(57)【要約】      （修正有）【課題】アンテナビーム形成用の分散型給電装置を提供する。【解決手段】アンテナビーム形成用の分散型給電装置２００は、Ｐ入力及びＮ出力を有する第１分散型給電回路２０１と、第１分散型給電回路２０１の少なくとも１つの入力に接続された少なくとも１つの周波数マルチプレクサＭ１〜Ｍ８と、その入力により、第１分散型給電回路２０１の出力にそれぞれが接続された数Ｎの周波数デマルチプレクサＤ１〜Ｄ８と、そのうちの１つの周波数デマルチプレクサの出力にそれぞれが接続された複数の入力と複数の出力を有する第２分散型給電手段２０２と、を有し、第２分散型給電手段２０２は、Ｑ入力及びＭ出力を有する少なくとも１つの第２分散型給電回路２０３を有する。整数Ｐ、Ｎ、Ｑ、及びＭは、等しいか又は異なる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナビーム形成用の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）であって、
信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＰ入力及びＮ出力を有する第１分散型給電回路（２０１、８０１）であって、Ｐ及びＮは、２つの厳格に正の整数である、第１分散型給電回路と、前記第１回路（２０１、８０１）の少なくとも１つの入力に接続された少なくとも１つの周波数マルチプレクサ（Ｍ１、．．．Ｍ８）と、その入力により、前記第１回路（２０１、８０１）の出力にそれぞれが接続された前記第１回路（２０１、８０１）の出力の数Ｎに等しい数の周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８、．．．Ｄ１６）と、前記周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８、．．．Ｄ１６）のうちの１つの周波数デマルチプレクサの出力にそれぞれが接続された複数の入力と複数の出力を有する第２分散型給電手段（２０２、８０２）と、を有し、前記第２分散型給電手段（２０２、８０２）は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＱ入力及びＭ出力を有する少なくとも１つの第２分散型給電回路（２０３、４０１、４０４、５０２、８０３）を有し、Ｑ及びＭは、２つの厳格に正の整数であり、前記整数Ｐ、Ｎ、Ｑ、及びＭは、等しいか又は別個であることを特徴とする分散型給電装置。
【請求項２】
周波数マルチプレクサ（Ｍ１、．．．Ｍ８）は、別個の光搬送波（｛λ１、．．．λ８｝｛λ１、．．．λ５７｝）上において複数の信号を多重化することができる請求項１に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項３】
周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８、、．．．Ｄ１６）は、複数の光搬送波（λ１、．．．λ８、．．．λ５７、．．．λ６４）を、前記第１給電回路（２０１、８０１）のそれぞれの入力上において生成された前記光搬送波のうちの１つを有する搬送波の少なくとも１つのグループ（｛λ１、．．．λ５７｝｛λ１、．．．λ８｝）に逆多重化するように構成されている請求項２に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項４】
前記第２分散型給電手段（２０２、８０２）は、Ｎによって乗算されたＱに等しい数の入力と、Ｎによって乗算されたＭに等しい数の出力と、を有し、その入力のそれぞれは、周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８、、、．．．Ｄ１６）の別個の出力に接続されている請求項１乃至３のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項５】
前記第２分散型給電手段（２０２、８０２）は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＱ入力及びＭ出力を有するＮに等しい数の第２分散型給電回路（２０３、８０３）を有し、前記第２給電回路（２０３、８０３）のそれぞれは、そのＱ入力により、１つの且つ同一の周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８、、．．．Ｄ１６）のＱ出力に接続されている請求項１乃至４のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項６】
前記第２分散型給電手段（２０２）は、Ｑ入力及びＭ出力を有すると共に、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＮ／２に等しい数の第２分散型給電回路（４０１、４０４）を有し、前記第２給電手段（２０２）は、その出力により、前記第２分散型給電回路（４０１、４０４）のうちの１つの第２分散型給電回路の入力に接続されると共に第１偏光を有する第１周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、Ｄ３、Ｄ５、Ｄ７）の出力によって供給される第１信号と前記第１偏光とは異なる第２偏光を有する第２周波数デマルチプレクサ（Ｄ２、Ｄ４、Ｄ６、Ｄ８）の出力によって供給される第２信号を合成することできる少なくとも１つの偏光合成要素（ＰＣ１，１、ＰＣ４，１、ＰＣ４，８、ＰＣ１，８）を更に有し、前記第２給電手段（２０２）は、その入力により、前記第２分散型給電回路（４０１、４０４）のうちの１つの第２分散型給電回路の出力に接続されると共に第１偏光を有する第１信号を前記第１偏光とは異なる第２偏光を有する第２信号から分離することができる少なくとも１つの偏光分離要素（ＰＳ１，１、ＰＳ４，１、ＰＳ４，８、ＰＳ１，８）を更に有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の分散型給電装置（４００）。
【請求項７】
前記第２偏光は、前記第１偏光と直交している請求項６に記載の分散型給電装置（４００）。
【請求項８】
前記第１偏光は、水平であり、且つ、前記第２偏光は、垂直である請求項７に記載の分散型給電装置（４００）。
【請求項９】
前記第２分散型給電手段（２０２）は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＱ入力及びＭ出力を有するシングル分散型給電回路（５０２）と、異なる周波数帯域を占有するように、それぞれの周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８）によって供給される前記光信号を周波数変換する手段（５０１）と、前記同一の光搬送波（λ１、．．．λ８）上において放射された前記周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８）のそれぞれによって供給される信号を１つに多重化する少なくとも１つの第２周波数マルチプレクサ（Ｍ’１、．．．Ｍ’８）と、前記周波数変換された信号を逆多重化するべく、前記シングル給電回路（５０２）の出力に接続された少なくとも１つの第２周波数デマルチプレクサ（Ｄ’１、．．．Ｄ’８）と、を有する請求項２乃至４のいずれか一項に記載の分散型給電装置（５００）。
【請求項１０】
前記周波数帯域は、隣接している請求項９に記載の分散型給電装置（５００）。
【請求項１１】
前記第２分散型給電手段（２０２）は、２つの別個の第１デマルチプレクサ（Ｄ１、Ｄ２）によって供給される前記信号が異なる方式で偏光されるように、第１周波数デマルチプレクサ（Ｄ１、．．．Ｄ８）によって供給された前記信号の前記偏光を変更するための手段と、そのすべてが同一の偏光を有するように、前記分散型給電回路（５００）の前記出力において供給される前記信号の前記偏光を変更する手段と、更に有する請求項９又は１０に記載の分散型給電装置（５００）。
【請求項１２】
前記第１及び第２分散型給電回路（２０１、２０３、４０１、４０４、５０２）の理論伝達関数は、直交又は単位行列である請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項１３】
前記第１分散型給電回路（９０３）と対をなすと共に前記第１分散型給電回路（９０３）のものとは異なる偏光を有するように構成された第２分散型給電回路（９０４）を更に有する請求項１乃至４のいずれか一項に記載の分散型給電装置（９０１）。
【請求項１４】
前記第１及び第２分散型給電回路（２０１、２０３、４０１、４０４、５０２、８０１、８０３）は、Ｂｌａｓｓ行列又はＲｏｔｍａｎレンズ又は「Ｐｉｌｌｂｏｘ」装置タイプである請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項１５】
前記第１分散型給電回路（２０１、８０１）の入力の数Ｐ及び出力の数Ｎは、互いに、且つ、前記第２分散型給電手段（２０２、８０２）の第２分散型給電回路（２０３、４０１、４０４、５０２、８０３）の入力の数Ｑ及び出力の数Ｍと、等しい請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項１６】
前記第１及び第２分散型給電回路（２０１、２０３、４０１、４０４、５０２、８０１、８０３）は、バトラー行列タイプである請求項１５に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項１７】
前記第１及び第２分散型給電回路（２０１、２０３、４０１、４０４、５０２、８０１、８０３）は、光集積回路である前項までの請求項１乃至１６のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項１８】
前記第１分散型給電回路（２０１、８０１）は、前記第２分散型給電回路（２０３、４０１、４０４、５０２、８０３）のプレーンに対して実質的に直交するプレーン内において配設されている請求項１乃至１７のいずれか一項に記載の分散型給電装置（２００、４００、５００、８００）。
【請求項１９】
アンテナアレイの少なくとも１つのアンテナ要素（７５２、７６２、７７２、７８２）に給電するべく請求項１乃至１８のいずれか一項に記載の分散型給電装置（７０１）を有するアンテナビーム形成アレイ（７００）。
【請求項２０】
光搬送波上においてマイクロ波周波数の少なくとも１つの電気信号を変調すると共にその信号を前記分散型給電装置（７００）の少なくとも１つの入力上において注入する第１手段（７０２、７１２、７２２、７３２、７４２）と、前記分散型給電装置（７００）の前記出力のうちの少なくとも１つの出力上において生成された少なくとも１つの信号を受け取ると共にその信号を、アンテナアレイの少なくとも１つのアンテナ要素（７５２、７６２、７７２、７８２）に給電するべく意図された電気信号に変換する第２手段（７５０、７６０、７７０、７８０）と、を有する請求項１９に記載のアンテナビーム形成アレイ（７００）。
【請求項２１】
前記分散型給電装置（７００）の前記入力において注入されるべく意図された前記光搬送波（λ１、．．．λ８、．．．λ５７、．．．λ６４）は、１つにグループ化され、搬送波のそれぞれのグループは、別個のマルチプレクサ（Ｍ１、．．．Ｍ８）の入力上において注入され、グループは、全体として前記搬送波によって占有された合計帯域内において複数の隣接する搬送波（｛λ１、λ２、λ３、λ４、λ５、λ６、λ７、λ８｝）又は複数の等分散された搬送波（｛λ１、λ９、λ１７、λ２５、λ３３、λ４１、λ４９、λ５７｝）を有する請求項２０に記載のアンテナビーム形成アレイ（７００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナアレイ用のアンテナビーム形成アレイの分野に関する。本発明は、更に正確には、ビーム形成アレイ用の分散型給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の分野は、特に、衛星アンテナ用のアンテナアレイの分野である。衛星アンテナアレイは、様々な観察方向においていくつかのアンテナビームを生成する能力を有する。このようなマルチビームアンテナは、例えば、マルチメディアアプリケーション用のＫａ帯域、ポイントツーポイント通信リンク用のＫｕ又はＣ帯域、或いは、さもなければ、衛星に基づいたモバイル通信用のＬ又はＳ帯域などの様々な周波数帯域において電気通信アプリケーション用の衛星に搭載された状態において使用されている。アンテナアレイは、様々なビームの、特に、その数とその照準方向の、再構成を許容するという利点を有する。従って、具体的には、大きな照射ゾーンをカバーするように、宇宙空間において２つの次元に従ってビームを生成することができる二次元マルチビームアンテナアレイを設計するというニーズが存在している。
【０００３】
この結果、マルチビームアンテナは、前記要素のそれぞれによって生成されたアンテナビームを構成することを目的としてアンテナアレイの様々なアンテナ要素に対して適切な給電信号を送るタスクを有するビーム形成アレイに結合する必要がある。
【０００４】
従って、本発明の分野は、アンテナビーム形成アレイの分野でもある。サブ分野は、行列様のビーム形成アレイに関する。このようなアレイの一例は、バトラー行列という名称で呼ばれるものに関する。バトラー行列は、ハイブリッドカプラ及び位相シフタから構成されたマイクロ波周波数の受動型装置である。このような装置は、アンテナアレイの分野において知られており、且つ、特に、Ｊｅｓｓｅ  Ｂｕｔｌｅｒ，Ｒａｌｐｈ  Ｌｏｗｅ，Ｂｅａｍ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｓ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｓｃａｎｎｅｄ  Ａｎｔｅｎｎａｓ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｓｉｇｎ，ｖｏｌｕｍｅ  ９，ｐｐ．１７０−１７３，１２  Ａｐｒｉｌ  １９６１という論文に記述されている。この結果、その入力のうちの１つの入力上において生成されたマイクロ波周波数信号について、それぞれの連続した出力の間に規則的な位相増分を有する状態において、この信号の等振幅分布をすべての出力にわたって得ることができる。
【０００５】
バトラー行列の出力ポートがアンテナアレイの放射要素に接続されている際には、行列のそれぞれの入力上において注入されたマイクロ波周波数信号は、既定の方向において、且つ、既定の指向性アンテナビームに従って、アンテナアレイによって放射される。このようにして様々な放射要素を介して生成されたアンテナビームは、いずれも、規則的に離隔し、且つ、直交性を有する。ビームの直交特性は、様々な経路の良好な相互隔離を得るために重要である。
【０００６】
バトラー行列の利点は、従来のビーム形成アレイの場合に、２Ｎ（Ｎ−１）の代わりに、Ｎ．（ｌｏｇ２Ｎ）／２のレベルの最小数のカプラしか必要としないという点にあり、ここで、行列の出力の数Ｎは、生成対象のアンテナビームの数に等しい。
【０００７】
例えば、Ｂｌａｓｓ行列、Ｒｏｔｍａｎレンズ、又は「Ｐｉｌｌｂｏｘ」タイプのビーム形成装置などのビーム形成のために適合されたその他の装置が当業者には知られている。
【０００８】
バトラー行列のみならず、等価な分散型給電装置は、一般に、マイクロ波周波数の信号のために、或いは、更に一般的には、マイクロ波周波数範囲の電気信号のために、利用されている。このような装置を実施するために従来使用されている技術が導波路技術であり、導波路技術は、非常に嵩張るという欠点を有する。実際に、搭載型アプリケーションの場合に、解決を要する問題点は、このような装置の小型化に関係しており、その理由は、アンテナ装置が小型であることは、特に、アンテナ要素の数と、従って、間接的にバトラー行列の出力の数が、増大した際に、大きな利点となるからである。
【０００９】
更には、通常は１００を上回るアンテナ要素の又は生成対象ビームの大きな数の場合には、バトラー行列の実装は、非常に複雑であり、その理由は、特に行列の出力間の位相シフトにおいて必要とされる精度が技術的な限度に直面することにより、入力及び出力の数が大きくなるほど、コンポーネントの数及びその構成に起因してハードウェアの実施に対する障害が大きくなるからである。この理由から、バトラー行列の入出力の数が８を超過した際には、特定の構成において１つに接続されたいくつかの行列を使用することが必要となり、これにより、完成した装置が更に嵩張ることになる。
【００１０】
図１は、従来技術によるアンテナビーム形成用の例示用の分散型給電装置を示している。図１による装置は、例えば、１つのプレーン内において行列構成に従って配設された６４個のアンテナ要素を有するアンテナアレイに給電するために６４個の異なる信号を生成することができる。
【００１１】
図１による装置１００は、例えば、垂直プレーンなどの第１プレーン内において平行に配列された８つの分散型給電回路１０１、．．．、１０８の第１組立体と、例えば、水平プレーンなどの、第１プレーンに対して直交する、第２プレーン内において平行に配列された８つの分散型給電回路１１１、．．．、１１８の第２組立体と、を有する。第１組立体の回路１０１、．．．、１０８のそれぞれの出力は、第２組立体の異なる回路１１１、．．．、１１８の入力に接続されている。
【００１２】
この１６個の同一の給電回路の全体的な構成により、６４個の入力Ｉ１、．．、Ｉ８、．．．Ｉ５７、．．．Ｉ６４と、６４個の出力Ｏ１、．．、Ｌ８、．．．Ｏ５７、．．．Ｏ６４と、を有する装置を得ることができる。使用される回路は、例えば、バトラー行列である。このように製造された構成によれば、制御可能な位相シフトを有する６４入力及び６４出力を有するバトラー行列に等価な装置を得ることができる。装置の入力のうちの１つが起動された際に、１つの且つ同一の給電回路１１１、．．．１１８の出力上において得られる信号は、２つの隣接する出力の間に一定の増分を有する位相シフトを有し、且つ、第２組立体の給電回路１１１、．．．１１８のうちのそれぞれの給電回路の出力から構成された垂直の行上において得られる信号も、行の２つの隣接する出力の間において一定の増分を有する位相シフトを有する。
【００１３】
図１−２は、使用される給電回路がＲｏｔｍａｎレンズである図１のものと同一のタイプの分散型給電装置１１０を示している。これらの回路は、等しい数の入力及び出力に制限されていないという特定の特徴を有する。
【００１４】
図１−２の装置１１０は、８個の入力Ｉ１、．．．Ｉ８と、１６個の出力と、をそれぞれが有するＲｏｔｍａｎレンズタイプの６つの回路ＬＲ１からなる第１組立体１１１を有する。
【００１５】
装置１１０は、６個の入力と、１２個の出力と、をそれぞれが有するＲｏｔｍａｎレンズタイプの１６個の回路ＬＲ２からなる第２組立体１１２を更に有する。
【００１６】
第１及び第２組立体は、第１組立体の回路の出力が第２組立体の回路の入力に接続されるように構成されている。
【００１７】
この結果、装置１１０によれば、１２＊１６＝１９２個の放射要素を有するアンテナアレイに給電することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１８】
【非特許文献１】Ｊｅｓｓｅ  Ｂｕｔｌｅｒ，Ｒａｌｐｈ  Ｌｏｗｅ，Ｂｅａｍ−Ｆｏｒｍｉｎｇ  Ｍａｔｒｉｘ  Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｓ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｏｆ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｓｃａｎｎｅｄ  Ａｎｔｅｎｎａｓ，Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｄｅｓｉｇｎ，ｖｏｌｕｍｅ  ９，ｐｐ．１７０−１７３，１２  Ａｐｒｉｌ  １９６１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
図１及び図１−２による装置の欠点は、これらが嵩張るという点と、これらの実施形態に必要されるコンポーネントの数と、にある。実際に、これらは、複数のハイブリッドカプラ及び位相シフタからそれぞれが構成された多数（図１の場合には、１６個であり、図２の場合には２２個である）の基本回路を必要としている。
【００２０】
解決を要する問題点は、例えば、６４に等しいものなどの８を上回る数の入力及び出力を有するビーム形成用の分散型給電装置を実施するために必要とされる嵩張りの程度及びコンポーネントの数を減少させるステップを有する。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、その嵩張りの程度が、図１に示されている従来技術による解決策との関係において大幅に低減されたアンテナビーム形成用の分散型給電装置を提案する。
【００２２】
その最良の実施形態において、本発明は、図１の例におけるような１６個の回路の代わりに、６４個のビームを生成するように接続された２つの分散型給電回路の使用のみを必要としている。
【００２３】
本発明の主題は、アンテナビーム形成用の分散型給電装置であり、この装置は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＰ入力及びＮ出力を有する第１分散型給電回路であって、Ｐ及びＮは、２つの厳格に正の整数である、第１分散型給電回路と、前記第１回路の少なくとも１つの入力に接続された少なくとも１つの周波数マルチプレクサと、前記第１回路の出力に、その入力により、それぞれが接続された前記第１回路の出力の数Ｎと等しい数の周波数デマルチプレクサと、前記周波数デマルチプレクサのうちの１つの周波数デマルチプレクサの出力にそれぞれが接続された複数の入力と複数の出力を有する第２分散給電手段と、を有し、前記第２分散型給電手段は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＱ入力及びＭ出力を有する少なくとも１つの第２分散型給電回路を有し、Ｑ及びＭは、２つの厳格に正の整数であり、整数Ｐ、Ｎ、Ｑ、及びＭは、等しいか又は別個であることを特徴としている。
【００２４】
本発明の特定の態様によれば、周波数マルチプレクサは、別個の光搬送波上において複数の信号を多重化することができる。
【００２５】
本発明の特定の態様によれば、周波数デマルチプレクサは、複数の光搬送波を、前記第１給電回路のそれぞれの入力上において生成された光搬送波のうちの１つを有する搬送波の少なくとも１つのグループに逆多重化するように構成されている。
【００２６】
本発明による特定の態様によれば、第２分散型給電手段は、Ｎによって乗算されたＱに等しい数の入力と、Ｎによって乗算されたＭに等しい数の出力と、を有し、その入力のそれぞれは、周波数デマルチプレクサの別個の出力に接続されている。
【００２７】
本発明の特定の態様によれば、前記第２分散型給電手段は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＱ入力及びＭ出力を有するＮに等しい数の第２分散型給電回路を有し、前記第２給電回路のそれぞれは、そのＱ入力により、１つの且つ同一の周波数デマルチプレクサのＱ出力に接続されている。
【００２８】
本発明の特定の態様によれば、前記第２分散型給電手段は、Ｑ入力及びＭ出力を有し、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＮ／２に等しい数の第２分散型給電回路を有し、前記第２給電手段は、その出力により、前記第２分散型給電回路のうちの１つの第２分散型給電回路の入力に接続されると共に第１偏光を有する第１周波数デマルチプレクサの出力によって供給される第１信号と第１偏光とは異なる第２偏光を有する第２周波数デマルチプレクサの出力によって供給される第２信号を合成することができる少なくとも１つの偏光合成要素を更に有し、前記第２給電手段は、その入力により、前記第２分散型給電回路のうちの１つの第２分散型給電回路の出力に接続されると共に第１偏光を有する第１信号を第１偏光とは異なる第２偏光を有する第２信号から分離することができる少なくとも１つの偏光分離要素を更に有する。
【００２９】
本発明の特定の態様によれば、第２偏光は、第１偏光に対して直交している。
【００３０】
本発明の特定の態様によれば、第１偏光は、水平であり、且つ、第２偏光は、垂直である。
【００３１】
本発明の特定の態様によれば、前記第２分散型給電手段は、信号がその入力のうちの１つの入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴ってその出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されたＱ入力及びＭ出力を有するシングル分散型給電回路と、異なる周波数帯域を占有するように、それぞれの周波数デマルチプレクサによって供給される光信号を周波数変換する手段と、同一の光搬送波上において放出された前記周波数デマルチプレクサのそれぞれによって供給される信号を１つに多重化するための少なくとも１つの第２周波数マルチプレクサと、周波数変換された信号を逆多重化するために前記シングル給電回路の出力に接続された少なくとも１つの第２周波数デマルチプレクサと、を有する。
【００３２】
本発明の特定の態様によれば、前記周波数帯域は、隣接している。
【００３３】
本発明の特定の態様によれば、前記第２分散型給電手段は、２つの別個の第１デマルチプレクサによって供給される信号が異なる方式で偏光されるように第１周波数デマルチプレクサによって供給される信号の偏光を変更する手段と、そのすべてが同一の偏光を有するように前記分散型給電回路の出力において供給される信号の偏光を変更する手段と、を更に有する。
【００３４】
本発明の特定の態様によれば、前記第１及び第２分散型給電回路の理論伝達関数は、直交又は単位行列である。
【００３５】
本発明の特定の実施形態によれば、分散型給電装置は、第１分散型給電回路と対をなすと共に前記第１分散型給電回路のものとは異なる偏光を有するように構成された第２分散型給電回路を更に有する。
【００３６】
本発明の特定の態様によれば、前記第１及び第２分散型給電回路は、Ｂｌａｓｓ行列又はＲｏｔｍａｎレンズ又は「Ｐｉｌｌｂｏｘ」装置タイプである。
【００３７】
本発明による特定の態様によれば、第１分散型給電回路の入力の数Ｐ及び出力の数Ｎは、互いに、且つ、第２分散型給電手段の第２分散型給電回路の入力の数Ｑ及び出力の数Ｍと、同一である。
【００３８】
本発明の特定の態様によれば、前記第１及び第２分散型給電回路は、バトラー行列タイプである。
【００３９】
本発明の特定の態様によれば、前記第１及び第２分散型給電回路は、光集積回路である。
【００４０】
本発明の特定の態様によれば、前記第１分散型給電回路は、前記第２分散型給電回路のプレーンに対して実質的に直交するプレーン内に配設されている。
【００４１】
又、本発明の主題は、アンテナアレイの少なくとも１つのアンテナ要素に給電するために本発明による分散型給電装置を有するアンテナビーム形成アレイである。
【００４２】
本発明によるアンテナビーム形成アレイの特定の態様によれば、アンテナビーム形成アレイは、光搬送波上においてマイクロ波周波数の少なくとも１つの電気信号を変調すると共にこの電気信号を前記分散型給電装置の少なくとも１つの入力上において注入する第１手段と、前記分散型給電装置の出力のうちの少なくとも１つの出力上において生成された少なくとも１つの信号を受け取ると共にその信号を、アンテナアレイの少なくとも１つのアンテナ要素に給電するべく意図された電気信号に変換する第２手段と、を有する。
【００４３】
本発明によるアンテナビーム形成アレイの特定の態様によれば、前記分散型給電装置の入力において注入されるべく意図された光搬送波は、１つにグループ化され、搬送波のそれぞれのグループは、別個のマルチプレクサの入力上において注入され、グループは、全体として搬送波によって占有される合計帯域内において複数の隣接する搬送波又は複数の等分散された搬送波を有する。
【００４４】
本発明のその他の特徴及び利点については、以下の添付図面との関係において後続する説明を参照することにより、更に明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】バトラー行列タイプの１６個の単位回路を有する従来技術による第１分散型給電装置の図である。
【図１−２】Ｒｏｔｍａｎレンズタイプの２２個の単位回路を有する従来技術による第２分散型給電装置の図である。
【図２】本発明による分散型給電装置の第１変形実施形態の図である。
【図３】入力における光搬送波の変形構成を有する図２のものと同一の図である。
【図３−２】図３の装置において利用される波長インターリービングマルチプレクサの動作を示す図である。
【図４】本発明による分散型給電装置の第２変形実施形態の図である。
【図５】本発明による分散型給電装置の第３変形実施形態の図である。
【図６ａ】光搬送波上における電気信号の変調の変形実施形態を示す図である。
【図６ｂ】光搬送波上における電気信号の変調の変形実施形態を示す図である。
【図７】本発明によるビーム形成アレイの図である。
【図７−２】本発明によるビーム形成アレイの第２変形実施形態の図である。
【図８】図２に示されているものなどの本発明による分散型給電装置の第１変形実施形態のサブ変形の図である。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
図２は、本発明の第１実施形態による例示用の分散型給電装置の図を示している。
【００４７】
図２の例においては、本発明による装置は、６４入力及び６４出力を有しており、且つ、６４個の別個のアンテナビームの形成のために適合されている。この装置は、図１に提示されている従来技術の装置とは、８個の分散型給電回路の第１組立体が、８個の周波数マルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８及び８個の周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８と関連付けられた８入力及び８出力を有する第１シングル分散型給電回路２０１によって置換されているという点において異なっている。
【００４８】
周波数マルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８は、８個の別個の周波数搬送波上において送信された８個の信号を受け取るための８個の別個の入力と、第１分散型給電回路２０１の入力に接続された出力と、を有する。その機能は、別個の搬送波上の複数の信号をマルチ搬送波の単一の信号に多重化するステップを有する。
【００４９】
周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８は、第１分散型給電回路２０１の出力に接続された入力と、マルチ搬送波の入力信号に基づいて別個の搬送波上において８個の信号を供給する８個の出力と、を有する。
【００５０】
周波数デマルチプレクサのそれぞれの出力Ｏ１，１、Ｏ１，８、Ｏ８，１、Ｏ８，８は、８入力及び８出力をそれぞれが有する８個の分散型給電回路２０３からなる組立体２０２の別個の入力Ｉ１，１、Ｉ１，８、Ｉ８，１、Ｉ８，８に接続されている。
【００５１】
従って、図２に提示されている本発明による装置は、図１に記述されている従来技術による装置を実施するために必要とされる１６個の回路との比較において、９個の分散型給電回路２０１、２０３を有する。
【００５２】
９個の回路２０１、２０３は、同一であり、且つ、信号が単一の入力上において注入された際に、２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを伴って出力のうちのそれぞれの出力上に信号を生成するように適合されている。例えば、８入力及び８出力を有する回路の場合には、出力において得られる位相シフトは、ＰＩ／８の倍数である。更には、このような回路の理論伝達関数は、直交行列であり、即ち、ＶＯｉ．ＶＯｊ＊ＶＯｊ．ＶＯｉ＊＝０という関係を満足しており、ここで、ＶＯｉ及びＶＯｊは、８個の出力信号の複素振幅の値から構成された列ベクトルであり（ここでは、８項を有する）、且つ、ＶＯ＊は、ＶＯの共役転置演算子を表記しており、ＶＯ内に存在している値の複素共役から構成された行行列である。
【００５３】
直交行列の重要な具体的なケースは、（数式による定式化において無視される非常に小さなインライン損失以外に）理論的に損失を有していないビーム形成装置のケースである。この場合には、その伝達行列Ｔは、単位性を有しており、即ち、Ｔ．Ｔ＊＝Ｔ＊Ｔ＝Ｉｄという関係を満足しており、ここで、Ｉｄは、恒等行列（ｉｄｅｎｔｉｔｙ  ｍａｔｒｉｘ）であり、且つ、Ｔ＊は、行列Ｔのエルミート共役とも呼ばれる共役転置行列である。
【００５４】
例示用の分散型給電回路は、バトラー行列であるか、或いは、Ｎ入力及びＮ出力を有すると共に、相互に直交し、且つ、従って、低減された損失を有する複数のアンテナビームの形成のための適合された任意の等価な装置である。
【００５５】
図２に示されている例は、Ｎ２入力及びＮ２出力を有する任意の装置に一般化することが可能であり、Ｎは、２の累乗に等しい整数である。この一般的なケースにおいては、本発明による装置は、Ｎ＋１個の分散型給電回路、Ｎ入力及び１出力を有するＮ個の周波数マルチプレクサ、及び１入力及びＮ出力を有するＮ個の周波数デマルチプレクサを有する。
【００５６】
図２の装置は、Ｐ×Ｎ入力及びＱ×Ｍ出力を有する任意の装置に更に拡張することが可能であり、Ｐ、Ｎ、Ｑ、及びＭは、厳格に正の整数であることを本明細書においては理解されたい。
【００５７】
特に、入出力の数が顕著に大きい際に本発明による分散型給電装置の嵩張りを制限するために、このような装置は、ＰＩＣ（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）技術によって実施することができる。
【００５８】
この場合には、装置２００の入力信号は、その個々の波長λ１、．．．λ８、．．．λ５７、．．．λ６４によって識別された６４個の別個の搬送波上において送信される光信号である。
【００５９】
それぞれの周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８は、デマルチプレクサの出力上において、第１給電回路２０１のそれぞれの入力において生成された光搬送波のうちの１つのみが隔離されるように、第１給電回路２０１からの出力として受け取った様々な光搬送波を逆多重化するように構成されている。
【００６０】
次の表は、８個のマルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８の様々な入力上における光搬送波の例示用の構成を付与している。
【００６１】
【表１】
2014217067.tif 000003
【００６２】
上述の構成を適用することにより、次の表は、それぞれの周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８の、１〜８とインデックス付けされた、それぞれの出力上において受け取られる光搬送波の波長のインデックスを付与している。
【００６３】
【表２】
2014217067.tif 000004
【００６４】
図３は、本発明による同一の分散型給電装置２００について、８個のマルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８の６４個の入力上における光搬送波の異なる構成を示している。
【００６５】
この構成は、次の表において付与されている。
【００６６】
【表３】
2014217067.tif 000005
【００６７】
上述の構成を適用することにより、次の表は、それぞれの周波数デマルチプレクサの、１〜８とインデックス付けされた、それぞれの出力上において受け取られる光搬送波の波長のインデックスを付与している。
【００６８】
【表４】
2014217067.tif 000006
【００６９】
本発明による装置２００によれば、その６４個の入力上において、第２組立体２０２の分散型給電回路２０３の２つの隣接する出力の間において実質的に一定である位相シフトを有すると共に第２組立体２０２の２つの隣接する回路２０３、２０４の同一のインデックスの２つの出力の間において実質的に一定である位相シフトをも有する６４個の別個の給電信号を生成することができる。例えば、８行×８列を有する行列構成に従って配設された６４個の要素を有するアンテナアレイに給電することにより、装置２００の出力信号上において付与された位相シフトによってパラメータ化可能な方向において６４個の二次元アンテナビームを生成することができる。
【００７０】
図３に示されている搬送波の構成は、周波数マルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８を実施するための光インターリーバ又は波長インターリーバの使用を許容するという利点を有する。隣接していない光搬送波の周期的インターリービングは、実際に、制限された周波数又は波長の帯域内における隣接した光搬送波の多重化よりも実装が簡単である。
【００７１】
図３−２は、２つの波長の特定のケースにおける光波長インターリーバ３０１の動作原理を示している。この原理は、図３の装置において利用されているもののような８入力を有する光インターリーバに容易に拡張することができる。図３−２の左側には、光インターリーバ３０１の出力におけるスペクトルの図が示されている。このスペクトルは、インターリービングされた光搬送波の２つの組３１０、３２０を有する。同様に、周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８は、逆関数として使用される状態において同一の光インターリーバを使用することにより、実装することができる。
【００７２】
上述の表の詳細な調査は、２つの提案された構成が、マルチプレクサとデマルチプレクサの間において、周期的インターリーバを使用できるものと（それらの変調を伴う）８個の隣接した搬送波から構成されたサブ帯域の多重化／逆多重化を要するものを交換していることを示している。
【００７３】
マルチプレクサＭ１〜Ｍ８の入力に対する光波長の割当の順序に関するその他の選択肢が可能であるが、上述の表に提示されている２つの解決策は、別個の装置の形態における又はＰＩＣ光回路上における統合された設計による具体的なセットアップに最も容易に適合するようになっている。
【００７４】
図４は、本発明による装置の第２変形実施形態の図を示している。
【００７５】
この第２の変形によれば、８から４に第２組立体２０２の分散型給電回路の数を低減することにより、装置の全体的な嵩張りが更に改善されている。
【００７６】
従って、本発明の第２変形実施形態による装置４００は、給電回路４０１のそれぞれの入力ごとに、例えば、水平偏光と垂直偏光のような２つの直交偏光などの異なる偏光の２つの信号を合成する偏光合成要素ＰＣ１，１、ＰＣ４，１、ＰＣ４，８、ＰＣ１，８を有する。
【００７７】
それぞれの偏光合成要素ＰＣ１，１、ＰＣ４，１、ＰＣ４，８、ＰＣ１，８は、第１周波数デマルチプレクサＤ１の出力によって供給される第１信号と、例えば、第１デマルチプレクサＤ１に隣接する第２周波数デマルチプレクサＤ２の出力によって供給される第２信号を合成するように設計されている。前記第１及び第２信号の偏光は、前記偏光コンバイナの出力信号が第１偏光を有する第１信号と第１のものと直交する第２偏光を有する第２信号の合成から構成されるように、変更されている。この結果、必要とされる分散型給電回路４０１の数が２分の１に低減される。
【００７８】
本発明の第２変形実施形態による装置４００は、給電回路４０１のそれぞれの出力ごとに、偏光合成要素によって実行されるものとは逆の動作を実行する偏光分離要素ＰＳ１，１、ＰＳ４，１、ＰＳ４，８、ＰＳ１，８を更に有する。換言すれば、偏光分離要素ＰＳ１，１、ＰＳ４，１、ＰＳ４，８、ＰＳ１，８は、１つの且つ同一のアレイの２つの別個のアンテナ要素に給電するべく意図された別個の偏光の２つの信号を分離するように適合されている。
【００７９】
図５は、本発明による装置の第３変形実施形態の図を示している。
【００８０】
この第３変形においては、４つの回路から単一の回路５０２に第２組立体２０２の分散型給電回路の数を減少させることにより、装置の全体的な嵩張りが更に改善されている。
【００８１】
この結果を得るために、分散型給電装置５００は、周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８からの出力として得られた信号の周波数変換（又は、等価的に波長変換）を実現するための手段５０１を更に有する。換言すれば、デマルチプレクサＤ１の８つの出力の集合体上において得られる光搬送波のグループは、ｋＤｆに等しい周波数ギャップによって変換され、ここで、ｋは、０〜７まで変化する整数であり、且つ、Ｄｆは、本発明による装置５００に対する入力として注入された６４個の光搬送波の集合体によって占有される周波数の幅に少なくとも等しい。この結果、８個の周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８から生じた信号は、別個の周波数帯域にわたって変換される。次いで、全体的なスペクトル占有（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｏｃｃｕｐａｎｃｙ）が８によって乗算されることになり、従って、６４×８＝５１２個の別個の光搬送波を必要としている。
【００８２】
この後に、周波数変換済みの信号は、以下の方式により、８個の周波数マルチプレクサＭ’１、．．．Ｍ８の８個の入力にわたって分散される。それぞれの周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８の第１出力から生じた８個の信号は、第１マルチプレクサＭ’１の８個の入力に送られる。それぞれの周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８の第２出力から生じた８個の信号は、第２マルチプレクサＭ’２の８個の入力に送られ、且つ、以下同様である。８個の周波数マルチプレクサＭ’１、．．．Ｍ’８のそれぞれは、その出力により、分散型給電回路５０２の入力に接続されており、この結果、分散型給電回路５０２は、実現された周波数変換を通じてそれぞれのデマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ８から生じた信号が弁別される所与の光搬送波のグループに対応した寄与分をその入力のそれぞれ上において受け取ることになる。
【００８３】
この結果、８個の別個のデマルチプレクサから生じる信号を伝達するための８個の別個の分散型増幅回路の使用が回避されている。
【００８４】
分散型給電回路５０２のそれぞれの出力は、本発明による装置５０２に対する入力として注入された６４個の光搬送波を逆多重化すると共に６４個の別個の要素から構成されたアンテナアレイ５０３に給電するように、第２周波数デマルチプレクサＤ’１、．．．Ｄ’８の入力に接続されている。
【００８５】
図５において付与されている例は、６４個のアンテナ要素を有するアレイの給電を許容する装置に関するものであるが、Ｎ２個の入力及び出力を有する等価な装置を設計することが可能であり、この場合に、Ｎは、２の累乗に等しい整数である。２つの分散型給電回路２０１、５０２は、同一であり、且つ、Ｎ個の入力及び出力を有しており、利用されるマルチプレクサ及びデマルチプレクサは、それぞれ、Ｎ入力及びＮ出力を有する。図５の変形実施形態による装置５００を実施するために必要とされる光搬送波の数は、Ｎ３に等しい。
【００８６】
図５による装置の変形実施形態においては、光搬送波の数は、Ｎ３／２に、即ち、この場合には、２５６に、低減することが可能であり、ここで、Ｎは、８に等しい。従って、光周波数を変換する手段５０１は、２つのデマルチプレクサＤ１、Ｄ２から生じた信号の２つのグループが、例えば、垂直偏光と水平偏光のような２つの直交する偏光などの２つの異なる偏光に従って偏光されるように、信号の偏光を変更するように更に適合されている。この結果、合計スペクトル占有が、以前のケースとの関係において、２分の１に低減され、光搬送波の合計必要数は、Ｎ３／２となる。
【００８７】
第２分散型給電回路５０２の出力において接続されている周波数デマルチプレクサＤ’１、．．．Ｄ’８は、そのすべてがアンテナアレイに対する入力上において同一の偏光を有するように、信号の偏光を変更するべく更に適合されている。但し、注入される信号が光搬送波上において変調される電気信号である場合には、
【００８８】
本発明による装置２００、４００、５００は、マイクロ波周波数信号により、即ち、光搬送波上の信号により、給電することができるが、マイクロ波周波数信号により、即ち、光搬送波上において変調されたマイクロ波により、給電することもできる。
【００８９】
図６ａ及び図６ｂは、光搬送波上において変調されたマイクロ波周波数信号のケースにおける本発明による装置に対する入力として注入された信号のスペクトル占有を示している。
【００９０】
図６ａ及び図６ｂの図は、ナノメートルを単位として表現された波長λｏｐｔの関数として、入力信号のスペクトルをデシベルを単位として示している。
【００９１】
図６ａにおいては、３つのマイクロ波周波数変調ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＦ３と関連する別個の波長λ１、λ２、λ３の３つの光搬送波ＯＣ１、ＯＣ２、ＯＣ３が示されている。光搬送波と、その対応する変調は、１つの且つ同一のチャネルＣ１、Ｃ２、Ｃ３の周波数ローブ内に位置している。図６ａの例においては、光搬送波ＯＣ１とその変調ＲＦ１の間のスペクトル距離ΔＯＣ−ＲＦは、１９ＧＨｚのレベルであり、変調ＲＦ１の帯域幅は、１ＧＨｚのレベルであり、且つ、光搬送波のインターリービング周期、即ち、２つのインターリービングされた光搬送波ＯＣ１、ＯＣ３の間のスペクトル距離ＩＰは、１００ＧＨｚのレベルである。
【００９２】
図６ｂは、全体的なスペクトル占有を最適化できるようにする図６ａのスペクトル構成に対する代替肢を示している。
【００９３】
このときには、光搬送波ＯＣ１と、その対応する変調ＲＦ１は、２つの別個のチャネルＣ１、Ｃ３の周波数ローブ内に位置している。この結果、光搬送波ＯＣ１とその変調ＲＦ１の間のスペクトル距離ΔＯＣ−ＲＦについて同一の大きさの順序を保持することにより、インターリービング周期ＩＰの値が顕著に低減され、これにより、図６ｂの数値例においては、１００ＧＨｚから２５ＧＨｚに変化している。
【００９４】
図７は、本発明による分散型給電装置７０１を有するアンテナビーム形成アレイ７００の図を示している。
【００９５】
例として、図７に示されているアンテナビーム形成アレイ７００は、６４個のアンテナ要素７５２、７６２、７７２、７８２に給電するように適合されていると共に６４入力及び６４出力を有する本発明による分散型給電装置７０１を有する。図７に概略的に示されている本発明による装置７０１は、図４に示されている本発明の第２変形実施形態に、即ち、５つの分散型給電回路２０１、４０１、４０４を必要とするものに、対応している。但し、これは、本明細書に提示されている変形のうちの任意のものによって置換することができる。
【００９６】
それぞれの入力Ｉ１、．．．Ｉ６４は、例えば、マッハ−ツェンダ変調器などの光変調器７１２、７２２、７３２、７４２に接続されており、この変調器は、入力上において、増幅器７１１、７２１、７３１、７４１によって予め任意選択によって増幅された電気又はマイクロ波周波数信号７１０、７２０、７３０、７４０を受け取る。それぞれの光変調器７１２、７２２、７３２、７４２の第２入力は、波長λ１の少なくとも１つの光搬送波を生成することができる光搬送波７０２の生成器に接続されている。有利には、生成器７０２は、分散型給電装置７０１の入力と同じ数の光搬送波を生成することができる。例えば、生成器７０２は、図７の例においては、図７の下部の図に示されているように、別個の波長λ１、．．．λ６４の６４個の搬送波を生成するように、波長多重化法、又は「波長分割多重化」を実装可能であってもよい。従って、それぞれの光搬送波は、装置７０１の入力のうちの１つの入力上において生成されるマイクロ波周波数信号を変調する。
【００９７】
装置７０１の出力Ｏ１、．．．Ｏ６４のそれぞれの出力上において得られる信号は、この後に、例えば、フォト検出器などの光検出器７５０、７６０、７７０、７８０によって復調されており、この光検出器は、光信号を電気信号に変換することが可能であり、この電気信号は、この後に、給電対象のアンテナアレイの放射要素７５２、７６２、７７２、７８２に伝達される前に、増幅器７５１、７６１、７７１、７８１によって任意選択によって増幅される。
【００９８】
図７−２は、本発明によるアンテナビーム形成装置の第２変形実施形態の図を示している。図７及び図７−２のシステムに共通する要素には、同一の参照符号によって付番されている。
【００９９】
この第２の変形の場合にも、アンテナビーム形成装置９００は、アンテナアレイの６４個のアンテナ要素７５２、７６２、７７２、７８２に給電するように適合されている。図７のシステムに給電するために必要とされる６４個の光搬送波の代わりに、図７−２による形成装置は、１つ又は複数の生成器９０２による３２個のみの光搬送波の生成を必要としている。それぞれの光搬送波は、図７の例とちょうど同様に、６４個のマイクロ波周波数信号７１０、７２０、７３０、７４０を受け取る６４個の光変調器７１２、７２２、７３２、７４２に給電するために２つの半体にスプリットされている。図７−２によるシステムは、その入力により、４入力及び１出力を有する８マルチプレクサＭ１，１、．．．Ｍ１，８．．．Ｍ２，１、．．．Ｍ２，８に、且つ、その出力により、１入力及び４出力を有する８デマルチプレクサＤ１，１、．．．Ｄ１，８．．．Ｄ２，１．．．Ｄ２，８に、それぞれが接続された２つのシングル偏光分散型給電回路９０３、９０４からなる本発明による分散型給電装置９０１を更に有する。それぞれの分散型給電回路９０３、９０４は、３２個の初期光搬送波をスプリットすることによって得られる光搬送波の２つの組のうちの１つによって給電される。
【０１００】
図７−２によるシステム９００は、その８個の入力のうちの４つにより、第１シングル偏光分散型給電回路９０３のデマルチプレクサの出力に、且つ、その残りの４つの入力により、第２のシングル偏光分散型給電回路９０４のデマルチプレクサの出力に、それぞれが接続された８個のデュアル偏光分散型給電回路９０５、９０６を更に有する。
【０１０１】
２つのシングル偏光分散型給電回路９０３、９０４のうちのいずれかのシングル偏光分散型給電回路９０４に接続されたデマルチプレクサの出力と、２つのデュアル偏光分散型給電回路９０５、９０６の対応する入力の間の相互接続の際に、光信号の偏光は、その部分についてなんらの偏光の変更をも経験していない他方のシングル偏光分散型給電回路９０３から由来する信号とは独立的に、これらの回路９０５、９０６を通過するように、例えば、９０°だけ回転するなどのように、変更される。実際に、例えば、第１垂直偏光と第２水平偏光などの垂直の偏光は、これら２つの偏光を送信するように適合された光装置内においては、混合を伴うことなしに伝播することが周知である。
【０１０２】
特に１０個の分散型給電回路９０３、９０４、９０５、９０６から構成された組立体９０１は、記述されてはいないが図２、図３、図４、及び図５に既に示されている多数の例から結果的に直接的に得られる本発明の一変形による分散型給電装置を構成している。
【０１０３】
以下、同一の数の入力及び出力にはもはや限定されないという利点を有すると共に逆にＰ×Ｎ入力及びＱ×Ｍ出力を有する装置に拡張することができる図２に示されているものなどの本発明による装置の一変形実施形態について説明するが、この場合に、Ｐ、Ｎ、Ｑ、及びＭは、厳格に正の整数である。
【０１０４】
本発明のこの変形は、本発明による装置を実施するために使用される分散型給電回路２０１、２０３が、もはや、等しい数の入力及び出力に限定されないというケースにおいて適用可能である。この代表的なケースは、特に、使用される分散型給電回路が、もはや、バトラー行列ではなく、Ｂｌａｓｓ表列、Ｒｏｔｍａｎレンズ、又は「Ｐｉｌｌｂｏｘ」タイプの形成装置のケースなどのように、Ｐ入力及びＮ出力を有する回路であって、ＰがＮとは異なっている際に、用途を見出すことができる。これらの様々な回路は、慣習的に、アンテナビーム形成装置の分野において使用されており、且つ、従って、当業者には知られていることから、ここでは説明を省略する。ＲＦ技術におけるこのような回路の例示用の実装形態は、特に、参考文献［１］、［２］、［３］、及び［４］に記述されている。又、光電子技術における例示用の実装形態については、参考文献［５］及び［６］において付与されている。
【０１０５】
図８は、使用される分散型給電回路が上述のタイプの装置であるケースにおける図２に示されているものなどの本発明による装置の拡張を示している。
【０１０６】
図８の例においては、本発明による分散型給電装置８００は、８＊６＝４８個の入力及び１２＊１６＝１９２個の出力を有する。従って、これは、アレイアンテナの１９２個の要素の放射を合成することにより、（４８個の入力のうちのそれぞれの入力上において注入された信号を搬送する）４８個の直交アンテナビームの生成のために適合されている。
【０１０７】
図８の装置８００は、図２の装置２００と同一の、但し、異なる数の、要素から構成されている。
【０１０８】
更に正確には、本発明による装置８００は、Ｐ＝８個の入力及びＮ＝１６個の出力を有する第１分散型給電回路８０１を有する。回路８０１は、例えば、Ｂｌａｓｓ行列、Ｒｏｔｍａｎレンズ、又は「Ｐｉｌｌｂｏｘ」形成装置タイプの回路である。
【０１０９】
第１回路８０１のそれぞれの入力は、周波数マルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８の出力にリンクされており、且つ、第１回路８０１のそれぞれの出力は、周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ１６の入力にリンクされている。従って、合計で、８個のマルチプレクサと１６個のデマルチプレクサが必要である。
【０１１０】
マルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８は、８個の別個の搬送波上において送信される６個の信号を受け取るための６個の別個の入力と、第１回路８０１の入力に接続された１つの出力と、を有する。その機能は、図２の装置とちょうど同様に、別個の搬送波上の複数（この例においては、６個）の信号をマルチ搬送波の単一の信号に多重化するステップを有する。
【０１１１】
周波数デマルチプレクサＤ１、．．．Ｄ１６は、第１分散型給電回路８０１の出力に接続された１つの入力と、マルチ搬送波入力信号に基づいて別個の搬送波上において６つの信号を供給するための６つの出力と、を有する。
【０１１２】
周波数デマルチプレクサのそれぞれの出力Ｏ１，１、Ｏ１，６、Ｏ１６，１、Ｏ１６，６は、６入力及び１２出力をそれぞれが有する１６個の分散型給電回路の組立体８０２の別個の入力Ｉ１，１、Ｉ１，６，Ｉ１６，１、Ｉ１６，６に接続されている。
【０１１３】
従って、図８に提示されている本発明による装置は、１７個の分散型給電回路８０１、８０３を有する。これは、最大で１９２個の放射要素を有するアンテナアレイ８０４に給電するように適合されている。
【０１１４】
マルチプレクサＭ１、．．．Ｍ８の様々な入力上の光搬送波の構成は、図２及び図３について既に説明したものと同一の方式によって実行される。
【０１１５】
又、図４及び図５に示されている本発明の変形実施形態は、Ｂｌａｓｓ行列、Ｒｏｔｍａｎレンズ、又は「Ｐｉｌｌｂｏｘ」形成装置タイプの回路の場合にも適用可能であり、且つ、図４及び図５の例が図２の例から推定されるのと同様の方式により、図８の例から容易に推定される。
【０１１６】
従って、本発明による装置８００は、Ｐ×Ｑ入力及びＮ×Ｍ出力を有する任意の装置に一般化することが可能であり、Ｐ、Ｎ、Ｑ、及びＭは、厳格に正の整数である。図８に提示されている本発明の変形の場合には、本発明による装置は、Ｐ入力及びＮ出力を有する第１分散型給電回路と、Ｑ入力及びＭ出力を有するＮ個の第２分散型給電回路の組立体と、Ｑ入力及び１出力を有するＰ個の周波数マルチプレクサと、１入力及びＱ出力を有するＮ個の周波数デマルチプレクサと、を有する。
【０１１７】
図４に提示されていると共にバトラー行列以外の回路に拡張された本発明の第２変形実施形態によれば、前記組立体の第２分散型給電回路の数が半減している。
【０１１８】
最後に、図５に提示されていると共にバトラー行列以外の回路に拡張された本発明の第３変形実施形態は、Ｐ入力及びＮ出力を有する第１分散型給電回路とＱ入力及びＭ出力を有する第２分散型給電回路という２つの分散型給電回路のみを必要としている。
【０１１９】
参考文献
［１］：Ｒｏｂｅｒｔ  Ｊ．Ｍａｉｌｌｏｕｘ“Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ  ａｎｔｅｎｎａ  ｈａｎｄｂｏｏｋ”（Ａｒｔｅｃｈ  Ｈｏｕｓｅ，  １９９３）．
［２］：Ｎｅｌｓｏｎ  Ｆｏｎｓｅｃａ：Ｔｈｅｓｉｓ  ｒｅｐｏｒｔ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｅ  ｄｅ  Ｔｏｕｌｏｕｓｅ，Ｏｃｔ．２０１１
［３］：Ｒａｏ  Ｓ．Ｋ．ｅｔ  ａｌ  ［Ｂｏｅｉｎｇ］：“Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ｂｅａｍ  Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ，”ＵＳ  Ｐａｔｅｎｔ  ５，９３６，５８８，Ａｕｇ．１９９９
［４］：Ｃｈｅｎｇ  ｅｔ  ａｌ  （Ｕｎｉｖ．Ｍｏｎｔｒｅａｌ，Ｃａｎａｄａ）：“Ｍｉｌｌｉｍｅｔｅｒ−Ｗａｖｅ  Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｍｕｌｔｉｂｅａｍ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｂａｓｅｄ  ｏｎ  ｔｈｅ  Ｐａｒａｂｏｌｉｃ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｒ  Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ”ＩＥＥＥ  ＡＰ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ，Ｓｅｐｔ．２００８
［５］：Ｙ．Ｃｈｅｎ，ａｎｄ  Ｒ．Ｔ．Ｃｈｅｎ，“ＡＦｕｌｌｙ  Ｐａｃｋａｇｅｄ  Ｔｒｕｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｅｌａｙ  Ｍｏｄｕｌｅ  ｆｏｒ  ａ  Ｋ−ｂａｎｄ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ  Ａｎｔｅｎｎａ  Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｉｏｎ”，ＩＥＥＥ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．８，Ａｕｇｕｓｔ  ２００２，ｐｐ．１１７５−１１７７．
［６］：Ｚ．Ｚａｌｅｖｓｋｙ，Ｓ．Ｚａｃｈ  ａｎｄ  Ｍ  Ｔｕｒ，“Ａ  Ｎｏｖｅｌ  Ｐｈｏｔｏｎｉｃ  Ｒｏｔｍａｎ−Ｌｅｎｓ  Ｄｅｓｉｇｎ  ｆｏｒ  Ｒａｄａｒ  Ｐｈａｓｅｄ  Ａｒｒａｙ”，ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ  ｏｎ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ  ａｎｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  ２００９，ＣＯＭＣＡＳ  ２００９，Ｔｅｌ  Ａｖｉｖ，Ｉｓｒａｅｌ，  ９−１１  Ｎｏｖ．２００９，ｐｐ．１−４．
【符号の説明】
【０１２０】
２００  分散型給電装置
４００  分散型給電装置
５００  分散型給電装置
７０１  分散型給電装置
８００  分散型給電装置
２０１  第１分散型給電回路
８０１  第１分散型給電回路
９０３  第１分散型給電回路
２０２  第２分散型給電手段
８０２  第２分散型給電手段
２０３  第２分散型給電回路
４０１  第２分散型給電回路
４０４  第２分散型給電回路
５０２  第２分散型給電回路
８０３  第２分散型給電回路
９０４  第２分散型給電回路
７００  アンテナビーム形成アレイ
７５２  アンテナ要素
７６２  アンテナ要素
７７２  アンテナ要素
７８２  アンテナ要素
【図１】
2014217067.tif 000007
【図１−２】
2014217067.tif 000008
【図２】
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【図３】
2014217067.tif 000010
【図３−２】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図７−２】
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【図８】
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【外国語明細書】
2014217067000001.pdf