(57)【要約】      （修正有）【課題】レードームおよびそれを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナを提供する。【解決手段】レードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値が増大するのに対して、そのサイズは限られたサイズのままであり得る。レードームは、上面１１１および下面を有するレードーム本体１１と、上面に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニット１２１を含む第１利得増強パターン１２と、下面に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニットを含む第２利得増強パターンとを備える。第１リング利得増強ユニットは第１導電リングおよび第２導電リングを含み、第２リング利得増強ユニットは第３導電リングおよび第４導電リングを含む。また、第３導電リングの開放方向は第１導電リングの開放方向に対して垂直である。【選択図】図１Ａ
2010098711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面および下面を有するレードーム本体と、
前記上面に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニットを含む第１利得増強パターンと、
前記下面に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニットを含む第２利得増強パターンと、
を備え、前記複数の第１リング利得増強ユニットの各々および前記複数の第２利得増強ユニットの各々はそれぞれ開口部を有し、前記複数の前記第１リング利得増強ユニットの開放方向は前記複数の第２リング利得増強ユニットの開放方向に対して垂直であるレードーム。
【請求項２】
前記第１リング利得増強ユニットが第１単一リングであり、かつ前記第２リング利得増強ユニットが第２単一リングである請求項１に記載のレードーム。
【請求項３】
前記第１単一リングおよび前記第２単一リングがそれぞれ方形リングである請求項２に記載のレードーム。
【請求項４】
第１リング利得増強ユニットが第１分割リング共振器であり、かつ第２リング利得増強ユニットが第２分割リング共振器である請求項１に記載のレードーム。
【請求項５】
前記第１分割リング共振器が第１導電リングおよび第２導電リングを含み、 かつ前記第２導電リングは前記第１導電リングによって囲まれている請求項４に記載のレードーム。
【請求項６】
前記第２分割リング共振器が第３導電リングおよび第４導電リングを含み、かつ前記第４導電リングは前記第３導電リングによって囲まれている請求項５に記載のレードーム。
【請求項７】
第１導電リング、第２導電リング、第３導電リング、および第４導電リングが方形導電リングである請求項６に記載のレードーム。
【請求項８】
前記第１導電リングおよび前記第２導電リングがそれぞれ開口部を有し、かつ前記第１導電リングの開放方向が前記第２導電リングの開放方向と反対である請求項６に記載のレードーム。
【請求項９】
前記第３導電リングおよび前記第４導電リングがそれぞれ開口部を有し、かつ前記第３導電リングの開放方向が前記第４導電リングの開放方向と反対である請求項８に記載のレードーム。
【請求項１０】
前記第３導電リングの開放方向が前記第１導電リングの開放方向に対して垂直である請求項９に記載のレードーム。
【請求項１１】
基板と、
前記基板の表面に位置するアンテナ本体と、
前記アンテナ本体の上方に位置するレードームであって、前記アンテナ本体は前記基板と前記レードームの間に位置しているレードームと、
を備え、前記レードームは上面および下面を有するレードーム本体と、第１利得増強パターンと、第２利得増強パターンとを含み、前記第１利得増強パターンは前記上面に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニットを含み、前記第２利得増強パターンは前記下面に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニットを含み、
前記複数の前記第１リング利得増強ユニットの各々および前記複数の前記第２リング利得増強ユニットの各々はそれぞれ開口部を有し、前記複数の前記第１リング利得増強ユニットの開放方向は前記複数の前記第２リング利得増強ユニットの開放方向に対して垂直であるマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１２】
前記マイクロストリップ・パッチ・アンテナは円偏波高周波信号を発射する請求項１１に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１３】
前記第１リング利得増強ユニットが第１分割リング共振器であり、かつ前記第２リング利得増強ユニットが第２分割リング共振器である請求項１１に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１４】
前記第１分割リング共振器が第１導電リングおよび第２導電リングを含み、 かつ前記第２導電リングは前記第１導電リングによって囲まれている請求項１３に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１５】
前記第２分割リング共振器が第３導電リングおよび第４導電リングを含み、かつ前記第４導電リングは前記第３導電リングによって囲まれている請求項１４に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１６】
前記第１導電リング、前記第２導電リング、前記第３導電リング、および前記第４導電リングが方形導電リングである請求項１５に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１７】
前記第１導電リングおよび前記第２導電リングがそれぞれ開口部を有し、前記第１導電リングの開放方向が前記第２導電リングの開放方向と反対である請求項１５に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【請求項１８】
前記第３導電リングおよび前記第４導電リングがそれぞれ開口部を有し、前記第３導電リングの開放方向が前記第４導電リングの開放方向と反対である請求項１７に記載のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
レードーム(radome)およびそれを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナが開示される。より詳しくは、開示されたレードームを備える開示されたマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値が増大され得るのに対して、そのサイズは限られたサイズのままである。
【背景技術】
【０００２】
近年、マイクロストリップ・パッチ・アンテナの高周波信号（円偏波(circularly polarizedまたはcircular polarization)または直線偏波(linearly polarizedまたはlinear polarization)の両方とも）を発射するための利得を向上させて、非常に複雑な方法（すなわち、パワー結合技術）を適用する必要を取り除くために、業界は共振利得方法(resonance gain techniques)と呼ばれている方法を提案した。この方法は、複数の誘電体層を互いに積み重ねる工程と、マイクロストリップ・パッチ・アンテナ上に結果として生じる多層誘電体構造を配置する次の工程とを含み、そこにおいて空気層は多層誘電体構造およびマイクロストリップ・パッチ・アンテナによってはさまれることができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、その上に多層誘電体構造を有するマイクロストリップ・パッチ・アンテナはある厚さを有し、それはこの種のマイクロストリップ・パッチ・アンテナの応用分野を制限する。さらに、共振利得方法がある厚さを各々有している複数の誘電体層を連続的に積み重ねる工程を含むので、この方法の製造原価は非常に高い。従って、この方法によって作られるレードームは円偏波高周波信号を発射／受信する応用ではまだ評価されていない。
【０００４】
その結果、マイクロストリップ・パッチ・アンテナの厚さを増大させずに、レードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値を向上させることができて、円偏波高周波信号を発射／受信する際にマイクロストリップ・パッチ・アンテナの動作性能を高めることができるレードームを有することが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の主要目的はレードームを提供することであり、そこにおいてレードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値は増大することが可能であり、アンテナは円偏波信号を発射するかまたは受信する間により良好な性能を有することができる。
【０００６】
本発明の第２の目的はマイクロストリップ・パッチ・アンテナを提供することであり、そこにおいてアンテナの利得値が増大され得るのに対して、そのサイズは限られたサイズのままである。
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明のレードームは、上面および下面を有するレードーム本体と、上面に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニットを含む第１利得増強パターンと、下面に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニットを含む第２利得増強パターンとを備える。
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明のマイクロストリップ・パッチ・アンテナは、基板と、基板の表面に位置するアンテナ本体と、アンテナ本体の上方に位置するレードームとを備え、アンテナ本体は基板とレードームの間に位置し、レードームは、上面および下面を有するレードーム本体と、第１利得増強パターンと、第２利得増強パターンとを含む。第１利得増強パターンは上面に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニットを含み、そして第２利得増強パターンは下面に位置し、かつ複数の第２利得増強ユニットを含む。
【０００９】
従って、第１利得増強パターンおよび第２利得増強パターンをそれぞれ上面および下面に備えるレードーム本体を有し、そこにおいて第１利得増強パターンは複数の第１リング利得増強ユニットを含み、第２利得増強パターンは複数の第２利得増強ユニットを含むことによって、本発明のレードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値を著しく増大させることができる。さらに、本発明のレードームの厚さはそのレードーム本体の厚さ（すなわち０．８ｍｍ）にほぼ等しく、それは従来のレードームより著しく薄い。その結果、本発明のレードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナ（すなわち本発明のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ）の利得値は著しく増大することが可能であり、マイクロストリップ・パッチ・アンテナの円偏波特性(circular polarization property)が或るレベルに維持され得るのに対して、アンテナのサイズは限られたサイズのままである。
【００１０】
本発明の他の目的、利点、および新しい特徴は添付の図面を参照して以下の詳細な説明からより明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１Ａ】本発明の一実施形態によるレードームの斜視図である。
【図１Ｂ】本発明の一実施形態によるレードームのレードーム本体の上面を示す平面図である。
【図１Ｃ】本発明の一実施形態によるレードームのレードーム本体の下面を示す平面図である。
【図２Ａ】本発明の他の実施形態によるレードームの斜視図である。
【図２Ｂ】本発明の他の実施形態によるレードームのレードーム本体の上面を示す平面図である。
【図２Ｃ】本発明の他の実施形態によるレードームのレードーム本体の下面を示す平面図である。
【図３Ａ】本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの斜視図である。
【図３Ｂ】本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのアンテナ本体を示す平面図である。
【図３Ｃ】本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの上面を示す平面図である。
【図３Ｄ】本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの下面を示す平面図である。
【図３Ｅ】本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの第１利得増強パターンの第１リング利得ユニットを示す。
【図４Ａ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、円偏波高周波信号を発射または受信できるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの軸率と周波数の間の変化を示す概略図である。
【図４Ｂ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、円偏波高周波信号を発射または受信できるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの反射減衰量と周波数の間の変化を示す概略図である。
【図５Ａ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから、かつマイクロストリップ・パッチ・アンテナの測定から得られた、本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの反射減衰量と周波数の間の変化を示す概略図である。
【図５Ｂ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから、かつマイクロストリップ・パッチ・アンテナの測定から得られた、本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの軸率と周波数の間の変化を示す概略図である。
【図５Ｃ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから、かつマイクロストリップ・パッチ・アンテナの測定から得られた、本発明の別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得と周波数の間の変化を示す概略図である。
【図６Ａ】本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの斜視図である。
【図６Ｂ】本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの上面を示す平面図である。
【図６Ｃ】本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの下面を示す平面図である。
【図７Ａ】本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの斜視図である。
【図７Ｂ】本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの上面を示す平面図である。
【図７Ｃ】本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードームの下面を示す平面図である。
【図８Ａ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、本発明の別の実施形態、さらに別の実施形態、およびさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの反射減衰量と周波数の間の変化をそれぞれ示す概略図である。
【図８Ｂ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、本発明の別の実施形態、さらに別の実施形態、およびさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得と周波数の間の変化をそれぞれ示す概略図である。
【図８Ｃ】電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、本発明の別の実施形態、さらに別の実施形態、およびさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの軸率と周波数の間の変化をそれぞれ示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１Ａ、図１Ｂ、および図１Ｃを参照すると、本発明の一実施形態によるレードームは、レードーム本体１１と、第１利得増強パターン１２と、第２利得増強パターン１３とを備え、レードーム本体１１は上面１１１および下面１１２を備える。第１利得増強パターン１２は上面１１１に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニット１２１を含む。第２利得増強パターン１３は下面１１２に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニット１３１を含む。
【００１３】
本実施形態では、レードーム本体１１は厚みｈ＝０．８ｍｍを有するＦＲ−４基板である。また、第１利得増強パターン１２は２５の第１リング利得増強ユニット１２１を含み、これらの第１リング利得増強ユニット１２１はレードーム本体１１の上面１１１に５×５のマトリックスとして配置される。第２利得増強パターン１３は２５の第２利得増強ユニット１３１を含み、これらの第２リング利得増強ユニット１３１はレードーム本体１１の下面１１２に５×５のマトリックスとして配置される。さらに、図１Ａに示すように、第１利得増強パターン１２および第２利得増強パターン１３は、対応して、かつそれぞれに、レードーム本体１１の上面１１１および下面１１２に形成される。
【００１４】
図１Ｂおよび図１Ｃに示すように、第１リング利得増強ユニット１２１は第１単一リング１２２であるのに対して、第２リング利得増強ユニット１３１は第２単一リング１３２である。また、第１単一リング１２２および第２単一リング１３２はそれぞれ開口部１２３、１３３を有する。さらに、第１単一リング１２２の開放方向（すなわち図１ＢのＸ方向）は第２単一リング１３２の開放方向（すなわち図１ＣのＹ方向）に対して垂直である。
【００１５】
第１単一リング１２２および第２単一リング１３２が本実施形態では方形リングであるけれども、第１単一リング１２２および第２単一リング１３２は、種々の応用における要求に応じて、いかなる種類のリング、例えば円形リングまたは楕円形リングでもあり得ることに注意しなければならない。
【００１６】
図２Ａ、図２Ｂ、および図２Ｃを参照すると、本発明の他の実施形態によるレードームは、レードーム本体２１、第１利得増強パターン２２、および第２利得増強パターン２３を備え、レードーム本体２１は上面２１１および下面２１２を有する。第１利得増強パターン２２は上面２１１に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニット２２１を含む。第２利得増強パターン２３は下面２１２に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニット２３１を含む。
【００１７】
本実施形態では、レードーム本体２１は厚みｈ＝０．８ｍｍを有するＦＲ−４基板である。また、第１利得増強パターン２２は２５の第１リング利得増強ユニット２２１を含み、これらの第１リング利得増強ユニット２２１はレードーム本体２１の上面２１１に５×５のマトリックスとして配置される。第２利得増強パターン２３は２５の第２リング利得増強ユニット２３１を含み、これらの第２リング利得増強ユニット２３１はレードーム本体２１の下面２１２に５×５のマトリックスとして配置される。さらに、図２Ａに示すように、第１利得増強パターン２２および第２利得増強パターン２３は、対応して、かつそれぞれに、レードーム本体２１の上面２１１および下面２１２に形成される。
【００１８】
図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、第１リング利得増強ユニット２２１は第１分割リング共振器２２２であるのに対して、第２リング利得増強ユニット２３１は第２分割リング共振器２３２である。第１分割リング共振器２２２は第１導電リング２２３および第２導電リング２２４を含み、第２導電リング２２４は第１導電リング２２３によって囲まれている。第２分割リング共振器２３２は第３導電リング２３３および第４導電リング２３４を含み、第４導電リング２３４は第３導電リング２３３によって囲まれている。
【００１９】
また、図２Ｂおよび図２Ｃに示すように、第１導電リング２２３および第２導電リング２２４はそれぞれ開口部２２５、２２６を有する。第１導電リング２２３の開放方向は第２導電リング２２４の開放方向と反対である。第３導電リング２３３および第４導電リング２３４はそれぞれ開口部２３５、２３６を有する。第３導電リング２３３の開放方向は第４導電リング２３４の開放方向と反対である。さらに、第１導電リング２２３の開放方向（すなわち図２ＢのＸ方向）は第３導電リング２３３の開放方向（すなわち図２ＣのＹ方向）に対して垂直である。
【００２０】
第１導電リング２２３、第２導電リング２２４、第３導電リング２３３、および第４導電リング２３４が本実施形態では方形リングであるけれども、第１導電リング２２３、第２導電リング２２４、第３導電リング２３３、および第４導電リング２３４が、いろいろな応用における要求に応じて、いかなる種類のリング、例えば円形リングまたは楕円形リングでもあり得ることに留意すべきである。
【００２１】
図３Ａを参照すると、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナは、基板３１、アンテナ本体３２、およびレードーム３３を備え、アンテナ本体３２は基板３１の表面３１１に位置し、そしてレードーム３３はアンテナ本体３２の上方に位置する。アンテナ本体３２は基板３１とレードーム３３の間に位置する。また、本実施形態では、基板３１は厚さＨ＝１．６ｍｍを有するＦＲ−４基板である。レードーム３３も厚さｈ＝０．８ｍｍを有するＦＲ−４基板である。さらに、空気層がアンテナ本体３２とレードーム３３の間に挟まれ、厚さｈｇ＝１３ｍｍを有する。
【００２２】
図３Ｂに示すように、アンテナ本体３２は基板３１の表面３１１に位置する。アンテナ本体３２が切り詰められているので、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナは円偏波を有する高周波信号を発射するかまたは受信することができる。アンテナ本体３２および基板３１の寸法を示す図３Ｂの符号の値は下記の表１にリストされる。
【００２３】
【表１】
2010098711.tif 000003
【００２４】
図３Ａ、図３Ｃ、および図３Ｄを参照すると、レードーム３３は、レードーム本体３３１、第１利得増強パターン３３２，および第２利得増強パターン３３３を含み、レードーム本体３３１は上面３３１１および下面３３１２を有する。第１利得増強パターン３３２は上面３３１１に位置し、かつ複数の第１リング利得増強ユニット３３２１を含む。第２利得増強パターン３３３は下面３３１２に位置し、かつ複数の第２リング利得増強ユニット３３３１を含む。
【００２５】
また、本実施形態では、第１利得増強パターン３３２は２５の第１リング利得増強ユニット３３２１を含み、これらの第１リング利得増強ユニット３３２１はレードーム本体３３１の上面３３１１上に５×５のマトリックスとして配置される。第２利得増強パターン３３３は２５の第２利得増強ユニット３３３１を含み、これらの第２利得増強ユニット３３３１はレードーム本体３３１の下面３３１２上に５×５のマトリックスとして配置される。さらに、図３Ａに示すように、第１利得増強パターン３３２および第２利得増強パターン３３３は、対応して、かつそれぞれ、レードーム本体３３１の上面３３１１および下面３３１２の上に形成される。
【００２６】
図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、第１リング利得増強ユニット３３２１は第１分割リング共振器３３２２であるのに対して、第２リング利得増強ユニット３３３１は第２分割リング共振器３３３２である。また、第１分割リング共振器３３２２は第１導電リング３３２３および第２導電リング３３２４を含み、第２導電リング３３２４は第１導電リング３３２３によって囲まれている。第２分割リング共振器３３３２は第３導電リング３３３３および第４導電リング３３３４を含み、第４導電リング３３３４は第３段導電リング３３３３によって囲まれている。さらに、隣接した第１分割リング共振器３３２２は距離ｓだけ隔てられるのに対して、隣接した第２分割リング共振器３３３２もまた距離ｓだけ隔てられる。
【００２７】
図３Ｃおよび図３Ｄに示すように、第１導電リング３３２３および第２導電リング３３２４は開口部３３２５、３３２６をそれぞれ有する。第１導電リング３３２３の開放方向は第２導電リング３３２４の開放方向と反対である。第３導電リング３３３３および第４導電リング３３３４は開口部３３３５、３３３６をそれぞれ有する。第３導電リング３３３３の開放方向は第４導電リング３３３４の開放方向と反対である。さらに、第１導電リング３３２３の開放方向（すなわち図３ＣのＸ方向）は第３導電リング３３３３の開放方向（すなわち図３ＤのＹ方向）に対して垂直である。
【００２８】
第１導電リング３３２３、第２導電リング３３２４、第３導電リング３３３３、および第４導電リング３３３４が本実施形態では方形リングであるけれども、第１導電リング３３２３、第２導電リング３３２４、第３導電リング３３３３、および第４導電リング３３３４は、いろいろな応用における要求に応じて、いかなる種類のリング、例えば円形リングまたは楕円形リングでもあり得ることに留意すべきである。
【００２９】
第１分割リング共振器３３２２の寸法を示す図３Eの符号の値は下記の表２にリストされる。
【００３０】
【表２】
2010098711.tif 000004
【００３１】
さらに、上述した第２分割リング共振器３３３２のサイズは第１分割リング共振器３３２２のそれと同じである。それらの唯一の違いはそれらがそれぞれに有する導電リングの開放方向である。
【００３２】
従って、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの全厚さ、すなわち基板３１の厚さ（Ｈ＝１．５ｍｍ）、空気層の厚さ（ｈｇ＝１３ｍｍ）、およびレードーム３３の厚さ（ｈ＝０．８ｍｍ）の合計は１５．３ｍｍであり、それは多層誘電体層を有する従来のマイクロストリップ・パッチ・アンテナの全厚さよりずっと薄い。さらに、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの空気層の厚さは高周波信号（その周波数は約２．５ＧＨｚである）の波長のわずか約０．１倍であり、それは多層誘電体層を有する従来のマイクロストリップ・パッチ・アンテナの空気層の厚さよりずっと薄い。
【００３３】
図４Ａおよび図４Ｂは、電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、円偏波高周波信号を発射または受信できるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの軸率と周波数の間の変化および反射減衰量と周波数の間の変化を示す概略図である。また、このマイクロストリップ・パッチ・アンテナの基板およびアンテナ本体の寸法および構成材料は、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの基板およびアンテナ本体のそれらと同じである。図４Ａにおいて、曲線Ａはシミュレーションから得られた円偏波高周波信号についての軸率と周波数の間の変化を示す。図４Ｂにおいて、曲線Ｂはシミュレーションから得られた円偏波高周波信号についての反射減衰量と周波数の間の変化を示す。
【００３４】
また、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、このマイクロストリップ・パッチ・アンテナ（レードームのない）の共振振動数は約２．４９５ＧＨｚであるのに対して、その反射減衰量の１０ｄＢの帯域幅は約０．１２ＧＨｚである。さらに、このマイクロストリップ・パッチ・アンテナの軸率の３ｄＢの帯域幅は約０．２ＧＨｚであるのに対して、２．４７ＧＨｚと２．５２ＧＨｚ間の平坦利得は約２．８のｄＢｉｃである。
【００３５】
さらに、図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから、かつマイクロストリップ・パッチ・アンテナの測定から得られた、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての反射減衰量と周波数の間の変化、軸率と周波数の間の変化、および利得と周波数の間の変化を示す概略図である。図５Ａにおいて、曲線Ｃおよび曲線Ｄはシミュレーションおよび測定から得られた円偏波高周波信号についての反射減衰量と周波数の間の変化をそれぞれ示す。図５Ｂにおいて、曲線Ｅおよび曲線Ｆはシミュレーションおよび測定から得られた円偏波高周波信号についての軸率と周波数の間の変化をそれぞれ示す。図５Ｃにおいて、曲線Ｇおよび曲線Ｈはシミュレーションおよび測定から得られた円偏波高周波信号についての利得と周波数の間の変化をそれぞれ示す。
【００３６】
図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃに示すように、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナ（レードームを備える）の反射減衰量の１０ｄＢの帯域幅は約０．１４６ＧＨｚであり、その軸率の３ｄＢの帯域幅は約０．０２５ＧＨｚである。本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの最大利得は約７．１ｄＢｉｃ（約２．４８ＧＨｚ）である。さらに、測定から得られた共振振動数および利得は両方ともシミュレーションから得られるそれらより少し高い。
【００３７】
その結果、レードームを備えることによって、本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナは利得値（２．８ｄＢｉｃ〜７．１ｄＢｉｃ）を増大させる一方で、円偏波高周波信号の波形を維持することができる。
【００３８】
図６Ａに示すように、本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナは、基板６１、アンテナ本体６２、およびレードーム６３を備え、アンテナ本体６２は基板６１の表面６１１に位置し、レードーム６３はアンテナ本体６２より上に位置する。アンテナ本体６２は基板６１とレードーム６３の間に位置する。また、本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのアンテナ本体６２のサイズおよび形状は本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのアンテナ本体３２のそれらと同じであり、アンテナ本体６２についての詳細な説明はここで省略される。
【００３９】
一方では、本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードーム６３の構成は本発明のもう１つ別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードーム３３のそれと類似しており、それらの間の唯一の違いは「第１分割リング共振器」および「第２分割リング共振器」の形状（すなわち開放方向）である。にもかかわらず、これらの２つのレードームの「第１分割リング共振器」および「第２分割リング共振器」のサイズは上記の表２にリストされたように同じである。
【００４０】
図６Ｂに示すように、レードームのレードーム本体６３１の上面６３１１に位置する第１利得増強パターン６３２は複数の第１リング利得増強ユニット６３２１を含み、第１リング利得増強ユニット６３２１の各々は第１分割リング共振器６３２２である。また、隣接した第１分裂リング共振器６３２２は距離ｓだけ隔てられている。第１分割リング共振器６３２２は第１導電リング６３２３および第２導電リング６３２４を含み、第２導電リング６３２４は第１導電リング６３２３によって囲まれている。第１導電リング６３２３および第２導電リング６３２４はそれぞれ開口部６３２５、６３２６を有する。第１導電リング６３２３の開放方向は第２導電リング６３２４の開放方向と反対である。第１導電リング６３２３の開放方向は図６ＢのＹ方向と平行である。
【００４１】
図６Ｃに示すように、レードームのレードーム本体６３１の下面６３１２に位置する第２利得増強パターン６３３は複数の第２利得増強ユニット６３３１を含み、第２利得増強ユニット６３３１の各々は第２分割リング共振器６３３２である。また、隣接した第２分割リング共振器６３３２は距離ｓだけ隔てられている。第２分割リング共振器６３３２は第３導電リング６３３３および第４導電リング６３３４を含み、第４導電リング６３３４は第３導電リング６３３３によって囲まれている。第３導電リング６３３３および第４導電リング６３３４はそれぞれ開口部６３３５、６３３６を有する。第３導電リング６３３３の開放方向は第４導電リング６３３４の開放方向と反対である。第３導電リング６３３３の開放方向は図６ＣのＹ方向と平行である。すなわち、本実施形態では、第１分割リング共振器６３２２の第１導電リング６３２３の開放方向（すなわち図６ＢのＹ方向）は、第２分割リング共振器６３３２の第３導電リング６３３３の開放方向（すなわち図６ＣのＹ方向）と平行である。
【００４２】
図７Ａに示すように、本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナは、基板７１、アンテナ本体７２、およびレードーム７３を備え、アンテナ本体７２は基板７１の表面７１１に位置し、そしてレードーム７３はアンテナ本体７２より上に位置する。アンテナ本体７２は基板７１とレードーム７３の間に位置する。また、本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのアンテナ本体７２のサイズおよび形状は本発明のもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのアンテナ本体３２のそれらと同じであり、アンテナ本体７２についての詳細な説明はここで省略される。
【００４３】
一方では、本発明のさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードーム７３の構成は本発明のもう１つ別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナのレードーム３３のそれと類似しており、それらの間の唯一の違いは「第１分割リング共振器」および「第２分割リング共振器」の形状（すなわち開放方向）である。にもかかわらず、これらの２つのレードームの「第１分割リング共振器」および「第２分割リング共振器」のサイズは上記の表２にリストされたように同じである。
【００４４】
図７Ｂに示すように、レードームのレードーム本体７３１の上面７３１１に位置する第１利得増強パターン７３２は複数の第１リング利得増強ユニット７３２１を含み、第１リング利得増強ユニット７３２１の各々は第１分割リング共振器７３２２である。また、隣接した第１分割リング共振器７３２２は距離ｓだけ隔てられている。第１分割リング共振器７３２２は第１導電リング７３２３および第２導電リング７３２４を含み、第２導電リング７３２４は第１導電リング７３２３によって囲まれている。第１導電リング７３２３および第２導電リング７３２４はそれぞれ開口部７３２５、７３２６を有する。第１導電リング７３２３の開放方向は第２導電リング７３２４の開放方向と反対である。第１導電リング７３２３の開放方向は図７ＢのＸ方向と平行である。
【００４５】
図７Ｃに示すように、レードームのレードーム本体７３１の下面７３１２に位置する第２利得増強パターン７３３は、複数の第２リング増強ユニット７３３１を含み、第２リング増強ユニット７３３１の各々は第２分割リング共振器７３３２である。また、隣接した第２分割リング共振器７３３２は距離ｓだけ隔てられている。第２分割リング共振器７３３２は第３導電リング７３３３および第４導電リング７３３４を含み、第４導電リング７３３４は第３導電リング７３３３によって囲まれている。第３導電リング７３３３および第４導電リング７３３４はそれぞれ開口部７３３５、７３３６を有する。第３導電リング７３３３の開放方向は第４導電リング７３３４の開放方向と反対である。第３導電リング７３３３の開放方向は図７ＣのＸ方向と平行である。すなわち、本実施形態では、第１分割リング共振器７３２２の第１導電リング７３２３の開放方向（すなわち図７ＢのＸ方向）は、第２分割リング共振器７３３２の第３導電リング７３３３の開放方向（すなわち図７ＣのＸ方向）と平行である。
【００４６】
図８Ａ、図８Ｂ、および図８Ｃは、電磁気シミュレーション・ソフトウェアにより実行されるシミュレーションから得られた、本発明のもう１つの実施形態、さらに別の実施形態、およびさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての反射減衰量と周波数の間の変化、利得と周波数の間の変化、および軸率と周波数の間の変化をそれぞれ示す概略図である。
【００４７】
図８Ａにおいて、曲線Ｉはシミュレーションから得られたもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての反射減衰量と周波数の間の変化を示し、曲線Ｊはシミュレーションから得られたさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての反射減衰量と周波数の間の変化を示し、そして曲線Ｋはシミュレーションから得られたさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての反射減衰量と周波数の間の変化を示す。
【００４８】
図８Ｂにおいて、曲線Ｌはシミュレーションから得られたもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての利得と周波数の間の変化を示し、曲線Ｍはシミュレーションから得られたさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての利得と周波数の間の変化を示し、そして曲線Ｎはシミュレーションから得られたさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての利得と周波数の間の変化を示す。
【００４９】
図８Ｃにおいて、曲線Ｏはシミュレーションから得られたもう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての軸率と周波数の間の変化を示し、曲線Ｐはシミュレーションから得られたさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての軸率と周波数の間の変化を示し、そして曲線Ｑはシミュレーションから得られたさらに別の実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナについての軸率と周波数の間の変化を示す。
【００５０】
図８Ａに示すように、もう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの反射減衰量の帯域幅は、他の２つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの反射減衰量の帯域幅より良好である（２．４６ＧＨｚ〜２．４９ＧＨｚの領域において）。図８Ｂに示すように、もう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値は、全領域（２．３ＧＨｚ〜２．７ＧＨｚ）において、他の２つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値より良好である。最後に、図８Ｃに示すように、もう１つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの円偏波特性は、他の２つの実施形態によるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの円偏波特性より良好である。
【００５１】
上述のように、レードーム本体が第１利得増強パターンおよび第２利得増強パターンをその上面および下面にそれぞれ備え、かつ第１利得増強パターンは複数の第１リング利得増強ユニットを含み、第２利得増強パターンは複数の第２リング利得増強ユニットを含むことによって、本発明のレードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナの利得値は著しく増大することができる。さらに、本発明のレードームの厚さはそのレードーム本体の厚さ（すなわち０．８ｍｍ）にほとんど等しく、それは従来のレードームより著しく薄い。その結果、本発明のレードームを備えるマイクロストリップ・パッチ・アンテナ（すなわち本発明のマイクロストリップ・パッチ・アンテナ）の利得値は著しく増大することが可能であり、またマイクロストリップ・パッチ・アンテナの円偏波特性が一定のレベルに維持され得るのに対して、アンテナのサイズは限られたサイズのままである。
【００５２】
本発明がその好ましい実施形態に関して説明されたけれども、多くの他の可能な変更態様および変更例が、特許請求の範囲に請求されるように、本発明の範囲から逸脱せずに行われ得ることを理解すべきである。
【符号の説明】
【００５３】
１１  レードーム本体
１２  第１利得増強パターン
１３  第２利得増強パターン
２１  レードーム本体
２２  第１利得増強パターン
２３  第２利得増強パターン
３１  基板
３２  アンテナ本体
３３  レードーム
１１１  上面
１１２  下面
１２１  第１リング利得増強ユニット
１２２  第１単一リング
１２３  開口
１３３  開口
１３１  第２リング利得増強ユニット
１３２  第２単一リング
２１１  上面
２１２  下面
２２１  第１リング利得増強ユニット
２２２  第１分割リング共振器
２２３  第１導電リング
２２４  第２導電リング
２２５  開口部
２２６  開口部
２３１  第２リング利得増強ユニット
２３２  第２分割リング共振器
２３３  第３導電リング
２３４  第４導電リング
２３５  開口部
２３６  開口部
３１１  表面
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
2010098711.tif 000006
【図１Ｃ】
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【図２Ａ】
2010098711.tif 000008
【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図３Ｄ】
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【図３Ｅ】
2010098711.tif 000015
【図４Ａ】
2010098711.tif 000016
【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
2010098711.tif 000019
【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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