【手続補正書】
【提出日】平成18年8月18日(2006.8.18)
【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】請求項３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項３９】
第１合計コンポーネント信号および第２合計コンポーネント信号が第１中心周波数を有し；
位相補正手段が、第１合計出力信号および第２合計出力信号を供給し；
位相補正手段に接続された第１ダウンコンバータユニットをさらに含み、前記第１ダウンコンバータユニットは第１合計出力信号および第２合計出力信号を受信し、第１合計出力信号および第２合計出力信号をそれぞれ第３信号および第４信号に変換し、第３および第４信号は第１中心周波数より低い第２中心周波数を有し、前記第１ダウンコンバータユニットは第１および第２出力において第３および第４信号を供給する、請求項３１に記載のアンテナアセンブリ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
図３を参照すると、アンテナアレイ１０２の一例を含む、装着可能サブシステム５０の１つの態様が斜視図で示されている。示されている例においては、アンテナアレイ１０２は給電ネットワーク１１２に接続された４個の円形ホーンアンテナ１１０のアレイを含む。しかし、アンテナアレイ１０２は、各々が好適なタイプのアンテナである任意数のアンテナ素子を含んでよいことが理解されるべきである。例えば、代替的なアンテナアレイは、８個の矩形ホーンアンテナを２ｘ４または１ｘ８の構成で、好適な給電構造と共に含むことができる。ある用途においては、アンテナ素子が例えばホーンアンテナなどの広い帯域を有するアンテナであることが有利な場合もあるが、本発明はホーンアンテナに限定されず、任意の好適なアンテナを用いることできる。示された例は直線状の１ｘ４アレイのホーンアンテナ１１０であるが、本発明はこれに限定されず、代わりにアンテナアレイ１０２はアンテナ素子の２次元アレイ、例えば８個のアンテナが２列で２ｘ８のアレイを形成するものでもよいことが理解されるべきである。以下の説明では主として、示された例である円形ホーンアンテナ１１０の１ｘ４アレイについて述べるが、この説明は当業者に自明の改変を伴う他のタイプおよびサイズのアレイにも等しく適用できることが理解されるべきである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
図６Ｄを参照すると、同心溝１３２の各々は、レンズ構造の内部の、溝が丸い先端１３４にすぼまる溝の最大深さにおいて、凹面の機構を有することができる。同心溝は、レンズ内に、一般のミリングまたは旋盤によって、例えば各溝を加工の容易さのためにレンズの中心軸に平行に、形成することができる。すなわち、各溝は、レンズの面上で互いに平行に形成することができる。従って、同心溝の幅および角度の両方を一定に保ちながら、各溝がミリングされる深さは、図６Ｄに示すように、凸レンズの頂角または中心から遠ざかるに従って増加させることができる。１つの例において、溝は通常、波長（動作周波数帯域の中心において）の約１０分の１以下の幅１３９を有してよい。溝付の材料の割合は、次の式（２）から求めることができる。
【数２】
2005536929.tif 000001
ここで、ηはレンズの誘電体材料の屈折率である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
レンズのサイズおよびレンズ表面に形成される溝のサイズは、誘電体レンズ１１４の所望の動作周波数に依存し得る。特定の１つの例においては、Ｋｕ周波数帯域（１０．７０〜１２・７５ＧＨｚ）で用いるように設計された誘電体レンズ１１４は、約２．５７５インチの高さ１３６を有し、約７．０２０インチの直径１３８を有する。この例においては、溝１３２は約０．０９４インチの幅１３９を有し、これらの溝の各々の基部に形成された凹部１３４は、約０．０４７インチの半径を有することができる。図６Ｄに示すように、この例においてはレンズ１１４は全部で１９個の同心溝を有する。１つの例においては、溝は中心軸近くでは波長のおよそ４分の１の深さまで表面を貫通することができ、直接および内部での反射信号の整合性のある合計（coherent summing）を維持するために、一定の間隔を開けてつくられることができ、レンズの端に近づくにつれて次第により深い溝となる。特定の１つの例によれば、最も中心にある同心溝は、例えば０．２００インチの深さを有することができ、最も外周の溝は、例えば０．２４８インチの深さを有することができる。溝は、レンズの中心から約０．１６８インチの間隔で等間隔に位置されてよい。もちろん、上記の特定の大きさは、例示および説明目的のために示された１つの例であり、本発明は溝のサイズおよび数、または位置に関して限定されないことが理解されるべきである。示された例は１９個の溝を含むが、誘電体レンズ１１４は１９個より多いかまたは少ない数の溝を有して形成することができ、溝の深さもまた、レンズの直径に比例することができ、誘電体レンズの動作周波数に基づくことができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
１つの例によれば、誘電体レンズ１１４は、図１３に示すように、ホーンアンテナ１１０の上に適合し、少なくとも一部がホーンアンテナの内部にあるように設計することができる。レンズ１１４は、ホーンアンテナ１１０に装着された場合に、ホーンアンテナ１１０とレンズ１１４との組み合わせが、制限容積内、例えば回転の円１８８の内部にあるように設計することができる。１つの例においては、レンズ１１４の直径はホーンアンテナ１１０の直径にほぼ等しくてよく、レンズ１１４の高さはホーンアンテナ１１０の直径の約半分であってよい。他の例によれば、レンズ１１４はホーンアンテナ１１０に関して自動中心にすることができる。例えば、レンズ１１４の形は自動中心機能を実施することができ、レンズ１１４は傾斜端部１１５を有して（図７参照）、これがホーンアンテナ１１０に対してレンズ１１４の中心を合わせるように機能する。１つの例においては、レンズの傾斜端部１１５は、ホーンアンテナ１１０の傾斜角度に整合することができる。例えば、ホーンアンテナ１１０の側面が垂直に対して４５度の角度の場合、レンズの傾斜端部１１５もまた垂直に対して４５度の角度であってよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
図３および図１３を参照すると、他の態様によれば、あるホーンアンテナ１１０、例えば、アンテナアレイ１０２の終端に位置するアンテナは、ホーンアンテナ１１０の表面上に形成されたリング１９０を含むことができ、ホーンアンテナ１１０のジンバルセンブリ６０への装着を容易にする。図１４に示すように、リング１９０はポスト１９２に適合させることができ、ポスト１９２は、ジンバルアセンブリ３００（図３参照）から伸びるアーム１９４に結合され、アンテナアレイ１０２をジンバルアセンブリ３００に装着して、ジンバルアセンブリがアンテナアレイ１０２を動かすことを可能にしている。リング１９０は、図１３に示すように、ホーンアンテナ１１０の外面上ホーンアンテナの開口の近く、すなわちアンテナアレイの回転中心の近くに形成することができる。１つの例においては、リング１９０はホーンアンテナ１１０に一体化して形成することも可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
図１６に図示する例において、ＯＭＴ６０４のポート６０８、６１０は、ＯＭＴ６０４の側面６１２、６１４に、入力ポート６０６に対して直角に配置される。この配置は、従来のＯＭＴで通常は１つの出力ポートがＯＭＴの下側に入力ポートと一致して位置するものより、ＯＭＴ６０４の高さを低くする。ＯＭＴ６０４の減少された高さは、アンテナアレイ１０２全体の高さを減少させるのに助けになり、これは用途によっては望ましい。図１６に示す例によれば、ＯＭＴ６０４は、丸い上端部６１６を含み、これによりＯＭＴ６０４はホーンアンテナ素子の側面に隣接して適合することができ、さらにアンテナアレイの高さの減少を促進する。１つの例においては、ＯＭＴ６０４はホーンアンテナ１１０に一体化して形成することもできる。ＯＭＴ６０４については、アンテナの受信放射に関連して記述しており、すなわち、ＯＭＴ６０４がアンテナからポート６０６において受信し、２つの直交出力信号をポート６０８、６１０において供給することについて記述しているが、ＯＭＴ６０４はまた逆向きにも動作できることが理解されるべきである。従って、ＯＭＴ６０４はポート６０８、６１０において２つの直交入力信号を受信し、信号を放射可能なアンテナに接続可能なポート６０６において、複合出力信号を供給することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６２】
図１５を再度参照すると、給電ネットワーク１１２は、ＯＭＴ６０４のポート６０８、６１０の各々に接続されている複数の経路素子を含む。給電ネットワーク１１２は、ＯＭＴ６０４のポート６０８に接続され、それに沿って第１コンポーネント信号（各アンテナからの）が第１給電ポート６００へと伝送される、第１経路６１８（斜線部分）を含むことができる。給電ネットワーク１１２はまた、ＯＭＴ６０４のポート６１０に接続され、それに沿って第２コンポーネント信号（各アンテナからの）が第２給電ポート６０２へと伝送される、第２経路６２０を含むことができる。従って、直交偏光されたコンポーネント信号のそれぞれは、ＯＭＴのポート６０８、６１０の接続点から給電ネットワーク１１２の対応する給電ポート６００、６０２へと、別々の経路を通ることができる。１つの態様によれば、第１および第２経路６１８、６２０は、給電ネットワーク１１２が第１および第２コンポーネント信号に対して任意の位相不均衡を生じさせないよう、同じ数のベンドおよびＴ接続を含んで対称であってよい。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
図２０を参照すると、ジンバルアセンブリ３００の１つの態様の機能ブロック図が示されている。上述のように、ジンバルアセンブリ３００は、例えば航空機などの乗員用乗り物に装着できる装着可能サブシステム５０の一部を形成することができる。以下の議論では、図１Ｂに示すように、装着可能サブシステム５０が航空機５２の外側に位置するシステムである場合について主として述べるが、本発明はこれに限定するものではなく、ジンバルアセンブリ３００は任意のタイプの乗員用乗り物の内側または外側に位置させられることが理解されるべきである。ジンバルアセンブリ３００は、アンテナアセンブリ１００（図２参照）と受信機フロントエンドとの間のインターフェイスを提供することができる。示された例によれば、ジンバルアセンブリ３００は、ジンバルアセンブリそれ自身に電力を供給し、またＰＣＵおよびＤＣＵなどの他の構成要素にライン３０４で電力を供給する電源３０２を含むことができる。ジンバルアセンブリ３００はまた、中央処理ユニット（ＣＰＵ）３０６を含むこともできる。ＣＰＵ３０６は、ライン３０８、３１０、３１２の入力信号を受信することができ、これら信号は、システムに関するデータ、および／または例えばシステム座標、システムの姿勢、源の経度、源の偏波スキュー、および源の信号強度などの情報信号源についてのデータを含むことができる。１つの例においては、源についてのデータはＲＳ−４２２インターフェイス上で受信することができるが、しかし、システムはそれに限定はされず、任意の好適な通信リンクが使用可能である。ジンバルアセンブリ３００は、ＰＣＵ２００（図２参照）に制御信号を供給することができ、これによってＰＣＵ２００は、情報源とアンテナアセンブリとの間の偏波スキューを修正する。これについては以下に詳細に述べる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
他の態様によれば、ジンバルアセンブリ３００のＣＰＵ３０６は、追跡ループ機構を含むことができる。この態様においては、ＣＰＵ３０６は、ライン３２２上のＤＣＵ４００（図２参照）から追跡ループ電圧を受信することができる。追跡ループ電圧は、ＣＰＵ３０６によって用いられ、乗り物が動くにつれて情報源からの所望の信号のピークをアンテナアレイが正確に追跡するのを促進する。追跡ループ機構については、ＤＣＵに関連してさらに詳細に述べる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
衛星（または他の通信）信号は、２つの直交する波面上を送信されることができる。これにより、衛星（または他の情報源）は同じ周波数においてより多くの情報を送信でき、信号同士の干渉を防ぐために偏波ダイバーシティに頼ることができる。アンテナアレイ１０２が、衛星（または他の情報源）の送信アンテナの直接下側か、またはそれと同じ子午線上にある場合は、受信アンテナアレイ１０２および送信源アンテナの偏波は揃うことができる。しかし、情報源が位置する子午線または経線から乗り物５２が移動した場合は、送信および受信アンテナの間に偏波スキューβが導入される。このスキューは、物理的または電子的に回転するアンテナアレイ１０２によって補正することができる。アンテナアレイ１０２を物理的に回転させることは、アンテナアレイの高さを増す可能性があるため、実際的ではない可能性がある。従って、アンテナを電子的に「回転」させて、任意の偏波スキューを補正するのが好ましい。この「回転」はＰＣＵにより行うことができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９０】
上述のように、ジンバルアセンブリ３００は追跡機構を含むことができ、ジンバルＣＰＵ３０６はライン３２２上でＤＣＵ４００から受信した信号を用いて、アンテナアレイへ制御信号を提供し、アンテナアレイが情報源を追跡することを促進する。１つの態様によれば、ＤＣＵ４００は、ライン３２２を介してジンバルＣＰＵ３０６と通信する制御インターフェイス４１０を含むことができる。制御インターフェイス４１０は、結合器４１２およびＲＦ検出器４３４を用いて両方の経路上のＩＦ信号の振幅をサンプルして、受信した信号強度に基づき衛星を追跡するためにジンバルのＣＰＵ３０６が用いる振幅情報を提供することができる。アナログ−デジタル変換器は、ジンバルアセンブリに送る前に情報をデジタル化するために用いることができる。ＤＣＵがジンバルＣＰＵに近い場所に位置する場合、このデータは高いレートで、例えば１００Ｈｚで受信することができ、破損がない可能性がある。従って、第１ダウンコンバージョンを行ってアンテナ近くで受信ＲＦ信号をＩＦ信号へ変換することにより、システム全体の性能を改善することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
ジンバルのＣＰＵ３０６はソフトウェアを含むことができ、該ソフトウェアは、ＤＣＵから供給された振幅情報を利用して衛星などの情報源を指向するか、または追跡することができる。制御インターフェイスは信号をジンバルアセンブリに供給して、ジンバルアセンブリがアンテナアセンブリを正確に制御して源からの所望の信号を追跡することを可能にする。１つの例においては、ＤＣＵはスイッチ４３０を含み、これは、衛星などの情報源から送信された垂直／ＲＨＣ信号または水平／ＬＨＣ信号のどちらを追跡するかの選択のために用いることができる。一般に、これらの信号が同じ衛星から送信された場合、より強い信号を追跡するのが望ましい。信号が近い場所にある異なる２つの衛星から送信された場合、弱い衛星を追跡するのが好ましい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０３】
【図３】本発明によるアンテナアレイを含む装着可能サブシステムの１つの態様の斜視図である。
【図４】本発明によるアンテナアレイおよび給電ネットワークの１つの態様の側面図である。
【図５】図４のアンテナアレイの一部を形成するホーンアンテナの１つの態様の模式図である。