JP7003155B2 - 平面放射デバイスを備える基本アンテナ - Google Patents

Description

本発明は、アレイアンテナの分野、および特に、アクティブアンテナに関する。本発明は特に、レーダ、（レーダ探知機およびレーダ妨害機などの）電子戦システム、および、通信システムまたはその他のマルチファンクションシステムに適用可能である。

いわゆるアレイアンテナは、平面型、すなわち、プリント回路基板型である場合もある複数のアンテナを備え、そのようなアンテナはパッチアンテナと呼ばれる場合が多い。平面アンテナ技術により、裏面に金属接地面が装備された誘電体層に金属パターンをエッチングすることにより放射素子を製造することによって、厚さの薄い指向性アンテナを製造することが可能になる。この技術は、より製造し易く、したがって、ビバルディアンテナ（Ｖｉｖａｌｄｉ ａｎｔｅｎｎａ）ほど高価ではない、非常に小型の電子走査が可能な指向性アンテナをもたらす。

アクティブアンテナは、従来、基本アンテナのセットを備え、この基本アンテナのセットはそれぞれ、送信／受信モジュール（またはＴ／Ｒ回路）に結合された１つの実質的に平面状の放射素子を備える。送信側は、送信／受信モジュールが位相を適合させ、集中型信号発生電子機器から受信した励起信号を増幅し、この励起信号を放射素子に印加する。受信側は、送信／受信モジュールが、位相を適合させながら、放射素子が受信した低レベルの受信信号を増幅し、集中回路にこの信号を送信し、集中回路は、それを集中型捕捉回路に送信する。

特にレーダ用途では、高電力で作動する必要がある。

しかしながら、アクセス可能な電力は、放射素子を製造するために実装される技術の特性によって制限される。特に、従来採用されてきたモノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ：Ｍｏｎｏｌｉｔｈｉｃ－Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ－Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ－Ｃｉｒｃｕｉｔ）技術は、最大出力に制限があることを特徴とするが、これを上回っても、前述の用途に対して作動することが可能であることが望ましい。

本発明の目的の１つは、この問題を軽減することである。

この目的のために、本発明の主題の１つは、平面放射デバイスであって、中心を有する実質的に平面状の放射素子を備え、平面が、中心を通る第１の直線、および第１の直線に垂直であり、かつ、中心を通る第２の直線によって画定されている放射素子を含んでいる平面放射デバイスを備え、前記放射素子が、第１の直線から、および第２の直線から距離をおいて位置する少なくとも１つの励起点の第１の４個組に配列された複数の励起点の対であって、前記第１の直線に関して実質的に対称的に配置された励起点からなる第１の対、および、前記第２の直線に関して実質的に対称的に配置された励起点からなる第２の対を含む複数の励起点の対を含む基本アンテナであって、励起点を励起させることを意図した差動励起信号を送達することが可能な、および／または励起点から発せられる信号を形成することが可能な複数の処理回路を含むとともに、処理回路が励起点の対を差動的に励起させることが可能であるように、および／または、励起点の対から発せられた差動信号を処理することが可能であるように、それぞれの励起点の対が処理回路に結合されている、基本アンテナである。

特定の実施形態によれば、本発明による基本アンテナは、以下の特徴のうちの１つまたは複数を、単独で、または任意の技術的に可能な組み合わせにおいて含む。
－基本アンテナは、励起点の第１の対に印加された第１の励起信号と、励起点の第２の対に印加された第２の励起信号との間に、第１の送信側位相シフトを導入することを可能にする送信側位相シフト手段、および／または、励起点の第１の対から発せられた第１の受信信号と、励起点の第２の対から発せられた第２の受信信号との間に、第１の受信側位相シフトを導入することを可能にする受信側位相シフト手段を含む。
－励起点の第１の４個組の励起点は、励起点の第１の４個組のそれぞれの励起点の対の励起点間で測定される放射デバイスのインピーダンスが、同じであるように配置されている。
－励起点の第１の対の励起点は、放射素子を含んでいる平面の第３の直線であって、中心を通り、かつ、第１の直線および第２の直線の二等分線である第３の直線の同じ側に位置する。
－放射素子は実質的に矩形形状を有し、第１の直線および第２の直線が矩形の辺に平行である。
－放射素子は、第１の直線から、および第２の直線から距離をおいて位置する励起点の第２の４個組であって、
－前記第１の直線に関して実質的に対称的に配置された励起点からなる第３の対であって、その励起点が、励起点の第１の対に対して第２の直線の他方側に配置された、励起点の第３の対と、
－前記第２の直線に関して実質的に対称的に配置された励起点からなる第４の対であって、その励起点が、励起点の第２の対に対して第１の直線の他方側に配置された、励起点の第４の対と、を含む励起点の第２の４個組を含む。
－励起点の第２の４個組の励起点は、励起点の第２の４個組のそれぞれの励起点の対の励起点間で測定される放射デバイスのインピーダンスが、同じであるように配置されている。
－第３の対は、第２の直線に関して第１の対に対称であり、第４の対は、第１の直線に関して第２の対に対称である。
－基本アンテナは、励起点の第１の対に印加された第１の励起信号と、励起点の第２の対に印加された第２の励起信号との間に、第１の送信側位相シフトを導入すること、および、励起点の第３の対に印加された第３の励起信号と、励起点の第４の対に印加された第４の励起信号との間に、第１の送信側位相シフトとは異なったものとすることができる第２の送信側位相シフトを導入することを可能にする送信側位相シフト手段、および／または、励起点の第１の対から発せられた第１の受信信号と、励起点の第２の対から発せられた第２の受信信号との間に、第１の受信側位相シフトを導入すること、および、励起点の第３の対に印加された第３の受信信号と、励起点の第４の対に印加された第４の受信信号との間に、第１の受信側位相シフトとは異なったものとすることができる第２の受信側位相シフトを導入することを可能にする受信側位相シフト手段を備える。
－それぞれの励起点の対は、励起点の対を差動的に励起させるように構成された１つの送信チャネルに結合され、この送信チャネルは、励起点の第２の４個組に結合されたこの送信チャネルが、励起点の第２の４個組を励起させることが可能な周波数とは異なる周波数の信号によって、励起点の第１の４個組を励起させることが可能な励起点の第１の４個組に結合されている。

本発明は、本発明による複数の基本アンテナを備えるとともに、放射素子が放射素子のアレイを形成しているアンテナにもまた関する。

有利な点として、アンテナは、基本アンテナそれぞれの励起点の第１の４個組に印加された励起信号間に、第１の送信側グローバル位相シフトを導入すること、および、基本アンテナそれぞれの励起点の第２の４個組に印加された励起信号間に、第２の送信側グローバル位相シフトを導入することを可能にする送信側ポインティング位相シフト手段であって、第１の送信側グローバル位相シフトおよび第２の送信側グローバル位相シフトが、異なったものとすることができる送信側ポインティング位相シフト手段を備え、かつ／または、基本アンテナそれぞれの励起点の第１の４個組に印加された励起信号間に、第１の受信側グローバル位相シフトを導入すること、および、基本アンテナそれぞれの励起点の第２の４個組に印加された励起信号間に、第２の受信側グローバル位相シフトを導入することを可能にする受信側ポインティング位相シフト手段であって、第１の受信側グローバル位相シフトおよび第２の受信側グローバル位相シフトが、異なったものとすることができる受信側ポインティング位相シフト手段を備える。

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として提示されている以下の詳細な説明を読めば、また、添付の図面を参照すれば、明らかになるであろう。

本発明の第１の実施形態による基本アンテナを概略的に示す。 基本アンテナの側面図を示す。 図１のシステムによって得ることができる様々な偏波を比較照合する表を示す。 本発明の第２の実施形態による基本アンテナを概略的に示す。 本発明の第３の実施形態による基本アンテナを概略的に示す。 図５のシステムによって得ることができる偏波を概略的に示す。

すべての図面において、同じ要素を同じ参照符号により参照している。

図１に、本発明の第１の実施形態による基本アンテナ１が示されている。

基本アンテナは、図１に示される、実質的に紙面の平面に位置し、かつ、中心Ｃを含む実質的に平面状の放射素子１１を備える平面放射デバイス１０を備える。平面放射デバイスは、パッチアンテナとしての方がよく知られているタイプの平面アンテナである。

本発明は、本発明による複数の基本アンテナを備えるアンテナにもまた関する。アンテナは、アレイアンテナとすることができる。基本アンテナの放射素子１１または平面放射デバイス１０は、放射素子のアレイを形成している。アンテナは、有利には、アクティブアンテナである。

平面放射デバイス１０は、図２に示されるようなスタックを形成している。それは、接地面１２を形成する層の上方に配置された、実質的に平面状の放射素子１１を備え、放射素子１１と接地面１２との間には間隔が残されている。例えば、この間隔は、例えば、誘電材料でできた電気絶縁層１３を備える。好ましくは、放射素子１１は、導電性材料でできたシートである。変形例として、放射素子１１は、複数の積み重ねられた金属シートを備える。それは、従来、正方形の形状を有する。変形例として、放射素子は、別の形状、例えば円盤形状、または別の形の平行四辺形、例えば矩形もしくは菱形などの形状を有する。放射素子１１の幾何学形状が何であれ、中心Ｃを画定することが可能である。

アンテナは、放射素子１１に含まれている励起点１＋、１－、２＋、２－、３＋、３－、４＋、および４－で放射素子１１に結合された、フィードライン５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａおよび５４ｂを含む。この結合により、放射素子１１を励起させることが可能になる。

結合は、例えば、スロットベースの電磁結合を介して実現される。そのとき、平面放射デバイス１０は、フィードライン５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａおよび５４ｂの端部のための伝達手段として機能するフィード平面１６（図２に示される）を含む。平面１６は、絶縁材料１７、例えば誘電体の層によって、接地面１２から有利に離隔されている。平面放射デバイス１０は、複数のスロットもまた含む。各スロットは、接地面を形成する層内に作られている。各フィードライン５１ａ、５１ｂ、５２ａ、５２ｂ、５３ａ、５３ｂ、５４ａおよび５４ｂの一方の端部は、対応する下からのスロットと部分的に重なり、放射素子１１が、接地面１２を形成する層の上方に位置しているように配置されている。そのとき、励起点１＋、１－、２＋、２－、３＋、３－、４＋または４－は、スロットおよび対応する端部と鉛直に位置する。図１では、スロットの突出は破線で示され、それぞれ矩形形状を有する。これらの突出は、分かり易くするために他の図には示されていない。各スロットが、励起点の１対ごとに設けられている。変形例として、デバイスは、励起点１つにつき１つのスロットを備える。スロットは必ずしも矩形でなくてもよく、他の形状を想定してもよい。

変形例として、結合は、フィードラインの端部を放射素子の励起点に電気的に接続することにより実現される。例えば、フィードラインの端部では、例えば、メタライズビア（ｍｅｔａｌｌｉｚｅｄ ｖｉａ）によって、絶縁材料を通して励起電流は放射素子に流れ込み、フィードラインの端部が、励起される点と鉛直である放射素子の裏側に位置するピンに接続されることを可能にする。結合は、放射素子の縁端部に接続されたプリントマイクロストリップラインまたはマイクロストリップで直接アタックすることにより、平面放射素子またはパッチと同じ平面で実現することができる。そのとき、励起点はフィードラインの端部に位置する。励起は、パッチと接地面を形成する層との間に位置したプリントマイクロストリップラインを用いて、近接結合により実現してもまたよい。

結合は、様々な励起点に対して同じやり方で、または違ったやり方で実現することができる。

本発明によれば、電力を最適化するために、励起点が２倍になっている。図１の例では、放射素子１１はこのように、励起点の４つの対１＋，１－；２＋，２－；３＋および３－および４＋，４－を含む。

放射素子１１の平面は、２つの直交する方向によって画定されている。これらの２つの方向は、第１の直線Ｄ１および第２の直線Ｄ２である。これらの直交する方向はそれぞれ、中心Ｃを通っている。

本発明によれば、放射素子１１は、すべてが直線Ｄ１およびＤ２から距離をおいて位置する、すなわち、すべてが直線Ｄ１およびＤ２から離れて位置する励起点の第１の４個組を含み、前記励起点の第１の４個組は、
－励起点の第１の対１＋，１－であって、第１の直線Ｄ１に関して実質的に対称的に配列された励起点である励起点１＋および励起点１－からなる対と、
－励起点の第２の対２＋，２－であって、第２の直線Ｄ２に関して互いに実質的に対称的に配列された励起点である励起点２＋および励起点２－からなる対と、
を含む。

放射素子１１は、すべてが直線Ｄ１およびＤ２から距離をおいて位置する励起点の第２の４個組を含み、この励起点の第２の４個組は、
－励起点の第３の対３＋，３－であって、第１の直線Ｄ１に関して実質的に対称的に配列された励起点である励起点３＋および励起点３－からなる対であり、励起点の第１の対１＋，１－に対して第２の直線Ｄ２の他方側に配置されている、励起点の第３の対の励起点３＋および３－と、
－励起点の第４の対４＋，４－であって、第２の直線Ｄ２に関して実質的に対称的に配列された励起点である励起点４＋および励起点４－を含み、励起点の第２の対２＋，２－に対して第１の直線Ｄ１の他方側に配置されている、励起点の第４の対の励起点４＋および４－と、
を含む。

言いかえれば、各対の励起点は、Ｄ１またはＤ２のいずれかに関して互いに実質的に対称な位置を占める。言いかえれば、各対の励起点は、軸Ｄ１またはＤ２の鏡映対称において互いに実質的に対称である。

励起点の２つの４個組のそれぞれの励起点は、別個のものである。言いかえれば、励起点の２つの４個組には、共通の励起点がない。様々な対には共通の励起点がない。

それぞれの励起点の対の励起点は、差動的に、すなわち２つの対向信号によって励起することが可能であるように配置されている。この目的のために、励起点の所与の対の励起点は、接地に対して測定される同一のインピーダンスを有するように配置されている。

したがって、図面の非限定的な例では、直線Ｄ１およびＤ２は、放射素子１１の平面によって形成されている正方形のそれぞれの辺に平行であり、各対の励起点を離隔している距離は同一である。

基本アンテナ１は、特に図１に図示されているような送信／受信モジュール２０もまた備える。図１の送信／受信モジュール２０は、４つの電子送信／受信回路２１～２４を含む。

回路２１～２４は、一方側の、マイクロ波信号発生回路、および／または集中型回路である、処理および捕捉回路と、他方側の、フィードラインとの間に配置されている。

それぞれの励起点の対１＋，１－；２＋，２－；３＋，３－および４＋，４－は、２つのフィードライン５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂまたは５４ａ，５４ｂをそれぞれ含む送信ラインによって、その励起回路２１、２２、２３または２４にそれぞれ結合されており、送信ラインはそれぞれ一方の端部が、励起点１＋または１－；２＋または２－；３＋または３－および４＋または４－のうちの１つに結合され、ここから対が構成されている。各送信ラインにより、関連する回路から／回路へと、差動信号を伝達することが可能になる。

各回路２１、２２、２３または２４は、励起点の対のうちの１つに差動励起信号を印加することが可能であり、かつ、送信ラインを介して励起点の対から発せられた差動受信信号を捕捉することが可能であるように、励起点の対に結合される。有利な点として、各回路は、励起点のそれぞれの対に差動励起信号を印加するように構成されている。

図面の非限定的な例では、４つの送信／受信回路２１～２４は同一である。

送信／受信回路２１～２４は、ＭＭＩＣ技術において有利に製造される。好ましくは、ＳｉＧｅ（シリコンゲルマニウム）技術を使用するが、ＧａＡｓ（ヒ化ガリウム）またはＧａＮ（窒化ガリウム）技術であれば、同じように好都合に使用することが可能である。有利な点として、限定されないが、図１に図示されているように、所与の基本アンテナの送信／受信回路は、単一の回路２０を形成するように、同じ基板上に製造される。この変形例は、嵩が低いので、平面放射デバイス１０の背後にある回路２０の組み込みが容易になる。

各送信／受信回路２１、２２、２３および２４は、図１の例では、それぞれ、励起点の１つの対に結合された１つの送信チャネルであって、励起点の対を励起させることを意図した励起信号を送達することを意図した１つの送信チャネル１１０と、励起点の対から発せられる受信信号を形成することが可能な１つの受信チャネル１２０と、を含む。これらのチェーンはそれぞれ、フィードラインの対５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂおよび５４ａ，５４ｂのうちの１つによって、それぞれ、スイッチ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃおよび１２１ｄを介して励起点の対にそれぞれ結合されている。フィードラインは、導体、すなわちトラックによって形成されている。

トラックは、例えば、周波数同調トラックである。

各回路は、送信回路、および／または受信回路とすることができる。各回路は、１つの送信チャネル、および／または１つの受信チャネルを含むことができる。

各チャネルは、明確に定義された最適なインピーダンスによって、負荷を受けたときに（送信チャネルの出力が負荷を受けたとき、または受信チャネルの入力が負荷を受けたときに）最適性能を有するように設計されている。すなわち、その最適値と異なるインピーダンスで負荷を受けると、性能が劣化する。有利な点として、各回路２１～２４ごとに、送信チャネル１１０、および／または受信チャネル１２０が、その最適なインピーダンスで負荷を受けるように、励起点が放射デバイスに位置決めされ、結合される。

チャネルの最適な入力インピーダンスまたは最適な出力インピーダンスはそれぞれ、実質的に、このチャネルの入力増幅器の最適な入力インピーダンス、またはこのチャネルの出力増幅器の最適な出力インピーダンスである。

有利な点として、回路２１、２２、２３または２４が負荷を受けるインピーダンスは、放射デバイスを回路２１、２２、２３または２４に接続する各フィードラインと、これらのフィードライン間の放射デバイスと、によって形成されたチェーンのインピーダンスである。したがって、提案されている解決法により、送信モードにおいては、消費量を最適化し、かつ／または、受信モードにおいては、雑音指数を改善することが可能になる。これにより、インピーダンス整合に関して、性能面で高くつく妥協をしなくても済むようにすること、または、チャネルのうちの少なくとも１つにインピーダンス変換器を設けなくても済むようにすることが可能である。

有利な点として、ただし、必ずしもそうとは限らないが、励起点は、差動インピーダンスと呼ばれる放射デバイス１０のインピーダンス、すなわち、励起点の対の２つの励起点間で測定されるインピーダンスが実質的に、放射デバイスの側の送信／受信回路２１、２２、２３または２４のインピーダンスの共役であるように、すなわち、実質的に、送信チャネルの出力インピーダンスの共役、および／または、励起点の対に結合された送信／受信回路２１、２２、２３または２４の受信チャネルの入力インピーダンスの共役であるように、放射デバイスに位置決めされ、結合される。送信チャネルおよび受信チャネルについて以下で説明する。

送信チャネルの出力インピーダンスは、実質的に、チャネルの出力増幅器の出力インピーダンスである。受信チャネルの出力インピーダンスは、実質的に、チャネルの入力増幅器の入力インピーダンスである。

インピーダンスをこのように調節できる機能により、インピーダンス変換によって、送信／受信回路２１～２４と、放射デバイス１０とのインピーダンスを整合するための部品を使用する必要がなくなる。部品のこの節約は、送信および／または受信デバイスの電力効率の向上に役立ち、送信および／または受信チャネルからの電力出力がすべて放射手段に印加される。その上、放射デバイスのインピーダンスを励起回路のインピーダンスに整合させると、電流を制限することが可能になり、最大電力を生成することが可能になる。変形例として、励起点の対の２つの励起点間の放射デバイスのインピーダンスを、送信チャネルの出力インピーダンスに、および／または受信チャネルの出力インピーダンスに整合させるために、インピーダンス変換デバイスが、放射デバイス１０と、送信／受信回路２０との間に設けられる。励起点のインピーダンスを調節する機能により、やはり同じようにインピーダンス整合を容易にすることが可能になる。

有利な点として、それぞれの対１＋および１－、または２＋および２－、または３＋および３－、または４＋および４－の励起点は、放射デバイス１０が、送信／受信回路に結合された励起点の対の励起点間の送信／受信回路２１～２４に示すインピーダンスが、励起点のすべての対に対して同じであるように配置されている。

このインピーダンスは、例えば、限定されないが、５０オームである。このインピーダンスは、５０オームとは異なる場合もあり、それは技術によって、および送信／受信回路内で用いられる増幅器のクラスによって決まる場合がある。

励起点の２つの４個組の励起点は、同じインピーダンスを有する。この目的のために、図面の例では、それぞれのセットの第１の対および第３の対は、直線Ｄ２に関して互いに対称であり、それぞれのセットの第２の対および第４の対は、直線Ｄ１に関して互いに対称である。したがって、それぞれの励起点の対の励起点は、中心Ｃから実質的に同じ距離Ｄに有利に位置し、励起点の対の励起点はすべて、同じ距離分だけ離隔されている。変形例として、それぞれの励起点の対の間の放射デバイスのインピーダンスは、すべてが同一というわけではない。例えば、１つの変形例では、励起点は、励起点の対１＋；１－と、２＋，２－との間に放射デバイスによって形成されるインピーダンスが同じであるように、かつ、励起点の対３＋，３－と、４＋，４－との間に放射デバイスによって形成されるインピーダンスが同じであるが、励起点１＋；１－と、２＋，２－との間に形成されるインピーダンスとは異なるように、配置されている。この目的のために、励起点１＋，１－；２＋，２－は、例えば、中心から同じ距離にあるが、この距離は中心Ｃから励起点３＋，３－および４＋，４－を離隔する別の距離とは異なる。

図１の実施形態では、送信側で、回路２０の入力へのマイクロ波信号を発生させるための電子機器によって印加される励起信号ＳＥが、４つの基本励起信号に分けられ、この基本励起信号は、それぞれの送信／受信回路２１～２４の送信チャネル１１０の入力に印加される。相対位相、および必要に応じてその高度を除いて、４つの基本励起信号は同一である。モジュール２０は、共通の励起信号ＳＥを、２つの励起信号に分割することを可能にする分配器１２２を備える。これらの２つの励起信号は、非対称または対称（すなわち、差動信号または平衡信号）とすることができ、これらの信号は、それぞれの送信移相器２５、２６の入力にそれぞれ注入される。移相器２５、２６はそれぞれ、非対称信号、すなわち差動信号を送達する。第１の送信移相器２５から出力された信号は、第１の回路２１の送信チャネル１１０の入力、および第３の回路２３の送信チャネル１１０の入力に注入される。第２の送信移相器２６から出力された信号は、第２の回路２２の送信チャネル１１０の入力、および第４の回路２４の送信チャネル１１０の入力に注入される。

送信チャネルは、励起信号ＳＥを増幅することを可能にする少なくとも１つの増幅器１１４を備える。レーダ用途および電子戦用途では、送信チャネルは、例えば、高電力増幅器１１４を備える。

各送信チャネル１１０は、差動信号を送達する。これらの信号は、それぞれの励起点の対を励起させるために、それぞれのフィードラインの対５１ａおよび５１ｂ、５２ａおよび５２ｂ、５３ａおよび５３ｂ、５４ａおよび５４ｂに印加される。これにより、それぞれの励起点の対の差動励起を実現することが可能になる。所与の対の励起点は、そのとき、対向信号によって励起される。

それぞれの送信チャネル１１０は、第１の回路２１および第３の回路２３によって励起された基本波が同じ方向に偏波されるように、かつ、第２の回路２２および第４の回路２４によって励起された基本波が同じ方向に偏波されるように、それぞれの励起点に有利に結合されている。言いかえれば、励起点の第１の対１＋，１－および励起点の第３の対３＋，３－に印加された励起信号の電場は、同じ方向を有する。したがって、励起点のこれらの２つの対により、２つの非対称的に励起された励起点からと同じ信号を送達することが可能になる。増幅器１１４によって送達する必要がある電力は、このように２で除算され、次に、この増幅器によって送達することが必要な電流は、２の平方根で除算される。したがって、オーム損失が低くなり、すべての電力を送達する単一の増幅器を製造するよりも、低電力の２つの増幅器１１４を製造する方が容易である。同様に、励起点の第２の対２＋，２－および励起点の第４の対４＋，４－に印加された励起信号の電場は、有利に同じ方向を有する。

送信／受信モジュール２０は、第１の対１＋，１－に印加された信号と、第２の対２＋，２－に印加された信号との間に、第１の送信側位相シフトと呼ばれる第１の位相シフトを導入すること、および、対３＋，３－に印加された信号と、対４＋，４－に印加された信号との間に、同じ第１の送信側位相シフトを導入することを可能にする少なくとも１つの移相器を備える送信側移相手段２５、２６を備える。第１の回路２１、および回路２３の送信チャネル１１０に入力として注入された基本励起信号は、同相である。第２の回路２２、および第４の回路２４の送信チャネル１１０に入力として注入された基本励起信号は、同相である。

有利な点として、第１の送信側位相シフトは調節可能である。アレイアンテナは、事前設定された第１の送信側位相シフトを導入するように、第１の送信側位相シフトを調節することを可能にする調節デバイス３５を有利に備える。

それぞれの励起点の対は、基本波を発生する。第１の送信側位相シフトでは、対１＋，１－および対３＋，３－によって送信された基本波は、対２＋，２－および対４＋，４－によって送信された基本波に対して位相シフトされる。基本波を気中再結合することによって、全波が得られ、その偏波は、第１の送信側位相シフトを変えることによって変えることが可能である。それぞれの結合点に結合されたフィードラインに注入された送信信号間の相対位相の例が、得られた偏波とともに、図３の表に示されている。垂直偏波は、図１に示されるＺ軸に沿った偏波である。逆位相で励起された、１８０°離隔された２つの励起点は、対向瞬時励起電圧を有する。例として、図３の表の１行目は、励起点１＋、２＋、３＋、４＋に結合されたフィードラインを同じ電圧に上昇させ、励起点１－、２－、３－、４－に結合されたフィードラインを同じ電圧だが、前の電圧とは対向する電圧に上昇させた場合を示す。差動電圧は、そのとき、直線Ｄ３に関して対称である。したがって、偏波は、この直線に沿った方向を向いており、それは垂直方向を向いている。＋４５°の直線偏波は、対２＋，２－および対４＋，４－を励起させずに、対１＋，１－および対３＋，３－だけを同相の差動励起信号で励起させることによって得られる。これは、例えば、回路２２および２４の電力増幅器１１４の利得を調節して、ゼロ電力を送達するようにすることによって実現される。この目的のために、増幅器は、可変利得、および利得を調節するための手段を有する。５行目の例では、励起点間の位相シフトは、時間が経っても同じままである。経時的に位相が変わると、右旋円偏波が生じる。

受信側では、それぞれの励起点の対１＋および１－、２＋および２－、３＋および３－、４＋および４－によって受信された受信信号は、それぞれの励起回路２１、２２、２３、２４の送信チャネル１２０に入力としてそれぞれ印加される。回路のそれぞれの受信チャネル１２０は、リミッタ１１７などの保護手段と、電子戦用途における低雑音増幅器などの、少なくとも１つの増幅器１１８と、を備える。受信チャネル１２０は、チャネルに接続された２つのフィードライン５１ａおよび５１ｂ、または、５２ａおよび５２ｂ、または、５３ａおよび５３ｂ、または、５４ａおよび５４ｂから発せられた基本受信信号を、１８０°の位相シフトを信号のうちの１つに適用することにより、組み合わせることを可能にするコンバイナ１１９もまた備える。変形例として、受信チャネルは、差動信号を移相器に送信する。

第１の回路２１の受信チャネル１２０から、および第３の回路２３の受信チャネル１２０から出力された基本受信信号は、第１の受信移相器２９に入力として注入され、第２の回路２２の受信チャネル１２０から、および第４の回路２４の受信チャネル１２０から出力された信号は、第２の受信移相器３０に入力として注入される。これらの移相器２９、３０により、第１の回路２１、および第３の回路２３の受信チャネル１２０によって送達された受信信号と、第２の回路２２、および第４の回路２４の受信チャネルによって送達された受信信号との間に第１の受信側位相シフトを導入することが可能になる。これらの受信移相器２９、３０はそれぞれ、限定されないが、移相器に入力として注入された信号を合計する加算器を備える。受信移相器２９、３０から出力された受信信号は、得られた受信信号ＳＳが遠隔した捕捉電子機器に送信される前に、モジュール２０の加算器２２０によって合計される。

したがって、送信／受信モジュール２０は、対１＋，１－および対２＋，２－から発せられた受信信号間に、ならびに、対３＋，３－および対４＋，４－から発せられた受信信号との間に、第１の受信側位相シフトを導入することを可能にする受信側位相シフト手段２９、３０を備える。図１の非限定的な実施形態では、これらの手段は、受信チャネル１２０の出力に位置する。

有利な点として、第１の受信側位相シフトは、調節可能である。デバイスは、受信側位相シフトを調節することを可能にする調節デバイス、すなわち、図１の非限定的な実施形態におけるデバイス３５を有利に備える。

有利な点として、第１の受信側位相シフトおよび送信側位相シフトは、同一である。これにより、送信された基本波と同じ位相を有する基本波を受信することが可能になり、したがって、基本アンテナによって送信された全波と同じ偏波を有する全受信波上で測定を行うことが可能になる。変形例として、これらの位相は異なっていてもよい。それらは、独立して有利に調節可能とすることができる。これにより、異なる偏波を有する信号を送信すること、および受信することが可能になる。

変形例として、移相器の数は異なり、かつ／または移相器は、送信チャネルの入力、もしくは送信チャネルの出力とは別のところに配置される。

有利な点として、アンテナは、アンテナのそれぞれの基本アンテナの励起点に印加された励起信号間に、および／または、アンテナのそれぞれの基本アンテナの励起点から発せられた受信信号間に、調節可能なグローバル位相シフトを導入することを可能にする、いわゆるポインティング位相シフト手段を備える。

図１の非限定的な例では、これらの手段は、調節手段３５および移相器を対象にした制御信号を生成する制御デバイス３６を備える。制御デバイス３６は、第１の送信側位相シフトおよび受信側位相シフト（図１の場合には同じである）の導入を命令する第１の信号のＳ１と、グローバル位相シフトの導入が、各移相器によって入力として受信された信号に適用されるように命令するグローバル信号Ｓｇと、を含む制御信号を生成する。グローバル位相シフトは、同じグローバル位相シフトがそれぞれの基本励起信号、および放射素子から来るそれぞれの基本受信信号に導入されるように命令することができる。このグローバル位相シフトにより、アレイの基本アンテナによって送信された全波の再結合を介して、アンテナによって送信された波、およびアンテナによって測定された波のポインティング方向を選択することが可能になる。変形例として、送信側位相シフトおよび受信側位相シフト（第１の位相シフトおよびグローバル位相シフト）の導入を命令するために、制御デバイス３６は、様々な制御信号を受信する。送信された波、および測定された波の偏波ならびにポインティング方向を、このように独立して制御することが可能である。アレイアンテナの電子走査は、アレイを構成する基本アンテナに適用された位相シフトに基づき、この走査は、位相関係によって決定される。

基本アンテナは、回路２１～２４から出力された信号を、デバイス１０の方に向けること、および受信信号を、回路のそれぞれの受信チャネルに入力することを可能にする、スイッチ手段を有利に備える。

図１の非限定的な実施形態では、これらのスイッチ手段は、回路２１、２２、２３、２４の送信チャネル１１０をフィードライン５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ；５４ａ，５４ｂに接続することによって、前記回路２１、２２、２３および２４を、送信動作モードか、または、回路の受信チャネル１２０をフィードライン５１ａ，５１ｂ；５２ａ，５２ｂ；５３ａ，５３ｂ；５４ａ，５４ｂにそれぞれ接続することによって、受信器動作モードのいずれかに切り替えるように制御されるスイッチ１２１ａ、１２１ｂ、１２１ｃ、１２１ｄを備える。

変形例として、励起回路はそれぞれ、励起点の対応する対、ならびに、回路の送信チャネルおよび受信チャネルに接続された、電子サーキュレータを備える。送信側回路および受信側回路は、そのとき、同時に動作する。

本発明によるデバイスは多数の利点を有する。

回路２１～２４はそれぞれ、送信側では、差動信号を印加することができ、受信側では、差動信号、すなわち、平衡信号を捕捉することができる。回路はすでに差動信号で作動しているので、差動信号から非対称信号に渡すために、バラン（平衡不平衡変成器の略称）のような部品を介在させる必要はない。現状では、そのような中間部品は電力効率を下げる。したがって、デバイスの電力効率が向上する。

高電力で作動させるために、本発明は、４つの対ごとに直交偏波されたポートに結合された送信／受信回路を使用し、各回路は、回路を製造するために用いられる技術の最大許容電力と互換性のある公称電力で動作する。

したがって、放射手段によって送信または受信される電磁波の電力は、この励起点の対に結合された回路の公称動作電力よりも高い場合がある。放射素子の差動的に励起されたそれぞれの励起点の対は、１つの基本波を生成する。アンテナは、２倍の差動モードで、送信時、および受信時に作動する。励起点の対によって送信される基本波の電力は、送信回路の公称送信側電力の２倍にもなる。

公称電力が、励起回路を製造するために用いられる技術によって許容される最大電力に近い場合、これは特に有利である。各励起回路では、電力は最大電力未満にとどまるが、基本アンテナにより、より高電力で波を送信することが可能になる。

放射デバイスの技術の選択により、励起点に印加される電圧が決まる。電圧が高いほど、等しい電力およびインピーダンスでの電流は小さくなり、オーム損失が小さくなる。同一のインピーダンスの場合、出力電力を２で割ると、電流は２の平方根で除算される。提案されている解決法は電力をパッチ、または放射素子１１において直接合計するので、オーム損失が大幅に減少する。

上記で明記したように、エネルギーは、励起点において直接合計される。したがって、４倍強力な増幅器を有する回路を設けるために、４倍の電力を送信する必要がない。放射手段の外部で、電力制限のある増幅器から出力される信号を、例えば、リング型またはＷｉｌｋｉｎｓｏｎ型加算器によって合計することもまた必要ではない。本発明により、使用されるラインの数、および導体中のオーム損失を制限することが可能になり、したがって、これらの損失を補償するために生成される電力を制限することが可能になる。損失を制限するために、ＭＭＩＣ内でエネルギーを合計することもまた必要ではない。加算をＭＭＩＣ内で実行する場合には、この重要な場所で損失を散逸させることが必要である。したがって、アンテナの加熱およびオーム損失が減少する。

その上、放射素子によって送信された４つの基本波を空中再結合することにより、電力が各基本波の電力の４倍にもなる全波をもたらす。

受信側では、入射全波は、それぞれの励起回路に送信される４つの基本波に分解される。基本波は、入射全波の４分の１の電力を有している。これにより、意図的または意図的でないジャミングを実行するデバイスによるアンテナ照射など、外部からの攻撃に対するアンテナ堅牢性を増大させることが可能になる。低雑音増幅器の劣化の危険性が制限される。例えば、（送信が水平偏波または垂直偏波のいずれかであるが、斜め偏波ではない場合）基本信号が最適な偏波で受信されるのではなく、４５°で受信されるので、強電場の攻撃性が減少することになる。図１のアンテナにより、例えば、同じ第１の送信側位相シフトおよび受信側位相シフトを適用しないことによって、交差偏波措置、すなわち、水平偏波での送信および垂直偏波での受信を実施することが可能になる。

その上、各対の励起点が差動的に、すなわち、平衡して励起される場合には、それぞれの励起点の対は、直線偏波基本波を送信する。励起点の第１の対１＋，１－および励起点の第３の対３－，３＋の励起信号と、励起点の第２の対２＋，２－および励起点の第４の対４＋，４－の励起信号、すなわち、励起点の第１の対および励起点の第３の対に直交する励起点との間に位相シフトを適用することによって、放射素子１１は、４つの基本波を空中再結合することにより、偏波を単独で生成することができる。

これにより、送信／受信回路と放射素子との間に配置された偏波選択スイッチを使用して、放射素子を励起させなければならない方向を選択する必要をなくすことが可能になる。これにより、送信／受信回路を励起点に直接接続させること、したがって電力収量を増加させること、すなわち損失を制限することもまた可能になる。したがって、基本アンテナの加熱が減少する。

図４に、本発明による基本アンテナ２００の第２の例が示されている。

平面放射デバイス１０は、図１のものと同一である。アンテナは、図１のやり方と同じやり方でそれぞれの励起点の対１＋，１－；２＋，２－；３＋，３－および４＋，４－に結合された、同じ送信／受信回路２１～２４を備える。

対照的に、送信／受信モジュール２２２は、図１のものとは異なる。それは、励起点の対１＋，１－および２＋，２－に印加された励起信号間に第１の送信側位相シフトθ１を導入すること、ならびに、励起点の対３＋，３－および４＋，４－に印加された励起信号間に第２の送信側位相シフトθ２を導入することを可能にする、少なくとも１つの移相器を備える送信側位相シフト手段を備え、これらの２つの送信側位相シフトは、異なったものとすることができる。これにより、２つの励起点の４個組によって、異なる偏波を有する波を送信することが可能になる。

図４に示される非限定的な例では、これらの送信側位相シフト手段は、必要に応じてその振幅を除いて、同一の信号を受信し、かつ、対１＋，１－および対２＋，２－に印加された励起信号間に第１の送信側位相シフトを導入するように、それぞれが受信された信号に位相シフトを導入する、第１の送信移相器１２５ａおよび第２の送信移相器１２５ｂを備える。位相シフト手段は、必要に応じてその振幅を除いて、同一の信号を受信し、かつ、対３＋，３－および対４＋，４－に印加された励起信号間に第２の送信側位相シフトを導入するように、それぞれが信号に位相シフトを適用する、第３の送信移相器１２６ａおよび第４の送信移相器１２６ｂを備える。第１の送信側位相シフトおよび第２の送信側位相シフトは、異なっていてもよい。移相器１２５ａおよび１２５ｂから発せられた励起信号は、回路２１および２２に入力としてそれぞれ注入される。移相器１２６ａおよび１２６ｂから発せられた励起信号は、回路２３および２４に入力としてそれぞれ注入される。２つの励起点の４個組によって、異なる偏波を有する２つのビームをこのように同時に送信することが可能である。

送信／受信モジュール２２２は、励起点の対１＋，１－および２＋，２－に印加された励起信号間に第１の受信側位相シフトを導入すること、ならびに、励起点の対３＋，３－および４＋，４－に印加された励起信号間に第２の受信側位相シフトθ２を導入することを可能にする、受信側位相シフト手段１２９ａ、１２９ｂ、１３０ａ、１３０ｂを備え、これらの２つの位相シフトは、異なったものとすることができる。それぞれの回路２１～２４の受信チャネルから出力された受信信号は、それぞれが受信する信号に位相シフトを導入することを可能にするそれぞれの受信移相器１２９ａ、１２９ｂ、１３０ａ、１３０ｂに注入される。受信信号はそれぞれ、移相器のうちの１つに注入される。

有利な点として、励起点の対１＋，１－および２＋，２－の励起信号または受信信号間に導入された位相シフト、ならびに、対３＋，３－および対４＋，４－間に導入された位相シフトは、同一である。変形例として、これらの位相シフトは、異なっていてもよい。これにより、偏波が異なり得る２つの波を送信および受信することが可能になる。

有利な点として、位相シフトは調節可能である。

有利な点として、励起点の対１＋，１－および２＋，２－に発せられた送信信号または受信信号間に導入された位相シフト、ならびに、対３＋，３－および対４＋，４－間に導入された位相シフトは、独立して有利に調節可能とすることができる。そのとき、励起点の第１の４個組１＋，１－、２＋，２－によって、および励起点の第２の４個組３＋，３－、４＋，４－によって、送信または測定される基本波の偏波を独立して調節することが可能である。

アンテナアレイは、送信側位相シフトおよび受信側位相シフトを調節することを可能にする調節デバイス１３５を有利に備える。

有利な点として、アンテナは、いわゆるポインティング位相シフト手段を備え、このポインティング位相シフト手段は、それぞれの基本アンテナの励起点の第１の４個組１＋，１－，２＋，２－に印加された励起信号間に第１の送信側グローバル位相シフトを導入すること、およびアレイのそれぞれの基本アンテナの励起点の第２の４個組３＋，３－，４＋，４－に印加された励起信号間に第２の送信側グローバル位相シフトを導入することを可能にし、この第１の送信側グローバル位相シフトおよび第２の送信側グローバル位相シフトは、異なったものとすることができ、かつ／または、それぞれの基本アンテナの励起点の第１の４個組１＋，１－，２＋，２－から発せられた受信信号間に第１の受信側グローバル位相シフトを導入すること、およびアレイのそれぞれの基本アンテナの励起点の第２の４個組３＋，３－，４＋，４－から発せられた受信信号間に第２の受信側グローバル位相シフトを導入することを可能にし、この第１の受信側グローバル位相シフトおよび第２の受信側グローバル位相シフトは、異なったものとすることができる。そのとき、２つの異なる方向に２つのビームを同時に送信することが可能である。

有利な点として、送信側グローバル位相シフト、および／または受信側グローバル位相シフトは調節可能である。

有利な点として、送信側グローバル位相シフトおよび／または受信側グローバル位相シフトは、独立して調節可能である。ポインティング方向は、独立して調節可能である。

図４のデバイスは、ある一方向にビームを測定することができ、別の方向に同時にビームを送信するか、または２つの方向に２つの測定を同時に行うことができ、そのとき制御デバイスは、送信側位相シフトおよび受信側位相シフトの導入を命令するために、様々なグローバル信号を受信する。ある一方向に信号を送受信し、かつ、別の方向に送信を送信し、通信を受信することが可能である。したがって、交差送信／受信を行うことが可能である。意図的または意図的でないジャミング信号からレーダを保護することを可能にする副ローブ抑圧（ＳＬＳ：ｓｉｄｅ－ｌｏｂｅ－ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ）を機能させるために、受信側または送信側で、副ローブおよびスプリアスローブをカバーする空中線指向性図を形成することが可能である。様々な周波数で送信することが可能であり、これにより、レーダ探知機（電子支援装置すなわちＥＳＭ）の任務が複雑化される。

図４の非限定的な例では、これらの手段は、調節デバイスおよび移相器を対象にした制御信号の発生を可能にする制御デバイス１３６を備える。信号発生器１３６は、（それらが同一であるときに）第１の送信側位相シフトおよび受信側位相シフトの導入を命令する第１の信号Ｓ１と、第１のグローバル位相シフトの導入を、励起点の第１の４個組１＋，１－，２＋，２－のうちの１対に結合された各移相器によって入力として受信された信号に適用するように命令する第１のグローバル信号Ｓ１ｇと、を含む制御信号を発生させる。制御デバイス１３６は、（それらが同一であるときに）第２の送信側位相シフトおよび受信側位相シフトの導入を命令する第２の信号Ｓ２と、グローバル位相シフトの導入を、励起点の第２の４個組３＋，３－，４＋，４－のうちの１対に結合された各移相器によって入力として受信された信号に適用するように命令する第２のグローバル信号Ｓ２ｇと、もまた発生させる。変形例として、制御デバイス１３６は、様々な制御信号を受信して、送信側位相シフトおよび受信側位相シフトの導入を命令する。励起点の４個組のそれぞれによって送信され、測定された波の偏波およびポインティング方向を、このように独立して制御することが可能である。

図４の実施形態では、２つの励起点の４個組１＋，１－，２＋，２－および３＋，３－，４＋，４－の送信チャネルは、２つの異なる供給源ＳＯ１、ＳＯ２によって供給される。これにより、供給源が異なる周波数の励起信号Ｅ１およびＥ２を送達すると、異なる周波数を有する２つの波を、一方を励起点の第１の４個組１＋，１－，２＋，２－によって、および他方を励起点の第２の４個組３＋，３－，４＋，４－によって送信することが可能になる。

これにより、供給源が異なる周波数の励起信号Ｅ１およびＥ２を送達すると、異なる周波数を有する２つの波を、一方を励起点の第１の４個組１ａ＋，１ａ－，２ａ＋，２ａ－によって、および他方を励起点の第２の４個組３ａ＋，３ａ－，４ａ＋，４ａ－によって送信することが可能になる。このように図４のアンテナは、独立して調節可能な、２つのポインティング方向に向けられた２つのビームを異なる周波数で同時に送信することができる。２つビームを同時に２つの方向に向けるこの機能により、デュアルビームと同等のもの、すなわち、高速で走査されるビームおよびより低速で走査されるビームを得ることが可能になる。例えば、低速ビームは、毎分１０回転で、監視モードで使用することができ、高速ビームは、毎秒１回転で、追跡モードで使用することができる。これらの走査モードは、シングルビームアンテナのようにインタリーブされるのではなく、同時に実施することができる。異なる周波数で送信する機能により、レーダ探知機（電子支援装置すなわちＥＳＭ）の任務が複雑化される。これにより、データリンクをある一方向に確立し、レーダ機能を別の方向に実行することもまた可能になる。この実施形態により、形状が異なる２つのビームを送信することもまた可能になる。励起されるアレイの基本アンテナの数に応じて、ナロービームまたはワイドビームを送信することが可能である。

送信／受信モジュール２０は、第１の供給源ＳＯ１から発せられた励起信号Ｅ１を、２つのそれぞれの第１の送信移相器１２５ａ、１２５ｂに入力として注入される２つの同一の信号に分割することを可能にする第１の分配器２１１ａを備える。回路１２０は、第２の供給源から発せられた励起信号Ｅ２を、２つの他方のそれぞれの送信移相器１２６ａ、１２６ｂに入力として注入される２つの同一の信号に分割することを可能にする第２の分配器２１１ｂを備える。

受信移相器から出力された受信信号は、モジュール２０のそれぞれの加算器２３０ａ、２３０ｂによって、対ごとに合計される。それぞれの加算器から発せられた信号は、遠隔した捕捉電子機器に別々に送信される。図４の非限定的な例では、フィードラインの第１の対５１ａ，５１ｂから発せられた受信信号を入力として受信する第１の受信移相器１２９ａから、および、フィードラインの第２の対５２ａ，５２ｂから発せられた受信信号を入力として受信する第２の受信移相器１２９ｂから発せられた２つの信号は、第１の出力信号ＳＳ１を発生させるために、第１の加算器２３０ａによって合計される。フィードラインの第３の対５３ａ，５３ｂから発せられた受信信号を入力として受信する第３の受信移相器１３０ａから、および、フィードラインの第４の対５４ａ，５４ｂから発せられた受信信号を入力として受信する第４の受信移相器１３０ｂから発せられた２つの信号は、第２の出力信号ＳＳ２を発生させるために、第２の加算器２３０ｂによって合計される。それぞれの加算器によって出力された信号は、遠隔した捕捉電子機器に別々に送信される。これにより、異なる周波数を有する受信信号を区別することが可能になる。別々に合計されている２つの励起点の４個組から発せられた信号は、意図的または意図的でないジャミング信号からレーダを保護することを可能にする副ローブ抑圧（ＳＬＳ）を機能させるために、副ローブおよびスプリアスローブをカバーする受信側アンテナを形成することが可能である。

変形例として、２つの励起点の４個組に関連付けされた送信チャネルおよび／または受信チャネルは異なっていてもよく、すなわち、異なる電力および／または異なる幅の通過帯域を有してもよい。励起点の４個組のうちの１つに、例えば、レーダ信号を送信するために、高電力であり、かつ通過帯域の狭い送信チャネルを、また、例えば、ジャミング信号を送信するために、低電力であり、かつ通過帯域の広い送信チャネルをこのように提供することが可能である。

変形例として、２つの励起信号Ｅ１およびＥ２は、同じ周波数を有する。したがって、図１の実施形態におけるような、より強力な全波を得ることが可能である。同じ周波数で２つのビームを２つの異なる方向に、および／または異なる偏波を有する２つのビームを送信することもまた可能である。

図５に、本発明の第３の実施形態による基本アンテナ３００が示されている。

基本アンテナは、その放射素子３１１が励起点の第１の４個組１＋，１－，２＋，２－だけを含む点で、図４のものとは異なっている。関連する送信／受信デバイス３２０は、励起点のこの４個組１＋，１－，２＋，２－に結合された送信／受信デバイスの部分だけを含む点で、図４のものとは異なっている。それは、第１の回路２１、および第２の回路２２だけを含む。

放射素子が、互いに対して直交して位置する励起点の対に印加される２つの励起信号で励起されるという事実により、基本アンテナの送信／受信パターンの対称性を高めることが可能になる。

この基本アンテナは、偏波が調節可能な波を送信し、調節可能な偏向方向を有する波を受信することが可能である。それぞれの結合点に結合されたフィードラインに注入された信号の位相の例が、得られた偏波とともに、図６の表に示されている。例として、１行目を考慮されたい。励起点１＋および２＋は、同じ励起（同じ位相）を有し、励起点１－および２－は、同じ励起を有するが、その励起は、他方の励起点の励起とは反対である。したがって、偏波は垂直、すなわち、図５に示されるＺ軸に沿っている。グローバル位相シフト手段もまた想定することができる。

この基本アンテナにより、ポインティング方向が調節可能な全波を送信することを可能にするアレイアンテナを製造することもまた可能になる。

図５のデバイスによって送信された波の電力は、対照的に、図１のデバイスによって送信された電力の２分の１である。受信側電力の減少は、図１のデバイスの減少の２分の１である。

有利な点として、図５の基本アンテナの励起点は、放射素子１１によって画定された平面に位置する第３の直線Ｄ３であって、中心Ｃを通り、かつ、２つの直線Ｄ１およびＤ２の二等分線である第３の直線の同じ側に位置している。これにより、例えば、他の型の励起を発生させるために、放射素子の半分を空けておくことが可能になる。

図面におけるように、放射素子が実質的に正方形の場合、直線Ｄ３は、正方形の２つの頂点をつなぐ。

有利な点として、図１および図４のアンテナの励起点の第１の４個組１－，１＋，２＋および２－もまた、直線Ｄ３の同じ側に位置し、励起点の第２の４個組３＋，３－，４＋，４－に対して直線Ｄ３の他方側に位置している。

図１、図４および図５の実施形態では、それぞれの励起点の対に結合された送信／受信回路は同一である。変形例として、これらの回路は異なっていてもよい。

Claims (12)

1. 平面放射デバイス（１０）であって、中心（Ｃ）を有する実質的に平面状の放射素子（１１）を備え、前記平面が、前記中心（Ｃ）を通る第１の直線（Ｄ１）、および前記第１の直線（Ｄ１）に垂直であり、かつ、前記中心（Ｃ）を通る第２の直線（Ｄ２）によって画定されている前記放射素子（１１）を含んでいる平面放射デバイスを備え、前記放射素子（１１）が、前記第１の直線（Ｄ１）から、および前記第２の直線（Ｄ２）から距離をおいて位置する少なくとも１つの励起点の第１の４個組に配列された複数の励起点の対であって、前記第１の直線（Ｄ１）に関して実質的に対称的に配置された励起点（１＋，１－）からなる第１の対、および、前記第２の直線（Ｄ２）に関して実質的に対称的に配置された励起点（２＋，２）からなる第２の対を含む複数の励起点の対を含む基本アンテナであって、前記励起点を励起させることを意図した差動励起信号を送達することが可能な、および／または前記励起点から発せられる信号を形成することが可能な複数の処理回路を含むとともに、処理回路が前記励起点の対を差動的に励起させることが可能であるように、および／または、前記励起点の対から発せられた差動信号を処理することが可能であるように、それぞれの励起点の対が前記処理回路に結合されている、基本アンテナ。
2. 前記励起点の前記第１の対（１＋，１－）に印加された第１の励起信号と、励起点の前記第２の対（２＋，２－）に印加された第２の励起信号との間に、第１の送信側位相シフトを導入することを可能にする送信側位相シフト手段、および／または、前記励起点の前記第１の対（１＋，１－）から発せられた第１の受信信号と、励起点の前記第２の対（２＋，２－）から発せられた第２の受信信号との間に、第１の受信側位相シフトを導入することを可能にする受信側位相シフト手段を備える、請求項１に記載の基本アンテナ。
3. 励起点の前記第１の４個組の前記励起点が、励起点の前記第１の４個組のそれぞれの励起点の対の前記励起点間で測定される前記放射デバイスのインピーダンスが同じであるように配置されている、請求項１または２に記載の基本アンテナ。
4. 励起点の前記第１の対の前記励起点が、前記放射素子を含んでいる前記平面の第３の直線（Ｄ３）であって、前記中心（Ｃ）を通り、かつ、前記第１の直線（Ｄ１）および前記第２の直線（Ｄ２）の二等分線である第３の直線（Ｄ３）の同じ側に位置する、請求項１～３のいずれか一項に記載の基本アンテナ。
5. 前記放射素子が実質的に矩形形状を有し、前記第１の直線（Ｄ１）および前記第２の直線（Ｄ２）が、前記矩形の辺に平行である、請求項１～４のいずれか一項に記載の基本アンテナ。
6. 前記放射素子（１１）が、前記第１の直線（Ｄ１）から、および前記第２の直線（Ｄ２）から距離をおいて位置する励起点の第２の４個組であって、
   －前記第１の直線（Ｄ１）に関して実質的に対称的に配置された励起点からなる第３の対（３＋，３－）であって、その前記励起点が、励起点の前記第１の対（１＋，１－）に対して前記第２の直線（Ｄ２）の他方側に配置された、前記第３の励起点の対（３＋，３－）と、
   －前記第２の直線（Ｄ２）に関して実質的に対称的に配置された励起点からなる第４の対（４＋，４－）であって、その前記励起点が、励起点の前記第２の対（２＋，２－）に対して前記第１の直線（Ｄ１）の他方側に配置された、励起点の前記第４の対（４＋，４－）と、
   を含む励起点の第２の４個組を含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の基本アンテナ。
7. 励起点の前記第２の４個組の前記励起点が、励起点の前記第２の４個組のそれぞれの励起点の対の前記励起点間で測定される前記放射デバイスの前記インピーダンスが、同じであるように配置されている、請求項１に記載の基本アンテナ。
8. 前記第３の対が、前記第２の直線に関して前記第１の対に対称であり、前記第４の対が、前記第１の直線に関して前記第２の対に対称である、請求項６または７のいずれか一項に記載の基本アンテナ。
9. 前記励起点の前記第１の対（１＋，１－）に印加された第１の励起信号と、励起点の前記第２の対（２＋，２－）に印加された第２の励起信号との間に、第１の送信側位相シフトを導入すること、および、前記励起点の前記第３の対（３＋，３－）に印加された第３の励起信号と、励起点の前記第４の対（４＋，４－）に印加された第４の励起信号との間に、前記第１の送信側位相シフトとは異なったものとすることができる第２の送信側位相シフトを導入することを可能にする送信側位相シフト手段、および／または、前記励起点の前記第１の対（１＋，１－）から発せられた第１の受信信号と、励起点の前記第２の対（２＋，２－）から発せられた第２の受信信号との間に、第１の受信側位相シフトを導入すること、および、前記励起点の前記第３の対（３＋、３－）に印加された第３の受信信号と、励起点の前記第４の対（４＋、４－）に印加された第４の受信信号との間に、前記第１の受信側位相シフトとは異なったものとすることができる第２の受信側位相シフトを導入することを可能にする受信側位相シフト手段を備える、請求項６～８のいずれか一項に記載の基本アンテナ。
10. それぞれの励起点の対が、励起点の前記対を差動的に励起させるように構成された１つの送信チャネルに結合され、前記送信チャネルが、励起点の前記第２の４個組に結合された前記送信チャネルが、励起点の前記第２の４個組を励起させることが可能な周波数とは異なる周波数の信号によって、励起点の前記第１の４個組を励起させることが可能な励起点の前記第１の４個組に結合されている、請求項１～９のいずれか一項に記載の基本アンテナ。
11. 前記放射素子が放射素子のアレイを形成している、請求項１～１０のいずれか一項に記載の複数の基本アンテナを備えるアンテナ。
12. 請求項６に従属するという点において、請求項１～１１のいずれか一項に記載のアンテナであって、前記基本アンテナそれぞれの励起点の前記第１の４個組に印加された前記励起信号間に、第１の送信側グローバル位相シフトを導入すること、および、前記基本アンテナそれぞれの励起点の前記第２の４個組に印加された前記励起信号間に、第２の送信側グローバル位相シフトを導入することを可能にする送信側ポインティング位相シフト手段であって、前記第１の送信側グローバル位相シフトおよび前記第２の送信側グローバル位相シフトが、異なったものとすることができる送信側ポインティング位相シフト手段を備え、かつ／または、前記基本アンテナそれぞれの励起点の前記第１の４個組に印加された前記励起信号間に、第１の受信側グローバル位相シフトを導入すること、および、前記基本アンテナそれぞれの励起点の前記第２の４個組に印加された前記励起信号間に、第２の受信側グローバル位相シフトを導入することを可能にする受信側ポインティング位相シフト手段であって、前記第１の受信側グローバル位相シフトおよび前記第２の受信側グローバル位相シフトが、異なったものとすることができる受信側ポインティング位相シフト手段を備えるアンテナ。

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