DE10151501B4

DE10151501B4 - Dielektrisches Formteil und Linsenantenne, bei der dieses verwendet wird

Info

Publication number: DE10151501B4
Application number: DE10151501A
Authority: DE
Inventors: Kiyoyasu Sakurada
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2001-10-18
Publication date: 2011-06-09
Anticipated expiration: 2021-10-19
Also published as: US6489928B2; CN1188931C; FR2815459A1; JP3664094B2; FR2815459B1; KR100443496B1; CN1349227A; KR20020031300A; JP2002197923A; DE10151501A1; US20020067317A1

Abstract

Dielektrisches Formteil (2a) aus einem dielektrischen Verbundstoff, der einen dielektrischen anorganischen Füllstoff und einen organischen Polymerwerkstoff enthält; wobei die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten im Bereich von 1,00 bis 1,05 liegt, und die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante das Verhältnis (A/B) der Dielektrizitätskonstante A in einer Richtung, in der die Dielektrizitätskonstante am größten ist, zur Dielektrizitätskonstanten B in einer Richtung, in der die Dieelektrizitätskonstante am kleinsten ist, darstellt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein dielektrisches Formteil und insbesondere ein dielektrisches Formteil und eine Linsenantenne, bei der dieses verwendet wird.
In den letzten Jahren wurden intelligente Transportsysteme (ITS) für die nächste Generation aktiv entwickelt, und es wurden zunehmend Funktionen zur Unterstützung einer sicheren Fahrt auf dem Transport entwickelt. Insbesondere wurde bei dem ITS ein als Auge eines Kraftfahrzeugs wirkendes System zur Erfassung der äußeren Umgebung als äußerst wichtig angesehen, und es wurden Erfassungssysteme entwickelt, die mit Infrarotstrahlen, CCDs (ladungsgekoppelte Schaltungen) oder dergleichen arbeiten. Diese Erfassungssysteme haben jedoch das Problem, das sie bei Regen nichts nützen, und daß sie die Kosten erhöhen.
Daher wird ein mit Millimeterwellen (76 GHz) arbeitendes Radar zur Verwendung als Einrichtung zur Erfassung der äußeren Umgebung in Betracht gezogen. Beispiele für eine solche Millimeterwellen-Antenne umfassen eine Planarantenne mit einer planaren Austrittsebene, eine Linsenantenne mit einer konvex gekrümmten Austrittsebene, und dergleichen. Die Linsenantenne ist jedoch besonders hervorragend hinsichtlich Strahlungsleistung und Erfassungswinkel.
Eine solchen Linsenantenne umfaßt im allgemeinen einen Linsenkörper mit einer konvexen Austrittsebene und einen hinter dem Linsenkörper vorgesehenen Primärsender. Insbesondere bei einer am Fahrzeug angebrachten Linsenantenne, bei der die Dicke des Linsenkörpers herabgesetzt werden muß, wird als Material für den Linsenkörper ein aus einem Harz und einem dielektrischen anorganischen Füllstoff bestehender dielektrischer Verbundstoff verwendet, der eine hohe Dielektrizitätskonstante selbst bei geringer Dicke und eine ausgezeichnete Leistungsfähigkeit besitzt. Der Linsenkörper wird unter dem Gesichtspunkt der Kosten und der Genauigkeit des Formverfahrens im allgemeinen durch Spritzgießen geformt.
Bei einem durch Formen eines herkömmlichen dielektrischen Verbundstoffes erhaltenen Linsenkörper (dielektrisches Formteil) können jedoch je nach Konstruktion die Werte für Antennengewinn und Nebenzipfel einer Linsenantenne nicht erreicht werden, und es kommt zu Schwankungen in den Kennwerten, so daß sich die Ausbeute verschlechtert.
Aus der EP 0 786 825 A1 ist eine dielektrische Linse bekannt, bei der die Dielektrizitätskonstante einen Gradienten in Richtung der optischen Achse der Linse aufweist.
Demnach ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein dielektrisches Formteil bereitzustellen, das bei Verwendung für eine Linsenantenne ausgezeichnete Eigenschaften wie Antennengewinn, Nebenzipfel etc. zeigt und weniger Schwankung der Eigenschaften innerhalb einer Person und von Person zu Person zeigt.
Um die Aufgabe der vorliegenden Erfindung zu lösen, besteht ein dielektrisches Formteil gemäß einer ersten Ausgestaltung aus einem dielektrischen Verbundstoff, der einen dielektrischen anorganischen Füllstoff und einen organischen Polymerwerkstoff enthält, wobei die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante im Bereich von 1,00 bis 1,05 liegt. Die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante stellt das Verhältnis (A/B) der Dielektrizitätskonstante A in einer Richtung, in der die Dielektrizitätskonstante am größten ist, zur Dielektrizitätskonstanten B in einer Richtung, in der die Dielektrizitätskonstante am kleinsten ist, dar.
Durch Verwendung des dielektrischen Verbundstoffs und durch Steuern der Anisotropie der Dielektrizitätskonstante des erhaltenen Formteils kann man ein dielektrisches Formteil mit ausgezeichneten elektrischen Eigenschaften und weniger Schwankung in den Eigenschaften erhalten. Unter Berücksichtigung der Tatsache, daß die Dielektrizitätskonstante eines dielektrischen Formteils in Abhängigkeit von dem verwendeten dielektrischen Verbundstoff und den Bedingungen bei der Herstellung des Formteils mit der Richtung eines elektrischen Feldes schwankt, haben die Erfinder nämlich festgestellt, daß in dem dielektrischen Formteil, das eine große Schwankung in der Dielektrizitätskonstanten zeigt, eine Richtung des elektrischen Feldes existiert, in der die gewünschte Eigenschaft der Dielektrizitätskonstanten nicht erhalten werden kann, sowie eine Schwankung in den Eigenschaften des dielektrischen Formteils. Somit wurde also festgestellt, daß durch Herabsetzen der Schwankung in der Dielektrizitätskonstanten in bezug auf die Richtung des elektrischen Feldes, d. h. durch Steuern der Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten auf 1,00 bis 1,05, das oben beschriebene Problem gelöst werden konnte, was zu der vorliegenden Erfindung geführt hat.
Bei einem dielektrischen Formteil gemäß einer zweiten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung hat der dielektrische Verbundstoff während des Formens vorzugsweise eine Schmelzviskosität von 170 Pa·s oder mehr bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 S^–1.
Bei einer solchen Schmelzviskosität kann die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten selbst bei einem Spritzgießverfahren, bei dem die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten des dielektrischen Formteils leicht ansteigen kann, im Bereich von 1,00 bis 1,05 gesteuert werden.
Bei einem dielektrischen Formteil gemäß einer dritten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt der organische Polymerwerkstoff vorzugsweise ein thermoplastisches Harz.
Bei Verwendung dieses organischen Polymerwerkstoffs kann der dielektrische Verbundstoff durch Spritzgießen geformt werden, wodurch die Produktionskosten gesenkt werden und ein problemloses Formen mit einer hohen Genauigkeit des Formteils möglich ist.
Bei einem dielektrischen Formteil gemäß einer vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt der organische Polymerwerkstoff vorzugsweise ein thermoplastisches Harz, das einen Harzfüllstoff enthält.
Bei Verwendung eines solchen organischen Polymerwerkstoffs kann die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten herabgesetzt werden, weil die Ausrichtung des dielektrischen anorganischen Füllstoffs durch den Harzfüllstoff unterdrückt wird.
Bei einem dielektrischen Formteil gemäß einer fünften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt der dielektrische anorganische Füllstoff vorzugsweise wenigstens einen, der ausgewählt ist aus Oxiden, Carbonaten, Phosphaten oder Silicaten von Elementen der Gruppe IIa, IVa, IIIb oder IVb, und aus Mischoxiden, die Elemente der Gruppe IIa, IVa, IIIb oder IVb enthalten.
Bei Verwendung eines solchen dielektrischen anorganischen Füllstoffs kann man eine hohe Dielektrizitätskonstante erhalten, selbst wenn das dielektrische Formteil eine geringe Dicke hat.
Eine Linsenantenne gemäß einer sechsten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt mindestens eine Linseneinheit mit einer konvexen Austrittsebene und einen hinter der Linseneinheit vorgesehenen Primärsender, wobei die Linseneinheit ein dielektrisches Formteil gemäß einer der ersten bis vierten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt.
Bei der Linsenantenne mit dieser Konstruktion kann der Antennengewinn erhöht werden, und der Seitenzipfel und die Schwankung in den Eigenschaften können herabgesetzt werden.
Bei einer Linsenantenne gemäß einer siebten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung umfaßt die Linseneinheit vorzugsweise einen Linsenkörper und eine auf der Oberfläche des Linsenkörpers ausgebildete Anpassungsschicht, um den Linsenkörper an die Luft anzupassen.
Durch Bereitstellung der Anpassungsschicht auf dem Linsenkörper kann die Reflexion von elektromagnetischen Wellen während des Aussendens und Empfangens von elektrogmagnetischen Wellen weiter unterdrückt werden.
1 ist eine schematische Schnittansicht einer Linsenantenne der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines dielektrischen Formteils der vorliegenden Erfindung; und
3 ist eine horizontale Schnittansicht eines dielektrischen Verbundstoffs der vorliegenden Erfindung.
Ein dielektrisches Formteil der vorliegenden Erfindung wird hergestellt durch Formen eines aus einem dielektrischen anorganischen Füllstoff und einem organischen Polymerharz bestehenden dielektrischen Verbundstoffs in einer Weise, daß die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten eines gewünschten Abschnitts des Formteils im Bereich von 1,00 bis 1,05 liegt.
Die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten stellt das Verhältnis (A/B) der Dielektrizitätskonstante A in einer Richtung, in der die Dielektrizitätskonstante am größten ist, zur Dielektrizitätskonstanten B in einer Richtung, in der die Dielektrizitätskonstante am kleinsten ist, dar. Als Meßverfahren dient ein Verfahren, bei dem die Dielektrizitätskonstanten von zehn Teststücken, die aus gewünschten Abschnitten des dielektrischen Formteils gewonnen wurden, unter Drehen der Teststücke gemessen werden.
Die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Formteils wird im wesentlichen bestimmt durch den dielektrischen anorganischen Füllstoff und läßt sich somit steuern durch Steuern von Art und Menge des zugegebenen dielektrischen anorganischen Füllstoffs. Der dielektrische anorganische Füllstoff umfaßt vorzugsweise wenigstens einen, der ausgewählt ist aus Oxiden, Carbonaten, Phosphaten und Silicaten von Elementen der Gruppe IIa, IVa, IIIb oder IVb und aus Mischoxiden von Elementen der Gruppe IIa, IVa, IIIb oder IVb. Beispiele für solche Füllstoffe sind TiO₂, CaTiO₃, MgTiO₃, Al₂O₃, BaTiO₃, SrTiO₃, CaCO₃, Ca₂P₂O₇, SiO₂, Mg₂SiO₄, Ca₂MgSi₂O₇, Ba(Mg_1/3Ta_2/3)O₃, und dergleichen.
Der Anteil des dem dielektrischen Verbundstoff zugesetzten dielektrischen anorganischen Füllstoffs beträgt vorzugsweise 1,0 bis 55,0 Vol.-% und mehr bevorzugt 10,0 bis 55,0 Vol.-%. Denn wenn der dielektrische anorganische Füllstoff in einem Anteil von maximal 55,0 Vol.-% zugesetzt wird, kann der dielektrische Verbundstoff leicht spritzgegossen werden, und bei einem Anteil von mindestens 1,0 Vol.-% kann eine praktische Dielektrizitätskonstante sichergestellt werden.
Als organischer Polymerwerkstoff wird vorzugsweise ein thermoplastisches Harz verwendet, weil es sich zum Spritzgießen eignet. Beispiele für den organischen Polymerwerkstoff sind Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, syndiotaktisches Polystyrol, Flüssigkristallpolymere, Polyphenylensulfid, ABS-Harze, Polyesterharze, Polyacetal, Polyamid, Methylpentenpolymer, Norbornenharze, Polycarbonat, Polyphenylenether, Polysulfon, Polyimid, Polyetherimid, Polyamidoimid, Polyetherketon und dergleichen. Es werden insbesondere Polyethylen, Polypropylen, Polystyrol, syndiotaktisches Polystyrol, Flüssigkristallpolymere und Polyphenylensulfid bevorzugt, weil der Q-Wert bei einer Hochfrequenz hoch ist.
Wenn der organische Polymerwerkstoff das einen Harzfüllstoff enthaltende thermoplastische Harz umfaßt, kann jedes der oben beschriebenen thermoplastischen Harze als das als Matrix dienende thermoplastische Harz verwendet werden. Neben den oben beschriebenen thermoplastischen Harzen können als Harzfüllstoff auch warmhärtbare Harze wie Epoxidharze, Melaminharze, Urethanharze, Siliconharze und dergleichen verwendet werden. Bei Verwendung eines thermoplastischen Harzes als Harzfüllstoff wird jedoch ein thermoplastisches Harz gewählt, das bei der Umformtemperatur des als thermoplastisches Matrixharz gewählten thermoplastischen Harzes nicht schmilzt.
Der Anteil des dem dielektrischen Verbundstoff zugesetzten Harzfüllstoffs beträgt vorzugsweise 1,0 bis 45,0 Vol.-% und mehr bevorzugt 10,0 bis 45,0 Vol.-%. Denn bei Zugabe einer übermäßig großen Menge des Harzfüllstoffes läßt sich der dielektrische Verbundstoff schwer spritzgießen, während bei einer übermäßig kleinen Menge die Ausrichtung des dielektrischen anorganischen Füllstoffs nicht ohne weiteres zu unterdrücken ist.
Da die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten des dielektrischen Verbundstoffes selbst dann herabgesetzt werden kann, wenn er spritzgegossen wird, beträgt die Schmelzviskosität vorzugsweise 170 Pa·s oder mehr, und mehr bevorzugt 200 Pa·s oder mehr, bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 S^–1. Wenngleich die Obergrenze der Viskosität von der Leistungsfähigkeit einer Formmaschine abhängt und somit nicht begrenzt ist, beträgt die Viskosität unter dem Gesichtspunkt der Leistungsfähigkeit einer derzeit üblichen Formmaschine vorzugsweise maximal 8000 Pa·s.
Eine Linsenantenne der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung der Linsenantenne der vorliegenden Erfindung.
Die Linsenantenne 1 der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Linseneinheit 2, einen Wellenletter (Primärsender) 3 und eine Stützplatte 4, die mit der Linseneinheit 2 und dem Primärsender 3 in Eingriff steht.
Die Linseneinheit 2 umfaßt einen Linsenkörper 2a und eine Anpassungsschicht 2b, wobei der Linsenkörper 2a das dielektrische Formteil der vorliegenden Erfindung umfaßt, das durch Spritzgießen hergestellt wird, so daß die Austrittsebene 2a1 eine konvexe Form hat und im Profil kreisbogenförmig ist und die Eintrittsebene 2a2 plattenförmig ist. Die Anpassungsschicht 2b dient zur Anpassung des Linsenkörpers 2a an die Atmosphäre und umfaßt das dielektrische Formteil der vorliegenden Erfindung wie den Linsenkörper 2a. Die Anpassungsschicht 2b wird in einer solchen Form hergestellt, daß sie den Außenumfang des Linsenkörpers 2a bedeckt, und wird mit dem Linsenkörper 2a verklebt. Die Anpassungsschicht 2b hat eine relative Dielektrizitätskonstante, die vorzugsweise gleich groß oder fast so groß ist wie die Quadratwurzel der relativen Dielektrizitätskonstante des Linsenkörpers 2a. Außerdem beträgt die Dicke der Anpassungsschicht 2b vorzugsweise etwa 1/4 der Wellenlänge einer gewünschten Mikrowelle.
Bei dieser Ausführungsform umfaßt der Primärsender den Wellenleiter 3, der aus Aluminium besteht und die Form eines rechtwinkligen Prismas hat. Der Wellenleiter 3 hat eine in der Oberseite ausgebildete Übertragungsöffnung 3a und eine in der Seite ausgebildete Einleitungsöffnung 3b, wobei die Öffnungen 3a und 3b in dem Wellenleiter 3 miteinander in Verbindung stehen.
Die Stützplatte 4 hat eine sich zum Umfangsrand der Linseneinheit 2 hin verbreiternde Form und dient zur Festlegung der Lagebeziehung zwischen dem Wellenleiter 3 und der Linseneinheit 2. Außerdem ist die Innenseite der Stützplatte 4 mit einem Metall beschichtet, um elektromagnetische Wellen zu reflektieren.
Eine dielektrische Leitung 5 wird von der Einleitungsöffnung 3b aus eingeführt, so daß ihr Ende die Position der Übertragungsöffnung 3a erreicht. Wenngleich dies in der Zeichnung nicht dargestellt ist, ist eine Elektrode auf der dielektrischen Leitung 5 ausgebildet.
Das dielektrische Formteil der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher beschrieben.
BEISPIELE
Beispiel 1
Das dielektrische Formteil der vorliegenden Erfindung wird nachstehend beschrieben. 2 ist eine schematische perspektivische Ansicht des dielektrischen Formteils der vorliegenden Erfindung, und 3 ist eine horizontale Schnittansicht des dielektrischen Verbundstoffs der vorliegenden Erfindung. 3A ist eine Schnittansicht längs der Linie A-A' in 2; 3B ist eine Schnittansicht längs der Linie B-B' in 2; 3C ist eine Schnittansicht längs der Linie C-C' in 2.
Zunächst wurden ein CaTiO₃-Pulver und ein Polypropylenpulver als dielektrischer anorganischer Füllstoff bzw. als organischer Polymerwerkstoff hergestellt und in den in Tabelle 1 angegebenen Mischungsverhältnissen abgewogen. Diese Materialien wurden mit einem Henschel-Mischer zu einer Pulvermischung vorgemischt. Als nächstes wurde die so erhaltene Pulvermischung im Schmelzzustand unter Verwendung eines biaxialen Extruders bei einer Zylindertemperatur von 200°C geknetet, um einen dielektrischen Verbundstoff herzustellen, und wurde dann zu Garnen geformt, indem sie durch die Öffnungen im Kopf geleitet wurde. Das resultierende Formteil wurde in Wasser gekühlt und dann in einer Größe von etwa 2 × 5 mm zu Pellets geschnitten. Die so erhaltenen Pellets wurden in eine Spritzgießmaschine gegeben, geschmolzen und zu einer konvexen linsenartigen Form mit einem Durchmesser von 73,2 mm und einer maximalen Dicke von 20 mm spritzgegossen, um ein dielektrisches Formteil zu erhalten. Beim Spritzgießen wurde die Schmelzviskosität jeder Probe bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 S^–1 gemessen.
Als nächstes wurden die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante und die Dielektrizitätskonstante des resultierenden dielektrischen Formteils gemessen. Die Dielektrizitätskonstante wurde nach einer Störungsmethode mit einem elektrischen Feld von 12 GHz in einem TEO1δ-Modus gemessen. Die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante wurde wie folgt gemessen. Zunächst wurde das dielektrische Formteil 10 gemäß 2 durch die Ebene A-A', die Ebene B-B' und die Ebene C-C' in Dickenrichtung in vier gleiche Teile geteilt, und gemäß 3 wurden insgesamt 15 Proben 11 aus den Abschnitten 10a, 10b und 10c ausgeschnitten. Als nächstes wurde die Dielektrizitätskonstante jeder Probe 11 nach der Störungsmethode unter Verwendung eines elektrischen Feldes in einem TE10-Modus gemessen, während die Richtung des elektrischen Feldes jeweils um 30° gedreht wurde. Dann wurde das Verhältnis zwischen der größten Dielektrizitätskonstanten und der kleinsten Dielektrizitätskonstanten jeder Probe als Anisotropie der Dielektrizitätskonstante berechnet, und die Werte für die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante der Proben wurden gemittelt, um die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Formteils zu ermitteln.

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 dargestellt. In Tabelle 1 bezeichnet das Sternchen (*) diejenigen Proben, die außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung liegen. Tabelle 1

Probe Nr.	Menge an CaTiO₃ (Vol.-%)	Menge an Polypropylen (Vol.-%)	Schmelzviskosität beim Spritzgießen (Pa·s)	Anisotropie der Dielektrizitätskonstante	Dielektrizitätskonstante (εr)	Schwankung in der Dielektrizitätskonstanten (3 σ)
*1	11,2	88,8	122	1,07	3,9	0,38
*2	19,5	80,5	160	1,06	5,8	0,33
3	26,6	73,4	180	1,05	7,8	0,3
4	29,1	70,9	200	1,02	8,8	0,1
5	35,6	64,4	260	1,01	12,5	0,07
6	40	60	285	1,006	14,9	0,05

*: Proben außerhalb des Bereichs der vorliegenden Erfindung

Tabelle 1 zeigt, daß bei einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstante im Bereich von 1,00 bis 1,05 die Dielektrizitätskonstante weniger schwankt, selbst wenn sich die Dielektrizitätskonstante ändert.
Der Grund für die Begrenzung der Anisotropie der Dielektrizitätskonstante dielektrischen Formteils auf 1,00 bis 1,05 liegt darin, daß wie bei den Proben Nr. 1 und 2 die Dielektrizitätskonstante bei einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstante von 1,05 oder mehr in unerwünschter Weise stark schwankt.
Der Grund für die Begrenzung der Schmelzviskosität des dielektrischen Verbundstoffs auf 170 Pa·s oder mehr bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 S^–1 während des Spritzgießens liegt außerdem darin, daß wie bei den Proben Nr. 1 und 2 der in dem dielektrischen Verbundstoff enthaltene dielektrische anorganische Füllstoff bei einer Schmelzviskosität von 170 Pa·s oder weniger leicht in einer Richtung ausgerichtet wird, in der die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante in unerwünschter Weise auf über 1,05 erhöht wird.
Beispiel 2
Die Arten und das Mischungsverhältnis des dielektrischen anorganischen Füllstoffs und des organischen Polymerwerkstoffs wurden gemäß Tabelle 2 so eingestellt, daß man eine Pulvermischung zur Herstellung eines dielektrischen Formteils mit einer Dielektrizitätskonstanten εr von etwa 4,0 erhielt. Die Dielektrizitätskonstanten der Proben wurden auf einen konstanten Wert eingestellt, um Gewinn und Nebenzipfel der Proben einfach vergleichen zu können. Als nächstes wurde aus der resultierenden Pulvermischung ein dielektrisches Formteil nach demselben Verfahren wie in Beispiel 1 hergestellt. Die Schmelzviskosität des dielektrischen Verbundstoffs, die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante und die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Formteils wurde nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen. Ferner wurde der Nebenzipfel unter Verwendung eines elektrischen Feldes von 76 GHz in einem TE10-Modus in einem schalltoten Raum gemessen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 dargestellt.
Aus Tabelle 2 geht hervor, daß bei den Proben Nr. 14 bis 27 mit einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstante im Bereich von 1,00 bis 1,05 die Dielektrizitätskonstante weniger schwankt, selbst wenn sich die Art des dielektrischen anorganischen Füllstoffs und des organischen Polymerwerkstoffs ändert, so daß man gute Werte für den Gewinn wie auch für den Nebenzipfel erhält. Bei den Proben Nr. 11 bis 13 mit einer Anisotropie der Dielektrizitätskonstante von 1,05 oder mehr erhöht sich dagegen die Schwankung in der Dielektrizitätskonstanten um mindestens das Zweifache, so daß man keine guten Werte für den Gewinn und für den Nebenzipfel erhält.
Beispiel 3
Es wurden ein CaTiO₃-Pulver und ein Al₂O₃-Pulver als dielektrische anorganische Füllstoffe, ein Polypropylenpulver als thermoplastisches Matrixharz und ein syndiotaktisches Polystyrolpulver als Harzfüllstoff hergestellt und in Mischungsverhältnissen abgewogen. Diese Materialien wurden dann mit einem Henschel-Mischer zu einer Pulvermischung vorgemischt. Als nächstes wurde aus der resultierenden Pulvermischung nach demselben Verfahren wie in Beispiel 1 ein dielektrisches Formteil hergestellt.
Die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante und die Dielektrizitätskonstante des so erhaltenen dielektrischen Formteils wurden nach denselben Verfahren wie in Beispiel 1 gemessen.
Bei den Proben Nr. 28 bis 30 wurde als Vergleichsbeispiel zu Beispiel 1 dieselbe Menge des dielektrischen anorganischen Füllstoffs wie bei Probe 1 (Tabelle 1) zugesetzt, und der Harzfüllstoff wurde dem thermoplastischen Harz zugesetzt. Bei den Proben Nr. 31 bis 33 wurde dieselbe Menge des dielektrischen anorganischen Füllstoffs wie bei Probe 3 (Tabelle 1) von Beispiel 1 zugesetzt, und der Harzfüllstoff wurde dem thermoplastischen Harz zugesetzt. Bei den Proben Nr. 34 bis 36 wurde dieselbe Menge des dielektrischen anorganischen Füllstoffs wie bei Probe 11 (Tabelle 2) als Vergleichsbeispiel zu Beispiel 2 zugesetzt, und der Harzfüllstoff wurde dem thermoplastischen Harz zugesetzt. Bei den Proben Nr. 37 bis 39 wurde dieselbe Menge des dielektrischen anorganischen Füllstoffs wie bei Probe 16 (Tabelle 2) von Beispiel 2 zugesetzt, und der Harzfüllstoff wurde dem thermoplastischen Harz zugesetzt.

Claims

Dielektrisches Formteil (2a) aus einem dielektrischen Verbundstoff, der einen dielektrischen anorganischen Füllstoff und einen organischen Polymerwerkstoff enthält; wobei die Anisotropie der Dielektrizitätskonstanten im Bereich von 1,00 bis 1,05 liegt, und die Anisotropie der Dielektrizitätskonstante das Verhältnis (A/B) der Dielektrizitätskonstante A in einer Richtung, in der die Dielektrizitätskonstante am größten ist, zur Dielektrizitätskonstanten B in einer Richtung, in der die Dieelektrizitätskonstante am kleinsten ist, darstellt.
Dielektrisches Formteil nach Anspruch 1, bei dem der organische Polymerwerkstoff ein thermoplastisches Harz umfaßt.
Dielektrisches Formteil nach Anspruch 1, bei dem der organische Polymerwerkstoff ein thermoplastisches Harz umfaßt, das einen Harzfüllstoff enthält.
Dielektrisches Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der dielektrische anorganische Füllstoff wenigstens einen umfaßt, der ausgewählt ist aus der aus Oxiden, Carbonaten, Phosphaten oder Silicaten von Elementen der Gruppe IIa, IVa, IIIb oder IVb und aus Elemente der Gruppe IIa, IVa, IIIb oder IVb enthaltenden Mischoxiden bestehenden Gruppe.
Dielektrisches Formteil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, herstellbar indem der dielektrische Verbundstoff während des Formens eine Schmelzviskosität von 170 Pa·s oder mehr bei einer Schergeschwindigkeit von 1000 S^–1 hat.
Verwendung eines dielektrischen Formteils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer Linsenantenne, die wenigstens eine Linseneinheit (2) mit einer konvexen Austrittsebene (2a1) und einen hinter der Linseneinheit (2) vorgesehenen Primärsender (3) umfaßt; wobei die Linseneinheit (2) ein dielektrisches Formteil (2a) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfaßt.
Verwendung eines dielektrischen Formteils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer Linsenantenne nach Anspruch 6, bei der die Linseneinheit (2) einen Linsenkörper (2a) und eine auf der Oberfläche des Linsenkörpers (2a) ausgebildete Anpassungsschicht (2b) zum Anpassen des Linsenkörpers (2a) an die Luft umfaßt.
Verwendung eines dielektrischen Formteils gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 in einer Linsenantenne nach Anspruch 7, bei der die Anpassungsschicht (2b) eine relative Dielektrizitätskonstante hat, die ungefähr gleich der Quadratwurzel der relativen Dielektrizitätskonstante des Linsenkörpers (2a) ist.