JP6953561B2

JP6953561B2 - フィーディングデバイス

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Publication number: JP6953561B2
Application number: JP2019571678A
Authority: JP
Inventors: 清明 ▲解▼; 高楠周; 秋燕梁; 建平 ▲趙▼
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2017-06-26
Filing date: 2017-06-26
Publication date: 2021-10-27
Anticipated expiration: 2037-06-26
Also published as: EP3627620A4; KR20200017527A; WO2019000179A9; CN110800159B; CN110800159A; EP3627620B1; EP3627620A1; US20200136226A1; KR102242282B1; JP2020526103A; US11322816B2; WO2019000179A1

Description

本出願は、通信技術の分野、特にフィーディングデバイスに関する。

携帯通信システムの絶え間ない発展に伴い、マルチビーム、小型化などが、現在のアンテナ設計の主要な因子になっている。マルチビーム通信ネットワークは、空間選択性を使用することによってマルチビームアンテナを実現する主要な技術である。空間多重化、干渉軽減などの利点は、空間選択性法を使用することによってもたらされうる。現在、マルチビーム通信ネットワークでは、ロットマン（Ｒｏｔｍａｎ）レンズが、主に使用されるフィーディングデバイスである。ロットマンレンズは、広帯域幅、平面内で設計可能であること、及びビームの方向と周波数との間の相関性がないことなどの特徴を有する。しかし、ロットマンレンズは、相対的に挿入損失が高い。

本出願の実施形態は、フィーディングデバイスの挿入損失を低減するフィーディングデバイスを提供する。

第１の態様によれば、本出願の実施形態はフィーディングデバイスを提供し、フィーディングデバイスは、本体及び少なくとも１つの第１のポートを含み、本体が少なくとも１つの第１の輪郭ポートを含み、少なくとも１つの第１の輪郭ポートのそれぞれが、少なくとも１つの第１のポートの１つに対応し、第１の輪郭ポートが少なくとも２つのサブポートを含み、第１の輪郭ポートの少なくとも２つのサブポートが、少なくとも１つの電力分離器を使用することによって、第１の輪郭ポートに対応する第１のポートに接続される。

前述の実施例の解決手段において、第１の輪郭ポートはいくつかのサブポートに分割され、各サブポートのフィーディング幅は、第１の輪郭ポートの元のフィーディング幅より小さく、第１のポート及びいくつかのサブポートは、少なくとも１つの電力分離器を使用することによって接続される。そのため、帰還エネルギーが少なく、信号がより均一に本体に供給され、本体の小型化及び低い挿入損失が達成される。

特定の実施例の解決手段において、フィーディングデバイスがさらに、少なくとも１つの第２のポートを含み、本体がさらに、少なくとも１つの第２の輪郭ポートを含み、少なくとも１つの第２の輪郭ポートのそれぞれが、少なくとも１つの第２のポートの１つに対応し、第２の輪郭ポート及び第２の輪郭ポートに対応する第２のポートが、ステップ状インピーダンス変換構造を使用することによって接続される。そのため、本体に帰還するエネルギーが少なくなり、本体の挿入損失が低減される。

特定の実施例の解決手段において、第２の輪郭ポートが第２のポートを指し示す方向におけるステップ状インピーダンス変換構造のインピーダンス構造の各ステップの長さａが、長さａがフィーディングデバイスの動作周波数帯域の中心周波数に対応する波長の四分の一であるような条件を満たす。

特定の実施例の解決手段において、ステップ状インピーダンス変換構造が、マイクロストリップを使用して製造されるステップ状インピーダンス変換構造などの、マイクロストリップステップ状インピーダンス変換構造、ストリップラインステップ状インピーダンス変換構造、または同軸ラインステップ状インピーダンス変換構造である。

特定の実施例の解決手段において、冗長ポートがさらに本体に配置され、冗長ポートが２つの第１の輪郭ポートの間に配置され、または、冗長ポートが第１の輪郭ポートと第２の輪郭ポートとの間に配置される。輪郭ポート間の分離が、冗長ポートを使用することによって増大する。

特定の実施例の解決手段において、電力分離器が、マイクロストリップ電力分離器、ストリップライン電力分離器、または同軸ライン電力分離器である。

特定の実施例の解決手段において、フィーディングデバイスがさらに、少なくとも１つの第３のポートを含み、本体がさらに少なくとも１つの第３の輪郭ポートを含み、少なくとも１つの第３の輪郭ポートのそれぞれが、少なくとも１つの第３のポートの１つに対応し、第３の輪郭ポート及び第３の輪郭ポートに対応する第３のポートが、円錐形状インピーダンス変換器を使用することによって接続される。

本出願の実施形態に従うフィーディングデバイスの概略的な構造図である。本出願の実施形態に従うステップ状インピーダンス変換構造の概略的な構造図である。チェビシェフインピーダンス変換の概略図である。本出願の実施形態に従うフィーディングデバイスの電磁モデルの図である。図４に示されたＢ２入力ポートの帰還損失の図である。図４に示されたＢ４入力ポートの帰還損失の図である。図４に示されたＢ２入力ポートの挿入損失の図である。図４に示されたＢ４入力ポートの挿入損失の図である。本出願の実施形態に従う別のフィーディングデバイスの概略的な構造図である。本出願の実施形態に従う別のフィーディングデバイスの概略的な構造図である。

以下、本出願の実施形態の添付図面を参照して、本出願の実施形態における技術的解決手段を説明する。

本出願において、「複数の」との用語は２つまたはそれ以上を意味し、その他の限量詞も同様である。「及び／または」との用語は、関連する目的物間の関連関係を説明し、３つの関係性が存在しうることを表す。例えば、Ａ及び／またはＢは、以下の３つの場合、すなわちＡのみが存在する、Ａ及びＢの両方が存在する、並びにＢのみが存在することを表しうる。「／」という記号は、一般に、関連する目的物間の「または」の関係性を示す。

本出願の実施形態は、フィーディングデバイスを提供し、フィーディングデバイスは、本体及び少なくとも１つのポートを含む。任意選択的に、ポートは、フィーディングデバイスの入力ポート及び／または出力ポートでありうる。それに応じて、各ポートに対応する輪郭ポートが、本体に配置される。本出願の説明において、輪郭ポートは特定のポートでありえ、またはフィーディング区画でありうる。例えば、輪郭ポートは、本体上の円弧形状区画でありえ、または輪郭ポートは本体上の不規則なフィーディング区画でありうる。これは、本明細書では限定されない。各ポート及び、ポートに対応する輪郭ポートは接続されている。可能な実施例において、各ポート及び、ポートに対応する輪郭ポートは、ある構成要素を使用することによって接続されている。

本出願のこの実施形態において、フィーディングデバイスの輪郭ポートは、少なくとも２つのサブポートを含んでもよく、少なくとも２つのサブポートは、少なくとも１つの電力分離器を使用してポートに接続される。本出願の説明において、サブポートは特定のポートでありえ、またはフィーディング区画でありうる。これは本明細書では限定されない。本出願の本実施形態におけるフィーディングデバイスは、フィーディングデバイスの占有面積を効果的に低減しうる。したがって、フィーディングデバイスの小型化が達成される。任意選択的に、少なくとも１つの電力分離器は、２レベルカスケーディング及び３レベルカスケーディングなどのカスケーディング方式で接続される。本出願は、電力分離器の数量及び、電力分離器のカスケードされたレベルの数量の限定には全く寄与しない。さらに、本出願のこの実施形態のフィーディングデバイスは、帰還エネルギーを低減し、信号をより均一に本体に供給することを可能にしうる。

輪郭ポートに対応する様々なポートを正確に説明するために、本出願の実施形態では、第１のポート及び第２のポートが、説明のために例として使用される。第１のポートは、フィーディングデバイスの入力ポートまたは出力ポートでありうる。複数の第１のポートが存在する場合、第１のポートのいくつかはフィーディングデバイスの入力ポートとして働いてもよく、第１のポートのいくつかはフィーディングデバイスの出力ポートとして働いてもよい。第１のポートの具体的な効果は、フィーディングデバイスが使用される場面に依存する。第２のポートは、フィーディングデバイスの出力ポートまたは入力ポートでありうる。複数の第２のポートが存在する場合、第２のポートのいくつかはフィーディングデバイスの入力ポートとして働いてもよく、第２のポートのいくつかはフィーディングデバイスの出力ポートとして働いてもよい。可能な実施例において、本体が第１のポート及び第２のポートの両方を有する場合において、第１のポートがフィーディングデバイスの入力ポートとして働く場合、第２のポートはフィーディングデバイスの出力ポートとして働く。または、第１のポートがフィーディングデバイスの出力ポートとして働く場合、第２のポートはフィーディングデバイスの入力ポートとして働く。２つのポートは、実用上の必要性に基づいて使用されうる。可能な実施例において、複数の第１のポート及び第２のポートが存在する場合、いくつかの第１のポート及び第２のポートがフィーディングデバイスの入力ポートとして働いてもよく、いくつかの第１のポート及び第２のポートがフィーディングデバイスの出力ポートとして働いてもよい。

可能な実施例において、フィーディングデバイスはロットマンレンズである。

本実施形態で提供されるフィーディングデバイスを容易に理解するために、以下では図１に示されたフィーディングデバイスを説明のための例として使用する。フィーディングデバイスは、本体１０と、第１のポート２０と、第２のポート３０と、を含む。本体１０は、第１のポート２０に対応する第１の輪郭ポート１１と、第２のポート３０に対応する第２の輪郭ポート１２とを含む。第１のポート２０は、フィーディングデバイスの入力ポートである。第２のポート３０は、フィーディングデバイスの出力ポートである。第１のポート２０に対応する第１の輪郭ポート１１は、輪郭入力ポートである。第２のポート３０に対応する第２の輪郭ポート１２は、輪郭出力ポートである。輪郭入力ポートは、少なくとも２つのサブポート１４に対応する。図１に示されたフィーディングデバイスでは、第１の輪郭ポート１１は、本体１０において長さｄ_１を有する突出した長方形構造であり、第２の輪郭ポート１２は、本体１０において長さｄ_２を有する円弧状区画である。ｄ_１は、導波路波長λ_ｇである（導波路波長は、導波路内を伝搬する電磁波の波長である）。具体的に、波長は、中央周波数帯の信号波長などの、フィーディングデバイスの動作周波数帯域の信号波長である。

図１に示されたフィーディングデバイスに関して、本体１０は、楕円構造である。任意選択的に、本体１０はさらに、長方形または不規則な形状などの別の形状でありうる。図１に示されたフィーディングデバイスは、３つの第１のポート２０及び４つの第２のポート３０を含み、第１のポート及び第２のポートは、本体１０の長軸の２つの側部に配置されている。第１のポート２０に対応する３つの第１の輪郭ポート１１及び、第２のポート３０に対応する４つの第２の輪郭ポートが存在する。本出願は、第１のポートの数量及び第２のポートの数量の限定には全く寄与しない。第１のポート２０の数量及び第２のポート３０の数量は、実用上の必要性に基づいて設定されてもよく、第１のポート２０の数量及び第２のポート３０の数量は同じであっても異なっていてもよい。

図１に示されたフィーディングデバイスにおいて、第１の輪郭ポート１１はそれぞれ、少なくとも２つのサブポート１４を含み、少なくとも２つのサブポート１４は、カスケード状の電力分離器４０を使用することによって第１のポート２０に接続される。本出願の実施形態において、サブポート１４は、特定の長方形のポートである。任意選択的に、サブポート１４は、さらにフィーディング区画であってもよい。これは本明細書では限定されない。第２の輪郭ポート１２はそれぞれ、ステップ状インピーダンス変換構造５０を使用することによって、第２のポート３０のそれぞれに接続される。伝搬の際、信号は第１のポート２０を介して本体１０に入力され、次いで第２のポート３０を介して出力される。

図１に示された第１の輪郭ポート１１（すなわち、輪郭入力ポート）及び第２の輪郭ポート１２（すなわち、輪郭出力ポート）の具体的な実施例は、相互に変更されうる。具体的には、第１の輪郭ポート１１は、本体１０上で長さｄ_１を有する円弧状区画であり、第２の輪郭ポート１２は、本体１０上で長さｄ_２を有する突出した長方形構造であってもよい。本出願で提供される輪郭入力ポート１１または輪郭出力ポート１２は、代替的に、別の特定の実施形態でありうる。これは、本出願では限定されない。

可能な実施例において、信号が伝搬すると、フィーディングデバイスは、本体１０上の第１の輪郭ポートのそれぞれを少なくとも２つのサブポート１４に分割し、すなわち、第１の輪郭ポート１１のそれぞれは、少なくとも２つのサブポート１４を含む。２つのサブポート１４が存在する場合、２つのサブポート１４は、電力分離器４０を使用することによって第１のポート２０に接続される。複数のサブポートが存在する場合、複数のサブポート１４が、カスケード状の電力分離器４０を使用することによって、第１の輪郭ポート１１に対応する第１のポート２０に接続される。図１に示された構造において、第１の輪郭ポート１１のそれぞれは、８つのサブポート１４（図１は、全てのサブポートを示すのを省略し、例として４つのポートを使用しているのみである）を含み、８つのサブポート１４は、３レベルカスケード状電力分離器４０を使用することによって第１のポート２０に接続される。具体的に、第１のポート２０は電力分離器に接続され、電力分離器の２つの分枝部は２レベル電力分離器にそれぞれ接続され、各２レベル電力分離器の２つの分枝部は３レベル電力分離器にそれぞれ接続され、各３レベル電力分離器の２つの分枝部はサブポート１４にそれぞれ接続され、第１のポート２０はサブポート１４のそれぞれに接続される。前述の説明から、本実施形態において使用される電力分離器は、１−２電力分離器であり、各電力分離器は、信号を２つの分枝部に均一に分割することが分かる。

図１は、３レベルカスケード状電力分離器４０を示していること、すなわち図に示された３レベルカスケード状電力分離器４０は、複数のカスケード状電力分離器を含むことは理解されるべきである。しかし、具体的な設定において、カスケード状電力分離器４０は、２レベルカスケード状電力分離器４０、３レベルカスケード状電力分離器４０、または４レベルカスケード状電力分離器４０であってもよい。前述のカスケーディング方式を使用することによって、挿入損失を低減するための要求が満たされ、過剰に多くのカスケード状電力分離器が相対的に大きな空間を占めるような場合も、効果的に回避されうる。したがって、フィーディングデバイスの大きさは、効果的に低減されうる。

電力分離器４０は、マイクロストリップ電力分離器、ストリップライン電力分離器、または同軸ライン電力分離器であってもよい。マイクロストリップ電力分離器が、本実施形態で使用される。

前述の実施形態において、いくつかの電力分離器４０は、信号を同相で輪郭入力ポートに供給するのに使用される。電力分離器４０が電力を供給する接続方法を用いることにより、帰還エネルギーが少なくなり、信号がより均一に本体に供給される。さらに、カスケード状電力分離器４０が使用される接続方法を用いることにより、フィーディングデバイスの占有面積が効率的に低減される。したがって、フィーディングデバイスの小型化が達成される。

フィーディングデバイスの広帯域化を実現するために、チェビシェフインピーダンス変換が、各電力分離器において使用される。チェビシェフインピーダンス変換は、帰還損失がほとんどない比較的大きな広帯域インピーダンス変換である。図３に示されるように、チェビシェフインピーダンス変換は、Ｚ_０をＺ_Ｌと整合させるために使用され、θ＝λ_ｇ／４であり、帰還損失がほとんどない。Ｔ_０・・・Ｔ_Ｎ、Ｚ_１・・・Ｚ_Ｎは、チェビシェフの包括的な方程式を使用することで推定され、Ｔ_０・・・Ｔ_Ｎはそれぞれ異なる位置における帰還係数を表し、Ｚ_１・・・Ｚ_Ｎはそれぞれ、各分枝部のインピーダンスを表し（図３に示すように）、λ_ｇは導波路波長である。

可能な実施例において、本実施形態において提供されるフィーディングデバイスの性能をさらに向上させるために、第２の輪郭ポート１２及び第２の輪郭ポート１２に対応する第２のポート３０はそれぞれ、ステップ状インピーダンス変換構造５０を用いて接続される、すなわち第２のポート３０は第２の輪郭ポート１２に、ステップ状インピーダンス変換構造を使用することによって接続される。ステップ状インピーダンス変換構造５０は、第２の輪郭ポート１２が第２のポート３０を指し示す方向において、次第に増加するインピーダンスを有するインピーダンス変換構造である。ステップ状インピーダンス変換構造５０は、マイクロストリップステップ状インピーダンス変換構造、ストリップラインステップ状インピーダンス変換構造、または同軸ラインステップ状インピーダンス変換構造である。図２を参照すると、ステップ状インピーダンス変換構造５０は、３レベルステップ状インピーダンス変換構造５０である。任意選択的に、第２の輪郭ポート１２が第２のポート３０を指し示す方向におけるステップ状インピーダンス変換構造５０のインピーダンス構造の各ステップの長さａは、長さａがフィーディングデバイスの動作周波数帯域の中心周波数に対応する波長の四分の一であるような条件を満たす。

前述の実施形態において、第２のポート３０と第２の輪郭ポート１２との間にステップ状インピーダンス変換構造５０を使用することによって、輪郭に帰還するエネルギーが少なくなる。そのため、出力ポートの帰還損失が低減される。

可能な実施例において、図１に示されるように、複数の冗長ポート１３が、本実施形態で提供される本体１０に設けられる。冗長ポート１３は、２つの隣接する第１の輪郭ポート１１の間に配置されて、入力ポートの分離を向上してもよい。すなわち、冗長ポート１３は、２つの隣接する第１の輪郭ポート１１の間に配置されてもよく、各冗長ポート１３は、１つの抵抗に接続され、接地され、または並列の複数の抵抗に接続されて接地される。そのため、冗長ポートは、冗長ポートに伝搬する電磁波を吸収してもよく、電磁波反射が防止される。１つの抵抗が使用され、冗長ポート１３が接地される場合、抵抗は低抵抗を有する抵抗である。並列の複数の抵抗が使用される場合、複数の抵抗は、高抵抗の抵抗を使用してもよく、並列の高抵抗の複数の抵抗は、低抵抗の１つの抵抗に相当する。例えば、冗長ポート１３は、５０オームの抵抗に接続され、接地される。この場合、低抵抗を有する抵抗が使用されると、低抵抗の抵抗の値は５０オームであり、並列の高抵抗の複数の抵抗が使用されると、並列の高抵抗の複数の抵抗は、５０オームに相当する。このようにして、フィーディングデバイスの小型化が達成され、第２のポート３０に帰還するエネルギーが低減され、そのため、ポートの帰還損失が低減される。

可能な実施例において、冗長ポート１３はさらに、第１の輪郭ポート１１と第２の輪郭ポート１２との間に配置されてもよい。冗長ポート１３は、フィーディングデバイス上の不要な電磁反射を低減し、信号伝達の乱れは、過剰に多い電磁反射が低減されると生じうる。第１の輪郭ポート１１と第２の輪郭ポート１２との間に配置された冗長ポート１３の数量は、例えば１つ、２つまたは３つの第２の冗長ポート１３など、必要性に基づいて選択されてもよい。図１に示されるように、２つの冗長ポート１３が互いに隣接する第１の輪郭ポート１１と第２の輪郭ポート１２との間に配置される。

本実施形態で提供されるフィーディングデバイスの理解を容易にするために、以下、本出願の実施形態において提供されるフィーディングデバイスの電磁モデルを説明する。

図４は、本出願の実施形態に従うフィーディングデバイスの電磁モデルを示す。フィーディングデバイスのＢ１からＢ４は入力ポートであり、Ａ１からＡ８は出力ポートであり、Ｄは冗長ポートであることに注意すべきである。図４に示されるように、本出願の本実施形態で提供されるフィーディングデバイスの本体は、ステップ状インピーダンス変換構造を使用することによって入力ポート及び出力ポートに接続される。前述の構造において、フィーディングデバイスの大きさは、長さが５００ｍｍ（水平方向）、幅が６３０ｍｍ（垂直方向）である。しかし、従来技術のフィーディングデバイスは比較的大きなサイズを有し、通常、長さが８６０ｍｍ（水平方向）、幅が９４０ｍｍ（垂直方向）である。したがって、フィーディングデバイスの大きさは、本出願では９４０ｍｍ×８６０ｍｍから６３０ｍｍ×５００ｍｍに小さくされ、面積が大きく低減される。このようにして、本実施形態で提供されるフィーディングデバイスは、フィーディングデバイスの占有面積を比較的大きく低減しうる。

図４に示されるフィーディングデバイスの電磁モデルは、電磁シミュレーションのための例として使用される。シミュレーションの条件は、本出願の本実施形態で提供されるフィーディングデバイスが、従来のフィーディングデバイスと同じ面積及び同じ動作周波数帯域を有するものとしている。フィーディングデバイスの帯域特性を考慮するための主な回路指標は、帰還損失及び挿入損失である。図４に示されるように、Ｂ１とＢ４、及びＢ２とＢ３は完全に対称である。そのため、電磁シミュレーションは、Ｂ２及びＢ４について実施され、シミュレーション結果は図５から図８に示される。図５は、Ｂ２入力ポートの帰還損失比較図である。図６は、Ｂ４入力ポートの帰還損失比較図である。図７は、Ｂ２入力ポートの挿入損失比較図である。図８は、Ｂ４入力ポートの挿入損失比較図である。図５から図８において、点線は従来技術のフィーディングデバイスのシミュレーション結果を表し、実線は本出願の本実施形態で提供されるフィーディングデバイスのシミュレーション結果を表す。図５から図８のシミュレーション結果から、入力ポートと輪郭入力ポートとの間における本出願の本実施形態で提供されるフィーディングデバイスは、電力を供給するための複数の分枝部に分割され、出力ポートと輪郭出力ポートとの間のステップ状インピーダンス変換構造を使用することが分かる。したがって、１．４ＧＨｚから２ＧＨｚの周波数範囲において、フィーディングデバイス全体で比較的大きなポート帰還損失（≦−１５ｄＢ）を低減し、Ｂ１／Ｂ２／Ｂ３／Ｂ４ポートの挿入損失全体は１ｄＢ低減される。

前述の実施形態から、本出願で提供されるフィーディングデバイスは、占有空間面積及び挿入損失を効果的に低減することが分かる。

前述の実施形態において、第１のポートはフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、第２のポートはフィーディングデバイスの出力ポートとして働くが、第１のポートはフィーディングデバイスの出力ポートとして働いてもよく、第２のポートはフィーディングデバイスの入力ポートとして働いてもよく、または第１のポートのいくつかはフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、第１のポートのいくつかはフィーディングデバイスの出力ポートとして働き、または第２のポートのいくつかはフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、第２のポートのいくつかはフィーディングデバイスの出力ポートとして働くことは理解されるべきである。その原理は、前述の特定の実施形態と同様であり、詳細は本明細書で再び説明はしない。

可能な実施例において、本出願の本実施形態において提供されるフィーディングデバイスはさらに、少なくとも１つの第３のポートを含み、本体はさらに、少なくとも１つの第３の輪郭ポートを含み、少なくとも１つの第３の輪郭ポートのそれぞれは、少なくとも１つの第３のポートの１つに対応し、第３の輪郭ポート及び第３の輪郭ポートに対応する第３のポートは、円錐形状のインピーダンス変換器を使用することによって接続される。特に、第１の場合において、フィーディングデバイスは第１のポート及び第３のポートを含み、そのため第１の輪郭ポート及び第３の輪郭ポートが本体に配置される。第２の場合において、フィーディングデバイスは第１のポート、第２のポート及び第３のポートを含み、そのため、第１の輪郭ポート、第２の輪郭ポート及び第３の輪郭ポートが本体に配置される。

まず、第１の場合に関して、図９に示されるように、フィーディングデバイスは、本体１０並びに、第１のポート６０及び第３のポート７０である２種類のポートを含む。第１のポート６０はフィーディングデバイスの入力ポートであり、第３のポート７０はフィーディングデバイスの出力ポートである。第１のポート６０に関しては、例として図１を使用するフィーディングデバイスの入力ポートの前述の説明を参照し、詳細は本明細書では再び説明はしない。さらに、本実施形態において、図９を参照すると、輪郭出力ポートは、円錐形状のインピーダンス変換器８０を使用することによって第３のポート７０に接続され、円錐形状のインピーダンス変換器は、三角形インピーダとも呼ばれうる。本実施形態における第３のポート７０は実際上のポートであってもよく、円錐形状のインピーダンス変換器８０の区画であってもよい。これは本出願では限定されない。この場合、フィーディングデバイスの第１のポートは電力分離器４０を使用することによって第１の輪郭ポートに接続され、第３の輪郭ポートは三角形インピーダを使用することによって第３のポートに接続されるものとして理解できる。第１のポート６０が電力分離器４０を使用することによって第１の輪郭ポートのサブポートに接続され、フィーディングデバイスの占有面積が効果的に低減され、挿入損失が効果的に低減されうることは、前述の説明から分かる。さらに、冗長ポートはフィーディングデバイス上に配置されてもよい。冗長ポートは、２つの輪郭入力ポート（第１の輪郭ポート）のいずれかの間に配置されてもよく、輪郭入力ポート（第１の輪郭ポート）と輪郭出力ポート（第３の輪郭ポート）との間に配置されてもよい。冗長ポートの効果は、前述の実施形態で説明された冗長ポートの効果と同じであり、詳細は本明細書では再び説明はしない。

図１０に示される構造において、第１のポート６０はフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、第３のポート７０はフィーディングデバイスの出力ポートとして働くが、異なる状態も存在しうることは理解されるべきである。例えば、第１のポート６０はフィーディングデバイスの出力ポートとして働いてもよく、第３のポート７０はフィーディングデバイスの入力ポートとして働く。代替的に、複数の第１のポート６０及び第３のポート７０が存在する場合、いくつかの第１のポート６０がフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、いくつかの第１のポート６０がフィーディングデバイスの出力ポートとして働く。代替的に、いくつかの第３のポート７０がフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、いくつかの第３のポート７０がフィーディングデバイスの出力ポートとして働く。

第２の場合について、図１０に示されるように、フィーディングデバイスは、本体１０並びに、第１のポート６０、第２のポート９０及び第３のポート７０である３つのポートを含む。したがって、第１の輪郭ポート、第２の輪郭ポート及び第３の輪郭ポートが本体１０に配置される。

第１のポート６０はフィーディングデバイスの入力ポートとして働き、第２のポート９０はフィーディングデバイスの出力ポートとして働き、第３のポート７０はフィーディングデバイスの入力ポートまたはフィーディングデバイスの出力ポートとして働きうる。そのため、第１の輪郭ポートは輪郭入力ポートとして働き、第２の輪郭ポートは輪郭出力ポートとして働き、第３の輪郭ポートは輪郭入力ポートまたは輪郭出力ポートとして働きうる。第１のポート６０は、複数の電力分離器を使用することによって第１の輪郭ポートに接続され、第２のポート９０はステップ状インピーダンス変換構造５０を使用することによって第３の輪郭ポートに接続される。接続方式及びその効果の説明に関して、図１に示されるフィーディングデバイスの入力ポート及び出力ポートの説明を参照し、詳細は本明細書で再び説明はしない。入力ポートとして働くか出力ポートとして働くかにかかわらず、第３のポート７０は、円錐形状のインピーダンス変換器８０を使用することによって第３の輪郭ポートに接続される。接続方法は、従来技術のフィーディングデバイスにおける入力ポートと輪郭入力ポートとの間の接続方法と同じであり、詳細は本明細書で再び説明はしない。

冗長ポートは、フィーディングデバイスに設けられてもよい。冗長ポートは、いずれか２つの輪郭入力ポート（第１の輪郭ポート及び第１の輪郭ポート、または第１の輪郭ポート及び第３の輪郭ポート）の間に設けられてもよく、または輪郭入力ポート（第１の輪郭ポートまたは第３の輪郭ポート）と輪郭出力ポート（第２の輪郭ポートまたは第３の輪郭ポート）との間に設けられてもよい。冗長ポートの効果は、前述の実施形態で説明された冗長ポートの効果と同じであるため、詳細は本明細書で再び説明はしない。

前述の説明から、入力ポートは電力分離器４０を使用することによって、輪郭入力ポートのサブポートに接続され、フィーディングデバイスの占有面積は効果的に低減され、挿入損失は効果的に低減されうることが分かる。

図１０に示された構造では、第１のポート６０は入力ポートとして働き、第２のポート９０はフィーディングデバイスの出力ポートとして働き、第３のポート７０はフィーディングデバイスの出力ポートまたはフィーディングデバイスの入力ポートとして働きうるが、別の形態も使用されうることは理解すべきである。例えば、入力ポート及び出力ポートは、第１のポート６０、第２のポート９０及び第３のポート７０のいずれのポートを使用してもよく、詳細は本明細書で再び説明はしない。

明らかに、当業者であれば本出願の思想及び範囲から逸脱することなく、本出願の実施形態に様々な改良および変更を行うことができる。本出願は、以下の特許請求の範囲及びその等価な技術によって定義される保護範囲内に含まれるように提供されたこれらの改良および変更をカバーするように意図される。

１０本体
１１第１の輪郭ポート
１２第２の輪郭ポート
１３冗長ポート
１４サブポート
２０第１のポート
３０第２のポート
４０電力分離器
５０インピーダンス変換構造
６０第１のポート
７０第３のポート
８０インピーダンス変換器
９０第２のポート

Claims

本体及び少なくとも１つの第１のポートを含み、
前記本体が少なくとも１つの第１の輪郭ポートを含み、
前記少なくとも１つの第１の輪郭ポートのそれぞれが、前記少なくとも１つの第１のポートの１つに対応し、
前記第１の輪郭ポートが少なくとも２つのサブポートを含み、
前記第１の輪郭ポートの前記少なくとも２つのサブポートが、少なくとも１つの電力分離器を使用することによって、前記第１の輪郭ポートに対応する前記第１のポートに接続され、
前記第１の輪郭ポートが、前記本体から突出した構造であり、
前記第１のポートから入力され、前記電力分離器によって分割された信号が、前記少なくとも２つのサブポートを介して前記第１の輪郭ポートに合流して供給される、フィーディングデバイス。
前記フィーディングデバイスがさらに、少なくとも１つの第２のポートを含み、
前記本体がさらに、少なくとも１つの第２の輪郭ポートを含み、
前記少なくとも１つの第２の輪郭ポートのそれぞれが、前記少なくとも１つの第２のポートの１つに対応し、
前記第２の輪郭ポート及び前記第２の輪郭ポートに対応する前記第２のポートが、ステップ状インピーダンス変換構造を使用することによって接続される、請求項１に記載のフィーディングデバイス。
前記第２の輪郭ポートが前記第２のポートを指し示す方向における前記ステップ状インピーダンス変換構造のインピーダンス構造の各ステップの長さａが、前記長さａが前記フィーディングデバイスの動作周波数帯域の中心周波数に対応する波長の四分の一であるような条件を満たす、請求項２に記載のフィーディングデバイス。
前記ステップ状インピーダンス変換構造が、マイクロストリップステップ状インピーダンス変換構造、ストリップラインステップ状インピーダンス変換構造、または同軸ラインステップ状インピーダンス変換構造である、請求項２または３に記載のフィーディングデバイス。
冗長ポートがさらに前記本体に配置され、前記冗長ポートが２つの第１の輪郭ポートの間に配置される、請求項１から４のいずれか一項に記載のフィーディングデバイス。
冗長ポートがさらに前記本体に配置され、前記冗長ポートが前記第１の輪郭ポートと前記第２の輪郭ポートとの間に配置される、請求項２から４のいずれか一項に記載のフィーディングデバイス。
前記電力分離器が、マイクロストリップ電力分離器、ストリップライン電力分離器、または同軸ライン電力分離器である、請求項５または６に記載のフィーディングデバイス。
前記フィーディングデバイスがさらに、少なくとも１つの第３のポートを含み、
前記本体がさらに少なくとも１つの第３の輪郭ポートを含み、
前記少なくとも１つの第３の輪郭ポートのそれぞれが、前記少なくとも１つの第３のポートの１つに対応し、前記第３の輪郭ポート及び前記第３の輪郭ポートに対応する前記第３のポートが、円錐形状インピーダンス変換器を使用することによって接続される、請求項１から７のいずれか一項に記載のフィーディングデバイス。