JP2001284945A - Active microwave reflector for scanning antenna to be electronically operated - Google Patents

Active microwave reflector for scanning antenna to be electronically operated

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JP2001284945A
JP2001284945A JP2000080161A JP2000080161A JP2001284945A JP 2001284945 A JP2001284945 A JP 2001284945A JP 2000080161 A JP2000080161 A JP 2000080161A JP 2000080161 A JP2000080161 A JP 2000080161A JP 2001284945 A JP2001284945 A JP 2001284945A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an active microwave reflector, with which costs are practically reduced rather than the cost of a well-known antenna concerning efficiency characteristics, for 2D scanning antenna to be electronically operated. SOLUTION: The antenna is composed of a microwave source to be linearly polarized for irradiating the reflector. This reflector is provided with one group of element cells and each of cells is provided with a phase shifter microwave circuit located in front of a conductive plane. This phase shifter is provided with a lead wire positioned on a support. Each of lead wires is provided with at least two double state semiconductor elements of diodes, for example. A microwave non-interference means is provided between cells and composed of a waveguide formed between two adjacent cells. The walls of these waveguides are parallel with polarized waves and a space between these waveguides disturbs the propagation of waves.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明の目的は、アンテナを
形成するマイクロ波源から照射できる、電子的に操縦さ
れる走査をするマイクロ波リフレクタである。
FIELD OF THE INVENTION The present invention is directed to an electronically steered scanning microwave reflector that can be illuminated from a microwave source forming an antenna.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子的に操縦される走査アンテナは、マ
イクロ波を放射する一群の放射要素によって通常形成さ
れる。該マイクロ波の位相は、各要素若しくは一群の要
素に対して独立に、電子的に制御され得る。ビームが2
つの直交方向(2D)に空間を操作することが可能なア
ンテナは、膨大な数の放射要素を必要とする。これらの
コスト、即ち移相器及び対応する電子回路素子のコスト
は、通常、この種のアンテナよりも非常に高価となる。
BACKGROUND OF THE INVENTION Electronically steered scanning antennas are typically formed by a group of radiating elements that emit microwaves. The phase of the microwave can be electronically controlled independently for each element or group of elements. Beam 2
An antenna capable of manipulating space in two orthogonal directions (2D) requires a huge number of radiating elements. These costs, i.e. the cost of the phase shifter and the corresponding electronic components, are usually much higher than this type of antenna.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、比較
できる効率特性について、公知のアンテナのコストより
も実質的に安価なコストで、2Dの電子的に操縦される
走査アンテナを作ることを可能とすることである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to make a 2D electronically steered scanning antenna with comparable efficiency characteristics at substantially lower cost than known antennas. Is to make it possible.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】このために、本発明によ
るアンテナは、アクティブマイクロ波リフレクタを照射
する線形に偏波されるマイクロ波源からなる。本発明に
よるアクティブリフレクタは一群の要素セルを含み、各
セルは、導電平面の前に配置された移相器マイクロ波回
路を含む。この移相器は、支持体上に位置付けられた導
線又は導電トラックを含む。該導線又はトラックの各々
は、例えばダイオードである少なくとも2つの2状態半
導体要素を含み、該ダイオードの状態を互いに個々に制
御できる導体に接続され、それは、ダイオードの各々に
対してオン又はオフとなることが可能である。従って、
4つの状態を得ることが可能となり、セルの幾何及び電
気特性は、所与の移相値がこれら各状態に対応するよう
になる。最後に、マイクロ波非干渉手段が、セルの間に
設けられる。これら手段は、特に、2つの隣接するセル
の間に形成される導波管からなる。これら導波管の壁
は、偏波と平行であり、これら導波管の間の空間は、そ
れが波の伝播を妨げるようになる。
For this purpose, the antenna according to the invention consists of a linearly polarized microwave source illuminating an active microwave reflector. An active reflector according to the invention comprises a group of element cells, each cell comprising a phase shifter microwave circuit arranged in front of a conductive plane. The phase shifter includes a conductor or conductive track located on a support. Each of the conductors or tracks includes at least two two-state semiconductor elements, for example, diodes, connected to conductors that can individually control the states of the diodes, which are turned on or off for each of the diodes. It is possible. Therefore,
Four states can be obtained, and the geometric and electrical properties of the cell are such that a given phase shift value corresponds to each of these states. Finally, microwave anti-interference means are provided between the cells. These means consist in particular of a waveguide formed between two adjacent cells. The walls of these waveguides are parallel to the polarization, and the space between the waveguides becomes such that it impedes the propagation of the wave.

【0005】本発明の他の目的、特別な特徴及び結果
は、例として与えられ、添付図面によって説明された以
下の説明に表されている。
[0005] Other objects, special features and results of the present invention are given in the following description, given by way of example and illustrated by the accompanying drawings.

【0006】これら異なる図面の中で、同一参照符号は
同一要素に関係する。
[0006] In these different figures, the same reference signs relate to the same elements.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】図1は、本発明によるアンテナに
よって用いられた原理の概略図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of the principle used by an antenna according to the present invention.

【0008】アンテナは、予め規定された方向OYと平
行な、線形に偏波されたマイクロ波Oの源Sによって
形成される。該アンテナは、方向OYを含む平面、例え
ばXOYの平面に配置されたアクティブリフレクタRA
を照射する。
[0008] antenna is parallel to the predefined direction OY, is formed by a polarized microwave O 1 source S linearly. The antenna comprises an active reflector RA arranged in a plane containing the direction OY, for example in the plane of XOY.
Is irradiated.

【0009】リフレクタRAは、図2の概略的に表され
ており、(平面XOYの)平面図の中で理解される。
The reflector RA is schematically represented in FIG. 2 and can be seen in a plan view (in the plane XOY).

【0010】このリフレクタは、並べて位置付けられた
要素セルCの一群からなり、該セルのマイクロ波非干渉
のために用いられた領域20によって分離される。各セ
ルは、更に以下で説明される方法に従って、電子的に操
縦される位相値と共に波を受信し、その波を反射するこ
とが可能となる。
The reflector comprises a group of juxtaposed element cells C, separated by an area 20 used for microwave decoupling of the cells. Each cell is capable of receiving a wave with an electronically steered phase value and reflecting the wave according to the method described further below.

【0011】従って、各セルによって受信された波と通
信される移相を制御することによって、所望の方向にマ
イクロ波ビームO(図1)を形成することは、公知の
方法で可能となる。
Thus, by controlling the phase shift communicated with the waves received by each cell, it is possible in a known manner to form a microwave beam O 2 (FIG. 1) in a desired direction. .

【0012】図3は、アクティブリフレクタRAの一実
施形態(平面YOZは平面XOYに対して垂直である)
の概略的な断面図を提供する。
FIG. 3 shows an embodiment of the active reflector RA (plane YOZ is perpendicular to plane XOY).
1 provides a schematic cross-sectional view of FIG.

【0013】リフレクタRAは、入射波Oを受信する
例えば実質的な平面回路であるマイクロ波回路CHと、
この回路CHから予め規定された距離dに該回路CHに
対して実質的に平行に位置付けて配置された導電平面C
Cとからなる。
The reflector RA includes a microwave circuit CH, which is, for example, a substantially planar circuit for receiving the incident wave O 1 ,
A conductive plane C positioned substantially parallel to the circuit CH at a predetermined distance d from the circuit CH;
C.

【0014】導電平面CCは、マイクロ波を反射する機
能を有する。それは、例えば、互いに十分に近接する平
行導線、若しくは格子構造、又は連続平面のような、ど
のような公知の手段で形成されてもよい。回路CH及び
平面CCは、誘電支持体32のプリントされた回路型の
2つの対向面に作られるのが好ましい。
The conductive plane CC has a function of reflecting microwaves. It may be formed by any known means, such as, for example, parallel conductors in close proximity to each other, or a lattice structure, or a continuous plane. The circuit CH and the plane CC are preferably made on two opposite sides of the printed circuit type of the dielectric support 32.

【0015】多層回路である同一プリント回路32上
に、リフレクタRAは、更に、位相値を制御するために
必要とされる電子回路(部品及び配線)を有する。図3
は、多層回路を表し、その前面30に回路CHを有し、
その背面31に電子部品132を有する。中間層は、回
路CHと部品132との配線のために平面CCと例えば
2つの平面Plとを形成する。
On the same printed circuit 32 as a multilayer circuit, the reflector RA further has electronic circuits (parts and wiring) required for controlling the phase value. FIG.
Represents a multilayer circuit, having a circuit CH on its front surface 30,
An electronic component 132 is provided on the back surface 31. The intermediate layer forms a plane CC and, for example, two planes P1 for wiring between the circuit CH and the component 132.

【0016】図4は、マイクロ波回路CHの一実施形態
を表す。
FIG. 4 shows an embodiment of the microwave circuit CH.

【0017】回路CHは、表面30上に作られ、非干渉
領域によって分離された要素移相器Dからなる。導電平
面CCの対応する部分に結合した各移相器Dは、図2の
要素セルの1つを形成する。
The circuit CH consists of elemental phase shifters D made on the surface 30 and separated by non-interfering regions. Each phase shifter D coupled to a corresponding part of the conductive plane CC forms one of the element cells of FIG.

【0018】移相器Dは、方向OYと実質的に平行に、
1つ以上の導線F(図4では1つだけ)を含む。各導線
Fは、例えばダイオードである少なくとも2つの2状態
半導体要素D1及びD2を有する。これは、例えばダイ
オードのカソードを、互いに逆向きに接続される。ダイ
オードD1及びD2の供給電圧は複数の制御導体によっ
て伝達される。該制御導体は、参照符号CDであり、実
質的に互いに平行であり、導線Fに対して垂直となる。
ダイオードを互いに独立に制御できるように、導体の少
なくとも3つ又は図に表された4つが存在する。
The phase shifter D is substantially parallel to the direction OY,
It includes one or more conductors F (only one in FIG. 4). Each conductor F has at least two two-state semiconductor elements D1 and D2, for example, diodes. This means, for example, that the cathodes of the diodes are connected in opposite directions. The supply voltages of the diodes D1 and D2 are transmitted by a plurality of control conductors. The control conductors are referenced CD and are substantially parallel to each other and perpendicular to the conductor F.
There are at least three or four of the conductors shown in the figure so that the diodes can be controlled independently of each other.

【0019】移相器Dは、それらの周囲方向に位置付け
られた導電領域によって囲まれる。その周囲は、更に以
下に説明されるような非干渉のために用いられた、OX
に平行な方向の参照符号74と、OYに平行な方向の参
照符号75とを有する。
The phase shifters D are surrounded by their peripherally located conductive regions. Its surroundings are OX used for non-interference as described further below.
And a reference number 75 in a direction parallel to OY.

【0020】導体CDは、導電領域75の高さに作られ
たメタライズされたホール40(41)を用いて、リフ
レクタが有する電子回路に接続される。これら導電領域
75は、もちろんこれら導体から(例えば領域75の間
隙43によって)電気的に絶縁される。
The conductor CD is connected to the electronic circuit of the reflector by using metallized holes 40 (41) made at the height of the conductive region 75. These conductive regions 75 are, of course, electrically insulated from these conductors (eg, by gaps 43 in regions 75).

【0021】図から明らかなように、例えば表面30上
に金属デポジットを形成して作られた種々の導体の表面
は、断面図では理解できないけれども、ハッチで表され
ている。
As can be seen, the surfaces of the various conductors made, for example, by forming metal deposits on the surface 30, are hatched, although they cannot be seen in cross-section.

【0022】セルの作用を説明するために、まず最初
に、図4に表されたような移相器Dの等価回路を検討す
る必要がある。
In order to explain the operation of the cell, it is first necessary to consider an equivalent circuit of the phase shifter D as shown in FIG.

【0023】直線的で且つOY及び導線Fに平行に偏波
(電界ベクトル)する入射マイクロ波は、端子B1及び
B2で受信され、該端子B1及びB2に平行に直列接続
されたキャパシタンスC、CI1、CI2、CI3
びCI4に入る。キャパシタンスCは、端部導体CD
と導電領域74との間の非干渉の単位長さ当たりのキャ
パシタンスを表す。キャパシタンスCI1は、ダイオー
ドDを取り囲む導体CDの間の単位長さ当たりのキャ
パシタンスを表す。キャパシタンスCI3は、中央導体
CDの間の単位長さ当たりのキャパシタンスを表す。キ
ャパシタンスC I2は、ダイオードD2に対するCI1
と同じものである。
Polarized linearly and parallel to OY and conductor F
(Electric field vector) incident microwave is applied to terminals B1 and
Received at B2 and connected in series parallel to terminals B1 and B2
Capacitance C0, CI1, CI2, CI3Passing
And CI4to go into. Capacitance C0Is the end conductor CD
Of non-interference between unit and conductive region 74 per unit length
Represents pacitance. Capacitance CI1Is Daioh
Do D1Per unit length between conductors CD surrounding
Represents pacitance. Capacitance CI3Is the center conductor
Represents the capacitance per unit length between CDs. Ki
Capacitance C I2Is C to diode D2I1
Is the same as

【0024】ダイオードDは、キャパシタンスCI1
の端子に接続される。このダイオードDも、その等価
回路図によって表される。この回路図はインダクタンス
からなり、そのインダクタンスLは、その接続導
線(F)のためのダイオードDのインダクタンスであ
り、キャパシタンスCi1(ダイオードの接合キャパシ
タンス)及びそれに直列接続された抵抗Ri1(逆抵
抗)か、又は抵抗Rd1(ダイオードの順抵抗)かに直
列接続する。これは、逆方向のダイオードDか又は順
方向のダイオードD かに依存し、この行為はスイッチ
21によって符号化されている。
The diode D1Is the capacitance CI1
Terminal. This diode D1Also its equivalent
It is represented by a circuit diagram. This circuit diagram shows the inductance
L1And its inductance L1Is that connection
Diode D for line (F)1Is the inductance of
And capacitance Ci1(Diode junction capacity
And a resistor R connected in series with thei1(Reverse
Anti) or resistance Rd1(Forward resistance of diode)
Connect columns. This is the reverse diode D1Or order
Direction diode D 1This act is a switch
21.

【0025】同様に、ダイオードDは、キャパシタン
スCI2の端子に接続される。このダイオードDは、
その等価回路図によって表される。この回路図は、ダイ
オードDの回路図と同じであり、その構成部品には符
号2が付与されている。
[0025] Similarly, the diode D 2 is connected to a terminal of the capacitance C I2. This diode D 2
It is represented by its equivalent circuit diagram. This circuit diagram is the same as the circuit diagram of a diode D 1, reference numeral 2 is assigned to its components.

【0026】マイクロ波出力電圧は、キャパシタンスC
、CI1、CI2及びCI3の端子である端子B3及
びB4の間に生じる。
The microwave output voltage is the capacitance C
0 , which occurs between terminals B3 and B4, which are the terminals of C I1 , C I2 and C I3 .

【0027】移相器Dの作用が、ここから以下に説明さ
れる。この説明は、第1段階で、ダイオードDと中央
導体CDとが存在しないこのような回路の動作を検討す
る。図5の等価回路図において、これは、ユニットD
と、キャパシタンスCI2及びCI3とを削除すること
になる。
The operation of the phase shifter D will now be described below. This description, in the first stage, there is no diode D 2 and the central conductor CD to consider the operation of such a circuit. In the equivalent circuit diagram of FIG. 5, this is the unit D 2
And the capacitances CI2 and CI3 .

【0028】ダイオードDが順バイアスであるとき、
図5の回路のサセプタンス(Bd1)は、以下の式で書
かれる。
[0028] When the diode D 1 is forward biased,
The susceptance (Bd1) of the circuit of FIG. 5 is expressed by the following equation.

【0029】[0029]

【数1】 (Equation 1)

【0030】Zは入射波のインピーダンスであり、ω
は、デバイスの動作バンドの中心周波数における対応す
るパルセーションである。
Z is the impedance of the incident wave, ω
Is the corresponding pulsation at the center frequency of the operating band of the device.

【0031】回路のパラメータは、例えばThe parameters of the circuit are, for example,

【数2】 となるように選択される。これは、そのコンダクタンス
を見ることによって、回路が適合されること、言い換え
れば、寄生反射でも何れの移相(dφd1=0)でもな
く導く入射マイクロ波に透過すること、を意味する。詳
細には、以下の式が選択される。
(Equation 2) Is chosen to be This means that by looking at its conductance, the circuit is adapted, in other words, penetrating into the incident microwave, which leads to neither parasitic reflection nor any phase shift (dφ d1 = 0). Specifically, the following equation is selected.

【0032】LCI1ω=1LC I1 ω 2 = 1

【0033】キャパシタンスCi1の値となりえるもの
はいずれも、
Any of the possible values of the capacitance C i1 are as follows:

【数3】 に導く。(Equation 3) Lead to.

【0034】ダイオードDが逆バイアスにされたと
き、回路のサセプタンス(Br2)が以下の式で書かれ
る。
[0034] When the diode D 1 is reverse-biased, the susceptance of the circuit (B r2) is written by the following formula.

【0035】[0035]

【数4】 (Equation 4)

【0036】キャパシタンスCI1の値は予め固定され
ており、サセプタンスBr1の値を、キャパシタンスC
の値、即ちダイオードDの選択における動作によっ
て調整できる。
The value of the capacitance C I1 is fixed in advance, the value of the susceptance B r1, the capacitance C
The value of i, i.e. can be adjusted by operation of the selection diode D 1.

【0037】第2の段階において、ダイオードD及び
中央導体CDの存在が考慮されるならば、理論の同じプ
ロセスにより、ダイオードDが順バイアスか又は逆バ
イアスであるかどうかに依存するサセプタンス対して、
2つの別の値が与えられる。
[0037] In the second stage, if the presence of the diode D 2 and the central conductors CD is considered, by the same process theory, against susceptance diode D 2 depends on whether it is forward biased or reverse biased hand,
Two different values are given.

【0038】従って、移相器Dが、そのサセプタンスB
(参照BD1、BD2、BD3及びBD4)について
4つの異なる値を有することができることが理解でき
る。それは、ダイオードD及びDの各々に適用され
た命令(順バイアス又は逆バイアス)に依存する。これ
ら値は、図5の回路のパラメータの関数である。即ち、
移相器の、幾何的パラメータ(寸法、形状及び異なる導
電表面の空間)と、電気的パラメータ(ダイオードの電
気的特性)とに対して選択された値である。
Therefore, the phase shifter D has its susceptance B
It can be seen that there can be four different values for D (references BD1 , BD2 , BD3 and BD4 ). It is dependent on the applied instructions (forward bias or reverse bias) in each of the diodes D 1 and D 2. These values are a function of the parameters of the circuit of FIG. That is,
Values selected for the phase shifter's geometric parameters (dimensions, shape and spacing of different conductive surfaces) and electrical parameters (electrical properties of the diode).

【0039】全体のセル、即ち移相器D及び導電平面C
Cの動作が次に説明される。移相器の平面と置き換えら
れ、以下の式のように書くことができるBCCで参照さ
れた平面CCのために、サセプタンスを考慮することが
必要となる。
The whole cell, namely the phase shifter D and the conductive plane C
The operation of C will now be described. For the plane CC referred to by the BCC , which can be replaced by the plane of the phase shifter and written as: susceptance needs to be considered.

【0040】BCC=−cotg(2πd/λ)B CC = −cotg (2πd / λ)

【0041】λは、パルセーションωに対応する波長で
ある。
Λ is the wavelength corresponding to pulsation ω.

【0042】セルのサセプタンスBは、次式で与えら
れる。
Susceptance B C of the [0042] cell is given by the following equation.

【0043】B=B+BCC B C = B D + B CC

【0044】サセプタンスBは、4つの値Bにそれ
ぞれ対応する4つの異なる値(参照BC1、BC2、B
C3及びBC4)を得ることができ、距離dは値BC1
〜B C4を決定するための追加パラメータを表す。
Susceptance BCIs the four values BDInto it
Four corresponding different values (reference BC1, BC2, B
C3And BC4), And the distance d is the value BC1
~ B C4Represents an additional parameter for determining

【0045】更に、アドミタンス(Y)によってマイク
ロ波に通じる移相(dφ)が次式を有することが分か
る。
Further, it can be seen that the phase shift (dφ) leading to the microwave by the admittance (Y) has the following equation.

【0046】dφ=2arctanYDφ = 2 arctanY

【0047】従って、セルのアドミタンスの実部を見る
と、次式が理解できる。
Therefore, the following equation can be understood from the real part of the admittance of the cell.

【0048】[0048]

【数5】 (Equation 5)

【0049】ダイオードD及びDの各々に適用され
た命令に依存して、セル当たりの移相の4つの起こりう
る値(dφ1〜dφ4)を得る。4つの値dφ1〜dφ
4が、強制されないが例えば0、90°、180°、2
70°のように等しく分散する、異なるパラメータが選
択される。
Depending on the command applied to each of the diodes D 1 and D 2 , one obtains four possible values of phase shift per cell (dφ 1 to dφ 4). Four values dφ1 to dφ
4 is not compulsory but is 0, 90 °, 180 °, 2
Different parameters are selected that are equally distributed, such as 70 °.

【0050】前述では回路のパラメータを選択する場合
について説明してきたことに注目しなければならない。
その選択は、零サセプタンス値(又は実質的に零サセプ
タンス値)が、順バイアスのダイオードに対応するよう
になるが、サセプタンス値Brを実質的に削除するため
にパラメータが決定されるという相称的な動作タイプを
選択するようにできる。より一般に、零となるサセプタ
ンス値B又はBの一方は必要でない。これら値は、
移相dφ1〜dφ4の等しく分散した状態に合うように
決定される。
It should be noted that the above description has been given of the case where the parameters of the circuit are selected.
The choice is such that the zero susceptance value (or substantially zero susceptance value) will correspond to a forward-biased diode, but the parameter is determined symmetrically to substantially eliminate the susceptance value Br. The operation type can be selected. More generally, it is not necessary either susceptance values B d or B r becomes zero. These values are
The phase shifts dφ1 to dφ4 are determined so as to match the equally dispersed state.

【0051】更に、セルは、ダイオードと共に1つ以上
の導線Fを有すべきであり、パラメータを決定する操作
及び方法は、同一タイプのものに等価回路を置き換え、
それに従ってダイオードに適した導線の間の配線を考慮
することができる。
Furthermore, the cell should have one or more conductors F together with the diode, the operation and method of determining the parameters replacing the equivalent circuit with one of the same type,
Accordingly, wiring between conductors suitable for the diode can be considered.

【0052】本発明によるアクティブリフレクタは、セ
ルCの間の非干渉の手段も有する。
The active reflector according to the invention also has non-interfering means between the cells C.

【0053】セルによって受信されたマイクロ波は、方
向OYと平行に、線形に偏波される。この波が、方向O
Xに一方のセルから他方のセルへ伝播されるべきでない
ことを所望する。このような伝播を妨げるために、本発
明は、実質的にストリップ形状の導電領域75を配置す
るようにする。該導電領域75は、例えばセルの間で方
向OYと平行に、表面30上の金属デポジションによっ
て作られる。下部にある反射平面CCに沿うこのストリ
ップ75は、その幅が距離dである導波管型の空間を形
成する。本発明によれば、距離dはλ/2よりも短くな
るように選択され、偏りがバンドと平行である波は、こ
のような空間内を伝播することができないことが理解で
きる。実際に、本発明によるリフレクタは、周波数のあ
るバンドの中で動作し、dは、バンドの最小波長よりも
短い波長が選択される。本来、移相dφ1〜dφ4を固
定するために異なるパラメータを決定するとき、この制
約を考慮する必要がある。更に、バンド75は、明らか
に前述の効果に対して十分な方向OXに沿って幅eを有
しなければならない。実際に幅eは、範囲λ/15の中
にするのが好ましい。
The microwave received by the cell is linearly polarized, parallel to the direction OY. This wave is in the direction O
It is desired that X should not be propagated from one cell to another. To prevent such propagation, the present invention places a substantially strip-shaped conductive region 75. The conductive region 75 is made by metal deposition on the surface 30, for example between the cells, parallel to the direction OY. This strip 75 along the lower reflecting plane CC forms a waveguide-type space whose width is the distance d. According to the invention, it can be seen that the distance d is chosen to be shorter than λ / 2 and that waves whose bias is parallel to the band cannot propagate in such a space. In fact, the reflector according to the invention operates in a band of frequencies, d being chosen to be shorter than the minimum wavelength of the band. Originally, when determining different parameters to fix the phase shifts d φ1 to d φ4 , it is necessary to consider this constraint. Furthermore, the band 75 must have a width e along the direction OX which is obviously sufficient for the above-mentioned effects. In practice, the width e is preferably in the range λ / 15.

【0054】更に、波は、(方向OX及びOYと垂直
な)方向OZに沿って向けられたその偏波と共に、セル
内に寄生的に作られるかもしれない。隣接するセルに向
かってその伝播を妨げることも望ましい。
In addition, waves may be created parasitically in the cell, with its polarization directed along direction OZ (perpendicular to directions OX and OY). It is also desirable to prevent its propagation towards adjacent cells.

【0055】方向OXに隣接するセルに対して、図4に
表されたように、導体CDと電子制御回路とを接続する
ためにメタライズされたホール40〜41を用いること
ができる。実際に、これらホールが寄生波の偏波と平行
であるために、導電平面と等しくなる。それらが互いに
十分に近接する(リフレクタの動作波長よりも短い長さ
の距離で)し、更に多数のものからなるならば、リフレ
クタの動作波長に対するシールドを形成する。この状態
が実現できないならば、いずれの接続関数も有さない追
加のメタライズされたホールを形成することも、もちろ
ん可能となる。これらメタライズされたホール40〜4
1が、セルの動作を妨げないようにストリップ75内に
作られるのが好ましいことに注目すべきである。
For cells adjacent in the direction OX, metallized holes 40 to 41 can be used to connect the conductor CD and the electronic control circuit, as shown in FIG. In fact, these holes are parallel to the polarization of the parasitic wave and therefore equal to the plane of conduction. If they are sufficiently close to each other (at a distance shorter than the operating wavelength of the reflector), and if they consist of more, they form a shield for the operating wavelength of the reflector. If this situation cannot be realized, it is of course possible to form additional metallized holes without any connection function. These metalized holes 40-4
It should be noted that one is preferably made in the strip 75 so as not to interfere with the operation of the cell.

【0056】最後に、方向OYに隣接するセルに対し
て、方向OXに一列にされるがホール40〜41と同じ
メタライズされたホールを用いるか、又は図6に表され
たような平面XOZと連続する導電表面を位置付けるこ
とが、可能となる。プレート61は、平面CCから平面
XOZに平行な方向に伸びて表されている(これらプレ
ート61と表面30との交差は、図4の領域74を形成
する)。これらプレートは、干渉を改善するために、例
えばλ/10よりも短いか、λ/10と等しいか、又は
λ/10の数倍のクリティカル的に重要でない高さで、
表面30を越えて有利に伸長する。
Finally, for cells adjacent in the direction OY, use the same metallized holes as in the direction OX but aligned with the holes 40-41, or use the plane XOZ as shown in FIG. It is possible to locate a continuous conductive surface. Plates 61 are shown extending from plane CC in a direction parallel to plane XOZ (the intersection of these plates 61 and surface 30 forms region 74 in FIG. 4). These plates may have a critically insignificant height, for example shorter than λ / 10, equal to λ / 10, or several times λ / 10, to improve interference,
It advantageously extends beyond the surface 30.

【0057】図7は、2偏波アンテナを作ることができ
るマイクロ波回路CHの他の実施形態を表す。
FIG. 7 shows another embodiment of a microwave circuit CH capable of making a two-polarized antenna.

【0058】この図は、1つのセルCの遠近図を表す。
基板32の表面30上になされた移相回路は、2つの導
線F及びFによって形成される。その各々は、ダイ
オード(D11、D21、D12、D22)のような2
つの半導体要素を有する。これらダイオードは、例えば
全く同一の中央導体72に接続され、該導体72自身
は、リフレクタの電子制御回路にメタライズされたホー
ル72によって接続される。ここでダイオードに適した
導線の各々は、これら波でのみ動作し、その偏波は、前
述した1つのプロセスと同じプロセスに従って波と平行
となる部品を有し、導体の幾何的な違いが考慮される。
This figure shows a perspective view of one cell C.
Phase shifting circuit has been made on the surface 30 of the substrate 32 is formed by two conductors F 1 and F 2. Each of them comprises two diodes, such as D 11 , D 21 , D 12 , D 22.
With one semiconductor element. These diodes are connected, for example, to identical central conductors 72, which themselves are connected by metalized holes 72 to the electronic control circuit of the reflector. Here each of the conductors suitable for a diode operates only on these waves, the polarization of which has parts parallel to the waves according to the same process as the one described above, taking into account the geometric differences of the conductors. Is done.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるアンテナの概略説明図である。FIG. 1 is a schematic explanatory view of an antenna according to the present invention.

【図2】本発明によるアクティブリフレクタの平面図で
ある。
FIG. 2 is a plan view of an active reflector according to the present invention.

【図3】アクティブリフレクタの一実施形態の断面図で
ある。
FIG. 3 is a cross-sectional view of one embodiment of an active reflector.

【図4】アクティブリフレクタ内で用いられるマイクロ
波回路の一実施形態の平面図である。
FIG. 4 is a plan view of one embodiment of a microwave circuit used in an active reflector.

【図5】マイクロリフレクタの等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of the micro reflector.

【図6】互いのセルからの非干渉のための、要素の実用
的な実施形態の斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view of a practical embodiment of the element for non-interference from cells with each other.

【図7】2偏波アンテナの製作が可能なマイクロ波回路
の他の実施形態の構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram of another embodiment of a microwave circuit capable of manufacturing a dual polarization antenna.

フロントページの続き (72)発明者 ミシェル デュボア フランス国, 91440 ビュール シュー ル イヴェット, アベニュ スィルキュ レール, 44番地 (72)発明者 ジョルジュ ギョモ フランス国, 91080 クールクウロヌ, ヴィルラ デ アルカード, 3番地 Fターム(参考) 5J020 AA03 BA16 BC02 BC05 5J021 AA01 AB01 BA02 DB03 FA02 FA05 GA02 HA01 JA09 5J046 AA19 AB00 PA07 Continued on the front page (72) Inventor Michel Dubois, France, 91440 Bourg-sur-Yuvet, Avenix Sirculaire, 44 (72) Inventor Georges Gyomo, France, 91080 Courcouronu, Villera de Arcard, 3rd F-term (reference) ) 5J020 AA03 BA16 BC02 BC05 5J021 AA01 AB01 BA02 DB03 FA02 FA05 GA02 HA01 JA09 5J046 AA19 AB00 PA07

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1の所与の方向に線形に偏波された電
磁波を受信することが可能なアクティブマイクロ波リフ
レクタであって、 表面上に互いにすぐそばに位置付けられた要素セルの一
群を含み、 前記各セルは、移相器のマイクロ波回路と、導電平面と
を含み、該導電平面は、動作バンドの最小半波長よりも
短い、該マイクロ波回路から予め決められた距離に、該
マイクロ波回路と実質的に平行に位置付けられており、 前記移相器回路は、誘電支持体を含み、該誘電支持体
は、前記所与の方向と実質的に平行な少なくとも1本の
電気的導線で、前記支持体の上に位置付けられ、少なく
とも2つの2状態の半導体要素を有しており、前記導線
は、該導線と実質的に直角となる半導体要素に対する制
御導体に接続され、該制御導体は、互いに独立した半導
体要素の状態を制御するために少なくとも3つあり、第
2の導電領域は、前記制御導体と実質的に平行にセルの
周囲方向に向かって位置付けられ、 前記セルの幾何的及び電子的な特性は、前記半導体要素
の各状態に対して、前記セルによって反射された電磁波
の移相(dφ1、dφ2、dφ3、dφ4)の所与の値
に対応するようになり、 前記制御導体と、前記セルの間のマイクロ波非干渉手段
とに接続された、前記半導体要素の状態を制御する電子
回路を更に含み、これら手段は、前記所与の方向と平行
に、各セルの間に位置付けられた第2の導電領域を含
み、該第2の導電領域は、導電平面と共に、波を伝播で
きない導波空間を形成することを特徴とするリフレク
タ。
An active microwave reflector capable of receiving electromagnetic waves linearly polarized in a first given direction, comprising: a group of element cells positioned on a surface in close proximity to one another. Wherein each said cell includes a microwave circuit of a phase shifter and a conductive plane, the conductive plane being at a predetermined distance from the microwave circuit shorter than the minimum half wavelength of the operating band. Positioned substantially parallel to the microwave circuit, wherein the phase shifter circuit includes a dielectric support, wherein the dielectric support includes at least one electrical support substantially parallel to the given direction. A conductor positioned on the support and having at least two two-state semiconductor elements, wherein the conductor is connected to a control conductor for a semiconductor element substantially perpendicular to the conductor; Conductors are independent of each other And at least three second conductive regions positioned substantially parallel to the control conductor toward a peripheral direction of the cell to control a state of the semiconductor element. The characteristic will correspond to a given value of a phase shift (dφ1, dφ2, dφ3, dφ4) of the electromagnetic wave reflected by the cell, for each state of the semiconductor element, Electronic circuitry for controlling the state of the semiconductor element, connected to microwave non-interfering means between the cells, these means being positioned between each cell, parallel to the given direction. A reflector comprising a second conductive region, wherein the second conductive region, together with the conductive plane, forms a waveguide space in which waves cannot propagate.
【請求項2】 前記誘電支持体は、前記マイクロ波回路
を有する第1の表面と、導電平面を有する第1の中間層
と、前記制御回路の部品を有する第2の表面とを有する
多層プリント回路型であることを特徴とする請求項1に
記載のリフレクタ。
2. The multilayer printed circuit according to claim 1, wherein said dielectric support has a first surface having said microwave circuit, a first intermediate layer having a conductive plane, and a second surface having components of said control circuit. The reflector according to claim 1, wherein the reflector is of a circuit type.
【請求項3】 前記誘電支持体は、前記制御回路の配線
を有する少なくとも1つの第2の中間層を含むことを特
徴とする請求項2に記載のリフレクタ。
3. The reflector according to claim 2, wherein the dielectric support includes at least one second intermediate layer having wiring for the control circuit.
【請求項4】 メタライズされたホールを含んでおり、
前記第1の方向と実質的に直角の第2の方向に、電磁波
長よりもかなり短い互いの間の距離で、前記制御回路と
前記制御導体との間の接続を提供する少なくともいくつ
かの前記メタライズされたホールを前記誘電支持体内に
作ることを特徴とする請求項2に記載のリフレクタ。
4. Includes a metallized hole,
At least some of the at least some of the connections providing a connection between the control circuit and the control conductor in a second direction substantially perpendicular to the first direction and at a distance between each other that is substantially less than an electromagnetic wavelength. 3. The reflector according to claim 2, wherein metallized holes are made in the dielectric support.
【請求項5】 前記メタライズされたホールが、第2の
導電領域と電子的に接触することなく、該第2の導電領
域内に作られることを特徴とする請求項4に記載のリフ
レクタ。
5. The reflector according to claim 4, wherein the metallized holes are created in the second conductive region without making electronic contact with the second conductive region.
【請求項6】 前記第1の導電領域は、前記第1の方向
と実質的に垂直な導電平面によって伸長され、少なくと
も導電平面と移相器回路との間に伸長されることを特徴
とする請求項1に記載のリフレクタ。
6. The first conductive region is extended by a conductive plane substantially perpendicular to the first direction, and extends at least between the conductive plane and the phase shifter circuit. The reflector according to claim 1.
【請求項7】 前記半導体要素がダイオードであること
を特徴とする請求項1に記載のリフレクタ。
7. The reflector according to claim 1, wherein the semiconductor element is a diode.
【請求項8】 請求項1から7のいずれか1項に記載の
リフレクタと、該リフレクタを照射するマイクロ波源と
を含む、電子的に操縦される走査マイクロ波アンテナ。
8. An electronically steered scanning microwave antenna comprising the reflector according to claim 1 and a microwave source illuminating the reflector.
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