(57)【要約】【課題】  偏波切替可能な移動指向性アンテナを提供する。【解決手段】  本発明は、高周波信号を送られ、且つ開口部（２３１）が、前記開口部から離れた平面内の支持手段（２５１ａ、２５１ｂ）に配置された放射素子（２５２ａ、２５２ｂ）を照射すべく穿設された複数の導波管（２０３ａ、２０３ｂ）を含む偏波切替可能アンテナに関し、前記支持手段が少なくとも２種の異なる構成に従い構成可能であり、前記アンテナが同一の構成に従い照射される放射素子が隣接することを特徴とし、前記支持手段（２５１ａ、２５１ｂ）は、第１の構成で照射される放射素子を、第２の構成で照射される放射素子とは異なる方向に向けるべく適合されている。本発明は、衛星、特に静止衛星との高速通信が求められる地上で移動する物体に搭載されたアンテナの切替に特に応用できる。【選択図】図２ｅ
2013110742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を送られ、且つ開口部（２３１、３３１、４３１）が、前記開口部から離れた平面内の支持手段（２５１ａ、２５１ｂ、３１０、４０１）に配置された放射素子（２５２ａ、２５２ｂ、３２０、４２０）を照射すべく穿設された複数の導波管（２０３ａ、２０３ｂ、３０３）を含む偏波切替可能アンテナであって、前記支持手段が少なくとも２種の異なる構成に従い構成可能であり、前記アンテナが同一の構成に従い照射される放射素子が隣接することを特徴とし、前記支持手段（２５１ａ、２５１ｂ、３１０、４０１）が移動可能であって、第１の構成で照射される放射素子を、第２の構成で照射される放射素子とは異なる方向に向けるべく適合されている偏波切替可能アンテナ。
【請求項２】
前記第１の構成に従い照射される前記放射素子（２５２ａ、２５２ｂ、３２０）と前記第２の構成に従い照射される前記放射素子（２５２ａ、２５２ｂ、３２０）が同一であり、前記支持手段（２５１ａ、２５１ｂ、３１０）が前記開口部（２３１、３３１）に関して自身の向きを変えるべく適合されている、請求項１に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項３】
前記導波管（２０３ａ、２０３ｂ、３０３）が矩形断面のガイドであり、前記開口部（２３１、３３１、４３１）が、前記導波管の各々について、前記導波管の長手中心軸（２３３）のいずれかの側の面に交互に分散配置されている、請求項１または２に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項４】
前記開口部（２３１、３３１、４３１）がスロットである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項５】
前記スロットが前記導波管の前記長軸（２３３）に平行である、請求項４に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項６】
前記放射素子が双極子である、請求項１〜５のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項７】
前記放射素子が、前記開口部（２３１、３３１、４３１）の上方、前記導波管（２０３ａ、２０３ｂ、３０３）内を移動する前記高周波信号の波長の５分の１〜４分の１の高さに配置されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項８】
前記放射素子の前記支持手段（２５１ａ、２５１ｂ、３１０、４０１）が高周波を透過させる材料で作られている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項９】
前記放射素子（２５２ａ、２５２ｂ、３２０、４２０）の前記支持手段が前記開口部（２３１）の上方に保持されたいくつかの平行な細片（２５１ａ、２５１ｂ）を含み、前記細片が２種の構成に従い配置可能であり、前記細片（２５１ａ、２５１ｂ）が、前記第１の構成において前記細片（２５１ａ、２５１ｂ）の第１の面が前記開口部（２３１）と向き合い、前記第２の構成において前記細片の反対側の面が前記開口部と向き合うように反転可能である、請求項１〜８のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項１０】
前記放射素子（２５２ａ、２５２ｂ）が、前記細片（２５１ａ、２５１ｂ）の長軸に対して非ゼロ且つ非直角な角度をなし、前記細片（２５１ａ、２５１ｂ）が反転するために前記長軸の回りに回転可能である、請求項９に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項１１】
前記放射素子の前記支持手段が、複数の列に合わせて整列配置されたピボット素子（３１０）を含み、前記支持手段が前記列（３５０）の各々について、前記列（３５０）の前記ピボット素子（３１０）に隣接するロッド（３４０）を含んでいて、前記ロッドおよび前記ピボット素子（３１０）が、前記ロッド（３４０）の並進運動が前記ピボット素子（３１０）を回転させるべく構成されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【請求項１２】
前記放射素子の前記支持手段が、ローラー（４４０）および前記ローラー（４４０）の回りに巻き上げ可能なように配置された可撓性バンド（４０１）を含み、前記可撓性バンドが、第１の方向に向けられた放射素子（４２０）が隣接して固定された第１の部分（４１１）、および前記第１の方向と異なる方向に向けられた放射素子（４２０）隣接して固定された第２の部分を含んでいる、請求項１〜８のいずれか１項に記載の偏波切替可能アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏波切替可能な移動指向性平面アンテナに関する。本発明は、衛星、特に静止衛星との高速通信が求められる地上移動物体に搭載されたアンテナの切替に特に応用できる。
【背景技術】
【０００２】
固定位置、例えば静止衛星と、移動している位置、例えば地上の車両との間で通信を提供すべく、固定位置を追跡可能にするアンテナが移動物体のレベルに配置されている。当該アンテナに付随する制約は厳しい。特に、隣接する衛星群が提供するサービスを妨げないよう、調整されたレベルを超える電力密度で信号を他の方向に発信しないように構成しなければならない。従って、この種のアンテナでは比較的高精度で衛星を追跡できることが保証されなければならない。例えば、ヨーロッパ大陸をカバーするために、地上（また航空機搭載）アンテナの反射器の仰角はスペインで約１０°〜北ヨーロッパで６０°の範囲で可能でなければならず、反射器の方位角は３６０°回転可能でなければならない。従って直径が約６０〜７０ｃｍである反射器は、運動の自由度が大きく、制御システムの信頼性が高く且つ正確であるというメリットがあるものの、アンテナが巨大且つ高価になってしまう。更に、信号の偏波が線形である場合、例えば衛星が単一の信号発信源を有するアンテナを含んでいる場合、地上アンテナを常に偏波の方向と整合させなければならない。
【０００３】
地上アンテナが満たすべき制約を減らし、従って製造を簡素化すべく、例えばＫａ帯において、前述の線形偏波に代えて円形偏波を利用することができる。一例として、衛星レベルでの受信において１９．７ＧＨｚ〜２０．２ＧＨｚの周波数帯を用いることができ、一方、２９．５ＧＨｚ〜３０ＧＨｚの周波数帯を発信に用いることができ、右または左回りに隣接するスポットの組によりカバレッジが提供される。
【０００４】
マルチビーム衛星は、２個の隣接するスポットに向けて発信された信号が干渉しないように構成された複数のスポットによりエリアをカバーする。また、衛星のカバレッジは、各種の送信周波数および／または各種の偏波を有するスポットを含み、２個の隣接するスポットは、同一時刻において、同一の偏波および同一の送信周波数を共有しないように構成されている。スポットに向けて発信された信号の周波数特徴および偏波特徴は一般に「スポット色」という表現により指定され、従って、２個の隣接するスポットは異なる色を有している。一例として、２個の異なる偏波および２個の異なる送信周波数により、４色のスポットを生成することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
衛星との通信の実行が求められる移動乗物に搭載されたアンテナは、２個のスポット間の境界線を横切ることがある。これは、例えば、航空機または列車からのインターネット接続の提供を目的とするアンテナの場合である。アンテナが、第１の偏波（例えば右旋円）で構成された第１のスポットによりカバーされる領域から出て、第２の偏波（左旋円）で構成された第２のスポットによりカバーされる領域に入ったならば、当該アンテナは自身の発信および／または受信偏波を変更すべく素早く切替らなければならない。更に、ビーム形成アンテナの放射素子は、横方向の放射ローブが形成されないよう互いに十分近くなければならず、隣接する通信システムを混乱させがちである。
【０００６】
「Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  Ａｓｉａ−Ｐａｃｉｆｉｃ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ」で２００６年に発行されたＫｗａｎｇ−Ｓｅｏｐ  Ｓｏｎ他による「Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｓｌｏｔ  Ａｒｒａｙ  Ｉｎ−Ｍｏｔｉｏｎ  Ａｎｔｅｎｎａｆｏｒ  Ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ  ｂｏｔｈ  ＲＨＣＰ  ａｎｄ  ＬＨＣＰ  ｕｓｉｎｇ  Ｓｉｎｇｌｅ  Ｌａｙｅｒ  Ｐｏｌａｒｉｚｅｒ」に、フィルム上に整列された偏波素子を励起する信号の発信源を含むアンテナ構造を開示している。偏波素子は逆方向に交互に配置されていて、発信源は、所与の時点で２個の偏波素子のうち１個が発信源により照射されるように、高周波絶縁層により偏波素子のフィルムから分離され、偏波素子に対向して配置された一連の空腔を備えている。フィルムは、以前に照射されていない偏波素子に対向して空腔が配置されるように、並列起動することができる。これらの偏波素子が第１の偏波素子とは異なる方向に向けられているため、アンテナから発信された信号の偏波は逆転する。このアンテナは従って、２個の異なる偏波間の切替を実行可能にする。しかし、これには短所もある。実際、その構造により放射素子間の距離が相対的に大きくなるため、放射パターン内に生じる横方向のローブが過大になる。
【０００７】
本発明の目的は、偏波切替可能で指向性を有し、且つコンパクトな電子ビーム形成アンテナを提案することである。この目的のため、本発明の主題は、高周波信号が送られ、且つ開口部が、前記開口部から離れた平面内の移動支持手段に配置された放射素子を照射すべく穿設された複数の導波管を含む偏波切替可能アンテナであって、前記支持手段は少なくとも２種の異なる構成に従い構成可能であり、前記アンテナは同一の構成に従い照射される放射素子が隣接することを特徴とし、支持手段は、第１の構成で照射される放射素子を、第２の構成で照射される放射素子とは異なる方向に向けるべく適合されている。放射素子は、線形の形状であってよい。本発明によるアンテナは、放射スロット間に一切距離を設けないため、＋／−４０°の走査であっても、走査範囲外の配列ローブを排除する基準を遵守可能にする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、第１の構成に従い照射される放射素子と第２の構成に従い照射される放射素子は同一であり、支持手段は、開口部に関して自身の向きを変えるべく適合されている。従って、１個の開口部毎に放射素子を１個しか必要とせず、各々の放射素子は構成の如何に拘わらず同一の開口部を介して照射される。
【０００９】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、導波管は矩形断面のガイドであり、開口部は、導波管の各々について、当該導波管の長手中心軸のいずれかの側の面に交互に分散配置されている。窪んだ導波管を使用することにより、アンテナの損失が小さくなり、最大限可能な抵抗効率が得られる。
【００１０】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、開口部はスロットである。当該アンテナは、マイクロストリップパッチ等の他の平面アンテナよりも堅牢である。
【００１１】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、スロットは導波管の長軸に平行である。本実施形態によりスペースが節約できる。
【００１２】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子は双極子である。当該双極子は例えば直線状の金属部品で形成することができる。
【００１３】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子は開口部の上方、導波管内を移動する高周波信号の波長の５分の１〜４分の１の高さに配置されている。
【００１４】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子の支持手段は高周波を透過させる材料で作られている。
【００１５】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子の支持手段は開口部の上方に保持されたいくつかの平行な細片を含み、前記細片は２種の構成に従い配置可能であり、前記細片は、第１の構成において当該細片の第１の面が開口部と向き合い、第２の構成において当該細片の反対側の面が開口部と向き合うように反転可能である。
【００１６】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子は細片の長軸に対して非ゼロ且つ非直角な角度をなし、細片は反転するために前記長軸の回りに回転可能である。
【００１７】
本発明による偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子の支持手段は、複数の列に合わせて整列配置されたピボット素子を含み、前記支持手段は前記列の各々について、前記列のピボット素子に隣接するロッドを含んでいて、前記ロッドおよび前記ピボット素子は、前記ロッドの並進運動が前記ピボット素子を回転させるべく構成されている。ロッドは例えばラックであってよく、ピボット素子は、前記ラックにより駆動可能であるよう自身の縁に条痕が付けられたシリンダーである。従って、１つの開口部につき１つの放射素子のみが必要とされ、放射素子の各々はその構成の如何に拘わらず同じ開口部を介して照射される。
【００１８】
本発明の偏波切替可能アンテナの一実施形態によれば、放射素子の支持手段は、ローラーおよび前記ローラーの回りに巻き上げ可能なように配置された可撓性バンドを含み、当該可撓性バンドは、第１の方向に向けられた放射素子が隣接して固定された第１の部分、および前記第１の方向とは異なる方向に向けられた放射素子が隣接して固定された第２の部分を含んでいる。
【００１９】
他の特徴は、例示的に且つ添付の図面に関して与える以下の非限定的な詳細説明を精査することにより明らかになろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明によるアンテナを示す基本的線図である。
【図２ａ】本発明によるアンテナの第１実施形態の透視図である。
【図２ｂ】本発明によるアンテナの第１実施形態の側面図である。
【図２ｃ】本発明によるアンテナの第１実施形態の上面図である。
【図２ｄ−２ｆ】本発明によるアンテナの第１実施形態の切替フェーズを示す透視図である。
【図３ａ−３ｃ】本発明によるアンテナの第２の実施形態である。
【図４ａ−４ｃ】本発明によるアンテナの第３の実施形態である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１ａ、１ｂに、本発明によるアンテナを基本線図を示す。アンテナ１００を上方から見ている。導波管１０１、１０２、１０３の各々はＹ軸に平行に延在し、高周波信号１０１ａ、１０２ａ、１０３ａが送られる。導波管は、矩形の横断面を有するガイドであってもよい。各々の導波管１０１、１０２、１０３には、アンテナの寸法を小さくするため、開口部１１０が矩形スロットの形状で等間隔に、好適には導波管に平行に、穿設されている。例えば、アンテナは約６ｃｍ×６ｃｍの面積を占有する。
【００２２】
双極子の形状をなす放射素子１２０が各開口部１１０の上方で、開口部１１０が作られた平面に平行な平面上に配置されている。双極子が配置された平面は、開口部から生じる電場に摂動を生じさせるべく、大きさが等しく位相が９０度ずれている２個の直交電場成分、すなわち円偏波場が得られるように、導波管内で伝達される信号の波長の５分の１〜４分の１の間で選択された値に等しい距離に有利に配置されている。距離の選択により９０度の位相差が生じる。双極子１２０は、上方から見て、開口部１１０と非ゼロ且つ非直角な角度を導波管１０１、１０２、１０３に形成する。
【００２３】
本発明によるアンテナは、少なくとも２種の構成をなすことができる。図１ａに、各々の開口部１１０と双極子１２０の間に第１の角度が形成される、アンテナの第１の構成を示し、当該角度は例えば４５°に等しい。当該第１の角度は理論的に、厳密には０°および９０°を除く０°〜９０°の間の任意の値を取り得る。選択された角度は、スロットと双極子の両方の長さと幅、およびそれらの間の選択された距離、並びに周囲媒体の誘電率を考慮した解析の結果得ることができる。図１ｂに、開口部１１０と双極子１２０の間に形成された角度が第１の角度の逆に等しいアンテナの第２の構成を示す。換言すれば、アンテナ１００（図１ｂ）の第２の構成における開口部１１０の上方に配置された双極子１２０は、第１の構成（図１ａ）の開口部１１０の上方に配置された双極子１２０と共に、第１の構成の双極子１２０と開口部１１０の間がなす角度の２倍に等しい角度をなす。
【００２４】
図２ａ、２ｂ、および２ｃに、本発明によるアンテナの第１実施形態を側面および上面から見た透視図として示す。アンテナ２００は、導波管２０３ａ、２０３ｂ、および導波管２０３ａ、２０３ｂの上方にある複数の剛性細片２５１ａ、２５１ｂを支持する２個のブラケット２０５ａ、２０５ｂが上に配置された支持手段２０１を含んでいる。
【００２５】
導波管２０３ａと２０３ｂは、互いに平行に延在している。これらには終端から信号が送られる。本例において、これらの導波管２０３ａ、２０３ｂは矩形の横断面を有している。これらは上部がスロット２３１を形成すべく穿設されている。有利に、これらのスロットは互いに平行に、且つ導波管２０３ａ、２０３ｂの長手方向に向けられている。本例では、これらのスロットは１個の導波管２０３ａから他の導波管２０３ｂまで等間隔に配置されている。更に、各導波管２０３ａ、２０３ｂでは、スロット２３１は、これらのスロットに同位相で放射させるべく好適には導波管の長手中心軸２３３のいずれかの側に交互に配置されていることにより、アンテナ２００の全領域にわたりスロット２３１の規則的な格子を形成する。
【００２６】
ブラケット２０５ａ、２０５ｂは、導波管２０３ａ、２０３ｂに平行に、支持手段２０１の両側の縁の上で対向して配置されている。細片の保持要素２５３ａ、２５３ｂが各ブラケットに一対ずつ搭載されていて、第１の保持要素が第１のブラケット２０５ａに搭載され、第２の保持要素が第２のブラケット２０５ｂに搭載され、当該２個の要素は細片２５１ａ、２５１ｂを所定の距離だけ導波管２０３ａ、２０３ｂの上方で保持すべく対向しており、これらの細片は導波管に垂直な方向に延在している。保持要素２５３ａ、２５３ｂは、同一の対の２個の保持要素２５３ａ、２５３ｂ、すなわち同一の細片２５１ａを支持する２個の保持要素を接合する軸の回りに回転可能に搭載されている。同一の対の保持要素２５３ａ、２５３ｂは従って、これらが細片２５１ａの長軸の回りに回転可能に保持している細片を駆動すべく調整された方法で回転することができる。本例では、ある対の第１の保持要素２５３ａは制御された回転手段により駆動され、第２の保持要素２５３ｂは軸の回りに自由回転可能であって細片２５１ａの回転の影響下で駆動される。制御された回転手段は、アンテナ２００の平面に垂直な軸の回りの回転運動をブラケット２０５ａに平行な軸の回りの回転運動に変換可能にする２個のかさ歯車２５５、２５６の組を含んでいてよい。第１の歯車２５５は例えば、モーター（図示せず）により回転駆動されるロッド２５４に固定されている。第２の歯車２５６は、保持要素２５３ａ、２５３ｂに隣接するウォームねじ２５７を駆動することにより、回転運動をこれらに伝達可能にするものであり、これらの保持要素はブラケット２０５ｂの後部から突き出た条痕付き突出部２５８を含んでいる。
【００２７】
双極子２５２ａ、２５２ｂは、導波管２０３ａ、２０３ｂに形成されたスロット２３１の上方に配置されるように細片２５１ａ、２５１ｂの上に配置されている。細片２５１ａ、２５１ｂは双極子２５２ａ、２５２ｂの放射効果を妨げないように高周波信号を透過させる。
【００２８】
支持手段２０１は、支持手段２０１により形成される平面に垂直な軸に沿って移動すべく搭載された下側部分２１１および上側部分２１２を含んでいる。上記例では、下側部分２１１および上側部分２１２は、例えばロッド２５４、ラム、ウォームねじ、または２個の部分２１１、２１２の間の距離を変更可能にする他の任意の手段を含む摺動手段により、互いに遠ざかるかまたは近づく方向に移動可能な材料プレートである。上側部分２１２は、ブラケット２０５ａ、２０５ｂおよび細片２５１ａ、２５１ｂと一定の距離を維持し、ブラケット２０５ａ、２０５ｂは当該上側部分２１２に固定されている。下側部分２１１は、導波管２０３ａ、２０３ｂと一定の距離を維持し、導波管２０３ａ、２０３ｂは当該下側部分２１１に固定された垂直部材２１４に固定されている。従って、２個の部分２１１、２１２が互いから遠ざかる方向に移動した場合、ブラケット２０５ａ、２０５ｂおよび細片２５１ａ、２５１ｂは導波管２０３ａ、２０３ｂから遠ざかる方向に移動する。
【００２９】
アンテナ２００が正常に動作する間、下側部分２１１および上側部分２１２は隣接している。スロット２３１と細片２５１ａ、２５１ｂとの間の距離は、スロット２３１を通って移動する高周波信号が双極子を励起し、従って所与の偏波に従い放射素子の配列を生成可能にすべく選択される。
【００３０】
細片２５１ａ、２５１ｂを回転させる必要がある場合、上側部分２１２を下側部分２１１から遠ざけて、細片２５１ａ、２５１ｂおよび／または保持要素２５３ａ、２５３ｂが導波管２０３ａ、２０３ｂと衝突するのを避けることにより、これらの要素が回転中に損傷しないようにする。また、アンテナの偏波の切替が必要な場合、細片２５１ａ、２５１ｂが損傷しないように回転させるべく上側部分２１２が下側部分２１１から外れて、２個の部分２１１、２１２が再び元の位置へ戻って合体する前に細片２５１ａ、２５１ｂの回転が進むようにする。このように合体するまでの移動は、回転が４分の１回転だけ進んでから徐々に実行することができる。
【００３１】
図２ｄ、２ｅ、および２ｆに、本発明によるアンテナの第１実施形態の切替フェーズの透視図を示す。図２ｄに示すアンテナ２００の第１の構成によれば、細片２５１ａ、２５１ｂは水平位置に保持され、全ての双極子２５２ａ、２５２ｂは所与の方向に向けられている。
【００３２】
アンテナ２００の切替が実行された場合、支持手段の上側部分２１２は下側部分２１１から遠ざかるように移動される。細片２５１ａ、２５１ｂが導波管２０３ａ、２０３ｂから十分遠くに離されたならば、ロッド２５４は回転すべく設定される。当該ロッド２５４は第１のかさ歯車２５５を回転させ、第１のかさ歯車２５５は回転運動を第２のかさ歯車２５６に伝達し、第２のかさ歯車２５６はブラケット２０５ａに固定された保持要素２５３ａを回転させるべくウォームねじ２５７の回転が生じ、その結果細片２５１ａおよび反対側のブラケット２０５ｂに固定された保持要素２５３ｂの回転が生じる。図２ｅに、細片２５１ａ、２５１ｂの回転が進行中であるアンテナの第１実施形態を示す。細片２５１ａ、２５１ｂは反転処理の最中である。回転は、細片２５１ａ、２５１ｂの上面が下面と入れ替わるまで続く。有利に、双極子２５２ａ、２５２ｂは、自身の第１の構成における位置が第２の構成における位置と対称であるように、自身が固定された細片の回転軸の中心に配置されている。回転が完了したならば、アンテナ２００は図２ｆに示す第２の構成になっている。次いで、双極子２５２ａ、２５２ｂの位置が細片２５１ａ、２５１ｂの回転軸により形成される対称軸に関して変換されるため、双極子２５２ａ、２５２ｂの向きが変更される。双極子が上方に配置されているスロットに対する当該双極子の位置が変更されたため、アンテナにより送信される信号の偏波が反転される。従って、円偏波信号の場合、アンテナの一方の構成から他方の構成への移行により、左旋円から右旋円への移行が可能になる。
【００３３】
従来技術で公知の特定のアンテナとは対照的に、アンテナの構成の如何に拘わらず、双極子の間に素子が一切挿入されないため、双極子間の間隔を狭めることが可能になる。従ってスロットおよび双極子のこの配置により、偏波の切替機能を有しながら、高密度の放射素子を含むアンテナを得ることを可能になる。
【００３４】
図３ａ、３ｂ、および３ｃに、本発明によるアンテナの第２の実施形態を示す。アンテナ３００は、互いに平行な導波管３０３を含んでいる。スロット３３１は、図２ａに示す第１実施形態のものと同様に、導波管の上部に形成されている。例えば図３ａに詳細を示すようにアンテナ３００の平面に垂直な軸の回りに回転可能なピボット支持部３１０が各スロット３３１の上に配置されている。各ピボット支持部３１０には、スロット３３１内を通って移動する高周波信号により照射されるように双極子３２０が固定されている。ピボット支持部３１０は円筒状であって、高周波信号を透過させる材料で形成されていてよい。
【００３５】
アンテナ３００は少なくとも２種の構成、すなわち図３ａに示すように双極子が第１の方向に向けられた第１の構成、および図３ｂに示すように双極子が第２の方向に向けられた第２の構成をなすことができる。アンテナ３００の２種の構成は異なる偏波に対応する。
【００３６】
一列に配置された双極子の向きは、当該列に沿って配置されたラック３４０により制御される。例えば、異なる導波管３０３ａ、３０３ｂ、３０３ｃの上方に配置されたピボット支持部３１０を含む列３５０は、ピボット支持部に隣接して少なくともピボット支持部３１０のレベルに切欠を含むラックにより制御される。本例では円筒状であるピボット支持部３１０は、自身の壁に条痕が付けられているため、ラック３４０が列３５０に沿った並進運動により移動された場合、ピボット支持部３１０、およびその結果これらが固定された双極子３２０を回転させる。全てのピボット支持部を回転させ、従ってアンテナの偏波構成を変更するために、駆動手段が前記ラックの全ての並進を駆動させるように双極子の各列に異なるラックが割り当てられていてよい。有利に、アンテナ３００は、ラック３４０の並進がピボット支持部３１０の半回転に対応するように構成されている。
【００３７】
アンテナの別の実施形態によれば、ラック３４０を、ピボット支持部３１０に押し付けられたロッドで代替し、前記ロッドはピボット支持部３１０に接着することができ、前記ロッドおよび前記ピボット支持部は例えばゴム状材料で形成されている。
【００３８】
図４ａ、４ｂ、および４ｃに、本発明によるアンテナの第３の実施形態を示す。アンテナ４００は、２個の別々の部分４１１、４１２を含む可撓性バンド４０１を含んでいる。第１の部分４１１および第２の部分は、２個の部分４１１、４１２に同数の双極子４２０を含んでいる。第２の部分４１２の双極子４２０は、各々の重心を第１の部分４１１の双極子４２０の重心に重ね合わせ可能なように配置されている。双極子の向きは、同一の部分４１１、４１２内では同じであるが、部分同士では異なる。
【００３９】
アンテナ４００はまた、スロット４３１の形状をなす開口部を含む導波管の組、および双極子４２０の位置とスロット４３１の位置を整合させながらスロット４３１の上方に可撓性バンド４０１を配置すべく可撓性バンド４０１の駆動手段を含んでいる。駆動手段は、導波管上方の可撓性バンド４０１を巻き上げるかまたは引き出すべく対向して配置された２個のローラー４４０（図４ｃにアンテナの上面図を示す）を含んでいてよい。２個のローラー４４０は、上述の第１実施形態におけるブラケット（図２ａ参照）の配置と同様に、アンテナ４００の縁に配置されていてもよい。
【００４０】
アンテナ４００の第１の構成によれば、第１のアンテナ偏波を生成すべく、第１の部分４１１がスロット４３１の上方に配置されるようにローラー４４０が起動される。アンテナ４００の第２の構成によれば、第２のアンテナ偏波を生成すべく、第２の部分４１２がスロット４３１の上方に配置されるようにローラー４４０が起動される。
【００４１】
このように、ローラーをある方向または他の方向へモーターで起動させることによりアンテナの切替を生起させることにより、導波管のスロット内を通って移動する高周波信号により照射される双極子の向きを変えることができる。
【００４２】
本発明によるアンテナの利点は、スロット間に一切の距離を置く必要が無いため、放射素子の配列を密にして指向性放射パターンが得れるようになることである。
【符号の説明】
【００４３】
１００  アンテナ
１０１，１０２，１０３  導波管
１１０  開口部
１２０  放射素子
１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ  高周波信号
２００  アンテナ
２０１  支持手段
２０３ａ，２０３ｂ  導波管
２０５ａ，２０５ｂ  ブラケット
２１１  下側部分
２１２  上側部分
２３１  スロット
２５１ａ，２５１ｂ  細片
２５２ａ，２５２ｂ  双極子
２５３ａ，２５３ｂ  保持要素
２５４  ロッド
２５５，２５６  かさ歯車
２５７  ウォームねじ
２５８  条痕付き突出部
３００  アンテナ
３０３  導波管
３０３ａ，３０３ｂ，３０３ｃ  導波管
３１０  ピボット支持部
３２０  双極子
３３１  スロット
３４０  ラック
３５０  列
４００  アンテナ
４０１  可撓性バンド
４１１，４１２  部分
４２０  双極子
４３１  スロット
４４０  ローラー
【図１ａ】
2013110742.tif 000003
【図１ｂ】
2013110742.tif 000004
【図２ａ】
2013110742.tif 000005
【図２ｂ】
2013110742.tif 000006
【図２ｃ】
2013110742.tif 000007
【図２ｄ】
2013110742.tif 000008
【図２ｅ】
2013110742.tif 000009
【図２ｆ】
2013110742.tif 000010
【図３ａ】
2013110742.tif 000011
【図３ｂ】
2013110742.tif 000012
【図３ｃ】
2013110742.tif 000013
【図４ａ】
2013110742.tif 000014
【図４ｂ】
2013110742.tif 000015
【図４ｃ】
2013110742.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成25年1月21日(2013.1.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
【図１】本発明によるアンテナを示す基本的線図である。
【図２ａ】本発明によるアンテナの第１実施形態の透視図である。
【図２ｂ】本発明によるアンテナの第１実施形態の側面図である。
【図２ｃ】本発明によるアンテナの第１実施形態の上面図である。
【図２ｄ】本発明によるアンテナの第１実施形態の切替フェーズを示す透視図である。
【図２ｅ】本発明によるアンテナの第１実施形態の切替フェーズを示す透視図である。
【図２ｆ】本発明によるアンテナの第１実施形態の切替フェーズを示す透視図である。
【図３ａ】本発明によるアンテナの第２の実施形態である。
【図３ｂ】本発明によるアンテナの第２の実施形態である。
【図３ｃ】本発明によるアンテナの第２の実施形態である。
【図４ａ】本発明によるアンテナの第３の実施形態である。
【図４ｂ】本発明によるアンテナの第３の実施形態である。
【図４ｃ】本発明によるアンテナの第３の実施形態である。
【外国語明細書】
2013110742000001.pdf