(57)【要約】本発明は導波管スロット形態の多層構造に設計し、鋭利な指向性を有し高利得の多層構造で成された、導波管スロットアンテナ及び製造方法に関するものである。アンテナを上層、中層、下層導体板形態で形成し、衛星通信及び近距離の高周波通信装備に使用できるようにし、低抗損失及び放射損失が少なくて高出力のアンテナとして使用できるようにする。特に、合成樹脂を利用して導波管の模様を形成し、これを通じて周波数を受信することができるように金属材の薄膜コーティングを施し、重さが軽く大量生産が可能でコストを格段と節減できる効果をもたらす。
2004526368.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下面には一側が開放され、中央部に周波数信号を集めて出力するための、一定幅と長さとを有する給電路が形成され、前記給電路に連通され周波数信号の伝送路になれるように、第１導波管が形成され、前記第１導波管の一側に連結形成され、周波数信号を受信する放射導波管が形成された下層導体板と、
上部に放射孔が上部より下部に向けて貫通され、一定間隔をおいて複数個が形成され、下面には前記放射孔と前記下層導体板の放射導波管が相互連結されるようにし、第２導波管及び第２給電路を有し、前記下層導波管の上部に積層される中層導体と、
上部には間隔をおいて突起が形成され、前記突起の一側には一定の間隔をおいて配置され、上部より下部に向けて貫通する複数のスロットが形成され、下面にはキャビティ形式の管が一定間隔で複数個形成され、周波数信号を受信できるように前記中層導体板の上部に積層される上層導体板と、
を備えたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項２】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板は、合成樹脂材で成され金属性薄膜コーティング層（Ｎｉ，Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＥＸ，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＮＩＳＯ４，６Ｈ２Ｏ）が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項３】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板は、金属材質で形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項４】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記下層導体板の放射導波管の一側には前記中層導体板の放射孔を通じて入込んだ周波数信号を第１導波管及び第２導波管に損失を与えずに伝達できるように多段突出部がさらに形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項５】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板に形成された複数のスロットは４つのグループを形成し、１つのキャビティ形式の管に集められ、集められた周波数信号は、前記中層導体板の放射孔を経て前記下層導体板の放射導波管に伝達できるように積層されて形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項６】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板には受信される周波数信号がスムーズに受信できるように、複数の放射孔と第２導波管と第２給電路とが相互連通するように形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項７】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記下層導体板には上部面と、周波数信号を集めて出力する給電路と、前記給電路と連係して信号の伝送路となる第１導波管と、前記第１導波管と連係して周波数信号を受信する放射導波管に周波数信号を受信できるように、金属性薄膜コーティング層が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項８】
請求項1記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板には上部面と上部面に形成された複数個の放射孔と第２導波管と第２給電路にのみ周波数信号を受信できるように、金属性薄膜コーティング層が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項９】
請求項１項乃至３のいずれかに記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記下層導体板の放射導波管の一側には、前記中層導体板の放射孔を通じて入込んだ周波数信号を、第１導波管及び第２導波管に損失を与えずに伝達できるように、多段突出部がさらに形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれかに記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板に形成された複数のスロットは４つのグループを形成し、１つのキャビティ形式の管に集められ、集められた周波数信号は前記中層導体板の放射孔を経て前記下層導体板の放射導波管に伝達できるように積層され形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれかに記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板には受信される周波数信号が、スムーズに受信できるように、複数の放射孔と第２導波管と第２給電路とが相互連通するように形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項１２】
請求項１又は５記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記上層導体板のキャビティ形式の管と前記中層導体板の放射孔は、前記下層導体板の放射導波管でスムーズな周波数信号の通路となるように相互連通して形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項１３】
請求項１又は５記載の導波管スロットアンテナにおいて、前記中層導体板に形成された第２導波管、第２給電路と前記下層導体板に形成された第１導波管、放射導波管及び多段突出部は、左右対称構造で形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項１４】
請求項１又は６記載の導波管スロットアンテナにおいて、中層導体板には前記下層導体板の上部に積層できるように、下部一側に嵌込み段が形成されたことを特徴とする導波管スロットアンテナ。
【請求項１５】
合成樹脂材を成型枠に入れた後、所定の形態が形成できるようにアンテナ本体を成型する成型段階と、
前記成型枠により所定の形状を備えたアンテナ本体の外観に発生した歪み、未成型部分、異物質の有無を確認する成型確認段階と、
前記アンテナ本体の素材分析と、化学物性のマッチングを確認するマッチング確認段階と、
前記アンテナ本体が完全に乾燥するように乾燥機に入れ、所定の時間乾燥させる第1の乾燥段階と、
乾燥硬化されたアンテナの結晶性の度合いを改善するためにアンテナ表面を変形するエッチング段階と、
前記アンテナの表面を乾燥させる第2の乾燥段階と、
前記アンテナ本体の面に無電解鍍金を通じて周波数信号を受信できるように伝導性の優れた金属性物質を化学成分（Ni（YS100A,YS101B,YS102C）を利用して鍍金処理した後、さらに電気鍍金（鍍金成分：Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＣｕＳＯ４，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＳＢ−７５，ＳＢ−７０Ｍ，ＮＩＳＯ４，ＥＸ，６Ｈ２Ｏ，Ｇ１，Ｇ２，クロム（chrome））を施し蒸着する蒸着段階と、
前記アンテナ本体に金属性物質を蒸着し、所定の時間乾燥機で乾燥させる第３の乾燥段階と、
を有することを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記蒸着段階では前記アンテナ本体に蒸着されるコーティング液で触媒作用ができるように金属性物質（Ｆｅ）を投入する段階をさらに有することを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項１７】
請求項１５記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記蒸着段階では前記中層導体板には受信される周波数信号がスムーズに受信できるように複数の放射孔と第２導波管と第２給電路にコーティング層を蒸着する段階をさらに有することを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項１８】
請求項１５記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記蒸着段階では前記上層導体板のキャビティ形式の管と、前記中層導体板の放射孔は前記下層導体板の放射導波管でスムーズな周波数信号の通路となり、相互連通するように金属性の伝導性が優れた前記コーティング層を蒸着する段階をさらに有することを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項１９】
請求項１５記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記第３の乾燥段階を経て生産された導波管スロットアンテナを顕微鏡と固定ジグを利用してその表面の密着強度を確認する段階をさらに有することを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項２０】
請求項１５記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記アンテナ本体にコーティングされる金属性薄膜コーティング層は、金属性物質を無電解鍍金方法を利用してコーティングされることを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項２１】
請求項１５記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記アンテナ本体の面にスプレーガンを利用して伝導性の優れた金属性物質を蒸着することを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【請求項２２】
請求項１５又は１６記載の導波管スロットアンテナ製造方法において、前記アンテナ本体に蒸着されるコーティング液で触媒作用をする金属性物質（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）、燐（Ｐ）を含み、前記コーティング液がアンテナ本体に塗布され蒸着されることを特徴とする導波管スロットアンテナ製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波管スロットアンテナ及び製造方法に関し、さらに詳しくは、導波管スロット形態の多層構造に設計し、鋭利な指向性を有し、高利得な導波管スロットアンテナ及び、金属等の代わりに非伝導性の合成樹脂を利用して射出成型した後、これを伝導性を有する金属物質を薄膜コーティングして金属と同様な導体機能を有するアンテナを製造できるようにした導波管スロットアンテナの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、導波管は多様な断面の形状を有し、このような断面形状によって円形導波管、四角形導波管、楕円形導波管等に分ける。導波管は一種の金属管であって、高域フィルタとして機能する。管のモードは一定の遮断波長を有する。この基本モードは導波管の長さにより決定される。前記導波管はマイクロ波以上の高い周波数の電波を伝送するための一種の伝送路であって、銅等の電気導体で形成され管内部を電磁波が伝送されるようにしたものである。導波管は、一種の高域フィルタの性質を有し、遮断波長よりも長い波長の電波を伝播することができない。
【０００３】
さらに、導波管の軸に沿って伝達される波動の波長は管内波長と称し、励振波長(exciter wavelength）よりも長い。低周波数では普通一対の銅線による伝送路が使用されるものの、高周波数になると導体の表面効果により導体の損失が多くなり、周りの絶縁物等の誘電体損失も増加する。これに対して、導波管では電磁波の伝送は導波管内部の両管壁間を互いに反射しながら伝送されるので、一般的に損失が少ない特性がある。
【０００４】
前記説明した導波管は、その大きさによって、基本モードが決定され、前記導波管は平行２線式線路や同軸ケーブル等に比べて減衰が少ない利点があって、マイクロ波伝送線路において主に高出力用に用いられてきた。
さらに、高い周波数においても損失の少ない誘電体材料が開発された後に、誘電体基板を利用したマイクロストリップパッチアレイアンテナが実用化され小型のアンテナが製作され使用されている。
【０００５】
しかしながら、このような誘電体基板の特性による誘電体損失が必然的に発生し、また導体の抵抗損失が発生して高利得のアンテナ製作に多くの難しさがあって、誘電体基板のコストが高くなり、商用化に限界を有している。
このような誘電体物質を使用せずに一般的な導波管にスロット状の孔を設けて使用される導波管スロットアンテナは、誘電体物質を使用する平面アンテナより歴史は古いものの、大きさ、重さ、製作過程の精度及び作業の難しさ等のため、誘電体物質を利用した平面アンテナに先を越されている。
特に、導波管スロットアンテナは誘電体物質を利用した平面アンテナよりも、設計が難しくグレーティングロブ特性が現れやすく、高利得のアンテナ製作に問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従って、本発明は前記のような問題点を解決するためのものにして、導波管スロットの形態を多層構造に設計し、多層構造の内部空間を活用して単一レベルの導波管よりも高利得を有し、同一寸法の誘電体物質を利用した平面型アンテナよりも帯域幅の面で有利であり、さらに、受信利得の優れた特性を示し、受信率の良い特性を有する導波管スロットアンテナを提供するところに目的がある。
【０００７】
さらに、導波管スロットアンテナを構成する上層導体板、中層導体板、下層導体板を合成樹脂を利用して導波管の形態を形成し、これを通じて周波数信号を受信できるように金属材薄膜コーティングを施し、重さが軽く、大量生産が可能で、生産コストを格段と低下させて価格競争力を有する導波管スロットアンテナを提供するところにさらに他の目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記のような目的を達成するために、本発明に係る導波管スロットアンテナは、下面には一側が解放され、中央部に周波数信号を集めて出力するための一定の幅と長さとを有する給電路が設けられ、前記給電路に連通され周波数信号の伝送路になれるように第１導波管が設けられ、前記第１導波管の一側に連結形成され、周波数信号を受信する放射導波管が形成された下層導体板と；上部に放射ホールが上部より下部に向けて貫通され、一定間隔をおいて複数個が形成され、下面には前記放射ホールと前記下層導体板の放射導波管とが互いに連結されるようにし、第２導波管及び第２給電路を有し、前記下層導波管の上部に積層される中層導体板及び、上部には間隔をおいて、突起が設けられ前記突起の一側には一定の間隔をおいて配置され、上部より下部に向けて貫通される複数のスロットが設けられ、下面にはキャビティ形式の管が一定間隔をおいて複数個形成され、周波数信号を受信できるように前記中層導体板の上部に積層される上層導体板を含むことを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明に伴う前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板は、合成樹脂材料で形成され、金属性薄膜コーティング層（Ｎｉ，Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＥＸ，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＮＩＳＯ４，６Ｈ２Ｏ）が形成されたことを特徴とする。
【００１０】
さらに、本発明に伴う前記上層導体板、中層導体板及び下層導体板は、金属材質で形成されたことを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明に伴う前記下層導体板の放射導波管一側には、前記中層導体板の放射孔を通じて入込んだ周波数信号を、第１導波管及び第２導波管に損失なしに伝達できるように多段突出部がさらに形成されたことを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明に伴う前記上層導体板に形成された複数のスロットは、４つのグループを形成し、１つのキャビティ形式の管に集まるようになり、集まった周波数信号は前記中層導体板の放射孔を経て、前記下層導波板の放射導波管に伝達できるように積層されて形成されたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明に伴う前記中層導体板には、受信される周波数信号がスムーズに受信できるように、複数の放射孔と第２導波管と第２給電路が互いに連通されるように形成されたことを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明に伴う前記下層導体板には、上部面と衛星周波数信号を集めて、出力する給電路と、前記給電路と連係して信号の伝送路となる第１導波管と、前記第１導波管と連係して周波数信号を受信する放射導波管に周波数信号を受信できるように金属性薄膜コーティング層が形成されたことを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明に伴う前記中層導体板には、上面部と上部面に形成された複数個の放射孔と、前記第２導波管と第２給電路にのみ衛星周波数信号が受信できる金属性薄膜コーティング層が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明に伴う前記下層導体板の放射導波管一側には、前記中層導体板の放射孔を通じて入ってきた周波数信号を、第１導波管及び第２導波管に損失を与えずに伝達できるように、多段突出部がさらに形成されたことを特徴とする。
【００１７】
さらに、本発明に伴う前記上層導体板に形成された複数のスロットは、４つのグループを形成し、１つのキャビティ形式の管に集められ、集められた周波数信号は前記中層導体板の放射孔を経て前記下層導体板の放射導波管に伝達できるように積層され形成されたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、本発明に伴う前記中層導体板には、受信される周波数信号が、スムーズに受信できるように、複数の放射孔と第２導波管と第２給電路とが相互連通するように形成されたことを特徴とする。
【００１９】
さらに、本発明に伴う前記上層導体板のキャビティ形式の管と、前記中層導体板の放射孔は、前記下層導体板の放射導波管でスムーズな周波数信号の通路となるように、互いに連通するように形成されたことを特徴とする。
【００２０】
さらに、本発明に伴う前記中層導波管に形成された第２導波管、第２給電路と前記下層導波板に形成された第１導波管、放射導波管及び多段突出部は、左右対称構造で形成されたことを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明に伴う前記中層導体板には、前記下層導体板の上部に積層できるように、下部一側に嵌込み段が形成されたことを特徴とする。
【００２２】
さらに、本発明に伴う合成樹脂材を成型枠に入れ、所定の形態が形成できるようにアンテナ本体を成型する成型段階と、前記成型枠により所定の形状を具備したアンテナ本体の外観に発生した歪み、未成型部分、異物質の有無を確認する成型確認段階と、前記アンテナ本体の素材分析と化学物性のマッチングを確認するマッチング確認段階と、前記アンテナ本体が完全に乾燥するように乾燥機に入れた後、所定の時間を乾燥させる第１の乾燥段階と、前記乾燥機を通じて硬化したアンテナの結晶化を増加させ、結晶化の度合いを高めるために、アニーリング処理の後、その面を均等にするためにエッチングするエッチング段階と、前記アンテナ本体の面を均等にエッチングした状態で、面をクリーニングした後で乾燥させる第２の乾燥段階と、前記アンテナ本体の面に無電解鍍金を通じて周波数信号を受信できるように、伝導性の良い金属性の物質を化学成分（Ｎｉ（ＹＳ１００Ａ，ＹＳｌ０１Ｂ，ＹＳｌ０２Ｃ））を利用して鍍金処理した後、さらに電気鍍金（Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＣｕＳＯ４，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＳＢ−７５，ＳＢ−７０Ｍ，ＮＩＳＯ４，ＥＸ，６Ｈ２Ｏ，Ｇ１，Ｇ２，クロム（chrome））処理して蒸着する蒸着段階及び、前記アンテナ本体に金属性の物質を蒸着した後、所定の時間乾燥機にて乾燥させる第３の乾燥段階を有することを特徴とする。
【００２３】
さらに、本発明に伴う前記蒸着段階では前記アンテナ本体に蒸着されるコーティング液で触媒作用ができるように金属性物質（Ｆｅ）を投入する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２４】
さらに、本発明に伴う前記蒸着段階では、前記中層導体板には受信される周波数信号がスムーズに受信できるように複数の放射孔と第２導波管と第２給電路にコーティング層を蒸着する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２５】
さらに、本発明に伴う前記蒸着段階では、前記上層導体板のキャビティ形式の管と、前記中層導体板の放射孔は、前記下層導体板の放射導波管でスムーズな周波数信号の通路となり、互いに連通できるように金属性の伝導性の良い前記コーティング層を蒸着させる段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明に伴う前記第３の乾燥段階を経て生成された導波管スロットアンテナを顕微鏡と固定ジグを利用してその表面の密着強度を確認する段階をさらに含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明に伴う前記アンテナ本体にコーティングされる金属性薄膜コーティング層は、金属性の物質を無電解鍍金方法を利用してコーティングすることを特徴とする。
【００２８】
本発明に伴う前記アンテナ本体の面にスプレーガンを利用して伝導性の良い金属性の物質を蒸着させることを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明に伴う前記アンテナ本体に蒸着されるコーティング液で触媒作用をする金属性の物質（Ｆｅ）とニッケル（Ｎｉ）、燐（Ｐ）を含み前記コーティング液がアンテナ本体に塗布され蒸着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明による導波管スロットアンテナ及びその製造方法の効果を察すれば、抵抗損失及び放射損失が少なく、高出力のアンテナとして使用することができ、誘電損失が少なく高利得が得られる。
さらに、組立て型の導体板を利用してアンテナを製作することにより、製作が容易で小形化が可能で、設置及び携帯が簡単でアンテナの設置費用が節減できる効果をもたらす。アンテナの重さを顕著に滅らすことができることから、アンテナの取扱及び設置が容易で、精密加工を要するアンテナに対して、合成樹脂材質を使用するので多数の用途に適合し、精度の優れた製品の製作が可能である。さらに、金型を利用してプラスチック射出成型するので大量のアンテナを量産することができ、既存のアンテナを生産するコストよりはるかに生産コストの節減ができる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明による導波管スロットアンテナを添付した図面により詳細に説明する。
図１は、本発明による導波管スロットアンテナの構成を示した分解斜視図であり、図２ａは、本発明による図１の上層導体板を示す平面図であり、図２ｂは、本発明による図１の上層導体板を示す正面図。図２ｃは本発明による図１の上層導体板を示す断面図である。さらに、図３ａは、本発明による図１の中層導体板を示す平面図であり、図３ｂは、本発明による図１の中層導体板を示す正面図、図３ｃは、本発明による図１の中層導体板を示す断面図である。さらに、図４ａは、本発明による図１の下層導体板を示す平面図であり、図４ｂは、本発明による図１の下層導体板を示す正面図、図４ｃは、本発明による図１の下層導体板を示す断面図である。
【００３２】
図１に示した通り、本発明の導波管スロットアンテナ（１００）は、金属性の材質で下層導体板（１３０）、中層導体板（１２０）と、上層導体板１１０とからなり、前記下層導体板（１３０）と中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）は積層して設置される。
【００３３】
図４ａ乃至図４ｃに示した通り、前記下層導体板（１３０）は、その下面には一側が解放され、中央部に所定の幅を有し周波数信号の通路となる第１給電路（１３３）が形成される。前記第１給電路（１３３）と連結され、周波数信号が伝送できるように、第１導波管（１３２）が形成され、前記第１導波管（１３２）の一側に連結形成され周波数信号を受信する放射導体管（１３１）が形成される。
さらに、前記下層導体板（１３０）の放射導波管（１３１）の内部に信号の方向を変えるための多段突出部（１３４）が形成される。この際、多段突出部１３４は、損失を最大限に低減するように一体で形成される。
【００３４】
図３ａ乃至図３ｃに示した通り、前記中層導体板（１２０）は、前記下層導体板（１３０）の上部に積層され、その上部に放射孔（１２１）が上部より下部へ向けて貫通され、所定の間隔をおいて複数個形成される。
前記中層導体板（１２０）には、前記上層導体板（１１０）を通じて受信される周波数信号がスムーズに伝送できるように、複数の放射孔（１２１）と第２導波管（１２２）と第２給電路（１２３）と第2分配路（１２４）が相互連通して形成される。
【００３５】
図２ａ乃至図２ｃに示した通り、前記上層導体板（１１０）は、その上部に所定の間隔をおいて突起部（１１１）が形成され、前記突起部（１１１）の一側に所定の間隔をおいて上部より下部へ貫通されるスロット（１１２）が形成され、下面にはキャビティ形式の管（１１３）が形成される。
さらに、前記上層導体板（１１０）の下部には前記中層導体板（１２０）に積層可能に嵌込み段（１１４）がさらに形成される。
さらに、前記金属導波管スロットアンテナとして相応しいように積層され形成される下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）は合成樹脂材で形成され、前記下層導体板（１３０）と中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の外面には周波数信号を受信できるように、伝導性の良い金属性の薄膜コーティング層（Ｎｉ，Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＥＸ，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＮＩＳＯ４，６Ｈ２Ｏ）（１１２）が形成される。
【００３６】
前記のように構成された本発明による多層構造を有する導波管スロットアンテナの作用を説明する。
上層導体板（１１０）のスロット（１１２）を通じて外部の周波数信号が印加され、印加された周波数信号はその下面に形成されているキャビティ形式の管（１１３）に集められ、中層導体板（１２０）の放射孔（１２１）を経て前記下層導体板（１３０）の放射導波管（１３１）まで連通、伝達される。
【００３７】
伝達された周波数信号は、下層導体板（１３０）の放射導波管（１３１）の内部に設置されている多段突出部（１３４）により、信号の方向が切替えられ、切替えられた信号は、中層導体板（１２０）の一側に形成されている第２導波管（１２２）と前記下層導体板（１３０）の一側に連通して形成されている前記下層導体板（１３０）の第１導波管（１３２）まで伝達される。
【００３８】
ここで、周波数信号が導波される閉鎖導波管が形成される原理は、次のようなものである。即ち、上層導体板（１１０）、中層導体板（１２０）及び下層導体板（１３０）が積層され、中層導体板（１２０）の第２導波管（１２２）と下層導体板（１３０）の第１導波管（１３２）が閉鎖状態となるとき、第１及び第２導波管（１３２，１２２）が形成される。このように形成された第１及び第２導波管（１３２，１２２）は、伝送損失が殆ど無い一種の無損失伝送線路となるものである。
【００３９】
上述の通り、第１及び第２導波管（１３２，１２２）を多層の積層型構造に設計し、通常のボルトとナットにより結合されるので製作が簡単であり、多層構造の内部空間を活用して高利得を得ることができ、平板型の小形アンテナの製作ができる。
【００４０】
本発明の導波管スロットアンテナ（１００）は同一寸法の誘電体物質を利用した平面型アンテナより帯域幅と信号の伝送の面で有利であり、受信利得の優れた特性を示す。
【００４１】
さらに、図５は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナを製造する段階を示したブロック図であり、図６は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンの模様を示したグラフであり、図７は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンの模様を示したグラフであり、図８は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンの模様を示したグラフであり、図９は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンの模様を示したグラフであり、図１０は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナの周波数変化によるアンテナの入力インピーダンスの変化をスミス図表で示したグラフである。
【００４２】
図５は、本発明に伴う金属材コーティングによるアンテナを製造する段階を示したブロック図にして、図５に示された通り、合成樹脂剤を成型枠（不図示）に入れ、所定の形態が形成できるように下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）とを成型する段階（Ｓ１）と、前記成型枠により所定の形状を備えた下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の外観に歪み、未成型部分、異物質の有無を確認する段階（Ｓ２）を行う。
さらに、前記の段階を行った後、前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の素材分析と、化学物性のマッチングを確認する段階（Ｓ３）と、前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）が完全に乾燥するように乾燥機に入れ、所定の時間をドライする段階（Ｓ４）と、前記乾燥機を通じて硬化された下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の結晶化を増加させ、結晶化の度合いを高めるために、アニーリング処理（使用化学成分：ＣＰ正面体，Ｈ２ＳＯ４）の後、その面を均等にするため、エッチング（使用成分：ＣｒＯ３，Ｈ２ＳＯ４，Ｃｒ＋３）する段階（Ｓ５）と、前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の面を均等にエッチングした状態で、その面をクリーニングと乾燥する段階（Ｓ６）と、無電解鍍金を通じて前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の面に、周波数信号を受信できるように、伝導性の優れた金属性物質（化学成分：ＨＣｌ，Ｈ２ＳＯ４，Ｎｉ）を利用して化学鍍金処理した後で、再び電気鍍金（鍍金成分：Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＣｕＳＯ４，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＳＢ−７５，ＳＢ−７０Ｍ，ＮＩＳＯ４，ＥＸ，６Ｈ２Ｏ，Ｇ１，Ｇ２，クロム（chrome））を施し、蒸着する段階（Ｓ７）と、前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）に金属性の物質を蒸着した後、所定の時間乾燥機で乾燥させる段階（Ｓ８）を行う。
さらに、前記段階（Ｓ７）で前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の面に電解鍍金を通じて伝導性の優れた金属性の物質を蒸着するか、若しくは前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の面をスプレーを通じて伝導性の優れた金属性の物質を蒸着する。
【００４３】
前記のような方法により成される、本発明に伴う金属性コーティングによるアンテナ及び製造方法の作用を察すれば次の通りである。
製作工程についてより詳しく説明すれば、先ず、下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）を形成した金型を製作し、製作された金型に合成樹脂原料を入れ、所定の時間加熱して金型に形成された模様の通り、下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）を成型する。
【００４４】
前記金型より下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）を抜き出し、１次的に検査はするものの、これは下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と上層導体板（１１０）の外面が未成型されたのかまたは異物質があるのか、若しくは歪みの有無等を検査し、下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の専用ジグ（ＪＩＧ）（不図示）を利用して素材分析及び化学的な物性のマッチングを確認する。前記ジグを利用して素材分析と物性のマッチングが終われば下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）を綺麗にクリーニング（塩素を利用した洗浄と水を利用した洗浄）をした後で乾燥させ、乾燥した後で下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の結晶化を増加させ、結晶化の度合いを高めるためにアニーリング処理を施し、面を均等にするためにエッチングする。
【００４５】
前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）のエッチングが終われば再度のクリーニングを行い、クリーニングが終われば再度の乾燥を行い、乾燥した後には、下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の面に伝導性の優れた金属性の材質を無電解鍍金方法を利用して金属性薄膜コーティング層（鍍金成分：Ｃｕ，Ｈ２ＳＯ４，ＣｕＳＯ４，５Ｈ２Ｏ，Ｈ３ＢＯ３，ＳＢ−７５，ＳＢ−７０Ｍ，ＮＩＳＯ４，ＥＸ，６Ｈ２Ｏ，Ｇ１，Ｇ２，クロム（chrome））（１１５，１２５，１３５）を形成する。
【００４６】
前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）の面に金属性の物質を蒸着させた後、乾燥機に入れ所定の時間（６分１０秒〜７分１０秒）と適正な温度（３５℃〜４３℃）を通じて乾燥させ、前記下層導体板（１３０）と、中層導体板（１２０）と、上層導体板（１１０）に蒸着された状態の善し悪しを確認し、蒸着された金属性コーティングの密着強度と表面検査をする。前記密着強度は別途の固定ジグ（不図示）を利用して確認し、表面は顕微鏡（不図示）を通じて検査する。
【００４７】
前記の通り、金属材質で形成されたアンテナ（１００）を使用しなくともＧＨｚ帯の利得が既存の金属性材質で成されたアンテナの特性より優れた結果を示しており、下記表１は同一周波数で金属導波管スロットアンテナと本発明のアンテナの利得を測定比較したものである。
【００４８】
【表１】
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【００４９】
前記表１で周波数１０．７［ＧＨｚ］における金属性の導波管スロットアンテナの受信利得は３１．１２［ｄＢｉ］である反面、本発明のアンテナ受信利得は３１．１５［ｄＢｉ］と測定され、これに該当する放射パターンの模様は図６に示された通りである。さらに、１１．７［ＧＨｚ］で本発明のアンテナ受信利得は３１．５１に測定され、放射パターンの模様は図７に示された通りである。
【００５０】
さらに、前記表１での周波数１２．２７［ＧＨｚ］における受信利得は３１．５２［ｄＢｉ］に測定され、図８はこれに対する放射パターンを示した図にして、周波数１２．５７［ＧＨｚ］では受信利得は３１．５７ｄＢを示しており、これに対する放射パターンの模様は図９の通りである。
【００５１】
前記表１での通り、金属導波管スロットアンテナと本発明のアンテナの利得の差は本発明のアンテナが若干高く測定された。
【００５２】
前記の通り、アンテナ（１００）は設計方法によって通信用、放送用等、如何なる目的のアンテナにも活用が可能であって、金属を使用したアンテナと比較しても性能の面で劣らず、超高周波用アンテナ（１００）における金属表面の精度や加工の精度においても、金属を直接加工したものよりさらに、精密に加工が可能である。
【００５３】
さらに、大量生産が可能で重さを顕著に減らすことができ、アンテナ（１００）設置の際、取扱が容易なアンテナ（１００）と固定装置を製作することができ、このような金属コーティングを使用した合成樹脂アンテナ（１００）は形状（円形、四角形、六角形、八角形及び多角形）と種類に制限条件無しに製作使用ができる長点がある。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上のように、本発明による導波管スロットアンテナ及びその製造方法の構成、効果を察すれば、抵抗損失及び放射損失が少なく、高出力のアンテナとして使用することができ、誘電損失が少なく高利得が得られこと、組立て型の導体板を利用してアンテナを製作することにより、製作が容易で小形化が可能で、設置及び携帯が簡単でアンテナの設置費用が節減できること、アンテナの重さを顕著に滅らすことができることから、アンテナの取扱及び設置が容易であること、精密加工を要するアンテナに対して合成樹脂材質を使用するので多種の用途に適合し、精度の優れた製品の製作が可能であること、さらには、金型を利用してプラスチック射出成型するので容易にアンテナを量産することができ、既存のアンテナを生産するコストよりはるかに生産コストの節減ができること等により衛星通信及び近距離の高周波通信装備のアンテナとして用いるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明による導波管スロットアンテナの全体構成を示す図である。
【図２】本発明による図１の上層導体板の構成を示す図である。
【図３】本発明による図１の中層導体板の構成を示す図である。
【図４】本発明による図１の下層導体板の構成を示す図である
【図５】発明による金属材コーティングによるアンテナを製造する段階を示す図である。
【図６】本発明による金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンを示すグラフである。
【図７】本発明による金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンを示すグラフである。
【図８】本発明による金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンを示すグラフである。
【図９】本発明による金属材コーティングによるアンテナの試験成績書によるアンテナの放射パターンを示すグラフである。
【図１０】本発明による金属材コーティングによるアンテナの周波数変化によるアンテナの入カインピダンスの変化をスミス図表である。
【符号の説明】
【００５６】
１００：アンテナ                              １１０：上層導体板
１１１：突起部                                １１２：スロット
１１３：キャビティ形式の管                    １１４：嵌込み段
１１５，１２５，１３５：薄膜コーティング層    １２０：中層導体板
１２１：放射孔                                １２２：第２導波管
１２３：第２給電路                            １２４：第２分配路
１３０：下層導体板                            １３１：放射導波管
１３２：第１導波管                            １３３：第１給電路
１３４：多段突出部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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