JP2018191328A - 強化接続されたタイルドアレイアンテナ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】アンテナデバイスは、第1の表面を含む第1の導電性延長本体構造と、第1の表面からオフセットされた第2の表面の面に実質的に配置された一連の離間された導電性パッチと、導電性パッチの離間されたアレイに容量結合された一連の導電性給電体相互接続とを含む。導電性給電体相互接続は、相補的直列インダクタンスを容量結合に提供して、それによって導電性給電体と導電性パッチとのインピーダンス整合を改善するようにプロファイルされている。
【選択図】図31
Description
理論によって縛られることを望まないが、第1の実施形態は、いくつかの有利なインピーダンス特性を持つとみなされる。これらは強化されたタイルドアレイの近似等価回路表現を考察することによって強調されることが可能である。
ZA=(Z0/2)x(1-exp(-j2kd))
以下の説明および図は、実施形態の構造および機能を当業者が理解する手助けをするために参照番号を利用している。同じ参照番号が異なる実施形態に使用されて同じまたは同様の機能および/または構造を持つ特徴を表す。
2 パラボラディッシュ
3 焦点、送信機/受信機
10 模式図
11 正方形例
30 給電導体
31 グラウンド面
32 穴
40 回路構成
42 増幅器
43 差動電圧例
51 外側バラン
61 中央部分
62、63、64、65 一連の外側バラン
72 給電導体
73 パッチ
101 給電導体
102 パッチ
110、111 初期曲線
112、113 第2の一連の曲線
114、115 第3の一連の曲線
200 平面自己補対アレイアンテナ
201 入射平面波
202 送信平面波
203 完全な導体例
204 電源供給領域
210 補対アレイおよび相補的電磁界の構成
220 自己補対アレイの等価回路表現
230 自己補対アレイの近似等価回路
240 回路
250 スミスチャート
251 アンテナインピーダンス
260 改良インピーダンス
271 実効アンテナインピーダンスZAA
272 実効アンテナインピーダンスZBB
281 実効アンテナインピーダンスZB
282 インピーダンスZBB
301、302 一連のスロット
310 代替の給電路およびパッチの配置
311 一連のタブ例
312 一連の給電体例
313 パッチ
Claims (29)
- 第1の表面を含む第1の導電性延長本体構造と、
前記第1の表面からオフセットされた第2の表面の面に実質的に配置された一連の離間された導電性パッチと、
前記導電性パッチの離間されたアレイに容量結合された一連の導電性給電体相互接続とを含むアンテナデバイスであって、
前記導電性給電体相互接続は、相補的直列インダクタンスを前記容量結合に提供して、それによって前記導電性給電体および導電性パッチのインピーダンス整合を改善するようにプロファイルされるアンテナデバイス。 - 所定の周波数レンジにわたって動作し、前記導電性給電体および導電性パッチの相互接続のリアクタンスが低動作周波数において負であり、高動作周波数において正であり、中間周波数においてゼロである請求項1に記載のアンテナデバイス。
- 前記第1の導電性延長本体構造は一連の開口を含み、前記導電性給電体相互接続は前記開口を介して給電される請求項1および2のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性給電体相互接続は対応する導電性パッチに直交偏波の方法で給電するために2組の直交偏波に配置される請求項1から3のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 直交偏波からの給電体は前記パッチに結合されたとき離間される請求項4に記載のアンテナデバイス。
- 各組の給電体は第1のグリッドが実質的にグリッドの半分の周期だけ第2のグリッドに対してオフセットされる前記第1および前記第2のグリッドを形成する請求項5に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性給電体相互接続は任意の隣接する導電性パッチの表面に実質的に平行の伸長部分を含む請求項1から6のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記伸長部分は実質的に前記導電性パッチの面と同じ面にある請求項7に記載のアンテナデバイス。
- 前記伸長部分は前記導電性パッチと重なり合ってそれとの制御された容量結合をもたらす容量性プレート部分を含む請求項1から8のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記容量性プレート部分は導電性給電体の末端部分を備える請求項8に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性給電体相互接続は、前記第1の導電性延長本体に隣接する遮蔽によって取り囲まれ、前記遮蔽は前記第1の表面と前記導電性パッチとの間の前記囲まれた導電性給電体相互接続の共通モードの電流を低減し、または差動モードの電流を高める請求項10に記載のアンテナデバイス。
- 前記遮蔽は前記第1の導電性延長本体に導電的に相互接続される請求項11に記載のアンテナデバイス。
- 導電性パッチは規則的なアレイで配置される請求項1から12のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記第1の表面は薄いシートの一方の側を形成する請求項1に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性パッチおよび前記導電性給電体相互接続は小さな非導電性ギャップによって分離されている請求項1に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性パッチは丸みを帯びたコーナーを持つ全体的に四角の形態である請求項1から15のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性給電体は前記導電性パッチの前記コーナーにおいて前記導電性パッチとの最も密な電磁結合を形成する請求項1から16のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記導電性給電体は前記導電性パッチを取り囲み、伸長が対応する導電性パッチの中心へ放射状方向にある全体的に伸長形態である請求項1から17のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 前記給電導体の有効長は前記第1の導電性延長本体構造に隣接する領域において前記第1の導電性延長本体構造に相互接続された導電性ユニットによって短縮される請求項1から18のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- 全体的に箱状形態の前記導電性ユニットは前記対の間のその一方の表面にスロットを有する請求項19に記載のアンテナデバイス。
- 前記第1の導電性延長本体構造はその表面に一連のスロットを含む請求項1から20のいずれか一項に記載のアンテナデバイス。
- アンテナアレイデバイスを設計する方法であって、前記デバイスは第1の表面を含む第1の導電性延長本体構造と、前記第1の表面からオフセットされた第2の表面に実質的に配置された一連の離間された導電性パッチと、前記離間された導電性パッチのアレイに電磁結合された一連の導電性給電体相互接続とを含む方法であって、
(a)前記アンテナアレイデバイスが前記第1の表面と前記第2の表面との間の距離が波長の1/4である周波数より高い周波数で動作されるときチェッカーボードまたは自己補対アレイに比較して前記導電性パッチのインダクタンスを増大させる導電性パッチパターンを提供するステップを含む方法。 - 前記導電性パッチのインダクタンスはチェッカーボードまたは自己補対パターンに対してパッチの大きさが低減することにより増大する請求項22に記載の方法。
- 前記導電性パッチのインダクタンスは前記第2の表面においてより小さな導電性パッチおよび一連の伸長された導電性給電体相互接続の利用により増大する請求項23に記載の方法。
- (b)前記第1の表面と前記第2の表面との間の1/4の波長の距離より大きい波長に等価の周波数より低い周波数において動作されたとき前記アンテナアレイデバイスの容量を増大させるステップ
をさらに含む請求項22から24のいずれか一項に記載の方法。 - 前記容量は所定の導電性パッチと対応する導電性給電体相互接続との間の容量性デバイスの相互接続によって増大する請求項25に記載の方法。
- アンテナアレイデバイスにおける共通モードの電流の量を抑制する方法であって、前記デバイスは第1の表面を含む第1の導電性本体構造と、前記第1の表面からオフセットされた第2の表面に実質的に配置された一連の離間された導電性パッチと、前記離間された導電性パッチのアレイに電磁結合された一連の導電性給電体相互接続とを含む方法であって、
前記第1の導電性本体構造シートの近傍で前記導電性給電体相互接続を遮蔽することによって前記共通モードの電流を抑制するステップを含む方法。 - 前記遮蔽するステップは前記第1の導電性本体構造に導電的に相互接続された導電性遮蔽を含む請求項27に記載の方法。
- 前記導電性給電体相互接続は電圧差動モードで駆動される請求項22から28のいずれか一項に記載の方法。
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