JP2018174517A - 球面収差の低減を通して実現される球面誘電体レンズのサイドローブの抑制 - Google Patents
球面収差の低減を通して実現される球面誘電体レンズのサイドローブの抑制 Download PDFInfo
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Abstract
Description
によって得られる伝達係数
として知られ、
反射係数
は以下の式:
によって得られ、上記式において
は以下の式:
によって得られる媒体の特性に基づく波動インピーダンスである。
の関係にあり、上記式において
及び
が成り立つ。界面での全反射に対しては、
の結果、
となり、反射がない場合は、
及び
となる。反射量を低く維持するために、平面界面に起因して、領域間の波動インピーダンスの差を小さく保たなければならない。
θi=θr
n1sin(θ1)=n2sin(θ2)
上記式において、θ1=θi及びθ2=θRである。
上記式においても、n1とn2は屈折率である。
から
にわたる勾配領域を有する構造が追加される。この構造により、2つの領域間で波動インピーダンスが徐々に変化する。
と
の領域間に円錐領域を取り込むことにより、勾配効果をもたらす幾何学的形状ができる。
が成り立つ。fcutoffの各選択に対し、独特の幾何学的形状のプラグができる。
構造の上部にアンテナを連結することであって、構造は高周波(RF)放射線吸収層によって覆われ、構造は、構造の全ての反射面が着信RF信号に対して直角になるような形状を有する、連結することと、
着信RF信号を構造の方へ方向付けすることであって、好ましくない直接又は反射RF信号は、RF放射線吸収層によって吸収されるか、あるいはRF信号の供給源へ戻るように偏向され、これにより、好ましくないRF信号と、アンテナ向けの好ましいRF信号との干渉が回避される、方向付けすることと
を含む方法。
RF源とRFアンテナからの出口点との間に画定された光路内で、RFエネルギーを伝達させるように構成されたRF源と、
光路内のRF源の後にあるプラグであって、RFエネルギーに対する光学活性材料を含み、異なる形状の3つの区分を有するプラグと、
光路内のプラグの後にある球面レンズと
を含むRFアンテナ。
第1の区分の第1の頂点と第1の底面との間の第1の高さを有する円錐形であり、第1の底面は第1の半径を有する、第1の区分と、
第1の端部と第2の端部とを有する円柱形であり、第2の区分の第2の半径は第1の半径とおおよそ等しく、第1の端部は第1の底面と直接接触している、第2の区分と、
第3の区分の第2の頂点と第3の底面との間の第2の高さを有する円錐形であり、第3の底面の第3の半径は第1の半径とおおよそ等しく、第2の高さは第1の高さを下回り、第2の区分の第2の端部は第3の区分の第3の底面と直接接触している、第3の区分と
を備える、条項4に記載のRFアンテナ。
第1の高さは、プラグの第1の区分の角度が、RFエネルギーを第1の区分の外面から離れるように反射させるが、第1の区分の中へ屈折するRFエネルギーの第1の部分の内部反射も起こすような角度となるように選択され、
RFエネルギーの第1の部分の内部反射は第2の区分内で起こるが、第2の区分を通って屈折するRFエネルギーの第2の部分は第2の区分から離れるように方向づけされ、
第2の高さは、第3の区分を通って球面レンズ上に伝達されるRFエネルギーの第3の部分の焦点が合うように選択される、条項5に記載のRFアンテナ。
第2の区分の長さは約0.002635メートルであり、
第2の高さは約0.0008783メートルであり、
第1の半径は約0.00251メートルであり、
RFエネルギーの中心周波数は約40ギガヘルツであり、
RFエネルギーのカットオフ周波数は約35ギガヘルツである、
条項6に記載のRFアンテナ。
を更に備える、条項4に記載のRFアンテナ。
RF源とRFアンテナからの出口点との間に画定された光路内で、RFエネルギーを伝達させるように構成されたRF源と、
光路内のRF源の後にあるプラグであって、RFエネルギーに対する光学活性材料を含み、異なる誘電率を有する異なる材料の3つの区分を有するプラグと、
光路内のプラグの後にある球面レンズと
を含むRFアンテナ。
RFエネルギーに対して第1の屈折率を有する第1の材料を含む第1の区分と、
RFエネルギーに対して第1の屈折率よりも大きい第2の屈折率を有する第2の材料を含む第2の区分と、
RFエネルギーに対して第2の屈折率よりも大きい第3の屈折率を有する第3の材料を含む第3の区分と
を備える、条項16に記載のRFアンテナ。
Claims (15)
- アンテナのマルチパス(レイリーフェージング効果)を軽減する方法(1700)であって、
構造の上部にアンテナを連結することであって、前記構造は、高周波(RF)放射線吸収層によって覆われ、前記構造の全ての反射面が着信RF信号に対して直角になるような形状を有する、連結すること(1702)と、
前記着信RF信号を前記構造の方へ方向付けすることであって、好ましくない直接又は反射RF信号は、前記RF放射線吸収層によって吸収されるか、あるいは前記RF信号の供給源へ戻るように偏向され、これにより、前記好ましくないRF信号と、前記アンテナ向けの好ましいRF信号との干渉が回避される、方向づけすること(1704)と
を含む方法(1700)。 - 前記形状は球又は半球を含み、前記アンテナは前記構造の凸状外面に連結される、請求項1に記載の方法(1700)。
- 前記RF放射線吸収層は、炭素材料;カーボンブラック混合獣毛コーティングマット;金属、及び固形アルミニウム金属粒子、酸化鉄、及び粉末状の鉄を含む金属粒子;ラテックス、ポリマーブレンド、又は繊維を含む別の物質とポリピロールとの組み合わせ;ポリアニリンを含む伝導ポリマー;及びそれらの組み合わせからなる群から選択される材料である、請求項1又は2に記載の方法(1700)。
- 球面収差によって生じるRFのサイドローブを低減させるように構成された高周波(RF)アンテナ(1800)であって、
RF源(1802)と前記RFアンテナ(1800)からの出口点(1806)との間に画定された光路内で、RFエネルギー(1804)を伝達させるように構成されたRF源(1802)と、
前記光路内の前記RF源(1802)の後にあるプラグ(1808)であって、RFエネルギー(1804)に対する光学活性材料を含み、第1の区分(1810)、第2の区分(1812)及び第3の区分(1814)を有し、前記3つの区分(1810、1812、1814)の各々は異なる形状を有する、プラグ(1808)と、
前記光路内の前記プラグ(1808)の後にある球面レンズ(1816)と
を含むRFアンテナ(1800)。 - 前記第1の区分(1810)は、前記第1の区分(1810)の第1の頂点と第1の底面との間の第1の高さを有する円錐形であり、前記第1の底面は第1の半径を有し、
前記第2の区分(1812)は、第1の端部と第2の端部とを有する円柱形であり、前記第2の区分(1812)の第2の半径は前記第1の半径とおおよそ等しく、前記第1の端部は前記第1の底面と直接接触しており、
前記第3の区分(1814)は、第2の頂点と前記第3の区分(1814)の第3の底面との間の第2の高さを有する円錐形であり、前記第3の底面の第3の半径は前記第1の半径とおおよそ等しく、前記第2の高さは前記第1の高さを下回り、前記第2の区分(1812)の前記第2の端部は前記第3の区分(1814)の前記第3の底面と直接接触している、請求項4に記載のRFアンテナ(1800)。 - 前記第1の頂点の方へ方向づけされたRFエネルギー(1804)に対し、
前記第1の高さは、前記プラグ(1808)の前記第1の区分(1810)の角度が、前記RFエネルギー(1804)を前記第1の区分(1810)の外面から離れるように反射させるが、前記第1の区分(1810)の中へ屈折する前記RFエネルギー(1804)の第1の部分の内部反射も起こすような角度となるように選択され、
前記RFエネルギー(1804)の前記第1の部分の内部反射は前記第2の区分(1812)内で起こるが、前記第2の区分(1812)を通って屈折する前記RFエネルギー(1804)の第2の部分は前記第2の区分(1812)から離れるように方向づけされ、
前記第2の高さは、前記第3の区分(1814)を通って前記球面レンズ(1816)上に伝達される前記RFエネルギー(1804)の第3の部分の焦点が合うように選択される、請求項5に記載のRFアンテナ(1800)。 - 前記第2の区分(1812)の前記第1の端部と前記球面レンズ(1816)の中心との間の距離は前記球面レンズ(1816)の焦点距離である、請求項5又は6に記載のRFアンテナ(1800)。
- 前記第1の高さは約0.01054メートルであり、
前記第2の区分(1812)の長さは約0.002635メートルであり、
前記第2の高さは約0.0008783メートルであり、
前記第1の半径は約0.00251メートルであり、
前記RFエネルギー(1804)の中心周波数は約40ギガヘルツであり、
前記RFエネルギー(1804)のカットオフ周波数は約35ギガヘルツである、
請求項5から7のいずれか一項に記載のRFアンテナ(1800)。 - 前記光路内の前記RF源(1802)の後にあるが前記プラグ(1808)の前にあるRF導波管
を更に備える、請求項4から8のいずれか一項に記載のRFアンテナ(1800)。 - 前記プラグ(1808)は、約4.4の比誘電率を有する押し出し可能なプラスチックを含む、請求項4から9のいずれか一項に記載のRFアンテナ(1800)。
- 光学活性は、閾値レベルで前記RFエネルギー(1804)を反射及び屈折させることができる物質として定義される、請求項4から10のいずれか一項に記載のRFアンテナ(1800)。
- 球面収差によって生じるRFのサイドローブを低減させるように構成された高周波(RF)アンテナ(1900)であって、
RF源(1902)と前記RFアンテナ(1900)からの出口点(1906)との間に画定された光路内で、RFエネルギー(1904)を伝達させるように構成されたRF源(1902)と、
前記光路内の前記RF源(1902)の後にあるプラグ(1908)であって、前記RFエネルギー(1904)に対する光学活性材料を含み、第1の区分(1910)、第2の区分(1912)及び第3の区分(1914)を有し、前記3つの区分(1910、1912、1914)は異なる誘電率を有する異なる材料でできている、プラグ(1908)と、
前記光路内の前記プラグ(1908)の後にある球面レンズ(1916)と
を備えるRFアンテナ(1900)。 - 前記第1の区分(1910)は、前記RFエネルギー(1904)に対して第1の屈折率を有する第1の材料を含み、
前記第2の区分(1912)は、前記RFエネルギー(1904)に対して前記第1の屈折率よりも大きい第2の屈折率を有する第2の材料を含み、
前記第3の区分(1914)は、前記RFエネルギー(1904)に対して前記第2の屈折率よりも大きい第3の屈折率を有する第3の材料を含む、請求項12に記載のRFアンテナ(1900)。 - 前記第1の材料、前記第2の材料、及び前記第3の材料のうちの少なくとも2つは異なる誘電率を有する、請求項13に記載のRFアンテナ(1900)。
- 前記第1の材料、前記第2の材料、及び前記第3の材料のうちの少なくとも2つの間に誘電率の勾配が配置される、請求項14に記載のRFアンテナ(1900)。
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