JP3467038B2 - 電磁力分配システム - Google Patents

電磁力分配システム

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JP3467038B2
JP3467038B2 JP50264694A JP50264694A JP3467038B2 JP 3467038 B2 JP3467038 B2 JP 3467038B2 JP 50264694 A JP50264694 A JP 50264694A JP 50264694 A JP50264694 A JP 50264694A JP 3467038 B2 JP3467038 B2 JP 3467038B2
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Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、アレイアンテナの放射体などの電力使用装
置のアレイへの電力源からの電磁力（electromagnetic
power）の分配や供給に関し、特に、アンテナの放射体
の面に垂直な面においてアレイアンテナからの放射ビー
ムを操りながらも給電アセンブリによって隣接する放射
体に供給される信号に異なる移相及び振幅を与える一定
周波数または周波数帯域でのマイクロ波カップラ行列か
らなるプレーナシステムによる電力の供給に関する。
２次元アレイアンテナは、互いに直交するＸ軸、Ｙ
軸、Ｚ軸を有するXYZ座標系において説明され、放射体
がＹ方向の列及びＸ方向の行に配列されている。通常、
アンテナは、各放射体によって放射される信号の振幅及
び位相を制御する制御回路を備えて構成されている。こ
の制御回路は、例えば電子制御移相器と電子制御減衰器
または増幅器を含んでいる。制御回路は、Ｚ方向に、す
なわち放射体及びアンテナの放射開口の面と垂直に延在
する。過剰な格子ローブの無いビームパターンを確実に
形成するために、放射体の中心間隙と対応する制御回路
間の間隙とは、放射体にて放射される電磁気放射の１の
自由空間波長よりも短く、例えばアンテナに対して静止
している放射ビームの波長の0.9倍以下である。しかし
ながら、アンテナに対してビームの走査をなすアンテナ
にとって、間隙は、通常走査すべきビームの座標軸に沿
う１波長未満であり、かかる波長の２分の１以上となっ
ている。
上記制御回路は、アンテナ、特に１軸または２軸に沿
う走査能力を有するアンテナへの使用において重量及び
寸法が過剰となることが問題となっている。静止ビー
ム、またはＸ軸、またはＹ軸方向の一方のみに操作され
るビームのみを供給するアレイアンテナに対し、放射体
給電システムのプレーナ構造は、アンテナの寸法と重量
との両方の軽減には好ましい。プレーナ給電システム
は、並行に配置された１組の並列導波路として組み立て
られ、アンテナの放射体として機能する導波路の壁面に
沿って配置された１組の放射スロットを有する。ビーム
操作は、放射の周波数を変えることによって行うことが
でき、これは導波路と平行な方向へのビームのスイープ
になる。このような給電システムは、周波数とビームの
指向性との間に特定の関係を呈し、ビームの指向性が周
波数とは無関係である通常の状態では使用することがで
きない。また、上記給電システムは、放射体の隣接する
もの同士の間で信号の移相及び振幅の値を別々に調節す
る能力に欠けることが問題となっている。位相及び振幅
を調整する能力は、所望のビームプロファイルの発現に
は大切である。ストリップラインやマイクロストリップ
での電力分配器の寸法は上述の自由空間波長の２分の１
よりも小さいので、ストリップラインやマイクロストリ
ップ給電構造体は、プレーナ給電システムにおいて有効
であることが判っている。しかしながら、既存のストリ
ップラインやマイクロストリップ給電構造体では、隣接
する放射体の信号への位相及び振幅を調整する能力と結
び付けて、所望のビームの形成、走査、さらに放射体の
レイアウトをも行うことができない。
発明の概要 上記問題点は解決され、アレイアンテナの放射体など
の１組の装置間に電磁力を分配するストリップラインま
たはマイクロストリップ給電システムにより、さらなる
効果が現れる。本発明によれば、給電システムは、列状
に配列されたマイクロ波カップラのアセンブリを有し、
かかるアセンブリは並行に配列されて、アレイアンテナ
の放射体の２次元アレイに相当するカップラの２次元ア
レイを形成する。本発明の以下の記載において、本発明
の説明に好都合な電磁気信号の送信が参照される。しか
しながら、本発明は電磁気信号の受信にも等しく適用で
き、本発明の装置は電磁力の送信及び受信の両方にて作
動することに留意すべきである。
本発明の効果は、行列状に配列された放射体を有する
２次元アレイアンテナに給電し、ビーム操作が１方向、
すなわち列と垂直な行方向のみに行われる本発明の使用
を参照すると、良く判る。カップラの各アセンブリにお
いて、異なる形態のカップラが、放射体の各列において
対応する放射体の放射に振幅テーパと位相テーパとの両
方を供給するために用いられている。カップラは、移相
特性や電力カップリング比において異なる。本発明を実
行時に使用される周知のカップラとして、本発明の好ま
しい実施例は、例えばウイルキンソン（Wilkinson）カ
ップラ、ハイブリッドカップラ、バックワードウェーブ
（backward wave）カップラを使用する。カップラのさ
らなる例として、ランゲ（Lange）カップラ及びラット
レース（rat−race）カップラが用いられる。アンテナ
からの電磁気信号の送信中、各カップラは電力分配器と
して使用される。アンテナによる電磁気信号の受信中、
各カップラは電力合成器として使用される。カップラ
は、電力の送信を説明する特性を有する。ウイルキンソ
ンカップラは、２つの出力端子に入力電力を分配し、ほ
ぼ同位相でありながらも２〜4dB（デシベル）の比で電
力分配をなす。ハイブリッドカップラは、２つの出力端
子に入力電力を分配し、ほぼ90度の位相差を有しながら
も２〜10dBの比で電力分配をなす。バックワードウェー
ブカップラは、２つの出力端子に入力電力を分配し、ほ
ぼ90度の位相差を有しながらも10〜30dBの比で電力分配
をなす。
カップラのアセンブリは、１のカップラの出力信号を
第１の出力端子を介して直列接続されたカップラの次の
カップラに送り、残りの電力を第２の出力端子を介して
アンテナの放射体に送ることによって構成される。この
ようにして、列の放射体の各放射体は、カップラの細長
い列状のアセンブリのカップラの対応するものによって
給電される。例えば、単一のカップラアセンブリにおい
て、直列接続された２つのウイルキンソンカップラが、
２つの放射体に同振幅及び同位相の信号を供給するため
に用いられる。第２の直列接続された２つのウイルキン
ソンカップラが、同じ列の放射体の別の２つの放射体に
同振幅及び同位相の信号を供給するために用いられる。
直列接続された２つのカップラは、直列に接続されたハ
イブリッドカップラを介して給電されて、ウイルキンソ
ンカップラから同じ電力を受け取る全部で４つの放射体
に給電する。１つまたは複数のハイブリッドカップラ
が、列のさらなる放射体に給電するために用いられる。
本発明の好ましい実施例において、給電アセンブリ
は、スロット放射体の横方向に延在するプローブによっ
て給電されるスロット放射体のアレイとともに使用され
る。ハイブリッドカップラにて導入される180度の移相
は、アンテナの放射体と接続する伝送ラインセクション
の給電方向を反転させることによってキャンセルされ
る。このように、カップラアセンブリのカップラは、直
線に沿って配向させることができる。カップラアセンブ
リのカップラのこの構成によって、アンテナ放射体の通
常の間隙と整合する間隙にて並行にカップラアセンブリ
を配置することができる。この間隙は、１の自由空間波
長よりも小さく、しかし自由空間波長の２分の１以上で
ある。故にカップラ列と垂直な方向にビームを操ること
ができる。しかしながら、本発明の概念では、必要に応
じて、間隙を自由空間波長の２分の１未満とすることも
できる。ビーム操作は、各アセンブリがビーム操作に要
する位相を受け取る分布ネットワークによって、各カッ
プラアセンブリに給電することによって行われる。
なお、アレイアンテナの給電構造のストリップライン
またはマイクロストリップ構造において、給電構造体の
カップラの寸法は、アレイアンテナの放射体によって送
受信される自由空間波長の２分の１よりも小さく作製さ
れている。これによって、本発明を実行する際、カップ
ラ同士を一緒に十分に近接配置させることができる。し
かしながら、カップラの寸法が小さくとも効果を奏ずる
ために、本発明によれば、放射体列に給電するカップラ
は、連続したアンテナ放射体列の間で、カップラ列の全
体の幅が中心間隙を越えないようにするために、給電構
造体の列において並行に配列される。本発明のこの特徴
は、ストリップラインまたはマイクロストリップの構造
においてメイン導体の使用によって得られる。このメイ
ン導体は、給電構造体の列において直列接続されたカッ
プラの全カップラと接続している。メイン導体の接続
は、カップラの出力端子の一方を放射体に接続し、さら
にカップラの他方の出力端子を直列接続された隣のカッ
プラに接続することによって行われる。直列接続された
カップラの最終段のカップラでは、両出力端子は放射体
に接続される。このように、給電構造体の列におけるカ
ップラのアレイは、２次元アレイを有する従来の給電構
造体と比較すると、１次元アレイとなっている。給電構
造体において、１つのカップラの２つの出力端子は、２
つのカップラに給電し、さらに各々が２つ以上のカップ
ラに給電する。故に、本発明の給電構造体において、カ
ップラの各列は、給電構造体にて給電されるアンテナの
放射体の列の幅と同程度の幅を有する。
本発明のさらなる効果は、小寸法の各カップラと接続
するメイン導体を使用することによって得られる。スト
リップラインまたはマイクロストリップ導体において、
導体に沿って伝搬する信号に移相が蓄積される。カップ
ラ列において、放射体に供給される信号に与える移相を
増減せしめるために、１の方向または反対の方向に、カ
ップラをメイン導体に沿って僅かに変位させることによ
って移相が蓄積される。これは、アンテナの放射パター
ンをさらに精細にすることによって行われる。
図面の簡単な説明 本発明の上述の概念及び他の効果は、添付図面を参照
しながら次の記載の中で説明される。
図１は、本発明により構成された給電システムを組み
込んだストリップラインアレイアンテナの部分展開図で
ある。
図２は、図１の線分２−２に沿うアンテナの断面図で
あり、１面におけるアンテナのビーム操作を行うために
アンテナの放射体を励起する外部回路も示す構成図であ
る。
図３はウイルキンソンカップラの構成図である。
図４はハイブリッドカップラの構成図である。
図５はバックワードウェーブカップラの構成図であ
る。
図６は、直列接続されたカップラの構成図を示す。
詳細な説明 図１において、アレイアンテナ10は、ストリップライ
ン状に形成され、上面導電層12と、導電素子の中間層14
と、上面層12と中間層14との間に隣接配置された上方誘
電体層16と、底面導電層18と、中間層14と底面層18との
間に隣接配置された下方誘電体層20とを含む。上面層12
及び底面層18は、中間層14の導体に沿って伝搬し且つ誘
電体層16,20を介して層12,18の接地面まで延在する電場
を有する電磁気信号の接地面として機能する。放射素子
や放射体は、例えばXYZ直交座標系24のXY面に延在する
２次元アレイの行及び列に配置された平行スロット22と
して形成されている。列はＸ軸に平行であり、行はＹ軸
と平行である。アンテナ10から放射された電磁力は、動
径Ｒにて示すように、Ｚ方向のビームとして伝搬し、列
に垂直な面、すなわちXZ面において走査される。スロッ
ト22は、上述の走査と格子ローブの無いビームプロファ
イルの保持とを可能とするために、Ｘ方向に自由空間波
長の２分の１の間隔にて配置されている。本発明の好ま
しい実施例において、Ｘ軸の垂直方向、すなわちＹ軸方
向のスロット22の間隔も自由空間波長の２分の１になっ
ている。
導電層12,14,18は銅やアルミニウムなどの金属にて形
成され、誘電体層16,20はアルミナなどの誘電性を呈す
る電気的絶縁材料にて形成されている。中間層14の導体
は、図２にてさらに詳細が説明されるが、フォトリソグ
ラフィによって形成される。これらの導体は伝送ライン
セクション26を含む。伝送ラインセクション26は、図１
に示すように、スロット22とともに直線的に配列され、
その長手方向はスロット22の方向と垂直に向けられてい
る。図２乃至図６を参照しながら以下に説明するよう
に、伝送ラインセクション26は、給電システム28の一部
を構成して電磁気信号をスロット22へと結合せしめ、故
に、スロット22を励起して上述のビームを形成する放射
を発する。伝送ラインセクション26の各々は、各ライン
セクション26のインピーダンスを対応するスロット22の
インピーダンスに整合せしめるために、ストリップライ
ン内を伝搬する電磁気信号の波長の４分の１に等しい距
離だけスロット22の中心部を越えて延在する。
スロット22間で電力を分配する電力分配器として機能
するストリップラインカップラを含む導電素子の配置及
び構成の詳細を示すために、図２に中間導電層14の面に
沿って切断されたアンテナ10の断面図を示す。図２に
は、ストリップライン回路を作動させる回路30の構成も
含まれる。回路30は、信号ジェネレータ34にて駆動され
るマイクロ波発振器（図示せぬ）などのマイクロ波の発
生源32を有する。例えば、ジェネレータ34は、発生源32
にて出力される搬送信号に位相や振幅変調を行う変調器
（図示せぬ）を含んでも良い。発生源32によって出力さ
れた電力は、例えば４つのチャネル38A−Ｄが示されて
いる複数の並列チャネル38に分配器36によって分配され
る。チャネル38の各々に対して、電力分配器36の出力信
号がチャネル38に供給される可変移相器40及び増幅器42
が設けられている。
本発明によると、各チャネル38は、ウイルキンソンカ
ップラ44、ハイブリッドカップラ46、バックワードウェ
ーブカップラ48を含み相互に接続されたストリップライ
ンカップラのアセンブリからなる。各チャネル38におい
て、入力電力は、チャネル38のストリップライン部の左
側及び右側の両方に分配するために中央のハイブリッド
カップラ46Aへ増幅器42から接続される。各チャネル38
のストリップライン部は、アンテナ10の中間導電層14を
示す点線によって囲まれている。チャネル38の対応する
ものに供給される各信号の位相及び振幅は、回路30のビ
ームコントローラ50のコマンドにより対応する移相器40
及び増幅器42によって制御される。ビームコントローラ
50のコマンドにより、対応するチャネル38に供給された
移相の差がビームの走査のために供給され、それぞれの
チャネル38の独立した振幅制御によってビームプロファ
イルの形成が行われる。
中間導体層14による信号の受信のために、各増幅器
は、受信した信号を増幅するために前置増幅器を含む送
受信回路（図示せず）の一部となることもある。それぞ
れのチャネル38の受信信号は移相器40を介して合成さ
れ、分配器36にて加算される。分配器36及び移相器40
は、中間層14のストリップライン回路を送信または受信
モードのいずれか一方で動作させるために、相互に動作
する。また、別の実施例では、アンテナ10のストリップ
ライン構造体（図１）は、低面接地層18と下方誘電体層
20との削除によりマイクロストリップ構造体に変えるこ
とができる。本発明の基本的な説明は、図２の配置及び
構造に関しては、本発明のマイクロストリップ実施例及
びストリップライン実施例の両方に対して同じである。
図３乃至図６は、本発明のストリップライン実施例及
びマイクロストリップ実施例の両方のマイクロ波カップ
ラの構成及び接続方法の詳細を示す。図３において、ウ
イルキンソンカップラ44は、１の入力端子T1と２つの出
力端子T2、T3を有する３端子素子である。２つの出力端
子は負荷抵抗52を介して接続されている。図４におい
て、ハイブリッドカップラ46は、２つの入力端子T1,T4
及び２つの出力端子T2,T3を有する４端子素子である。
一方の入力端子T1には入力信号が入力され、他方の入力
端子は負荷抵抗54を介して接地されている。図５におい
て、バックワードウェーブカップラ48は、２つの入力端
子T1,T3及び２つの出力端子T2,T4を有する４端子素子で
ある。一方の入力端子T1には入力信号が入力され、他方
の入力端子は負荷抵抗56を介して接地されている。
図６は３つのカップラの接続方法の一例を示す。図６
は、図面を簡略化するために、上面層12、中間層14、上
方誘電体層16のみを示す。また、図６は、本発明のマイ
クロストリップ実施例とみなすこともできる。ウイルキ
ンソンカップラ44の２つの出力端子は、それぞれアンテ
ナ放射体58などの数種の電力使用装置に接続されてい
る。同様にハイブリッドカップラ46及びバックワードウ
ェーブカップラ48の出力端子は、それぞれ放射体58に接
続されている。
本発明によれば、３つのカップラ44,46,48の全ては、
列においてまたはＹ方向に伸長し且つ列の幅Ｗを増やす
ことの無い単一のメイン導体60によって相互に連結され
ている。これによって、自由空間波長の２分の１と同様
に小さい必要限度内に対応するチャネル38の列を配置す
るために、カップラのアセンブリの幅は細く維持され
る。入力電磁力は、底面層18の接地面（図６には図示せ
ず）と同様に、上面層12の接地面とメイン導体60との間
にマイクロ波信号を供給することによって、メイン導体
60の右端部に接続される。電磁力は左側に向けて伝搬
し、電磁力の一部はバックワードウェーブカップラ48の
放射体58のためにバックワードウェーブカップラ48にて
引き出され、さらに一部がハイブリッドカップラ46の放
射体58のためにハイブリッドカップラ46にて引き出さ
れ、残りがウイルキンソンカップラ48の放射体58のため
にウイルキンソンカップラ48によって受け取られる。カ
ップリング比に関しては、バックワードウェーブカップ
ラ48は、バックワードウェーブカップラ48の放射体58に
対して入力電力の−20dBを引き出し、ハイブリッドカッ
プラ46は、ハイブリッドカップラ46の放射体58に対して
残りの10dBを引き出し、ウイルキンソンカップラ44の２
つの放射体58の間で平衡は均等に分配される。
メイン導体60の効果は、直列接続されたカップラのう
ちの両出力端子が放射体58に接続される最終段のカップ
ラを除いて、カップラの一方の出力端子のみを放射体58
に接続することによって、さらに他方の出力端子を次の
カップラに接続ことによって得られる。故に、チャネル
38のカップラアセンブリでのあらゆる箇所にて（図
２）、カップラアセンブリは、任意のカップラ44,46,48
の高さと等しい幅Ｗを有する。
移相に関しては、各カップラは、入力端子と出力端子
との間に90度の最小の位相遅延を有する。よって、メイ
ン導体60に沿って伝搬する信号は、バックワードウェー
ブカップラ48を通過する際90度の位相遅延を被り、ハイ
ブリッドカップラ46を通過する際さらに90度の遅延を被
り、ウイルキンソンカップラ44を通過する際さらに90度
の遅延を被る。また、信号は、カップラの間のメイン導
体60に沿って伝搬する際に移相を被る。自由空間波長の
２分の１のカップラ間の上述の間隙とともに、中間層14
の導体の幅と同様に誘電率及び厚みのパラメータが選択
されて、１のカップラの入力端子から次のカップラの入
力端子間の移相の累積が360度になる。このように、信
号はカップラの間で270度の位相遅延を被る。さらに、
バックワードウェーブカップラ48は、メイン導体60への
出力端子と放射体58に接続された出力端子との間にさら
に90度の移相を導入する。同様に、ハイブリッドカップ
ラ48は、メイン導体60への出力端子と放射体58に接続さ
れた出力端子との間にさらに90度の移相を導入する。さ
らなる位相の調節は、メイン導体60に折曲部（図６には
図示せず）を配置することによって行われる。故に、本
発明によれば、接続するカップラの種類に応じて、図６
の放射体58に供給される信号の位相及び振幅の両方の調
節が可能となる。
本発明の上記構成上の効果は、図２のストリップライ
ンでも見いだされる。各チャネル38は、各々がＸ軸（図
１）と平行となる３つのメイン導体60A,60B,60Cを有す
る。メイン導体60Aは、中心のハイブリッドカップラ46A
にて増幅器42をカップラアセンブリの中心に接続する。
メイン導体60Bはハイブリッドカップラ46Aからカップラ
アセンブリの右側へと伸長し、メイン導体60Cは中心の
ハイブリッドカップラ46Aからカップラアセンブリの左
側へ伸長する。メイン導体60A上の信号は、おそらく−2
0dBまたは−30dBであり、バックワードウェーブ48にて
引き出され、各チャネル38にて、遅延ライン62を介して
伝送ラインセクション26に供給される。ハイブリッドカ
ップラ46においてチャネル38の右側に蓄積された移相の
差により、対応するチャネル38の左側におけるウイルキ
ンソンカップラ44と比較すると、180度の補償移相を導
入する必要がある。これは、各チャネル38の右側の伝送
ラインセクション26の右端部から伝送ラインセクション
26に給電することによって、さらに各チャネル38の左側
の伝送ラインセクション26の左端部から対応する伝送ラ
インセクション26に給電することによって行われる。様
々なスロット22からほぼ一様な放射を得るために、給電
方向の反転は、対応するスロット22（図２）に導入され
る信号の位相を反転させる。さらなる移相調節は、カッ
プラの出力端子とこれに接続された遅延ライン62との間
にストリップライン導体の長さをさらに長くすることに
よって得られる。所望の振幅は、各カップラを所望のカ
ップリング比を有するように形成することによって得ら
れる。故に、本発明は、各チャネル38にて、所望の位相
及び振幅が、アンテナ10の放射開口と平行に配置された
プレーナ回路によって、さらに放射開口のX,Yの両座標
軸方向に自由空間波長の２分の１の範囲内で得られる給
電システムを提供する。
本発明の上記記載の実施例は例示にすぎず、本発明の
変形例は当業者によれば容易に想到できるものである。
従って、本発明は、ここに開示された実施例に限定され
るものではなく、添付の請求の範囲による定義にのみ制
限される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハリス マイケル アメリカ合衆国 マサチューセッツ州 02176 メルローズ バートレットスト リート 19 (56)参考文献 特開 平２−224505（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−169207（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−75704（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−123104（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−141108（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−86207（ＪＰ，Ｕ) 実開 平１−129908（ＪＰ，Ｕ) 米国特許3314069（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 5/16 H01Q 21/00 - 25/04 H01Q 3/26 - 3/46 H01P 5/12

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】共通の面内にて第１方向に並行に配置され
    た複数の細形カップラアセンブリからなり、前記アセン
    ブリの各々は前記第１方向と垂直な第２方向に延在し、
    前記アセンブリの各々は前記第２方向に延在する列にお
    いて配列された電磁波（electromagnetic power）の複
    数のカップラからなる電磁気信号電力の給電システムで
    あって、 任意の前記アセンブリにおける前記複数のカップラは少
    なくとも２つのカップラからなり、前記カップラの各々
    は第１出力端子と第２出力端子とを有し、前記カップラ
    の各々は前記カップラの入力端子からの電力を分配して
    電力分配は前記カップラの出力端子の間に電力分配比と
    して現れ、１の前記カップラの分配比は前記カップラの
    第２のものの分配比の値とは異なる値を有し、 前記アセンブリの各々において、前記カップラの各々は
    前記カップラの前記第１出力端子と前記第２出力端子と
    の間に特定の移相を導入する移相特性を有し、前記１の
    カップラの移相特性は前記第２カップラの移相特性とは
    異なり、 前記アセンブリの各々において、前記アセンブリの複数
    のカップラ間では、前記１のカップラの第１出力端子は
    カップラ列における次のカップラの入力端子に接続さ
    れ、前記１のカップラ及び前記次のカップラの第２出力
    端子は放射素子のアレイを有するアンテナの放射素子の
    ために電磁波を出力することを特徴とする給電システ
    ム。
  2. 【請求項２】前記複数の細形カップラアセンブリは前記
    電磁波の１波長よりも小さい中心間隔で前記第１方向に
    並行に配置され、前記アセンブリの各々において、電磁
    波の前記カップラは、前記電磁波の１波長以下の中心間
    隔で列状に配列されることを特徴とする請求項１記載の
    システム。
  3. 【請求項３】任意の前記アセンブリにおける前記複数の
    カップラは第３カップラを有し、前記次のカップラの第
    １出力端子は前記第３カップラの入力端子に接続され、
    前記第３カップラの第２出力端子は前記アンテナの放射
    素子に電磁波を出力し、前記１のカップラと前記次のカ
    ップラと前記第３カップラとの接続は列状に接続された
    複数のカップラを接続するメイン導体の形態を採ること
    を特徴とする請求項１記載のシステム。
  4. 【請求項４】前記複数の細形カップラアセンブリは前記
    電磁波の１波長よりも小さい中心間隔で前記第１方向に
    並行に配置され、前記アセンブリの各々において、電磁
    波の前記カップラは前記電磁波の１波長以下の中心間隔
    で列状に配列され、 任意の前記アセンブリにおける前記複数のカップラは、
    ウイルキンソン（Wilkinson）カップラ、ハイブリッド
    カップラ、バックワードウェーブカップラからなるカッ
    プラのクラスのうちの少なくとも２つの異なるカップラ
    を有し、前記バックワードウェーブカップラの分配比は
    前記ウイルキンソンカップラの分配比の値と比較すると
    大なる値を有し、前記ハイブリッドカップラの電力分配
    比の値は前記ウイルキンソンカップラの値と前記バック
    ワードウェーブカップラの値との間の適切な値を有し、 前記移相特性は前記ハイブリッドカップラ及び前記バッ
    クワードウェーブカップラに対して本質的に同一であ
    り、前記ウイルキンソンカップラの移相特性は前記ハイ
    ブリッドカップラ及び前記バックワードウェーブカップ
    ラの移相特性とは異なることを特徴とする請求項３記載
    のシステム。
  5. 【請求項５】前記カップラアセンブリの各々は中間層の
    両側に離間配置された対向接地面を有するストリップラ
    インの形態に構成され、前記メイン導体は前記中間層の
    面内に配置されることを特徴とする請求項４記載のシス
    テム。
  6. 【請求項６】前記カップラアセンブリの各々は接地面と
    導電素子の面とを有するマイクロストリップの形態に構
    成され、前記接地面は前記導電素子の面とは離間配置さ
    れ、前記メイン導体は前記導電素子の１つであることを
    特徴とする請求項４記載のシステム。
  7. 【請求項７】前記波長は自由空間波長であり、前記カッ
    プラアセンブリの各々は前記カップラと接続する伝送ラ
    イン構造体を有し、カップラ間の中心の間隔は前記カッ
    プラアセンブリ内を伝搬する電磁波の１波長であること
    を特徴とする請求項４記載のシステム。
  8. 【請求項８】電磁波を放射する面に沿って配置された複
    数の放射体と、共通の面内で第１方向に並行に配置され
    た複数の細形カップラアセンブリとを有し、前記アセン
    ブリの各々は前記第１方向と垂直な第２方向に延在し、
    前記アセンブリの各々は前記第２方向に伸長する列にお
    いて配列された電磁波の複数のカップラからなるアンテ
    ナであって、 任意の前記アセンブリにおける前記複数のカップラは少
    なくとも２つのカップラを有し、前記カップラの各々は
    第１出力端子と第２出力端子とを有し、前記カップラの
    各々は前記カップラの入力端子からの電力を分配して分
    配電力が前記カップラの出力端子間に電力分配比として
    現れ、前記カップラの１の分配比は前記カップラの第２
    のものの分配比の値とは異なる値を有し、 前記アセンブリの各々において、前記カップラの各々は
    前記カップラの前記第１出力端子と前記第２出力端子と
    の間に特定の移相を導入する移相特性を有し、前記１の
    カップラの移相特性は前記第２のカップラの移相特性と
    は異なり、 前記アセンブリの各々において、前記アセンブリの複数
    のカップラ間では、１のカップラの第１出力端子はカッ
    プラ列における次のカップラの入力端子に接続され、前
    記１のカップラ及び前記次のカップラの第２出力端子は
    それぞれ前記放射体の第１のもの及び第２のものに電磁
    波を出力し、 前記カップラアセンブリの各々は、中心面に両側にそれ
    ぞれ離間配置された第１接地面及び第２接地面を有する
    ストリップラインの形態に構成され、前記メイン導体は
    前記中心面に配置され、前記放射体は前記第１接地面に
    配置されることを特徴とするアンテナ。
  9. 【請求項９】前記複数の細形カップラアセンブリは前記
    電磁波の１波長よりも小さい中心間隔で前記第１方向に
    並列に配置され、前記アセンブリの各々において、電磁
    波の前記カップラは前記電磁波の１波長以下の中心間隔
    で列状に配列されることを特徴とする請求項８記載のア
    ンテナ。
  10. 【請求項１０】任意の前記アセンブリにおける前記複数
    のカップラは第３カップラを有し、前記次のカップラの
    第１出力端子は前記第３カップラの入力端子に接続さ
    れ、前記第３カップラの第２出力端子は前記アンテナの
    放射素子に電磁波を出力し、前記１のカップラと前記次
    のカップラと前記第３カップラとの接続は列状に接続さ
    れた複数のカップラを接続するメイン導体の形態を採る
    ことを特徴とする請求項８記載のアンテナ。
  11. 【請求項１１】前記複数の細形カップラアセンブリは前
    記電磁波の１波長よりも小さい中心間隔で前記第１方向
    に並行に配置され、前記アセンブリの各々において、電
    磁波の前記カップラは前記電磁波の１波長以下の中心間
    隔で列状に配列され、 任意の前記アセンブリにおける前記複数のカップラは、
    ウイルキンソンカップラ、ハイブリッドカップラ、バッ
    クワードウェーブカップラからなるカップラのクラスの
    うちの少なくとも２つの異なるカップラを有し、前記バ
    ックワードウェーブカップラの分配比は前記ウイルキン
    ソンカップラの分配比の値に比較すると大なる値を有
    し、前記ハイブリッドカップラの電力分配比の値は前記
    ウイルキンソンカップラの値と前記バックワードウェー
    ブカップラの値との間の適切な値を有し、 前記移相特性は前記ハイブリッドカップラと前記バック
    ワードウェーブカップラとに対しては本質的に同一であ
    り、前記ウイルキンソンカップラの移相特性は前記ハイ
    ブリッドカップラ及び前記バックワードウェーブカップ
    ラの移相特性とは異なることを特徴とする請求項10記載
    のアンテナ。
  12. 【請求項１２】電磁波を放射する面に沿って配置された
    複数の放射体と、共通の面において第１方向に並行に配
    置された複数の細形カップラアセンブリとを有し、前記
    アセンブリの各々は前記第１方向と垂直な第２方向に延
    在し、前記アセンブリの各々は前記第２方向に伸張する
    列において配列された電磁波の複数のカップラを有する
    アンテナであって、 任意の前記アセンブリにおける前記複数のカップラは少
    なくとも２つのカップラを有し、前記カップラの各々は
    第１出力端子と第２出力端子とを有し、前記カップラの
    各々は前記カップラの入力端子からの電力を分配して分
    配電力は前記カップラの出力端子間に電力分配比として
    現れ、前記カップラの１のものの分配比は前記カップラ
    の第２のものの分配比の値とは異なる値を有し、 前記アセンブリの各々において、前記カップラの各々は
    前記カップラの前記第１出力端子と前記第２出力端子と
    の間に特定の移相を導入する移相特性を有し、前記１の
    カップラの移相特性は前記第２のカップラの移相特性と
    は異なり、 前記アセンブリの各々において、前記アセンブリの複数
    のカップラの間では、１のカップラの第１出力端子はカ
    ップラ列における次のカップラの入力端子に接続され、
    前記１のカップラ及び前記次のカップラの第２出力端子
    はそれぞれ前記放射体の第１のもの及び第２のものに電
    磁波を出力し、 前記カップラアセンブリの各々は接地面及び導電素子面
    を有するマイクロストリップの形態に構成され、前記接
    地面は導電素子の前記面とは離間配置され、前記メイン
    導体は前記導電素子の１つであり、前記放射体は前記接
    地面に配置されることを特徴とするアンテナ。
  13. 【請求項１３】前記複数の細形カップラアセンブリは前
    記電磁波の１波長よりも短い中心間隔で前記第１方向に
    並行に配置され、前記アセンブリの各々において、電磁
    波の前記カップラは前記電磁波の１波長以下の中心間隔
    で列状に配列されていることを特徴とする請求項12記載
    のアンテナ。
  14. 【請求項１４】任意の前記アセンブリにおける前記複数
    のカップラは第３カップラを有し、前記次のカップラの
    第１出力端子は前記第３カップラの入力端子に接続さ
    れ、前記第３カップラの前記第２出力端子は前記アンテ
    ナの放射素子に電磁波を出力し、前記１のカップラと前
    記次のカップラと前記第３カップラとの接続は列状に接
    続された複数のカップラと接続するメイン導体の形態を
    採ることを特徴とする請求項12記載のアンテナ。
  15. 【請求項１５】前記複数の細形カップラアセンブリは前
    記電磁波の１波長よりも短い中心間隔で前記第１方向に
    並列に配置され、前記アセンブリの各々において、電磁
    波の前記カップラは前記電磁波の１波長以下の中心間隔
    で列状に配列され、 任意の前記アセンブリにおける前記複数のカップラは、
    ウイルキンソンカップラ、ハイブリッドカップラ、バッ
    クワードウェーブカップラからなるカップラのクラスの
    うちの少なくとも２つの異なるカップラを有し、前記バ
    ックワードウェーブカップラの分配比は、前記ウイルキ
    ンソンカップラの分配比の値に比較すると大なる値を有
    し、前記ハイブリッドカップラの電力分配比の値は前記
    ウイルキンソンカップラの値と前記バックワードウェー
    ブの値との間の適切な値を有し、前記移相特性は前記ハ
    イブリッドカップラ及び前記バックワードウェーブカッ
    プラに対しては同一であり、前記ウイルキンソンカップ
    ラの移相特性は前記ハイブリッドカップラ及び前記バッ
    クワードウェーブカップラの移相特性とは異なることを
    特徴とする請求項14記載のアンテナ。
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