JPH01295503A - アンテナ構造 - Google Patents

アンテナ構造

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JPH01295503A
JPH01295503A JP63188580A JP18858088A JPH01295503A JP H01295503 A JPH01295503 A JP H01295503A JP 63188580 A JP63188580 A JP 63188580A JP 18858088 A JP18858088 A JP 18858088A JP H01295503 A JPH01295503 A JP H01295503A
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JP
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antenna
substrate
gap
notch
curved edge
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Application number
JP63188580A
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English (en)
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Farzin Lalezari
フアーズイン、ラレズアリ
Charles G Gilbert
チヤールズ、ジー、ギルバト
John M Rogers
ジアン、マーク、ラジアズ
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Ball Corp
Original Assignee
Ball Corp
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/10—Resonant slot antennas
    • H01Q13/106—Microstrip slot antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
    • H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
    • H01Q13/085—Slot-line radiating ends

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、アンテナ構造、ことに広帯域特性と共に広範
囲にわたり周波数に実質的に無関係な輻射パターン及び
インピーダンス特性を持つ新規な共形（ｃｏｎｆｏｒ＋
ｎａｌ　）アンテナ構造に関する。
〔発明の背景〕
アンテナ構造を設計する際には、アンテナ設計者がアン
テナに所望の電気的機能たとえば、適当な利得、帯域幅
、ビーム幅、小ローブレベル、放射効率、開口能率、受
信断面積、放射抵抗及びその他の電気的特性を持つ、直
線偏波、右回シ円烏波、左回り円偏波等の無線周波（ｒ
、ｆ）信号を送受信する機能を果させなければならない
ということに留意する必要がある。又これ等の構造は、
空気力学的形状からの過度の偏差を許容できない高速の
航空機、ミサイル及びロケットのような支持体又は乗物
にアンテナを取付は又は固着する必要のあることが多い
から、軽量で構造が簡単であり安価で突出してないこと
が必要である。又場合によりアンテナ構造を隠してその
存在が美観上又は安全上或はこれらの両方の目的で容易
には分らないようにすることが望ましいこともあるのは
もちろんである。従って理想的な電気アンテナは、物理
的に極めて薄く航空機外板等のような取付表面の外側に
突出しないで、しかも所要の電気的特性はすべて備えな
ければならない。
支持面に平らに取付けることのできる極めて低いプロフ
ィルを持つアンテナは、一般に共形アンテナと呼ばれる
。前記したようにこのようなアンテナは、実際上その支
持面の輪郭に対し共形であり、従ってこのような装置を
乗物に取付は又は固着して空間を経て推進するときは、
乱流の影響を減らし又はなくさなければならない。共形
アンテナは、もちろん複数種類の方法で構成されるが、
−Ｓには比較的簡単なホトエツチング法により作ること
ができる。その理由はこのような方法により比較的低い
生産費で容易に作られることが多いからである。
このようないわゆる共形アンテナ又はプリント回路板ア
ンテナは、普通のホトレゾストエツチング法を使い単一
の金属被覆した誘電体シート又は電着フィルムの単一の
側を食刻することにより形成する。全アンテナ構造は厚
さをし３２】ｎないし”４ｉｎにして費用を最低にし製
造及び作用の信頼性及び再現性を最高にする。単一のア
ンテナ素子又はこのような素子の配列或はこれ等の両方
が適当なｒ、ｆ、給電線、移相回路又はインピーダンス
整合回路網或はこれ等の全部と共にすべて、電子プリン
ト回路板を作るのに一般に使われている安価なホトレゾ
ストエツチング法を使って集積的に形成した電気回路と
して作られるから、製造費が実質的に最低になるのは明
らかである。このことは、たとえばターンスタイルダイ
ポールアレイ。
キャビティパックドターンスタイルスロットアレイ及び
その他の形式の特殊アンテナのような偏波輻射パターン
を得る多くの複雑で費用のかかる従来の方法と対照的で
ある。
共振アンテナは、半波長の整数倍のアンテナである。共
振アンテナでは電流及び電圧の定在波が生じ、特定の周
波数に対するアンテナ・リアクタンスが最低であると、
最高量の輻射エネルギーを放射する。アンテナは満足の
得られる動作をするのに共振性を備える必要がないのは
もちろんである。アンテナはその長手に沿い近似的に均
等な電流及び電圧の振幅を持つように動作し設計しであ
る。このようなアンテナは一般に進行波アンテナとして
の特長を持ち非共振性である。
一般にアンテナは、これが有効に動作する周波数範囲に
限定される。アンテナは、帯域幅のなお一層狭い信号に
より一定の周波数範囲内で満足の得られる動作をするの
はもちろんである。そして一般にこのようなアンテナの
構造では特定の帯域幅の問題はない。又広帯域アンテナ
を必要とする鳩舎には、満足できる動作をするアンテナ
デバイスを作るのにアンテナ設計者が解決しなければな
らない若干の障害のあることが多い。若干の条件のもと
では幾つかの用途で、アンテナの寸法特性を修正し又は
アンテナのインぎ−ダンス整合変成器特性を調整するこ
とが実際上許容される場合には、広い周波数範囲にわた
り実際上実質的に狭い帯域のアンテナを使うことができ
る。しかし多くの操作で、一定の構成を持つアンテナ構
造が極めて広い周波数範囲にわたって動作する必要のあ
ることが多い。従ってこの目標を達成するのに、広い帯
域幅を持つアンテナが極めて望ましいから若干の広帯域
化法が実施されている。
帯域幅を考える際に一般に処置しなけれはならない２つ
の項目がある。これ等の項目は、（１１アンテナ放射パ
ターン及び（２）インピーダンス特性である。放射パタ
ーンに関しては、広帯域アンテナの設計のために考慮し
なければならないパラメータには、電力利得、ビーム幅
、サイドローブ・レベル、ビーム方向計び偏波がある。
又インピーダンス特性に関しては考慮しなければならな
いパラメータには、入力インピーダンス、放射抵抗及び
アンテナ効率がある。
共振アンテナに関しては、このようなアンテナの抵抗装
荷は、このアンテナのインピーダンス帯域幅を広げる手
段になる。この点に関して広帯域ダイポールアンテナは
、導電性素子の厚さをアンテナの長さに対して大きくす
ることによって作られている。すなわち広帯域化ダイポ
ールアンテナは、薄い導体でなくて大直径の導体を使う
ことにより簡単に得られる。この点について、双円すい
形アンテナは、この分類に属し一般に広帯域アンテナで
あると考えられる。しかし抵抗装荷は高い周波数で動作
するアンテナには一般に使われていない。その理由は、
導体損失が通常の低い値を越えこのアンテナが不適当な
帯域幅を持つようになるからである。
広範囲の￥Ｍ＃！の物理的寸法及び形状を持つ若干のア
ンテナは周波数に無関係であることが知られれていて、
少なくとも１０対１又実質的に一層高い帯域幅の得られ
ることが多い。一般にこれ等のアンテナ帯域幅を得るに
は、インピーダンス特性及び放射パターン特性が関連す
る。このようないわゆる周波数に無関係なアンテナは一
般に幾何学的な若干の形状又はパターンを持つ。このよ
うなアンテナに対しては種種の寸法で成る程度反復され
る若干の構造パターンがある。この設計特性の例はいわ
ゆる対数周期ダイポールアレイアンテナに認められる。
若干のこのようなアンテナが知られペバレージ（Ｂｅｖ
ｅｒａｇｅ　）　　アンテナ又はウェーブアンテナとロ
ンビックアンテナと前記した対数周期アンテナとが含ま
れるが、これ等のデバイスはすべて比較的大きくて実質
的な空間を必要とする。
ボールドウィン（Ｂａｌｄｗｉｎ　）を発明者とする米
国特許第２，９４２，２６３号明細書には普通のノッ、
チ・アンテナ・デバイスについて記載しである。
さらにイヤラウド（Ｙｅ４ｒｏｕｔ）等を発明者とする
米国特許第２．９４４，２５８号明細書には、広い帯域
幅を持つデュアル・リップ・アンテナについて記載しで
ある。デュ・ノ・メル（Ｄｕ　Ｈａｍｅｌ　）　　を発
明者とする米国特許第２，９８５，８７９号明細書には
周波数に無関係なアンテナについ℃記載しである。デュ
・ハメルのアンテナは、電線の給電点として作用する１
対の交差部の輪郭を持つ導体材料から形成しである。こ
のアンテナの各縁部には、それぞれの給電点からの距離
に比例した寸法を持つ複数の交互のスロット及び歯を設
けである。モンサー（Ｍｏｎ５ｅｒ　）　　等を発明者
とする米国特許第３．８３６．９７６号明細書には、相
互に直交する複数対のプリント放射素子によ多形成した
広帯域整相アレイアンテナについて記載しである。この
ような素子の各１個は外方に広がるノツチ形を形成しで
ある。ざらにネスター（Ｎｅ５ｃｅｒ　）　　を発明者
とする米国特許第４，５００，８８７号明細書にはマイ
クロストリップ給電体から外方に広がるノツチを持つノ
ツチ・アンテナまで平滑な連続した転移部を形成するよ
うにした広帯域放射素子について記載しである。
後述の第１図に示した従来のノツチ・アンテナ・デバイ
ス１０は、誘電体基板１３に設けられ、これに一体に接
続した金属被覆（ｍｅｚａｌｌｉｚ、ａｔｉｏｎ）１１
から成っている。ノツチ・アンテナ・デバイス１０は、
第１図に示すようにゆるやかな転移部により相互に連結
した口１４及び狭いスロット線１５とを持つ。スロット
線１５の底部には空洞１６を形成しである。空洞１６は
アンテナを伝送線路にインぎ一ダンス整合させるのに必
要である。
しかし空洞１６は、ノツチ・アンテナ・デバイス１０が
適正に受信し又は送信することのできる高低周波数の比
率に制限を加える。放射パターンは単相向性であり、一
般に通常約４：１を越えない帯域幅を生ずる。
〔発明の簡単な要約〕
本発明の目的は、構造が簡単で製造が容易な新規な共形
アンテナ素子を提供することにある。
本発明の他の目的は、とくにマイクロ波範囲にわたって
周波数に無関係であり単独で又はアレイにして指向性ア
ンテナとして使うことのできる新規な構造のノツチ放射
素子を提供することにある。
なお本発明の他の目的は、簡潔な構造を持ち、体積の小
さい新規な広帯域アンテナ・デバイスを提供することに
ある。
本発明の他の目的は、簡潔な対称構造を持ち、この対称
構造からの幾何学的不連続をなくシ、インピーダンス整
合特性と放射パターン特性とに対し広帯域の性能を果す
ことのできる新規な外方に広がるノツチを持つノツチ・
アンテナを提供することにある。
本発明の他の目的は、若干の種類の偏波のうちの１つで
動作するようにした広帯域アレイを提供することにある
。
これ等の又その他の目的は、誘電体基板と、この基板に
配置され第１の湾曲縁部を持つ第１の金属被覆と、前記
基板に配置され第２の湾曲縁部を持つ第２の金属被覆と
を備え、前記の第１及び第２の湾曲縁部を相互に密接に
関連させ相互に間隔を隔てて互いに隣接する湾曲縁部に
よりこれ等の縁部からゆるやかなテーパを持つギャップ
を形成し、このギャップから出る２つの広がりノツチを
仕切るようにした、電磁波を受信又は送信するアンテナ
構造を提供することにより達成される。
本発明の好適とする実施例は、誘電体基板と、この基板
の表面の一方の側に配置された第１の湾曲縁部を持つ第
１の導電性アンテナ素子と、前記基板の同じ表面の他方
の側に配置され、前記第１縁部に密接に関連した第２の
湾曲縁部を持つ第２の導電性アンテナ素子とを備え、前
記の第１及び第２の湾曲縁部を一点にかいては相互にき
わめて接近させてこれ等の側湾曲縁部間に給電点ギャッ
プを形成するようにし、前記の第１及び第２の導電性ア
ンテナ素子の前記各湾曲縁部をこれ等の湾曲縁部が前記
給電点ギャップから外方にゆるやかなテーパを持つよう
に配置してこの給電点ギャップにより相互に連結した外
方に広がるノツチを形成した、電磁波を受信又は送信す
るアンテナ構造にある。
別の見地から本発明は、誘電体基板と、この基板の表面
の一方の側に配置され第１の湾曲縁部を持つ上部の平ら
な導電性アンテナ素子と、前記基板の隣接する側に配置
され第２の湾曲縁部を持つ下部の平らな導電性アンテナ
素子とを備え、前記第２の湾曲縁部を前記第１の湾曲縁
部にきわめて接近させるがこの第１縁部から間隔を置い
てこれ等の両縁部間の最も近接した点においてギャップ
を形成し、前記基板の互いに異なる側に前記各アンテナ
素子及びその協働する湾曲縁部を設けて、これ等の各湾
曲縁部が前記給電点ギャップから外方にゆるやかなテー
パを持ち外方に広がるノツチを形成した放射デバイスに
係わる。
誘電体基板は、プラスチック・フオーム材、テフロン板
等を含む広範囲の種種の材料が実際上役立つから、極め
て広い範囲の誘電体材料でよいのは明らかである。従っ
て導電性アンテナ素子を適正に支えることのできる任意
の誘電体が適応する。
本発明の導電性パッチ又はアンテナ素子を構成する２つ
の金属被覆は、扁平な誘電体基板のような基板に位置さ
せ相互に間隔を隔てて互いに隣接する各金属被覆縁部が
電化する距離だけ互いに隔離された湾曲縁部を形成する
ようにしである。前記°した所から明らかなように各金
属被覆のこのような互いに向き合う縁部は補形的に又は
非補形的に湾曲している。補形的のときは、湾曲縁部は
曲線に沿いこの曲線の他の部分が同じか又は実質的に同
じである点を持ち、従って理論的に折曲げるときは湾曲
部分が他の部分に実質的に一致するようになる。又各曲
線は、理論的に折曲げたときに各曲線が一致しないか又
は実質的に一致しない場合は非補形的である。
２つの金属被覆は又、アンテナ構造の比較的狭い部分に
ギャップを形成しその広い方の部分に口を形成した二重
の外方に広がるノツチ構造を形成するものと考えられる
。２つの金属被覆はその間に形成したギャップから共通
に誘導したノツチを持つ。好適とする実施例では二重の
外方に広がるノツチは、ギャップ部分から外方に指数関
数形に湾曲するように形成しである。各金属被覆の縁部
は、相互に向き合い一般に連続関数に従って外方に湾曲
する。この関数は直線関数又は放物線関数である。
〔実施例〕
実施例について図面を参照して説明すると、第２ａ図及
び第２ｂ図に本発明のアンテナ素子を例示しである。電
磁波を送受信する二重ノツチ・アンテナ素子２０はマイ
クロ波誘電体のような平らな基板２１を備えている。こ
のような誘電体には誘電性材料又はセラミック材、ＰＴ
ＦＥ複合品、ガラス繊維補強架橋ポリオレフィン、アル
ミナ及び類似物がある。平らな基板２１の一方の側でこ
れにそれぞれ第１及び第２の金属被覆 （ｍｅｔａｌｌｉＺａｔｉｏｎ　）　２２　＋　２３を
接着しである。
第１及び第２の金属被覆２２．２３は、互いに隣接して
向き合う縁部２４．２５を備えている。各縁部２４．２
５は、基板２１の表面を横切って延び外向きに湾曲し、
互いに間隔を置いたままになっている。各縁部２４．２
５は、金属被覆が一般に電気化学的付着法により付着さ
せるから極めて薄いのは明らかである。すなわち厚さは
通常約０．００５１ｎ又はそれ以下である。２つの金属
被覆２２．２３はギャップ２６で相互に接近しこれ等両
者の間に小さな間隔すなわち給電点ギャップ２６を形成
する。２つの金属被覆は二重の外方に広がるノツチを持
つ二重ノツチ・アンテナ・デバイスを形成する。この二
重ノツチ・アンテナ・デバイスでは、各金属被覆間の狭
い近接部にギャップ２６が形成しである。又各金属被覆
は、各外方に広がるノツチの終端に口２９を形成する。
２つの外方に広がるノツチは、共に同じギャップで相互
に関連しこのギャップから出ている。この実施例では外
方に広がる両ノツチは、基板の単一の側に配置しである
。
別の好適とする実施例を第２ｃ図及び第２ｄ図に示しで
ある。第２ｃ図及び第２ｄ図は本発明の導電性アンテナ
素子の平面図及び側面図を示す。
第２ｃ図は、マイクロ波誘電体のような平らな基板２１
ａを備え電磁波を受信し又は送信するアンテナ素子２０
ａを示す。第２ｄ図から明らかなように基板２１ａの表
面の一方の側Ａには基板２１ａに一体に形成した上部の
金属被＆２２ａを設けてある。又基板２１ａの他方の側
Ｂには金属被覆２２ａから間隔を置いた下部の金属被覆
２３ａを一体に形成しである。第２ｃ図から明らかなよ
うに上下部の金属被覆２２ａ　、２３ａは、基板２１ａ
の互いに異なる表面を横切って延び、基板２１ａの中央
部分Ｐから外向きに湾曲する互いに隣接して向き合う縁
部２４ａ　、２５ａを持つ。各縁部２４ａ　、２５ａは
、金属被覆が一般に電気化学的付着法により生成される
から極めて薄い。この厚さは一般に約０．００５　ｉｎ
又はそれ以下である。
図示のように２つの金属被覆２２ａ　、２３ａは、ギャ
ップ２６において相互に近接し小さな間隔を形成する。
この特定の実施例では薄い金属条片の形の伝送線路２６
ａが金属被ｆｉ２２ａと一体に形成され、同軸線路２９
の内部線Ｎ　２８　ａと下部の金属被覆２３ａに接続し
た同軸線路２９の外側線路２８ｂとに対する電気接点と
して作用する。
Ｒ，Ｆ　、エネルギーは、マイクロストリップ（２７）
により二重ノツチ・アンテナ素子２０に送られる。
マイクロストリップ２７は、マイクロストリップ線路結
合で通常行なわれているようにギャップ２６を横切って
配置した対称形に金属被覆２２゜２３の互いに対向する
側に直接結合しである。すなわち一方の金属被覆たとえ
ば金属被覆２２ａは、基板２１ａの一方の側Ａの上部部
分にあシ又他方の金属被覆２３ｂは、基板２１ａの他方
の側Ｂでその下部部分にある。従って各金属被覆は、通
常誘電体である基板２１ａの厚さにより極めて短い距離
、たとえば約０．１５　ｉｎだけ互いに隔離しである。
二重ノツチ・アンテナ素子から両金属被覆は、ギャップ
２６ａから外方に（たとえば指数関数形に）湾曲するよ
うにしである。各金属被覆の縁部２４ａ　、２５ａは相
互に遠ざかる向きに湾曲し、又は傾斜している。この傾
斜又は曲線の種類は広い範囲にわたって変り、一方の曲
線が他方の曲線に整合しなくてもよい。一方が実質的に
平らで他方が実質的に湾曲していてもよい。好適とする
実施例では各曲線は直線又は放物曲線に従って外方に傾
斜する。
別の好適とする実施例を第６ａ図、第３ｂ図及び第３ｃ
図に示しである。この実施例では、第２図に示した前記
実施例を、平らな基板の各主要面に外方に広がるノツチ
を持つさらに簡潔な二重ノツチ・アンテナ素子３０に変
更しである。第３ａ図は二重ノツチ・アンテナ素子３０
の平面図である。二重ノツチ・アンテナ素子３０の一方
の主要面Ｂを示しである。基板３１は、第１及び第２の
金属被覆３２．３３を持つ。各金属被覆３２゜３３は、
基板３１の小さい方の面又は縁部にわたって延び、面Ｂ
上と同じように反対側の面Ｆ上にも配置しである。第３
ｂ図は側面図であり、２つの金属被覆３２．３３の間で
同軸線路３４により接続した間隔すなわち給電点ギャッ
プ３６を示す。
第３ｃ図はさらに各金属被覆３２．３３の互いに補形的
な２つの手部分を電気的に結合する導電性コネクタ３８
．３９を示す。すなわちこの実施例では各補形的手部分
は各導電性コネクタと共に唯一の開口として外方に広が
るノツチを持つ２つの極めて狭い囲いを仕切る。第３ａ
図ではＥベクトル成分を電磁界線に示しである。
本発明の興味のある有利な態様は、本発明にょる平らな
二重ノツチ・アンテナ構造により、狭いスロット部分を
横切り実際上横方向に湾曲させ、又は折曲げ種種の程度
の並置二重の外方に広がるノツチを持つ二重ノツチ・ア
ンテナを作ることができることである。第４ａ図及び第
４ｂ図は、金属被覆４５．４６により形成した互いに結
合した外方に広がるノツチ４１．４２が基板４ｏの内面
又は外面で折曲げられ又は湾曲させられたときに構成さ
れることを示す。本発明の別の実施例では結合した外方
に広がるノツチ構造は、成る所定の距離及び方位で互い
に間隔を置いた各金属被覆を比較的長い相互接続スロッ
トにより互いに隔離するように構成しである。たとえば
第５図は、平らな基板５１に各金属被覆５２．５３を設
けた本発明による二重の外方に広がるノツチを持っ二ｌ
ノツチ・アンテナ５０を示す。各金属被覆５２゜５３で
は、外方に広がるノツチ５４，５５の軸線Ａは、互いに
整合し、全帯域幅にわたって１８０゜だけ位相がはずれ
た給電を受け、周波数に無関係な放射デバイスを形成す
る。
この場合指数曲線を暗示したが、実際上無限の曲線が使
われ本発明が任意特定の曲線群に限定されないのは明ら
かである。さらに折重ねアンテナ構造を本発明アンテナ
構造が大体対称になるように曲げて示したが、この構造
の折曲げ、湾曲、巻込み等には無数の方式がある。又直
線及び放物曲線が極めて有用であるが、有効なことが当
業者には容易に考えられる多くの曲線形状がある。誘電
体又は基板に関しては、ＰＴＦＥ　、スチロホーム、ロ
ーセル（Ｂｏｈｏｃｅｌｌ　）　　及びその他を含む若
干の材料が有用である。しかし基板の主な理由がアンテ
ナを単に所定の形状に保持し、支え又は保つことであり
、従って広い範囲の有機質及び無機質の物質を使っても
よいわけである。
第３ａ図のようなアンテナは次の物理的及び電気的の性
質を持つように構成した。
長さＸ幅×高さ＝２．１３ｉｎ　ｘ　１．７５１ｎ　ｘ
　０．１２５ｉｎ口＝１１ｎ ギャップ＝　０．０６ｉｎ 給電手段＝同軸線 基板＝テフロン板１０号 第６図及び第７図のＥ及びＨの平面に示すような放射パ
ターンはそれぞれ２つの小ローブを伴う良好な輪郭を持
つ主ローブを持ち指向性が高い。
放射形状ニハード形パターン 前後比　１０ｄＢ 偏波　　直線 ＶＳＷＲ：　３．０対１以下、２ないし１８ＧＨ２（第
８図は２ないし９０Ｈ７，のＶＳＷＲを示す。又第９図
は９ないし１８ＧＨ２のＶＳＷＲを示す）二重の外方に
広がるノツチを持つ二重ノツチ・アンテナ・デバイス３
０は一般に同軸線路３γにより給電される。従ってＲ，
Ｆ、エネルギーを送給されると、この二重ノツチ・アン
テナ・デバイス３０は外方に広がるノツチの不連続部を
横切って近傍領域を形成し、これにょシ遠方領域放射融
を生、する。このような二重ノツチ・アンテナ・デバイ
スの偏波は、放射線がノツチから直線偏波の状態で放出
され、Ｅベクトル成分は誘電体基板の平面内にあり、Ｈ
ベクトル成分はもちろん基板平面に直角をなすという点
で、簡単なダイポールアンテナの偏波に幾分類似してい
るのは明らかである。
同軸線路又はその他の適当な伝送線路の構造により二重
ノツチ・アンテナ構造の最終作用領域に電力を送出す。
この作用領域は与えられた周波数の電力の大部分を放射
する。この作用領域の中心がノツチ軸ｉ１Ａに沿う各点
に降下し、又各外方に広がるノツチに対するこのような
中心が周波数の増加に伴い共用の給電点ギャップから周
波数に逆比例して進む実際上電磁位相中心である。
本発明による新規な二重ノツチ・アンテナ素子は相互に
１なりあう直交偏波はさみ込みアレイ（ｏｒｔｈｏｇｏ
ｎａｌｌｙ　ｐｏｌａｒｔｚｅｄ　１ｎｔｅｒｌｅａｖ
ｅｄ、　ａｒｒａｙ　）に容易に構成できるのは明らか
である。よく知られているように直交偏波アレイの放射
パターンは個別の素子の相対位置と、個別の素子の電流
又は電界の相対位相と、個別の素子の電流又は電界の相
対値と、個別の素子のパターンとに依存する。
空間内の与えられた点にかけるプレイからの放射電界は
、個別の素子からの放射電界のベクトル和そある。
第１０ａ図は本発明による二重ノツチ・アンテナ素子の
直線プレイ６０を示す。直線アレイ６゜は１６個の二重
ノツチ・アンテナ素子６１を備えている。各二重ノツチ
・アンテナ素子６１には、各二重ノツチ・アンテナ素子
６１の各別の金属被１６３．６４を互いに結合する同軸
ケーブル６２を設けである。同軸ケーブル６２は一般に
普通の電力分割器又は電力結合器（図示してない）に接
続しである。第１０ｂ図は直線アレイ６０の二重ノツチ
・アンテナ素子６１の横断面図を示す。金属被覆６４は
、Ｕ字形の形状を持ち基板６５に支えである。第１１図
及び第１２図は第１０ａ図の１６個の二重ノツチ直線ア
レイのそれぞれ６Ｃ）Ｈｚ及び１０ＧＨ２における広い
側部を持つ放射パターンを示す。放射パターンの主ビー
ムはとくに、−方向には実質的に狭いビームを持ち、こ
の方向に直角を挾む方向には広いビームを持つ広幅素子
ビームと考えられる。
アンテナ・パターンのサイドローブ・レベルは主ビーム
のピークにおける振幅の問題のサイドローブのピークに
おける振幅に対するｄｂ比として定義される。放射パタ
ーンから明らかなようにサイドローブは主ビームに付随
し、第１のサイドローブは主ビームに隣接してその各側
に配置される。
第１３図及び第１４図は、第１０ａ図に示した直線アレ
イアンテナの２７°ビームに対しそれぞれ６（）Ｈｚ及
び１Ｑ　Ｃ）Ｈｚにおける放射パターンを示す。
以上本発明をその実施例について詳細に説明したが本発
明はなおその精神を逸脱しないで裡種の変化変型を行な
うことができるのはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
第１ａ図及び第１ｂ図は従来の単一ノツチ放射素子のそ
れぞれ平面図及び側面図、第２ａ図及び第２ｂ図は周波
数に無関係な本発明二ｌノツチ・アンテナの１実施例の
それぞれ平面図及び側面図、第２０図及び第２ｄ図は周
波数に無関係な本発明二重ノツチ・アンテナ構造の関連
実施例のそれぞれ平面図及び側面図、第３ａ図、第３ｂ
園及び第３ｃ図は本発明の広帯域二重ノツチ・アンテナ
素子の極めて簡潔な実施例のそり、それ平面図、側面図
及び反対側の側面図、第４ａ図及び第４ｂ図は本発明に
よる曲げた又は折曲げた二重ノツチ放射素子のそれぞれ
異なる実施例の斜視図、第５図は全帯域幅にわたり位相
差を持つ本発明二重ノツチ広帯域アンテナ素子の別の実
施例の平面図、第６図及び第７図は第６図のアンテナに
対するそれぞれＥ−平面及びＨ平面の放射パターンの軸
回、第８図及び第９図は第６図に示したアンテナ構造の
それぞれ２ないし９　ＧＨｚ及び９ないし１８　ＧＨｚ
のＶＳＷＲを示す２つの伝送線路線図、第１０ａ図は本
発明による直線アレイのアンテナ素子の平面図、第１０
ｂ図は第１０ａ図の１０Ｂ−１０Ｂ＆に沿う断面図、第
１１図及び第１２図は第１Ｏａ図及び第１０ｂ図の直線
アレイ・アンテナに対するそれぞれ６ＧＨｚ及び１Ｑ　
ＧＨｚの広帯域放射パターンの線図、第１３図及び第１
４図は２７°を挾んで傾斜した第１Ｏａ図の直線アレイ
に対するそれぞれ６ＧＨｚ及び１０　ＧＨｚにおける放
射パターンの線図である。 ２０．２０ａ・・・アンテナ構造、２１．２１＆・・・
基板、２２．２３・・・放射体、２２ａ、２３ａ・・・
アンテナ素子、２４．２５・・・湾曲縁部、２４ａ、２
５ａ・・・湾曲縁部、２６・・・ギャップ。 図面の浄 ６　ＧＨｚ Ｆｉｇ、１３ 訳内容に変更なし） ０ＧＨｚ Ｆ　ｉ　ｇ、　１４ 手続補正書（旗）

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）（イ）基板と、（ロ）この基板の表面の一方の側
    に配置され、第１の湾曲縁部を持つ第１の導電性放射体
    と（ハ）前記基板の同じ表面の他方の側に配置され、第
    ２の湾曲縁部を持つ第２の導電性放射体とを備え、前記
    第１及び第２の湾曲縁部を、相互に密接に関連させ、あ
    る一点においてきわめて接近させて配置して前記隣接す
    る湾曲縁部間に給電点ギャップを形成し、前記互いに隣
    接する湾曲縁部に、前記給電点ギャップから外方にゆる
    やかなテーパを付けて、相互に向き合い前記給電点ギャ
    ップにより相互に連結した外方に広がるノッチを形成し
    た、電磁波を受信又は送信するアンテナ構造。
  2. （２）前記第１及び第２の放射体を、前記基板に電着に
    より接着した金属被覆とした請求項１記載のアンテナ構
    造。
  3. （３）各前記ノッチを、前記給電点ギャップに向かい先
    狭まりになる１対の湾曲した金属被覆により形成した請
    求項１記載のアンテナ構造。
  4. （４）前記外方に広がる各ノッチを共に、単一の共通の
    平面内に配置した請求項１記載のアンテナ構造。
  5. （５）前記外方に広がるノッチを、１／４波長より実質
    的に短い距離だけ互いに間隔を置いた互いに平行な平面
    内に位置させた請求項１記載のアンテナ構造。
  6. （６）広い帯域幅にわたり周波数を実質的に無関係な放
    射パターン及びインピーダンス特性を持つ非共振アンテ
    ナにおいて、（イ）支持基板と、（ロ）この支持基板の
    表面に配置され、第１の湾曲縁部を持つ第１の金属被覆
    と、（ハ）単一の前記支持基板に配置され、第２の湾曲
    縁部を持つ第２の金属被覆とを備え、前記第１及び第２
    の湾曲縁部を、相互に密接に関連させ、給電点ギャップ
    から間隔を置いて位置させ、前記各金属被覆の前記湾曲
    縁部に、前記給電点ギャップから外方にゆるやかなテー
    パを付けて、相互に向き合い前記給電点ギャップにより
    相互に連結した二重の外方に広がるノッチを形成した非
    共振アンテナ。
  7. （７）前記ノッチを形成する前記湾曲縁部が、連続放物
    線関数に従つて外方に広がるようにした請求項６記載の
    非共振アンテナ。
  8. （８）前記ノッチが連続直線関数に従つて外方に広がる
    ようにした請求項７記載の非共振アンテナ。
  9. （９）前記支持基板を、ポリテトラフルオルエチレン、
    ガラス繊維及びアルミナから成る群から選定した材料に
    より構成した請求項６記載の非共振アンテナ。
  10. （１０）（イ）基板と、（ロ）この基板の表面の一方の
    側に設けられ、第１の湾曲縁部を持つ平らな上部の導電
    性アンテナ素子と、（ハ）隣接する側に配置され、第２
    の湾曲縁部を持つ平らな下部の導電性アンテナ素子とを
    備え、前記第２の湾曲縁部を、前記第１の湾曲縁部にき
    わめて接近させて密接に関連させ、相互に間隔を置いて
    前記湾曲縁部間の最も近接した点においてギャップを形
    成し、前記基板の互いに異なる側の前記各アンテナ素子
    及びその協働する湾曲縁部が、前記ギャップから外方に
    ゆるやかなテーパを持ち、外方に広がるノッチを形成し
    た、電磁波を受信又は送信するアンテナ構造。
  11. （１１）アンテナ素子に、このアンテナ素子に対して内
    部に形成した金属被覆伝送線路を設けた請求項１０記載
    のアンテナ構造。
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