100GHz帯40dBi利得90%効率導波管型簡易構造平面アンテナの研究

積層した薄金属板を拡散接合により接着した一層構造導波管スロットアレーアンテナを94Ghz帯で試作した。スロット板,給電溝構造,給電口を有する底板のパターン3つだけをエッチングするだけでよいので,従来のダイキャストや射出成型などの型を用いた場合に比べて製作コストが削減できると期待できる。また,パターンの数が多くならない範囲で従来の2層構造など複雑な構造にも適用できると考えられる。利得30dBiを効率45%で実現できた。残念ながら40dBiまでの大きさまで拡大するところまでには至らなかった。 100GHz帯への適用を目指し,一層構造導波管スロットアレーアンテナの大面積微細構造製造法として,光造形を試みた。光造形は,レーザ照射によるエポキシ系液状樹脂を硬化させてものにニッケルの化学めっきを施した。つなぎ目なしに複雑な立体構造ができ一体成型による接続損失の低減が期待できる。25mmの長さの直線導波管を94GHz帯で試作した。ニッケルメッキが薄い場合には損失が多く,厚い場合には導波管外部にハガレやウキが見られた。透過損失については最初の試作では17dBととても大きかったが,試作条件を変えることで0.8dBまで低減できた。 ポスト壁導波路給電平行平板スロットアレーアンテナの低伝送損失化と広帯域化を目的として,両面銅貼PTFE基板の中に,約45mm四方の空気層を設ける構造を検討した。空気層を全体の厚さの半分まで設けることで,誘電体と導体の損失を約40%まで削減できることがわかった。また,誘電体部分充填平行平板導波路にTEM波を励振する給電回路の設計を行った。