JP2002528984A - 電気的および磁気的双極子放射器を含む広帯域アンテナ - Google Patents

電気的および磁気的双極子放射器を含む広帯域アンテナ

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JP2002528984A
JP2002528984A JP2000578871A JP2000578871A JP2002528984A JP 2002528984 A JP2002528984 A JP 2002528984A JP 2000578871 A JP2000578871 A JP 2000578871A JP 2000578871 A JP2000578871 A JP 2000578871A JP 2002528984 A JP2002528984 A JP 2002528984A
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ジェームズ, スチュアート マクレアン,
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ティーディーケイ アールエフ ソリューションズ インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 電気双曲子放射器および磁気双曲子放射器を持つ広帯域アンテナ(50)は、たとえば蝶ネクタイ状のフィード部などのテーパ状フィード部(100)を有する。そのフィード部は、中央フィード点と、その中央フィード点から変位する第1および第2の外方領域(104a,104b)とを有する。1以上の導電性ループ要素(102a,102b)が、テーパ状フィード部の外方領域間に接続される。外方領域のそれぞれから延びている上方負荷容量要素(101a,101b)を具備させても良い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【関連する出願の参照説明】
本件出願は、電気的および磁気的双極子放射器を含む広帯域アンテナと称する
1998年10月26日に出願された米国仮特許出願第60/105,612号
に基づく優先権を主張している。
【0002】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえばHFおよびVHF通信、電磁場適合性試験、電子戦闘、超
広域接地レーダーなどとして用いられる広帯域小型アンテナの分野一般に係わる
【0003】
【従来の技術】
通信あるいは電磁場気適合試験に関する出願においては、たいていの場合、ア
ンテナが利便性、耐久性、美観の点からできるだけ小型化されることが一般に望
ましい。軍事に使用する場合もまた、アンテナを目立たなくする(隠蔽性:LO
)必要がしばしばある。また、波長がおよそ数メートルから数十メートルにもな
るHF(3−30MHz)やVHF(30−300MHz)の帯域では、電気的
に小さなアンテナ、つまり、アンテナが放射する電磁界の波長にくらべ小さい寸
法のアンテナを実用化する必要がある。定量的には、電気的に小さなアンテナは
一般にいわゆるラジアン球のなかに収まるアンテナと定義されている。ラジアン
球とは、半径がr=λ/2πで表される球で、この場合、λは電磁気エネルギー
が放射する波長の長さである。
【0004】 さて、電気的に小さなアンテナは高放射特性因子Qを持つ、つまり、時間平均
にして放射する分よりずっと多量のエネルギーを蓄積している。これが主に反発
作用をする入力インピーダンス(電気抵抗)の発生を導き、結果として、このア
ンテナは狭い帯域でのみ、インピーダンス合わせが行われることとなる。さらに
、高放射性因子のため、ほんの少しの抵抗によるロスが放射効率を格段に低くす
る。電気的に小さなアンテナの放射特性因子Qの限界について既知の量的予測に
よると、半径aの球体に収まる直線偏波アンテナの放射特性因子Qの可能な最小
値は、数式1で正確に計算される。
【0005】
【数1】
【0006】 ここでk=1/λ、つまり電磁気放射に関する周波数である。これで実用理論
は簡潔にまとめられる、つまり電気的に小さなアンテナの放射特性因子Qはおよ
そ電気の量に反比例する。さらに、放射特性因子Qは、本質的にアンテナのバン
ド幅にも反比例する。よって、ある大きさの単一素子の電気的に小さなアンテナ
で、比較的広いバンド幅と高効率とを実現するためには、アンテナが占める全体
積のできるだけ多くを利用する必要がある。
【0007】 数式1で表された放射特性因子Qの基本的限界を持つアンテナを達成するため
には、アンテナは、それを囲む球の外で、TM01あるいはTE01モードのみ
を引き起こし、また球体内の電気または磁気エネルギーはゼロでなくてはならな
い。その一方、ヘルツ(短)双極子は、TM01モードを生じさせるが、これは
球体内でエネルギーを蓄積しないという基準にあてはまらない。よって、この場
合、数式1で予測するより高い放射特性因子Q(ゆえにバンド幅も狭くなる)が
発生する。
【0008】 一般的に、ワイヤー双極子やループのような双極の磁場を放射するアンテナは
、すべて、数式1のような制約を受けている。いくつかの広域双極アンテナは、
うまく条件を満たし、数式1で与えられる限界に近づくデザインをしている。し
かしながら、数式1で予測するより少ない放射特性因子Qを持つ直線偏波の等方
位アンテナを作ることは不可能である。
【0009】 数式1は、直線偏波の全方向アンテナでの放射特性因子Qの基本的限界を示す
が、これがQのあらゆる条件での最小限界ではない。例えば、TM01とTE0
1モードで同じ放射パワーのアンテナだとすれば、(理論上)Qは次のように表
せる。
【0010】
【数2】
【0011】 これにあてはまるアンテナの放射特性因子は、TM01かTE01のみで放射
するアンテナの因子の約半分である。その結果、アンテナの達成可能なインピー
ダンス(抵抗)バンド幅は、ほぼ倍になる。数式2で与えられた放射特性因子Q
を得るためには2つのモードにおける放射パワーの等配分が求められるが、その
時の偏波状態や放射パターンが一致する必要はなく、モードの方向や相対位相に
より異なる形態をとり得る。等しい電気的および磁気的な多極性モーメントを持
つ一般的な分類のアンテナに関して前述の解析が成されているが、これらの特徴
を持つ実際のアンテナのデザインはいまだ発表されていない。
【0012】 限りなく小さく一緒に配置された一対の電気・磁気双極子であって、直交する
双曲子モーメントを提供するように配置された双極子を持つ理想的なアンテナは
、これまでずっと理論的・数量的に検討され、いくつかの実用的な特徴を持つこ
とが判明した。そのような理想的なアンテナ10,20の例を図1、図2に示す
。アンテナ10,20は、関連するフィード12,22の付いた極小磁気双極子
ループ11,21と、関連するフィード14,24の付いた極小電気(ワイヤー
)双極子13,23を持つ。これまで述べた通り、アンテナ素子は限りなく小さ
いため、ループの形状は絶対的なものではない。よって、図2の角ループ21は
本質的に図1の丸ループ11と等しくなる。
【0013】 上記のような理論的に検証された一緒に配置された対のアンテナにとって、遠
距離電磁界領域での電界は、次の数式で表される。
【0014】
【数3】
【0015】
【数4】 ここで、A,Bは、TM01およびTE11モードそれぞれの重み係数(weigh
ting coefficients)であり、r,θ,およびφは、基準となる右側の球体座標シ
ステムを構成する。もし、A=ηBならば、アンテナの指向性利得は、次の数式
で表される。
【0016】
【数5】
【0017】 そしてθ=90平面で、φ=90平面の時、直線偏波を持つ心臓形が提供され
る。図3は遠距離電磁界での利得パターンのグラフである。これから分かるよう
に、θ=90、φ=90の時、最大利得は、Gmax=3.0(4.77dBi)
で得られる。
【0018】 ところが、A=jηBの時、指向性利得は、次のようになる。
【0019】
【数6】
【0020】 このようなアンテナにおける遠距離電磁界の利得パターンを図4に表す。最大
利得は、やはりθ=90の時に得られる。しかし、この形状では、最大利得値G
maxは、ほんの1.5(1.77dBi)である。それゆえ、技術面より言えるこ
とは、正しい方向、振幅比、相対位相を持つ電気的および磁気的双極子の組合せ
は、孤立された双極子に比べて放射特性因子Qはおよそ半分、利得は3dBも多
い放射器となる。
【0021】 アンテナにおける電気・磁気両方の双極子モード組み込むもうひとつの利点は
、最大出力が向上するということである(近距離電磁界での電界破壊による制約
はあるが)。物理的にも数学的にもわかることであるが、近距離電磁界での電界
破壊の前に最大の放射出力を生み出すためには、TE(磁気的多極子)モード、
特にTE01モードが適している。これは近距離電磁界エネルギーは電気ではな
く磁気だからである。よって、TEモードを混合したものはすべて、単一の双極
アンテナより優れている。
【0022】 今までのこの分野の研究は、一緒に配置された対となる極小の電気・磁気双曲
子(より高次元の多極子の組合せも同様である)の理論的、数量的研究に限られ
ていた。一方、これまで述べたように、一緒に配置された対となる極小の電気・
磁気双曲子は、数々の価値ある特性を有するが、実際の放射器には使われていな
い。理由はまず、有限サイズの素子が用いられた場合には、一緒に配置すること
は不可能である。さらに、いかに電気的に小さいとはいえ、素子がある程度識別
可能な電子的大きさでなければ、広帯域での使用は不可能である。したがって、
アンテナがマルチオクターブのバンド幅を得るには、アンテナの動作周波数範囲
の最低値まで電気的に小さくし、ほんのわずかにする必要がある。言い換えれば
、アンテナを囲む球体の半径はおよそλ/2πである。この必要条件は、半径が
およそλ/100という究極まで小さい放射器と際立った対照をなしている。
【0023】 加えて、電気および磁気双極子の組み合わせのためのフィードネットワークは
実現しにくい。可能性のあるフィードネットワークはこれまでにも考案されたが
、従来のデザインで広域の周波数範囲で効果的に機能するものはない。つまり、
従来のデザインでは、放射器の低い放射特性因子Qにより、広帯域での改良は望
めない。
【0024】 広帯域で使用できるようにするには、電気・磁気双極子の放射における相対振
幅や位相は、動作周波数範囲において、有限の許容誤差以内に保たれなければな
らい。これを達成したら、得られるアンテナ・システムとRF(高周波)ソース
とのインピーダンス合わせを効果的に行う必要がある。これは、組み合わされた
電気および磁気の双極子放射器の共振特性に基づき、特に困難である。今日まで
、組み合わされた理想的な電気および磁気の双極子放射器の望ましい特徴を賞賛
した詳しい分析が発表されてきたが、実際のアンテナ・システムは実用化されて
いない。
【0025】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、放射特性因子Qの小さいアンテナを提供するために、電気および
磁気双極子放射器を組み合わせた実際的なアンテナのデザインを実用化すること
が望まれている。
【0026】 そしてさらに、そのようなアンテナが、広帯域バンド幅での動作範囲を持ち、
特に、電気および磁気放射器のモード振幅と位相合わせを維持するのみでなく、
広範囲周波帯でのインピーダンス合わせをも維持できることが望ましい。
【0027】
【課題を解決するための手段】
この発明によると、画期的なアンテナのデザインというのは、以下のように表
される。つまり、本発明のアンテナは、それぞれの双極子モーメントが直交する
ように方向付けられた電気双極子と磁気ループ双極子とを含む広帯域用の電気的
に小さい放射器素子を有する。電気および磁気の双極子間には、物理的な連結が
具備され、その連結は、アンテナのフィードポイントから変位する。広帯域電気
双極子と広帯域ループとを物理的に連結することによって、ワイヤー双極子とル
ープとの組合せに比べ、はるかに広いバンド幅帯域での使用が可能になる。具体
的には、本発明のアンテナは、容量負荷された蝶ネクタイ状の双曲子アンテナを
有し、そのアンテナは、二重ループ構造に結合してあり、その二重ループ構造は
、蝶ネクタイ形状の双曲子の外側の角部の近くに装着してあり、蝶ネクタイ形状
の双曲子と協同して機能し、磁気双曲子アンテナを構成するようになっている。
この新しいアンテナの構成は、電気と磁気の双極子アンテナを一体化し、モード
振幅および位相を維持するのみでなく、インピーダンス合わせに関する上記の問
題点を解決することができる。
【0028】
【発明の実施の形態】
この発明においての前述および他の利点は、以下の詳細な説明と、発明を例証
して具体化する図によって、より明らかになるであろう。ここにおいて、 図1および図2は、従来例に係る一緒に配置された極小電気および磁気双極子
対の図、 図3は、エネルギーの等分割が維持され、位相が90度の場合に電気・磁気双
極子対により生成された心臓型の立面パターンのグラフ、 図4は、エネルギーの等分割が維持されるがモード位相が0度の場合に電気・
磁気双極子対により生成される立面パターンのグラフ、 図5は、電気・磁気双極子対を具備する本発明に基づくアンテナの図、 図6は、図5のアンテナの分解組み立て図、 図7は、図5のアンテナにおける電気および磁気素子を示す図、 図8は、導電シートまたはメッシュを用いて形成した図5のアンテナを示す図
、 図9は、図5のアンテナにさらに内部支持要素を加えた図、 図10は、導電性フレームと導電性シートまたはメッシュとの組合せを用いて
形成した図9のアンテナを示す図、 図11は、図5のアンテナにL字形の上部装填要素を持たせた図、 図12は、図5のアンテナに円弧状のループ要素を持たせた図、 図13は、電気および磁気双極子を一体化した本発明に基づく第2の実施形態
に係るアンテナの図、 図14は、図5のアンテナにログ周期的双極子(log periodic dipole)配列
を組み合わせた図、 図15は、導電性シートまたはメッシュを用いて形成した図14のアンテナを
示す図、 図16は、図5のアンテナにおける周波数と利得との関係を示すグラフである
【0029】 図5には、電気および磁気双極子放射器を一体化する本発明に基づく小型の広
帯域アンテナ50が示されている。アンテナ50の構成は、図6の分解組み立て
図を参照することにより、より容易に理解される。図5および図6に示すように
、アンテナ50は、蝶ネクタイ形の双極子すなわちテーパ状フィード要素100
を持ち、ここにあるように一対の三角要素100a、100bが同じ平面上にあ
る。蝶ネクタイ形の双極子100は、一対の中央フィード部60a、60bを持
つ。ここで、漸減するテーパ状幾何学的配列を使用することは、アンテナ50の
動作範囲におけるより高周波数側領域での放射量を非常に増大させる。また、こ
の例では平面で、三角の蝶ネクタイ形の双極子100が使われているが、円錐形
あるいは他の漸減テーパ状アンテナ要素を代わりに使うこともでき、「蝶ネクタ
イ形フィード部」および「テーパ状フィード部」という言葉は、以下の説明にお
いて、互換可能に使用される。
【0030】 好ましくは、一対の平行なU字型要素101a,101bは、蝶ネクタイ形の
双極子100のそれぞれの端104a、104bから実質上垂直に延びて、シル
クハット形要素を提供すると共に、蝶ネクタイ要素100の容量負荷を提供し、
その基本的な共振を低減し、それ故に、動作周波数範囲での低周波数側領域での
性能を向上させる。一対の平行な要素101a、101bは、蝶ネクタイ形の双
極子100と共に、全体としてテーパ状の逆L字型アンテナを形成する。加えて
、一対のループ102a,102bは、それぞれ、蝶ネクタイ形の双極子100
における上部外側角部106a,106b間を結ぶと共に、下部外側角部108
a,108b間を結ぶように装着してある。好ましくは、図示するように、ルー
プ102a,102bは、互いに平行であり、蝶ネクタイ形要素100から、容
量負荷導体101a,101bと反対方向に延びている。
【0031】 図7は、図5のアンテナにより形成されるアンテナにおける電気的および磁気
的双極子要素をそれぞれ示す図である。分かりやすくするために、蝶ネクタイ形
の要素100は、2つ描かれている。図示するように、電気的双極子アンテナ1
10は、容量負荷された蝶ネクタイ形の要素100で構成される。さらに、ルー
プ102a,102bは、蝶ネクタイ形の要素100と共に連携して、磁気的双
極子112を構成する。電気的双曲子110および磁気的双極子112とは、図
5のアンテナのように合体され、図1および図2に示す理想的な一緒に配置され
た電気・磁気双極子と類似する。けれども、理論で検証された理想の極小双極子
とは異なり、この発明によるアンテナは物理的に実用可能である。
【0032】 図5の実施形態に係るアンテナ50の構成要素は、一般に、導電性フレームの
形態をとる。導電性フレームは、導電性物質または複合物質から作られ、図示す
る要素を構成するように成形される。好ましい実施形態では、導電性物質はアル
ミニウムである。ここで挙げたアンテナ50あるいは他のアンテナの実施形態で
は、種々のアンテナ要素は、導電性メッシュ、導電性シート、あるいはそれらの
組み合わせなどで構成されても良い。加えて、アンテナの一部に導電性のメッシ
ュやシートが使われていれば、フレームは必ずしも導電性である必要はないが、
導電性フレームであることが好ましい。
【0033】 たとえば、図8に示すように、導電性シートあるいはメッシュ114は、(a)
テーパ状フィード要素100a,100bで作られる三角形、(b)容量負荷要
素101a,101bで形成された長方形、(c)ループ102a,102bの
間の領域のうち、少なくとも1つ以上の部位を張り巡らせるように使用されても
良い。導電性のフレーム要素を持つアンテナ50の実施形態において、フレーム
要素は、導電性または非導電性の内部要素を含んでいても良い。たとえば図9で
は、磁気ループ要素102a,102bの間に装着された内部支持要素116a
,116bを持つアンテナ50の実施形態が描かれている。図10では、導電性
フレーム要素を持つ図9のアンテナに、さらにループ102a,102bの間だ
けに電導性メッシュまたはシートが張ってあるものが示してある。
【0034】 本発明によれば、アンテナを作るためには、種々のフレーム、メッシュあるい
は導電性シートの組み合わせが可能である。実際に使われる組み合わせは、デザ
イン面、例えばさまざまな工学的デザインなどに基づき決定される。加えて、ア
ンテナ50における電気的に小さな特質により、各構成要素の正確な形状は、特
に限定されない。たとえば、容量負荷平面101a,101bは、必ずしも互い
に正確に平行ではなくてもよい。また、これらは、必ずしも長方形である必要も
ないが、他の規則的あるいは不規則な形状をしている必要がある。したがって、
図11に示すように、負荷平面101a,101bの先端111a,111bは
、内側に曲がっても良く、増大した負荷容量を持つ一対のL字型の要素を形成し
ても良い。ループ要素102a,102bの形は、アンテナの性能に対する悪影
響を最小限にする範囲内で、種々に改変することができる。たとえば、図12に
示すように、ループ要素102a,102bは、U字型というより、円弧形であ
っても良い。
【0035】 また、蝶ネクタイ形状の要素に対する一対のループ102a,102bの結合
点は、反対側端部104a,104bに沿って垂直に相互に近づくように移動さ
せても良く、ループ間の分離を減少させても良い。重要なことは、平行なループ
要素が好ましいが、相互に必ずしも平行である必要はなく、水平面に対して多少
傾かせても良い。さらに、蝶ネクタイ形のフィード100に対する各ループの結
合点は、それぞれ要素100a,100bのテーパ状縁部に沿ってフィード点6
0a,60bに向けて内側に移動させても良く、ループ要素の結合端が相互に近
づき、「より密接な」ループとなっても良い。好ましくは、蝶ネクタイ状のフィ
ード部100に対するループの結合部は、少なくとも電気的に大きな量で、フィ
ード点60a,60bから置き換わる。このような変位は、アンテナの入力イン
ピーダンスを変化させ、特に、第1次および第2次の平行な共振周波数の近くに
おいて、全体的なインピーダンスのレベルを減少させる。
【0036】 アンテナ50は、上述したように、好ましくは、蝶ネクタイ状の要素における
上方外部角部と下方外部角部との間に装着されるループ要素102aおよび10
2bを有するが、前述したように、ループ要素は、フィード要素100の最も外
側の角部に連結する必要はない。また、ループの数は、単一のループから複数の
ループに変化させても良い。図13では、単一のループ102cが、点109a
,109bにおいて、要素100aと100bとの間で連結してある。結合点1
09a,109bの位置は、二つのループを持つ実施形態に関連して述べた場合
と同様に変化させることができる。このデザインは、蝶ネクタイ型の要素100
a,100bにおけるそれぞれの上方角部および下方角部を連結する二つのルー
プ要素を使用することにより達成される蝶ネクタイ形状のフィード要素100の
高さに比較し得る高さをループが持っている所の実施形態に比較して、幾分に軽
くできると共に、よりコンパクト化が可能であるが、このような単一ループの実
施形態では、より大きな高さを持つものに比べて、バンド幅が幾分減少するかも
しれない。
【0037】 それに加えて、この分野の当業者にも理解されるように、フィード要素100
a、100bが、導電性メッシュや導電性シートを使用して形成されるとすると
、ループ要素102は、フィード要素100の周囲の長さ以内の何れかの点で結
合することもできる。そのような結合を機械的に実現するには、要素100の内
部で支持要素が必要になるであろう。しかしながら、好ましくは、これまで述べ
たように、ループ要素は、フィード要素の最も外側あるいはその近くで結合する
ことが望ましい。
【0038】 上述の広帯域アンテナ50は、ログ周期的双極子配列(LPDA)120を一
体化して超広帯域の指向性アンテナとなる。LPDAと、広帯域で電気的に小さ
な放射器要素(たとえば蝶ネクタイ形双曲子または双円錐形双極子のようなもの
)とのハイブリッドな組合せは、その動作範囲の下方端側において、LPDAの
効率を上げるように構成される。ここで述べたようなアンテナは、まさに、その
ようなシステムのために特に適している。なぜなら、その指向性利得(4.77
dBi)は、そのようなハイブリッドシステムにおいて多用される低利得LPD
Aにおける利得に近づくからである。その組み合わせを図14で示す。平衡不平
衡変成器(balun)121が、アンテナ50のフィード60a,60bに対して
LPDA120を連結するために使われる。誘電性支持組立体121もまた、ア
ンテナ50に対して連結するように、ケーブル123を支持するように具備され
る。図15は、図8に示す実施形態のアンテナと同じように、導電性メッシュに
より形成されたハイブリッドな複合アンテナである。都合の良いフィード線の接
続を実現するために、導電性メッシュまたはスクリーン114の部分は、取り除
かれても良い。
【0039】 図16は、数量的電磁気コード(Numerical Electromagnetics Code)を用い
て計算したアンテナ50の周波数に対する順利得を示すグラフである。従来の広
帯域双極子では、指向性利得が、ほんの1.7〜2.1DBiしかなかった。し
かしこのように、ここで開示された新しい低周波アンテナ素子は、より高い順指
向性利得を示している。
【0040】 ここで重要なのことは、本発明によって構成されたアンテナ50の入力インピ
ーダンスは、その動作周波数にわたり大きく変動するかもしれない。よって、ア
ンテナへの入力時には、整合変成器を使うことは有効である。アンテナとLPD
Aを組み合わせる場合には、この変成器を、LPDAと広域素子50との間に装
着することが効果的である。整合変成器の選択は、問題となっている具体的なア
ンテナ形状の幾何学的配列と、当業者にとって知られているその他の要因とに依
存して決定される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、従来例に係る一緒に配置された極小電気および磁気双極
子対の図である。
【図2】 図2は、従来例に係る一緒に配置された極小電気および磁気双極
子対の図である。
【図3】 図3は、エネルギーの等分割が維持され、位相が90度の場合に
電気・磁気双極子対により生成された心臓型の立面パターンのグラフである。
【図4】 図4は、エネルギーの等分割が維持されるがモード位相が0度の
場合に電気・磁気双極子対により生成される立面パターンのグラフである。
【図5】 図5は、電気・磁気双極子対を具備する本発明に基づくアンテナ
の図である。
【図6】 図6は、図5のアンテナの分解組み立て図である。
【図7】 図7は、図5のアンテナにおける電気および磁気素子を示す図で
ある。
【図8】 図8は、導電シートまたはメッシュを用いて形成した図5のアン
テナを示す図である。
【図9】 図9は、図5のアンテナにさらに内部支持要素を加えた図である
【図10】 図10は、導電性フレームと導電性シートまたはメッシュとの
組合せを用いて形成した図9のアンテナを示す図である。
【図11】 図11は、図5のアンテナにL字形の上部装填要素を持たせた
図である。
【図12】 図12は、図5のアンテナに円弧状のループ要素を持たせた図
である。
【図13】 図13は、電気および磁気双極子を一体化した本発明に基づく
第2の実施形態に係るアンテナの図である。
【図14】 図14は、図5のアンテナにログ周期的双極子(log periodic
dipole)配列を組み合わせた図である。
【図15】 図15は、導電性シートまたはメッシュを用いて形成した図1
4のアンテナを示す図である。
【図16】 図16は、図5のアンテナにおける周波数と利得との関係を示
すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,HR,HU,ID,IL,IN, IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ,LC,L K,LR,LS,LT,LU,LV,MD,MG,MK ,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT,RO, RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,T M,TR,TT,UA,UG,US,UZ,VN,YU ,ZA,ZW (71)出願人 1101 Cypress Creek Ro ad, Cedar Park, Tex as 78613, U.S.A. (72)発明者 クロック, ジェントリー, エリザベス アメリカ合衆国 テキサス州 78757, オースチィン, イエローパイン テラス 3207 Fターム(参考) 5J020 AA03 BA02 BC09 CA04 DA01 DA03

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気的および磁気的双曲子放射器の双方を有する広帯域アン
    テナであって、 中央フィード点と、その中央フィード点から外側に変位する第1および第2外
    方領域とを持つテーパ状フィード部と、 前記第1および第2外方領域の間を接続する少なくとも一つのループ要素とを
    有するアンテナ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のアンテナであって、 前記テーパ状フィード部に対して実質的に垂直に延びており、前記第1外方領
    域に接続してある第1容量要素と、 前記テーパ状フィード部に対して実質的に垂直に延びており、前記第2外方領
    域に接続してある第2容量要素と、をさらに有するアンテナ。
  3. 【請求項3】 請求項1に記載のアンテナであって、 前記第1および第2外方領域が、それぞれ上方および下方角部を持ち、 前記少なくとも一つのループ要素が、前記第1外方領域の上方角部を前記第2
    外方領域の上方角部に接続する第1導電性ループと、前記第1外方領域の下方角
    部を前記第2外方領域の下方角部に接続する第2導電性ループと、を有すること
    を特徴とするアンテナ。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載のアンテナであって、前記第1および第2導
    電性ループがU字形であることを特徴とするアンテナ。
  5. 【請求項5】 請求項1に記載のアンテナであって、前記ループ要素が、導
    電性シートまたはメッシュの何れかを有することを特徴とするアンテナ。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載のアンテナであって、前記テーパ状フィード
    部のフィード点に対して結合されるログ周期的双極子をさらに有するアンテナ。
  7. 【請求項7】 請求項1に記載のアンテナであって、前記テーパ状フィード
    部が蝶ネクタイ状フィード部を有するアンテナ。
  8. 【請求項8】 電気的および磁気的双曲子放射器の双方を有する広帯域アン
    テナであって、 中央フィード点と、その中央フィード点から外側に変位する第1および第2外
    方領域とを持ち、それらの第1および第2外方領域が、それぞれ上方および下方
    角部を持つところの蝶ネクタイ状フィード部と、 前記フィード部に対して実質的に垂直に延びており、前記第1外方領域の上方
    角部および下方角部の間を接続する第1容量要素と、 前記第1容量要素に対して位置合わせされるように、前記フィード部に対して
    実質的に垂直に延びており、前記第2外方領域の上方角部および下方角部の間を
    接続する第2容量要素と、 前記第1外方領域の上方角部と前記第2外方領域の上方角部との間を接続する
    第1導電性ループと、 前記第1外方領域の下方角部と前記第2外方領域の下方角部との間を接続する
    第2導電性ループと、 を有するアンテナ。
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