JP4181173B2 - マルチビームpbg材料アンテナ - Google Patents
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- マルチビームアンテナにおいて、
電磁波の空間的及び周波数的フィルタリングに適したPBG(Photonic BandGap)材料(20、142、172)であって、少なくとも1つの阻止帯域を有し、放出および/または受信の際に放射する外部表面(38;158)を形成するPBG材料と、
このPBG材料の前記少なくとも1つの阻止帯域内に少なくとも1つの狭い通過帯域を生成するための前記PBG材料の周期性の少なくとも1つの欠陥(36、76、78、156、180)と、
前記少なくとも1つの欠陥によって生成される前記少なくとも1つの狭い通過帯域内の電磁波を放出および/または受信するのに適した励起装置(40〜43、84、86、160、162、190)と、
を有し、
前記励起装置は、少なくとも第1及び第2の別個の動作周波数近傍において同時に動作するのに適しており、
前記励起装置は、第1及び第2の別個の相互に独立した励起要素(40〜43、84、86)を有し、このそれぞれは、電磁波の放出および/または受信に適しており、前記第1励起要素は、前記第1動作周波数において動作するのに適しており、前記第2励起要素は、前記第2動作周波数において動作するのに適しており、
前記PBG材料の周期性における1またはそれぞれの欠陥(36、76、78)は、前記外部放射表面(38)に直交する方向における一定の高さと前記外部放射表面に平行な決定された横方向寸法を有する漏洩共振空洞(36、76、78)を形成しており、
前記第1及び第2動作周波数は、漏洩共振空洞(36、76、78)の同一の共振モードを励起するのに適しており、この共振モードは、前記外部表面上にそれぞれ第1及び第2放射スポット(46〜49)を生成するべく、前記空洞の前記横方向寸法とは無関係に、同一の方式で確立され、これらの放射スポットのそれぞれは、放出および/または受信の際に前記アンテナによって放射される電磁波ビームの生成地点を表しており、
前記放射スポット(46〜49)のそれぞれは、その位置がその生成元の前記励起要素の位置に依存しており、且つ、その表面面積がその生成元の前記放射要素の表面面積を上回っている幾何学的な中心を有し、
前記第1及び第2励起要素(40〜43、84、86)は、前記第1及び前記第2放射スポット(46〜49)が、並んで部分的にオーバーラップした状態で前記PBG材料の前記外部表面(38)上に配設されるように、互いに配置されていることを特徴とするアンテナ。 - それぞれの放射スポット(46〜49)は、実質的に円形であり、前記幾何学的な中心は、放出および/または受信パワーの最大値に対応し、その外縁は、その中心において放出および/または受信される前記最大パワーの一部に等しい放出および/または受信パワーに対応しており、
前記2つの励起要素(40〜43、84、86)の前記幾何学的な中心を隔てる前記外部表面に平行な面内における距離は、前記第1励起要素によって生成される前記放射スポットの半径と前記第2励起要素によって生成される前記放射スポットの半径を加えたものを確実に下回っていることを特徴とする請求項1記載のアンテナ。 - それぞれの放射スポット(46〜49)の前記幾何学的な中心は、前記外部放射表面(38)に対して直交し、且つ、その生成元である前記励起要素(40〜43)の幾何学的な中心を通過するライン上に配置されていることを特徴とする請求項1又は2記載のアンテナ。
- 前記第1及び第2励起要素(40〜43)は、1つの同一の空洞(36)内に配置されていることを特徴とする請求項1〜3の中のいずれか一項記載のアンテナ。
- 前記第1及び第2動作周波数は、この同一の空洞(36)によって生成される同一の狭い通過帯域内に位置していることを特徴とする請求項4記載のアンテナ。
- 前記第1及び第2励起要素(84、86)は、別個の共振空洞(76、78)内にそれぞれ配置されており、前記第1及び第2動作周波数は、それらの別個の空洞の横方向寸法から独立した共振モードをそれぞれ励起するのに適していることを特徴とする請求項1〜3の中のいずれか一項記載のアンテナ。
- 前記PBG材料(72)に関連付けられた電磁放射の反射器面(74)を有しており、この反射器面は、前記別個の空洞を形成するべく変形されていることを特徴とする請求項6記載のアンテナ。
- 前記1つの又はそれぞれの空洞の形状は、平行六面体である請求項1〜7の中のいずれか一項記載のアンテナ。
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