JP2003500966A - 無線通信システム用のトランス反射器アンテナ - Google Patents

無線通信システム用のトランス反射器アンテナ

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JP2003500966A
JP2003500966A JP2000620698A JP2000620698A JP2003500966A JP 2003500966 A JP2003500966 A JP 2003500966A JP 2000620698 A JP2000620698 A JP 2000620698A JP 2000620698 A JP2000620698 A JP 2000620698A JP 2003500966 A JP2003500966 A JP 2003500966A
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antenna
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microwave
axis
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JP2000620698A
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カナマルル・スリッドハー
ウッド・ケネル・アール
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テラクシス コミュニケーションズ コーポレーション
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Abstract

(57)【要約】 超高周波域無線サービス（ＬＭＤＳ）のようなサービスで用いられるマイクロ波直接見通し線無線データ信号を受信する小型で軽量のアンテナである。このアンテナは、偏波信号の分離を正確に制御する。このアンテナは、熱可塑性樹脂のような適切な弾性材料から形成され、外面が放物線形状に形付けられたドーム部からなる。偏波金属格子がドーム部の内面に形成され、この金属格子は、垂直方向の偏波を有する受信放射線を１回目に通過させるトランス反射器として機能する。金属格子によって画定された軸心上に配置されたツイスト反射器が、異なる偏波でトランス反射器の方向に、受信放射線を反射し返す。ツイスト板の中央に位置する供給部に、放物線形状に形付けられた金属格子によって、別々の偏波エネルギが反射される。エネルギの送信動作も同様である。この構成によって、少ない部品数、低コスト、および使用が容易な、見通し線全二重マイクロ波データ分野で用いられるアンテナを提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
インターネットおよびプライベートネットワークのようなコンピュータネット
ワークへの分散高速アクセスに対する要求が、常に増加し続けている。Ｔ１キャ
リア、ディジタル加入者線（ｘＤＳＬ）、ケーブルモデム、ＦＤＤＩ(fiber opt
ic distributed data interface：光ケーブルを用いたコンピュータネットワー
クの規格)などのような、物理層接続用の線に依存する、種々の方式の間で競争
が激しく起こっている。しかし、ネットワーク増築コスト、特に、電話、ケーブ
ルおよび／または光ファイバ線が、いまだ設置されていない地域におけるネット
ワーク増築コストを、無線アクセスシステムが低減させる見込みを有することは
明らかである。無線システムは、アクセスサービスの極めて急速および柔軟な展
開、ならびに投資の早期回収をほぼ常に約束する。
【０００２】 一定の無線周波数帯がアメリカ合衆国および他の国々に割り当てられ、いわゆ
る超高周波域無線サービス（ＬＭＤＳ）が提供されている。ＬＭＤＳは、２８Ｇ
Ｈｚ帯または４０ＧＨｚ帯といった、超高周波数マイクロ波信号を用いて、所定
の地域すなわちセルで、ほぼ最大６マイル径内において、ブロードバンドデータ
信号を送受信する。ＬＭＤＳシステムは、表面上、狭帯域携帯電話システムと同
様の方法で動作する。典型的なＬＭＤＳシステムにおいては、ハブ受信機がいく
つかの異なる加入者設置場所に対して機能する。ハブのアンテナは、大きい視角
(viewing angle)を有し、狭く集束させる加入者アンテナをそれぞれ用いる多数
の加入者によるアクセスを許可する。ハブおよび加入者設置場所の両方に、適切
なモデム装置を展開することによって、高速データ通信サービスが提供される。
特殊なモデムを使用することによって、各加入者に提供されるサービスを、たと
えば、ポイントツーポイント専用サービスにできる。
【０００３】 この種のサービスは、電話会社およびケーブル会社ネットワークから利用でき
る有線サービスに、匹敵する。しかし、ＬＭＤＳシステムの設計者は、現在、い
くつかの問題に直面している。このようなシステムは、短い見通し距離に極めて
高い周波数信号を送信するため、セルレイアウトが複雑な論点であることは明ら
かである。セルサイト設計に考慮しなければならない要因は、見通し線、アナロ
グ対ディジタル変調、重複セル対単一送信機セル、送信および受信アンテナ高さ
、木の葉の密集程度、および予想降雨量である。ハブサイトのアンテナおよびト
ランシーバの構成が、セル内における種々のセクタの特定範囲を決定する。広い
視角のアンテナの場合、セルサイトごとに少ないセクタとなる。狭いセクタを確
立することはできるが、狭いセクタは、同一の視界をカバーするために、さらに
ハブ設備を必要とする。また、同一の偏波を用いる狭いセクタが、あるハブから
他のハブへの干渉を大きくする。無線通信システム設計者は、セルサイトでの偏
波多様性を用いて、これらの制約に打ち勝つ。一手法では、直交する偏波、すな
わち２つのハブから放射される信号が互いに９０°をなす偏波を用いる狭いセク
タが、交互に処理されて、干渉を低減する。いずれも極めて低い交差偏波レベル
を有する、直交する偏波のアンテナを用いて、この偏波多様性が達成される。し
かし、セクタ全体において極めて低い交差偏波レベルを有するアンテナの設計が
、依然問題として残っている。
【０００４】 別の問題は、サービスを実行するのに必要な電子技術にある。たとえば、この
ように高周波システム用の送信機増幅器は、ガリウム砒素技術に基づくモノリシ
ックミリ波集積回路（ＭＭＩＣ）を用いるような複雑化した半導体技術を必要と
する。これらＭＭＩＣが、トランシーバユニット内に相当の熱を発生させる。熱
は、トランシーバのヒートシンクの注意深い設計によって放散される必要がある
。さらに、トランシーバシステムは、受信機における最大の起こりうる接続マー
ジンに対応できるように、信号レベルの正確な制御を提供しなければならない。
【０００５】 ＬＭＤＳサービスについての最も重要な事項は、これらが固定サービスであり
、そのため、移動サービスとは全く相違する一定の特性を有することである。特
に、一相違点は、ＬＭＤＳサービスは完全な見通し線であるという点である。つ
まりハブと加入者の間の信号伝搬の明確な経路を絶対に必要とする。直接の見通
し線がない位置のアクセスでは、一般に、補助的な反射器および／または増幅器
が作用するならば、これらが必要とされる。
【０００６】 ＬＭＤＳシステムにおいて別の考慮すべきことは、接続は全二重であることが
望まれ、送信機と受信機の間で発生する干渉を小さくして、送信機が同時に受信
機として動作することが求められている。これにより、ＬＭＤＳのようなブロー
ドバンド通信システムでは、高い指向性、すなわち狭く集束され、視角全体にお
いて極めて低い交差偏波レベルを有するアンテナが必要とされる。また、これら
トランシーバ設備は加入者ユニットに用いられるので、小さく、小型で、加入者
の住宅に適合する必要がある。ある種の熱放散機能も、このユニットに装備され
ていれば、さらなる利点が提供されることになる。
【０００７】 極めて高い周波数で動作する、一定の小型マイクロ波レーダおよびミリ波レー
ダが、折り返しフォールディング光学設計(folded folding optics design)を用
いて開発されている。これら設計は、電磁放射線の外部集束レンズを用いて、ア
ンテナ軸心を画定する。分離トランス反射器(transreflector)がこのレンズの軸
心に直角な平面に配置されている。また、ツイスト反射器(twist reflector)ア
センブリが、同一平面に配置されている。このようなアセンブリは、一般に、多
数の個別構成部品の組立てを必要とする。たとえば、ヒューゲーニン・ジー・ア
ール(Huguenin G.R.)およびムーレ・イー・エル(Moore E.L.)に１９９５年１０
月３日に特許され、テラクシス・コミュニケーションズ・コーポレーション(tel
axis Communications Corporation)に譲渡された米国特許第5,455,589号、およ
び同一の発明者に１９９７年１０月２１日に特許され、同様にテラクシス・コミ
ュニケーションズ・コーポレーションに譲渡された米国特許第5、680、139号にこ
のアンテナが記載されているので、参照のこと。
【０００８】
【発明の概要】
簡単に説明すれば、本発明は、超高周波域無線サービス（ＬＭＤＳ）のような
見通し線マイクロ波周波数サービスを含むが、これに限定されるわけではない無
線通信サービスに用いられる、小型、軽量かつ廉価なアンテナを提供する。アン
テナは、垂直および／または水平面における送信および受信、ならびに交差偏波
要素に対する分離を提供する。この設計は、分離および偏波特性を正確に制御す
る。
【０００９】 特に、このアンテナは樹脂のような適切で廉価な弾性材料から作製され、外側
が形付けられたハウジング、すなわちドーム形状（外側に膨出した湾曲形状）で
あるドーム部からなる。偏波金属格子が、ドーム部の内側表面に形成されている
。
【００１０】 ドーム部は、ツイスト反射器から間隔を置いて配置され、このツイスト反射器
は、一実施形態では、金属板から形成される。偏波格子に対向するツイスト板の
表面に、溝が形成されている。別の実施形態では、ツイスト反射器は、金属で裏
打ちされた誘電層からからなり、この誘電層は、誘電媒体における動作周波数の
波長の１／４にほぼ等しい厚みを有する。これより、一般に、ツイスト反射器は
種々の方法で組み立てられることができ、全ての場合において、入力信号と反射
信号の間における偏波の９０°回転を達成できることが意図されている。
【００１１】 いずれの実施形態においても、好ましくは、ツイスト反射器の中央部に導波供
給部が配置されて、アンテナとトランシーバ設備の間を結合する双方向信号を提
供する。
【００１２】 動作中、受信方向において、マイクロ波見通し線信号がドーム部で受信され、
所望の偏波を有する信号のみが偏波格子を通過する。直交偏波信号が、ドーム部
から離れて反射され、これにより極めて低い交差偏波レベルを提供する。ツイス
ト反射器は、次に、このような信号をドーム部および格子に反射して戻す。この
場合、ツイスト反射器は、この反射エネルギに対して９０°のような回転を実行
する。反射エネルギが偏波格子に２回目に到達すると、エネルギは反射される。
ドーム部および偏波格子が、放物線状または球状のように反射エネルギを集中さ
せる形状であるため、格子によって反射されたエネルギは、導波供給部が配置さ
れたツイスト反射器の中央部において集束する。
【００１３】 送信方向において、このトランス反射器は同様に動作する。すなわち、導波供
給部を出て行く全方向の送信信号エネルギは、偏波格子に向う。格子は、次々に
このようなエネルギを放物線形状に沿って反射して、ツイスト板に戻す。ここで
、放射線は本質的に平行である。ツイスト板は、このエネルギに９０°回転を実
行し、金属格子に反射して戻す。これで、反対の偏波を有し、送信エネルギは格
子を通過して軸心によって画定された見通し線に沿って出て行く。
【００１４】 ドーム部の外側は、偏波格子の支持台として機能するのみでなく、アンテナ内
に含まれる構成部品のケースとしても機能する。
【００１５】 有利な実施形態では、ツイスト板は、モデム、インタフェース回路などのトラ
ンシーバ回路が内部に配置される金属カバーの外表面に一体形成されてもよい。
この場合、金属ツイスト板は、また、動作するトランシーバ電子モジュールによ
って発生する熱を放散するヒートシンクとして機能してもよい。
【００１６】 この構成によって、低コスト、少ない部品数、小形、および製造が容易な、見
通し線全二重マイクロ波シグナル分野で用いるアンテナを提供する。
【００１７】
【好適な実施形態】
本発明の以下およびその他の目的、形態、ならびに利点は、添付図面に示す本
発明の好ましい実施形態の以下の詳細な説明で明らかになるであろう。図面では
、同一参照符号は異なる図面においても同一部品を指す。図面は必ずしも縮尺通
りでなく、本発明の原理を示すことに重点が置かれている。
【００１８】 図１は、物理層媒体にミリ波周波数電磁波信号を用いる、超高周波域無線サー
ビス（ＬＭＤＳ）のような高速直接見通し線無線データサービスを提供するシス
テム１０のブロック図である。このシステム１０は、ハブ設置場所１２の設備、
および多数の加入者設置場所１４の設備からなる。制約された数の搬送波を用い
て所定のセル内で多くの加入者数を維持するために、加入者ユニット１４をセル
の特定のセクタ内に個別に位置させてもよい。図示のシステム１０においては、
複数の加入者に、高速データサービスが提供されて、インターネットへのアクセ
スが提供される。
【００１９】 ハブ１２の設備は、ネットワーク内のＰＯＰ(point-of-presence:広域ネット
ワークで、市内電話回線でアクセスできるサーバの現地)、すなわち他のインタ
ーネットアクセス装置２０への接続と、多数のモデム２２−１，２２−２，２２
−ｎとを備える。送信（たとえばフォワードリンク）方向において、モデム２２
は、見通し線マイクロ波送信用のディジタル化および変調方式を用いて、ベース
バンドディジタル信号を、変調無線周波数信号に変換する。たとえば、バージニ
ア州リッチモンドのインテグリティ・コミュニケーション・インコーポレーテッ
ド(Integrity Communications, Inc.)から購入した、ポイントツーポイント（Ｐ
ＴＰ）クラスのモデムの利用によって、最大１秒当たり１０メガビット（Mbps）
速度かつ全二重で動作するデータリンクが提供される。
【００２０】 続けて送信方向では、また、提供される多数の送信信号を表す変調信号は、モ
デム２２によって、ＲＦ結合器２４を介してマイクロ波周波数送信機２６に供給
される。送信機２６によって生成されるマイクロ波信号は、次に、ハブアンテナ
２８に供給され、このハブアンテナ２８が、これらマイクロ波信号を、多数のフ
ォワード無線リンク３０上を介して加入者設置場所１４に送出する。
【００２１】 加入者設置場所１４では、加入者アンテナ３２が、見通し線マイクロ波信号を
受信する。加入者アンテナ３２は、本発明の特に重要な点であり、その内容を以
下に詳述する。加入者アンテナ３２は、マイクロ波周波数信号を受信し、これら
信号を加入者トランシーバ３４に送出する。給電部３５が、加入者トランシーバ
３４、モデム３６およびローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）３８に電力を供
給する。モデム３６は、信号を、ＬＡＮ３８上に送信するのに適した特有のディ
ジタル形式に変換して戻す。このＬＡＮ３８には、コンピュータ設備が周知の方
法で接続されていてもよい。
【００２２】 リバースリンク方向の動作も同様である。加入者サイトで創作された信号は、
ＬＡＮ３８を介してモデム３６で受信され、トランシーバ３４に供給される。加
入者アンテナ３２が、次々に、無線リンク３０を介してこれらの信号をハブ設置
場所１２につなぐ。このハブ設置場所１２において、受信機２７およびスプリッ
タ２３が、モデム２２の受信部に多数の信号を提供する。
【００２３】 本発明の特に重要な点は、加入者設置場所１４で用いられるアンテナ３２およ
びトランシーバ設備３４である。図２に示すように、このようなアンテナ３２は
、一般に、ビルサイト５０に配置される。アンテナ３２は、ビル５０の屋上に設
置された支柱５２に取り付けられてもよく、トランシーバ３４は、支柱５２に取
り付けられた設備内に設置されてもよい。この場合、単一の同軸ケーブル５６が
、トランシーバ３４から支柱５２の下方に延び、ビル５０全体に分散している多
数のモデム３６に、無線周波数および電力接続を提供する。多数のモデムへの無
線周波数リンク給電を、全電力および一対のトランシーバ３４，２６の変調供給
内に維持することに、気をつける必要がある。
【００２４】 図３に示すように、アンテナアセンブリ３２は、適切な取付けブラケット５８
によって、支柱５２に取り付けられてもよい。アンテナアセンブリ３２は、ハブ
１２につながれるアンテナ２８に要求される見通し線を提供するように、設置時
に注意深く照準される。
【００２５】 図４は、アンテナアセンブリ３２の特定部分のさらに詳細な図である。特に、
アンテナアセンブリ３２は、ＡＢＳ（アクリルニトリルブタジエンスチレン）熱
可塑性樹脂のような特有の適切な材料から作製されたハウジング６０からなる。
ハウジング６０は、好ましくは、ほぼ放物線形状を有する、薄いプラスチックド
ーム部６２として形付けられた外面を有する。外面の別の形状は球状である。後
述するように、ドーム部６２の内面に平行なワイヤ格子６３が形成されている。
好ましい実施形態では、ドーム部の厚みは、ドーム部６２の誘電材料内における
動作周波数の波長の１／２である。
【００２６】 アンテナ３２の第２構成部品は、ツイスト反射器すなわちツイスト板６４であ
る。ツイスト板６４は、入力信号および反射信号の偏波に対して、９０°回転を
行う。このツイスト板６４は、様々な方法で設計できる。本実施形態では、金属
ツイスト板６４には、溝が造られた導電表面６５が形成され、この導電表面６５
は、ハウジング６０の内側に対向する。円形状の導波供給部６６が、好ましくは
ツイスト板６４の中央部に配置されている。導波供給部６６は、受信放射エネル
ギの焦点として、および送信放射エネルギの供給点として機能する。
【００２７】 別の実施形態では、ツイスト板は、金属で裏打ちされた誘電層からなり、この
誘電層は、誘電媒体における動作周波数の波長の１／４にほぼ等しい厚みを有す
る。薄い金属格子が、トランス反射器のドーム部表面における誘電層に形成され
ている。これより、一般に、ツイスト反射器は種々の方法で組み立てられること
ができ、全ての場合において、入力信号と反射信号の間における偏波の９０°回
転を達成できることが意図されている。
【００２８】 導波供給部６６を有するツイスト反射器６４の後面には、一般に、プリント配
線基板６８が取り付けられている。このプリント配線基板６８にはトランシーバ
３４の構成部品が配置されている。後部カバー７０が、干渉する電磁放射に対す
る導電シールド、および風雨などの物理的要素に対するシールドとして機能する
。
【００２９】 ドーム部６２およびさらに詳細には格子６３が、アンテナの中心軸７２（図５
）を画定する。ツイスト板６４の中心点が同一軸７２上に位置するように、ツイ
スト板６４は配置されている。軸７２は、アンテナ３２が電磁放射線を送信する
方向、およびアンテナ３２が電磁放射線を受信する方向を画定する。
【００３０】 図５はアンテナ３２の断面図であり、この図５を用いてアンテナ３２の動作を
詳述する。前述のように、放物線形状の表面６２および特に平行な帯状の金属格
子６３が、トランス反射器としてだけではなく、レンズのようなもの、すなわち
焦点素子としても機能する。たとえば、受信モードにおいて、アンテナアセンブ
リ３２にエネルギが到達する際、このエネルギは１回目に、直接プラスチックド
ーム部６２を介して金属格子６３に到達する。破線Ａが、受信放射線の方向であ
る。格子６３の各平行なワイヤ７１が水平方向に向いていると、軸７２に沿って
点Ｂに進行するエネルギのみが、垂直方向の偏波エネルギである。
【００３１】 この垂直方向の偏波エネルギは、次に、ツイスト板６４、特に、ツイスト板６
４に形成された平行なスロットパターン（溝パターン）に到達する。スロットパ
ターン６５が偏波金属格子６３に対して４５°の角度をなすように、ツイスト板
６４がドーム部６２に対して配置されている。入って来る垂直方向の偏波放射線
に対するこの４５°のオフセットは、矢印Ｃで示す通常の方向に入射放射線を反
射するだけでなく、偏波に対して９０°回転を実行する。これで、反射エネルギ
は水平方向の偏波となる。
【００３２】 この水平偏波エネルギが偏波格子６３の表面に２回目に到達すると、エネルギ
はワイヤ格子６３と同一の指向方向(orientation)であるため、反射される。格
子６３は放物線状に形付けられ、アンテナ３２に入る放射線は平行であると仮定
すると、結果として生じる反射エネルギは矢印Ｄ方向に伝搬して、ツイスト板６
４の中心に配置された導波供給部６６に集束する。
【００３３】 前述のように、トランス反射器６８、および特にワイヤ格子６３の湾曲は、好
ましくは放物線形状である。放物線は、以下の式で表される正規方程式を有する
。 Ｙ2 ＝ ４ｆｘ 但し、ｆはアンテナの所望の焦点距離、ｘはトランス反射器平面に垂直な方向
である。すなわち、ｘは、ツイスト板６４とトランス反射器６８の中心線の間に
形成された水平線７２の方向における距離であり、トランス反射器６８の中心か
ら測定された距離である。このトランス反射器６８とツイスト板６４の間の距離
は、ドーム部６２の放物線の焦点距離よりも小さいか、または大きくてもこの焦
点距離である。
【００３４】 他の偏波に対する格子６３によって提供される分離の大きさは、格子６３の間
隔および各格子ワイヤ７１の密度の関数である。所定のユニット波長に対するワ
イヤ数が、一定の望まれた分離の大きさを提供するのに必要であるため、格子６
３は十分な密度を有する。実用において特に有用であることが見つけられた経験
則では、１０個の格子ワイヤ７１および対応する１０個の間隔の合計距離を、動
作波長と等しくする。１つのユニット間隔当たりに少しの格子線を設けることに
よって、アンテナ３２の製造が容易になる。しかし、１つの間隔当たりにより多
くの格子線を設けると、高い分離性が得られる。ＬＭＤＳ周波数で用いられる一
般的な実施形態では、ワイヤ７１格子間隔は、訳０．５〜１ｍｍである。
【００３５】 ツイスト板６４の溝６５の正確な寸法も、正確な動作周波数に依存する。各ス
ロットの深さは、一般には、ほぼ動作周波数の１／４に選ばれる。各スロットの
幅、およびこれに対応する間隔ごとの段付部７４の数は、製造条件に依存する。
ＬＭＤＳ周波数で動作するためには、動作波長当たりほぼ３スロットに維持する
のが好ましい。ここで示したスロットの寸法および数によって、４０デシベル（
ＤＢ）以上の分離を得られる。
【００３６】 好ましくは、また、カバー８０にプリント配線基板６８（図５には示さず）を
配置できるように、ツイスト板６４は後部の対向周壁７８と一体に形成されてい
る。これにより、ツイスト反射器６４を、電子部品を収容するのに用いられる型
で一体的に型成形できる。この設計によって、アンテナアセンブリ３２の各構成
部品の数をさらに少なくすることができる。
【００３７】 アンテナは偏波エネルギに対する感度が高いので、異なる加入者１４のフォワ
ードおよびリバースリンク信号が異なる偏波を有する環境で、都合よく使用され
る。たとえば、直交偏波のハブアンテナを有するセルサイトで同一の見通し線に
おいて、互いに近接して位置する加入者１４は、それぞれ加入者アンテナアセン
ブリ３２を異なる指向性とする。これにより、両加入者間の分離性は高くなり、
あるいは、２つの加入者１４は同一の搬送波周波数を用いることができる。
【００３８】 本発明を好ましい実施形態により図示し、説明してきたが、当業者には、添付
の特許請求の範囲に限定された本発明の精神と範囲から逸脱することなく、形状
または細部の各種の変更が実行可能であることは理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による小型アンテナアセンブリを用いるＬＭＤＳシステムのブロック図
である。
【図２】 ビルの屋上のような加入者設置場所におけるアンテナアセンブリの一般的な取
付けを示す図である。
【図３】 支柱に取り付けられたアンテナアセンブリのさらに詳細な図である。
【図４】 アンテナアセンブリの構成部品の展開図である。
【図５】 アンテナの動作の理解に役立つ、組み立てられたアンテナの断面図である。
【符号の説明】
１４…加入者ユニット、３２…アンテナ、３４…トランシーバ、３６…モデム
、６０…ハウジング、６２…ドーム部、６３…集束トランス反射器（ワイヤ格子
）、６４…ツイスト反射器、６５…溝パターン（スロットパターン）、６６…供
給部、７１…ワイヤ、７２…軸心。
───────────────────────────────────────────────────── 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，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＡ， ＺＷ (72)発明者 ウッド・ケネル・アール アメリカ合衆国，マサチューセッツ州 01035，ハドレイ，ロッキー ヒル ロー ド 14 Ｆターム(参考） 5J020 AA02 AA03 AA04 AA07 BA02 BA03 BA04 BA06 BA18 BB11 DA05 DA06 5J046 AA15 RA03 RA08

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 無線通信システムにおいて用いられるアンテナであって、 外側がドーム形状であるドーム部を有するハウジングと、 前記ドーム部の表面に沿って配置され、アンテナの軸心を画定するワイヤ格子
    からなる集束トランス反射器であって、特定の偏波を有する放射線がこのワイヤ
    格子を通過し、他の偏波の放射線がこのワイヤ格子によって反射されるように、
    このワイヤ格子が方向付けられている集束トランス反射器と、 受信した放射線を前記集束トランス反射器に向かって反射して戻し、かつ、こ
    の受信した放射線に受信の際に偏向を付与するように、前記軸心上にほぼ中心を
    有し、前記トランス反射器から離れて配置され、これにより、前記集束トランス
    反射器が反射および偏波された放射線を前記軸心上に集束させるツイスト反射器
    とを備えたアンテナ。
  2. 【請求項２】 請求項１において、前記ワイヤ格子が、前記ドーム部の内表
    面に形成されているアンテナ。
  3. 【請求項３】 請求項１において、前記ワイヤ格子は、複数の平行なワイヤ
    から形成され、これらワイヤの間隔が無線通信システムで用いられる搬送波周波
    数の波長の１／１０とほぼ等しいアンテナ。
  4. 【請求項４】 請求項１において、前記ツイスト反射器が、さらに、前記ワ
    イヤ格子に対向する表面に形成された溝を有する金属板を備えたアンテナ。
  5. 【請求項５】 請求項４において、前記金属板に形成された前記溝が、前記
    無線通信システムで用いられる搬送波周波数の波長の約１／４の深さを有するア
    ンテナ。
  6. 【請求項６】 請求項４において、前記無線通信システムで用いられる搬送
    波周波数の波長当たり、ほぼ３つの溝が前記ツイスト板に形成されているアンテ
    ナ。
  7. 【請求項７】 請求項１において、前記ツイスト反射器が、さらに、金属で
    裏打ちされた誘電層を備えたアンテナ。
  8. 【請求項８】 請求項１において、ハウジングの外表面に、前記ツイスト反
    射器が付加的に形成され、このハウジングに、搬送波周波数のマイクロ波データ
    信号を受信する無線トランシーバが収容されているアンテナ。
  9. 【請求項９】 請求項８において、前記ツイスト反射器が、さらに、無線ト
    ランシーバの電子部品のヒートシンクとして機能するアンテナ。
  10. 【請求項１０】 請求項１において、供給部が、受信軸心に沿って前記ツイ
    スト反射器に配置されているアンテナ。
  11. 【請求項１１】 マイクロ波無線搬送波周波数を用いるＬＭＤＳ無線データ
    通信システムで使用する加入者ユニットであって、 外側がドーム形状であるドーム部を有するハウジングと、 前記ドーム部の表面に沿って配置され、アンテナの軸心を画定するワイヤ格子
    からなる集束トランス反射器であって、特定の偏波を有する放射線がこのワイヤ
    格子を通過し、他の偏波の放射線がこのワイヤ格子によって反射されるように、
    このワイヤ格子が方向付けられている集束トランス反射器と、 受信した放射線を前記集束トランス反射器に向かって反射して戻し、かつ、こ
    の受信した放射線に受信の際に偏向を付与するように、前記軸心上にほぼ中心を
    有し、前記トランス反射器から離れて配置され、これにより、前記集束トランス
    反射器が反射および偏波された放射線を前記軸心上に集束させるツイスト反射器
    と、 前記軸心に沿って前記ツイスト反射器に配置され、送信エネルギを前記アンテ
    ナに結合し、受信エネルギを前記アンテナから結合するように構成された供給部
    と、 前記供給部を介して、前記アンテナにマイクロ波変調送信および受信信号を連
    結するように構成されたマイクロ波トランシーバと、 変調データ信号を前記トランシーバに供給し、復調データを出力するように構
    成されたモデムとを備えた加入者ユニット。
  12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記ワイヤ格子は、複数の平行なワ
    イヤから形成され、これらワイヤの間隔がマイクロ波搬送波周波数の波長の１／
    １０とほぼ等しい加入者ユニット。
  13. 【請求項１３】 請求項１１において、前記ツイスト反射器が、さらに、前
    記ワイヤ格子に対向する表面に形成された溝を有する金属板を備えた加入者ユニ
    ット。
  14. 【請求項１４】 請求項１３において、前記ツイスト板に形成された前記溝
    が、前記マイクロ波搬送波周波数の波長の約１／４の深さを有する加入者ユニッ
    ト。
  15. 【請求項１５】 請求項１３において、マイクロ波搬送波周波数の波長当た
    り、ほぼ３つの溝が前記ツイスト板に形成されている加入者ユニット。
  16. 【請求項１６】 請求項１１において、前記ツイスト反射器が、さらに、金
    属で裏打ちされた誘電層を備えた加入者ユニット。
  17. 【請求項１７】 請求項１１において、ハウジングの外表面に、前記ツイス
    ト反射器が付加的に形成され、このハウジングに、前記マイクロ波搬送波周波数
    のマイクロ波データ信号を受信する無線トランシーバが収容されている加入者ユ
    ニット。
  18. 【請求項１８】 請求項１７において、前記ツイスト反射器が、さらに、ト
    ランシーバの電子部品のヒートシンクとして機能する加入者ユニット。
  19. 【請求項１９】 請求項１１において、前記供給部が、受信軸心に沿って前
    記ツイスト反射器に配置されている加入者ユニット。
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