(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モード抑制を有するアンテナフィード（６００，７００）であって、
前記アンテナフィードは、
方形導波管（６０２，７０４）の出力ポート（６０８）に接続するための窓（１０６）、及び、同軸導波管を形成する内部導管と外部導管（１０２，１０４）、を有するトランジション部（１００，３００，５００，７０２）であって、前記同軸導波管は、前記方形導波管から前記同軸導波管内の水平ＴＥ１１モード信号へエネルギを結合する、トランジション部と、
前記トランジション部に結合された偏波器部（７０６）であって、前記トランジション部の前記水平ＴＥ１１モードから円偏波を生成する、偏波器部と、
前記偏波器部に結合されたラジエータ部（７０８）であって、前記アンテナフィードのための出力信号を提供する、ラジエータ部と、を備え、
前記トランジション部は、前記同軸導波管の前記内部導管と前記外部導管との電気的短絡であって、前記トランジション部の前記窓に隣接して配置された電気的短絡と、
前記内部導管と前記外部導管との間に配置され前記同軸導波管の軸に沿って前記電気的短絡に隣接する誘電ブロック（５０２，５０４）であって、前記誘電ブロックの表面は、薄膜シート抵抗（５０６）で被覆される、誘電ブロックと、
を備える、アンテナフィード。
【請求項２】
請求項１のアンテナフィードにおいて、
前記電気的短絡は、
前記内部導管に取り付けられるか、又は、前記内部導管の一部である、１又は複数の導電ブロック（１１０，１１０Ａ，１１２，１１２Ａ）と、
前記内部導管を前記外部導管に短絡させるために前記１又は複数の導電ブロックを前記外部導管に結合させる、レーザ溶接、半田付け、導電エラストマガスケット、及び、ファズボタンのうちの１つと、
を備える、アンテナフィード。
【請求項３】
アンテナフィード（６００，７００）を製造する方法であって、
前記方法は、
トランジション部（１００，３００，５００，７０２）を形成する工程であって、前記トランジション部は、方形導波管（６０２，７０４）の出力ポート（６０８）に接続するための窓（１０６）、及び、座標系のＺ軸に沿って同軸導波管を形成する内部導管と外部導管（１０２，１０４）、を有し、前記同軸導波管は、前記方形導波管から前記同軸導波管内の水平モード信号へエネルギを結合する、工程と、
前記トランジション部の前記窓に隣接した場所で前記同軸導波管の前記内部導管と前記外部導管とを電気的に短絡させる工程と、
前記同軸導波管の前記Ｚ軸に沿って前記電気的な短絡の場所に隣接し前記内部導管と前記外部導管との間に誘電ブロック（５０２，５０４）を配置する工程と、
偏波器部（７０６）を前記トランジション部に結合する工程であって、前記偏波器部は、前記トランジション部の前記水平モードから円偏波を生成する、工程と、
ラジエータ部（７０８）を前記偏波器部に結合する工程であって、前記ラジエータ部は、前記アンテナフィードのための出力信号を提供する、工程と、
を備える、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
米国政府のライセンス権
[0000.5]米国政府は、米国政府によりＮｏｒｔｈｒｏｐ  Ｇｒｕｍｍａｎに授与された契約番号Ｈ９４００３−０４−Ｄ−０００５のもとで本発明の権利を有し得る。
【０００２】
[0001]無線通信システムにおいては、情報伝達のために１又は複数のアンテナから電磁放射が送信される。電磁放射の１つの特性は、その偏波である。偏波は、電磁放射の振動の方向を示す特性である。
【０００３】
[0002]電磁放射は、相互に直交し、波の伝搬方向に直交する、電気フィールド及び磁気フィールドを備える。電気フィールドは、座標系のＸ及びＹ要素を有しＺ方向に伝搬するベクトルによって定義され得る。電磁放射の偏波は、振動の周期にわたる空間の位置における電気フィールドの方向を特定することによって定義される。電気フィールドのＸ及びＹ要素が同じ振幅の正弦波振動を有しており、互いに９０度位相がずれていたら、電気フィールドベクトルはＸ−Ｙ平面において円を描くので偏波は円形になる。もしＸ及びＹ要素の振幅が同じでなかったら、又は、位相差が９０度でなかったら、偏波は楕円形として定義される。一般的に、全ての偏波は楕円形と考えられる。円形及びリニアな偏波は、楕円形の偏波の特別な場合である。
【０００４】
[0003]あるシステムでは、電磁放射は、円偏波とともに送信されることを意図している。しかしながら、完全な円偏波は通常のシステムでは小さな偏波エラーによって得られない。円偏波の質のある計測は、軸比として参照される。
【０００５】
[0004]軸比は、以下の数式（１）〜（４）で示される放射電気フィールドの右円偏波及び左円偏波から計算される。右円偏波及び左円偏波は、電気フィールドのＸ及びＹ要素から計算される。
【数１】
0006392563.tif 000002
【数２】
0006392563.tif 000003
【数３】
0006392563.tif 000004
【数４】
0006392563.tif 000005
なお、
【数５】
0006392563.tif 000006
である。
【０００６】
[0005]０ｄＢより大きい軸比を有する２つの通信アンテナを有するチャンネルは、偏波ロスをもたらす。IRE, Volume: 39, Issue: 5: 1951, pp.: 544 - 549に収録されているKales, M.L., “Techniques for Handling Elliptically Polarized Waves with Special Reference to Antennas: Part III-Elliptically Polarized Waves and Antennas”は、リンクバジェットに適用される偏波ロスファクタ（ＰＬＦ）の計算方法を詳細に示している。一例では、４ｄＢの軸比の２つのアンテナは、０．９ｄＢの最大ＰＬＦを有し得る。チャンネルが１ｄＢＡＲの第１アンテナ、及び、３ｄＢＡＲの第２アンテナを備える場合、最大ＰＬＦは０．２ｄＢになる。各アンテナの軸比を最小化することによってＰＬＦを最小化することが望まれる。したがって、本技術分野では、円偏波を用いたシステムにおいて軸比を減少することによる改善が求められている。
【発明の概要】
【０００７】
[0006]１つの実施形態では、抑制モードを有するアンテナフィードは、方形導波管の出力ポートに接続するための窓、及び、前記方形導波管から前記同軸導波管内の水平ＴＥ１１モードへエネルギを結合する同軸導波管を形成する内部導管と外部導管、を有するトランジション部を備える。偏波器部は、前記トランジション部に結合され、前記トランジション部の前記水平モードから円偏波を生成する。ラジエータ部は、前記偏波器部に結合され、前記アンテナフィードのための出力信号を提供する。前記トランジション部は、前記内部導管と前記外部導管との電気的短絡を備える。電気的短絡は、前記トランジション部の前記窓に隣接して配置される。誘導ブロックは、前記内部導管と前記外部導管との間に配置され前記同軸導波管の軸に沿って前記電気的短絡に隣接する。前記誘電ブロックの表面は、薄膜シート抵抗で被覆される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
[0007]図面は単に例示的な実施形態を説明するものであり、発明の範囲を限定するものではないことを理解すべきであり、例示の実施形態は以下の図面を使用することによって追加の説明とともに詳細に説明される。
【図１Ａ】[0008]図１Ａは、抑制モードを有する同軸アンテナの１実施形態の分解斜視図である。
【図１Ｂ】[0009]図１Ｂは、水平ベクトル及び垂直ベクトルを示す図１の実施形態の斜視図である。
【図１Ｃ】[0010]図１Ｃは、図１Ａの実施形態の外部導管の斜視図である。
【図２】[0011]図２は、図１Ａ，１Ｂ，１Ｃの実施形態における不要モードの抑制を示すグラフである。
【図３】[0012]図３は、抑制モードを有する同軸のアンテナフィードの他の実施形態の分解斜視図である。
【図４】[0013]図４は、図３の実施形態における不要モードの抑制を示すグラフである。
【図５】[0014]図５は、抑制モードを有する同軸のアンテナフィードの他の実施形態の分解斜視図である。
【図６Ａ】[0015]図６Ａは、抑制モードを有するアンテナフィードの他の実施形態の斜視図である。
【図６Ｂ】[0015]図６Ｂは、抑制モードを有するアンテナフィードの他の実施形態の斜視図である。
【図６Ｃ】[0016]図６Ｃは、アンテナフィードのポートの内部を覗き込む、図６Ａ，６Ｂの実施形態の前面図である。
【図６Ｄ】[0017]図６Ｄは、図６Ａ，６Ｂの実施形態の分解斜視図である。
【図６Ｅ】[0018]図６Ｅは、図６Ａ，６Ｂの実施形態の断面斜視図である。
【図７】[0019]図７は、本発明の１実施形態による、抑制モードを有するアンテナフィードの側面図である。
【図８】[0020]図８は、本発明の１実施形態による、抑制モードを有する複数のアンテナフィードを備えた通信システムの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
[0021]以下の詳細な説明では、参照符号が図面に付され、図面には実施形態が詳細に図示される。しかしながら、他の実施形態において、論理的、機械的、電気的な変更を加えることができることを理解すべきである。さらに、図面及び明細書に示された方法では、各ステップの順序を制限するものではなく、独立にステップが実行される。以下の詳細な説明は、発明の範囲を制限するものと解するべきではない。
【００１０】
[0022]本発明の実施形態は、改善された軸比の円偏波で信号を送信するアンテナフィードを提供する。既存システムにおける軸比はアンテナフィードを伝搬する電磁波の不要モードの存在によって増加することが発見された。これらの不要モードは、様々な周波数要素のミスマッチ及びアンテナフィードの動作温度に起因して誘発される。本発明の技術によってもたらされたアンテナフィードは、これらの不要モードを抑制するようになっており、軸比を減少（改善）し、アンテナフィードの性能を改善するようになっている。
【００１１】
[0023]特に、本発明の実施形態は、偏波器部に結合された同軸のトランジション部と、
ラジエータ部（以下の図７で詳細に説明される）と、を有するアンテナフィードを備える。トランジション部は、内部導管及び外部導管を備える。トランジション部は、不要モードを減少する構成を備えることによって既存システムより改善される。特に、ある実施形態では、トランジション部の内部導管及び外部導管は、同軸部を伝搬する方形導波管とのインターフェースの近くで（導体を用いて直接接続するか、又は、容量結合することによって）互いに短絡される。短絡は、ラジエータ部から反射があるときに生じる不要モードを抑制する効果がある。これは、”モード抑制”として参照され、アンテナフィードの軸比を改善する。
【００１２】
[0024]モード抑制を有さないトランジション部は、出願番号１３／９７５６８３の米国特許出願（代理人番号Ｈ００３８８０９）に示されている。この開示は参照によって組み込まれる。モード抑制を有する又は有さないトランジション部は、水平ＴＥ１１モードを放射し、垂直ＴＥ１１モード又はＴＥＭモードを放射しない、同軸アンテナフィードを備える。図１Ｂは、電磁放射の垂直（Ｖ）モード及び水平（Ｈ）モードのための参照フレームを確立する。水平モード及び垂直モードを参照するこの明細書の残りの部分は、同軸導波管のＴＥ１１モードを備えるものと理解される。水平モードは偏波器を通過し、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）によって変換される。ラジエータ部がマッチングされていない場合には、この波の部分は左旋円偏波（ＬＨＣＰ）として反射される。偏波器は、トランジション部においてＬＨＣＰ波を垂直偏波へ変換する。トランジション部に衝突する垂直波は、偏波器を通って完全に反射されるＴＥＭ波として反射される。反射ＴＥＭ波は、偏波器を通って戻り、トランジション部に衝突する。トランジション部において、ＴＥＭ波は、偏波器を通ってＬＨＣＰとして放射される垂直偏波に変換される。これらのマルチモード変換及び対応するＬＨＣＰの放射は、ＲＨＣＰ信号の軸比を悪化させる。ラジエータが全ての周波数及び動作温度にマッチしていたら、問題は生じない。しかしながら、ラジエータは、狭帯域であり温度によってそのインピーダンスは変化するので、これらの不要モードが従来のアンテナフィードでは存在する。上記はＲＨＣＰが所望の偏波である場合の１つの例である。もしＬＨＣＰが所望の場合には、偏波器は、それにしたがって設計され、ＲＨＣＰ及びＬＨＣＰという用語が上記の段落内で交換される。
【００１３】
[0025]さらに、ある実施形態では、アンテナフィードはさらに、トランジション部の不要垂直モードにおける反射パワーを吸収するために、内部導管と外部導管との間に配置された誘電ブロック上の抵抗性シードを備える。これは、アンテナフィードにおける不要モードの存在を減少することに寄与し、軸比及びアンテナフィードの性能を改善する。
【００１４】
[0026]図１Ａは、本発明の一実施形態におけるアンテナフィードの全体的に符号１００で示されたトランジション部の分解斜視図である。トランジション部１００は、同軸の導波管であり、内部導管１０２及び外部導管１０４を備える。図１において、外部導管１０４は、外部導管１０４及び内部導管１０２が同軸の導波管を形成するように、内部導管１０２の周りへ摺動する。外部道管１０４は、同軸の導波管の第１ポートとなる窓開口１０６を備える。同軸の導波管の第２ポートは符号１０８で示される。窓１０６において受信された電磁エネルギは、同軸の導波管内で水平偏波（ＴＥ１１モード）を第２ポート１０８へ放射する。ポート１０８のインターフェース及びアンテナフィードの上述の他の部分における反射によって、トランジション部１００における他のモードの電磁伝搬も生じる。トランジション部１００は、これらの他のモードを抑制してアンテナフィードの全体的な性能を向上させる他の構成とともに設計されるのが有利である。いくつかの実施形態では、この全体的な向上は、アンテナフィードの出力から放射された電磁場の改善された軸比を含む。
【００１５】
[0027]トランジション部１００は、内部導管１０２と外部導管１０４との間に窓１０６に隣接して配置されたショート（短絡部）を備える。図１の実施形態では、内部導管１０２は、内部導管１０２を外部導管１０４にショート（短絡）させるのに用いられる一対の導電ブロック１１０，１１２を備える。導電ブロック１１０は、ｚ軸の上に配置され、内部導管１０２の表面に取り付けられる、又は、内部導管１０２の表面の一部となる。同様に、導電ブロック１１２は、ｚ軸の下に配置され、内部導管１０２の表面に取り付けられる、又は、内部導管１０２の表面の一部となる。ある実施形態では、導電ブロック１１２は、導電ブロック１１０の反対側の、内部導管１０２の円周のほぼ半周周ったところに配置される。外部導管１０４は、開口１１６も備える。外部導管１０４が内部導管１０２の周りの位置まで移動したら、開口１１６は、導電ブロック１１０と並ぶ。外部導管１０４と内部導管１０２との電気的短絡は、例えば、開口１１６を介したレーザ溶接によって導電ブロック１１０を物理的に外部導管１０４へ接続することによって、形成される。同様に、レーザ溶接は、外部導管１０４を導電ブロック１１２に接続するために、外部導管１０４の底面の開口１１４（図１Ｃ）を介して形成される。代替的には、外部導管１０４と導電ブロック１１０，１１２との間の接続は、他の実施形態では、はんだ付け、Laird Technologies又はParker Hannifin Chomerics Corpから入手可能な導電エラストマガスケット、又はCustom Interconnects, LLCから入手可能なファズボタンによって形成される。
【００１６】
[0028]図２は、図１Ａの内部導管１０２と外部導管１０４との間の短絡を導入したことによるトランジション部１００の改善を示す図である。まずカーブ２０２は、窓１０６に隣接する内部導管１０２と外部導管１０４との間の短絡の追加が電磁波の伝搬の垂直とＴＥＭモードの間の結合を−３０ｄＢより小さく減少させたことを示している。トランジション部１００がアンテナフィードとして使用されるとき、図２に示すように、この垂直とＴＥＭモードとの間の結合における低減は、アンテナフィードの出力の軸比の改善に有利な効果を有する。しかしながら、カーブ２０４は、ポート１０８における垂直偏波モードの反射減衰量が約−５ｄＢのみの減衰であることを示している。このレベルの反射減衰量は、アンテナフィードの軸比を低下させ得る。
【００１７】
[0029]図３は、電磁波の伝搬の不要なモードの低減を強化することによって軸比を改善させた、アンテナフィードのための他の実施形態のトランジション部を示す図である。この実施形態では、誘電ブロック５０２が外部導管１０４と内部導管１０２との間に追加される。ある実施形態では、誘電ブロック５０２は、CoorsTek, Inc又はTrans-Tech, Incから入手可能なアルミナで形成される。誘電ブロック５０２は、導電ブロック１１０によって形成される短絡（電気的短絡）とはかけ離れている、ブロック５０２の表面に形成された抵抗性シート５０６を備える。抵抗性シート５０６は、薄い（オングストロームで測定される）金属層を誘電ブロック５０２上に蒸着又はスパッタリングすることによって形成される。ある実施形態では、所望の単位面積あたりの抵抗のシートを得るために、５０−５０ニクロムと呼ばれる５０％のニッケルと５０％のクロムとを特定の薄さで使用する。符号５１０で示すように、誘電ブロック５０２の抵抗性シート５０６は、第１導電ブロック１１０の前に約０．１５導波長で配置される。
【００１８】
[0030]図３の実施形態は、さらに、内部導管１０２の反対側の、内部導管１０２の円周のほぼ半周周ったところに配置された第２誘電ブロック５０４を備える。第２誘電ブロック５０４は、導電ブロック１１２の前に約０．１５導波長で配置され、抵抗性シート５０８を備える。全体的に、距離５１０は、１／８導波長より大きく、１／４導波長より小さい。正確な距離５１０は、構造の他の幾何学距離に依存して変化し、ANASYS, Inc.、CST Microwave Studio、又はCTS Computer Simulation Technology AB.から入手可能なＡＮＳＹＳ  ＨＦＳＳなどの全波長電磁解析ソフトウェアを利用した数値最適化を通じて得られる。
【００１９】
[0031]図４は、アンテナフィードのトランジション部に誘電ブロックを追加したことによる効果を示すグラフである。カーブ４０２，４０４，４０６は、それぞれ、−１０％の公称抵抗値、公証抵抗値、＋１０％の公証抵抗値における図３のトランジション部の同軸ポートの垂直偏波モードにおける反射減衰量を示している。垂直偏波の減衰量は、この場合、垂直ＴＥ１１モードにおけるトランジションから偏波器及びラジエータ部へ反射して戻った電力の相対量の測定である。図４に示すように、各抵抗レベルにおける垂直偏波反射減衰量は、図２の−５ｄＢから改善されて、少なくとも−２２．５ｄＢ以下である。したがって、誘電ブロック及び抵抗シートの追加は、トランジション部における電磁エネルギの他の不要モードを抑制する。この垂直ＴＥ１１モードは、抵抗性シートによって吸収され、円偏波の所望のモードの干渉を生じさせるために、偏波器及びラジエータに伝搬しない。
【００２０】
[0032]図５は、モード抑制のアンテナフィードのための符号５００で示されたトランジション部の他の実施形態の分解斜視図である。この実施形態では、内部導管１０２は、導電ブロック１１０Ａ，１１２Ａによって外部導管１０４に容量結合されている。図１Ａ及び図３の実施形態のように、導電ブロック１１０Ａ，１１２Ａは、内部導管１０２に取り付けられるか、又は、内部導管１０２の一部となっている。しかしながら、この実施形態では、導電ブロック１１０Ａ，１１２Ａは、導電ブロック１１０Ａ，１１２Ａが外部導管１０４の内面に近づくが接触しないような高さに形成され、容量結合によって内部導管１０２と外部導管１０４とが所望の短絡を提供するようになっている。内部導管１０２と外部導管１０４の容量結合は、電磁波伝搬の不要なモードを抑制するために有利である。
【００２１】
[0033]図６Ａから図６Ｅは、本発明の教示にしたがったアンテナフィード６００の他の実施形態の様々な側面を示している。アンテナフィード６００は、モード抑制を有するトランジション部を備える。ある実施形態では、アンテナフィード６００は、図５のトランジション部５００とともに、図６Ｄ，図６Ｅに示した内部導管１０２と外部導管１０４との間の容量短絡を使用する。しかしながら、アンテナフィード６００は、他の実施形態では、図１Ａ−図１Ｃ及び図３に示されたトランジション部を使用することが理解される。
【００２２】
[0034]トランジション部５００に加えて、アンテナフィード６００は、方形導波管６０２を備える。図６Ｄに示すように、導波管６０２は、スリーブ６０４に結合されている。トランジション部５００は、スリーブ６０４の開口６０５に挿入される。機械設計の分野の当業者には、スリーブを使用せずにトランジション部を方形導波管に取り付ける他の方法が既知である。例えば、大きな金属厚みを有する同軸フィード及び追加の金属支持構造を有する方形導波ハウジングは、ねじ止めのための空間を形成する。図６Ａ−図６Ｅの実施形態は、小さな波形率の複数アンテナフィードを要求する用途のようにコンパクトな複数周波数フィードが求められる場合に特に有用である。
【００２３】
[0035]図６Ｅは、アンテナフィード６００を通る単一パスを示すアンテナフィード６００の側面断面図である。アンテナフィード６００は、信号源からアンテナフィード６００のための入力信号を受信するために結合された導波管の第１ポート６０６を備える。方形導波管６０２における電磁波は、方形導波管６０２の開口６０８を通ってトランジション部５００の開口１０６へ送られる。トランジション部５００は、同軸ポート５２４へ伝搬する水平ＴＥ１１モードを放射する。トランジション部５００は、電磁波の伝搬の不要なモードを抑制するために、内部導管１０２と外部導管１０４との間の短絡を提供する導電ブロック１１０Ａ，１１２Ａを備える。この実施形態では、短絡は容量結合によって得られる。他の実施形態では、導電ブロックは、図１Ａに関して説明したように、外部導管１０２に接触することになる。トランジション部５００は、不要なモードを抑制するために、上記で説明した誘電ブロック５０２，５０４（及び抵抗性シート）も備える。
【００２４】
[0036]図７は、電磁波の伝搬の不要なモードを抑制するトランジション部７０２を備えたアンテナフィード７００の側面図である。アンテナフィード７００は、方形導波管７０４の入力ポート７０１を備える。入力ポート７０１は、いくつかの入力信号源に結合される。方形導波管７０４は、トランジション部７０２に結合される。トランジション部７０２は、例えば、図１−３，５の１つ又は複数に関して上記で説明されたように構成される。トランジション部７０２は、上述のように電磁波の伝搬の不要なモードを抑制するように動作する。トランジション部７０２は、偏波器部７０６に結合される。偏波器部７０６は、トランジション部７０２の出力に円偏波を実行する。偏波器部７０６は、ラジエータ部７０８に結合される。ラジエータ部７０８は、アンテナフィード７００のための出力として動作する出力ポート７１０を備える。モード抑制とともにトランジション部７０２を備えることによって、ラジエータ部７０８からの出力は、改善された軸比の円偏波を備える。
【００２５】
[0037]図８は、複数の近接離間されたアンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７を備えた通信システム８００の上面図である。各アンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７は、システム８００によって送信された信号の軸比を改善するために、モード抑制を使用する。近接離間されたアンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７は、スイッチドビームアレイとして機能するか、又は、１又は複数の信号源から通信システム８００のアンテナへ通信信号を送るためのフィードシステム７５として機能する。スイッチドビームアレイ７５として動作する際には、アンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７の１つのみが１度に励磁される。
【００２６】
[0038]近接離間されたアンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７は、図７に関して上述した方形導波管７０４として機能する、方形導波管１０１−５，１０１−６，１０１−７を備える。アンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７はまた、それぞれ、図１Ａ−１Ｃ，３，５の１つ又は複数に関して上述したように構成され機能するトランジション部２０−５，２０−６，２０−７を備える。アンテナフィード５０−５，５０−６，５０−７はまた、それぞれ、偏波器部２５−５，２５−６，２５−７と、ラジエータ部２８−５，２８−６，２８−７と、を備える。
【００２７】
[0039]結合レンズ１９０は、ラジエータ部２８−５，２８−６，２８−７の出力端に配置される。アンテナフィードは、直線（１９０−１，１９０−２，１９０−３）が各フィードからレンズ１９０の中心に描かれるように、レンズの周囲に配置される。スイッチドビームアンテナ７５のビームが指し示す方向は、選択される異なるラジエータ部２８−５，２８−６，２８−７として変化する。選択されたフィードの近フィードエネルギは、レンズ全体を照射する。しかしながら、アンテナから遠く離れた観察者にとって、ビームは、フィードからレンズの中央を通って遠フィールドへ至る視線パスを追跡するように見える。
【００２８】
[0040]例１は、モード抑制を有するアンテナフィードを備える。アンテナフィードは、方形導波管の出力ポートに接続するための窓、及び、同軸導波管を形成する内部導管と外部導管、を有するトランジション部であって、前記同軸導波管は、前記方形導波管から前記同軸導波管内の水平ＴＥ１１モード信号へエネルギを結合する、トランジション部と、前記トランジション部に結合された偏波器部であって、前記トランジション部の前記水平モードから円偏波を生成する、偏波器部と、前記偏波器部に結合されたラジエータ部であって、前記アンテナフィードのための出力信号を提供する、ラジエータ部と、を備え、前記トランジション部は、前記同軸導波管の前記内部導管と前記外部導管との電気的短絡（電気的短絡部）であって、前記トランジション部の前記窓に隣接して配置された電気的短絡と、前記内部導管と前記外部導管との間に配置され前記同軸導波管の軸に沿って前記電気的短絡に隣接する誘電ブロックであって、前記誘電ブロックの表面は、薄膜シート抵抗で被覆される、誘電ブロックと、を備える。
【００２９】
[0041]例２のアンテナフィードは、例１のアンテナフィードを備え、前記電気的短絡は、前記内部導管に取り付けられるか、又は、前記内部導管の一部である、１又は複数の導電ブロックと、前記内部導管を前記外部導管に短絡させるために前記１又は複数の導電ブロックを前記外部導管に結合させる、レーザ溶接、半田付け、導電エラストマガスケット、及び、ファズボタンのうちの１つと、を備える。
【００３０】
[0042]例３のアンテナフィードは、例１又は例２のアンテナフィードを備え、前記電気的短絡は、前記内部導管の前記外部導管への容量性結合を含む。
【００３１】
[0043]例４のアンテナフィードは、例１〜例３のいずれか１つのアンテナフィードを備え、前記誘電ブロックの前記抵抗表面は、前記電気的短絡から、１／８導波管波長よりも大きく、１／４導波管波長よりも小さく配置される。
【００３２】
[0044]例５のアンテナフィードは、例１〜例４のいずれか１つのアンテナフィードを備え、前記電気的短絡は、第１電気的短絡及び第２電気的短絡を含む。
【００３３】
[0045]例６のアンテナフィードは、例５のアンテナフィードを備え、前記第１電気的短絡は、前記内部導管と前記外部導管との間に配置され前記窓に隣接する導電ブロックを含む。
【００３４】
[0046]例７のアンテナフィードは、例６のアンテナフィードを備え、前記第２電気的短絡は、前記内部導管と前記外部導管との間に配置され前記内部導管の円周周りに実質的に半周したところに中心配置された第２導電ブロックを含む。
【００３５】
[0047]例８の通信システムは、１又は複数の信号源から信号を受信するよう結合されている複数のアンテナフィードと、前記複数のアンテナフィードから信号を受信するようになっている結合レンズと、を備え、前記アンテナフィードは、内部導管及び外部導管を備える同軸の導波管を備え、前記内部導管及び前記外部導管は、不要なモードを抑制するために、同軸の導波管の入力ポートの近傍で短絡されている。
【００３６】
[0048]例９の通信システムは、例８の通信システムを備え、前記同軸の導波管は、前記内部導管に形成され前記外部導管に短絡された導電ブロックを備える。
【００３７】
[0049]例１０の通信システムは、例９の通信システムを備え、前記導電ブロックは、前記外部導管に容量的に結合されるか又は物理的に結合されるかのいずれかである。
【００３８】
[0050]例１１の通信システムは、例９又は例１０の通信システムを備え、さらに、前記導電ブロックに隣接配置された誘電ブロックを備える。
【００３９】
[0051]例１２の通信システムは、例１１の通信システムを備え、前記誘電ブロックは、前記誘電ブロックの表面に形成され前記導電ブロックからはかけ離れた抵抗性シートを備える。
【００４０】
[0052]例１３の通信システムは、例１２の通信システムを備え、前記抵抗性シートは、前記導電ブロックから、１／８導波管波長よりも大きく、１／４導波管波長よりも小さい。
【００４１】
[0053]例１４のアンテナフィードを製造する方法は、トランジション部を形成する工程であって、前記トランジション部は、方形導波管の出力ポートに接続するための窓、及び、座標系のＺ軸に沿って同軸導波管を形成する内部導管と外部導管、を有し、前記同軸導波管は、前記方形導波管から前記同軸導波管内の水平モード信号へエネルギを結合する、工程と、前記トランジション部の前記窓に隣接した場所で前記同軸導波管の前記内部導管と前記外部導管とを電気的に短絡させる工程と、前記同軸の導波管の前記Ｚ軸に沿って前記電気的な短絡の場所に隣接し前記内部導管と前記外部導管との間に誘電ブロックを配置する工程と、偏波器部を前記トランジション部に結合する工程であって、前記偏波器部は、前記トランジション部の前記水平モードから円偏波を生成する、工程と、ラジエータ部を前記偏波器部に結合する工程であって、前記ラジエータ部は、前記アンテナフィードのための出力信号を提供する、工程と、を備える。
【００４２】
[0054]例１５の方法は、例１４の方法を備え、前記誘電ブロックを配置する工程は、前記誘電ブロックを、前記Ｚ軸に沿って前記電気的短絡の場所から、１／８導波管波長よりも大きく、１／４導波管波長よりも小さく配置する工程を含む。
【００４３】
[0055]例１６の方法は、例１４又は例１５の方法を備え、前記誘電ブロックの表面を抵抗性材料で被覆する工程を含む。
【００４４】
[0056]例１７の方法は、例１６の方法を備え、前記被覆する工程は、前記電気的短絡からかけ離れたＸ−Ｙ平面における前記誘電ブロックの表面を被覆する工程を含む。
【００４５】
[0057]例１８の方法は、例１４〜例１７のいずれか１つの方法を備え、前記内部導管と前記外部導管とを電気的に短絡させる工程は、前記内部導管と前記外部導管とを物理的に短絡させるか、又は、容量的に短絡させるか、のいずれかを含む。
【００４６】
[0058]例１９の方法は、例１４〜例１８のいずれか１つの方法を備え、前記内部導管と前記外部導管とを電気的に短絡させる工程は、レーザ溶接、半田付け、導電エラストマガスケット、及び、ファズボタンのいずれかを用いて、前記内部導管と前記外部導管とを物理的に短絡させる工程を含む。
【００４７】
[0059]例２０の方法は、例１４〜例１９のいずれか１つの方法を備え、前記内部導管と前記外部導管とを電気的に短絡させる工程は、前記外部導管と容量性結合を形成するために、前記内部導管から延伸する容量性ブロックを用いて前記内部導管と前記外部導管とを短絡させる工程を含む。
【００４８】
[0060]詳細な実施形態が図示され説明されたが、当業者であれば、同じ目的を達成するためのいかなる変更も行うことができることを理解すべきである。したがって、本発明は、特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ制限されることが意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
0006392563.tif 000008
【図１Ｃ】
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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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図７】
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【図８】
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