JP2014082752A - 導波管構成アダプタ - Google Patents

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Abstract

【課題】導波管構成アダプタを提供すること。
【解決手段】導波管構成アダプタは、水平導波管および垂直導波管を含む。水平導波管は、第１のＸ−Ｙ面に広がる第１のインタフェースポート、およびｙ軸に平行な第１の結合ポート幅を有するＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポートを含む。垂直導波管は、第２のＸ−Ｙ面に広がる第２のインタフェースポート、およびｘ軸に平行な第２の結合ポート幅を有する第３のＸ−Ｙ面に広がる第２の結合ポートを含む。電場が、第１／第２の結合ポートの平面内の第１／第２の結合ポートでそれぞれ入力されると共に、第１／第２の結合ポート幅に垂直にそれぞれ方向付けられるとき、電場は、それぞれ第２／第１の結合ポートの平面内のそれぞれ第２／第１の結合ポートから出力され、第２／第１の結合ポート幅に垂直にそれぞれ方向付けられる。
【選択図】図１Ａ

Description

[0001]本発明は、Ｆ−２２米国空軍により授与された契約番号Ｆ３３６５７−０２−Ｄ−０００９の下で政府による支援を受けて行われた。政府は、本発明において一定の権利を有する。
[0002]アンテナパターンのグレーティングローブを防ぐためには、アンテナアレイ中の個々の放射素子が密に間隔を置いて配置されることが大切である。理想的には、素子間隔は、このローブを完全に抑制するために電磁（ＥＭ）波の半波長未満に保たれるべきであるが、大抵の場合、わずかにより大きい間隔が許容できる。この近い間隔を実現することは、導波管が最小の半波長の幅を有する導波管給電系（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｆｅｅｄ ｓｙｓｔｅｍ）においては困難である。デュアルバンドアンテナシステムでは、２つの給電系が、互いに機械的干渉を避けるように設計されなければならない。
[0003]デュアルバンド導波管システムでは、典型的には、一方のバンドはデュアルバンド放射素子に軸方向に取り込まれ、一方、他方のバンドは側部から取り込まれる。伝統的に、側方給電は、Ｈ面ベンドとその後に続くＥ面ベンドの両方を必要とする。Ｈ面ベンドおよびＥ面ベンドの物理的構造は、デュアルバンド導波管システムにおいて近い素子間隔を実現するのを困難にさせる。
[0004]導波管構成アダプタが提供される。導波管構成アダプタは、水平導波管および垂直導波管を含む。水平導波管は、第１のＸ−Ｙ面に広がる第１のインタフェースポートおよびＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポートを含む。第１の結合ポートは、ｙ軸に平行な第１の結合ポート幅を有する。垂直導波管は、第２のＸ−Ｙ面に広がる第２のインタフェースポートおよび第３のＸ−Ｙ面に広がる第２の結合ポートを含む。第２の結合ポートは、ｘ軸に平行な第２の結合ポート幅を有する。第２のインタフェースポートは、第１のインタフェースポートに並置される。電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートで入力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場は、第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートから出力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられる。電場が第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートで入力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場は、第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポーから出力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられる。
[0005]本発明による導波管構成アダプタの一実施形態の斜視図である。 [0006]図１Ａの導波管構成アダプタの上面図である。 [0007]従来技術のＨ面ベンドの斜視図である。 [0008]従来技術のＥ面ベンドの斜視図である。 [0009]図１Ａおよび図１Ｂの導波管構成アダプタの構成要素の図である。 図１Ａおよび図１Ｂの導波管構成アダプタの構成要素の図である。 図１Ａおよび図１Ｂの導波管構成アダプタの構成要素の図である。 [0010]デュアルバンド同軸導波管のための側方給電をもたらす導波管構成アダプタの一実施形態の斜視図である。 [0011]第２の周波数バンドまたは第２の偏波のためのポートを用いて図４のデュアルバンド同軸導波管のための側方給電をもたらす導波管構成アダプタの斜視図である。 [0012] それぞれの複数のデュアルバンド同軸導波管に側方給電を行う複数の導波管構成アダプタの背面図である。 [0013]密に間隔を置いて配置される複数のデュアルバンド給電部の上面図である。
[0014]慣行に従って、様々な記載の特徴は、原寸に比例して描かれておらず、本発明に関連した特徴を強調するように描かれる。同じ参照符号は、図面および文書全体にわたって同じ要素を示す。
[0015]以下の詳細な説明では、その一部を形成する添付図面の参照がなされ、本発明を実施できる特定の例示的な実施形態は、例示によって示される。これらの実施形態は、当業者が本発明を実施可能とするのに十分詳細に説明されており、他の実施形態が利用されてもよく、本発明の範囲から逸脱することなく機械的な変更がなされてもよいことを理解されたい。したがって、以下の詳細な説明は、限定する意味でとらえられるべきではない。
[0016]本明細書に記載の導波管構成アダプタの構成は、図２Ａおよび図２Ｂを参照して以下に記載したものなどの従来技術のＥ面ベンドまたはＨ面ベンドを用いることなく、Ｈ平面とＥ平面の両方を９０度だけ曲げる。具体的には、本明細書に記載の導波管構成アダプタは、Ｅ平面中の電場ベクトルの９０度の回転、およびＥ平面の９０度のねじれを機能的に与える。Ｅ平面は、ＥＭ波の電場ベクトル（Ｅ）およびポインティングベクトル（Ｓ）によって張られる平面であり、ただし、Ｓ＝ＥｘＨである。Ｅ平面内の電場ベクトルの９０度の回転は、本明細書では「Ｅ面ベンド」と呼ばれる。Ｈ平面は、ＥＭ波の磁場ベクトル（Ｈ）およびポインティングベクトル（Ｓ）によって張られる平面である。Ｈ平面内の磁場ベクトルの９０度の回転は、本明細書では「Ｈ面ベンド」と呼ばれる。
[0017]本明細書に記載の導波管構成アダプタの実施形態は、上記の問題に対する解決法を提供する。導波管構成アダプタは、電磁場を同軸導波管に結合するために、電磁放射源と同軸導波管のコンパクトな接続を与える。導波管構成アダプタの幅は、同軸導波管の公称幅を超えない幅以内である。同軸導波管の公称幅は、所与の周波数バンドに対する標準的な同軸導波管の幅である。したがって、導波管構成アダプタは、アンテナアレイの背後のネットワークを形成するビームから同軸導波管の軸方向構成要素への電磁場の結合を妨げない。導波管構成アダプタはコンパクトであるので、複数の導波管構成アダプタが、（同軸導波管の軸方向給電のための第２の周波数で）第１の電磁放射源と第２の電磁放射源の両方を同軸導波管へ送りつつ密集した構成で実現できる。同軸導波管は、デュアルバンドアンテナであり、またはデュアルバンドアンテナを与えるために使用される。複数の導波管構成アダプタが、同軸ケーブルの側方給電に使用されるとき、近い素子間隔が、サイドローブを減少させたビームを放つアンテナを与える。
[0018]図１Ａは、本発明による導波管構成アダプタ１０の一実施形態の斜視図である。図１Ｂは、図１Ａの導波管構成アダプタ１０の上面図である。図３Ａ〜図３Ｃは、図１Ａ〜図１Ｂの導波管構成アダプタ１０の構成要素の様々な図である。導波管構成アダプタ１０は、水平導波管１０１、垂直導波管１０２、およびアダプタ整合素子１０３を含む。導波管構成アダプタ１０は、特定の周波数、周波数のバンド、偏波、または偏波および周波数向けに設計される。本実施形態の一実施では、水平導波管１０１は、面取りした水平導波管１０１である。
[0019]水平導波管１０１は、第１の結合ポート１１５および第１のインタフェースポート１１８（図３Ｂ）を含む。第１のインタフェースポート１１８は、第１のＸ−Ｙ面に広がる。第１の結合ポート１１５は、第１のＹ−Ｚ面に広がり、ｙ軸に平行な第１の結合ポート幅ＡＨを有する。「第１の結合ポート幅ＡＨ」は、本明細書中では、水平導波管１０１の「幅広の壁ＡＨ」とも呼ばれる。（破線の枠として示される）アダプタ整合素子１０３は、水平導波管１０１に配置される。アダプタ整合素子１０３の配置は、水平導波管１０１および垂直導波管１０２の互いに対する相対的な向きによって決まり、いくつかの実施形態では必要とされない。
[0020]図３Ａは、垂直導波管１０２の第２のインタフェースポート１３５を明確に示すために、互いにずらされた水平導波管１０１および垂直導波管１０２の斜視図を示す。垂直導波管１０２は、第２の結合ポート１３６および第２のインタフェースポート１３５を含む。第２のインタフェースポート１３５は、第２のＸ−Ｙ面に広がる。第２のインタフェースポート１３５は、第２のＸ−Ｙ面が第１のＸ−Ｙ面と同一平面上にあるように第１のインタフェースポート１１８に並置される。第２のインタフェースポート１３５は、ｙ軸に平行なＢＶの高さ寸法と、ｘ軸に平行なＡＶの幅寸法とを有する。
[0021]第２の結合ポート１３６は、第３のＸ−Ｙ面に広がる。第２の結合ポート１３６は、第２のインタフェースポート１３５に対向し、第２のインタフェースポート１３５と同じ寸法を有する。ｘ軸に平行なＡＶの幅寸法は、本明細書では、垂直導波管１０２の「第２の結合ポート幅」または「幅広の壁」と呼ばれる。第３のＸ−Ｙ面は、垂直導波管長さＬＶＷＧだけ第２のＸ−Ｙ面からずらされる。したがって、垂直導波管１０２は、ｚ軸に平行に延在する垂直導波管長さＬＶＷＧを有する。
[0022]（表示「Ｅ１」を有する矢印として示される）電場が、第１の結合ポート１１５のＹ−Ｚ面内の第１の結合ポート１１５で入力され、第１の結合ポート幅ＡＨに垂直（すなわち、ｚ方向の振動）に方向付けられるとき、（表示「Ｅ２」を有する矢印として示される）電場が、第２の結合ポート１３６のＸ−Ｙ面内の第２の結合ポート１３６から出力され、第２の結合ポート幅ＡＶに垂直（すなわち、ｙ方向の振動）に方向付けられる。このようにして、導波管構成アダプタ１０は、Ｅ面ベンドおよびＥ平面の９０度のねじれを機能的に与える。
[0023]水平導波管１０１における１６１で全体的に表される第１の伝播経路に沿って伝播するＥＭ波は、９０度の曲りを通じて方向付けられ、それによってＥＭ波が垂直導波管１０２における１６２で全体的に表される第２の伝播経路に沿って伝播するように向けられる。第２の伝播経路１６２は、第１の伝播経路１６１に直交である。ＥＭ波の伝播経路を示す矢印１６１および１６２は、それぞれ水平導波管１０１および垂直導波管１０２内を伝播するＥＭ波のポインティングベクトル（Ｓ＝ＥｘＨ）の全体的な方向に並ぶベクトルであることを理解されたい。電磁場の様々なモードの伝播方向の変動は、平均化され、矢印１６１および１６２が有効な伝播経路全部を示すようになっている。
[0024]導波管構成アダプタ１０は双方向性であるので、電場Ｅ２が、第２の結合ポート１３６のＸ−Ｙ面内の第２の結合ポート１３６で入力され、第２の結合ポート幅ＡＶに垂直に方向付けられるとき、電場Ｅ１は、第１の結合ポート１１５の第１のＹ−Ｚ面内の第１の結合ポート１１５から出力され、第１の結合ポート幅ＡＨに垂直に方向付けられる。導波管構成アダプタ１０によって９０度曲げられると共に９０度ねじられるＥＭ波は、第１の結合ポート１１５または第２の結合ポート１３６に入力される。以下の説明は、水平導波管１０１から垂直導波管１０２への電磁場による結合に基づく。しかし、導波管構成アダプタ１０は、本文献を読んで理解すると当業者が理解できるように、垂直導波管１０２から水平導波管１０１への電磁場を結合し、同軸ケーブル（本明細書中では同軸導波管とも呼ばれる）の側方給電を行うように動作可能である。
[0025]水平導波管１０１は、第１のＹ−Ｚ面に平行であると共にｘ軸に平行な第１の長さＬ１だけ第１のＹ−Ｚ面からずれている第２のＹ−Ｚ面内の第１の対向する平面１１６（図１Ｂ）を含む。水平導波管１０１は、第１のＹ−Ｚ面に平行であると共にｘ軸に平行な第２の長さＬ２だけ第１のＹ−Ｚ面からずれている第３のＹ−Ｚ面内の第２の対向する平面１１７を含む。第２の長さＬ２は、第３の長さＬ３だけ第１の長さＬ１よりも大きい。したがって、水平導波管は、ｘ軸に平行な長さＬ３、第１の対向する平面１１６の幅ＣＨ（図１Ｂ）に等しい幅、および第１の対向する平面１１６の高さＢＨ（図１Ａ）を有する１０７で全体的に表される切り欠き領域によって切り欠かれる。
[0026]切り欠き領域１０７が水平導波管１０１の一部でない場合、結果として得られる水平導波管は、直角プリズムとなる。本明細書に定義されるように、「直角プリズム」は、四角形である６つの面を有する３次元物体である。本明細書に用いられるとき、用語「直角プリズム」は、中実の物体を示すのではなく、外形を示しており、この外形は１つまたは複数の開放した面または部分的に開放した面を有してもよい。
[0027]水平導波管１０１が切り欠き領域１０７を含むので、水平導波管１０１は、２つの連接した直角プリズムの外形を有し、ある面（第１の結合ポート１１５）が開放し、別の面が（図３Ｂに示される底面２８５）が面の一部に開口を有する。具体的には、水平導波管１０１は、１５２（図１Ｂ）で全体的に表される第２の直角プリズムと連接した１５１（図１Ｂ）で全体的に表される第１の直角プリズムの外形を有する。第１の直角プリズム１５１は、第１の対向する平面１１６を含み、第１の長さＬ１に等しい長さを有する。第２の直角プリズム１５２は、第２の対向する平面１１７を含み、第２の長さＬ２に等しい長さを有する。第１の直角プリズム１５１および第２の直角プリズム１５２は、第１のＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポート１１５を共に形成する開いた面を有する。第１の直角プリズム１５１を越えて延在する第２の直角プリズム１５２の一部は、切り欠き領域１０７に隣接する。
[0028]垂直導波管１０２は、開放した対向する平面１３５および１３６を有する直角プリズムである。
[0029]図２Ａは、従来技術のＨ面ベンド９００の斜視図である。「Ｈ面ベンド９００」は、本明細書中では「Ｈベンド９００」とも呼ばれる。Ｈベンド９００のＨ平面は、Ｘ１−Ｙ１平面に広がる。図２Ａに示すように、（「Ｅ」と名付けられたベクトルとして示される）電場は、Ｈベンド９００の第１の面９０５にある第１のスロット９０１からＨベンド９００の第２の面９０６の第２のスロット９０２へ伝播する。電場（Ｅ）は、Ｈベンド９００の曲げ部９０７の幅広の壁９０８に垂直である。Ｈベンド９００は、（Ｅベクトルに垂直であると共にＸ１−Ｙ１平面内にある）Ｈベクトルを、Ｈ平面（Ｘ１−Ｙ１平面）内で（第１のスロット９０１におけるｙ１軸から第２のスロット９０２におけるｘ１軸へ）９０度だけ回転させる。
[0030]図２Ｂは、従来技術のＥ面ベンド８００の斜視図である。「Ｅ面ベンド８００」は、本明細書中では「Ｅベンド８００」とも呼ばれる。Ｅベンド８００のＥ平面は、Ｘ２−Ｙ２平面に広がる。図２Ｂに示されるように、電場は、Ｅベンド８００の第１の面８０５にある第１のスロット８０１からＥベンド８００の第２の面８０６の第２のスロット８０２へ伝播する。電場（Ｅ）は、Ｅベンド８００の曲げ部８０７の幅広の壁８０８に垂直である。Ｅベンド８００は、電場ベクトルを、Ｅ平面（Ｘ２−Ｙ２平面）内で（第１のスロット８０１におけるｙ２軸から第２のスロット８０２におけるｘ２軸へ）９０度だけ回転させる。
[0031]従来技術のＨベンド９００も、従来技術のＥベンド８００も、Ｅ面ベンドおよびＥ平面の９０度のねじれを与えることはない。
[0032]導波管構成アダプタ１０は、Ｅ面ベンドに取り付けられるＨ面ベンドの大きいサイズなしに、Ｅ面ベンド（例えば、Ｅ面ベンド８００）に伴われる（に取り付けられる）Ｈ面ベンド（例えば、Ｈ面ベンド９００）の機能を与える。９０度曲げられてねじられるＨベンド９００の第１の面９０５へ入力される電場については、Ｅベンド８００の第１の面８０５にある第１のスロット８０１は、Ｈベンド９００の第２の面９０６の第２のスロット９０２に並置して並べられる。具体的には、Ｅベンド８００の第１の面８０５にある第１のスロット８０１の長さ８０８（幅広の壁８０８）は、Ｈベンド９００の第２の面９０６の第２のスロット９０２の長さ９０８（幅広の壁９０８）に並べられる。Ｈベンド９００／Ｅベンド８００の構成要素のこの構成は、かさばり、近い素子間隔を可能にしつつデュアルバンドアンテナに給電するのに使用される同軸ケーブルの側方給電を実現しない。隣り合ったＨベンド９００／Ｅベンド８００の構成要素の間の幅広い間隔は、アンテナアレイ中の個々の放射素子の幅広い間隔を必要とし、これにより大きいサイドローブを伴うアンテナパターンをもたらす。
[0033]本明細書に図示および記載の通り、導波管構成アダプタ１０は、入力導波管の公称幅内に留まりつつ、電磁場を側方給電部（すなわち、同軸導波管の環状領域）に結合するためのＥ面ベンドに伴われるＨ面ベンドの機能を実現する。
[0034]図３Ａには、Ｘ−Ｙ面に広がる水平導波管１０１の上面２８０が示される。上面２８０の外表面２８１が、図３Ａに示される。図３Ｂは、水平導波管１０１の底面図を示しており、水平導波管１０１の底面２８５における第１のインタフェースポート１１８を見ることができる。図３Ｂには、Ｘ−Ｙ面に広がる水平導波管１０１の底面２８５が示される。水平導波管１０１の上面２８０の内表面２８２は、図３Ｂ中の第１のインタフェースポート１１８を通じて見ることができる。図１Ａおよび図１Ｂを参照して上述したように、第１のインタフェースポート１１８は、第１のＸ−Ｙ面に広がる。第１のインタフェースポート１１８は、ｙ軸に平行なＢＶの寸法、およびｘ軸に平行なＡＶの寸法を有する。したがって、第２のインタフェースポート１３５（図３Ａ）および第１のインタフェースポート１１８（図３Ｂ）は、同じ（またはほぼ同じ）寸法を有する。導波管構成アダプタ１０が動作可能であるとき、第１のインタフェースポート１１８および第２のインタフェースポート１３５は、互いに隣接して並置され、第１のインタフェースポート１１８および第２のインタフェースポート１３５は、互いに重なるようになっている。ＥＭ波の第１の伝播経路１６１は、水平導波管１０１から、並置した第１のインタフェースポート１１８および第２のインタフェースポート１３５を介して垂直導波管１０２へ９０度の曲りを通じて方向付けられる。
[0035]アダプタ整合素子１０３が、底面２８５にあるアダプタ整合素子１０３の例示的な位置を示す破線の枠として図３Ｂに示される。
[0036]図３Ｃは、Ｘ−Ｙ面内の水平導波管１０１およびアダプタ整合素子１０３の断面図を示す。図１Ａに示されるように、アダプタ整合素子１０３は、水平導波管１０１の底面２８５の（見えない）内面に配置される。アダプタ整合素子１０３は、長方形のブロックとして示されるが、他の形状もあり得る。アダプタ整合素子１０３の位置および寸法は、水平導波管１０１から、第１のインタフェースポート１１８および第２のインタフェースポート１３５を介して垂直導波管１０２へ結合される電磁場にインピーダンス整合を与えるように選択される。
[0037]図３Ｃに示されるように、水平導波管１０１の底面２８５にあるアダプタ整合素子１０３の位置は、第１のインタフェースポート１１８に隣接する。本実施形態の一実施では、アダプタ整合素子１０３は、第１の結合ポート１１５により近い領域内で底面２８５に配置される。本実施形態の別の実施では、アダプタ整合素子１０３は、図３Ｂおよび図３Ｃに示されるよりも第１のインタフェースポート１１８からさらに離れた底面２８５に配置される。第１のインタフェースポート１１８に対して水平導波管１０１の底面２８５にあるアダプタ整合素子１０３の正確な位置は、結合されるＥＭ波の周波数、水平導波管１０１の寸法、垂直導波管１０２の寸法、第１のインタフェースポート１１８の寸法、および第２のインタフェースポート１３５の寸法に基づいて選択される。本実施形態の一実施では、電磁場は、無線周波数スペクトルにある。本実施形態の別の実施では、導波管構成アダプタ１０を通じて方向付けられるＥＭ波の第１の周波数バンドは、２０〜３０ＧＨｚの範囲内である。
[0038]導波管構成アダプタ１０は、電磁場の損失または減衰がほとんどまたは全くない状態で、水平導波管１０１から垂直導波管１０２の中に、並置した第１のインタフェースポート１１８および第２のインタフェースポート１３５を介してＥＭ波を曲げる（すなわち、９０度の伝播経路の変更によって方向付けられる）ように設計される。水平導波管１０１のサイズおよび形状、垂直導波管１０２のサイズおよび形状、水平導波管１０１における第１のインタフェースポート１１８の寸法、垂直導波管１０２における第２のインタフェースポート１３５の寸法、アダプタ整合素子１０３の形状、および水平導波管１０１の底面２８５の内面にあるアダプタ整合素子１０３の位置は、導波管構成アダプタ１０を介して結合する電磁場の効率に全て寄与する。本実施形態の一実施では、高周波３次元電磁界シミュレータ（ＨＦＳＳ：Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｓｉｍｕｌａｔｏｒ）モデリングソフトウェアを使用して、所与の周波数、所与の偏波、および／または周波数バンドについてのＥＭ波の伝播経路を方向付けるための水平導波管１０１のサイズおよび形状、垂直導波管１０２のサイズおよび形状、水平導波管１０１における第１のインタフェースポート１１８の寸法、垂直導波管１０２における第２のインタフェースポート１３５の寸法、アダプタ整合素子１０３の形状、および水平導波管１０１の底面２８５の内面にあるアダプタ整合素子１０３の位置を最適化する。
[0039]導波管構成アダプタ１０は、垂直導波管１０２が水平導波管１０１のＨ平面の幅（ＡＨ）内にあるので、アンテナアレイ内の個々の放射素子の近い間隔を可能にする。導波管構成アダプタ１０は、水平導波管１０１以下の幅広さである。導波管構成アダプタ１０は、アンテナアレイ内の素子間隔を最小にし、アンテナパターン中のグレーティングローブを低減する（または防ぐ）。
[0040]図１Ａおよび図１Ｂは、水平導波管１０１の中心に位置する（すなわち、第１の結合ポート１１５のｙ軸に沿ってＡＨの寸法を二分する）垂直導波管１０２を示す。しかし、本実施形態の一実施では、垂直導波管１０２は、水平導波管１０１の中心に位置しない。この後者の場合には、垂直導波管１０２は、水平導波管１０１の幅ＡＨ内にやはりある。本実施形態の別の実施では、垂直導波管１０２は、水平導波管１０１の最も長い側に配置される。この場合には、図３Ａに示される水平導波管１０１におけるｘ−ｙ−ｚと名付けられた角は、垂直導波管１０２におけるｘ−ｙ−ｚと名付けられた角からｚ方向に距離ＢＨだけずらされる。この最後の実施形態では、アダプタ整合素子１０３は存在しない。
[0041]また、理にかなった範囲内で、水平導波管１０１の断面および垂直導波管１０２の断面は、異なり得る。本実施形態の一実施では、寸法ＡＨ×ＢＨは寸法ＡＶ×ＢＶに等しい（図１Ａ）。本実施形態の別の実施では、寸法ＡＨ×ＢＨは、寸法ＡＶ×ＢＶとはわずかに異なる（図１Ａ）。
[0042]本実施形態の一実施では、水平導波管１０１の表面および垂直導波管１０２の表面は、金属シートから形成され、アダプタ整合素子１０３は、金属から形成される。本実施形態の別の実施では、水平導波管１０１、垂直導波管１０２、およびアダプタ整合素子１０３は、ステンレス鋼から形成される。本実施形態のさらに別の実施では、水平導波管１０１、垂直導波管１０２、およびアダプタ整合素子１０３は、アルミニウムから形成される。本実施形態のさらに別の実施では、水平導波管１０１の表面および垂直導波管１０２の表面は、金属で被覆されたプラスチックから形成される。
[0043]本実施形態のさらに別の実施では、水平導波管および垂直導波管は、金属材料で被覆された固体誘電材料から形成される。この最後の実施形態では、水平導波管は、アダプタ整合素子１０３のために必要な位置にジグザグの領域を含む。ジグザグの領域は、金属で被覆されてもよい。この場合には、金属で被覆したジグザグの領域は、アダプタ整合素子１０３である。本実施形態の一実施では、アダプタ整合素子１０３は、金属で被覆されていないジグザグの領域に挿入される。本実施形態の別の実施では、アダプタ整合素子１０３は、金属で被覆されていないジグザグの領域に挿入される。誘電材料には、セラミック、ナイロン、テフロン（登録商標）、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）、他の熱可塑性プラスチック、または所望の周波数の電磁場を支持するように動作可能な他の誘電材料が含まれるが、それらに限定されない。
[0044]図４は、デュアルバンド同軸導波管２０のための側方給電をもたらす導波管構成アダプタ１０の一実施形態の斜視図である。図５は、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のためのポート７０を用いた図４のデュアルバンド同軸導波管２０のための側方給電をもたらす導波管構成アダプタ１０の斜視図である。デュアルバンド同軸導波管２０は、環状部１２１および穴１２５（本明細書中では「孔１２５」とも呼ばれる）を含む。環状部１２１は、第１の周波数バンドにおける電磁場の伝播を支える。同軸導波管２０の中心導体の穴１２５は、同軸導波管２０の長さにわたって開いており、第２の周波数バンドにおける電磁場の伝播を支える。用語「デュアルバンド同軸導波管２０」および用語「放射素子２０」は、本明細書中では互いに交換可能に使用される。
[0045]導波管構成アダプタ１０は、中央給電ポート７０および導波管構成アダプタ１０が互いを機械的に阻むことなく、デュアルバンド同軸導波管２０の後方給電穴１２５が同時に中央給電ポート７０により給電されるときに、デュアルバンド同軸導波管２０の環状部１２１に側方給電するように構成される。図４に示されるように、垂直導波管１０２の第２の結合ポート１３６は、デュアルバンド同軸導波管２０の環状部１２１に側方給電する。本実施形態の別の実施では、導波管構成アダプタ１０は機能が双方向性であるので、水平導波管１０１の第１の結合ポート１１５は、デュアルバンド同軸導波管２０の環状部１２１に側方給電する。
[0046]（第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための）導波管構成アダプタ１０、（第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための）ポート７０、およびデュアルバンド同軸導波管２０は、デュアルバンドアンテナの要素、またはデュアルバンドアンテナのためのデュアルバンド給電部５０を共に形成する。
[0047]図４に示されるように、垂直導波管１０２は、ｚ軸に平行に延在する短い垂直導波管長さＬＶＷＧ（図１Ａおよび図３Ａ）を有する。本実施形態の一実施では、垂直導波管１０２は、垂直導波管長さＬＶＷＧが減少されて、水平導波管１０１から垂直導波管１０２を通じてデュアルバンド同軸導波管２０の環状部１２１へ第１の周波数で側方給電の電磁場を結合するのに必要な最小垂直導波管長さＬＶＷＧ，ｍｉｎになる。
[0048]本実施形態の一実施では、デュアルバンド同軸導波管２０の中心に結合された電磁場の第２の周波数バンドは、２０〜３０ＧＨｚの範囲内である。本実施形態の別の実施では、デュアルバンド同軸導波管２０の中心に結合された電磁場の第２の周波数バンドは、３２８ＭＨｚ〜２．３ＧＨｚの範囲内である。本実施形態のさらに別の実施では、デュアルバンド同軸導波管２０の側部に結合される電磁場の第１の周波数バンドは、３０ＭＨｚ〜１４４ＭＨｚの範囲内であり、デュアルバンド同軸導波管２０の中心に結合された電磁場の第２の周波数バンドは、３２８ＭＨｚ〜２．３ＧＨｚの範囲内である。本実施形態のさらに別の実施では、デュアルバンド同軸導波管２０のための側方給電は、水平電場を結合し、デュアルバンド同軸導波管２０の軸方向給電は、垂直電場を結合する。
[0049]図６は、それぞれの複数のデュアルバンド同軸導波管２０−１、２０−２、および２０−３に側方給電を行う複数の導波管構成アダプタ１０−１、１０−２、および１０−３の背面図である。図６に示されるように、放射素子２０−１、２０−２、および２０−３は、いくらかの壁の厚さを加えて水平導波管の幅ＡＨと同じくらいの近さで間隔を置いて配置することができる。したがって、導波管構成アダプタ１０は、素子間隔を最小にして、デュアルバンド同軸導波管２０−１、２０−２、および２０−３によって与えられる（または形成される）デュアルバンドアンテナのグレーティングローブを抑制する。この近い間隔は、フェイズドアレイの設計およびサイドローブ低減にも役立つ。放射素子２０−１、２０−２、および２０−３が、全て同時にオンにされる場合、この構成は、フェイズドアレイアンテナである。放射素子２０−１、２０−２、および２０−３が、別個の時間でオンにされる場合、この構成は、マルチビームアンテナである。
[0050]第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための第１の導波管構成アダプタ１０−１、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための（図５に示されるポート７０などの）第１のポート、および第１のデュアルバンド同軸導波管２０−１は、デュアルバンドアンテナの第１のデュアルバンド給電部５０−１（または第１の要素）を共に形成する。
[0051]同様に、第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための第２の導波管構成アダプタ１０−２、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための（図５に示されるポート７０などの）第２のポート、および第２のデュアルバンド同軸導波管２０−２は、デュアルバンドアンテナの第２のデュアルバンド給電部５０−２（または第２の要素）を共に形成する。
[0052]同様に、第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための第３の導波管構成アダプタ１０−３、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための（図５に示されるポート７０などの）第３のポート、および第３のデュアルバンド同軸導波管２０−３は、デュアルバンドアンテナの第３のデュアルバンド給電部５０−３（または第３の要素）を共に形成する。４つ以上のデュアルバンド給電部が、アンテナシステムに使用されてもよい。本実施形態の一実施では、レンズは、デュアルバンドアンテナ６５の出力に結合される。
[0053]図７は、密に間隔を置いて配置される複数のデュアルバンド給電部５０−５、５０−６、および５０−７の上面図である。密に間隔を置いて配置されるデュアルバンド給電部５０−５、５０−６、および５０−７は、切換ビームアレイ７５、デュアルバンドアンテナ７５、またはデュアルバンドアンテナに給電するための給電系７５として働く。切換ビームアレイ７５としての動作時、ただ１つの放射素子２０−５、２０−６、または２０−７が、一度に通電される。
[0054]密に間隔を置いて配置されるデュアルバンド給電部５０−５、５０−６、および５０−７は、面取りした導波管構成アダプタ１０−５、１０−６、および１０−７を含み、この導波管構成アダプタ１０−５、１０−６、および１０−７は、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ〜図３Ｃ、および図４〜図６を参照して上述した導波管構成アダプタ１０として働く。面取りした導波管構成アダプタ１０−５、１０−６、および１０−７は、面取りした水平導波管１０１−５、１０１−６、および１０１−７を含み、この水平導波管１０１−５、１０１−６、および１０１−７は、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ〜図３Ｃ、および図４〜図６を参照して上述した水平導波管１０１として働く。面取りした水平導波管１０１−５、１０１−６、および１０１−７は、第２の直角プリズムと連接した第１の直角プリズムの外形を有し、第１の直角プリズムおよび第２の直角プリズムの角の少なくとも１つは、丸みがあるまたは面取りされている。
[0055]カップリングレンズ１９０は、デュアルバンド同軸導波管２０−５、２０−６、および２０−７の出力端に配置される。切換ビームアレイ７５から放たれるＥＭ波のポインティング角度は、異なる放射素子２０−５、２０−６、または２０−７が選択されると変化する。これらの異なるポインティング角度は、例示的な出口点１９０−１、１９０−２、および１９０−３の相対位置によって示され、この放射は、カップリングレンズ１９０の出口点１９０−１、１９０−２、および１９０−３から出る。
[0056]第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための第１の面取りした導波管構成アダプタ１０−５、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための第１のポート７０−５、および第１のデュアルバンド同軸導波管２０−５は、切換ビームアレイ７５の第１のデュアルバンド給電部５０−５（または第１の要素）を共に形成する。
[0057]同様に、第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための第２の面取りした導波管構成アダプタ１０−６、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための第２のポート７０−６、および第２のデュアルバンド同軸導波管２０−６は、切換ビームアレイの第２のデュアルバンド給電部５０−６（または第２の要素）を共に形成する。
[0058]同様に、第１の周波数バンドまたは第１の偏波のための第３の面取りした導波管構成アダプタ１０−７、第２の周波数バンドまたは第２の偏波のための第３のポート７０−７、および第３のデュアルバンド同軸導波管２０−７は、切換ビームアレイの第３のデュアルバンド給電部５０−７（または第３の要素）を共に形成する。４つ以上のデュアルバンド給電部が、切換ビームアレイに使用されてもよい。
[0059]面取りした導波管構成アダプタ１０−５、１０−６、および１０−７は、それぞれの複数のデュアルバンド同軸導波管２０−５、２０−６、および２０−７に側方給電を行う。面取りした水平導波管１０１−５、１０１−６、１０１−７は、面取りされて、各導波管構成アダプタをその隣り合った導波管構成アダプタに近い角度で位置決めすることを可能にする。それぞれの表面２７０−５、２７０−６、および２７０−７で示される水平導波管１０１−５、１０１−６、１０１−７の面取りによって、切換ビームアレイ７５の角度幅は、放射素子２０−１、２０−２、および２０−３といった素子の個数を増加することによって最大化され、したがってそれによって所与の角度の広がり内に収まるビームの本数を増加させる。
[0060]デュアルバンド給電部５０−５の面取りした導波管構成アダプタ１０−５は、２７０−５で面取りされ、それによってデュアルバンド給電部５０−７は、隣り合ったデュアルバンド給電部５０−５から小さい角度θで配置することができる。同様に、デュアルバンド給電部５０−７の面取りした導波管構成アダプタ１０−７は、２７５−７で面取りされ、それによってデュアルバンド給電部５０−５は、隣り合ったデュアルバンド給電部５０−７から小さい角度θで配置することができる。このようにしてデュアルバンド給電部の導波管構成アダプタ全部が面取りされるとき、導波管構成アダプタを隣り合った面取りした導波管構成アダプタに近い角度で配置することによって、放射素子２０−５、２０−６、または２０−７のきつい角度のクラスタの形成を可能にする。
[0061]本実施形態の一実施では、面取りした水平導波管１０１−５および垂直導波管１０２−５は、機械加工により丸みの付いた角２７５を含む。本実施形態の別の実施では、切換ビームアレイ７５は、デュアルバンド給電部５０−５、５０−６、および５０−７の前にレンズ１９５の代わりに反射器を含む。本実施形態のさらに別の実施では、デュアルバンド給電部５０−５、５０−６、および５０−７の前にレンズ１９５または反射器がない。
[0062]本実施形態の一実施では、アダプタおよび／または放射素子は、場合によって導波管の行程（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｒｕｎｓ）のレーザ溶接のカバーの組み合わせで、機械加工された組立体から作製される。本実施形態の別の実施では、アダプタおよび／または放射素子は、分割されたブロックの構成に機械加工される。本実施形態のさらに別の実施では、アダプタおよび放射素子は、焼き流し鋳造またはろう付け部分組立として製造される。
例示の実施形態
[0063]例１は、第１のＸ−Ｙ面に広がる第１のインタフェースポートおよびＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポートを含む水平導波管であって、第１の結合ポートが、ｙ軸に平行な第１の結合ポート幅を有する、水平導波管と、第２のＸ−Ｙ面に広がる第２のインタフェースポートおよび第３のＸ−Ｙ面に広がる第２の結合ポートを含む垂直導波管であって、第２の結合ポートが、ｘ軸に平行な第２の結合ポート幅を有しており、第２のインタフェースポートが、第１のインタフェースポートに並置される、垂直導波管とを含む導波管構成アダプタであって、電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートで入力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場が、第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートから出力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられ、電場が第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートで入力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートから出力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられる導波管構成アダプタを含む。
[0064]例２は、水平導波管に配置されるアダプタ整合素子をさらに備える例１の導波管構成アダプタを含む。
[0065]例３は、第１の結合ポートが広がるＹ−Ｚ面が第１のＹ−Ｚ面であり、水平導波管が、第１のＹ−Ｚ面に平行な第２のＹ−Ｚ面内にあり、ｘ軸に平行な第１の長さだけ第１のＹ−Ｚ面からずれた第１の対向する平面と、第１のＹ−Ｚ面に平行な第３のＹ−Ｚ面にあり、ｘ軸に平行な第２の長さだけ第１のＹ−Ｚ面からずれた第２の対向する平面とをさらに備える、例１〜例２のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0066]例４は、第２の長さが、第３の長さだけ第１の長さよりも大きく、水平導波管が、ｘ軸に平行な第３の長さの長さ、第１の対向する平面の幅、および第１の対向する平面の高さを有する切り欠き領域によって切り欠かれる、例２の導波管構成アダプタを含む。
[0067]例５は、水平導波管が、第２の直角プリズムと連接した第１の直角プリズムの外形を有し、第１の直角プリズムが、第１の対向する平面を含み、第１の長さに等しい長さを有し、第２の直角プリズムが、第２の対向する平面を含み、第２の長さに等しい長さを有し、第１の直角プリズムおよび第２の直角プリズムが、第１のＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポートを共に形成する開いた面を有し、第１の直角プリズムを越えて延在する第２の直角プリズムの一部が、切り欠き領域に隣接する、例３〜例４のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0068]例６は、第３のＸ−Ｙ面に広がる垂直導波管の第２の結合ポートが、ｚ軸に平行な垂直導波管長さだけ第２のＸ−Ｙ面からずれている、例１〜例５のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0069]例７は、垂直導波管長さが、垂直導波管内を伝播する電磁場を垂直導波管の第２の結合ポートに隣接して位置するデュアルバンド同軸導波管に結合するのに必要な最小の長さである、例６の導波管構成アダプタを含む。
[0070]例８は、水平導波管内の第１の伝播経路に沿って伝播する電磁場が、垂直導波管内の第２の伝播経路に沿って伝播するように向けられ、デュアルバンド同軸導波管が、垂直導波管の第２の結合ポートに隣接して位置するとき、垂直導波管内の第２の伝播経路に沿って伝播する電磁場が、デュアルバンド同軸導波管の環状部に結合される、例１〜例７のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0071]例９は、水平導波管および垂直導波管が、金属または金属で被覆される誘電材料のうちの１つから形成される、例１〜例８のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0072]例１０は、デュアルバンドアンテナの少なくとも一部のためのデュアルバンド給電部であって、第１の周波数バンドにおける電磁場を伝播するための環状部、および第２の周波数バンドにおける電磁場を伝播するための穴を含むデュアルバンド同軸導波管と、デュアルバンド同軸導波管の環状部に側方給電するための導波管構成アダプタと、デュアルバンド同軸導波管の穴に後方給電するための中央給電ポートとを備え、導波管構成アダプタおよび中央給電ポートが、デュアルバンド同軸導波管に同時に給電するように構成されるデュアルバンド給電部を含む。
[0073]例１１は、導波管構成アダプタが、第１のＸ−Ｙ面に広がる第１のインタフェースポートおよびＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポートを含む水平導波管であって、第１の結合ポートが、ｙ軸に平行な第１の結合ポート幅を有する、水平導波管と、第２のＸ−Ｙ面に広がる第２のインタフェースポートおよび第３のＸ−Ｙ面に広がる第２の結合ポートを含む垂直導波管であって、第２の結合ポートが、ｘ軸に平行な第２の結合ポート幅を有しており、第２のインタフェースポートが、第１のインタフェースポートに並置される、垂直導波管とを含み、電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートで入力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場が第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートから出力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられ、電場が第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートで入力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートから出力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられる、例１０のデュアルバンド給電部を含む。
[0074]例１２は、第１の結合ポートが広がるＹ−Ｚ面が第１のＹ−Ｚ面であり、水平導波管が、第１のＹ−Ｚ面に平行な第２のＹ−Ｚ面内にあり、ｘ軸に平行な第１の長さだけ第１のＹ−Ｚ面からずれた第１の対向する平面と、第１のＹ−Ｚ面に平行な第３のＹ−Ｚ面内にあり、ｘ軸に平行な第２の長さだけ第１のＹ−Ｚ面からずれた第２の対向する平面とをさらに備える、例１１のデュアルバンド給電部を含む。
[0075]例１３は、第２の長さが、第３の長さだけ第１の長さよりも大きく、水平導波管が、ｘ軸に平行な第３の長さの長さ、第１の対向する平面の幅、および第１の対向する平面の高さを有する切り欠き領域によって切り欠かれる、例１２のデュアルバンド給電部を含む。
[0076]例１４は、第３のＸ−Ｙ面に広がる垂直導波管の第２の結合ポートは、ｚ軸に平行な垂直導波管長さだけ第２のＸ−Ｙ面からずれている、例１１〜例１３のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0077]例１５は、水平導波管内の第１の伝播経路に沿って伝播する電磁放射が、垂直導波管内の第２の伝播経路に沿って伝播するように曲げられ、垂直導波管内の第２の伝播経路に沿って伝播する電磁放射は、デュアルバンド同軸導波管の環状部に結合される、例１１〜例１４のいずれかの導波管構成アダプタを含む。
[0078]例１６は、デュアルバンドアンテナの少なくとも一部のためのデュアルバンド給電部を含む切換ビームアレイであって、デュアルバンド給電部の少なくとも１つが、第１の周波数バンドにおける電磁場を伝播するための環状部、および第２の周波数バンドにおける電磁場を伝播するための穴を含むデュアルバンド同軸導波管と、デュアルバンド同軸導波管の環状部に側方給電するための面取りした導波管構成アダプタと、デュアルバンド同軸導波管の穴に後方給電するための中央給電ポートとを備え、面取りした導波管構成アダプタおよび中央給電ポートが、デュアルバンド同軸導波管に同時に給電するように構成され、面取りした導波管構成アダプタが、面取りした導波管構成アダプタをその隣り合った導波管構成アダプタに近い角度で位置決めすることを可能にする、切換ビームアレイを含む。
[0079]例１７は、デュアルバンド給電部の少なくとも１つの面取りした導波管構成アダプタが、第１のＸ−Ｙ面に広がる第１のインタフェースポートおよびＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポートを含む面取りした水平導波管であって、第１の結合ポートが、ｙ軸に平行な第１の結合ポート幅を有する水平導波管と、第２のＸ−Ｙ面に広がる第２のインタフェースポートおよび第３のＸ−Ｙ面に広がる第２の結合ポートを含む垂直導波管であって、第２の結合ポートが、ｘ軸に平行な第２の結合ポート幅を有しており、第２のインタフェースポートが、第１のインタフェースポートに並置される、垂直導波管とを含み、電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートで入力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場が第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートから出力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられ、電場が第２の結合ポートの平面内の第２の結合ポートで入力されると共に、第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、電場が第１の結合ポートの平面内の第１の結合ポートから出力されると共に、第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられる、例１６の切換ビームアレイを含む。
[0080]例１８は、第１の結合ポートが広がるＹ−Ｚ面が第１のＹ−Ｚ面であり、面取りした水平導波管が、第１のＹ−Ｚ面に平行な第２のＹ−Ｚ面内にあり、ｘ軸に平行な第１の長さだけ第１のＹ−Ｚ面からずれた第１の対向する平面と、第１のＹ−Ｚ面に平行な第３のＹ−Ｚ面内にあり、ｘ軸に平行な第２の長さだけ第１のＹ−Ｚ面からずれた第２の対向する平面とをさらに備える、例１７の切換ビームアレイを含む。
[0081]例１９は、第２の長さが、第３の長さだけ第１の長さよりも大きく、面取りした水平導波管が、ｘ軸に平行な第３の長さの長さ、第１の対向する平面の幅、および第１の対向する平面の高さを有する切り欠き領域によって切り欠かれる、例１８の切換ビームアレイを含む。
[0082]例２０は、垂直導波管長さが、垂直導波管内を伝播する電磁場を垂直導波管の第２の結合ポートに隣接して位置するデュアルバンド同軸導波管の環状部に結合するのに必要な最小の長さである、例１７〜例１９のいずれかの切換ビームアレイを含む。
[0083]特定の実施形態を本明細書に例示および説明してきたが、同じ目的を実現すると考えられる任意の構成が、図示した特定の実施形態の代わりにされてもよいことが当業者によって理解されよう。本出願は、本発明の任意の適応形態または変形形態を包含することが意図される。したがって、本発明は、特許請求の範囲およびその均等物によってのみ限定されることを意図することが明らかである。

Claims (3)

  1. 第１のＸ−Ｙ面に広がる第１のインタフェースポート（１１８）およびＹ−Ｚ面に広がる第１の結合ポート（１１５）を含む水平導波管（１０１）であって、前記第１の結合ポート（１１５）が、ｙ軸に平行な第１の結合ポート幅（ＡＨ）を有する、水平導波管（１０１）と、
    第２のＸ−Ｙ面に広がる第２のインタフェースポート１３５および第３のＸ−Ｙ面に広がる第２の結合ポート（１３６）を含む垂直導波管（１０２）であって、前記第２の結合ポート（１３６）が、ｘ軸に平行な第２の結合ポート幅（ＡＶ）を有しており、前記第２のインタフェースポート１３５が、前記第１のインタフェースポート（１１８）に並置され、前記第３のＸ−Ｙ面に広がる前記垂直導波管（１０２）の前記第２の結合ポート（１３６）が、ｚ軸に平行な垂直導波管長さ（ＬＶＷＧ）によって前記第２のＸ−Ｙ面からずらされる、垂直導波管（１０２）と、
    前記水平導波管１０１に配置されるアダプタ整合素子（１０３）と
    を含む導波管構成アダプタ（１０）であって、
    電場が前記第１の結合ポート（１１５）の平面内の前記第１の結合ポート（１１５）で入力されると共に、前記第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、前記電場が、第２の結合ポート（１３６）の平面内の前記第２の結合ポート（１３６）から出力されると共に、前記第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられ、
    電場が前記第２の結合ポート（１３６）の前記平面内の前記第２の結合ポート（１３６）で入力されると共に、前記第２の結合ポート幅に垂直に方向付けられるとき、前記電場が、第１の結合ポート（１１５）の前記平面内の前記第１の結合ポート（１１５）から出力されると共に、前記第１の結合ポート幅に垂直に方向付けられる導波管構成アダプタ（１０）。
  2. 前記第１の結合ポート（１１５）が広がる前記Ｙ−Ｚ面が、第１のＹ−Ｚ面であり、前記水平導波管（１０１）が、
    前記第１のＹ−Ｚ面に平行な第２のＹ−Ｚ面内にあり、前記ｘ軸に平行な第１の長さ（Ｌ１）だけ前記第１のＹ−Ｚ面からずらされた第１の対向する平面（１１６）と、
    前記第１のＹ−Ｚ面に平行な第３のＹ−Ｚ面内にあり、前記ｘ軸に平行な第２の長さ（Ｌ２）だけ前記第１のＹ−Ｚ面からずらされた第２の対向する平面（１１７）と、をさらに含み、
    前記第２の長さが、第３の長さ（Ｌ３）だけ前記第１の長さ（Ｌ１）よりも大きく、前記水平導波管（１０１）が、前記ｘ軸に平行な前記第３の長さ（Ｌ３）の長さ、前記第１の対向する平面１１６の幅（ＣＨ）、および前記第１の対向する平面（１１６）の高さ（ＢＨ）を有する切り欠き領域（１０７）によって切り欠かれる、請求項１に記載の導波管構成アダプタ（１０）。
  3. デュアルバンドアンテナ（６５）の少なくとも一部のためのデュアルバンド給電部（５０）であって、
    第１の周波数バンドにおける電磁場を伝播するための環状部（１２１）、および
    第２の周波数バンドにおける電磁場を伝播するための穴（１２５）
    を含むデュアルバンド同軸導波管（２０）と、
    前記デュアルバンド同軸導波管２０の前記環状部（１２１）に側方給電するための請求項１に記載の前記導波管構成アダプタ（１０）と、
    前記デュアルバンド同軸導波管２０の前記穴（１２５）に後方給電するための中央給電ポート７０と、
    を含み、
    前記導波管構成アダプタ（１０）および前記中央給電ポート７０が、前記デュアルバンド同軸導波管２０に同時に給電するように構成される、デュアルバンド給電部（５０）。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9203128B2 (en) 2012-10-16 2015-12-01 Honeywell International Inc. Compact twist for connecting orthogonal waveguides
EP2943992A1 (en) * 2013-11-19 2015-11-18 CommScope Technologies LLC Modular feed assembly
US10027011B2 (en) 2014-09-09 2018-07-17 Mitsubishi Electric Corporation Waveguide device
US10056698B2 (en) 2014-10-20 2018-08-21 Honeywell International Inc. Multiple beam antenna systems with embedded active transmit and receive RF modules
US10444055B2 (en) 2015-09-11 2019-10-15 Honeywell International Inc. Apparatus and method to detect liquid material at the end of the waveguide in a guided wave radar system
CN108352591A (zh) 2015-09-25 2018-07-31 瑞典爱立信有限公司 射频可切换波导
US10276944B1 (en) * 2015-12-22 2019-04-30 Waymo Llc 3D folded compact beam forming network using short wall couplers for automotive radars
US9972893B2 (en) 2015-12-29 2018-05-15 Commscope Technologies Llc Duplexed phased array antennas
US10634542B2 (en) 2016-06-22 2020-04-28 Honeywell International Inc. Adaptive sync control in radar level sensors
WO2018057824A1 (en) * 2016-09-23 2018-03-29 Commscope Technologies Llc Dual-band parabolic reflector microwave antenna systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05243814A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Nec Corp １次放射給電部
US6756861B2 (en) * 2000-07-01 2004-06-29 Marconi Communications Gmbh Junction for orthogonally oriented waveguides
WO2005099026A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. 導波管コーナおよび無線装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2729794A (en) * 1950-10-20 1956-01-03 Sperry Rand Corp High frequency apparatus
US2860309A (en) * 1953-11-17 1958-11-11 Gen Precision Lab Inc Broadband waveguide junction
GB1090790A (en) 1966-05-27 1967-11-15 Standard Telephones Cables Ltd Waveguide junction
US3922621A (en) 1974-06-03 1975-11-25 Communications Satellite Corp 6-Port directional orthogonal mode transducer having corrugated waveguide coupling for transmit/receive isolation
US4236161A (en) 1978-09-18 1980-11-25 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Array feed for offset satellite antenna
US4415901A (en) 1981-09-21 1983-11-15 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Low power beam switchable antenna arrangement
GB2274549B (en) 1992-12-04 1997-01-22 Sg Microwaves Inc Waveguide rotary joint
JP3211617B2 (ja) * 1995-04-11 2001-09-25 松下電器産業株式会社 直交偏波分波器とその製造方法
US6225875B1 (en) 1998-10-06 2001-05-01 Hughes Electronics Corporation Dual sidewall coupled orthomode transducer having septum offset from the transducer axis
US6724277B2 (en) 2001-01-24 2004-04-20 Raytheon Company Radio frequency antenna feed structures having a coaxial waveguide and asymmetric septum
EP1296404A1 (en) * 2001-09-19 2003-03-26 Marconi Communications GmbH Waveguide twist with orthogonal rotation of both direction and polarisation
JP3884725B2 (ja) 2003-06-03 2007-02-21 三菱電機株式会社 導波管装置
US7656359B2 (en) 2006-05-24 2010-02-02 Wavebender, Inc. Apparatus and method for antenna RF feed
FR2904478B1 (fr) 2006-07-28 2010-04-23 Cit Alcatel Dispositif de transduction orthomode a compacite optimisee dans le plan de maille, pour une antenne
ATE542260T1 (de) 2009-02-02 2012-02-15 Centre Nat Etd Spatiales Orthomoduswandler für einen wellenleiter
US9203128B2 (en) 2012-10-16 2015-12-01 Honeywell International Inc. Compact twist for connecting orthogonal waveguides

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05243814A (ja) * 1992-02-28 1993-09-21 Nec Corp １次放射給電部
US6756861B2 (en) * 2000-07-01 2004-06-29 Marconi Communications Gmbh Junction for orthogonally oriented waveguides
WO2005099026A1 (ja) * 2004-03-30 2005-10-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. 導波管コーナおよび無線装置

Also Published As

Publication number Publication date
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US9105952B2 (en) 2015-08-11
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