(57)【要約】反射アレイアンテナは非電気導電性基板を有し、アンテナ素子のアレイはこの基板に支持される。各アンテナ素子は行および列に配列された複数のパッチ放射素子を有する。各パッチ放射素子は素子に形成された複数のノッチを有し、ノッチは素子の外周に等角度で設置される。複数のスタブ短絡伝送線路は個々に複数のノッチの各々に設置され、複数のスイッチは個々にノッチの一端を複数のスタブ短絡伝送線路の1つに結合する。
2005525017.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非電気導電性基板；
パッチアンテナ素子；
前記パッチアンテナ素子に形成され、前記パッチアンテナ素子の周囲に等角度で設けられた複数のノッチ；
複数のスタブ短絡伝送線路であって、各スタブは前記複数のノッチのうちの1つに設置されている複数のスタブ短絡伝送線路；および
1つのノッチの端部および前記複数のスタブ短絡伝送線路のうちの1つと個々に結合されている複数のスイッチ；
を有するパッチアンテナ素子。
【請求項２】
前記複数のノッチおよび前記複数のスタブ短絡伝送線路は偶数個ではないことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ素子。
【請求項３】
前記複数のノッチの各寸法は前記パッチアンテナ素子のインピーダンスおよび前記スタブ短絡伝送線路のインピーダンスで変化することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ素子。
【請求項４】
前記パッチアンテナ素子は前記アンテナ素子の作動周波数および前記基板の密度によって定まる径の円形部を有することを特徴とする請求項1に記載のアンテナ素子。
【請求項５】
前記複数のノッチの各形は、前記パッチアンテナ素子の周辺インピーダンスおよび前記複数のスタブ短絡伝送線路の各インピーダンスによって変化することを特徴とする請求項4に記載のアンテナ素子。
【請求項６】
前記ノッチの各形は、前記スタブ短絡伝送線路のインピーダンスと前記パッチアンテナ素子のインピーダンスの間で整合するインピーダンスを生じさせるように選択されることを特徴とする請求項5に記載のアンテナ素子。
【請求項７】
非電気導電性基板；
前記基板に支持されたアンテナアレイ；
を有する反射アレイアンテナであって、前記アレイの各アンテナは、
パッチアンテナ素子と、
前記パッチアンテナ素子に形成され、前記パッチアンテナ素子の周囲に等角度で設けられた複数のノッチと、
複数のスタブ短絡伝送線路であって、各スタブは前記複数のノッチのうちの1つに設置されている複数のスタブ短絡伝送線路と、
1つのノッチの端部および前記複数のスタブ短絡伝送線路のうちの1つと個々に結合された複数のスイッチと、
有することを特徴とする反射アレイアンテナ。
【請求項８】
前記複数のノッチおよび前記複数のスタブ短絡伝送線路は偶数個ではないことを特徴とする請求項7に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項９】
前記複数のノッチの各寸法は前記パッチアンテナ素子のインピーダンスおよび前記スタブ短絡伝送線路のインピーダンスで変化することを特徴とする請求項7に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項１０】
前記パッチアンテナ素子は前記アンテナ素子の作動周波数および前記基板の密度によって定まる径の円形部を有することを特徴とする請求項7に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項１１】
前記複数のノッチの各形は、前記パッチの周囲のインピーダンスおよび前記複数のスタブ短絡伝送線路の各インピーダンスによって変化することを特徴とする請求項10に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項１２】
前記ノッチの各形は、前記スタブ短絡伝送線路のインピーダンスと前記パッチアンテナ素子のインピーダンスの間で整合するインピーダンスを生じさせるように選択されることを特徴とする請求項10に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項１３】
前記スタブ短絡伝送線路は、前記パッチアンテナ素子の周囲に均等に設置されることを特徴とする請求項7に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項１４】
各スタブ短絡伝送線路は、前記各ノッチにおける接続点で前記パッチアンテナ素子にインピーダンスを整合するように選択された長さを有することを特徴とする請求項7に記載の反射アレイアンテナ。
【請求項１５】
支持基板；
前記支持基板に支持された複数のサブアレイ；
を有する円形偏波反射アレイアンテナであって、各サブアレイは複数のアンテナ素子を有し、各アンテナ素子は、
パッチアンテナ素子と、
前記パッチアンテナ素子に形成され、前記パッチアンテナ素子の周囲に等角度で設けられた複数のノッチと、
複数のスタブ短絡伝送線路であって、各スタブは前記複数のノッチのうちの1つに設置されている複数のスタブ短絡伝送線路と、
1つのノッチの端部および前記複数のスタブ短絡伝送線路のうちの1つと個々に結合された複数のスイッチと、
を有することを特徴とする円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項１６】
前記複数のノッチおよび前記複数のスタブ短絡伝送線路は偶数個ではないことを特徴とする請求項15に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項１７】
前記複数のノッチの各寸法は前記パッチアンテナ素子のインピーダンスおよび前記スタブ短絡伝送線路のインピーダンスで変化することを特徴とする請求項15に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項１８】
前記パッチアンテナ素子は前記アンテナ素子の作動周波数および前記基板の密度によって定まる径の円形部を有することを特徴とする請求項15に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項１９】
前記複数のノッチの各形は、前記パッチアンテナ素子の外周部のインピーダンスおよび前記複数のスタブ短絡伝送線路の各インピーダンスによって変化することを特徴とする請求項18に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２０】
前記ノッチの各形は、前記スタブ短絡伝送線路のインピーダンスと前記パッチアンテナ素子のインピーダンスの間で整合するインピーダンスを生じさせるように選択されることを特徴とする請求項19に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２１】
前記スタブ短絡伝送線路は、前記パッチアンテナ素子の周囲に均等に設置されることを特徴とする請求項15に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２２】
各スタブ短絡伝送線路は、前記各ノッチにおける接続点で前記パッチアンテナ素子にインピーダンスを整合するように選択された長さを有することを特徴とする請求項15に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２３】
前記複数のスイッチの各々に結合された走査アレイ制御器であって、各スイッチを作動させ、制御されたパターンで前記反射アレイアンテナを走査する走査アレイ制御器をさらに有することを特徴とする請求項15に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２４】
支持基部に支持された複数のサブアレイを有する円形偏波反射アレイアンテナであって、各サブアレイは複数のアンテナ素子を有し、各アンテナ素子は：
パッチアンテナ素子；
前記パッチアンテナ素子に形成され、前記パッチアンテナ素子の周囲に等角度で設けられた複数のノッチ；
複数のスタブ短絡伝送線路であって、各スタブは前記複数のノッチのうちの1つに設置されている複数のスタブ短絡伝送線路；
1つのノッチの端部および前記複数のスタブ短絡伝送線路のうちの1つと個々に結合された複数のスイッチ；
前記支持基部に結合され、無線周波数エネルギーを伝送または受信する給電ホーン；および、
前記支持基部に支持され、前記給電ホーンから前記複数のサブアレイまで無線周波数エネルギーを収束するサブ反射器；
を有することを特徴とする円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２５】
前記複数のスイッチの各々に結合された走査アレイ制御器であって、各スイッチを作動させ、制御されたパターンで前記反射アレイアンテナを走査する走査アレイ制御器をさらに有することを特徴とする請求項24に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２６】
前記支持基部はグラウンドプレーンを有する半導体基板を有し、さらに前記パッチアンテナ素子を前記グラウンドプレーンに短絡させるメッキ経由部を有することを特徴とする請求項25に記載の円形偏波反射アレイアンテナ。
【請求項２７】
前記複数のスイッチはダイオード、フィールド効果トランジスタ（FETs）またはMEMs装置を有する群から選択されることを特徴とする請求項1に記載のアンテナ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は反射アレイアンテナに関し、特にマイクロストリップ非対称素子移相反射アレイアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くのレーダー、電子戦および通信システムには、高利得で低軸率の円形偏波アンテナが必要である。従来の機械的に走査される反射アンテナはこれらの仕様に適合するようにして利用される。しかしながらそのようなアンテナは大きくて取り付けることが難しく、さらに風による特性劣化を受ける。平面位相化アレイもこれらの用途に用いられる。しかしながらこれらのアンテナは、多量の高額なGaAsモノリシックマイクロ波集積回路部品の他、給電の多様性および複雑な実装、さらには各アレイ素子でのアンプ、移相器を含み、高額である。さらに通常の入力／出力ポートから各マイクロストリップ素子に給電することは、長いマイクロストリップ伝送線路において、特に大きなアレイの場合、には高損失となるため現実的ではない。
【０００３】
従来のマイクロストリップ反射アレイアンテナは、収集および放射素子としてマイクロストリップアンテナのアレイを利用する。従来の反射アレイアンテナは、一定のビームを発生させるため、各マイクロストリップ素子に接続された一定長さの遅延ライン、あるいは電子的に走査するビームを発生させるため各マイクロストリップ素子に接続された電子移相器を利用する。これらの従来の反射アレイアンテナは以下の理由により好ましくない。固定のビーム反射アレイは、反射アレイの動作帯域全体にわたる利得リップルによって悪影響を受け、電子的に走査された反射アレイは高コストと高移相器損という問題に遭遇するからである。
【０００４】
円形偏波アレイ内の所望の位相変化は、個々の円形偏波アレイ素子を機械的に回転することによって行うことができることが知られている。小型の機械モータまたはロータは各アレイ素子を回転させ、適切な角度方向にするために用いられる。しかしながらそのような機械的回転装置および制御器の使用には機械の信頼性の問題が生じる。さらに、そのようなアンテナの製造工程は労働集約的で高コストである。
【０００５】
1977年10月11日に出願されたマラギシの米国特許第4053895号明細書「電子走査マイクロストリップアンテナアレイ」には、マイクロストリップディスクの周囲部に異なる角度で設置された少なくとも2組の半径方向に向かい合う短絡回路分流スイッチを有するアンテナが開示されている。分流スイッチはマイクロストリップディスクの周囲をグラウンド照合面に接続する。円形偏波反射アレイ素子の移相化は、半径方向に向かい合うダイオード分流スイッチの組によって生じる短絡回路面の角度位置を変化することで行われる。しかしこのアンテナは有用性に制約がある。ダイオードの制御に必要な回路のコストの他、複雑な労働集約的製造工程において、分流スイッチ接続して、マイクロストリップディスクとグラウンドの間にバイアスネットワークを結びつける必要があるからである。
【特許文献１】米国特許第4053895号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のことを鑑み、本発明においては、低コストで電子ビーム走査の可能な反射アレイアンテナを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の反射アレイアンテナは、電子ビーム走査に必要なスイッチの数を抑制したまま、反射アレイ素子の位相状態の数を増やすことが可能である。本発明の反射アレイアンテナは所与の周波数に対して特性の向上が可能であり、所与のスイッチ数に対して休止位相状態数を増やすことができる。代わりに上述の反射アレイアンテナはより少ないスイッチの利用、従って移相統合を可能にすることにより、高周波数での特性（位相状態数）を向上させることができる。これは請求項の反射アレイアンテナを低コスト化の必要な用途、例えばミリメートル波通信装置およびミリメートル波ミサイル追尾装置の、ミリメートル波周波数での電子操舵アレイ（ESA）として利用することを可能にする。
【０００８】
本発明によると、非電気的導電性基板を有する反射アレイアンテナが提供され、その基板にはアンテナアレイが支持される。各アンテナアレイはアンテナ素子に形成された複数のノッチを備えるパッチアンテナ素子を有し、ノッチは素子の外周部に等角度で設置される。複数のスタブ短絡伝送線路は個々に複数のノッチの各々に設置される。複数のスイッチは個々に1つのノッチ端部および複数のスタブ短絡伝送線路のうちの1つと結合される。
【０００９】
さらに本発明によると、非電気導電性基板の素子として反射アレイアンテナのアンテナ素子が提供される。素子に形成された複数のノッチを有するパッチアンテナ素子は基板に支持され、ノッチは素子の外周に等角度で設けられる。複数のスタブ短絡伝送線路は個々に複数のノッチの各々に設置され、複数のスイッチは個々に1つのノッチの端部を複数のスタブ短絡伝送線路の1つと結合する。
【００１０】
さらに本発明によると、支持基部および支持基部に設けられた複数のアンテナサブアレイを有する円形偏波反射アレイアンテナが提供される。各アンテナサブアレイは、基板に支持されたパッチアンテナを備える非電気導電性基板を有する。アレイの各パッチアンテナはアンテナ素子に形成された複数のノッチを有するパッチアンテナ素子を有し、ノッチは素子の外周部に設けられる。複数のスタブ短絡伝送線路は個々に複数のノッチの各々に設置され、複数のスイッチは個々に1つのノッチの端部を複数のスタブ短絡伝送線路に結合する。さらに円形偏波反射アレイアンテナは、サブ反射器に無線周波数エネルギーを伝送または受信するため支持基部に結合された給電ホーンを有し、サブ反射器は複数のアンテナサブアレイによって受信される無線周波数エネルギーを給電ホーンに収束する。
【００１１】
本発明の技術的利点は、電子走査反射アレイアンテナを構成する単純化された方法である。本発明の利点はスイッチによってパッチに結合された外周スタブを備えた円形パッチアンテナの格子を含むアンテナによって達成される。本発明の更なる利点は、ビーム操舵制御に必要なスタブ短絡伝送線路およびスイッチの数を減らすことができることである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の好適実施例は図1ないし6に示されており、同じ参照符号は各図面の同様の部品を表す。
【００１３】
図1には本発明のマイクロストリップ移相反射アレイアンテナ10が示されている。図のようにアンテナ10は複数のサブアレイ14を支持する実質的に平面状の円形ディスク12を有し、各サブアレイ14は図2に示すように、規則的な繰り返しパターンにより設置された複数のアレイ素子16を支持する。アレイ素子16は絶縁誘電シートの上側でエッチングされても良く、この場合より厚い平面状のパネルによって支持または補強される。高周波数ではアレイ素子は、半導体基板上に薄いあるいは厚い金属膜として構成しても良い。
【００１４】
図1に示すように、サブアレイ14はアンテナ素子16を支持し、ディスク12の行および列に配置される。サブ反射器18はディスク12上方に設けられ、複数のサブアレイ14の中央に（図のように）あるいはずらして設けられる。サブ反射器18は支持20によってディスク12から離して支持される。サブ反射器18によって捕集されるエネルギーは給電ホーン22に収束され、サブアレイ14のアンテナ素子16によって捕集された無線周波数エネルギーはホーンに接続された処理回路により処理される。
【００１５】
アンテナ10は実質的に平面状の基板12として示されているが、本発明の基板は設置仕様や空間上の制約に合致するように、湾曲していても良く、またなんらかの物理的輪郭を形成していれば良いことは理解される。基板平面の形状、給電からの球状の波面およびビーム操舵の変化は、アレイ素子16の移相状態を補正することにより修正される。さらにサブアレイ14は別々に製作されてから現地で組み合わされても良い。これはアンテナの可搬性を改善し、その組み立ておよび配備を容易にする。
【００１６】
図2および3を参照すると、図1の反射アレイアンテナはスイッチ式マイクロストリップスタブ24を有するアンテナ素子16を利用し、マイクロストリップスタブ24は円形マイクロストリップパッチ放射素子26の外周に設置される。入射円形偏波エネルギーはパッチ放射素子26で捕集され、パッチ放射素子と電気的に短絡回路化されたスタブに応じた移相で反射される。各円形マイクロストリップパッチ放射素子26は奇数個のマイクロストリップスタブ24を有し、このスタブはアンテナ素子の外周に等角度で設置される。各マイクロストリップスタブ24は、以下で示すインピーダンス整合のためアンテナ素子26の外周から伸びるノッチ28に挿入される。PINダイオードFETSまたはMEMSのような電子スイッチ30は結合線32により各マイクロストリップスタブ24と相互に接続される。電子スイッチ30には、スイッチが「オフ」または「オン」状態にあるときに、それぞれ良好なRF開回路または短絡回路となることが要求される。
【００１７】
図3に示すようにPINダイオードは電子スイッチ30として利用され、反射アレイ制御素子として機能する。図3に示すチップダイオードは、通常導電性接着剤により放射素子26の表面に設置される。各ダイオードの上面は、結合線32によって1つのマイクロストリップスタブ24に接続され、結合線34を用いてDCバイアス接続部（図3には示されていない）に接続される。正電圧がDCバイアス接続部の1つに印加された場合、各電子スイッチ30は順方向バイアスとなり、電子スイッチの作動によりRF短絡回路が形成され、それによって1つのマイクロストリップスタブ24と各パッチ放射素子26の間に電流が流れる。従って電子スイッチ30は反射エネルギーの位相を制御し、例えば図3に示すような5つのスタブでは、相対移相0度、72度、144度、216度、280度が実現される。別の製造方法では、構築された半導体製造工程を利用して一度に構成されたPINダイオードの全てを有する半導体基板14が用いられる。この方法ではミリメートル波周波数で反射アレイを用いることが可能であるが、パッチおよびスタブの寸法が小さい場合、ダイオードを個々に設置し、ワイヤ結合することは非現実的である。
【００１８】
本発明の特徴は非対称にマイクロストリップスタブ24を挿入することである。前述のように、インピーダンス整合のためスタブは放射素子26の外周に挿入され、スタブ24は短絡伝送線路部として機能する。最も良好な作動では、マイクロストリップスタブ24は電子スイッチ30の接続部分でパッチ放射素子26とのインピーダンス整合がなされる。通常は円形パッチ放射素子26の入力インピーダンスは、外周で300ないし500オームであり、これに対してマイクロストリップスタブでは通常、100オームのインピーダンスとなる。挿入部分はパッチの周囲内の取り付け部分に設けられ、その位置での入力インピーダンスは100オーム程度である。
【００１９】
図3および4によると、個々のアンテナ素子16は金属ディスク部材26と、金属グラウンドプレーン部材36と、絶縁層として機能する誘電体38および39（RF基板38およびDC基板39）を有する。各放射素子26はさらに絶縁層39の底部側にDCバイアス接続金属導電部40を有する。図4に示すように、2つの誘電体材料38および39はグラウンドプレーン36により相互に分離され、グラウンドプレーンはRF基板38の底部またはDC基板39の上部に金属部を有する。導電部40から結合線34までのDCバイアスの接続は、グラウンドプレーン36にある細孔を通る経由部42によってなされる。さらにRF基板38の上面の金属部分はマイクロストリップスタブ24である。
【００２０】
アンテナ素子16は通常の従来のマイクロ回路技術を用いて、プリント回路基板または半導体基板をエッチングして単独であるいは列状に製作される。各円形放射素子26の中心は、RFグラウンドによって経由部44を介してグラウンドプレーン36に短絡される。図4に示すように、電子スイッチ30は放射素子26に接着され、結合線32によってマイクロストリップスタブ24に接続され、結合線34によって経由部42に接続される。
【００２１】
図4にはDC基板39上にあってDCバイアスコネクタ40に接続されたDC制御回路46が示されている。DC制御回路46の機能は逆多重化ビーム操舵制御を行うことであり、これは以下に示すようにバス（平行導電体）によって反射アレイアンテナ素子に分配される。制御回路46の第2の機能は電子スイッチ30を駆動する出力を発生し、それにより電子スイッチを「オフ」または「オン」に切り替えるのに必要な電流を給電することである。通常DC制御回路46は、デジタルディスプレイに広く用いられるような従来のデコーダおよびダイオードドライバである。
【００２２】
図5によると、反射アレイ素子16の製作に際して考慮すべき5つの寸法が示されている。5つの寸法は反射アレイ素子の4つのパラメータによって変化する。4つのパラメータとは作動周波数（f）と関連波長（λ）、支持誘電基板の透過率（εr）および基板の厚さ（h）である。
【００２３】
径「a」のマイクロストリップパッチアンテナ素子の共振周波数は近似的に以下の式で与えられる。
【００２４】
【数１】
2005525017.tif 000003
ここでaeffは有効径であって、
【００２５】
【数２】
2005525017.tif 000004
で与えられ、k11=1.841（ベッセル関数J1の微分の第一引数がゼロ）である。定数k11はより一般的な場所Kmmから選択される。円形パッチアンテナ素子16は、TM11モードの空洞共振器として機能するとみなされるからである。他のモードでは励磁しないことを確認するためには、経由部44をパッチの中央に設置し、グラウンドプレーンにそれを短絡させる。
【００２６】
図5のスタブの幅（Ws）は特性インピーダンスが50および150オームとなるように選択される。この選択は基板の材質に依存し、その結果であるインピーダンスはライン幅に対して感度を有する（選択によっては過度に広いまたは狭いラインとなる）。以下の近似式は有効相対透過率εeffに対する特性インピーダンス（Z0）を与える。
【００２７】
【数３】
2005525017.tif 000005
ここで有効相対透過率は以下の式で表される。
【００２８】
【数４】
2005525017.tif 000006
次にスタブ長さ（Ls）は近似的に1/4波長となるように選択され、λ/2の2方向経路長となる。しかしながらこの長さの選定にあっては、開放端マイクロストリップ線路は開放端での縁のフィールドによって、その物理的長さよりも電気的には長くなるということを考慮しなければならない。縁による拡張長さの近似式は以下となる。
【００２９】
【数５】
2005525017.tif 000007
スタブ長さは図5の陰で示した領域のスイッチ自身の長さを含む。
【００３０】
円形マイクロストリップパッチの入力インピーダンスは、中央部でのゼロから端部での250オームあるいはそれ以上にまで変化する。挿入ノッチ28（a-rs）の深さは、半径rsでの放射素子26の入力インピーダンスがマイクロストリップスタブ24の特性インピーダンスと等しくなるように選択される。特性インピーダンスが50オームと100オームの場合、rsは近似的にそれぞれ、a/3およびa/2となる。
【００３１】
最後にノッチ28のギャップ幅(Wg)は、マイクロストリップスタブ24の特性インピーダンスが著しく変化しないよう、十分に広くなるように選択される。例えばギャップ幅(Wg)がマイクロストリップスタブよりわずかに広い場合、スタブの挿入部分は本質的にマイクロストリップの代わりの同平面導波管となる。その結果、挿入部分の特性インピーダンスは、放射素子26の外周の外側のマイクロストリップスタブの部分のインピーダンスとは異なることになる。経験的にはWgは基板の厚さ(h)より大きいかほぼ等しい。
【００３２】
図6によると反射アレイアンテナビーム操舵は、電子スイッチ30とスイッチ素子の制御部という2つの部分を含む。スイッチ30は図6の回路で制御され、この回路は本質的にメモリまたは表示ビットの場合と同じ動作により、個々のスイッチを作動させる。アドレスおよびデータバスは、反射アレイの底部の制御回路層に設置された複数のデコーダ／ドライバ回路にスイッチング命令を与える。図6には一例として16のセグメントデコーダ／ドライバ集積回路50と52を使用する例が示されている。デコーダ／ドライバチップ50は3つの反射アレイアンテナ素子16と相互に接続されている。デコーダ／ドライバチップ52も3つの反射アレイアンテナ素子16と相互に接続されている。図6の制御回路は、アドレスライン56とデータライン54により順次接続された追加のデコーダ／ドライバチップでも繰り返され、アンテナ10の全ての反射アレイアンテナ素子16がデコーダ／ドライバチップに接続されるまで繰り返される。アドレスおよびデータラインはコンピュータのパラレル出力ポートから始まる。
【００３３】
作動中は各アレイアンテナ素子16での移相の変更は図6の制御回路からの電子スイッチ30の操作によってなされる。各アンテナ素子16に対する1つの電子スイッチ30のみが「オン」となり、マイクロストリップスタブ24が瞬時にグラウンドに接続される。円形偏波反射アレイアンテナ素子16の移相化は、異なる電子スイッチ30の間のスイッチングによって生じた短絡回路面の角度位置を変化させることで行われる。この方法での動作では、アレイアンテナ素子16は共同で円形偏波アンテナを形成する。
【００３４】
図7によると図1に示す反射アレイアンテナを用いたアレイアンテナ素子の別の実施例が示されている。図7に示すように、経由部42でDCバイアス接続器40に接続された結合線34はスタブ24の端部にある。結合線34はさらに、マイクロストリップスタブ24の端部に形成された電子スイッチ30に取り付けられる。各マイクロストリップスタブ24はノッチ28の基部で放射素子26に恒久的に連結される。さらに放射素子26は、経由部44によってグラウンドプレーン36（図4）に結合される。
【００３５】
図7の実施例における動作では、電子スイッチ30はマイクロストリップスタブ24の端部で開回路または短絡回路いずれかの境界条件を形成し、これは、スイッチがそれぞれ「オフ」または「オン」いずれの状態かによって変化する。本発明によると、電子スイッチ30およびDC制御経由部42は放射素子26の外周の外側にあり、従ってアンテナ素子のRF特性に影響を及ぼしにくい。
【００３６】
本発明のいくつかの実施例およびその特徴について詳細に説明したが、変化、置換、変形、変更、改良、および代用は、本発明の技術または請求項に示される本発明の観念および範囲から逸脱しないでなすことができることは理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】モノリシック製法を利用したカセグレン形反射アレイアンテナの透視図である。
【図２】図1の反射アレイアンテナのサブアレイの1つの透視図である。
【図３】本発明の1実施例による非対称挿入スタブを有する反射アレイアンテナ素子の平面図である。
【図４】本発明の技術により構成したアレイ素子の実施例の断面図である。
【図５】図1の反射アレイアンテナの図2のサブアレイの一部であるアレイ素子の概略図である。
【図６】図5に示すようなパッチアンテナ素子のダイオードスイッチ制御用の16のセグメントのデコーダ／ドライバ集積回路概略図である。
【図７】図1に示す反射アレイアンテナの非対称アンテナ素子の別の実施例である。
【図１】
2005525017.tif 000008
【図２】
2005525017.tif 000009
【図３】
2005525017.tif 000010
【図４】
2005525017.tif 000011
【図５】
2005525017.tif 000012
【図７】
2005525017.tif 000013
【図６】
2005525017.tif 000014
【国際調査報告】
2005525017.tif 000015
2005525017.tif 000016