透镜天线制造技术

本发明专利技术提供了一种复合介电模塑制品，它在用于透镜天线时表现出诸如天线增益和旁瓣等优良特性，还在个体及个体之间表现出较少的特性变化。通过对包含介电无机填料和和有机聚合物材料的复合介电材料进行模塑，从而使介电常数各向异性在１．００到１．０５的范围内，这样来形成复合介电模塑制品。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
复合介电模塑制品及使用它的透镜天线
本专利技术涉及复合介电模塑制品，尤其涉及复合介电模塑制品和使用它的透镜天线。
技术介绍
近几年，已积极地开发了新一代的智能交通(transport)系统(ITS)，而且支持巡航中的安全驾驶的功能已日益得到开发。尤其是，在ITS中，认为起到汽车的眼睛作用的外部环境检测系统是最重要的，已开发了使用红外线、CCD等的检测系统。然而，这些检测系统所存在的问题是不能在雨中使用，而且增加了成本。因此，考虑把利用毫米波(76GHz)的雷达用作外部环境检测装置。这样的毫米波天线的例子包括具有平的出射面的平面天线、具有凸起的出射面的透镜天线等。然而，透镜天线在天线效率和检测角方面特别优秀。这样的透镜天线系统一般包括具有凸起的出射面的透镜主体以及设置在透镜主体后面的主发射器(transmitter)。尤其是，对于透镜主体的厚度必须减小的车载透镜天线而言，把包括树脂和介电无机填料的复合介电材料用作透镜主体的材料，该复合介电材料表现出高的介电常数，甚至具有小的厚度及优良的生产率。从模塑成本和模塑精度的观点来看，一般通过注射模塑法(injection molding)来模塑形成透镜主体。然而，在通过对常规的复合介电材料进行模塑而获得的透镜主体(复合介电模塑制品)中，不可能根据设计来实现天线增益值以及透镜天线的旁瓣，而且其特性发生变化而降低成品率。
技术实现思路
相应地，本专利技术的一个目的是提供一种复合介电模塑制品，它在用于透镜天线时表现出诸如天线增益、旁瓣等优良特性，而且在个体中和个体之间表现出较少的特性变化。为了实现本专利技术的这一目的，依据第一方面，一种复合介电模塑制品包括包-->含介电无机填料和有机聚合物材料的复合介电材料，其中介电常数的各向异性在1.00到1.05的范围内。介电常数各向异性代表沿介电常数为最大的方向的介电常数A与介电常数为最小的方向的介电常数B之比(A/B)。通过使用此复合介电材料并控制所获得的模塑制品的介电常数各向异性，可获得具有优良电学特性且特性变化较少的复合介电模塑制品。即，由于注意到复合介电模塑制品的介电常数随有关所使用的复合介电材料和模塑条件的电场方向而变化这一事实，专利技术人发现，表现出介电常数变化大的复合介电模塑制品产生了不可能获得所需介电常数特性的电场方向以及复合介电模塑制品的特性变化。因此，继而又发现，通过减少介电常数相对于电场方向的变化，即通过把介电常数各向异性控制在1.00到1.05，可解决上述问题，从而实现本专利技术。在依据本专利技术第二方面的复合介电模塑制品中，复合介电材料最好在模塑期间在1000S-1的剪切速率下具有170Pa·s或更大的熔融粘度。在此熔融粘度下，即使在复合介电模塑制品的介电常数各向异性可能增加的注射模塑方法中，也可把介电常数各向异性控制在1.00到1.05的范围内。在依据本专利技术第三方面的复合介电模塑制品中，有机聚合物材料最好包括热塑性树脂。通过使用此有机聚合物材料，可通过注射模塑法来模塑形成复合介电材料，从而减少生产成本并允许形状精度高的简单模塑。在依据本专利技术第四方面的复合介电模塑制品中，有机聚合物材料最好包括包含树脂填料的热塑性树脂。通过使用这种有机聚合物材料，介电常数各向异性可减小，这是因为树脂填料抑制了介电无机填料的取向。在依据本专利技术第五方面的复合介电模塑制品中，介电无机填料最好包括从IIa、IVa、IIIb或IVb族元素的氧化物、碳酸盐、磷酸盐、硅酸盐以及包含IIa、IVa、IIIb或IVb族元素的化合氧化物中选出的至少一种。通过使用这种介电无机填料，即使在复合介电模塑制品的厚度小时，也可获得高的介电常数。依据本专利技术第六方面的透镜天线包括具有凸起出射面的至少一个透镜单元以及设在透镜单元后面的主发射器，其中透镜单元包括依据本专利技术第一到第四方面中任一个的复合介电模塑制品。在具有此结构的透镜天线中，可增加天线增益，并可减少旁瓣和特性变化。-->在依据本专利技术第七方面的透镜天线中，透镜单元最好包括透镜主体以及在透镜主体的表面上形成的用以使透镜主体与大气匹配的匹配层。通过在透镜主体上设置匹配层，可进一步抑制电磁波发射和接收期间的电磁波反射。附图概述图1是示出本专利技术的透镜天线示意平面图；图2是示出本专利技术的复合介电模塑制品的示意透视图；以及图3是本专利技术的复合介电材料的水平剖面图。本专利技术的较佳实施方式通过对包括介电无机填料和有机聚合物树脂的复合介电材料进行模塑，从而使模塑制品的所需结构部分的介电常数各向异性在1.00到1.05的范围内，这样来形成本专利技术的复合介电模塑制品。介电常数各向异性代表沿介电常数最大的方向的介电常数A与沿介电常数最小的方向的介电常数B之比(A/B)。作为测量方法，使用测量由复合介电模塑制品的所需部分获得的十个测试件的介电常数同时旋转测试件的方法。复合介电模塑制品的介电常数基本上由介电无机填料来确定，并可通过控制所添加的介电无机填料的类型和数量来控制。介电无机填料最好包括从从IIa、IVa、IIIb或IVb族元素的氧化物、碳酸盐、磷酸盐和硅酸盐以及包含IIa、IVa、IIIb或IVb族元素的化合氧化物中选出的至少一种。这些填料的例子包括TiO2、CaTiO3、MgTiO3、Al2O3、BaTiO3、SrTiO3、CaCO3、Ca2P2O7、SiO2、Mg2SiO4、Ca2MgSi2O7、Ba(Mg1/3Ta2/3)O3等。添加到复合介电材料的介电无机填料的比例较佳为1.0到55.0体积百分比，更好为10.0到55.0体积百分比。这是由于以55.0体积百分比或更小的比例添加的介电无机填料，可容易地对复合介电材料进行注射模塑，而以1.0体积百分比或更大的比例，可保证实用的介电常数。作为有机聚合物材料，最好使用热塑性树脂，这是因为可对它进行注射模塑。有机聚合物材料的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、间同立构聚苯乙烯、液晶聚合物、聚苯硫、ABS树脂、聚酯树脂、聚缩醛、聚酰胺、甲基戊烯聚合物、降冰片烯树脂、聚碳酸酯、聚苯醚、聚砜、聚酰亚胺、聚醚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚-->醚酮等。尤其是，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、间同立构聚苯乙烯、液晶聚合物和聚苯硫是较佳的，因为其在射频下的Q值高。当有机聚合物材料包括包含树脂填料的热塑性树脂时，可把所述热塑性树脂中的任一种用作作为基质的热塑性树脂。作为树脂填料，除了所述热塑性树脂以外，还可使用诸如环氧树脂、三聚氰胺树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂等热固性树脂。然而，在把热塑性树脂用作树脂填料时，选择在被选为热塑性基质的热塑性树脂的熔化温度下不熔化的热塑性树脂。添加到复合介电材料的树脂填料的比例较佳为1.0到45.0体积百分比，更好为10.0到45.0体积百分比。这是由于添加过多量的树脂填料，难于对复合介电材料进行注射模塑，同时量过少，不能容易地抑制介电无机填料的取向。由于即使在进行注射模塑时也可减小复合介电材料的介电常数各向异性，所以在1000S-1的剪切速率下，熔融粘度较佳为170Pa·s或更大，更好为200Pa·s或更大。虽然粘度的上限与制模机的性能有关，因而不受限制，但从目前制模机的功能的观点来看，粘度最好为8000Pa·s或更小。以下将描述本专利技术的透镜天线。图1是示出本专利技术的透镜天线的示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合介电模塑制品，包括包含介电无机填料和有机聚合物材料的复合介电材料； 其中介电常数各向异性在１．００到１．０５的范围内，介电常数各向异性代表沿介电常数为最大的方向的介电常数Ａ与介电常数为最小的方向的介电常数Ｂ之比（Ａ／Ｂ）。

【技术特征摘要】
JP 2001-4-11 112816/01;JP 2000-10-18 318362/001.一种复合介电模塑制品，包括包含介电无机填料和有机聚合物材料的复合介电材料；其中介电常数各向异性在1.00到1.05的范围内，介电常数各向异性代表沿介电常数为最大的方向的介电常数A与介电常数为最小的方向的介电常数B之比(A/B)。2.如权利要求1所述的复合介电模塑制品，其特征在于复合介电材料在模塑期间在1000S-1的剪切速率下具有170Pa.s或更大的熔融粘度。3.如权利要求1所述的复合介电模塑制品，其特征在于有机聚合物材料包括热塑性树脂。4.如权利要求1所述的复合介...

【专利技术属性】
技术研发人员：桜田清恭，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：JP[日本]