐れのある誘電率の不均一さを無くすこともできる。また、レンズ本体１ａの表面に、レンズ本体１ａと大気との整合をとる整合層１ｂが形成されているため、電磁波の出射時および受波時において、レンズ１からの電磁波の反射をより抑制することができる。これらのため、この誘電性樹脂レンズアンテナは、自動車の衝突防止やオートクルーズ用距離測定レーダのアンテナに適用でき、特にミリ波帯用アンテナとして好適である。
【００１５】
上記圧縮成形は、４００〜６００ｋｇｆ  ／ｃｍ２  の低圧下で行い、その後、低温（３７０℃）で焼成して製品形状とする。必要であれば、その後に機械加工を施しても良い。
ちなみに、従来例におけるセラミックス製レンズアンテナの場合には、材料を３０００〜４０００ｋｇｆ  ／ｃｍ２  の高圧下で成形するので加工が非常に困難であり、その後の焼成も高温（１７００〜１９００℃）で行うので加工コストが増大する。
これに対して、この実施形態では、加工時の圧力を格段に小さくでき、かつ焼成時の加工温度も格段に低く設定できるので、加工コストを大幅に低減できる。
【００１６】
この実施形態における誘電性樹脂複合材の一例として、
▲１▼．ＰＴＦＥ：６０ｖｏｌ％＋チタン酸ストロンチウム：３０ｖｏｌ％の配合とした場合、誘電性樹脂複合材の比重は約２．９となる。
また、他の一例として、
▲２▼．ＰＴＦＥ：６０ｖｏｌ％＋チタン酸カルシウム：３０ｖｏｌ％の配合とした場合、誘電性樹脂複合材の比重は約２．７となる。
これに対して、セラミック製レンズアンテナの場合の材料であるアルミナセラミックの比重は約３．９であり、この実施形態のレンズアンテナのほうがセラミクス製レンズアンテナに比べて軽くなることが分かる。
【００１７】
なお、ＰＴＦＥは、成形用の粉末であっても、また固体潤滑剤用の微粉末であっても良い。誘電製樹脂複合材のベース樹脂はＰＴＦＥ系に限定する。その理由は、レンズ加工において、室温で成形後、無負荷状態で焼成する低コストな製造方法を採用することができるからである。
【００１８】
この実施形態に用いるＰＴＦＥの市販品としては、喜多村社製：ＫＴＬ６１０、三井・デュポンフロロケミカル社製：テフロン７−Ｊ、７Ａ−Ｊ、７０−Ｊ、旭硝子社製：フルオンＧ１６３、Ｇ１９０、Ｇ１９２、ダイキン工業製：Ｍ１２、Ｍ１５、Ｍ１１１、Ｍ１１２、ルブロンＬ５、ヘキスト社製：ホスタフロンＴＦ９２０５、ＴＦ９２０７などを開示できる。また、このほか、アルキルビニルエーテルで変性されたＰＴＦＥであっても良い。さらに、焼結性を向上させるために、ＦＥＰ、ＰＦＡ等の溶解流動性を示す樹脂を適量配合することも可能である。
【００１９】
ＰＴＦＥの粒子径は、０．０１μｍ〜１ｍｍの間にあることが好ましい。０．０１μｍより小さい場合、成形時の粉末の流動性が悪いため好ましくない。１ｍｍより大きい場合、セラミックス粉末の分散が悪く、成形体内の誘電特性のばらつきが多くなるので好ましくない。成形製および誘電特性を考慮したより実用的なＰＴＦＥ粉末粒子径の範囲は、０．１μｍ〜１００μｍである。
【００２０】
ベース樹脂であるＰＴＦＥに配合する誘電体セラミックス粉末は、実質的に誘電性樹脂複合材の誘電率を決定するものである。このような誘電体セラミックス粉末としては、ＩＩａ，ＩＶａ，ＩＩＩ  ｂ，ＩＶｂ族の酸化物、炭酸塩、リン酸塩、珪酸塩、またはＩＩａ，ＩＶａ，ＩＩＩ  ｂ，ＩＶｂ族を含む複合酸化物から選ばれる少なくとも１種類であることが好ましい。具体的には、ＴｉＯ２  ，ＣａＴｉＯ３  ，ＭｇＴｉＯ３  ，Ａｌ２  Ｏ３  ，ＢａＴｉＯ３  ，ＳｒＴｉＯ３  ，ＣａＣＯ３  ，Ｃａ２  Ｐ２  Ｏ７  ，ＳｉＯ２  ，Ｍｇ２  ＳｉＯ４  ，Ｃａ２  ＭｇＳｉ２  Ｏ７  などが挙げられる。セラミックス粉末の粒子径は０．０１μｍ〜１００μｍ程度が好ましい。０．０１μｍより小さい場合、取り扱いが困難であり好ましくない。１００μｍより大きい場合、成形体内での誘電特性のばらつきを引き起こす恐れがあるので好ましくない。より実用的な範囲は、０．１μｍ〜２０μｍ程度である。
【００２１】
ＰＴＦＥ粒子とセラミックス粉末の混合には、ヘンシェルミキサー、ボールミル、タンブラーミキサーなどの混合機を用いることができるが、これらの混合機以外でも粉末の分散が十分であれば特に限定なく使用できる。
【００２２】
整合層１ｂの誘電率および厚さは、次の範囲とすることが好ましい。すなわち大気の誘電率：ε０  、整合層１ｂの誘電率：ε１  、レンズ本体１ａの誘電率：ε２  、使用する周波数帯の波長：λ、整合層１ｂの厚み：ｔ、とした場合、
整合層１ｂの誘電率ε１  は、√（ε０  ×ε２  ）に近い値であることが好ましい。その値の実用的な範囲は、０．８×√（ε０  ×ε２  ）〜１．２×√（ε０  ×ε２  ）である。この範囲以外の値の場合、整合層１ｂの表面での反射波と整合層１ｂとレンズ本体１ａの界面での反射波との打ち消しが弱いため、電磁波の反射を効果的に抑制することが困難となる。
整合層１ｂの厚みｔは、１／４×λ×（１／√ε１  ）に近い値であることが好ましい。その値の実用的な範囲は、０．８×１／４×λ×（１／√ε１  ）〜１．２×１／４×λ×（１／√ε１  ）である。この範囲以外の値の場合、レンズ表面の反射波の位相と、レンズ本体１ａと整合層１ｂの界面での反射波の位相とが打ち消し合い、反射の影響を少なくすることが困難となる。
このような整合層１ｂは単層としても良いが、レンズ本体１ａの誘電率が大きい場合には、複層にすることも可能である。なお、レンズアンテナとして実用的な周波数帯は３〜３００ＧＨｚである。このときの波長は０．１〜１０ｍｍである。
【００２３】
整合層１ｂの成形方法としては、所望の組成物を付与した圧縮成形のほか、必要な誘電特性を付与させた組成物を用いて、流動浸漬塗装、静電粉体塗装などを行って整合層１ｂを成形することも可能である。また粉末を溶剤に分散させて、スプレー塗装または浸漬塗装を行うこともできる。
【００２４】
整合層１ｂの材質は、レンズ本体１ａと同じく、四フッ化エチレン樹脂の樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合した誘電性樹脂複合材とすることが好ましいが、他の組成物であっても良い。整合層１ｂは、例えば、レンズ本体１ａと同じ成分を有するものとし、各成分の割合を異ならせることで、レンズ本体１ａと誘電率を異ならせたものとされる。
【００２５】
次に、上記レンズ１の具体例である複数の実施例と、これら実施例と比較される他のレンズの例である複数の比較例の試験結果について説明する。各例を区別する番号は、実施例と比較例とに通して付した。
比較例１〜８は、成形体の寸法変化率，曲げ強度，誘電特性の評価を行うための例であり、アンテナ性能についての試験は行っていない。
実施例９〜１２は、それぞれレンズ本体が上記比較例１〜４と同じ組成物であって、これに整合層を設けたものであり、アンテナ性能を評価した。
比較例１３〜１７は、誘電体セラミックス粉末の配合量が１００％（樹脂は無し）の場合と、誘電体セラミックス粉末の配合量が所定範囲よりも多い場合および少ない場合について、寸法変化率，曲げ強度，誘電特性の評価を行うための例である。
比較例１８〜２１は、それぞれ実施例９〜１２と同じく、比較例１〜４と同じ組成物につき、アンテナ性能を評価した例である。
【００２６】
比較例１〜８
ＰＴＦＥ粉末に対し、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３  ）粉末またはチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３  ）粉末を２０〜５０ｖｏｌ％配合させた混合粉末を準備し、混合，成形，焼成を行い、成形体の寸法変化率，曲げ強度，誘電特性の評価を行った。この場合の各比較例における複合材の組成比を次の表１に示す。
【００２７】
【表１】
2004253853.tif 000003
【００２８】
寸法変化の測定には、φ３０ｍｍの金型を用いた。表１のそれぞれの組成物について、φ３０ｍｍ×３０ｍｍの成形体が得られるように所定量の粉末を充填し、５００ｋｇｆ／ｃｍ２の面圧を与えて成形体を得た。この成形体の径方向，高さ方向の寸法を測定した後、大気中で３７０℃×３時間の焼成を行い、ＰＴＦＥ粒子が溶着した成形体を得た。この成形体について、再度、径方向，高さ方向の寸法を測定し、チタン酸ストロンチウム配合量と成形体の焼成前後の寸法変化率を求めた。その測定結果を次の表２に示す。なお、同表において、（−）は焼成により収縮したことを示している。
また、それぞれの複合材について、曲げ強度および誘電特性（３ＧＨｚ，空洞共振器法）を測定した。その測定結果を次の表３に示す。
【００２９】
【表２】
2004253853.tif 000004
【００３０】
【表３】
2004253853.tif 000005
【００３１】
表２から、比較例１〜８に示す複合材の径方向および高さ方向の寸法変化率は、±５％以内であり、寸法変化が少ないことから金型の設計が容易となることが分かる。
また、表３から、各複合材の誘電率は、純ＰＴＦＥと比べて大きいことから、波長短縮効果によりレンズを小さく（薄く）できることが分かる。
【００３２】
実施例９〜１２
次の表４に示す各組成物について、直径：７３．２ｍｍ，最大厚み：２０ｍｍの凸レンズ形状の金型を用いて、それぞれレンズ本体を製作した。これらのレンズ本体の表面に所定の厚みおよび誘電率の整合層を設け、ＴＥ１０モードで７６ＧＨｚの電界を用いて、電波暗室内にて利得，サイドローブの測定を行った。その測定結果を次の表５に示す。なお、上記ＴＥ１０モードは、導波管用の伝搬モードである電気的横波ＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｗａｖｅ）  のうち、導波管の方形断面の長辺に半波長の電界分布が乗っていて、短辺には電界分布のないＴＥ１０波のモードのことである。
【００３３】
【表４】
2004253853.tif 000006
【００３４】
【表５】
2004253853.tif 000007
【００３５】
整合層の誘電率は、各組成物の誘電率の平方根に近い値を用いた。それぞれのレンズについて、利得が３０ｄｂｉ  より小さい場合は×、３０ｄｂｉ  以上の場合は○と判定した。また、サイドローブが−１５ｄｂより小さい場合は×、−１５ｄｂ以上の場合は○と判定した。
表５から、利得，サイドローブは、ともに良好な結果が得られていることが分かる。
【００３６】
比較例１３〜１７
ＰＴＦＥ単体およびＰＴＦＥ粉末に対し、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ３  ）粉末またはチタン酸カルシウム（ＣａＴｉＯ３  ）粉末を所定の比率で配合させて混合粉末を準備し、混合，成形，焼成を行い、成形体の寸法変化率，曲げ強度，誘電特性の評価を行った。この場合の各比較例における複合材の組成比を次の表６に示す。
【００３７】
【表６】
2004253853.tif 000008
【００３８】
寸法変化の測定には、φ３０ｍｍの金型を用いた。表６のそれぞれの組成物について、φ３０ｍｍ×３０ｍｍの成形体が得られるように所定量の粉末を充填し、５００ｋｇｆ／ｃｍ２の面圧を与えて成形体を得た。この成形体の径方向，高さ方向の寸法を測定した後、大気中で３７０℃×３時間の焼成を行い、ＰＴＦＥ粒子が溶着した成形体を得た。この成形体について、再度、径方向，高さ方向の寸法を測定し、チタン酸ストロンチウム配合量と成形体の焼成前後の寸法変化率を求めた。その測定結果を次の表７に示す。なお、同表において、（−）は焼成により収縮したことを示している。
また、それぞれの複合材について、曲げ強度および誘電特性（３ＧＨｚ，空洞共振器法）を測定した。その測定結果を次の表８に示す。
【００３９】
【表７】
2004253853.tif 000009
【００４０】
【表８】
2004253853.tif 000010
【００４１】
表７から比較例１３，１４，１６の場合、寸法変化率が大きいことが分かる。すなわち、誘電体セラミックス粉末の配合量が零の場合（比較例１３）、および１０％と少ない場合（比較例１４，１６）は、寸法変化率が大きい。このため、誘電体セラミックス粉末の配合量が少ないと、寸法変化を予測した金型設計が困難であることが分かる。比較例１５，１７の場合は、寸法変化率が小さく、これらの例のように誘電体セラミックス粉末の配合量が６０％と多い場合は、金型設計が容易と考えられる。なお、比較例１５，１７は、誘電率を測定する試験片形状に加工する際に破損したので、測定することができなかったので（表８）、セラミックス粉末配合が上記各実施例９〜１２よりも多い場合に、誘電率がどのようになるかの評価は行えなかった。
【００４２】
比較例１８〜２１
次の表９の組成物について、直径：７３．２ｍｍ，最大厚み：２０ｍｍの凸レンズ形状の金型を用いて、それぞれレンズを製作した。なお、これらのレンズ表面には整合層を設けていない。これらのレンズについて、ＴＥ１０モードで７６ＧＨｚの電界を用いて、電波暗室内にて利得，サイドローブの測定を行った。これらの測定結果を次の表１０に示す。
【００４３】
【表９】
2004253853.tif 000011
【００４４】
【表１０】
2004253853.tif 000012
【００４５】
表１０から、整合層を設けた実施例９〜１２と比較して、レンズを同じ組成物で構成しながら、利得，サイドローブともに良好な結果が得られないことが分かる。
【００４６】
これらの評価結果から、誘電体セラミックス粉末の配合量は、同粉末の種類がＳｒＴｉＯ３  ，ＣａＴｉＯ３  と変わっても、２０〜５０ｖｏｌ％の範囲とした場合が、１０または零とした場合よりも寸法変化率において優れることが分かる。これより誘電体セラミックス粉末の配合量は１５〜５５ｖｏｌ％の範囲が好ましいと考えられる。
また、誘電体セラミックス粉末の配合量が同じであっても、整合層を設けることで、設けない場合に比べて利得，サイドロープとも、すなわち感度および位相ずれ防止の両方のアンテナ性能について、好ましいことがわかる。
【００４７】
【発明の効果】
この発明の誘電性樹脂レンズアンテナは、誘電性樹脂複合材のレンズを有する誘電性樹脂レンズアンテナにおいて、上記誘電性樹脂複合材が、四フッ化エチレン樹脂の樹脂粉末に誘電体セラミックス粉末を配合したものであり、上記レンズが圧縮成形によりレンズ形状に成形され、かつレンズ本体とこのレンズ本体の表面に設けられた整合層とでなるため、小型，薄型化、軽量化、および低コスト化が図れ、高感度でかつ位相ずれのない高性能のものとできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる誘電性樹脂レンズアンテナの断面図である。
【図２】レンズの変形例の断面図である。
【符号の説明】
１…レンズ
１ａ…レンズ本体
１ｂ…整合層
２…アンテナ素子
【図１】
2004253853.tif 000013
【図２】
2004253853.tif 000014