JPS5815967B2 - アンテナ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 この発明は同一の小さな開口を用いて２つの異なる周波
数範囲に結合し、それによって２つの異なる周波数で動
作する２つの異なる系を動作させる新しい高効率のアン
テナに係る。

この発明は極めて多数の放射器が個々に制御可能である
位相の合わされたアレイに特に有用である。

従来技術 多くの場合、単一のアンテナ開口を有する系が２つの異
なる機能を果すことは望ましいことである。

一般に、２つの異なった機能の遂行には複数の周波数範
囲に亘って実質的に同時に動作することが必要である。

例えば、航空機が、その下の地形を作図するためにかつ
空中での衝突を避けるためにすぐ近くにいる他の全ての
航空機の航路を維持するためにアンテナを塔載すること
は望ましいことである。

作図機能を行なう場合、角度分解能はそのアンテナが予
め決められた許容範囲内で何処を指向しているかを正確
に決定するために極めて重要である。

角度分解能を増すためにはより狭い幅のビームが必要で
ある。

周波数が高くなるほどより狭い幅のビームとなるので、
特定の作図機能に要求される角度分解能が増せば増す程
、ますます高い周波数が必要になる。

捜索機能を行なう際の主な目的の１つは、より大きい範
囲における興味の対象を検出することである。

検出範囲を増大するには、アンテナは、範囲が増大する
につれて、より低い同波数で動作されなければならない
。

アンテナがより低い周波数で動作される場合、そのエネ
ルギーは雲、水および水蒸気をより簡単に貫通すること
ができる。

このような大気の障害物を貫通する困難さは周波数が高
くなるにつれて増大する。

従って、捜索レーダーはその範囲能力を増大するために
比較的低い周波数範囲での周波数を使用している。

前述したことは勿論単なる例にすぎない。

このような例は比較的極端な動作状態を示すために選ば
れるか、もしくは、２つの異なる広く隔てられた周波数
範囲に亘る同時的動作に対する要求事項についての説明
をするために選ばれる。

同相アレイは上述した環境において特別な利用性を持っ
ている。

同相アレイにおいて、空間の励振は非常に多くの独立し
た点要素によって制御され、その各点要素は同相アレイ
の個々の素子であり、各格子の個別励振は調整可能であ
る。

所望ならば、同相アレイは走査用として使える。

すなわち、各素子の励振機能を変えることにより、その
ビームの進路を変えることも又その形状を変えることも
可能である。

各素子の励振機能が急速に変えられる場合、走査は極め
て敏速に起ることになる。

ビームの進路制御能力を有する同相アレイは機械的慣性
によって遅らされない。

しかしながら、それらは非常に高価である。

従って、そのアンテナを動作させるに必要なアンテナ開
口および電子装置を最も有効に使用することは極めて望
ましい３例えば、アンテナに実質的に同時に動作する２
つの異なる機能を持たせることは望ましいことである。

同相アレイと云う概念を含む能動的アンテナアレイをも
って電子型送信機を設計する場合に普通に考えられる方
法としては、バラクタ−乗算器に縦続接続された送信増
幅器を使用することである。

アンテナアレイが多数の放射器を利用しているので、こ
のようなアンテナアレイの構造には最小の損失をもって
多数の低動力源をどのように組み合わせるかと云う問題
がある。

この問題に対するすぐれた解決策としては、個々の放射
器を有する系を個々の送信機と関係付ける方法がある。

このように構成された系において、そのバラクタ−乗算
器は１次電力を有用な放射エネルギーに変換する際の非
能率性の主な源を構成する。

それにもか−わらず、それらの使用は、放射される周波
数が現存のトランジスター性能では処理しきれない範囲
にあるような大抵のこのような系では絶対的である。

前述したように、高い周波数がある機能に対しては必要
とされるが他の機能には必要さされない多モードレーダ
ーもある。

このような場合に、１つの方法としては、その増幅器出
力を直接放射される信号として用い、これによりバラク
クー乗算器を介しての伝送の必要性を除去する方法があ
る。

バラクタ−乗算器は放射されるエネルギーを５０饅〜８
０係程度迄しばしば減少させる。

しかしながら、この新して解決策は設計の別な領域にお
いて問題を提起し、その１つである放射構造がこの発明
の課題である。

発明の開示 従って、この発明の目的は単一の開口において２つの反
復性放射素子系を有しかつ２つの異なる周波数範囲にお
いて動作するアンテナアレイを提供することである。

以下に詳しく述べるアンテナは複数の並置された基本的
放射器から構成される。

又、その各放射器は複数の第１の放射素子と複数の第２
の放射素子とから構成される。

第１および第２の放射素子は、各々、それぞれの周波数
範囲にのみ結合できる。

基本的放射器が予め決められた方法で配列される場合、
その結果は共にアンテナアレイを形成する第１の反復性
放射素子系および第２の反復性放射素子系となる。

第１の反復性放射素子系はある型の放射素子の複数の行
から成る。

これらの放射素子の行間には別な種類の放射素子の行が
差し込まれる。

第１の反復性放射素子系中の各放射素子に対して、第２
の反復性放射素子系には対応する放射素子がある。

第１の反復性放射素子系の各行はその第１の放射素子を
形成するのを助ける導電性ストＩＪツブを有している。

第２の反復性放射素子系は垂直に置かれたモノボールも
しくはグイポールを有する複数の平行板型導波管から成
る。

発明の実施例 この発明を、以下、添付図面に示した実施例について詳
しく説明する。

ここで説明するアンテナは複数の基本的な放射器より構
成される。

これらの基本的な放射器はその各々が少なくとも１つの
他の基本的な放射器と物理的に接触しているような仕方
で並置されるとき、その全体がアンテナアレイを形成す
る。

第５図について簡単に説明すると、アンテナアレイ１０
０は複数個の放射素子１０および１２から構成されるも
のとして示されている。

分析を目的として、アンテナアレイ１００を基本的な放
射器に分解するために、要素的で反復性のある部分が選
び出された。

このような部分の例は一点鎖線で囲んだブロック８０，
８５および９０によって示されている。

各ブロックはアンテナ開口部すなわちアンテナ領域の所
定部分を表わしている。

各ブロックは等しい面積を有している。

−ｆｌｌとして、一番説明し易いブロック９０かこメで
は取り上げられる。

第１図において、ブロック９０は基本的な放射器として
示されている。

しかしながら、この発明の構造および動作を説明するた
めに、同様な寸法のどの部分も選べることが理解されよ
う。

つまり、ブロック８０もしくは８５を選んでもよかった
ということである。

第１図において、基本的な放射器９０は３つの平行板１
５，１６および１７によって囲まれかつそれらを含んで
いる。

平行板１５および１６は第１の周波数範囲（９〜１０Ｇ
Ｈｚのような高い周波数範囲）に結合するように作動可
能な第１の放射素子１８の一部でかつその放射素子１８
を囲んシでいる。

平行板１６および１７は第２の周波数範囲（１，８〜２
．０ＧＨｚのような低い周波数範囲）に結合するように
作動可能な第２の放射素子１９の一部でかつその放射素
子１９を囲んでいる。

この発明によって解決される基本的な問題は２゜つの放
射系の絶縁である。

もしも２つの平面走査が素子の駆動点インピーダンスの
維持をもって達成されるか或は普通以上の帯域幅が実現
されるか、更にはこれらの両者が得られるとすれば、そ
の際の絶縁は極めて重要である。

この発明では、こう。した隔離すなわち絶縁は交叉した
直線偏波およびカットオフ現象を利用して達成される。

以後高周波放射素子と呼ばれる第１の放射素子１８は、
金属例えば銅、真鍮、アルミニウム或は銀で作られた導
電性ストリップ２０を含んでいる。

開口２２は、エネルギーの結合仕方も示す第２図から明
らかなように、高周波エネルギーに結合するために導電
性ストリップ２０に作られる。

大抵のアンテナが可逆的すなわちエネルギーを送信した
り受信したりするために使用されることができるので、
この発明の機能はそれらの機能のいづれかに限定される
ように構成されるものではない。

従って、この明細書全体を通じて用いられている゛′結
合″とか或はパ連結″と云う用語は送信機能および受信
機能の両方を意味している。

導電性ストリップ２０における開口２２は小さなホーン
或は開端式導波管と言われることもある。

アンテナ技術にたずされる成る種の人々は、°°導波管
″と°゛ホーン″はっきり違うと云っているが、放射器
が非常に小さくなった場合に、それを表わすのに用いる
用語を゛ホーン″から′°導波管パに変える時点を正確
に決定することは難しＧ）。

従って、この明細書では、これらの２つの用語を、特に
区別することなく互換性をもって用いている。

第１図に示した実施例では、高周波放射素子１８の開口
２２が例えば円形の断面を有している。

開口２２での信号は、空間において、水平力向のＥ電界
を伴なう遠い電界（ｆａｒ ｆｉｅｌｄ）のＴＥＭ波を
励振する。

すなわち、水平偏波が励振される。交叉偏波方式のため
に、高周波放射素子１８に結合される水平方向のＥ電界
は、後で詳しく説明するように、圓周波放射素子１９に
は結合することができない。

第１図において、開口２２は円形で示されているけれど
も、その形状は円形である必要はなく、例えば正方形成
は矩形にすることもできる。

第１図に示されている円形の開口２２の場合、その直径
は、高い周波数範囲における最も高い周波数の波長の半
分よりも大きくなければならない。

もしも、基本的な放射器９０を出来るだけ小さくしたい
ならば、開口２２の実際の物理的直径はその波長の半分
以下に作られるが、しかし電気的には、その実効幅を波
長の半分よりも大きくする必要がある。

このような実効幅は剤液放射素子１８すなわち開口２２
およびそれに結合された導波管を通して高周波エネルギ
ーを伝帰させるのに重要である。

開口２２の有効断面すなわち幅を増すために、その開口
には適当な抵損失の誘電性材料が満たされなければなら
ない。

このような材料としては、例えばポリスチレン（εに２
．６）もしくはテフロン（ε、＝２．０７）がある。

このような誘電性材料が用いられる場合、開口２２の有
効直径） Ｌｔ Ｄｅｆｆ ＝ Ｄａｃｔ Ｊ ｅ、の
関係で決定される。

もしも高周波放射素子１８の開口２２に円形以外の形状
が用いられるならば、１つの実効寸法（高さ）は任意で
良いが、他の実効寸法（幅）は別な考察に基ずいて決定
されなければならない。

１つの考察としては、高周波放射素子１８へ低同波エネ
ルギーが結合するのを防止する交叉偏波効果がある。

従って、開口２２の寸法（この場合には、第１図に示し
たように水平の幅寸法）の方向は、低周波放射素子のＥ
電界Ｅｈｉの方向に平行）ｙλｌ である。

開口２２の幅は□よりも小さくなければならず、こ５で
λ４は高い同波数範囲の最も低い周波数の波長である。

この実施例では、低周波放射素子のＥ電界は垂直であり
、高周波放射素子のＥ電界は水平である。

前述したように、その有効な電気的幅が伝播中の周波数
の波長のｂより大きくなければ伝播は起らない。

波長は周波数が下がるにつれて増大するので、Ｅ電界に
垂直な開口の寸法は最も大きい使用可能な波長に対しｈ
λｌ て −よりも大きくなければならない。

このＳ２ 発明において、高い周波数範囲での最大波長はその範囲
における最低周波数において発生する。

交叉偏波についての考察に加えて、高周波範囲。

の信号が低周波放射素子１９に結合しないように平行板
１６．１７間の寸法は選ばれなければならない。

すなわち、伝播中の高い周波数は圓い周波数の平行板型
導波管の遮断周波数より相当高くなけれはならない。

換言すれば、高い周波数範囲における最低周波数は圓い
周波数範囲の最高周波数よりも実質的に大きくなければ
ならない。

開口２２はこれを通って高い周波数が伝播されるように
充分大きく選ばれるが、開口２２の寸法は吐い周波数が
この開口２２を通って伝播しないように充分小さく選ば
れる。

すなわち開口２２の寸法はその遮断周波数が高い周波数
よりもかなり低くそして低い周波数よりもかなり高いよ
うなものである。

従って、平行板型導波管は圓い周波数範囲にある周波数
だけを通す。

第２図について簡単に説明すれば、開口２２は任意の距
離だけその深さにおいて延びているのが分る。

開口２２は必要なだけ十分に延びているので、エネルギ
ーは、例えば混合器もしくは送信器のような慣用手段に
よって高周波発生器（図示されていない）から連結され
る。

説明を再び第１図に戻せば、以後低周波放射素子と呼ば
れる第２の放射素子１９は高周波放射素子１８に並置さ
れかつそれに接触している。

低周波放射素子１９が高周波放射素子１８σこ接触して
いると云えるのは、高周波放射素子と低周波放射素子の
両方に共通である共通の平行板１６のためである。

低周波放射素子１９は第１図と第２図の両刃について説
明する。

低周波放射素子１９は平行板型導波管を形成している２
つの平行板１６および１７を含んでいる。

それらの平行板間の間隔は高い周波数範囲によって決定
される。

すなわち、平行板型導波管の遮断周波数は高い周波数範
囲によって決定される。

つまりその遮断周波数は平行板間の適当な間隔によって
設定されることになる。

なお、低周波放射素子１９のモノポール２４は、導波管
からの信号を、第２図の右側ζこ示した導波管の開放側
を通して空間に放射する。

平行板型導波管の平行板１６と１７の間隔は両方の周波
数範囲の波長に比較して小さくされる。

特に、平行板１６と１７の間隔は高い周波数範囲の最高
同波数の波長１．／２よりも小さくされる。

その結果、平行板型導波管は全べての同波数においてそ
れらの平行板に垂直なＥ電界を伴なうＴＥ波を伝播する
ことができる。

それらの板面（こ平行なＥ電界を有するＴＥモード（或
は別なモード）はその固有モードの遮断周波数以上の周
波数でのみ伝播することができる。

それは平行板間には非常に小さいエネルギーを有する定
在ＴＥ波であるからである。

最低の遮断同波数は−Ｑ−で規定さＬ（６ れ、９こメでＣは光の自由空間速度、Ｌは平行板間の間
隔そしてεｒは平行板間の材料の自由空間正規化誘電率
である。

Ｌおよびεは遮断周波数が高周波動作帯域の最高周波数
以上にあるように選ばれる。

従って、低周波放射素子の遮断周波数以下にあって高周
波放射素子に結合できる周波数は存在しないことになる
。

要約すれば、高周波放射素子と低周波放射素子の交叉結
合を防止するために、その低周波放射素子に結合される
電界は平行板型導波管の平行板に垂直であるＥ電界を有
している。

他力、高周波放射素子１８のＥ電界は平行板１５および
１６に平行であり、その結果平行板１６および１７にも
平行である。

部分的にはこの交叉偏波の結果として、又各放射素子セ
グメントの上述した遮断特性のために、高周波放射素子
のエネルギーは低周波放射素子に結合することができな
いし、又その逆もできない。

低周波放射素子１９は、高周波放射素子１８の導電性ス
トリップ２０と事実上同一平面にあって平行板１６と１
７の間に配設されるモノポール２４を含んでいる。

モノポール２４の特定の構造および位置については以下
に詳しく述べる。

第２図において、平行板１６および１７は導電性ストリ
ップ２６によって短絡されていることが分る。

短絡回路としての導電性スｌ−ＩＪツブ２６はモノポー
ル２４の中心からかなり離れた所に置かれている。

この場合の距離は低い周波数範囲の中間帯域周波数の波
長の１／４である。

もしもモノポール２４が導電性ストリップ２０の面に十
分に接近して置かれるとすれば、その平行板型導波管は
開放回路と見られるかもしくはそれらの平行板に垂直な
Ｅ電界を有するＴＥ波に対する導電性ストリップ２００
面における小さなリアクタンスと見なされる。

その結果、送信中、送信される全てのエネルギーはその
エネルギーの単なる半分に代って、導波管の正面から放
射されることになる。

す。なわち、モノポールは半分の空間中に放射する。

この構造に射突する全ての他の水平偏波は遮断周波数以
上で導波管に射突し、そしてその表面は板間の空間に存
在して次第に消える電界を有する誘導性表面と見なされ
る。

もう少し詳しく説明すれ。ば、交叉偏波に関して、平行
板１６および１７は導波管の上側部分を形成する。

モノポール２４は導電性ストリップ２６によって短絡さ
れ、これは両方向でのエネルギーの放射を防止しかつこ
の放射を一方向に制限する。

Ｅすなわち電気ターン・ベクトル（ｅｌｅｃｔｒｉｃ
ｔｕｒｎ ｖｅｃｔｏｒ）平行板と垂直であるので、そ
の表面はりアクタンス性であり遮断同波数よりも叶い全
ての偏波はリアクタンス性負荷によって終らされる。

第３図は第１図および第２図について前述した平行板型
導波管の一部を破って示す斜視図である。

第３図において、モノポール２４は導波管の開端を横切
って置かれそして平行板１６および１７に垂直に配置さ
れている。

その導波管はモノポールが励振できる電界に対して開回
路を構成しそしてそのモノポールの別な側における自由
空間はエネルギーが放射される実インピーダンスである
。

モノポールの放射抵抗は単位セルの寸法比が掛は合わさ
れた自由空間のインピーダンスである。

その単位セルはモノポール位置を表わす単位ベクトルで
規定できる。

モノポールの縦方向における正確な位置は重要ではない
。

しかしながら、七ノボ−／’Ｌ／を平行板１６および１
７の縁部１６ａおよび１７ａにできるだけ近づけて配置
すること（すなわち、それは第１図および第２図につい
て述べた導電性ストリップ２０と事実上同一平面におか
れる）は望ましいことである。

モノポールをこのような位置に置くのが望ましいことは
、モノポールが平行板の縁部１６ａおよび１７ａから離
されるにつれて平行板型導波管の駆動点インピーダンス
が増々間波数に対する感度を増大するからである。

実施例におけるモノポール２４は同軸ケーブルの内側ケ
ーブルで構成されている。

しかしながら、モノポールはどんな線導体で構成されて
も良い。

モノポール２４を平行板１７に物理的に接続する必要は
ない。

しかしながら、モノポール２４を物理的にかつ電気的に
平行板１７に接続することは好ましい。

この接続は簡単な半田付作業で行なうことができる。

もしそのモノポールが平行板１７に物理的に接続されな
いならば、モノポールの下端と平行板１７との間に高容
量性の電気的接続が必要となる。

モノポール２４の直径はその物理的な力に関する限りに
おいてのみ重要である。

すなわち、落ち込まずにその前取って設定された位置に
留ることができない程、或は容易に破損する程、モノポ
ールは細くてはならない。

低周波エネルギーを低周波放射素子１９に接続するため
に、低周波発生器（図示されていない）は同軸ケーブル
の内側導体および外側導体を形成し得る２つの導線２８
および２８′によって低同波放射素子の２つの部分に接
続される。

導線２８および２８′を低周波放射素子１９の適当な場
所に接続するために、小さな孔が平行板１６にあげられ
る。

孔をあけた構造をより簡単に例示するために、第３図に
は上側の平行板１６の一部を破って示す。

しかしながら、第３図は実線３１で示したように孔３０
の半分のみを示して・いることが理解されよう。

実際、その孔３０は点線３２で示したように完成される
。

孔の寸法は、それが第１図の高周波放射素子１８に関係
した開口２２よりも実質的に小さい限り全く問題ではな
い。

更に、もしもモノポール２４が十分に細くて、その結果
孔３０に延在することかできるとすれば、その寸法は左
程問題にならない。

所望ならば、モノポール２４の長さを平行板１６の下面
ぎりぎりに構成するごとができる。

導線２８はモノポール２４の上端に取付けられ、そして
（ｆｋ８波発生器の１つの端子に接続するために孔３０
を通して引き出される。

別な導線２８′はｒＵｔｊｉＪ波発生器の別な端子に接
続されると共に、孔３０の縁部（実線３１）に接続され
る。

第４図はモノポール（ダイポール）の使用に関する別な
実施例を示している。

ダイポールの位置は第３図について述べたモノポールの
位置に対応している。

すなわち、それは平行板１６および１７の縁部１６ａお
よび１７ａにできるだけ接近して配置される。

そのダイポールは堅固な導体３４と、平行板１６から平
行板１７に向って下方に延びている中空の金属性スリー
ブ３６とから成る。

スリーブ３６は円形の断面を持つと共にその中心に開口
を持っている。

スリーブ３６はダイポールの上側半分すなわち腕を形成
し、そして導体３４はダイポールの下側半分を形成する
。

第４図におけるスリーブ３６は断面斜視図で示されてい
るが、それは完全な円筒であることが理解されよう。

導線２８は、その一端が導体３４の頂部に接続されてお
り、かつその他端が低周波発生器（図示されていない）
の１つの端子に接続されている。

低周波発生器の別な端子は導線２８′に接続され、この
導線２８′はまたスリーブ３６の内面に接続されている
。

第５図に示されたアンテナレイ１００を構成するために
、複数の上述した基本的な放射器が互に並置される。

しかしながら、前述したように、その基本的な放射器は
第５図におけるフ七ツク８０もしくはフ宅ツク８５であ
ると考えても良いことを思い出されたい。

もしもこれらのブロックのどちらかを用いるならば、そ
の基本的な放射器はブロック８０で示されたような２つ
以上の低周波放射素子の部分を有するか、もしくはブロ
ック８５で示されているような２つ以上の高周波放射素
子の部分を有することになる。

分析のためにどんな型式の基本的な放射器が用いられる
かに関係なく。

第５図に示したアンテナアレイ１００は複数の放射器で
構成される。

第５図はアンテナアレイ１００の全開口部分の一部だけ
を示している。

このアンテナアレイは２つの反復性放射素子系を含んで
いる。

第１の反復性放射素子系は行４０で示され、かつ平行板
４３および４５を含む。

各平行板は第５図に示されているように水平力向でその
アンテナアレイのそれぞれの端部まで延在している。

第１の反復性放射素子系は第１の同波数範囲すなわち高
い周波数範囲で動作するようになっている。

その構造は、各各が第１図の高周波放射素子１８に類似
である複２数の高周波放射素子から成っている。

すなわち、それは導電性ストリップ４４とこの導電性ス
トリップ４４に設けた複数の開Ｌ」４６とを含んでいる
。

開口４６の寸法は第１図における高周波放射素子１８の
開口２２と同じ方法で選ばれる。

各放射器、子は異なる高同波発生愛に接続される。

アンテナアレイ１００はまた第２の周波数範囲すなわち
圓い周波数範囲において動作するようになっている第２
の反復性放射素子系を持っている。

第２の反復性放射素子系の一部が行４２として示）され
ており、そして平行板４５および４７を含みかつそれら
によって囲まれている。

これらの平行板はまた水平力向においてアンテナアレイ
のそれぞれの端部まで延在している。

これらの平行板４５および４７は平行板型導波管を形成
し、その１寸法は第１図および第２図に示した低周波放
射素子１９に関して前に述べたのと同じ考察によって決
定される。

平行板型導波管全体の所定の場所に、同じ理由でかつ同
じ寸法の複数のモノポール或はダイポール４８が置かれ
そして第１図、第２図２および第３図について説明した
のと同じ方法で平行板型導波管に設置される。

このような放射素子の各々は異なる低周波発生器に接続
される。

各開口に対して対応するモノポール或はダイポールがあ
る。

すなわち、これらの両者はそれぞれの反復；性放射素子
系中で１対１に対応している。

上述したように、行４０は第１の反復性放射素子系の一
部であり、行４２は第２の反復性放射素子系の一部であ
る。

各行は実質的に交互の行で繰り返される。

すなわち、行４０の構造はその上刃９の行および下方の
行４２と共に在る。

行４２の後の行は４０ａとして表われる。

同様に、行４２と実質的に同じ行はその上方の行４０ａ
および下方の行と共に在り、行４２ａとして表わされる
。

同様に、行４０ｂは行４０と実質的に同じで行４２ａの
後に在り、行４２ｂは行４２と実質的に同じで行４０ｂ
の後に在る。

アンテナアレイを適切に作動させるためには、多くの制
限が必要である。

モノポール４８は開口４６に対して第５図に示されてい
るように正確に位置決めされる必要はないけれども、一
旦、特定の場所か各モノポールに対し又互いに関連して
選ばれたならば、その相対的位置はアンテナアレイ全体
において維持されなければならない。

例えば、もしもモノポール４８の縦軸がある特定の１対
１の関係で開口４６の垂直力向の直径と正確に整列され
るとすると、同じ相対的位置はモノポール４８と開口４
６とのすべての間で維持されなければならない。

アンテナアレイについての以下の説明中において、もし
も高周波数放射素子を開口４６としかつは同波数放射素
子をモノポール４３と定めると、説明はより簡単となる
。

しかしながら、′°高周波放放射子″と云う用語が用い
られるときは常に、第１図、第２図および第３図につい
て考えた構造や要因のすべてを述べていると云うことが
理解されよう。

更に、゛低周波放射素子″と云う用語が用いられている
ときは常に、第１図、第２図および第３図について前に
述べた内容のすべてを含んでいる。

高周波放射素子４６の各々間の間隔は高い周波数範囲の
最高周波数の波長の半分程度でなければならない。

すなわち、開口４６間の間隔は前述した距離よりも大き
くてはならない。

モノポール４８間の間隔は開口４６間の間隔と同じであ
る。

これは上述した基本的な放射器をもつと容易に得るため
に部分的に行なわれる。

高周波放射素子から圓用波放射素子へのエネルギーの結
合を防止する対策と、またその逆の結合を防止する対策
も施されている。

更に、圓周波放射素子が動作している川波数、すなわち
圓い同波数において、低固波放射素子の間隔は波長の１
／８より大きくてはならない。

この制限は、部分的には、低い周波数範囲を決定する。

１氏周波放躬素子の駆動点インピーダンスがより広い間
隔に対して高リアクタンス性となるので、低い周波数範
囲の最高同波数は高い同波数範囲の最低周波数の１／４
より大きくてはならない。

圓周波放射素子間の間隔は吐い周波数範囲の最低周波数
の波長の１／／８より大きくないように選ばれた。

何故ならば、それは圓い周波数において抵抗に対するリ
アクタンスの比であるＱが良くなる（すなわち、Ｑが低
くなる）ためである。

このような方法で設計された場合、ＩＩＩ波反復性放射
素子は電流シートと等価である。

この場合の電流はそのシートにおける位置の関数として
制御される。

近い電界の垂直偏波に結合する唯一の可能性はモノポー
ル（ダイポール）と導波管のどちらか一力もしくは両方
である。

垂直偏波が高周波の遠い電界中には存在しないので、各
高周波放射素子の近い電界による垂直偏波への影響を零
にしなければならない。

高周波放射素子のための典型的な周波数範囲は９〜１０
ＧＨｚであり、圓周波放射素子のための周波数範囲は１
．８〜２ＧＨｚである。

【図面の簡単な説明】

第１図はアンテナアレイの基本的な放射器の平面図、第
２図はエネルギーの結合の仕方も示す基本的な放射器の
断面図、第３図は基本的な放射器の平行板導波管区分の
斜視図、第４図は基本的な放射器の平行板導波管区分の
別な実施例の斜視図、そして第５図は複数個の基本的な
放射器より成るアンテナアレイの部分平面図である。 なお図中、主な構成要素と符号の関係は次の通りである
。 １０と１−２・・・・・・放射素子、１５と１６と１７
・・・・・・平行板、１６ａ・・・・・・平行板１６の
縁部、１７ａ・・・・・・平行板１７の縁部、１８・・
・・・・第１の放射素子（すなわち高周波放射素子）、
１９・・・・・・第２の放射素子（すなわち低固波故躬
素子）、２０・・・・・・導電性ストリップ、２２・・
・・・・開口、２４・・・・・・モノポール、２６・・
・・・・導電性ストリップ、２８と２８′・・・・・・
導線、３０・・・・・・孔、３１・・・・・・孔３０の
縁部、３４・・・・・・導体、３６・・・・・・スリー
ブ、４０と４２・・・・・・反復性放射素子行、４３と
４５と４７・・・・・・平行板、４４・・・・・・導電
性ストリップ、４６・・・・・・；開口、４８・・・・
・・モノポール、８０と８５と９０・・・・・・ブロッ
ク、１００・・・・・・アンテナアレイである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第１の周波数範囲および第２の周波数範囲において
   動作するようになっているアンテナであって、少なくと
   も１つの導電性ス） ＩＪツブ２０を備え、この導電性
   ス） ＩＪツブまたは各導電性ス） ＩＪツブ沿いに行
   に配設された開口が前記開口の行の方向に偏波されて前
   記第１の周波数範囲内のエネルギーを放射するための複
   数個のホーンを形成し、導波管の開口部に横力向に取付
   けられ前記第２の周波数範囲内のエネルギーを放射する
   ための複数個のモノポールまたはダイポール放射素子を
   更に備え、前記導波管の寸法はその遮断周波数が前記第
   １の周波数範囲中の最高の周波数よりも高いように選ば
   れ、前記ホーンおよび前記導波管の開口部を取付けるた
   めの手段が一体のアレイを形成し、前記ホーンの寸法、
   前記モノポールまたはダイポール放射素子の寸法および
   前記導波管の開口部の寸法は、前記ホーンと前記放射素
   子の結合を少なくするように選ばれているアンテナ。