(57)【要約】フラクタル幾何学に基づいたマルチレベルで成形された複数のパッチ素子及び空間充填して成形された複数のパッチ素子を使用するアンダーサンプリングされたマイクロストリップアレーは、正方形又は円形形状のパッチのような複数の従来型の素子を用いて取得可能なものと同一の指向性を同一の電気的な面積で達成する。しかしながら、このフラクタルに基づいたアレーの素子数は少なくなり、このことは給電ネットワーク及びアレー全体の複雑さを低下させる。相互結合を低下させることができ、放射パターンの歪みの発生を防止する。給電ネットワークの複雑さが低下することにより、同一の電気的な面積のうちで古典的なパッチ素子を用いて取得されるものより高い利得を達成することができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチレベルで成形された複数のパッチアンテナ素子及び／又は空間充填して成形された複数のパッチアンテナ素子を備え、
上記複数の素子は半波長より大きく（上記波長は、上記パッチとそれに組み合わせられる接地面との間の誘電体内部での波長であり）、
上記複数のマルチレベル素子及び／又は複数の空間充填素子は、少なくともその動作波長のうちの１つにおいて、最も近接した近傍素子から０．９λを超える距離だけ離隔して配置されることを特徴とするアンテナアレー。
【請求項２】
上記複数のパッチ素子は、最低共振周波数を表すモードである基本モードより上位の周波数モードで動作する請求項１記載のアンテナアレー。
【請求項３】
上記複数の素子は、リニアアレー配置を形成する直線に沿って配置される請求項１又は２記載のアンテナパッチアレー。
【請求項４】
上記複数のパッチ素子は長方形グリッド上に配置される請求項１又は２記載のアンテナパッチアレー。
【請求項５】
上記複数のパッチ素子は円形グリッド上に配置される請求項１又は２記載のアンテナパッチアレー。
【請求項６】
素子間の間隔は非一様である請求項１、２、３、４又は５記載のアンテナパッチアレー。
【請求項７】
上記アレーは複数の周波数で動作し、
最低動作周波数において定義される波長をλとするとき、上記最低動作周波数において、素子間の最小の離隔距離は０．９λより大きい請求項１、２、３、４、５又は６記載のアンテナパッチアレー。
【請求項８】
古典的なユークリッド幾何学に基づいた複数のパッチ（正方形、円形など）を用いて同様の指向性を特徴とする従来技術によるパッチアレーに比較して、パッチ状のマルチレベル素子又は空間充填素子の数は少ない請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のアンテナパッチアレー。
【請求項９】
上記複数の素子は、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された少なくとも２つの異なるパッチ素子の組み合わせである請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のアンテナパッチアレー。
【請求項１０】
少なくとも１つの素子は、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された幾何学的形状を用いて、１つの励振パッチと少なくとも１つの非励振パッチとで形成された積層構造である請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９記載のアンテナパッチアレー。
【請求項１１】
素子間の間隔は、ある一方向では０．９λより大きいが、それに垂直な方向では０．９λ未満であり、
上記アレーは、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された複数のパッチで形成される請求項１、２、４、５、６、７、８、９又は１０記載のアンテナパッチアレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された複数のアンテナ素子を用いたマイクロストリップアレーのための新規な方式に関する。
【背景技術】
【０００２】
高指向性のマイクロストリップアレーは、その厚さ方向の輪郭が小さいことと、機械的にさほど複雑でないこととに起因して、パラボラ反射器アンテナにとって代わるものとなりつつある［ジェイ．ホワン，「Ｋａバンド円偏波高利得マイクロストリップアレーアンテナ」，ＩＥＥＥトランザクションズ・オン・アンテナズ・アンド・プロパゲーション，ｖｏｌ．４３，ｎｏ．１，ｐｐ．１１３−１１６，１９９５年１月（J. Huang, "Ka-Band Circularly Polarized High-Gain Microstrip Array Antenna", IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 43, no. 1, pp. 113-116, Jan. 1995）］。しかしながら、１つの重要な問題点は、多数の素子に給電するための給電ネットワークの複雑さにある［イー．レヴィーン，ジー．マラマッド，エス．シトリクマン，ディー．トレーブズ，「給電ネットワークを有するマイクロストリップアレーアンテナの研究」，ＩＥＥＥトランザクションズ・オン・アンテナズ・アンド・プロパゲーション，ｖｏｌ．３７，ｎｏ．４，ｐｐ．４２６−４３４，１９８９年４月（E. Levine, G. Malamud, S. Shtrikman, D. Treves, "Study of Microstrip Array Antennas with the Feed Network", IEEE Trans. Antennas and Propagation, vol. 37, no. 4, pp. 426-434, April, 1989）］。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
このように、給電ネットワークには大規模な空間が必要とされる。さらに、フェーズドアレーにおいては、複数の移相器、複数の増幅器、及び他の複数のＭＭＩＣがともに給電ネットワークと統合化される必要があり、これが重大な統合上の問題点となる。この意味で、本発明は、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された複数のアンテナ素子［国際出願の出願公開ＷＯ０１２２５２８号のパンフレットに記載の発明「マルチレベルアンテナ（Multilevel Antennae）」］、［国際出願の出願公開ＷＯ０１５４２２５号のパンフレットに記載の「小型空間充填アンテナ（Space-Filling Miniature Antennas）」］を用いた、マイクロストリップアレーのための新規な方式を提案する。
【０００４】
アンテナ装置のためのマルチレベル構造は、従来技術において知られているように複数の多角形のセットを含む導体構造物よりなり、上記多角形のすべては同数の辺を特徴として備え、ここで、上記多角形は静電結合又はオーム接触のいずれかによって電磁的に結合され、直接的に接続された多角形間の接触領域は、上記導体のマルチレベル構造を画成する上記多角形の少なくとも７５％において、上記多角形の外周の５０％より狭い。円及び楕円は非常に多くの（理想的には無限の）辺を有する多角形ともみなすことができるので、マルチレベル構造のこの画成ではこれら円及び楕円も含まれる。アンテナの少なくとも一部分がマルチレベル構造として成形されていれば、そのアンテナはマルチレベルアンテナであるとされる。
【０００５】
空間充填アンテナのための空間充填曲線（space-filling curve）は、従来技術において知られているように、各セグメントがその近傍セグメントと所定角度を形成するように接続された、すなわち、隣接するセグメントによるペアのいずれも、より大きな直線状セグメントを画成することがないように接続された、少なくとも１０個のセグメントで構成される。ここで、上記曲線は、少なくとも１０個の接続されたセグメントによって構成された非周期的曲線によって周期が画成されるときであって、隣接して接続された上記セグメントのペアのいずれも、より長い直線状セグメントを画成しないとき、かつそのときに限って、オプションとして、空間内の固定された直線方向に沿って周期的となることが可能である。また、このようなＳＦＣの設計がどのようなものであれ、これは、始点及び終点を除くいかなる点においてもそれ自体と交差できることは決してない（すなわち、曲線の全体は閉曲線又はループとして構成されることが可能であるが、曲線のどの部分も閉ループにはなることはできない。）。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、これらの素子のいくつかをアンテナアレーの新規な構成に組み合わせることよりなり、よってアンテナの全体的な指向性は維持されて、放射素子の数は従来技術に比べて減少される。主要な優位点は、本発明に従ってアレーが設計されるときに、当該技術における現状のアプローチに比べて必要な素子数が少なくなるということにある。図６は、複数の円形パッチを用いた２次元アレーに係る古典的なアプローチを示し、この場合、動作周波数の波長をλとすると、上記動作周波数において、素子間の分離は０．９λ未満である。図７は、マルチレベルで成形されたパッチを用いた２次元アレーに係る新規な方式を示し、この場合、動作周波数において、素子間の分離は０．９λより大きくなる。図８は、空間充填して成形されたパッチを用いた２次元アレーに係るもう１つの新規な方式を示し、この場合、素子の分離はある一方向では０．９λより大きいが、それに垂直な方向では０．９λ未満である。図７及び図８に提示した新規な方式は、図６の古典的な従来技術の方式よりも少ない素子数を有する。より少ない素子を用いたこのアレーの配置は新規なものであり、本発明の中心部分を構成する。これらのようなマイクロストリップアレーは、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された複数の素子のおかげで、使用する素子数をより少なくすることができる。使用する素子数をより少なくすることの優位点は、例えば、給電ネットワークの複雑さが低減され、従って結果的に、他のマイクロ波回路の構成要素を統合化するために利用可能な空間がより広くなるということにある。このことはまたアンテナの容積及び重量を減少させ、例えば衛星アンテナにおいては、このことはコスト面で優位点となりうる。
【０００７】
本発明においてアレーの複数の放射素子として使用されるマルチレベルで成形された複数のパッチ素子及び空間充填して成形された複数のパッチ素子は、高い指向性性能を特徴として備えている。このような動作は、従来技術の［シー．ボルハ，ジー．フォント，エス．ブランチ，ジェイ．ロムー，「高指向性フラクタル境界マイクロストリップパッチアンテナ」，ＩＥＥエレクトロニック・レターズ，ｖｏｌ．２６，ｎｏ９，ｐｐ．７７８−７７９，２０００（C. Borja, G. Font, S. Blanch, J. Romeu, "High directivity fractal boundary microstrip patch antenna", IEE Electronic Letters, vol. 26, no9, pp. 778-779, 2000）］及び［ジェイ．アングエラ，シー．プエンテ，シー．ボルハ，アール．モンテロ，ジェイ．ソレル，「シェルピンスキーフラクタルに基づいた小型かつ高指向性のボウネクタイ型パッチアンテナ」，マイクロウェーブ・アンド・オプティカル・テクノロジー・レターズ，ｖｏｌ．３１，ｎｏ３，ｐｐ．２３９−２４１，２００１年１１月（J. Anguera, C. Puente, C. Borja, R. Montero, J. Soler, "Small and High Directivity Bowtie Patch Antenna Based on the Sierpinski Fractal", Microwave and Optical Technology letters, vol. 31, no3, pp. 239-241, Nov 2001）］において見つけることが可能である。マルチレベルで成形された複数のパッチ素子及び空間充填して成形された複数のパッチ素子は、音響学の分野から継承された用語によりフラクトン（fracton）及びフラクティーノ（fractino）と呼ばれる複数の共振モードをサポートする［ビー．サポバル，ティーエイチ．ゴブロン，エイ．マルゴリナ，「フラクタルドラムの振動」，米国物理学会，ｖｏｌ．６７，ｎｏ２１，ｐｐ．２９７４−２９７７，１９９１年１１月（B. Sapoval, Th. Gobron, A. Margolina, "Vibrations of Fractal Drums", The American Physical Society, vol. 67, no21, pp. 2974-2977, November 1991）］。アンテナの幾何学的形状に依存して、アンテナは複数のフラクトンモード又はフラクティーノモードをサポートする。おおまかに言えば、これらのようなモードは基本モード（最低共振周波数）より高い共振周波数を有する共振モードである。アンテナがフラクトンモード又はフラクティーノモードで動作している場合、指向性は、基本モードで動作している場合のアンテナよりはるかに強く、かつブロードサイド放射パターンも保持される。
【０００８】
本発明の主要なポイントは、アレー環境においてマルチレベルで成形され又は空間充填して成形された複数のパッチ素子を使用し、このようなパッチ素子はフラクトンモード又はフラクティーノモードで動作しているということにある。これらのようなモードは、先に述べたように、基本周波数より高い周波数を有する共振モードであり、これは、基本モードの放射パターンで取得されるものより強い指向性を有するブロードサイド放射パターンを提示することによって特徴付けられる。アレー環境において上記素子が使用される場合、それら素子の指向性がより強いことに起因して、（正方形、円形、三角形形状などの）古典的なユークリッド幾何学に基づいたパッチ素子が使用された場合と同一の指向性を達成するために必要な素子数は、より少なくなる。言い替えれば、与えられた面積において、古典的なパッチを用いるか又はマルチレベルで成形された／空間充填して成形されたパッチ素子を用いて同一の指向性を達成することができるが、後者の場合は素子数を減少させることができる。例えば、実施形態によっては、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形されたパッチ素子を用いることによって、古典的な素子の数を少なくとも３つ減らすことができる。指向性が以前のモードのものよりはるかに強くなっているより高いフラクトンモード又はフラクティーノモードで動作する場合には、素子のさらなる削減を達成することが可能であり、例えば、より高いフラクトンモード又はフラクティーノモードで動作するとき、１０個の削減を達成することができる。このように素子数が少なくなることは、給電ネットワークの複雑さが低下し、複数の移相器、複数の増幅器、複数のフィルタ、複数のマッチングネットワーク、複数のダイプレクサなどのような、マイクロ波回路の他の構成要素を配置するために利用可能な空間が広がるので、アレー環境において優位点を提示する。この特性は、例えば、上述のマイクロ波回路の構成要素（増幅器など）のための新規追加モジュールを付加することを必要としないのでアンテナの容積及び重量を減少させることが可能な衛星アンテナにおいて優位点を提示する。
【０００９】
マルチレベルで成形された素子及び空間充填して成形された素子によってサポートされるこのようなフラクトンモード／フラクティーノモードの高指向性によって、素子間の素子間隔は、従来技術による古典的な１４×１３個の円形パッチが使用されている図６に示す方式の場合に、動作周波数において、典型的な０．９λより大きくなることが可能である。この意味で、図７は、マルチレベルで成形された８×８個の素子のみによって形成され、素子間の分離が水平方向及び垂直方向で０．９λより大きい新規な方式を示す。図８も先行する同一の概念を示すものであるが、この場合は空間充填して成形された１６×８個の素子が使用される。後者の場合、０．９λより大きい素子間隔を示すのは水平方向のみであり、垂直方向の素子間隔は０．９λ未満である。図７及び図８に示した両方式の優位点は、これらの方式が、図６に示したような複数の古典的なパッチを用いた古典的な従来技術のアプローチよりも少ない素子数を用いて、同一の面積において同一の指向性を達成するということにある。図８に示した第２の方式は、図７の方式より多くの素子を使用するがビームステアリング能力を向上させる。
【００１０】
本発明のもう１つの優位点は、実施形態によっては、素子間の距離が増大するので素子間の相互結合を低下させることができる。従って、基本モードで動作する古典的な複数のパッチ素子を用いた古典的なアプローチに比べて、放射パターンの歪み又はビームステアリング上の問題点を低下させることができる。
【００１１】
最後に、もう１つの重要な優位点として、Ｔ接合部及びベンド（曲げ部）の個数が減少されるということがある。例えば、図９は、従来技術で説明される典型的な配置である１６素子リニアアレーのための共通給電ネットワークを示す。これに対して図１０は、マルチレベルで成形された８素子のリニアアレーのための、もう１つの共通給電ネットワークを示す。これらのアレーはどちらも同一の指向性を達成するが、図１０に使用される給電ネットワークの方が、少ないＴ接合部及びベンドの個数を提示している。この減少は一般にアンテナ効率及び偏波純度の向上を表し、これはまた、提案した本発明によって達成される新規な優位点である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、マイクロストリップパッチ（１）の特定の実施例を示し、シェルピンスキーのフラクタル幾何学に基づいて着想を得たマルチレベルの幾何学的形状を示す図である。アンテナは薄い基板（２）の上面部の上にエッチングにより形成され、接地面（３）は底面部に存在する。この特定の場合では、アンテナは同軸で給電（４）されるが、この給電は従来技術で説明される公知の給電機構である。
【００１３】
図２は、図１と同一の特定の幾何学的形状を示す図である。この場合、アンテナは、空中に懸架された薄い基板（６）上にエッチングにより形成される。アンテナは、給電部とパッチとの間の間隙を用いた静電結合（５）によって同軸で給電される（４）。マルチレベルで成形されたパッチに適用される間隙の機構は革新的であり、本発明の本質的な部分を構成する。
【００１４】
図３は、１つの励振パッチ（１）と１つの非励振パッチ（８）とで形成される積層構造を示す図である。両方の構造物は、シェルピンスキー幾何学に基づいて着想を得たマルチレベルパッチ素子である。励振パッチは薄い基板（２）上にエッチングにより形成され、同軸で給電される（４）。マルチレベルで成形された複数の素子を用いた図３の積層構造は革新的であり、本発明の本質的な部分を構成する。
【００１５】
図４は、フラクタルなコッホ曲線に基づいた空間充填パッチ上の配置（９）を示す図である。このケースでは、パッチは２つの同軸プローブ（１０）によって給電される。２つの給電プローブは、直交偏波又は円偏波のアンテナを形成するために使用される。直交偏波及び円偏波のマイクロストリップアンテナを生成する機構は従来技術から公知である。
【００１６】
図５は、ボウネクタイ形状のコッホ曲線（１９）に基づいた空間充填型の幾何学的形状のもう１つの例を示す図である。このような幾何学的形状は、その輪郭によって複数のフラクションモードをサポートする。マイクロストリップアレーにこのパッチを利用することは新規なものであり、本発明の本質的な部分を構成する。
【００１７】
図６は、従来技術で説明される典型的な方式である複数の円形パッチを用いた古典的な正方形グリッド構成（１１）を表す図である。
【００１８】
図７は、マルチレベルで成形された複数のパッチを用いて８×８個の素子（１２）で形成された新規な正方形グリッド構成を表す図である。
【００１９】
図８は、空間充填して成形された複数のパッチ素子を用いて１６×８個の素子（２０）で形成された新規な正方形グリッド構成を示す図である。
【００２０】
図９は、従来技術から公知の典型的な配置である、複数の円形パッチを用いたリニア１６素子アレーのための共通給電ネットワークの概略図（１３）である。
【００２１】
図１０は、新規構成であるマルチレベルで成形された８個のパッチ素子にてなるリニアアレーのための共通給電ネットワークの概略図（１４）である。
【００２２】
図１１は、Ｈ字形アレー（１５）の給電アーキテクチャの一例を示す図である。給電ネットワークは、公知のマイクロストリップと、ストリップラインと、例えばフォトニックバンドギャップ（ＰＢＧ）構造等の他の技術とを用いて物理的に構築されることが可能である。このようなネットワークは、図７に示したもの（１２）のような８×８個のパッチ素子にてなる２次元アレーに給電する。
【００２３】
図１２は、複数のマルチレベルパッチ素子を用いた新規な円形グリッド構成（１６）を示す図である。
【００２４】
図１３は、複数のマルチレベルパッチを用いた新規な三角形（１７）及び円形（１８）２次元グリッド構成を示す図である。
【００２５】
図１は基本的な放射マルチレベル素子（１）の一例を示し、これは、同一の周波数で動作する古典的なユークリッド幾何学に基づいたパッチ（正方形、円形形状など）の指向性より強い指向性を有するブロードサイド放射パターンを達成する。パッチは、例えば誘電体基板（２）上にプリントされることが可能であり、又は例えば、レーザプロセスを用いるように適合されることも可能である。誘電体基板上にマルチレベル素子又は空間充填素子をパターン形成するためには、既知のプリント回路製造技術のうちの任意のものを適用することができる。上記誘電体基板は、例えば、ガラスファイバ板、テフロンをベースとする基板（カクラッド（Cuclad：登録商標）等）、又は他の標準的な高周波基板及びマイクロ波基板（例えばロジャーズ４００３（Rogers4003：登録商標）又はカプトン（Kapton：登録商標）等）であることが可能である。図１に示したアンテナの動作は、［ジェイ．アングエラ，シー．プエンテ，シー．ボルハ，アール．モンテロ，ジェイ．ソレル，「シェルピンスキーフラクタルに基づいた小型かつ高指向性のボウネクタイ型パッチアンテナ」，マイクロウェーブ・アンド・オプティカル・テクノロジー・レターズ，ｖｏｌ．３１，ｎｏ３，ｐｐ．２３９−２４１，２００１年１１月］においてすでに公開されている。
【００２６】
給電方式は、従来技術によるパッチアンテナに使用される公知の方式のうちの任意のものを採用することができる。例えば、接地面に接続された外部導体（７）と、所望の入力抵抗点で励振パッチに接続された内部導体（４）とを有する同軸ケーブル（４，７）が使用可能である（当然ながら、典型的な変更としては、同軸接続点（図２）周辺のパッチ上における容量性の間隙（５）や、又はパッチに平行に所定距離だけ離隔して配置された同軸ケーブルの内部導体に接続された容量性のプレートなどが含まれる。）。それに加えて、例えば、励振パッチアンテナと同一の接地面を共用するマイクロストリップ伝送線路であって、励振パッチに容量的に結合されかつ上記励振パッチより下方に所定距離だけ離隔して配置されたストリップを備えたマイクロストリップ伝送線路、又は別の実施形態では接地面より下方に配置されかつスロットを介して励振パッチに接続されたストリップを備えたマイクロストリップ伝送線路が使用可能であり、さらには、励振パッチと同一平面内に存在するストリップを備えたマイクロストリップ伝送線路も使用可能である。これらのメカニズムはすべて従来技術から公知であり、本発明の本質的な部分を構成するものではない。
【００２７】
また、励振パッチ（１）上に１つの非励振パッチ（８）が配置される積層構造を用いた、新規な構成に基づくもう１つの好適な実施形態（図３）を使用することも可能である。図３では、マルチレベルで成形された素子を用いた例示的な積層構造が、励振パッチ（１）及び非励振パッチ（８）に使用されている。しかしながら、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された他の幾何学的形状を使用することも可能である。図３に示した構造は独創的であり、本発明の本質的な部分を構成する。
【００２８】
二重偏波型又は円偏波型マイクロストリップアレーの場合、空間充填して成形されたパッチを用いた新規なパッチの幾何学的形状を使用可能である。図４は、二重偏波型又は円偏波型動作を達成するように適切に配置された２つの給電プローブ（１０）を示す。
【００２９】
図５は、フラクタルなコッホ曲線となるように着想を得て空間充填して成形された新規な幾何学的形状を示す。このような幾何学的形状は、例えば幅のスペースが所定の限界未満に維持されなければならないリニアアレーのようないくつかのアレーアプリケーションにとって有益である、厚さ方向に小さな輪郭を提示する。
【００３０】
図６は、１４×１３個の円形パッチで形成される、従来技術から公知の２次元アレーを示し、図７は、マルチレベルで成形された８×８個のパッチのみで形成される新規な方式の２次元アレーを用いた好適な実施形態を示す。両方の場合で、複数のパッチは公知のマイクロ波基板のうちの任意のものの上へエッチングにより形成されることが可能である。図７に表した方式は新規なものであり、本発明の主要部分の一部を表す。
【００３１】
複数のパッチ素子に給電するためには、マイクロストリップアレーのための従来技術による公知の給電アーキテクチャのうちの任意のものを使用可能である（共通式、直列式、Ｈ字形）。さらに、給電ネットワークは、例えばパッチがエッチングにより形成される層と同一の層にエッチングにより形成されることが可能であり、又は、例えば給電ネットワークからの干渉を避けるために別の層の上にエッチングにより形成されることが可能である。
【００３２】
図８にもう１つの好適な実施形態を示し、ここでは、空間充填して成形された８×１６個の素子で形成される２次元アレーを示している。この新規な方式は、ビームステアリング能力を向上させることに適している。素子間の相互結合を減少させるためには、例えばフォトニックバンドギャップ（photonic band gap：ＰＢＧ）基板を使用可能である。ＰＢＧ、磁気基板及び他の特定の基板等の特殊な誘電体材料を利用することは当業者には公知であり、本発明の本質的な部分を構成するものではない。
【００３３】
図９は、複数の円形パッチで形成された、従来技術による１６素子リニアアレーのための共通給電ネットワークを示し、図１０は、本発明に係る複数のマルチレベル素子で形成される８素子リニアアレーのための共通給電ネットワークを用いたもう１つの好適な実施形態を示す。両者の指向性及びパターンは同様であるが、新たに開示したアレーが必要とする構造のほうが簡単であるということが観察される。図１１は、図７の８×８アレーに給電するためのＨ字形の給電ネットワークを示す。複数の素子に給電するためのこれらの機構はすべて従来技術から公知であり、本発明の本質的な部分を構成するものではない。
【００３４】
図１２にもう１つの好適な実施形態を示し、ここでは、マルチレベルで成形された複数の素子又は空間充填して成形された複数の素子で形成されるか、又は両者の組み合わせによって形成されることが可能な、円形形状のリニアアレーを示している。図１３は２つの異なるアレー配置で形成されたもう１つの好適な実施形態を示し、（１７）は三角形形状の配置を示し、（１８）は正方形形状の配置を示している。上記配置は、例えば、マルチレベルで成形され又は空間充填して成形された素子によって形成されることが可能であり、又は両方の幾何学的形状の組み合わせによって形成されることも可能である。
【００３５】
特定の放射パターン（ヌルフィリング（null filling）、ビームステアリングなど）を合成するための公知の振幅テーパ化（テイラー（Taylor）、チェビシェフ（Chebychev）など）及び位相技術（遺伝的アルゴリズム、シミュレーティッドアニーリング（simulated annealing））並びに非等距離間隔配置は、従来技術から公知の技術であるので、本発明の範囲内で使用され、また組み合わされることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】マイクロストリップパッチ（１）の特定の実施例を示し、シェルピンスキーのフラクタル幾何学に基づいて着想を得たマルチレベルの幾何学的形状を示す図である。
【図２】図１と同一の特定の幾何学的形状を示す図である。
【図３】１つの励振パッチ（１）と１つの非励振パッチ（８）とで形成される積層構造を示す図である。
【図４】フラクタルなコッホ曲線に基づいた空間充填パッチ上の配置（９）を示す図である。
【図５】ボウネクタイ形状のコッホ曲線（１９）に基づいた空間充填型の幾何学的形状のもう１つの例を示す図である。
【図６】従来技術で説明される典型的な方式である複数の円形パッチを用いた古典的な正方形グリッド構成（１１）を表す図である。
【図７】マルチレベルで成形された複数のパッチを用いて８×８個の素子（１２）で形成された新規な正方形グリッド構成を表す図である。
【図８】空間充填して成形された複数のパッチ素子を用いて１６×８個の素子（２０）で形成された新規な正方形グリッド構成を示す図である。
【図９】従来技術から公知の典型的な配置である、複数の円形パッチを用いたリニア１６素子アレーのための共通給電ネットワークの概略図（１３）である。
【図１０】新規構成であるマルチレベルで成形された８個のパッチ素子にてなるリニアアレーのための共通給電ネットワークの概略図（１４）である。
【図１１】Ｈ字形アレー（１５）の給電アーキテクチャの一例を示す図である。
【図１２】複数のマルチレベルパッチ素子を用いた新規な円形グリッド構成（１６）を示す図である。
【図１３】複数のマルチレベルパッチを用いた新規な三角形（１７）及び円形（１８）２次元グリッド構成を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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2005533446.tif 000017
2005533446.tif 000018