(57)【要約】  アンテナは、相対する第１及び第２の端部とそれらの間の中間部とを備えた多面体形状を有する導電性アンテナボディを含む。導電性アンテナボディの中間部は、導電性アンテナボディの相対する第１及び第２の端部より幅広であり、導電性アンテナボディは、少なくとも第１の端部の近傍から少なくとも第２の端部の近傍まで延在するスロットを有する。この多面体アンテナは、全方向性パターンを有し、水平偏波型であり、且つ低めのカットオフ周波数より上で帯域幅的に広い。
2010537589.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対する第１及び第２の端部とそれらの間の中間部とを備えた多面体形状を有する導電性アンテナボディを有し；
前記導電性アンテナボディの前記中間部は、前記導電性アンテナボディの前記相対する第１及び第２の端部より幅広であり；且つ
前記導電性アンテナボディは、少なくとも前記第１の端部の近傍から少なくとも前記第２の端部の近傍まで延在するスロットを有する；
アンテナ。
【請求項２】
前記導電性アンテナボディは、前記多面体形状に配置された複数の導電面を有し、且つ前記スロットは、隣接し合う導電面の対向する辺の間に形作られている、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記アンテナボディの前記中間部に前記スロットに隣接してアンテナ給電箇所を更に有する請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記アンテナボディは、当該アンテナボディの前記中間部で共に接続された第１及び第２の多面体ボディ部を有する、請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
前記第１及び第２の多面体ボディ部の各々は、複数の三角形状の導電面を有する、請求項４に記載のアンテナ。
【請求項６】
相対する第１及び第２の端部とそれらの間の中間部とを備えた多面体形状を有する導電性アンテナボディを形成すること；
前記導電性アンテナボディの前記中間部を、前記導電性アンテナボディの前記相対する第１及び第２の端部より幅広にすること；及び
前記導電性アンテナボディの少なくとも前記第１の端部の近傍から少なくとも前記第２の端部の近傍まで延在する少なくとも１つのスロットを形成すること；
を有するアンテナを製造する方法。
【請求項７】
前記導電性アンテナボディを形成することは、複数の導電面を前記多面体形状に配置することを有し、且つ前記少なくとも１つのスロットを形成することは、隣接し合う導電面の対向する辺の間に該スロットを形作ることを有する、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記導電性アンテナボディを形成することは、第１及び第２の多面体ボディ部を形成することを含み、各多面体ボディ部は頂点と該頂点に対向する底面とを有し、前記第１及び第２の多面体ボディ部の前記底面は共に接続されて前記導電性アンテナボディの前記中間部を形作り；
前記少なくとも１つのスロットを形成することは、該スロットを前記第１の多面体ボディ部の前記頂点から前記第２の多面体ボディ部の前記頂点まで延在させることを有し；且つ
当該方法は更に、前記アンテナボディの前記中間部に前記スロットに隣接させて給電箇所を定めることを有する；
請求項６に記載の方法。
【請求項９】
前記多面体ボディ部を形成することは、前記第１及び第２の多面体ボディ部の各々を連続した導電層として形成することを有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記多面体ボディ部を形成することは、前記第１及び第２の多面体ボディ部の各々を、誘電体基板及びその上の導電性配線として形成することを有する、請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンテナ分野に関し、より具体的には、全方向性アンテナ、スロットアンテナ、水平偏波アンテナ、レーダー散乱、及び関連方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナは、無線周波数電流を、空間に放射される電磁波に変換するトランスデューサである。アンテナはまた、電磁波を電流に変換してもよく、あるいはレーダー目標のような波動の反射体であってもよい。電界“Ｅ”面が電波の偏波すなわち向きを決定する。一般的に、大抵のアンテナは直線偏波又は円偏波の何れかを放射する。
【０００３】
直線偏波アンテナは１つの平面内で放射する。円偏波アンテナにおいては、偏波面は円内で回転し、波の一周期の間に完全に一回転する。アンテナは、その電界が地表面に対して垂直であるとき（直線）垂直偏波であると言われる。垂直アンテナの一例は、ＡＭラジオ用の放送タワー、又は自動車の“ｗｈｉｐ（むち状）”アンテナである。
【０００４】
例えばダイポール・ターンスタイル型、小型ワイヤループ型及びスロット付き円筒型などの直線水平偏波アンテナは、地表面に平行な電界を有する。米国におけるテレビジョン伝送は典型的に水平偏波を用いている。
【０００５】
今日、例えばターンスタイル双極子型、小型ワイヤループ型及びスロット付き円筒型などの全方向性の水平偏波アンテナは、限られた帯域幅を有すると考えられている。例えば、Ｌｅｅの特許文献１は、同一の物理構造内にスロットとダイポールとが配置された円偏波スロット−ダイポールアンテナを開示している。このアンテナは、当該アンテナの外表面にスロットを配置した２つの実質的に円筒形の部材を含んでいる。
【０００６】
双円錐ダイポールアンテナの発明は、１８９８年の米国特許第６０９１５４号のＯｌｉｖｅｒ  Ｌｏｄｇｅ氏に帰する。１９０５年までには、マルコーニ大西洋横断放送局にて、ワイヤ・ケージ円錐モノポールアンテナが使用された。その後、同軸給電構造を含む双円錐ダイポールアンテナが、Ｃａｒｔｅｒの“Ｓｈｏｒｔ  Ｗａｖｅ  Ａｎｔｅｎｎａ”という発明名称の米国特許第２１７５２５２号明細書にて開示された。これらのアンテナは全て、回転させたときの少なくとも１つの外観でみて、曲面を含むものであった。
【０００７】
双円錐ダイポールの励起は、２つの相対する円錐の頂点間に電位を与え、ＴＥＭモードを生じさせることによって達成される。このモードは、扇形ホーンのＴＥ０１モードに類似するが、双円錐ダイポールは完全な回転体であるため、このＴＥＭモードは円錐の軸の周りに対称になる。扇形ホーンにおいては、励起のために単極プローブが一般的に用いられる。双円錐ダイポールにおいては、励起はホーン壁（相対する円錐）間に形成される双極子モーメントに拠るため、この構造は自励式である。双円錐ダイポールアンテナは、比較的広い帯域幅を有する全方向性の垂直偏波アンテナの一例である。
【０００８】
水平偏波及び全方向性の放射の目的で、従来の双円錐ダイポール構造のＴＥ１０モデル化が提案されている。一例において、１つの円状ワイヤがループアンテナ及び励起プローブとして動作し、それが双円錐の軸に垂直に配置される（非特許文献１）。この手法においては、円錐は単にホーン壁として作用し、自励式ではない。このシステムの利得帯域幅は、ワイヤループ・プローブの狭い帯域幅によって制限される。
【０００９】
ループアンテナは円に関係し、ワイヤループの開口又は金属ディスクアンテナの中空でない中心においてのように、オープン又はクローズにされることが可能である。電流は、金属ディスクの周縁の周りで、金属シートの開口の周囲で、あるいはワイヤの円状リングに沿って、１つの円内で伝えられる。金属シート内に形成された、あるいは金属シートで形成された、開かれた開口を有しない非中空の平面ループアンテナはスロットアンテナであり、バビネ（Ｂａｂｉｎｅｔ）の原理に従って動作する。スロットアンテナは、円形又は線状のような自身の形状に応じて、ループ又はダイポールの何れかになり得る。
【００１０】
アンテナは、それぞれが電気的又は磁気的である放射状近接場を有するダイポールアンテナ及びループアンテナを含む２つの標準形（カノニカル・フォーム）（これらはＲＦエレクトロニクスのキャパシタ及びインダクタに対応する）に分割することができる。故に、ダイポール内での電荷の分離とループ内での電荷の輸送とを含む２つの異なる機構によって放射が引き起こされる。ダイポールは直線に関係し、ループは円に関係する。例えば双円錐型やボウタイ型のダイポールといった広帯域ダイポールは技術的に知られているが、広帯域のループアンテナ形態は概して知られていない。
【００１１】
最近、双対の双円錐ダイポールが確認され、“Ｂｒｏａｄｂａｎｄ  Ｏｍｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｌｏｏｐ  Ａｎｔｅｎｎａ  ａｎｄ  Ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ  Ｍｅｔｈｏｄｓ”という発明名称の特許文献２に開示されている。このアンテナにおいては、１つの双円錐ダイポールの円錐を逆にし、その構造が表面波用の基板になる双円錐ループアンテナを形成することによって水平偏波が得られる。ＲＦ電流は双円錐ループアンテナ上で円状に伝えられ、双円錐ダイポール上で放射状に伝えられる。しかしながら、幾つかの作業上の要求により、例えば保管のためにバラバラにして折り畳めるアンテナから水平偏波の放射を実現すること等のため、曲面ではなく平面を有するアンテナを必要とし得る。
【００１２】
最新の軍事システムは、レーダー断面積（radar  cross  section；ＲＣＳ）を制御することを必要とし得る。小さいＲＣＳのアンテナの要求は、アンテナが放射のための開口とレーダーエネルギーを散乱するための開口との何れともなり得ることという特有の課題を突きつけることがある。例えば、アンテナは、その端子間が短絡されたとき、その共振周波数において実効的なレーダー反射器を形成する（非特許文献２）。
【００１３】
恐らくは、例えば無線ポケットベル又はポータブルラジオといった可搬式電子通信装置の内部又は外部にアンテナを配置することは一般的である。しかしながら、内部容積が無線機から浪費されないよう、あるいは外部の突出部が無線機を大きくて不格好なものにさせないよう、無線機筐体がアンテナを形成すると有利となり得る。この要求のため、本発明は電子機器の筐体アンテナにも向けられる。
【００１４】
双円錐ダイポールアンテナである、円錐形の、空間的すなわち３次元立体形態のダイポールは周知である。しかしながら、折り畳み可能であるか、あるいは比較的低いレーダー可観測性を有するかの、広帯域で全方向性の水平偏波アンテナが望まれる。また、電子装置を内包するための筐体を形成するアンテナが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】米国特許第６４１４６４７号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１５９４０８号明細書
【非特許文献】
【００１６】
【非特許文献１】Chu等、「Biconical  Electromagnetic  Horns」、Proceedings  of  the  IRE、1939年12月、第27巻、p.769
【非特許文献２】Christion  G.  Bachman、「Radar  Targets」、1982年、Lexington  Books、p.75、図2-2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
以上の背景技術に鑑み、本発明は、小さいレーダー断面積を有する広帯域で全方向性の水平偏波アンテナを提供することを１つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明に係る上記及びその他の課題、特徴及び効果は、相対する第１及び第２の端部とそれらの間の中間部とを備えた多面体形状を有する導電性アンテナボディを含むアンテナによって達成あるいは提供される。導電性アンテナボディの中間部は、導電性アンテナボディの相対する第１及び第２の端部より幅広であり、導電性アンテナボディは、少なくとも第１の端部の近傍から少なくとも第２の端部の近傍まで延在するスロットを有する。
【００１９】
導電性アンテナボディは、前記多面体形状に配置された複数の導電面を含んでいてもよく、スロットは、隣接し合う導電面の対向する辺の間に形作られ得る。多面体アンテナボディの中間部にスロットに隣接してアンテナ給電箇所が設けられてもよい。
【００２０】
多面体アンテナボディは、当該多面体アンテナボディの中間部で共に接続された第１及び第２の多面体ボディ部を含んでいてもよい。第１の多面体ボディ部は複数の三角形状の導電面を有していてもよく、且つ／或いは第２の多面体ボディ部は複数の三角形状の導電面を有していてもよい。三角形上の導電面の各々は、連続した導電層としてもよいし、誘電体基板及びその上の導電性配線としてもよい。
【００２１】
導電性アンテナボディは、中空の多面体アンテナボディとしてもよいし、前記スロットが当該アンテナボディの中心軸から当該アンテナボディの外表面まで延在した中空でないアンテナボディとしてもよい。また、多面体アンテナボディのスロット内に誘電体材料が設けられてもよい。
【００２２】
本発明の方法の態様は、相対する第１及び第２の端部とそれらの間の中間部とを備えた多面体形状を有する導電性アンテナボディを形成することを含むアンテナを製造するためのものである。導電性アンテナボディの中間部は、導電性アンテナボディの相対する第１及び第２の端部より幅広にされる。当該方法は、導電性アンテナボディの少なくとも第１の端部の近傍から少なくとも第２の端部の近傍まで延在する少なくとも１つのスロットを形成することを含む。
【００２３】
導電性アンテナボディを形成することは、複数の導電面を多面体形状に配置することを有していてもよく、少なくとも１つのスロットを形成することは、隣接し合う導電面の対向する辺の間に該スロットを形作ることを有していてもよい。導電性アンテナボディを形成することは、第１及び第２の多面体ボディ部を形成することを含んでいてもよく、各多面体ボディ部は頂点と該頂点に対向する底面とを有し、第１及び第２の多面体ボディ部の底面は共に接続されて導電性アンテナボディの中間部を形作る。少なくとも１つの誘電体スロットを形成することは、該スロットを第１の多面体ボディ部の頂点から第２の多面体ボディ部の頂点まで延在させることを有していてもよく、当該方法は更に、多面体アンテナボディの中間部にスロットに隣接させて給電箇所を定めることを含んでいてもよい。
【００２４】
多面体ボディ部を形成することは、第１及び第２の多面体ボディ部の各々を連続した導電層として、あるいは誘電体基板及びその上の導電性配線として形成することを有していてもよい。
【００２５】
例えばターンスタイル・ダイポール型、ワイヤループ型、及びスロット付き円筒型などの従来型の全方向性の水平偏波アンテナは全て、限られた帯域幅を有していた。多面体ループアンテナは、全方向性パターンを有し、水平偏波型であり、且つ低めのカットオフ周波数より上で帯域幅的に広い。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に従った多面体アンテナの一実施形態を示す等角図である。
【図２】本発明に従った多面体アンテナの他の一実施形態を示す等角図である。
【図３】図２のアンテナのアンテナボディのパネルを示す断面図である。
【図４Ａ】図１のアンテナを放射パターンの座標系で示す等角図である。
【図４Ｂ】本発明に係るアンテナの一例についての、測定によるＸＹ平面遠視野放射パターンを示す図である。
【図４Ｃ】本発明に係るアンテナの一例についての、測定によるＹＺ平面遠視野放射パターンを示す図である。
【図５】本発明に係るアンテナの一例についてのリターンロス（Ｓ１１）をプロットした図である。
【図６Ａ】本発明に係るアンテナの４面体の実施形態について、折り合わせ構築を例示する概略図である。
【図６Ｂ】本発明に係るアンテナの４面体の実施形態について、折り合わせ構築を例示する概略図である。
【図６Ｃ】本発明に係るアンテナの４面体の実施形態について、折り合わせ構築を例示する概略図である。
【図７】本発明の特徴に従ったアンテナを含む船舶アンテナ塔を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好適な実施形態を示す添付の図面を参照して、本発明をより十分に説明する。しかしながら、本発明は数多くの異なる形態で具現化され得るものであり、ここで説明する実施形態に限定されると解されるべきものではない。むしろ、これらの実施形態は、この開示が完全なものとなり、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるよう提供されるものである。全体を通して、同様の要素には同様の参照符号を付し、代替的な実施形態における同様の要素を指し示すためにプライム（ダッシュ）表記を用いる。
【００２８】
先ず、図１を参照して、本発明に従った多面体ループアンテナ１０を説明する。多面体ループアンテナ１０は、第１及び第２の多面体ボディ部１４、１６を備えた導電性アンテナボディ１２を含んでおり、第１及び第２の多面体ボディ部１４、１６は、アンテナボディの中間部１８で共に接続されている。相対する第１及び第２の端部２０、２２はそれらの間に中間部１８を有している。アンテナボディ１２は、第１の端部２０の近傍から第２の端部２２の近傍まで延在するスロット２４を有している。アンテナボディ１２の中間部１８は、相対する２つの端部より幅広である。
【００２９】
図１に示した多面体ループアンテナ１０は８面体、すなわち、８個の面を持つ多面体（４つの側面を持つ頂部と対応する４つの側面を持つ底部とからなる）であるが、多面体アンテナはこの幾何学構成に限定されるものではない。例えば、頂部（及び対応する底部）は任意の数（３以上）の平坦な側面を有することができる。例えば、頂部（及び底部）は４つの面を有していてもよく（故に４面体を形成する）、すなわち、頂部は３つ以上の側面を有することができ、多様な多面体形状を可能にし得る。
【００３０】
導電性アンテナボディ１２は、多面体形状に構成された複数の導電面１３を含んでおり、スロット２４は、隣接し合う導電面の対向する辺の間に画成された直線状の隙間である。スロット２４はアンテナ励起の駆動不連続性として用いられ得る。多面体ループアンテナ１０は、全方向性パターン、水平偏波、比較的小さいレーダー断面積（ＲＣＳ）を有し得る。
【００３１】
例示的に、一対のアンテナ給電箇所２６が、アンテナボディ１２の中間部１８且つスロット２４の各々の側にある。当業者に認識されるように、給電箇所２６には、アンテナを活性な素子にするため、例えば（図１に示すような）５０Ω同軸給電線２７又はストリップライン給電線などの様々なアンテナ給電線、及びそれに付随する給電網を接続することができる。必要に応じて、高調波共振を修正するためにスロット２４に沿ってジャンパー線が含められてもよい。
【００３２】
第１及び第２の多面体ボディ部１４、１６の一方又は双方のパネル１３群は、例えば図１に示すように、一緒になってボディ１２を８面体として形作るような三角形状にされ得る。このようなピラミッド型のボディ部の各々は、第１及び第２の相対する端部２０、２２の位置の頂点と、該頂点に対向する底面とを有する。これら底面は一緒になってアンテナボディ１２の中間部１８を定める。他の形状にされたパネルも意図され、また、アンテナボディ１２は如何なる数のパネルを含んでいてもよい。パネル１３は、例えば、様々な形状（必ずしも三角形でなくてもよい）を含んでいてもよく、また、必ずしも全てのパネルが同一の大きさでなくてもよい。
【００３３】
アンテナボディ１２は中空であってもよいし中空でなくてもよい。中空でないアンテナボディにおいて、スロット２４はまた、アンテナボディ１２の中心軸からアンテナボディ１２の外表面まで延在し、スロット２４は不連続な半面を形成する。
【００３４】
アンテナボディ１２は、例えば、銅又は黄銅のシート状金属などの連続な導電層から製造され得る。代替的に、アンテナボディ１２は、例えば格子状の金属ワイヤ等の、メッシュ状のワイヤ又は鳥かご状の構造であってもよい。アンテナボディ１２のスロット２４内には、例えば空気又はその他の好適な誘電体などの誘電体材料があり、スロットはその延在範囲にわたるスロット伝送線路（slotted  transmission  line；ＳＴＬ）を形作る。
【００３５】
スロット２４は、（図１に示すように）水平偏波用の垂直スロットとされ得る。しかしながら、スロットは代替的に垂直偏波用に水平にされてもよい。ダイポール・ターンスタイルに一般的なように、円偏波のために直角位相（位相がずらされた０及び９０）で給電される交差スロット２４が設けられてもよい。
【００３６】
この例に係るアンテナ１０は、そもそも代表的なものであり、当業者に認識されるように、例えば高さ対寸法比、スロット長、駆動箇所などを変更することによって、様々な目的に合わせて調整され得る。例えば、スロット２４に沿って駆動箇所を移動させることにより、共振点で得られる抵抗を調整することができる。
【００３７】
アンテナ１０の多面体形状により、アンテナボディ１２は、例えば付随する送信器／受信器の電子装置を包囲する折り畳み式のエレクトロニクス筐体としての機能も果たし得る。例えば、図２に示す他の一実施形態に係るアンテナ１０’を参照するに、１つ以上のパネル１３’上で、例えば無線機など少なくとも１つの能動電子部品を有する回路４０’がアンテナボディ１２’内に搭載され得る。複数のパネル１３’の各々は、例えば図３の断面図にも示すように、アンテナボディ１２’の内部側に印刷回路基板４２’を有し、アンテナボディの外部側（他方側）に導電性金属層４４’のための表面を有していてもよい。
【００３８】
多面体ループアンテナ１０は、例えばダイポールで一般的なガンマ・マッチや八木・宇田アンテナの被駆動エレメント等、スロット２４以外のものによって励起されてもよい。アンテナボディ１０は故に、他の励起法を用いて、スロット２４に頼らずに放射してもよい。アンテナボディ１２は、例えば、アレイ内の１つの寄生素子として動作してもよい。電磁場を変換することには、電流がボディ１２の外周を回って流れることのみが必要である。多面体ループアンテナ１０は、多面体のアンテナボディ１２の中心軸を通り抜ける不連続な駆動面を有すると考えることができる。スロット（群）２４はこれらの不連続面に対応する。（唯一のスロットが構成される場合、駆動用の不連続は半面である。）
【００３９】
本発明の方法の態様は、相対する第１の端部２０及び第２の端部２２とそれらの間の中間部１８とを備えた多面体形状を有する導電性アンテナボディ１２を形成することを含むアンテナ１０を製造するためのものである。導電性アンテナボディ１２の中間部１８は、アンテナボディ１２の相対する第１及び第２の端部より幅広である。当該方法は、導電性アンテナボディ１２の少なくとも第１の端部２０の近傍から少なくとも第２の端部２２の近傍まで延在する少なくとも１つのスロット２４を形成することを含む。
【００４０】
導電性アンテナボディ１２を形成することは、複数の導電性パネル１３を多面体形状に配置することを有し、少なくとも１つのスロットを形成することは、隣接し合う導電性パネルの対向する辺の間に該スロットを形作ることを有し得る。導電性アンテナボディ１２を形成することは、各ボディ部１４、１６が頂点と該頂点に対向する底面とを有する第１及び第２の多面体ボディ部１４、１６を形成することを含んでもよく、これら底面は共に接続され、導電性アンテナボディの中間部１８を定める。
【００４１】
少なくとも１つの誘電体スロット１２を形成することは、第１の多面体ボディ部の頂点２０から第２の多面体ボディ部の頂点２２までスロットを延在させることを含んでもよく、当該方法は更に、多面体アンテナボディ１２の中間部１８にて、スロット２４に隣接する給電箇所２６を定めることを含んでもよい。多面体ボディ部を形成することは、第１及び第２の多面体ボディ部の各々を、連続した導電層として、あるいは誘電体基板４２’及びその上の導電配線４４’として形成することを有してもよい。
【００４２】
図４Ａは、多面体アンテナを標準的な放射パターン座標系で示している。図４Ｂ及び４Ｃは、本発明に係る多面体アンテナ１０のうち８面体の実施形態について測定した、一次共振におけるＸＹ平面及びＹＺ平面の遠視野放射パターンである。例示構造の辺の長さは０．３９波長であり、駆動されるスロットの全長さは、２つの辺に相当する０．７８波長であった。小さい電気的サイズにおいて、本発明に係る放射パターンは、１／２波長ダイポールの２つのペタル・ローズ（petal  rose）に類似したものとなり、１つの平面内の全方向パターンを含む。より大きい電気的サイズの多角形アンテナ１０においては、放射パターンは、構造のスロット側で放射が優勢な、より指向性のパターンになり得る。これは、スロット・シリンダー・アンテナ（George  Sinclair、「The  Patterns  of  Slotted-Cylinder  Antenna」、Proceedings  of  the  IRE、1948年12月、p.1487-1492）のパターンに類似したものとなり得る。
【００４３】
本発明に係る利得の計算方法は、スロット形態のダイポール及びループアンテナのバビネの原理及びブッカー（Ｂｏｏｋｅｒ）の関係に関係する。駆動用の不連続は半面となり得るので、多角形ループアンテナ１０の周りに形成される電流は円を描いて元に戻る、すなわち、“ループ”する。多面体ループアンテナボディ１２が電気的に小さい、あるいは基本共振にあるとき、多面体ループボディの周りの電流が大きな影響を及ぼし、構造は全体として、例えばスロット・シリンダー・アンテナ（例えば、米国特許第７０７９０８１号明細書に開示されている）等の３次元ループアンテナと同様に振る舞う。
【００４４】
図５は、多面体アンテナ１０の一例に係る８面体の実施形態について測定した入力リターンロス（２０ＬＯＧ１０｜Ｓ１１｜ｄＢ）のプロットである。構造を駆動用不連続（スロット）の中心を横切って駆動し、５０Ωシステムで測定した。スロット不連続に沿った駆動箇所の位置は、共振点で得られる抵抗を制御するために変化させてもよい。これは、放射パターンに有意な変化をもたすことなく生ずることが観測された。
【００４５】
図５Ａ−５Ｃは、多面体ループアンテナ１０の４面体の実施形態３２と、折り合わせ構築の非限定的な方法の段階群を示している。この折り合わせ構築は、例えば、現場配置、又は展開したアンテナのコンパクト保管に好ましいものとなり得る。平面状の基板３６は、導電材料であってもよいし、あるいは例えばプリント配線板（ＰＷＢ）、メタライゼーションされた液晶ポリマー材料（ＬＣＰ  ＰＷＢ）、若しくは導電性インクを備えた紙など、１つ又は複数の導電層を備えた非導電材料であってもよい。多面体アンテナは当該アンテナの内面又は外面に電子部品４０を含んでいてもよい。平面状の基板３６には、ガイドラインとして機能し且つ折り畳み始めることを容易にするよう、折り目３８がエンボス加工されていてもよい。
【００４６】
低い可視性を有するこのような広帯域の水平偏波の全方向性アンテナ１０はまた、ＳＳＥＥ（Ship  System  Exploitation  Equipment）とともに用いる、ＵＨＦ  ＡＤＳ（Advanced  Deployable  System）とともに用いる、且つ／或いはＳＵＧＳ（scatterable  unattended  ground  sensor）アンテナとして用いるビーコン／電波探知装置としても適用可能であり得る。導電面１３は、例えば動作環境の選択部分を反射することによって視覚的なカムフラージュを提供すること等のために、例えば鏡面にされる等、可視スペクトルで光沢があってもよい。
【００４７】
受信又は送信に使用されるアンテナは、その端子に負荷抵抗を与えられる。アンテナが適切にマッチングされるとき、アンテナのＲＣＳは、端子が短絡されたアンテナのＲＣＳの５０％にされることができる。故に、アンテナが小さいＲＣＳを示すと同時に同一周波数のアンテナとして有効であることが根本的に制限されない場合には問題になる。アンテナのＲＣＳの低減は、アンテナの動作周波数とは別に、より容易に達成され、本発明は主としてこの要求に向けられる。ＲＣＳの計算は、本発明のアンテナ利得から、
σ＝Ｇ２λ２／４π
として行い得る。
ただし、
σ＝レーダー散乱断面積（ｍ２）、
Ｇ＝等方的なものに関するアンテナ利得＝１０（ｄＢｉ／１０単位での利得）
λ＝波長（ｍ）
であり、
σ（ｄＢｓｍ）＝１０ＬＯＧ１０（ｍ単位でのσ）
である。利得が１．５（すなわち１．７６ｄＢｉ）に接近する本発明に係る小さい電気的サイズの一例では、λ＝１ｍにてＲＣＳは０．１１９（ｍ２）になる。
【００４８】
一例として、図６を参照するに、本発明の特徴に従った多面体ループアンテナ１００は船舶のアンテナ塔１０２上で使用され得る。多面体の表面の少なくとも１つにより水平から離れる角度に散乱されるモノスタティックレーダーの光線経路ＲＰが示されている。明らかなように、多面体アンテナが電気的に大きい場合、物理的な光周波数において、エコーは光線源に戻るように逆方向に反射されはしない。アンテナ構造が波長に対して大きいとき、多角形ループアンテナ１０からの反射は主として正反射性である。
【００４９】
従来の双円錐ダイポールアンテナの円錐状エレメントの頂点は互いに隣接するが、多面体ループアンテナ１０においては、互いに隣接するのはボディ部の口の部分すなわち底面である。ボディ部に沿ったスロットすなわち開かれた継ぎ目は、励起のための電気的な不連続性を作り出し、スロット伝送線路（ＳＴＬ）すなわち“スロットライン”として機能する。
【００５０】
故に、小さいレーダー断面積のアンテナが多面体構造によって実現され、そのスロットはアンテナ駆動箇所としての役割を果たす不連続性を形成し、その平坦な表面は、物理的な光領域の周波数において正反射性の反射をもたらす。多面体アンテナ構造は、電子装置筐体を形成してもよく、また、配備、保管、又は製造上の経済性のために折り畳み可能にされてもよい。アンテナの平面状の表面を鏡面にすることにより、光学的なカムフラージュが提供されてもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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７】
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【手続補正書】
【提出日】平成21年6月26日(2009.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
Ｐａｒｓｃｈｅの特許文献３は、間に中間部を備えた相対する第１及び第２の端部を有する導電性アンテナボディを含んだ双円錐ループアンテナを開示している。アンテナボディは、少なくとも第１の端部の近傍から少なくとも第２の端部の近傍まで延在するスロットを有し、アンテナボディの中間部は、相対する端部より幅広である。第１及び第２のボディ部は、それぞれの底面で共に接続される円錐状のアンテナエレメントとし得る。アンテナ給電箇所は、アンテナボディの、スロットに隣接する中間部且つ尾根部にある。
Ｐａｒｓｃｈｅの特許文献４は、１つ以上のコーナー部を有する閉じた幾何学形状を形作るように共に接続される複数のパネルを有する筐体を含んだ電子装置を開示している。第１のダイポールエレメントを形作るように導電層が筐体によって担持され、その１つのコーナー部に隣接して、第２のダイポールエレメントが筐体によって担持されている。例えばセンサー及び／又は電池などの少なくとも１つの活性電子部品を有する回路が、筐体内に搭載され、該回路と第１及び第２のダイポールエレメントとの間にアンテナ給電部が接続されている。
双円錐ダイポールアンテナである、円錐形の、空間的すなわち３次元立体形態のダイポールは周知である。しかしながら、折り畳み可能であるか、あるいは比較的低いレーダー可観測性を有するかの、広帯域で全方向性の水平偏波アンテナが望まれる。また、電子装置を内包するための筐体を形成するアンテナが望まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
アンテナボディ１２は、例えば、アレイ内の１つの寄生素子として動作してもよい。電磁場を変換することには、電流がボディ１２の外周を回って流れることのみが必要である。多面体ループアンテナ１０は、多面体のアンテナボディ１２の中心軸を通り抜ける不連続な駆動面を有すると考えることができる。スロット（群）２４はこれらの不連続面に対応する。（唯一のスロットが構成される場合、駆動用の不連続は半面である。）
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４１】
少なくとも１つの誘電体スロット２４を形成することは、第１の多面体ボディ部の頂点２０から第２の多面体ボディ部の頂点２２までスロットを延在させることを含んでもよく、当該方法は更に、多面体アンテナボディ１２の中間部１８にて、スロット２４に隣接する給電箇所２６を定めることを含んでもよい。多面体ボディ部を形成することは、第１及び第２の多面体ボディ部の各々を、連続した導電層として、あるいは誘電体基板４２’及びその上の導電配線４４’として形成することを有してもよい。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
図６Ａ−６Ｃは、多面体ループアンテナ１０の４面体の実施形態３２と、折り合わせ構築の非限定的な方法の段階群を示している。この折り合わせ構築は、例えば、現場配置、又は展開したアンテナのコンパクト保管に好ましいものとなり得る。平面状の基板３６は、導電材料であってもよいし、あるいは例えばプリント配線板（ＰＷＢ）、メタライゼーションされた液晶ポリマー材料（ＬＣＰ  ＰＷＢ）、若しくは導電性インクを備えた紙など、１つ又は複数の導電層を備えた非導電材料であってもよい。多面体アンテナは当該アンテナの内面又は外面に電子部品４０を含んでいてもよい。平面状の基板３６には、ガイドラインとして機能し且つ折り畳み始めることを容易にするよう、折り目３８がエンボス加工されていてもよい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
一例として、図７を参照するに、本発明の特徴に従った多面体ループアンテナ１００は船舶のアンテナ塔１０２上で使用され得る。多面体の表面の少なくとも１つにより水平から離れる角度に散乱されるモノスタティックレーダーの光線経路ＲＰが示されている。明らかなように、多面体アンテナが電気的に大きい場合、物理的な光周波数において、エコーは光線源に戻るように逆方向に反射されはしない。アンテナ構造が波長に対して大きいとき、多角形ループアンテナ１０からの反射は主として正反射性である。
【国際調査報告】
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