JPH05218729A - マイクロストリップ・パッチ・アンテナ構造体 - Google Patents

マイクロストリップ・パッチ・アンテナ構造体

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JPH05218729A
JPH05218729A JP4174012A JP17401292A JPH05218729A JP H05218729 A JPH05218729 A JP H05218729A JP 4174012 A JP4174012 A JP 4174012A JP 17401292 A JP17401292 A JP 17401292A JP H05218729 A JPH05218729 A JP H05218729A
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JP
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auxiliary member
patch
conductor
antenna structure
interconnection
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JP4174012A
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Todd A Pett
エイ．ペッツ トッド
Steven C Olson
シー．オルソン ステブン
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Ball Corp
Original Assignee
Ball Corp
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    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
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    • H01Q1/27—Adaptation for use in or on movable bodies
    • H01Q1/32—Adaptation for use in or on road or rail vehicles
    • H01Q1/325—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle
    • H01Q1/3275—Adaptation for use in or on road or rail vehicles characterised by the location of the antenna on the vehicle mounted on a horizontal surface of the vehicle, e.g. on roof, hood, trunk
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H01Q9/0457—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line

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  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】地上−衛星間等の異なった交信の応用に適合
で、背が低く、比較的広いバンド幅と走査角度能力を備
え、望ましくない連結を減少させるために電磁的絶縁を
増強した構成要素とフィード・ネットワークを有し、さ
らに、複雑でｌｏｓｓｙなジョイントを備えずに、走査
範囲を増やすための物理的回転が可能である。 【構成】電磁的に連結されたアンテナの構成要素のパッ
チ・ペアー１７，１８が配置された絶縁凹部と、凹部の
周囲をを囲んだ補助部材の表面とおおむね同じ高さであ
る上部構成要素を有する補助部材１２を備える。下部構
成要素は、下部構成要素と共面であるマイクロストリッ
プ伝送路線に接続され、補助部材１２を貫通する絶縁チ
ャンネル内部にぶら下げられる。本発明の１つのアスペ
クトにおいて、移行手段は、その間で相対する回転を可
能にするため、伝送路線とコネクター間に押し込まれ、
補助部材を送信器／受信器に接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はマイクロストリップ・パ
ッチ・アンテナ構造体に関するものであり、さらに詳し
く言えば、異なった使用例と連結を縮小した背が低い形
をした広帯域のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ
構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】アンテナは、幅広い様々なタイプ、サイ
ズや複雑さの度合いに発展してきた。本実施例はアンテ
ナに意図された操作環境を含めてアンテナに必須である
特徴を測定する。例えば、２つの固定地上基地間の交信
は、不動の関係で相互の基地のアンテナを狙うことによ
って最も簡単に達成される。空間と重量は限定された要
素ではない。直線偏光、狭いビーム幅と狭いバンド幅で
充分である。固定地上基地はまた、衛星のアンテナに狙
いをつけてその関係を維持することによって静止衛星ま
たは軌道上を周回している衛星とも交信できる。双方の
使用例では、円偏波、広いビーム幅と広いバンド幅は、
望ましいものであるし、また必要である。アンテナが、
比較的広いバンド幅とともにダイレクト（ｄｉｒｅｃｔ
ｅｄ）または“スキャン”（ｓｃａｎｎｅｄ）ビームを
有するのもまた望ましい。さらに、様々な用途にあわせ
て、地上基地が背が低い形をとること、つまり隠蔽可能
であることが望ましい。可動地上使用例は、一般的にア
ンテナのサイズと重量に制限を加える。さらに、アンテ
ナが隠蔽可能で、乗り物の移動時に衛星を自動追跡する
ために物理的回転が出来ることが望ましい。
【０００３】マイクロストリップ・パッチ・アンテナ
は、サイズ、重量と背が低い形が重要な要素である場
合、頻繁に使用されている。しかしながら、バンド幅と
そのようなアンテナの指向性能力は決まった使用例に制
限されている。電磁的に連結したマイクロストリップ・
パッチ・ペアーの使用がバンド幅を増加させると同時
に、そのような利点の完全な達成は、特に背が低い形と
広いビーム幅の維持が望まれる部分で、重要な設計課題
を呈する。マイクロストリップ・パッチのアレイの使用
は、予め走査角度を定めておくことによって指向性改善
できる。しかしながら、マイクロストリップ・パッチの
アレイの使用はジレンマを呈する。アレイ構成要素が近
接された場合走査角度は増加できるが、反対にアンテナ
構成要素間の望ましくない連結を増加させ、それによっ
て性能を引き下げる。さらに、コンフォーマル配置を要
求する使用例においてマイクロストリップ・パッチ・ア
ンテナは有利であるが、アンテナを取り付けることはコ
ンフォーマルで充分な放射範囲と指向性が維持され、囲
んでいる表面は減少される程度にその中において供給さ
れる方法に関連した課題を提示する。
【０００４】
【発明の目的と要約】前述のとおり、本発明の目的は、
地上−衛星間等の異なった交信の応用に適合できる背が
低いアンテナ構造体を提供することである。本発明のも
う１つの目的は、比較的広いバンド幅と走査角度能力を
備え、さらに望ましくない連結を減少させるために電磁
的絶縁を増強した構成要素とフィード・ネットワークを
有するアンテナ構造体を提供することである。さらにも
う１つ本発明の目的は、複雑でｌｏｓｓｙなジョイント
を備えずに、走査範囲を増やすための物理的回転が可能
であるアンテナ構造体を提供することである。
【０００５】本発明は、補助部材、ラジオ周波数信号の
送信／受信用放射手段と、放射手段から出力／に入力す
るラジオ周波数信号伝導用フィード手段を備えるアンテ
ナ構造体を提供する。補助部材は、放射手段が内部に配
設された絶縁凹部と凹部の底に導体基準面を有する。放
射手段は、基準面の上方に配置された第１のパッチ素子
と電磁的に連結したパッチ・ペアーと、第１のパッチ素
子の上方の補助部材の上部表面とおおむね同じ高さの第
２のパッチ素子から構成される。第１と第２のパッチ素
子の双方は、基準面に対しておおむね平行であり、凹部
の側壁を含めた補助部材のいかなる部分にも接触しな
い。
【０００６】なるべくなら、フィード手段は、補助部材
に接続され、送信器／受信器手段と電気的相互接続する
ために適用されたインターフェース手段と、放射手段を
インターフェース手段に電気的に相互接続するために補
助部材によって補助された相互接続手段を備える。付け
加えるなら、アンテナ構造体は、そこにおいて相対した
回転を可能とするために相互接続手段とインターフェー
ス手段間に押し込まれた移行手段を備えることができ
る。なるべくなら、信号伝送用導体とインターフェース
手段と相互接続手段の基準（アース）導体の双方の静電
連結を含めて、移行手段もまた、相互接続手段とインタ
ーフェース手段間の静電連結を可能とするために適用さ
れる。
【０００７】相互接続手段は、例えば、補助部材内部の
絶縁チャンネル内にぶら下げられたマイクロストリップ
伝送線路から構成されるスクエア−アックス伝送ネット
ワークを備えることができる。伝送路線は、なるべくな
ら第１のパッチ素子とおおむね共面であり、第１のパッ
チ素子に相互接続される。補助部材はなるべくなら、第
１の絶縁シートを間に挾んだ上部補助部材と下部補助部
材を備える。第１のパッチ素子は第１の絶縁シート上に
配設され、第２のパッチ素子は上部補助部材の最上面上
に配置された第２の絶縁シート上に配設される。スクエ
ア−アックス相互接続ネットワークが使用される場合、
マイクロストリップ伝送路線も第１の絶縁シート上に配
設され、上部補助部材と下部補助部材はマイクロストリ
ップ伝送路線がぶら下げられているチャンネルを限定す
る対抗するチャンネル部分を有する。
【０００８】ＥＭＣＰ素子の向上した絶縁を提供するた
めに、中に放射手段が配設された凹部の側壁はなるべく
なら導体で、補助部材の上部表面も同様である。つけ加
えるなら、凹部の外部に面した部分はなるべくなら外側
に向かって傾斜している。凹部と第１（または下部）パ
ッチ素子のサイズは、パッチ素子の端と凹部側壁間の長
さより短い程度に、基準面上方の下部パッチ素子の高さ
と合同して選択される。同様に、凹部（なるべくなら、
凹部の外側に向かって傾斜しているすりばち形状部のサ
イズ）と第２（上部）パッチ素子のサイズは、２個のパ
ッチ素子間の長さより長い第２のパッチ素子の端と凹部
側壁（または外側に向かって傾斜しているすりばち形状
部）間の長さ程度に、第１と第２のパッチ素子の間の長
さと合同して選択される。
【０００９】本発明がアンテナ構成要素のアレイを使用
例で使用される場合、補助部材は多数の凹部と凹部の底
部に導体基準面を備える。上部及び下部パッチ素子の１
個のペアーは凹部内部に配設され、凹部とパッチ素子の
ペアーは相互接続ネットワークと相互接続される。相互
接続ネットワークの伝送路線の長さは、アンテナ構造体
が望まれた走査角度を示す程度に選択される。操作にお
いて、信号伝送用導体と基準導体を有するインターフェ
ース手段は、やはり信号伝送用導体と基準導体を有する
送信器／受信器に接続される。操作の送信モードにおい
て、信号は送信器からインターフェースを通過して移行
手段に伝送される。本発明の１つのアスペクトにおい
て、移行手段は送信手段の信号伝送用導体と基準導体を
それぞれ相互接続手段の信号伝送用導体と基準導体に静
電連結する。このような静電連結は、比較的低い電気ノ
イズを生じ、それによってアンテナ構造体の性能を向上
させ、通信衛星を追跡可能なスキャン・アレイ・アンテ
ナ等において相互接続手段と送信手段が相対して回転す
る場合、確かな移行を提供する。
【００１０】送信される信号は相互接続手段を通過して
放射手段に伝送される。スクエア−アックス相互接続ネ
ットワークが使用される場合、電磁的に連結されたパッ
チ・ペアーの励振素子に伝送されながら信号はチャンネ
ル内部でおおむね絶縁されたままである。従って、伝送
路線とパッチ素子間の相互接続ネットワーク内の様々な
伝送路線間の望ましくない連結はおおむね減少されるか
防止される。さらに、信号は、スクエア−アックス・ネ
ットワーク内の信号からおおむね絶縁されたのと同じよ
うな方法で、外部動力源の干渉からもおおむね絶縁され
ている。信号は、上部（非励振）パッチ素子と電磁的に
連結した下部（励振）パッチ素子に伝送され、ペアーに
よって放射される。なるべくなら、凹部側壁は導体であ
り、補助部材の上部表面も導体であり、凹部の底部の基
準面を含む全ての導体面は、基準電位（すなわちアー
ス）に接続される。結果として、凹部の穴を通過するよ
りも、パッチ・ペアーから真っ直に放射される放射エネ
ルギーは凹部におおむね限定され、それによってパッチ
・ペアーを、相互接続ネットワークからの放射と隣接す
るパッチ・ペアーからの放射（アレイ使用例における）
という外部の干渉からおおむね絶縁する。同様に、この
ような外部要素はパッチ・ペアーから放射される放射エ
ネルギーからおおむね絶縁され、それによって優れた性
能とサイズ制限に適合することを可能とする。概略にお
いて、本発明は、比較的広いバンド幅と相互連結を減少
させた技術的利点を提供する。本発明は、放射素子の回
転が望ましいスキャン・アレイ使用例に適用できる背が
低いパッケージを提供する。
【００１１】
【実施例】本発明を理解するに当たって、図面１〜図１
１を一助とされたい。図中使用される数字は全図共通で
ある。図１〜図５は、本発明のアンテナ構造体１０の実
施例である。アンテナ構造体１０は、絶縁凹部１６を内
部に配設した上部表面１４と凹部１６の底部に導体基準
面１５を有する補助部材１２を備える。図２は図１の分
解図で、補助部材１２はなるべくなら上部補助部材３４
と下部補助部材３２から構成され、凹部１６はなるべく
なら下部補助部材３２内に形成された凹部４２と上部補
助部材３４を貫通して形成されたオープニング４８によ
って定められる。アンテナ構造体１０はさらに、マイク
ロストリップ素子の電磁気によって連結されたパッチ・
ペアー（ＥＭＣＰ）、言い換えれば、下部励振マイクロ
ストリップ・パッチ素子１７と上部非励振マイクロスト
リップ・パッチ素子１８、を有する放射手段を備える。
非励振素子１８は、凹部１６の周囲を囲む上部表面１４
の層と同じ高さであるように配設されるが、上部表面１
４または凹部１６の内部表面２０と接触しない。駆動素
子１７は、基準面１５の上方の凹部１６内部に配設され
るが、凹部１６の内部表面２０と接触しない。非励振素
子１８と励振素子１７の双方は、基準面１５に体してお
おむね平行である。非励振素子１８は、上部表面１４上
に配置された低損失な絶縁シート２１上に配設される。
励振素子１７は同様に、凹部１６内部において上部補助
部材３４と下部補助部材３２間配置された別の低損失な
絶縁シート１３上に配設されることによって凹部１６内
部にぶら下げられる。非励振素子１８と励振素子１７間
と素子１７と基準面１５間の空間は、誘電体層３１と３
３として別々に役立ち、空気または空気よりも高い誘電
率を示す（ポリウレタンの泡等の）誘電性物質で満たさ
れる。
【００１２】ＥＭＣＰペアー１７と１８は、ラジオ手段
から入出力されるラジオ周波数（ＲＦ）信号を送信また
は受信し、補助部材１２を送信路線または送信器／受信
器に連結するケーブル２３と接続する同軸コネクター１
９のようなインターフェースを備える供給手段の方法に
よる本実施例に基づく送信器と／また受信器である。詳
しくは後述するが、相互接続路線５２は、ＥＭＣＰペア
ー１７と１８を同軸コネクター１９に接続する。
【００１３】ＥＭＣＰペアー１７と１８の絶縁を向上さ
せるために、凹部４２の内部表面４６、オープニング４
８の内部表面２０と５１を備える上部補助部材３４と下
部補助部材３２の表面は、なるべくなら導体かつ基準面
１５と同じ電位であり、それによって、近くの電磁界か
らＥＭＣＰペアー１７、１８をおおむね絶縁し、保護
し、ＥＭＣＰペアー１７と１８からの電磁放射を近くの
電磁界の干渉から防ぐため、ＥＭＣＰペアー１７と１８
の下と周囲にアース関係を形成する。上部補助部材３４
と下部補助部材３２の表面とその上に配設されている基
準面１５、金属性メッキまたは導電性ペイント、このよ
うな導体基準面を提供するために、上部補助部材３４と
下部補助部材３２は、アルミニウムのような電気的不導
電性物質から、またはプラスチックまたは構造上の泡の
ような非導電性物質から形成される。上部補助部材３４
と下部補助部材３２は、上部補助部材３４と下部補助部
材３２の相互の電気的接触が可能になる程度に小さいサ
イズの下部絶縁シート１３を選択することによって電気
的に接続される。他の手段が導体面を電気的に接続する
ために使用されることをこれは評価する。
【００１４】凹部１６の周囲を囲む上部表面１４の領域
は、アンテナ構造体１０の放射パターンの均一性を増加
させるために（または歪みを減少させる）なるべくなら
比較的平面である。オープニング４８の上部縁は、なる
べくならアンテナ１０の性能（例えば、ビーム指向性、
連結の減少）を向上させるために作りだされた特徴であ
る外側に向かって傾斜したすりばち形状５１をとる。図
１において、凹部１６とＥＭＣＰペアー１７と１８は円
形形状に示されているが、特定の形状に制限されず、種
々の形状をとってよい。励振素子１７と非励振素子１８
は、双方ともなるべくなら約０．５波長要素であること
が望ましいが（特に円偏波が用いられた場合）、この波
長に制限されない。
【００１５】オープニング４８の上部縁の直径は、上部
補助部材３４の導体面またはオープニング４８と接触せ
ずに非励振素子１８が配置されるように充分に大きくな
ければならない。もし非励振素子１８の外部縁とオープ
ニング４８の内部縁間の距離が短すぎると、非励振素子
１８の外部縁とオープニング４８の内部縁間の電磁気的
連結が生じ、非励振素子１８の共鳴振動数を変化させ、
アンテナ構造体１０の効率を減少させる。そのような連
結を減じるべく距離を増加させるとしかし、非励振素子
１８の外部縁とオープニング４８の内部縁間の過度の距
離はアンテナ構造体１０に不必要な間隔をとらせる。同
様に、凹部４２の直径は、下部補助部材３２または凹部
４２の導体面と接触せずに凹部４２内部に励振素子１７
が適合するために充分な長さを備えなければならない
し、アンテナ構造体１０の効率が逆に影響されないため
に小さ過ぎてはならない。非励振素子１８とオープニン
グ４８の間の適切な間隔は、励振素子１７と凹部４２の
間の適切な間隔よりも長いことが判明している。従っ
て、凹部４２の直径はオープニング４８の直径と同じ長
さでよい。しかしながら、マイクロストリップ伝送路線
５２が凹部４２内に剥き出しにされる部分を減らすこと
によって、マイクロストリップ伝送路線５２の絶縁を増
加させるために凹部４２が短い直径を有することが望ま
しい。外側に向かって傾斜したすりばち形状５１は、凹
部４２とオープニング４８間の直径の移行を円滑に行
い、非励振素子１８の絶縁を向上させるのに役立つ。
【００１６】ＥＭＣＰペアーの使用は、アンテナ構造体
１０の励振素子１７と非励振素子１８間と励振素子１７
と基準面１５間の物質の厚さと誘電率によって幾分測定
される帯域幅を増加させる。アンテナ構造体１０の帯域
幅は凹部１６の容積によっても幾分測定されることが判
明している。その結果、凹部１６を使用してＥＭＣＰ素
子１７と１８の絶縁と、アンテナ構造体１０の帯域幅の
双方を増加させる。励振素子１７の縁から凹部４２の側
壁４６への距離が励振素子１７と基準面１５間の距離よ
りも長い場合、アンテナ構造体１０の性能が向上するこ
とも判明している（例えば、アンテナの効率と帯域
幅）。同様に、非励振素子１８の縁から外側に向かって
傾斜したすりばち形状５１の上部縁への距離は、非励振
素子１８と励振素子１７間の距離より長いことが望まし
い。励振素子１７と隣接する側壁４６間と非励振素子１
８と隣接する外側に向かって傾斜したすりばち形状５１
間よりも非励振素子１８と励振素子１７間と励振素子１
７と基準面１５間に限定される１個以上の放射穴を可能
にする配置が用いられている。
【００１７】操作中、アンテナ構造体１０によって伝送
される信号は、ケーブル２３とコネクター１９によって
励振素子１７に伝えられる。（アンテナ構造体１０が一
様に信号を受信できることと、本発明の特徴と利点が操
作方法によって影響されないことが評価されるだろ
う）。ＥＭＣＰ素子１７と１８は、厚さと凹部１６内部
の誘電体層３１と３３の誘電率によって幾分測定される
帯域幅に渡ってエネルギーを放射する。本発明は、付帯
する相互の連結を減らす手段を提供する一方、ＥＭＣＰ
ペアーと凹部を帯域幅を増加させるために使用する。凹
部１６内部の励振素子１７と非励振素子１８によって生
成された放射されたエネルギーは、凹部１６のアース化
した表面によって凹部１６におおむね制限される。近く
の回路構成要素または他のアンテナ構成要素に対して逆
の影響を与える。補助部材１２から放射された非励振素
子１８からのエネルギーの一部は、近くの回路構成要素
または他のアンテナ要素に対して同様に逆の影響を与え
る。非励振素子１８の配置は、表面１４の周囲を囲んで
いる部分とおおむね同じ高さで、後のほうの放射が導電
表面１４におおむね分散されることを可能にする。非励
振素子１８のおおむね同じ高さな性質は、アンテナ構造
体１０の低外形と広いビーム幅をも促進する。同じ方法
で、ＥＭＣＰ素子１７と１８は外部源からの放射からお
おむね絶縁されている。
【００１８】従って、絶縁した凹部１６と導体面１４の
使用が、従来のＥＭＣＰアンテナが頻繁に経験した不適
切な相互の連結を減少させるのと動じに凹部１６内のＥ
ＭＣＰ素子１７と１８の使用によりアンテナ構造体１０
は他のタイプのアンテナ以上に増加した帯域幅を示す。
さらに、前述の利益は望ましい背が低い形の特質を犠牲
にすることなく獲得できる。
【００１９】特に言及したように、使用例に基づいて、
励振素子１７はＲＦエネルギーを送信器へまたは受信器
から、送信または受信する。下部補助部材３２の底部に
接続し固定された同軸コネクター１９のようなインター
フェース手段は、補助部材１２を伝送路線または送信器
／受信器に連結されたケーブル２３に接続するために使
用される。図３に示すように、共通の基準電圧（例え
ば、アース）においてＥＭＣＰペアーに対してはぼ確実
な絶縁を提供するために全てのこのような表面が維持さ
れる程度に、同軸コネクター１９の外部シールディング
１３２は、上部補助部材３４と下部補助部材３２の他の
導体面に電気的に接続される下部補助部材３２の導体面
に電気的に接続される。
【００２０】本発明の１つのアスペクトにおいて、同軸
コネクター１９の信号伝送用内部導体１３４は下部補助
部材３２を貫通して（いかなる導体面にも接触せず）伸
長し、同軸コネクター１９を励振素子１７と相互接続す
るスクエア・アックス（ｓｑｕａｒｅ−ａｘ）構成の相
互接続手段に（半田付け等により）接続し固定されてい
る。スクエア・アックス伝送路線は、基準電圧（例え
ば、アース）に接続された補助部材を貫通する絶縁され
たチャンネル・シールドによって周囲を囲まれた、絶縁
された内部信号伝送用導体を備える。
【００２１】本発明で使用されるスクエア・アックス伝
送路線の信号伝送用導体は、マイクロストリップ伝送路
線５２と望まれたように円偏波を獲得するために異なる
長さのマイクロストリップ路線５８と５９から構成され
る双方向偏光子を備える。他の技術が円偏波を獲得する
ために使用されることは評価されるだろう。路線５２、
５８と５９は励振素子１７として下部絶縁シート１３の
同じ表面上に配設され、それらとともに共面あり、それ
らに対して接続されている。スクエア・アックス伝送路
線のシールディング部分は、下部補助部材３２の最上部
に配設された下部チャンネル部分５４、５５と５７と、
上部補助部材３４の底部に配設された上部チャンネル部
分５６、６１と６３（影で示す）を備える。２個の補助
部材の使用は、上部及び下部チャンネル部分が分割して
形成されることを可能にすることによって生産を促進
し、その他の点では可能であるのよりもさらに複雑な相
互接続配置を可能にする。
【００２２】チャンネル部分５４、５５、５６、５７、
６１と６３の内部表面は、路線５２、５８と５９の周囲
の適切なシールディングを提供するために導体である。
下部チャンネル部分５４、５５と５７と上部チャンネル
部分５６、６１と６３の双方は、路線５２、５８と５９
に対する配置と相対的位置において通常合致するが、路
線５２、５８と５９はいかなる導体面またはチャンネル
とも接触しないために少し広くなっている。下部絶縁シ
ート１３が上部補助部材３４と下部補助部材３２の間に
接続し固定された場合、下部及び上部チャンネル部分５
４、５５と５７、５６と６１、６３は、各自、中に路線
５２、５８と５９がぶら下げられた連続的なチャンネル
を形成する。従って、信号伝送用路線５２、５８と５９
の周囲に生成された電磁界は、中に路線がふら下げられ
たチャンネルをおおむね制限される。付け加えるなら、
路線５２、５８と５９は、近くの電磁界から保護され
る。
【００２３】先に言及したように、マイクロストリップ
路線５８、５９から構成される双方向偏光子は、２つの
直交モード中の励振素子１７に電気を起こさせるために
使用され、そうやって円偏波を達成する。左側及び右側
双方の円偏波が調整できることは評価される。付け加え
るなら、直線偏光は、双方向偏光子なしでマイクロスト
リップ伝送路線５２から直接駆動要素に電気を起こさせ
ることによって達成される。励振要素もまた長方形で、
２つの直交モードはパッチの隣接した側に連結された双
方向偏光子を使用することによってまたは、角において
パッチに電気を起こさせることによって、電気を起こ
す。直線偏光は一方の側の長方形なパッチに電気を起こ
させることによって提供される。
【００２４】励振素子１７と路線５２、５８と５９は、
従来の薄膜フォト・エッチング（ｔｈｉｎ−ｆｉｌｍ
ｐｈｏｔｏ−ｅｔｃｈｉｎｇ）技術を使用して下部絶縁
シート１３上に配設される。例えば、下部絶縁シート１
３の最上部または底部は、従来の薄膜積層（ｔｈｉｎ−
ｆｉｌｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）技術を使用して完全
に金属で覆うことができ、余分な金属部分は、励振素子
１７と路線５２、５８と５９から削り取られる。非励振
素子１８もまた、薄膜技術を使用する上部絶縁シート２
１の上部または下部表面上に配設される。選択的に、金
属被膜を提供するために従来の厚膜シルクスクリーン
（ｔｈｉｃｋ−ｆｉｌｍ ｓｉｌｋ−ｓｃｒｅｅｎｉｎ
ｇ）技術が使用される。
【００２５】スクエア・アックス伝送路線を使用する他
にとるべき方法として、下部補助部材３２の底部に接続
し固定された同軸コネクター１９の内部信号伝送用導体
１３４は、（いかなる導体面にも接触せず）下部補助部
材３２を貫通して凹部４２に伸長し、（半田付け等で）
直接励振素子１７に接続される。もし、内部導体１３４
が励振素子１７の中央部に接続されると、磁気単極放射
パターンが結果として起こる。接続が励振素子１７の他
の位置に行われる場合、他のパターンが起きることが評
価される。同軸コネクター１９の外部シールディング１
３２は、基準電圧を提供するために下部補助部材３２の
導体面に電気的に接続される。
【００２６】図３は、図１のアンテナ構造体１０の部分
断面図で、個々の構成要素の配置も示す。特に、非励振
素子１８は、オープニング４８の周囲を囲む上部表面１
４の層と同じ高さである。その結果、外部から来た界と
非励振素子１８からの放射はオープニング４８におおむ
ね制限されるか、上部表面１４によってアースに分散さ
せられる。
【００２７】図４と図５は、図３の軸線４／５−４／５
に沿ったアンテナ構造体１０の分解部品配列及び組み立
ての断面図である。ここにおいて、マイクロストリップ
伝送路線５８が下部チャンネル部分５７と上部チャンネ
ル部分６１から構成される絶縁チャンネル内部にぶら下
げられる方法を示す。結果として、伝送路線５８の周囲
に生成された電磁界は、伝送路線５８がその中にぶら下
げられた上部チャンネル部分６１と下部チャンネル部分
５７によって限定されたチャンネルにおおむね制限され
る。
【００２８】図の実施例においては、上部チャンネル部
分６１と下部チャンネル部分５７は、断面においては双
方ともに長方形である。しかしながら、例えば半環状等
の他の断面の相対的配置であってもよい。チャンネル
は、マイクロストリップ路線がいかなる導体面にも接触
しないように充分広くなければならないが、空間を過度
に使用してもならない。チャンネルのサイズを拡張する
ことは、アンテナ構造体１０において低損失と高い効率
に寄与する導電性の側壁中の低電流量に帰着することも
判明している。
【００２９】本発明の利益は、放射要素と相互接続ネッ
トワークを分離した配列、他のステーションを追跡する
能力と、低外形であり、低外形は特に重要である。図６
は、衛星６２が静止軌道上にあり、地球の特定層に関し
て角度αに位置する実施例を示す。アンテナ構造を使用
する固定地上ステーションは、衛星６２にブロードサイ
ドに狙いをつけ、衛星６２と充分な交信を行うためにそ
の位置に固定される。しかしながら、移動体の使用例、
特に低外形または隠匿可能なアンテナが望まれる場合で
は、乗り物が位置を変えるため連続するブロードサイド
な追跡は困難である。このような使用例に対して、本発
明は図６に６４と表示したスキャン・アレイ・アンテナ
・システム（ｓｃａｎｎｅｄ ａｒｒａｙ ａｎｔｅｎ
ｎａ ｓｙｓｔｅｍ）に構成できる。望ましい走査ボリ
ュームを提供するある特定の走査角度θは、アレイ中の
絶縁された凹部中の多数のアンテナ構成要素６６の適切
な選択、補助部材６８上のその配置と、それらと相互に
関連するフェーズ間の間隔によって獲得される。
【００３０】図６は、図７においてさらに詳細に、１０
個の励振素子７０、７１、７２、７３、７４、７５、７
６、７７、７８と７９は、矢印６９で示される走査方向
に直角をなす軸線Ｚ−Ｚを対称的に横切るように配置さ
れているのを示す。アンテナ・アレイ６４が据えつけら
れた乗り物が移動し、方向を変えるのにつれて、走査ボ
リューム内に静止衛星を保つために、補助部材６８は制
御モジュール６７の制御下にあるモーター６５によって
中央軸線の周囲を回転する。他の従来の装置は、補助部
材６８を駆動するために使用される。図８とともに詳細
も説明されるが、移行手段は相互接続手段に連結するた
めに使用され、相互接続手段とインターフェース手段間
の相関的な回転を可能にするするために同軸コネクター
を備えるインターフェース手段とともにアンテナ構成要
素６６に接続される。選択的に、適切な回路構成要素が
使用される場合、アンテナ・アレイ６４は電気的に走査
される。
【００３１】図７は、スキャン・アレイ・アンテナ６４
の独自のアスペクトをさらに詳細に示す。励振素子７０
〜７９は、薄いマイラー・シート（Ｍｙｌａｒ Ｓｈｅ
ｅｔ）等の絶縁シート８０上に配設される。相互接続手
段は、同様に絶縁シート８０上に配設されたマイクロス
トリップ伝送路線の相互接続ネットワーク８２を備え
る。移行手段は、励振素子７０〜７９を伝送手段に連結
する絶縁シート８０のおおよそ中心に配置されたフィー
ド・パッチ８４を備える。絶縁シート８０は、下部補助
部材上に配置され、上部補助部材によって覆われ、この
２つの補助部材が補助部材６８を構成する。励振素子７
０〜７９におおむね形状と位置において対応する寄生的
要素は、上部補助部材の上方に配置された第２の絶縁シ
ート上に配設される。チャンネルは、相互接続ネットワ
ーク８２の配置におおむね対応する補助部材６８内に配
設され、相互接続ネットワーク８２の信号伝送用マイク
ロストリップ伝送路線が内部に入れられ補助部材６８内
のチャンネルによって絶縁されたスクエア−アックス・
ネットワークに帰着する。
【００３２】フィード・パッチ８４は、補助部材６８の
底部に接続し固定された同軸コネクターの中央導体にな
るべくなら半田付けされる。中央導体は、補助部材６８
のいかなる導体面にも接触せずに下部補助部材を貫通し
て配設される。これら導体面は、同軸コネクターの外部
シールディングに接続され、それによって相互接触ネッ
トワーク８２に対してシールディングを提供している。
【００３３】図６の走査方向と角度を提供するために、
相互接続ネットワーク８２は、フィード・パッチ８４に
励振素子７０、７１と７２を接続する第１のフィード・
パッチ・セグメント８６、フィード・パッチ８４に励振
素子７３、７４を接続する第２のフィード・セグメント
８８、フィード・パッチ８４に励振素子７５、７６を接
続する第３のフィード・セグメント９０と、フィード・
パッチ８４に励振素子７７、７８と７９を接続する第４
のフィード・セグメント９２を備える。
【００３４】励振素子７０〜７９は、直交モードに電気
を起こさせ、地上−衛星間交信のために求められる円偏
波を獲得するためにフェーズ・クワトアテュアー（ｐｈ
ａｓｅ ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ）においてデュアル・フ
ェド（ｄｕａｌ−ｆｅｄ）である。付け加えると、第
１、第２、第３、第４フィード・セグメント８６、８
８、９０と９２内のマイクロストリップ伝送路線の長さ
は、相互に関連した励振素子７０〜７２、７３と７４、
７５と７６、７７〜７９の４つのグループのフェーズ・
シフトを提供するために異なる長さである。方向の走査
は、矢印６９で示した方向に帰着する。
【００３５】走査角度θを増加させる１つの方法は、走
査方向における隣接した放射部材間の間隔ｄ１を縮小さ
せることである。この間隔縮小の有益な結果は、アンテ
ナの効率を減少させがちであるグラティング・ローブ
（ｇｒａｔｉｎｇ ｌｏｂｅｓ）の減少である。しかし
ながら、間隔ｄ１の縮小は、隣接する放射部材とマイク
ロストリップ伝送路線間での望ましくない連結の可能性
を増加させる。間隔の縮小は、励振要素７０〜７９間に
相互接続ネットワーク８２を配置することもまた、困難
にするだろう。この２つの問題は、同じ列中の隣接する
放射部材間の非走査方向における間隔ｄ２を増加させる
ことによって部分的に軽減できる。間隔ｄ２はそれほど
増加させてはならないが、しかし過度のグラティング・
ロブはアンテナの性能に逆の影響を与える。隣接する列
中の放射部材間の非走査方向において間隔ｄ３は、なる
べくならｄ２の２／１で、与えられた空間の中で満足な
利得と減少した連結とともにおおむね均一な放射パター
ンを提供する。
【００３６】前述のように、本発明は、バンド幅を増加
させ、絶縁凹部内のアレイ・アンテナ６４内に配設され
た放射部材と絶縁スクエア・アックス・チャンネル内に
配設された相互接続ネットワーク８２によって、適切な
走査角度を獲得するために間隔をおおむね維持すると同
時に、逆の相互連結を減少させる。相互接続ネットワー
ク８２内の伝送路線の周囲に生成された電磁界は、路線
がぶら下げられている絶縁チャンネルにおおむね限定さ
れている。励振パッチ７０〜７９の周囲と下方に生成さ
れた電磁界は、各々が配置された絶縁凹部におおむね限
定されている。そして、外部から来た電磁界と非励振パ
ッチからの放射は、どちらもパッチが配置された補助部
材６８内のオープニングに限定され、補助部材６８の導
体上部表面によってアースにおおむね分散させられる。
このような凹部とチャンネルの配置もまた、相互接続ネ
ットワーク８２の伝送路線とパッチ素子を近くの電磁界
からおおむね保護する。その上、図２〜図５に関連して
説明した本発明の実施例に関連して、アレイ・アンテナ
６４の補助部材６８内の凹部は、相互連結を減少させ、
相互接続ネットワーク８２の部分の絶縁を増加させるた
めに、外側に向かって傾斜したすりばち形状を有する。
【００３７】アンテナ構成要素６６の他の配置が可能で
あり、多数または少数で使用できることが評価されるで
あろう。例えば、もし多数のアンテナ構成要素６６が使
用されるなら、アレイ・アンテナの利得は利得できる。
もし高い利得が要求されていないならば、その実施に対
する走査角度能力とバンド幅は、３つのアンテナ構成要
素６６の使用を提供でき、それによってアレイ・アンテ
ナ６４全体のサイズを縮小できる。
【００３８】図６と図７に示すようにアンテナ構造体６
６が円形である場合、相互接続ネットワーク８２の配置
は容易である。しかしながら、長方形のような他の形状
の場合でも使用できる。何故なら本発明のある実施例
は、構成要素を剥き出しにすることを要求するので、保
護レドームが求められるであろう。構造を単純にし、性
能を向上するために、上部非励振パッチはぴったりのレ
ドームの内部表面上に配設され、補助部材内のオープニ
ング一面におおむね同じ高さに配置される。
【００３９】図８は、移行手段を備える図６のＺ−Ｚ線
上のスキャン・アレイ・アンテナ６４の中央部分の断面
図である。移行手段は、インターフェース手段の信号伝
送用導体を用いて相互接続手段の信号伝送用導体を静電
連結するための手段と、インターフェース手段の基準導
体を用いて相互接続手段の基準（すなわち、アース）導
体を静電連結するための手段を備える。図８をさらに詳
細に説明すると、補助部材６８は、上部補助部材９４と
下部補助部材９６を備え、上部補助部材９４と下部補助
部材９６はアルミニウムのような導電性物質、またはプ
ラスチックや構造的泡のような非導電性物質から形成さ
れて導電性物質をコーティングして形成される。下部絶
縁シート８０は、上部補助部材９４と下部補助部材９６
間に配設される。フィード・パッチ８４、第１のフィー
ド・セグメント８６と、第４のフィード・セグメント９
２は、下部絶縁シート８０の一方の側の表面上に配設さ
れる。図７において詳細を示した相互接続ネットワーク
８２のバランスもまた、下部絶縁シート８０上に配設さ
れる。上部絶縁シート９８は上部補助部材９４の上方に
配置され、その上に配設された非励振素子を有する。上
部チャンネル１００と、１０１は、上部補助部材９４の
下部表面内形成され、下部チャンネル１０２と、１０３
は下部補助部材９６の上部表面内に形成される。上部チ
ャンネル１００と、１０１と、下部チャンネル１０２
と、１０３はともに、その内部において第１のフィード
・セグメント８６と第４のフィード・セグメント９２が
ぶら下げられたチャンネルを形成する。上部チャンネル
１００と、１０１は、上部補助部材９４の下部表面内に
形成された上部開口部１０４に通じ、それはフィード・
パッチ８４の上におおむね一列に並べられている。下部
チャンネル１０２と、１０３は、下部補助部材９６の上
部表面内に形成された下部開口部１０５に通じ、それは
フィード・パッチ８４の下におおむね一列に並べられて
いる。
【００４０】インターフェース手段に備えられているの
は、下部補助部材９６の下部表面内に形成された凹部１
０８内に適合する従来の同軸コネクター１０６である。
同軸コネクター１０６は、基準電位または地面に接続さ
れ、信号伝送用内部導体１１２の周囲を囲む導電性外部
殻１１０を備える。組み立て時に、内部信号伝送用導体
１１２は、上部補助部材９４と下部絶縁シート８０間に
配置された移行手段の連結ディスク１１４に半田付け等
によって、電気的に接続し固定される。他に移行手段に
備えられているのは、連結ディスク１１４とフィード・
パッチ８４の間に配設された第１の低摩擦層１１６、下
部補助部材９６と同軸コネクター１０６の外部殻１１０
間の開口部１０８内に配設された第２の低摩擦層１１８
と、同軸コネクター１０６と閉鎖板１２２間に配設され
た第３の低摩擦層１２０、である。ネジ１２４または他
の留め具で下部補助部材９６に接続し固定された場合、
閉鎖板１２２内には凹部１０８内部の第２の低摩擦層１
１８、同軸コネクター１０６と、第３の低摩擦層１２０
がある。
【００４１】第３の低摩擦層１２０と閉鎖板１２２は、
それぞれの中央を貫通して形成された穴を有し、同軸コ
ネクター１０６の下部端に適合する。同様に、第２の低
摩擦層１１８は、その中央に貫通して形成された穴を有
し、同軸コネクター１０６が凹部１０８内に挿入される
前に、同軸コネクター１０６の上部端に適合する。下部
絶縁シート８０、フィード・パッチ８４、第１の低摩擦
層１１６と、連結ディスク１１４の穴は、連結ディスク
１１４に接続し固定される前にそれらが信号伝送用導体
１１２に適合するのを可能にする。
【００４２】第１の低摩擦層１１６、第２の低摩擦層１
１８と、第３の低摩擦層１２０は、できればテフロンの
ような低摩擦係数を有する薄い物質のディスク形状片で
ある。従って、低摩擦層によって分離された２つの構成
要素は、互いに相対して円滑に回転できる。付け加える
なら、低摩擦層は、隣接する導体面間の絶縁体として役
立つため誘電性物質から構成される。
【００４３】操作において、送信器、受信器または、ト
ランシーバーからの同軸ケーブルは、インターフェース
手段（例えば、同軸コネクター１０６）に固定される。
コネクターとケーブルは、例えば移動する乗り物に据え
つけられる送信器／受信器に相対して適合した位置に留
まる。特定の衛星に相対して乗り物がその方向を変更す
る場合、スキャン・アレイ・アンテナ６４が衛星に固定
されたままであることが望ましい。制御モジュール６７
は、上部補助部材９４、下部補助部材９６、上部絶縁シ
ート９８と、下部絶縁シート８０をフィード・パッチ８
４、相互接続ネットワーク８２と、閉鎖板１２２に沿っ
て、乗り物の回転におおむね等量に反対の方向に回転す
るために追跡モーター６５を起動させる。同軸コネクタ
ー１０６の信号伝送用導体１１２に接続し固定された連
結ディスク１１４は、乗り物に相対して固定される。第
１の低摩擦層１１６、第２の低摩擦層１１８と、第３の
低摩擦層１２０は、アレイ・アンテナ６４の構成要素が
互いに相対して円滑に動くことを可能にしている。
【００４４】移行手段において、誘電体として役立つ低
摩擦層によって分離された連結ディスク１１４とフィー
ド・パッチ８４は、第１の界１２６と示すように静電連
結される。従って、信号伝送用導体１１２によって伝送
される信号は、フィード・パッチ８４と相互接続ネット
ワーク８２のバランスへと通過させられる。連結ディス
ク１１４とフィード・パッチ８４間の相対する動きは、
第１の界１２６におおむね影響しない。
【００４５】同様に、外部殻１１０の基準電位（または
地面）は、第２の界１２８によって下部補助部材９６に
静電連結される。外部殻１１０と下部補助部材９６は、
誘電体として役立つ低摩擦層によって分離される。さら
に、閉鎖板１２２は、誘電体として役立つ低摩擦層によ
って分離された外部殻１１０と閉鎖板１２２の間に第３
の界１３０が設けられるようになるべくなら導体であ
る。何故なら静電容量は、静電容量のプレートの合計領
域に比例するからである。外部殻１１０の両側上の下部
補助部材９６と閉鎖板１２２等の静電容量のプレートの
使用は、静電容量のプレートの領域を増やさずに、また
は充分な地面連結が保持される間は静電容量のプレート
を減少させて、地面連結（静電容量）を増やす。
【００４６】結果として、スキャン・アレイ・アンテナ
６４のようなアンテナは、信号伝送用導体と同軸ケーブ
ルのような固定されたフィード線の地面導体の双方に電
磁的に連結され、回転部分の直接的物理的、電気的接触
を使用する複雑な機械的ジョイントに頼らずに回転す
る。そのような機械的ジョイントは摩擦による疲労の原
因であり、回転部分に酸化または汚染物が生じた場合、
電気的雑音をもたらす。従って、性能が下がる傾向があ
る。しかしながら、そのような欠点は、回転部分の直接
的物理的、電気的接触によらない本発明の移行において
おおむね減少する。
【００４７】ここで説明された電磁的に連結された移行
は、回転ジョイントまたは同軸ケーブルとアンテナ間の
接続に制限されない。同軸から同軸へ、マイクロストリ
ップからマイクロストリップへ、同軸やマイクロストリ
ップの組み合わせと他の路線等の様々なタイプの接続路
線に、電磁気的に連結された移行は使用される。９０度
の移行が必要である場合または、フィード・コネクター
をボードの片側に取り付けることが困難または適切でな
い場合に、電磁的に連結された移行が使用される。例え
ば、モジュール内部にぴったり接触されたマイクロスト
リップ伝送路線（地面路線または平面（ｐｌａｎｅ）の
上方に配設されたマイクロストリップ路線から構成され
る）に移行が起こらなければならない場合、後者の状況
は実際に起こり得る。信号伝送用導体に取り付けられた
連結ディスクは、内部マイクロストリップ路線に最も近
いモジュールの表面に接続し固定され地面導体（ｇｒｏ
ｕｎｄ ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）に取り付けられたグラウ
ディング・ディスク（ｇｒｏｕｎｄｉｎｇ ｄｉｓｋ）
は内部グラウンド・ラインまたは平面に最も近いモジュ
ールの表面に接続し固定される。従って、モジュールを
貫通せずにぴったり接触したモジュールへの連結は行わ
れる。
【００４８】図６と、図７に示したアレイ・アンテナ６
４のような典型的なスキャン・アレイ・アンテナは、１
０個のＥＭＣＰペアーとアルミニウムの補助部材内を使
用するＬ−バンドの右側の円偏波のために組み立てられ
ている。駆動要素と非励振素子は、おおよそ０．５波長
の銅要素で、薄いマイラー膜（ｔｈｉｎ ｍｙｌａｒｆ
ｉｌｍ）上に駆動要素は配設され、保護レドームとして
役立つ厚いポリカーボナイト・シート（ｔｈｉｃｋｅｒ
ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎｉｔｅ ｓｈｅｅｔ）上に非励
振素子は配設される。
【００４９】図９、図１０と、図１１は、典型的なスキ
ャン・アレイ・アンテナの試験結果のグラフである。図
９は、方位位置φ＝０°に位置し、周波数１５６０ＭＨ
ｚの送信器、エレベーション・プレーン・アンテナ・パ
ターン(elevation-plane antenna pattern)である。図
１０は、エレベーションφ＝３０°に位置し、周波数１
５６０ＭＨｚの送信器、アジムス・プレーン・アンテナ
・パターン(azimuth-plane antenna pattern)である。
図１１は、周波数が１５００〜１７００ＭＨｚの間で変
化するスキャン・アレイ・アンテナ６４の電位定在波比
（ＶＳＷＲ）である。上記および他の試験は次の性能特
性を提供する。 ＶＳＷＲ： 約１．６：１ バンド幅： 約１０％以上 ゲイン： 約１４．２ｄＢ（典型的） ビーム幅： ａｚｉｍｕｔｈ： 約−１３ｄＢ ｅｌｅｖａｔｉｏｎ： 約−１０ｄＢ
【００５０】前述のアンテナ・アレイが広いバンド幅、
低相互連結の重要な向上を提示し、広い走査角度が必要
であることは当業者には評価できるであろう。さらに、
背が低い形の性能を犠牲にすることなくこれらの必要性
は処理できる。本発明について詳しく説明したが、それ
に体する様々な変更、代用、交替は請求項に述べられた
本発明の精神と範囲の中で行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のアンテナ構造体の実施例で構成部品の
一部を切り取った透視図。
【図２】図１に示すアンテナ構造体の実施例の分解図。
【図３】図１に示すアンテナ構造体の部分断面図。
【図４】図３に示すアンテナ構造体の線４／５−４／５
に沿った分解部品配列および組み立ての断面図。
【図５】図３に示すアンテナ構造体の線４／５−４／５
に沿った分解部品配列および組み立ての断面図。
【図６】衛星交信用の回転スキャン・アレイ・アンテナ
における本発明の使用例。
【図７】図６に示すスキャン・アレイ・アンテナの励振
素子と相互接続ネットワークの配置図。
【図８】図６に示すスキャン・アレイ・アンテナのキャ
パシティブリー（ｃａｐａｃｉｔｉｖｅｌｙ）連結と回
転ジョイントの詳細を示す部分断面図。
【図９】図６に示すスキャン・アレイ・アンテナのエレ
ベーション・プレーン・アンテナ・パターン。
【図１０】図６に示すスキャン・アレイ・アンテナのア
ジムス・プレーン・アンテナ・パターン。
【図１１】図６に示すスキャン・アレイ・アンテナのの
ＶＳＷＲ図。
【符号の説明】
１０ アンテナ構造体 １２ 補助部材 １３ 下部絶縁シート １５ 導体基準面 １６ 凹部 １７ 励振素子 １８ 非励振素子 １９ 同軸コネクター ２１ 上部絶縁シート ２３ ケーブル ３１ 誘電体層 ３２ 下部補助部材 ３３ 誘電体層 ３４ 上部補助部材 ４２ 凹部 ４８ オープニング ５１ 外側に向かって傾斜したすりばち形状部 ５２ 相互接続ライン ５７ 下部チャンネル部分 ５８ マイクロストリップ路線 ５９ マイクロストリップ路線 ６１ 上部チャンネル部分 ６２ 衛星 ６４ スキャン・アレイ・アンテナ・システム ６５ モーター ６６ アンテナ構成要素 ６７ 制御モジュール ６８ 補助部材 ７０〜７９ 励振素子 ８０ 絶縁シート ８２ 相互接続ネットワーク ８４ フィード・パッチ ８６ 第１のフィード・セグメン ８８ 第２のフィード・セグメン ９０ 第３のフィード・セグメン ９２ 第４のフィード・セグメン ９４ 上部補助部材 ９６ 下部補助部材 １００、１０１ 上部チャンネル １０２、１０３ 下部チャンネル １０４ 上部開口部 １０５ 下部開口部 １０６ 同軸コネクター １０８ 凹部 １１２ 信号伝送用導体 １１４ 連結ディスク １１６ 第１の低摩擦層 １１８ 第２の低摩擦層 １２０ 第３の低摩擦層 １２２ 閉鎖板 １２６ 第１の電磁界 １２８ 第２の電磁界 １３０ 第３の電磁界 １３２ 外部シールディング

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 アンテナ構造体で次のものから構成され
    るもの：補助部材、この補助部材は次のものを有する；
    上部表面内に形成された凹部、 前記凹部の底部の導体基準面、 送信／受信ラジオ周波数信号用放射手段、この送信／受
    信ラジオ周波数信号用放射手段は次のものを有する：前
    記基準面の上方におおむね平行に第１の誘電体層の厚さ
    だけ離れて配置された、前記補助部材とは接触すること
    のない前記凹部内部の第１のマイクロストリップ・パッ
    チ素子、 前記補助部材の前記上部表面とほぼ同じ高さで前記補助
    部材や前記上部表面と接触しないで前記第１のパッチ素
    子におおむね平行に配置された、前記第１のパッチ素子
    の上方に第２の誘電体層の厚さだけ離れて配置されたマ
    イクロストリップ・パッチ素子；前記放射手段と前記フ
    ィード手段へ／からラジオ周波数信号を伝送するフィー
    ド手段で、前記第１のパッチ素子と前記第２のパッチ素
    子間の電磁的連結を可能にするために前記第１のパッチ
    素子と前記第２のパッチ素子の１つに電気的に接続する
    ための伝送手段を備えるフィード手段であるもの。
  2. 【請求項２】 前記補助部材に接続され、電気的相互接
    続のためにトランスミッター／レシーバー手段に取り付
    けられたインターフェース手段を備えた前記フィード手
    段を有する請求項１記載のアンテナ構造体。
  3. 【請求項３】 前記補助部材内部のチャンネル内にぶら
    下げられたマイクロストリップ伝送ラインから構成さ
    れ、電気的導電性の側壁を有する前記伝送手段と、前記
    第１のパッチ素子とおおむね共面で、前記第１のパッチ
    素子に相互接続された前記伝送ラインを備えた相互接続
    手段を有する請求項２記載のアンテナ構造体。
  4. 【請求項４】 前記相互接続手段と前記インターフェー
    ス手段間での相互回転を可能にするために、前記相互接
    続手段と前記インターフェース手段間に挟まれる移行手
    段を有する請求項２記載のアンテナ構造体。
  5. 【請求項５】 前記相互接続手段と前記インターフェー
    ス手段間の静電連結を可能にするためにに適合させられ
    る前記移行手段を有する請求項４記載のアンテナ構造
    体。
  6. 【請求項６】 前記インターフェース手段の信号伝送用
    導体を前記相互接続手段の信号伝送用導体と静電連結す
    るための第１の連結手段；前記インターフェース手段の
    基準導体を前記相互接続手段の基準導体に静電連結する
    ための第２連結手段；を備える前記移行手段有する請求
    項４記載のアンテナ構造体。
  7. 【請求項７】 前記第１の連結手段、この前記第１の連
    結手段は次のものを備える：前記相互接続手段の前記信
    号伝送用導体に接続された第１の導電素子；第１の誘電
    体素子の厚さだけ離れている前記第１の導電素子と対抗
    する関係の第２の導電素子で、前記インターフェース手
    段の前記信号伝送用導体に接続された前記第２導電素
    子；前記第２の連結手段、この前記第２の連結手段は次
    のものを備える：前記相互接続手段の前記基準導体に接
    続された第３の導電素子；前記第２の誘電体素子の厚さ
    だけ離れている前記第３の導電素子と対抗する関係の第
    ４の導電素子で、前記インターフェース手段の前記基準
    導体に接続された前記第４の導電素子と；ここにおいて
    前記第１と第３の導電素子が前記第２と第４の導電素子
    に相対して回転する請求項６記載のアンテナ構造体。
  8. 【請求項８】 前記相対回転を促進するための低摩擦物
    質を備える前記第１と第２の誘電体素子を有する請求項
    ７記載のアンテナ構造体。
  9. 【請求項９】 上部補助部材と下部補助部材を備える前
    記補助部材；前記上部補助部材と前記下部補助部材間に
    配置された第１の絶縁シート上に配設された前記第１の
    パッチ素子；前記上部表面上に配設された第２の絶縁シ
    ート上に配設された前記第２のパッチ素子；を有する請
    求項１記載のアンテナ構造体。
  10. 【請求項１０】 前記補助部材、この前記補助部材は次
    のものを有する：前記補助部材内に形成された多数の凹
    部と、 前記凹部のうちの１つの底部に配置される多数の導電性
    基準面；前記放射手段、この前記放射手段は次のものを
    有する：前記凹部のうちの１つと前記基準面のうちの１
    つと１対１に対応する関係にあり、前記対応する基準面
    の上方におおむね平行に配置された前記補助部材と接触
    することなく前記対応する凹部内部に配設された多数の
    第１のパッチ要素；前記第１のパッチ素子のうちの１つ
    と１対１に対応する関係にあり、前記補助部材の前記上
    部表面とおおむね同じ高さで前記補助部材やその前記上
    部表面と接触することなく前記対応する第１のパッチ素
    子の上方に配置され、前記対応する第１のパッチ素子に
    おおむね平行で前記対応する第１のパッチ素子に電磁気
    的に連結される多数の第２のパッチ素子；前記フィード
    手段、この前記フィード手段は次のものを有する：前記
    対応する第１と第２のパッチ素子の間の電磁気的連結を
    可能にするために前記第１と第２のパッチ素子の１つに
    電気的に接続される多数の伝送手段、を有する。
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