【手続補正書】
【提出日】平成17年8月16日(2005.8.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射素子のアレイと
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が、前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の前記放射素子間の相互結合から放射ビームが生成されるアンテナシステム。
【請求項２】
請求項１記載のアンテナシステムであって、
前記コントロールシステムは、
ビームの操作、ビームの整形及び所望の方向におけるアンテナ利得の最適化のうちの１つに関する最適差動モード電圧または差動モード電流を、少なくとも１つの入力パラメータに基づき決定するために使用される放射モデルを有するアンテナシステム。
【請求項３】
アンテナの差動モードオペレーションを提供する方法ステップを遂行するための、マシンによって実行可能な指示のプログラムが明白に収録された、マシン読取り可能なプログラムストレージデバイスであって、
前記方法ステップは、
複数の放射素子を有するアンテナアレイに関連付けされた１または複数のパラメータを入力として受け付ける処理と、
前記入力パラメータを処理して、前記放射素子を励振する差動モード電圧または差動モード電流を決定し、少なくとも１つの入力パラメータによって指定されるように、前記差動モード電圧または差動モード電流が決定されて、所望のパターンを有する放射ビームを前記アレイ内の前記放射素子間の相互結合から発生させる処理と、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記アンテナアレイに向けて出力する処理と、
を含むプログラムストレージデバイス。
【請求項４】
アンテナシステムであって、
上面及び底面を有する放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するためのデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の放射素子間の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、
前記放射素子の１つの放射素子に前記電圧または電流の一方を供給する少なくとも１つのプローブを備え、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は、開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部が、前記放射素子のうちの前記１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面へと前記開口を通過し、前記プローブの上端部が前記放射素子の上面から前記開口上に伸び、前記放射素子の相互結合を発生させる、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５】
請求項４記載のアンテナシステムであって、
前記プローブは、同軸ケーブルの中心導体を有する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項６】
請求項４記載のアンテナシステムであって、
前記プローブは、前記放射素子間の相互結合を活用するように、前記各パッチの中心に置かれることが可能である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項７】
アンテナシステムであって、
上面及び底面を有する放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を生成するためのコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて前記アレイ内の放射素子の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、
前記電圧または電流の一方を前記放射素子の１つの放射素子に供給する少なくとも１つのプローブを備え、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部が、前記開口を介して前記放射素子のうちの前記１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、前記プローブの上端部は、前記放射素子の上面から前記開口上に伸び、前記各放射素子の上面と接触するように曲げられ、前記放射素子との相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項８】
アンテナシステムであって、
少なくとも一部が１以上の開口を有する、放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の放射素子の間の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、前記電圧または電流を前記放射素子の下から供給し、
前記相互結合は、前記放射素子の前記１以上の開口を介して延びる、前記放射素子の下の電磁場によって発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項９】
アンテナシステムであって、
上面及び底面を有する放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するためのデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が放射素子に印加されて、前記アレイ内の前記放射素子の間の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、前記放射素子のうちの少なくとも一部に、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを備え、
電圧または電流が供給される複数の放射素子は、それぞれ開口を有し、
前記開口を介して、前記プローブのうちの１つのプローブの上端部が前記放射素子の底面から上面まで通過し、前記プローブの上端部は、前記開口上に伸びて前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１０】
上面及び底面を有する放射素子のアレイと、前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するためのデバイスと、を備え、前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の放射素子間の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成するアンテナシステムであって、
前記デバイスは、
少なくとも一部の放射素子に、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを備え、
電圧または電流が供給される複数の放射素子は、それぞれ開口を有し、
前記開口を介して、前記プローブのうちの１つのプローブの上端部が前記放射素子の底面から当該放射素子の上面へと通過し、
前記プローブの上端部が、前記放射素子の上面から前記開口部上に伸びて、前記各放射素子の上面に接触するように曲げられて、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１１】
アンテナシステムであって、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記放射素子に前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイの放射素子間の相互結合を活用する放射ビームを生成し、
前記コントロールシステムはコンピュータを備え、
当該コンピュータは、
（ｉ）当該アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の行列であって、遠方界の放射線を記述し、前記アレイ内の各放射素子の相互結合効果を、前記アレイ内の他の放射素子のすべての間に反映する行列を算出するステップと、
（ｉｉ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給された実際の電圧または電流を算出するステップと、
を実行する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１２】
請求項１１のアンテナシステムであって、
前記コントロールシステムは放射線モデルを備え、
当該放射線モデルは、前記放射素子間の相互結合を活用し、前記算出された行列を用いて、ビーム操作、ビーム整形、所望の方向におけるアンテナの利得の最適化のうちの１つに関する、最適差動モード電圧または差動モード電流を、少なくとも１つの入力パラメータに基づき決定する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１３】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記複素数の行列を算出するために前記コンピュータによって用いられる、放射素子数、前記放射素子間の分離距離、当該アンテナシステムから発される放射ビームの仰角、及び、当該アンテナシステムから発される放射ビームの方位角のうちの少なくとも１つを含む、当該アンテナシステムの幾何学的なパラメータを入力するための前記コンピュータへの入力を、さらに含む、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１４】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
当該アンテナシステムは、マイクロストリップパッチアンテナまたはモノリシックマイクロ波集積回路(ＭＭＩＣ)アンテナアレイであり、前記アレイ中の放射素子の上面全体から放射させられる、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１５】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記アレイは平面または非平面である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１６】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記アレイの放射素子の間隔は規則的である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１７】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは上面及び底面を有し、
前記放射素子に前記差動モード電圧または差動モード電流を供給するためのデバイスは、前記放射素子のうちの１つの放射素子に前記電圧または電流の一方を供給するための少なくとも１つのプローブを備え、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子のうちの前記１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸びて、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１８】
請求項１７記載のアンテナシステムであって、
前記プローブは同軸ケーブルの中心導体を備える、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項１９】
請求項１７記載のアンテナシステムであって、
前記プローブは、前記放射素子間の相互結合を活用するため、それぞれのパッチの中心に配置可能である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２０】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記放射素子に前記差動モード電圧または差動モード電流を供給するためのデバイスは、前記放射素子のうちの１つの放射素子に電圧または電流の一方を供給するための少なくとも１つのプローブを備え、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部が、前記開口を介して、前記放射素子のうちの前記１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸び、前記各放射素子の上面に接触するように曲げられて、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２１】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記アレイの放射素子のうちの、少なくともいくつかは１つ以上の開口を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイの放射素子間の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、前記電圧または電流を放射素子の下から供給し、
前記相互結合は、前記放射素子の前記１以上の開口を介し延びる、前記放射素子の下の電磁場によって生成される、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２２】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、前記放射素子のうちの少なくともいくつかに、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを備え、
前記電圧または電流が供給される複数の放射素子は開口を有し、
前記プローブのうちの１つの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子の底面から前記放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸びて、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２３】
請求項１１記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、前記放射素子のうちの少なくともいくつかに、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを備え、
前記電圧または電流が供給される複数の放射素子は開口を有し、
前記プローブのうちの１つの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子の底面から前記放射素子の上面へと通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸び、前記各放射素子の上面に接触するように曲げられており、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を生成する、
ことを特徴とするアンテナシステム
【請求項２４】
アンテナシステムであって,
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を生成するためのコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の放射素子の相互結合の原因となる放射ビームを生成し、
前記コントロールシステムはコンピュータを備え、
当該コンピュータは、
（ｉ）当該アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない、複素数の行列を算出するステップと、
（ｉｉ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給された実際の電圧または電流を算出するステップと、
を実行し、
前記コンピュータは、下記数式に比例する放射線強度ｄＰ／ｄΩを計算するステップをさらに実行する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、Ｍ個の放射素子のアレイの各放射素子に印加される電流または電圧のいずれかの１×Ｍ行列によって表示可能なベクトル、
ｃ’は、ｃベクトルのエルミート共役、
Ｑは、複素数の行列、
Ｑ’は、Ｑ行列のエルミート共役
【請求項２５】
請求項２４記載のアンテナシステムであって、
前記Ｑ行列は、Ｍ×２行列であり、
前記Ｍは、前記アレイ中の放射素子数である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２６】
アンテナシステムであって、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を含み、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイの放射素子間の相互結合の原因となる放射ビームを生成し、
前記コントロールシステムはコンピュータを備え、
当該コンピュータは、
（ｉ）当該アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置により決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない、複素数の行列を算出するステップと、
（ｉｉ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給される実際の電圧または電流を算出するステップと、
を実行し、
前記アレイの放射素子間の間隔は不規則である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２７】
アンテナシステムであって、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイの放射素子間の相互結合を活用する放射ビームを生成し、
前記コントロールシステムはコンピュータを備え、
当該コンピュータは、
（ｉ）当該アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない、複素数の行列を算出するステップと、
（ｉｉ）第１の行列にそのエルミート共役行列を掛けて第２の行列を得るステップと、
（ｉｉｉ）前記第２の行列の固有値及び固有ベクトルを決定するステップと、
（ｉｖ）前記観測方向における最適放射線強度を達成するために、前記アレイの各放射素子に供給される電圧または電流を、前記固有ベクトルのうちの１つに基づき選択するステップと、
を実行する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２８】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記コンピュータは、前記第２の行列の最大固有値に対応する、第２の行列の列固有ベクトルとなる電圧または電流を選択することによって、前記最適放射線強度を達成する電圧または電流を選択するステップを実行するように設計されている、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項２９】
請求項２７記載のアンテナシステムにおいて、
前記コンピュータは、次式に比例する放射線強度ｄＰ／ｄΩを算出するステップを、さらに実行する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、Ｍ個の放射素子のアレイの各放射素子のそれぞれに印加される電流または電圧のいずれかの１×Ｍ行列よって表現可能なベクトル、
ｃ'は、ｃベクトルのエルミート共役、
Ｑは、複素数の行列、
Ｑ'は、Ｑ行列のエルミート共役
【請求項３０】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記第１の行列は、Ｍ×２行列であり、
前記Ｍは、前記放射素子の数である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３１】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記第１の行列の算出は、少なくともある程度、前記放射素子の数、前記放射素子間の分離距離、当該アンテナシステムから発せられる放射ビームの仰角、及び、当該アンテナシステムから発せられる放射ビームの方位角度に基づく、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３２】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
当該アンテナシステムは、マイクロストリップパッチアンテナまたはモノリシックマイクロ波集積回路(ＭＭＩＣ)アンテナアレイである、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３３】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記アレイは、平面または非平面である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３４】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記アレイの放射素子間の間隔は規則的である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３５】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記アレイの放射素子間の間隔は不規則である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３６】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、前記放射素子のうちの１つの放射素子に電圧または電流の一方を供給するための少なくとも１つのプローブを有し、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部が、前記開口を介して、前記放射素子のうちの前記１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸び、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を生成する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３７】
請求項３６記載のアンテナシステムであって、
前記プローブは同軸ケーブルの中心導体を備える、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３８】
請求項３６記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子間の相互結合を活用するため、前記プローブは、それぞれのパッチの中心に配置可能である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項３９】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、前記放射素子のうちの１の放射素子に電圧または電流の一方を供給するための少なくとも１つのプローブを有し、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子のうちの１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部が、前記開口上に伸びて、前記各放射素子の上面に接触するように曲げられ、前記各放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４０】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記アレイ内の、少なくとも一部の放射素子は、１つ以上の開口を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の放射素子の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、前記放射素子の下から前記電圧または電流を供給し、
前記相互結合は、前記放射素子の前記１つ以上の開口を介して延びる、前記放射素子の下の電磁場により生成される、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４１】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、少なくともいくつかの放射素子に、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを有し、
電圧または電流が供給される複数の放射素子はそれぞれ開口を有し、
前記プローブのうちの１つのプローブの上端部が、前記開口を介して、前記放射素子の底面から上面まで通過し、
前記プローブの上端部が前記開口上に伸びて、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４２】
請求項２７記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、少なくともいくつかの放射素子に、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを有し、
電圧または電流が供給される複数の放射素子は開口を有し、
前記プローブのうちの１つのプローブの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子の底面から上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸びて、前記各放射素子の上面に接触するように曲げられて、前記放射素子の表面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４３】
アンテナシステムであって、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の前記放射素子の相互結合を活用する放射ビームを生成し、
前記コントロールシステムはコンピュータを備え、
当該コンピュータは、
（ｉ）当該アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の第１行列を算出するステップと、
（ｉｉ）前記第１行列にそのエルミート共役行列Ｑ'を掛けて、第２行列ＱＱ'を得るステップと、
（ｉｉｉ）全立体角に関して第２行列を平均することによって利得行列Ｇを算出するステップと、
（ｉｖ）ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・Ｇ・ｃ'の比（ｃは、放射素子に印加される電圧または電流の行列、ｃ'は、ｃ行列のエルミート共役）から得られる最適一般化固有値及び固有ベクトルを決定するステップと、
（ｖ）前記最適一般化固有値に対応する最適利得を決定し、前記観測方向に最適利得機能を達成するために、前記アレイの各々の放射素子に供給される電圧または電流を、対応する一般化固有ベクトルから決定するステップと、
を実行する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４４】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記コンピュータは、
次式に比例する放射線強度ｄＰ／ｄΩを算出するステップをさらに実行する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、Ｍ個の放射素子があるアレイの各々の放射素子に印加される電流または電圧のいずれかの１×Ｍ行列によって表現可能なベクトル
【請求項４５】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記Ｑ行列は、Ｍ×２行列であり、
前記Ｍは、前記放射素子の数である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４６】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記コンピュータは、
前記Ｑ行列を算出するときに前記コンピュータに用いられるために、前記放射素子の数、前記放射素子間の分離距離、当該アンテナシステムから発せられる放射ビームの仰角、及び、当該アンテナシステムから発せられる放射ビームの方位角度のうちの少なくとも１つを入力するための入力をさらに有する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４７】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
当該アンテナシステムは、マイクロストリップパッチアンテナまたはモノリシックマイクロ波集積回路(ＭＭＩＣ)アンテナアレイである、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４８】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記アレイは、平面または非平面である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項４９】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記アレイ内の放射素子間の間隔は規則的である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５０】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記アレイの放射素子間の間隔は不規則である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５１】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、前記放射素子のうちの１つの放射素子に電圧または電流の一方を供給するための少なくとも１つのプローブを有し、
前記放射素子のうちの前記１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部が、前記開口を介して、前記放射素子のうちの前記１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口の上に伸びて、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５２】
請求項５１記載のアンテナシステムであって、
前記プローブは同軸ケーブルの中心導体を備える、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５３】
請求項５１記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子間の相互結合を活用するため、前記プローブは、それぞれのパッチの中心に配置可能である、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５４】
請求項５１記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、前記放射素子のうちの１つの放射素子に電圧または電流の一方を供給するための少なくとも１つのプローブを有し、
前記放射素子のうちの１つの放射素子は開口を有し、
前記少なくとも１つのプローブの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子のうちの１つの放射素子の底面から当該１つの放射素子の上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸びて、前記各放射素子の上面と接触するように曲げられ、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５５】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記アレイ内の、少なくともいくつかの放射素子は、１つ以上の開口を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流が前記放射素子に印加されて、前記アレイ内の放射素子間の相互結合を利用及び活用する放射ビームを生成し、
前記デバイスは、前記放射素子の下から前記電圧または電流を供給し、
前記相互結合は、前記放射素子の前記１つ以上の開口を介して延びる、前記放射素子の下の電磁場により生成される、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５６】
請求項４３記載のアンテナシステムにおいて、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、少なくともいくつかの放射素子に、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを有し、
電圧または電流が供給される複数の放射素子は開口を有し、
前記開口を介して、前記プローブのうちの１つのプローブの上端部が前記放射素子の底面から上面まで通過し、
前記プローブの上端部が、前記開口上に伸びて前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５７】
請求項４３記載のアンテナシステムであって、
前記放射素子のアレイは、上面及び底面を有し、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスは、少なくともいくつかの放射素子に、異なる電圧または電流を供給する複数のプローブを有し、
電圧または電流が各々供給される複数の放射素子は、それぞれ、開口を有し、
前記プローブのうちの１つのプローブの上端部は、前記開口を介して、前記放射素子の底面から上面まで通過し、
前記プローブの上端部は、前記開口上に伸び、前記各放射素子の上面に接触するように曲げられ、前記放射素子の上面から前記放射素子の相互結合を発生する、
ことを特徴とするアンテナシステム。
【請求項５８】
アンテナシステムの差動モード動作を制御するための方法であって、
前記アンテナシステムは、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
当該方法は、
（ａ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の行列であって、遠方界における放射線を表し、前記アレイ内の各放射エレメントの相互結合効果を、前記アレイ内の他の全放射素子の間に反映する行列を算出するステップと、
（ｂ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給される実際の電圧または電流を算出するステップと、
（ｃ）前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に印加して、前記アレイの放射素子間の相互結合を活用する放射ビームを生成するステップと、  
を含むことを特徴とする方法。
【請求項５９】
アンテナシステムの差動モード動作を制御するための方法であって、
前記アンテナシステムは、
放射素子のアレイ、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
当該方法は、
（ａ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の行列を算出するステップと、
（ｂ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給される実際の電圧または電流を算出するステップと、
（ｃ）前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に印加して、前記アレイの放射素子間の相互結合を活用する放射ビームを生成するステップと、  
を含み、
放射線強度ｄＰ／ｄΩは、次式に比例する、
ことを特徴とする方法。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、M個の放射素子があるアレイの各放射素子に印加される電流または電圧のいずれかの１×Ｍ行列によって表現可能なベクトル、
ｃ'は、ｃベクトルのエルミート共役、
Ｑは、複素数の行列、
Ｑ'は、Ｑ行列のエルミート共役
【請求項６０】
アンテナシステムの差動モード動作を制御する方法であって、
前記アンテナシステムは、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
当該方法は、
（ａ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の第１の行列を算出するステップと、
（ｂ）前記第１の行列にそのエルミート共役行列を掛けて、第２の行列を得るステップと、
（ｃ）前記第２の行列の固有値及び固有ベクトルを決定するステップと、
（ｄ）前記観測方向における最適な放射線強度を達成するために、前記アレイの各放射素子に供給される電圧または電流を前記固有ベクトルの１つに基づき選択するステップと、
（ｅ）前記選択された差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に印加して、前記アレイ内の放射素子間の相互結合を活用する放射ビームを生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６１】
請求項６０記載の方法であって、
前記電圧または電流は、前記第２の行列の最大固有値に対応する、第２の行列の列固有ベクトルである電圧または電流を選択することにより、前記最適な放射線強度を達成するように選択される、
ことを特徴とする方法。
【請求項６２】
請求項６０記載の方法であって、
当該方法は
次式に比例する放射線強度ｄＰ/ｄΩを算出するステップをさらに含むことを特徴とする方法。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、Ｍ個の放射素子があるアレイの各放射素子に印加される電流または電圧のいずれかの１×Ｍ行列によって表現可能なベクトル、
ｃ'は、ｃベクトルのエルミート共役、
Ｑは、複素数の行列、
Ｑ'は、Ｑ行列のエルミート共役
【請求項６３】
アンテナシステムの差動モード動作を制御する方法であって、
前記アンテナシステムは、
放射素子のアレイと、
前記放射素子を励振するための差動モード電圧または差動モード電流を発生するコントロールシステムと、
前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に供給するデバイスと、
を備え、
当該方法は、
（ａ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の第１の行列Ｑを算出するステップと、
（ｂ）前記第１の行列Ｑにそのエルミート共役行列Ｑ'を掛けて、第２の行列ＱＱ'を得るステップと、
（ｃ）全立体角に関して前記第２の行列を平均することによって、利得行列Ｇを算出するステップと、
（ｄ）ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・Ｇ・ｃ'の比（ｃは、放射素子に印加される電圧または電流の行列を表し、ｃ'は、ｃ行列のエルミート共役を表す）から得られる最適一般化固有値及び固有ベクトルを決定するステップと、
（ｅ）最適一般化固有値に対応する最適利得を決定し、前記アレイの各放射素子に供給される電圧または電流を、対応する一般化固有ベクトルから決定して、前記観測方向における最適利得機能を達成するステップと、
（ｆ）前記差動モード電圧または差動モード電流を前記放射素子に印加して、前記アレイの放射素子間の相互結合を活用する放射ビームを生成するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６４】
請求項６３記載の方法は、
次式に比例する放射線強度ｄＰ/ｄΩを算出するステップを更に含むことを特徴とする方法。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、Ｍ個の放射素子があるアレイの各放射素子に印加される電流または電圧の１×Ｍ行列によって表現可能なベクトル
【請求項６５】
放射素子間の相互結合を活用するため、アンテナシステムの放射素子アレイの放射線強度、及び、前記放射素子間の相互結合を利用するために前記放射素子に供給される差動モード電圧または差動モード電流の算出に用いられるプログラムが格納されたコンピュータ読取り可能な媒体であって、
前記プログラムは、コンピュータにより起動されると、
（ｉ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の行列であって、遠方界の放射線を記述し、前記アレイ内の各放射素子の相互結合効果を、前記アレイ内の他の放射素子のすべての間に反映する行列を算出するステップと
（ｉｉ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給される実際の電圧または電流を算出するステップと、
を実行することを特徴とするコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項６６】
アンテナシステムの放射素子アレイの放射線強度、及び、前記放射素子間の相互結合を活用するために前記放射素子に供給される差動モード電圧または差動モード電流の算出に利用されるプログラムが格納されたコンピュータ読取り可能な媒体であって、
前記プログラムは、コンピュータにより実行されると、
（ｉ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子アレイの幾何的配置に左右されるが、前記アレイの電圧または電流激振の影響を受けない複素数の行列を算出するステップと、
（ｉｉ）前記算出された行列を用いて、前記観測方向における放射線強度を算出し、前記アレイの各放射素子に供給される実際の電圧または電流を算出するステップと、
を実行し、
前記放射線強度ｄＰ／ｄΩは、次式に比例する、
ことを特徴とするコンピュータ読取り可能な媒体。
ｆ＝ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・ｃ'
ここで、
ｃは、M個の放射素子があるアレイの各放射素子に印加される電流または電圧のいずれかの１×Ｍ行列によって表現可能なベクトル、
ｃ'は、ｃベクトルのエルミート共役、
Ｑは、複素数の行列、
Ｑ'は、Ｑ行列のエルミート共役
【請求項６７】
請求項６６記載のコンピュータ読取可能な媒体であって、
前記Ｑ行列はＭ×２行列であり、
前記Ｍは前記アレイ内の放射素子の数である、
ことを特徴とするコンピュータ読取可能な媒体。
【請求項６８】
アンテナシステムの放射素子アレイの放射線強度、及び、前記放射素子の中の相互結合を活用するために前記放射素子に供給される差動モード電圧または差動モード電流の算出に利用するためのプログラムが格納されたコンピュータ読取り可能な媒体であって、
前記プログラムは、前記コンピュータにより実行されると、
（ｉ）前記アンテナシステムにより発せられる放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置によって決まるが、前記アレイの電圧または電流励振の影響を受けない複素数の第１の行列を算出するステップと、
(ｉｉ)前記第１の行列にそのエルミート共役行列を掛けて第２の行列を得るステップと、
(ｉｉｉ)前記第２の行列の固有値及び固有ベクトルを決定するステップと、
(ｉｖ）前記アレイの各放射素子に供給される電圧または電流を、前記固有ベクトルの１つに基づき選択し、前記観測方向における最適放射線強度を達成するステップと、
を実行することを特徴とするコンピュータ読取り可能な媒体。
【請求項６９】
アンテナシステムの放射素子アレイの放射線強度、及び、前記放射素子間の相互結合を活用するために前記放射素子に供給される差動モード電圧または差動モード電流の算出に利用するためのプログラムが格納されたコンピュータで読取り可能な媒体であって、
前記プログラムは、コンピュータにより実行されると、
（ｉ）前記アンテナシステムにより発される放射線強度の観測方向及び前記放射素子のアレイの幾何的配置に左右されるが、前記アレイの電圧または電流激振には依存しない複素数の第１の行列Ｑを算出するステップと、
（ｉｉ）前記第１の行列Ｑにそのエルミート共役行列Ｑ'を掛けて、第２の行列ＱＱ'を得るステップと、
（ｉｉｉ）全立体角に関して前記第２の行列を平均することによって、利得行列Ｇを算出するステップと、
（ｉｖ）ｃ・ＱＱ'・ｃ'／ｃ・Ｇ・ｃ'の比（ｃは、放射素子に印加される電圧または電流の行列、ｃ'は、ｃ行列のエルミート共役）から得られる最適一般化固有値及び固有ベクトルを決定するステップと、
（ｖ）前記最適一般化固有値に対応する最適利得を決定し、前記アレイの各放射素子に供給される電圧または電流を、対応する一般化固有ベクトルから決定して、前記観測方向における最適利得機能を達成するステップと、
を実行することを特徴とするコンピュータで読取り可能な媒体。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
このモデルにおけるパッチのペアの自己及び相互キャパシタンスに関する式は、直ちに求めることができる。基板が誘電率εを有し、両パッチの面積をＡとすると、第１のパッチの下側面上の電荷は、ＡεＥ１＝(εＡ／ｈ)Ｖ１、第２のパッチの下側面上の電荷は、ＡεＥ２＝(εＡ／ｈ)Ｖ２である。第１のパッチの上側面上の電荷密度は、(ε０／πｒ)(Ｖ１−Ｖ２)であり、第２のパッチの上側面上の電荷密度は、単位面積当たり、大きさが等しく、かつ、極性が逆の電荷を有する。残りの計算を簡略化するために、各パッチのサイズを、関連する半円形の半径に比べて小さいと仮定する。したがって、パッチ全体にわたって必要となる、１／ｒの積分を、パッチ面積Ａの１／ｒ倍の平均に変え、かつ、ｒを平均値に置き換えることができる。半円形の力線を採用する近似の観点から、平均半径の使用を、より正確な１／ｒの積分に精密化することは無駄な実践であろう。したがって、パッチ間の幾何学的距離の半分を平均半径とみなす。その結果、２つのパッチ上の総電荷は、つぎの式によって与えられる。