JP2011507412A - 電気的に制御されたモノリシックアレイアンテナ - Google Patents
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Abstract
Description
ここでβは伝送線12内の波動伝搬定数、kは真空中の波動ベクトル、λは、スロットライン26aの媒体を伝搬する電磁放射線の有効波長、dは隣り合うアンテナエッジ部20間の間隔である。
12…伝送線
14…基板
16…結合端
18…導電性金属グランドプレート
20…エッジ部
22…制御信号源
24…マイクロプロセッサ
26…絶縁アイソレーションギャップ
28…スイッチ
42…グランドプレート
44…基板
46…グランド導体
48…グランド指状部分
50…エッジ部
52…アイソレーションギャップ
54…制御信号源
56…結合端
58…スイッチ
64…分岐部
72…グランド部
74…基板
76…エッジ部
Claims (39)
- 電気的に制御されたモノリシックアレイアンテナであって、その形式が、電磁信号を可能な伝送線及び前記伝送線とアンテナ部との間の信号のエバネセント結合を許容するように配置されたエバネセント結合端を定義する金属アンテナ部とを含むものであって、前記アンテナ部が、
導電性金属グランドプレートと、
前記結合端を定義する導電性金属エッジ部の配列であって、前記エッジ部のそれぞれが制御信号源に電気的に接続され、前記エッジ部のそれぞれが絶縁アイソレーションギャップにより前記グランドプレートから分離されている配列と、
複数のスイッチであって、そのそれぞれが、前記結合端の選択的に可変な電磁結合構造を設けるために、選択されたエッジ部を、前記絶縁アイソレーションギャップを横切って前記グランドプレートに電気的に接続するための制御信号に応答して選択的に操作可能である複数のスイッチと
を備えるアンテナ。 - 前記制御信号がコンピュータプログラムに基づいて生成される請求項1に記載のアンテナ。
- 前記伝送線が、誘電体導波路、スロットライン、コプラナー線路、リブ導波路、グルーブ導波路及びイメージング導波路の少なくとも1からなる群の中から選択される請求項1に記載のアンテナ。
- 前記スイッチが、PINダイオード、バイポーラトランジスタ、MOSFET、HBT、MEMSスイッチ、圧電スイッチ、光伝導スイッチ、容量性スイッチ、集中ICスイッチ、強誘電スイッチ、電磁スイッチ、ガスプラズマスイッチ及び半導体プラズマスイッチの少なくとも1からなる群の中から選択される請求項1に記載のアンテナ。
- 前記グランドプレート及び前記エッジ部が、基板上に形成される請求項1に記載のアンテナ。
- 前記基板が、誘電材料及び半導体材料の少なくとも1からなる群から選択される材料から形成される請求項5に記載のアンテナ。
- 前記基板が、石英、サファイア、セラミック、プラスチック、及び高分子複合材料の少なくとも1からなる群から選択される誘電材料である請求項6に記載のアンテナ。
- 前記基板が、シリコン、ガリウムヒ素、ガリウムリン、ゲルマニウム、窒化ゲルマニウム、インジウムリン、ガリウムアルミニウムヒ素及びSOIの少なくとも1からなる群から選択される半導体材料である請求項6に記載のアンテナ。
- 前記グランドプレートが複数のグランドプレート部を備え、それぞれが絶縁アイソレーションギャップにより任意の隣接するエッジ部から離間している請求項1に記載のアンテナ。
- 前記電磁信号が、前記絶縁アイソレーションギャップに有効波長λを有し、前記絶縁アイソレーションギャップが、λと予め定義された関係の長さを有する請求項1に記載のアンテナ。
- 前記絶縁アイソレーションギャップが約λ/4の長さを有する請求項10に記載のアンテナ。
- 前記絶縁アイソレーションギャップのそれぞれは、操作可能な1のスイッチが横切る主部分と長さλ/4の分岐部を含む請求項10に記載のアンテナ。
- 前記基板が第1及び第2表面を備え、前記グランドプレートが前記第1表面上の第1グランドプレート部と前記第2表面上の第2グランドプレート部とを備える請求項5に記載のアンテナ。
- 前方端を有する基板と、
電磁信号を伝搬可能な誘電性の伝送線であって、前記伝送線が前記基板の前方端に対して実質的に平行に配置されている伝送線と、
前記基板の前方端に沿って設けられた導電性エッジ部の配列であって、前記エッジ部が、前記伝送線と前記エッジ部との間の信号のエバネセント結合を許容するように配置されたエバネセント結合端を定義している配列と、
前記エッジ部のそれぞれと電気的に結合された制御信号源と、
絶縁アイソレーションギャップにより前記エッジ部のそれぞれから離間するように前記基板上に配置されたグランドプレートと、
前記エッジ部と前記グランドプレートとの間に設けられた複数のスイッチであって、前記結合端の選択的に可変な電磁結合構造を設けるために、選択されたエッジ部を、前記絶縁アイソレーションギャップを横切って前記グランドプレートに電気的に接続するための制御信号に応答して選択的に操作可能である複数のスイッチと
を備える電気的に制御されたモノリシックアレイアンテナ。 - 前記グランドプレートが複数のグランドプレート部を備え、それぞれが絶縁アイソレーションギャップにより任意の隣接するエッジ部から離間している請求項14に記載のアンテナ。
- 前記制御信号が、コンピュータプログラムに基づいて生成される請求項14に記載のアンテナ。
- 前記伝送線が、誘電体導波路、スロットライン、コプラナー線路、リブ導波路、グルーブ導波路及びイメージング導波路の少なくとも1からなる群より選択される請求項14に記載のアンテナ。
- スイッチが、PINダイオード、バイポーラトランジスタ、MOSFET、HBT、MEMSスイッチ、圧電スイッチ、光伝導スイッチ、容量性スイッチ、集中ICスイッチ、強誘電スイッチ、電磁スイッチ、ガスプラズマスイッチ、及び半導体プラズマスイッチの少なくとも1からなる群から選択される請求項14に記載のアンテナ。
- 前記グランドプレート及び前記エッジ部が基板上に形成される請求項14に記載のアンテナ。
- 前記基板が、誘電材料及び半導体材料の少なくとも1からなる群から選択される材料から形成される請求項19に記載のアンテナ。
- 前記基板が、石英、サファイア、セラミック、プラスチック、及び高分子複合材料の少なくとも1からなる群から選択される誘電材料である請求項20に記載のアンテナ。
- 前記基板がシリコン、ガリウムヒ素、ガリウムリン、ゲルマニウム、窒化ゲルマニウム、インジウムリン、ガリウムアルミニウムヒ素及びSOIの少なくとも1からなる群から選択される半導体材料である請求項20に記載のアンテナ。
- 前記電磁信号が前記絶縁アイソレーションギャップに有効波長λを有し、前記絶縁アイソレーションギャップが、λと予め定義された関係の長さを有する請求項14に記載のアンテナ。
- 前記絶縁アイソレーションギャップが約λ/4の長さを有する請求項23に記載のアンテナ。
- 前記絶縁アイソレーションギャップのそれぞれは、操作可能な1のスイッチが横切る主部分と長さλ/4の分岐部を含む請求項23に記載のアンテナ。
- 前記基板が第1及び第2表面を備え、前記グランドプレートが前記第1表面上の第1グランドプレート部と前記第2表面上の第2グランドプレート部とを備える請求項19に記載のアンテナ。
- 電磁信号を伝搬可能な誘電性の伝送線と、
アンテナ部と伝送線との間の信号のエバネセント結合を許容するように前記伝送線に対して配置されたエバネセント結合端を有するアンテナ部であって、前記アンテナ部が、
制御信号源に電気的に接続された複数の導電性結合端部と、
スロットラインを定義する絶縁アイソレーションギャップにより前記端部のそれぞれから離間するグランドプレートと、
結合端の結合構造を選択的に可変とするように、選択された1の前記端部を、関連するアイソレーションギャップを横切って前記グランドプレートへ選択的に接続するための制御信号に応答して操作可能なスイッチの列とを備え、前記結合構造が、第1結合端位相角を与える第1の数のスロットラインと、第2結合端位相角を与える第2の数のスロットラインを備え、スロットラインの第1の数と第2の数が、前記制御信号に応答して前記スイッチにより選択的に変更されることを特徴とする電気的に制御されたモノリシックアレイアンテナ。 - 前記制御信号がコンピュータプログラムに基づいて生成される請求項27に記載のアンテナ。
- 前記伝送線が、誘電体導波路、スロットライン、コプラナー線路、リブ導波路、グルーブ導波路及びイメージング導波路の少なくとも1からなる群より選択される請求項27に記載のアンテナ。
- スイッチが、PINダイオード、バイポーラトランジスタ、MOSFET、HBT、MEMSスイッチ、圧電スイッチ、光伝導スイッチ、容量性スイッチ、集中ICスイッチ、強誘電スイッチ、電磁スイッチ、ガスプラズマスイッチ、及び半導体プラズマスイッチの少なくとも1からなる群より選択される請求項27に記載のアンテナ。
- 前記グランドプレート及び前記エッジ部が基板上に形成される請求項27に記載のアンテナ。
- 前記基板が、誘電材料及び半導体材料の少なくとも1からなる群から選択された材料から形成される請求項31に記載のアンテナ。
- 前記基板が、石英、サファイア、セラミック、プラスチック、及び高分子複合材料の少なくとも1からなる群から選択される誘電材料である請求項32に記載のアンテナ。
- 前記基板が、シリコン、ガリウムヒ素、ガリウムリン、ゲルマニウム、窒化ゲルマニウム、インジウムリン、ガリウムアルミニウムヒ素及びSOIの少なくとも1からなる群から選択される半導体材料である請求項32に記載のアンテナ。
- 前記グランドプレートが複数のグランドプレート部を備え、それぞれが絶縁アイソレーションギャップにより任意の隣接するエッジ部から離間している請求項27に記載のアンテナ。
- 前記電磁信号が前記絶縁アイソレーションギャップに有効波長λを有し、前記絶縁アイソレーションギャップが、λと予め定義された関係の長さを有する請求項27に記載のアンテナ。
- 前記絶縁アイソレーションギャップが約λ/4の長さを有する請求項36に記載のアンテナ。
- 前記絶縁アイソレーションギャップのそれぞれは、操作可能な1のスイッチが横切る主部分と長さλ/4の分岐部を含む請求項36に記載のアンテナ。
- 前記基板が第1及び第2表面を備え、前記グランドプレートが前記第1表面上の第1グランドプレート部と前記第2表面上の第2グランドプレート部とを備える請求項31に記載のアンテナ。
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