"アンテナサブアレイのための給電ネットワークであって、和出力を有する第1の給電装置と、デルタ出力を有する第2の給電装置と、第1のポートおよび第2のポートを有する固定減衰器であって、該第1ポートが前記第2給電装置のデルタ出力に接続される固定減衰器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第1の電力分割/合成器であって、該第1ポートが前記固定減衰器の第2ポートに接続される、第1電力分割/合成器と、第1ポートおよび第2ポートを有する可変移送器であって、該第1ポートが前記第1電力分割/合成器の第2ポートに接続される、可変移送器と、第1ポートおよび第2ポートを有する可変減衰器であって、該第1ポートが前記可変移送器の第2ポートに接続される、可変減衰器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第2の電力分割/合成器であって、該第1ポートが前記固定減衰器の第2ポートに接続される、第2電力分割/合成器と、第1のポート、第2のポート、および第2のポートを有する第1の循環器であって、該第1ポートが前記第1給電装置の和出力に接続される、第1循環器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第3の電力分割/合成器であって、該第3ポートが前記循環器の第2ポートに接続され、該第2ポートが前記可変減衰器の第2ポートに接続される、第3電力分割/合成器と、を備える、給電ネットワーク。請求項1記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークであって、さらに、複数の結合器を備えており、該複数の結合器のそれぞれがアンテナポート、和ポート、デルタポートおよび終端ポートを有しており、前記複数の結合器のそれぞれが有する前記和ポートが前記第1給電装置に接続される、給電ネットワーク。請求項2記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークにおいて、前記複数の結合器のそれぞれが有する前記デルタポートが前記第2給電装置に接続される、給電ネットワーク。請求項1記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークであって、さらに、第1のポート、第2のポートおよび第3のポートを有する第2循環器を備えており、該第1ポートが前記第1循環器の第3ポートに接続され、該第2ポートが前記第3電力分割/合成器の第1ポートに接続される、給電ネットワーク。請求項1記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークにおいて、複数のハイブリッド結合器のそれぞれについての結合値が、の数式から導出される、給電ネットワーク。請求項5記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークにおいて、前記結合値が、の項から導出される、給電ネットワーク。請求項5記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークにおいて、前記可変減衰器の減衰値が、の項から導出される、給電ネットワーク。請求項5記載のアンテナサブアレイのための給電ネットワークにおいて、前記可変移送器の移送値が、の項から導出される、給電ネットワーク。アンテナサブアレイのための給電ネットワークであって、複数の結合器であって、それぞれがアンテナポート、和ポート、デルタポート、および終端ポートを備える複数の結合器と、前記複数の結合器が有する前記和ポートのそれぞれに接続される第1の給電装置であって、和出力を有する第1給電装置と、前記複数の結合器が有する前記デルタポートのそれぞれに接続される第2の給電装置であって、デルタ出力を有する第2給電装置と、第1のポートおよび第2のポートを有する固定減衰器であって、該第1ポートが前記第2給電装置のデルタ出力に接続される固定減衰器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第1の電力分割/合成器であって、該第1ポートが前記固定減衰器の第2ポートに接続される第1電力分割/合成器と、第1ポートおよび第2ポートを有する可変移送器であって、該第1ポートが前記電力分割/合成器の第2ポートに接続される移送器と、第1のポートおよび第2のポートを有する可変減衰器であって、該第1ポートが前記可変移送器の第2ポートに接続される可変減衰器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第2の電力分割/合成器であって、該第1ポートが前記固定減衰器の第2ポートに接続される第2電力分割/合成器と、第1のポート、第2のポートおよび第3のポートを有する第1の循環器であって、該第1ポートが前記第1給電装置の和出力に接続される第1循環器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第3の電力分割/合成器であって、該第3ポートが前記循環器の第2ポートに接続され、該第2ポートが前記可変減衰器の第2ポートに接続される、第3電力分割/合成器と、を備える、給電ネットワーク。アンテナサブアレイであって、複数の放射器と、複数の送受信モジュールであって、それぞれが前記複数の放射器のそれぞれに結合される送受信モジュールと、複数のRF結合器であって、それぞれが前記複数の送受信モジュールのそれぞれに接続されるRF結合器と、前記複数のRF結合器に結合される均一な電力分割器が有する第1の給電装置と、前記複数のRF結合器に結合される均一な電力分割器が有する第2の給電装置と、給電ポート、伝送ポートおよび和ポートを有する第1の循環器であって、該給電ポートが前記第1給電装置に接続される第1循環器と、給電ポート、伝送ポートおよび和ポートを有する第2の循環器であって、該伝送ポートが前記第1循環器の伝送ポートに接続される第2循環器と、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第1の電力分割/合成器であって、該第3ポートが前記第1循環器の和ポートに接続され、該第2ポートが前記第2循環器の和ポートに接続される、第1電力分割/合成器と、前記第1電力分割/結合器の第2ポートに接続される可変減衰器と、前記可変減衰器に接続される可変移送器と、を備える、アンテナサブアレイ。前記第2給電装置に接続される固定減衰器をさらに備える、請求項10記載のアンテナサブアレイ。請求項11記載のアンテナサブアレイであって、さらに、第1および第2のポートならびに第3のポートを有する第2の電力分割/合成器を備えており、該第1ポートが前記固定減衰器に接続され、該第2ポートが前記可変移送器に接続される、アンテナサブアレイ。前記可変減衰器が、能動開口電子ステアアレイ内の位置にしたがって1つの値に調整される、請求項12記載のアンテナサブアレイ。前記複数のRF結合器のそれぞれが4ポート結合器を備える、請求項10記載のアンテナサブアレイ。前記複数の放射器が8つの放射器を含み、前記複数の送受信モジュールが8つの送受信モジュールを含む、請求項10記載のアンテナサブアレイ。0031図面および本文の明快さを促進するための努力において、図面は必ずしもスケールする必要はなく、代わりの強調が本発明の原理を図解するのになされている。0032本発明の様々な実施形態を説明する前に、若干の導入的な概念および技術用語について説明する。レンガ型アーキテクチャは、無線周波数RF信号およびフェーズドアレイの能動コンポーネントに供給される電力信号に関連する。電力信号は、一般的に、アンテナ開口に一致するまたはこれによって定義される平面の垂直平面に配給される。パネルアレイまたはより簡単にパネルは、多層のプリント配線板PWBに関連し、PWBは、1つの高集積PWBにおけるRF、論理およびDCの配給回路と同様に、アンテナエレメントまたはより単純にラジエートエレメントまたは放射器を含む。パネルはまた、時々、本明細書においてタイルアレイまたはより簡単にタイルとも称されることもある。0033アレイアンテナは、単一のパネルタイルアレイもしくはレンガアレイから、またはタイルアレイもしくはレンガアレイの複数のパネルから設けることができる。アレイアンテナが複数のパネルから設けられる場合には、複数のパネルのうち単一のパネルは、本明細書において、パネルサブアレイまたはタイルサブアレイと称されることもある。0034本願明細書において、参照は、特定の数のパネルを有するアレイアンテナについてなされることもある。アレイアンテナが、いかなる数のパネルから構成することができ、また、当業者にとって、いかなる特定用途の使用にも特定の数のパネルを選択する方法を理解できるものと、当然に理解されるべきである。0035また、本願明細書において、参照が、パネルに、または、特定アレイの形状および/もしくは物理的サイズまたは特定の数のアンテナエレメントを有するアレイアンテナになされることもあることにも注意すべきである。当業者は、本願明細書において説明している技術が、パネルおよび/またはアレイアンテナが有する様々なサイズおよび形状に適用でき、また、いかなる数のアンテナエレメントをも使用できるものと理解されよう。0036したがって、本願明細書の以下の記載は、実質的に正方形または矩形の形状を有し、且つ、実質的に正方形または矩形の形状を有する複数のタイルサブアレイから構成されるアレイアンテナの文脈で、発明の概念を説明している。しかし、当業者は、この概念は、アレイアンテナの他のサイズおよび形状、ならびに、アンテナエレメントの様々な異なるサイズ、形状および種類を有するパネルまたはタイルサブアレイにも同等に適用することができるものと理解されよう。また、パネルまたはタイルは、非周期的または任意に形成されるアレイ幾何を含む他の幾何学的配置と同様に、周期的な格子の配置または構成例えば矩形、円形、等辺または二等辺の三角形、および螺旋形を有する構成を含むが、これに限定されず、様々な異なる格子の装置として配置することができる。0037参照はまた、本明細書において、特定の種類、サイズおよび/または形状を有するアンテナエレメントを含むアレイアンテナに対して行うこともある。例えば、1つの種類の放射エレメントは、特定周波数例えば10GHzまたは周波数レンジ例えばX帯周波数レンジでの動作と互換性がある正方形の形状およびサイズを有する、いわゆるパッチアンテナである。参照はまた、いわゆるパッチ積層型アンテナエレメントについて行うこともある。当業者は、もちろん、アンテナエレメント例えば、パッチ積層型アンテナエレメント以外のアンテナエレメントの他の形状および種類もまた使用することができ、さらに、1つ以上のアンテナエレメントのサイズがRF周波数レンジにおけるいかなる周波数例えば約1GHzから約100GHzのレンジのいかなる周波数でも動作のために選択できることが認識されよう。本発明のアンテナにおいて使用可能な種類の放射エレメントは、当業者にとって公知のノッチエレメント、ダイポール、スロットその他いかなるアンテナエレメントこのエレメントがプリント配線エレメントであるかどうかにかかわらずをも含むが、これに限定されない。0038また、各パネルまたはサブアレイのアンテナエレメントは、非周期性または任意の格子の配置と同様に、矩形、正方形、三角形例えば正三角形または二等辺三角形、および螺旋の構成といった周期的な格子の配置または構成を含む複数の異なるアンテナエレメントの格子配置のいずれか1つを有するように設けることも理解すべきである。本願明細書において教示する概念は、サブアレイとして製造され、全アレイを完成するために結合される複数のアンテナエレメントを有するいかなるフェーズドアレイアンテナと同様に、レンガ型アンテナアレイとタイル型アンテナアレイの両方に適用可能である。0039本願明細書において説明するパネルアレイアーキテクチャに関する少なくともいくつかの実施形態の応用は、飛行機ベースで航空機に搭載したミサイルおよび衛星の用途を含む多種多様な用途についてのレーダ、電子戦闘EWおよび通信のシステムを含むが、これに限定されない。つまり、本願明細書において説明するパネルまたはサブアレイがレーダシステムまたは通信システムの一部として使用することができるものと理解すべきである。さらに、本願明細書においてさらに説明するように、本発明についての少なくともいくつかの実施形態は、軍隊、航空機輸送、海上輸送、通信、無人空中車両UAVおよび/または商用の無線用途に適用可能であるが、これに限定されない。0040本願明細書において以下に説明するサブアレイは、また、組み込み型循環器、スロット結合された偏波エッグクレート放射器、単一の統合モノリシックマイクロ波集積回路MMIC、および受動無線周波数RF回路アーキテクチャを利用することもできる。例えば、本願明細書においてさらに説明するように、以下の共通譲渡された米国特許に記載される技術を全体的にあるいは部分的に用いることができ、および/または本願明細書において説明するタイルサブアレイの少なくともいくつかの実施形態で用いるために採用することができる。すなわち、組み込み平面循環器と題された米国特許第6,611,180号、スロット結合された偏波エッグクレート放射器と題された米国特許第6,624,787号、多層ストリップライン無線周波数回路および相互接続方法と題された米国特許第6,731,189号、タイルサブアレイならびに関連回路および関連技術と称された米国特許第7,348,932号、および/または2009年6月15日に出願されたパネルアレイと題された米国特許出願第12/484626号である。ここで、上記の特許の各々は、これら全体を引用することにより本願明細書に組み込まれるものである。0041本発明の実施形態を説明する前に、AESAの技術分野における状況をチェックすることは有用なことであろう。サブアレイが公知のレーダにおいて交換可能でない理由の根源は、互換性をサポートする従来のAESA給電アーキテクチャが差パターンのグレーティングローブを発生させていることである。例えば、8またはNの位相中心についてそれぞれ12またはMの交換可能サブアレイを含む線形アレイである。サブアレイは、最大の伝送効率を達成するために、無損失性で均一の協働電力分割器を用いて給電される。開口は大きく、また、我々は広い瞬時帯域幅を有することを望むため、時間遅延ユニットは各サブアレイの出力に関連付けられる。各サブアレイは、内部的な均一の8ウェイまたはNウェイの電力分割器を有する。アレイにおける各位相中心には、付随する放射器およびT/Rモジュールがある。モジュールは、低ノイズおよび電力の増幅器、1つの移送器および1つの可変減衰器を含む。受信モードでは、可変減衰器は、所望の低サイドローブの和照射分布を生成するために起動される。可変減衰器は受信増幅に従うので、システムノイズ数に対するそれらの主要な寄与は照射効率となる。このことまた、差パターンのグレーティングローブ問題の根源ともなり、低いサイドローブの差パターン応答が望まれることが推測される。0042これらの差パターン応答ついての非常に劣ったサイドローブ応答は、強照射の不連続性に因るものである。全ての中で最も激しいものは、開口中央に跨る位相モノパルス不連続性である。ここで、この不連続性は、非常に卓越したものであるため、それがサイドローブ構造全体を無力なものにする。我々の不連続性の機能に関する理解によれば、中央の不連続性は取り除くことができないために、位相モノパルスパターンは高サイドスローブで満たされることになる。一方で、他の差パターンについてのサイドローブ構造は、加重変化の反復不連続性より生成される。それらは確かにグレーティングローブであるが、差パターンヌルを表示しないが、しかしながら、それらは、全幅にわたる位相から180度である。差パターンのグレーティングローブ問題を回避するために、通常1つには、アレイ内のサブアレイの位置に一意となるRF給電コンポーネントを用いてサブアレイ構成を使用する。0043AESAにおいて、信号対ノイズ比S/NまたはSNRは、基本的には開口において確立される。T/Rと受信器の間の損失がシステムノイズ温度全体において最小効果を有するように、T/R利得は設定される。このために、受動電子指向アレイESAに対し利用不可能な多数のRF給電ネットワークの選択肢を有している。例えば、AESAのすべてのエレメントの出力が、多数機能、すなわち和および双方の差、の間で等しく分割される場合には、ノイズ電力は各機能に等しく分散される。SNRが各機能について同一という訳ではなく、和チャネルのSNRが不変であり、ヌルをトラックする差パターンを満たすノイズがこの和チャネルのSNRと整合するということである。ESAにおける類似の給電構成では、4.77dBで和チャネルSNRを低下させる。0044AESAにおけるRF給電構成の選択は、システムダイナミックレンジに影響を及ぼす。このことを考慮して、AESAアーキテクチャにおいて用いられてきた、または用いることができる、あり得る照射機能の組合せを考慮することは有益である。低サイドローブの和および差照射というような、均一な伝送照射が望ましい。現時点では、ある公知の開口が、T/Rモジュールにおいて伝送および和分布を確立することによって、また、指定和分布により分割される所望の差分布の比率として差分布を確立することによって、3つの機能の全面独立を達成している。後者の伝送および和分布は、RF給電ネットワークについて全ての位置の独立によって達成することができる。しかし、差分布はRF給電ネットワークについての全ての位置依存によって達成することができるのみである。次いで、Ns個のサブアレイのMs個の列を有する矩形開口についてこのアーキテクチャを用い、Ms個の別々のサブアレイ方位角配電ネットワーク設計およびNs個の別々のサブアレイ仰角配電ネットワーク設計が必要とされ、さらに、N’s個のサブアレイのM’s個の列において構成される同一の物理サブアレイから成る新規な開口ついては全く新規の設計のセットが必要とされる。0045差パターンの照射分布が達成される完全に独立した手法のために、差パターンは、和パターンのサイドローブと同じくらい下位のサイドローブレベルで発生させることができる。ここでのトレードオフは、通常、ヌル傾斜対サイドローブレベルである。ベイリス分布は、所与のサイドローブレベルについてヌル傾斜を最大化する、しかし、ベイリス分布を用いてさえ、差パターンサイドローブレベルの設計目標を増加させることによって、より急な傾斜を得ることができる。差機能の実施についての代替手法は、和照射に機能的に依存する差照射を選択することである。2つの実施例は、切断したレイリーおよびテイラーの派生照射である。これら双方の照射は派生照射である。すなわち、これらのパターンは特定の和パターンの変換空間派生である。レイリーは切断したガウス照射分布から取得されるパターンの派生であり、そして、テイラー分布は、テイラー照射分布から得られるパターンからの派生である。一般に、派生照射は、以下のフーリエ変換関係式から得られるもちろん、特定の派生照射が低いサイドローブ差パターンを生じることを少しも保証しない。しかし、レイリーならびに派生テイラーおよび派生的なcosmπx/L分布はそのようにすることが知られている。一般に、派生パターンは、和パターンおよびより上位のサイドローブレベルと同一のサイドローブ低減を有する。0046本発明の概念を示すために、サブアレイ化した線形アレイについてサンプルした和分布をgm,nと規定し、ここで、mはサブアレイの番号であり、1≦m≦Mである。また、nはサブアレイ内のエレメントインデックスであり、1≦n≦Nである。エレメント間の間隔をdxとし、エレメントがx=0に中心化され、x1,1=-xmaxから計数されるとすると、派生分布は、以下のようになる。ここで、位置依存性はアレイの全ての幅で正規化される。わずかな代数学の後に、上記数式3は、次のように書き直すことができる。派生照射は、サブアレイレベルで排他的に加重された項、およびエレメントレベルで排他的に加重された項を加算してキャストすることができる。しかしながら、ここで重要なことは、エレメントレベルでの加重は、エレメントが実際のサブアレイとは独立であるということであり、それでも、和分布を増やしている斜面の傾斜に関する詳細な情報を含む。各サブアレイ出力においてgm,nの2つの独立したRFコピーを取り出すことができるとすれば、派生照射を正確に形成することができる。残念なことに、我々はそうすることができないが、1つの正確なコピーおよび1つの非常に優良な近似値を得ることができ、さらに、RFにおいて加算演算を行うことができる。0047図1は、概ね数式4によって定義される演算を実行する給電回路110を有するサブアレイ100を示す。図1に示すように、複数のアンテナエレメント112ここでは8個のそれぞれは、複数の無線周波数結合器114のそれぞれの1つのポートに接続される。簡単のためにアンテナエレメント112は単にアンテナエレメントとして示しているが、いくつかの実施形態では、アンテナエレメントに結合される送信器/受信器を含むことになることが理解されるべきである。アンテナエレメント112は、単一の供給源によって給電されている単一エレメントまたは複数エレメントを含むことができる。複数の無線周波数結合器114のそれぞれの第2のポートは、給電配置116に接続されて、受信モードで信号を結合し、供給装置116の出力は循環器118のポートに接続される。この供給配置116は、公知の手法で、複数のウィルキンソン電力分割/合成器または類似の4ポート構造から構成される。循環器118の第2ポートは和Σ信号を供給し、循環器118の第3ポートは伝送T信号を受信する。和信号を有する循環器118の出力ポートは、2つのポートをさらに有する電力分割器120の入力ポートに接続される。電力分割器120の出力ポートのうち1つは、可変減衰器122の入力ポートに接続され、可変減衰器122は可変移送器124の入力ポートに接続される出力ポートを有する。移送器124の出力は、電力結合器126の入力ポートに接続される。電力分割器120の第2出力ポートは、循環器128のポートに接続される。循環器118の第2のポートは、伝送信号経路のための循環器128の第2のポートに接続される。循環器128の第3のポートは、更なる処理のために和信号を供給し、または送信信号を受信する。複数の無線周波数結合器114のそれぞれが有する第3ポートは、給電装置130に接続され、受信モードで信号を結合して、ここで給電装置130の出力が3dB減衰器132の入力ポートに接続される。無線周波数結合器114のそれぞれの第4のポートは公知の手法で終端される点に留意すべきである。3dB減衰器132の出力ポートは、電力結合器126の第2ポートに接続される。電力結合器126の出力ポートは、デルタΔ信号を更なる処理のために供給する。上記回路は、受信モードで説明しており、送信モードの場合では、信号フローは、電力結合器として作用する電力分割器および電力分割器として作用する電力結合器を用いて反対方向となる点が理解されるべきである。0048結合回路配電装置バイナリで示されるが、必ずしもそうでなくてもよいは、共に、均一電力分割器を含む。なお、良好な工学の実践では、電力分割器の各接合において、ロードされた第4のポートを有することになる。結合器および加算点の間の総経路長ならびにこの経路に沿う分散は、慎重に制御されなければならない。結合器114についての値は、数式4の大括弧内の第1項から得られる。3dBパッド132の値は、名目上のものであり、循環器および配電ネットワークの損失に依存する。3dBの最小減衰値を有する特定されない減衰器において、全てではないにしてもいくつかを占めることができるであろう。特定されないRF減衰器122についての値は、数式4の大括弧内の第2項から得られる。固定減衰器を可変減衰器122と交換することによって、回路は、任意のサブアレイが開口を構築するのに使用することができる。これと同様の手法で、可変移相器124を用い、ここでは可変移送器124の値は数式4の大括弧の第2項から得られる。可変減衰器122および可変移相器124を用いて、サブアレイのための給電回路100は、ハードウェア変更態様のない、いかなる均一な数の開口をも構築するのに使用することができる。この特徴により、給電回路110を有するこのサブアレイ100を、モジュラAESA技術が最も役立つようにする。0049回路によって発生される誤差は、和および差の両方の分布に影響する。cnを、エレメント結合器のための電圧結合値とする。すると、直通線の電圧は、1-cn21/2となり、また、数式4は以下のようになる。この数式は、誤差εm,nを生成する。数式6は、アレイ内の位置の関数として電圧誤差に寄与する。式を検査すると、最大誤差寄与項は、アレイ内のサブアレイ数の2乗の4倍に反比例することを示す。サブアレイ化された開口内のサブアレイ数は、通常はシステム瞬時帯域幅要件と比例するので、誤差の寄与がまた、瞬時帯域幅の2乗に反比例するようにも思える。このことは、非常に素晴らしい副産物となる。誤差の寄与項を秩序立てて設けるために、24個の8エレメントサブアレイを有する開口が、和パターン照射の下で約33dBの最大誤差寄与項を有することになる。数式6の誤差寄与項が常に正である点に注意することもまた重要である。すなわち、誤差総計が、生成する照射の第2派生特性すなわち、誤差照射は、エレメント位置の正方形によって変化するを有する和パターンであり、エラーパターンの中央ローブが差パターンヌルを満たすことを意味する。幸いにも、この効果は、最大誤差検査が示すほどは強くない。具体的には、最小誤差は、M3として反比例に変化し、関数最大値付近に発生する。また、後述するように、新規な給電は、誤差全体を最小化するように調整することができる。この誤差による通例のヌルフィルにより、和パターンについてシステマチックなサイドローブレベル以下にうまく保つことができる。0050次に、図2を参照すると、サブアレイ100を含む複数のサブアレイが示されている。本実施形態において、サブアレイの各々は、サブアレイ100と同様に製造され、共に配置されて、64エレメントの線形アレイがここで作成される。サブアレイの各々は、コストを削減するために、製造するサブアレイ数を増やすのと同様にして、製造する必要がある異なるサブアレイの種類を最小にするように同一に製造することができる。もちろん、いかなる数のサブアレイも、特定の開口を有するアレイを生産するために結合することができる。例えば、サブアレイ100と類似の12個のサブアレイは、96エレメントのアレイを作成するために用いることができよう。0051図2Aは、サブアレイなしで構成される96エレメントの線形アレイについて得られた結果を、従来のサブアレイ構成および新規のサブアレイ構成と比較した3つのチャートを含む。これらのシミュレーションにおいては、アレイ動作周波数は、放射器間でλ/2間隔をあけるように選択され、サブアレイ当たりのエレメント数は8に設定される。そして、追加の異なるチャネル拡充は合計に対する差分を適切に正規化するものと想定される。より近づけた様子を図2Bに示す。0052図2Aは、2つの問題に向けられている。第1の問題では、差パターングレーティングローブの所与の削減を達成することができる。サブアレイ100が提供する新規なビーム形成器がローブを確かに削除することは明白である。第2には、トレードオフの問題である。すなわち、派生分布は低いサイドローブを有するが、それら低サイドローブは和パターン合サイドローブのレベルをよく上回る。上述したとおり、非常に低いサイドローブ差パターンは、AESAアーキテクチャによって獲得することができ、このアーキテクチャは、サブアレイ位置依存性についてサブアレイ照度関数依存性を交換する。このトレードオフは、差パターン対モジュラアーキテクチャでのサイドローブレベルである。0053サブアレイ100において使用する新規な回路が提供できる改良および不完全なフィードバックキャンセレーションによる誤差について、図2Aに比較パターンを示す。図2Aに示すとおり、差パターンのグレーティングローブは、約18dB減少した。より大きな改良がより厳格なテーパーを用いれば実現されよう。最大照射誤差εm,nに関して前述したように、不完全なフィードバックキャンセレーションの効果は部分的にヌルをフィルすることになるが、非常に低レベルのものに対するのみである。この場合、合計ビームのピークはより小さい約70dBである。0054これより図2Bを参照する。図2Bは、サブアレイなしで構成されるアレイ従来のビーム形成器の差パターンについて、従来のサブアレイ構成従来のサブアレイアーキテクチャおよび新規のサブアレイ構成新規なビーム形成器と重ね合わせた比較を示すチャートであり、図2Aに関して上述した結果の代替図である。0055これから図2Cを参照すると、典型的なフィードバック回路結合値が示されている。これらの値は、数式4の大括弧の第1項である。典型的な可変減衰器の値を図2Dに示している。これらの値は、数式4の大括弧の第2項である。0056モジュラアレイの実装に関する重要なブレークスルーは、アレイの全体にわたり-25dBを上回る結合器の値を維持する単純最適化について決定したことであった。サブアレイの基準点が第1エレメントからいくつかの内部エレメントまで移される場合であっても、数式6で表わされる誤差は小さいままである。nref/MNを大括弧の第1項に加算し、次いで、それを第2項から減算するという単純な方法によって、この基準点を移すことができる。基準は、結合器分散を平坦化するために、実際のところ、サブアレイ外部に移すことができる。このことは、数多くの小さいサブアレイを有する開口にとって重要である。例えば、図2Eおよび図2Fは、基準が8エレメントサブアレイの中央に置かれたときに必要となる結合器および可変減衰器の設定を示している。RF基準についてのこの単純な再設定を用いると、最も散漫な結合値は18.1dB増加した。その一方で最も厳格な結合値がわずか3.33dBしか増加しなかった。推測されるとおり、可変減衰器値の上範囲は変化することがなく、その一方で、下限は基準シフトを補償するために増加する。基準がサブアレイの外側に上手くシフトするときに可変減衰器の設定は同様にシフトするが、値の範囲は図2Fにおいて示したそれらと著しく異ならない。あまりに離れたシフトすなわちアレイの物理境界の外側が、新たな困難性を生み出していることについて注視すべきである。結合器分散は、あまりにフラットになりすぎ、結合器の製造上の耐用性を厳しいものにする。そして、差パターンヌルフィルは、許容できないほど大きくなる。図2Gに示すように、基準をシフトすることは、パターン誤差全体を確実に増加させる。しかしながら、ヌル領域を除いて従来のサブアレイアーキテクチャによって得られる結果より、なおもかなり良い結果となる。図2Gが示すように、照射分布についてより重く励起した対称性のある寄与のために、ヌルフィルになりはじめた。シフトがサブアレイの外側に基準をおくときには、ヌルフィルは容認できないレベルに対してとなる。0057差パターンについて増幅後形成を用いるいかなるシステムと同様に、和パターンにおけるノイズ量は、T/Rモジュールの利得の受け取りを設定することにより維持することができ、増幅後の損失を克服する。図1のサブアレイブロック図において、差パターンについての主要な励起は、受信信号を和パターンおよび差パターンの給電間で等しく分割することによって生じる。この分割において、信号およびノイズは和および差の出力間で等しく分割され、そして、可変減衰器122とこの分割に続く可変移送器位24とを有する異なる経路において、信号およびノイズ電力は等しく減衰される。同様のことは、その固定減衰器を有する被結合経路についても言える。最終的な結果としては、差分布におけるノイズ電力が、2つのチャネル内の全ての有効信号減衰の比率によって和チャネルの給電におけるノイズ電力に対して減少される。すなわち、2つの信号減衰がおおよそ以下によって与えられる場合、および、このとき、ノイズ電力比率は、約αΔ/αΣとなる。この実施例において用いる線形アレイ励起は、25dBのエッジテーパーを有する切断ガウス分布およびその派生であり、-16.6dBの近似ノイズ電力比を与える。つまり、これらの場合には、システムノイズ値を危うくすることなく差チャネル出力を16.6dB増幅することができる。この増幅レベルは、上記に提示した相対的なパターンのプロットに含まれており、約1.34dBの差ピーク応答比率への和、および和パターンサイドローブレベル以下のヌルフィルを生じる。0058新規の給電回路110が低レベルのヌルフィルを生じさせるにもかかわらず、ヌル傾斜は悪影響を受けない。図2Hは、第1のグラフにおける従来のアレイ、第2のグラフにおける従来のサブアレイ、および第3のグラフにおける新しいアレイアーキテクチャに対して較正されたδ/σ比率からの、アングルオフヌル推定を示す。図2Hに示される3つの構成の角度応答の間にほとんどまたは全く差異がないことは、明らかである。0059これより図3を参照する。線形アレイに関して上記教示した技術を、これから、行内に沿って配置された複数の列とともに、列内に配置された複数のサブアレイを有する2次元アレイに適用する。ここで、アレイ300は、和およびデルタ仰角信号を提供する各サブアレイと、列に積層されるサブアレイ100に類似の4つのサブアレイを有するように示される。複数の積層アレイが提供され、ここで、Mはいかなる数とすることができ、行にそった出力は、デルタ方位角信号を供給している。従来の組み合わせた技術を用いると、2次元アレイは、次いで、和信号、デルタ方位角信号およびデルタ仰角信号を供給される。本実施形態において4つのサブアレイが示されて列が設けられるが、いかなる数をも用いることができることが理解されるべきである。類似の方法で、サブアレイのそれぞれのエレメントの数は8とすることができるが、他のサイズも使用することができる。0060これより図4を参照すると、2次元アレイ400が、2次元のM×Nサブアレイ410のP列かつQ行とともに示されている。サブアレイ410のそれぞれは、行のM個のエレメントおよび列のN個のエレメントと共に図1で教示した技術を用いて製造され、従来のモノパルス計算技術による、和信号、デルタ方位角信号、デルタ仰角信号、およびQ信号を含むように各サブアレイがモノパルス信号を提供する。サブアレイのそれぞれからのモノパルス信号は、和マニホールド412、デルタ方位角マニホールド414、デルタ仰角マニホールド416およびQマニホールド418に供給され、ここでは、従来のモノパルス演算および電子ステアリング技術を用いて、信号は処理され、次いで、更なる処理のための4チャネル受信器に供給される。上述した回路を用いてサブアレイ410を製造するために、単一の種類のサブアレイのみが製造に必要で、アレイ400を構築することが理解されるべきである。0061これより図5を参照すると、2次元アレイ500が、アレイ内の各列における4つのサブアレイ100がアレイ内のN列と共に示されている。例えば、Nは8または16とすることができる。プリント配線板技術を使用して、複数のサブアレイを有する単一の列が製造することができ、次いで、列アレイの層が積層されてアレイ500を設けることができる。0062これより図6を参照する。アレイアンテナ10の一実施形態は、複数のタイルサブアレイ12a~12xから構成される。この例示的な実施形態では、xの総タイルサブアレイ12が全てのアレイアンテナ10を備えることが理解されるべきである。一実施形態において、タイルサブアレイの総数は、16のタイルサブアレイすなわちx=16である。完全なアレイアンテナを提供するために用いられるタイルサブアレイ12の特定の数は、動作周波数、アレイ利得、アレイアンテナが利用できる空間、およびアレイアンテナ10が用いられることを意図する特定用途を含むが、これに限定さることのない、様々な要因にしたがって選択することができる。当業者であれば、完全なアレイアンテナを提供する際に用いるタイルサブアレイ12の数を選択する方法について理解するであろう。0063図6の例示的な実施形態において、タイル12bおよび12iに示したように、各タイルサブアレイ12a―12xは、アンテナエレメント15に8つの行13a-13hを備え各行が8つのアンテナエレメント14a―14hを含むすなわち、より単純にはエレメント15を備える。タイルサブアレイ12a-12xの各々は、つまり、8掛ける8すなわち8×8のタイルサブアレイと言われている。なお、アンテナエレメント15がアレイアンテナ10の露出面すなわち、前面上には直接見えないので、各アンテナエレメント5は図6のように示される点に留意すべきである。したがって、この特定の実施形態では、タイルサブアレイ12a-12xのそれぞれは、64個のアンテナエレメントを備えている。アレイ10がこの種の16個のタイルから構成される場合には、アレイ10は合計で1,024個のアンテナエレメントを備える。0064他の実施形態では、タイルサブアレイ12a―12xの各々は、16個のエレメントを備える。つまり、アレイ10がこのような16個のタイルを備え、各タイルが16個のエレメント15を備える場合には、アレイ10は、合計256個のアンテナエレメント15を備える。0065さらに別の例示的な実施形態では、タイルサブアレイ12a-12xの各々は、1,024個のエレメントを備える。つまり、アレイ10がこのような16個のタイルを備える場合には、アレイ10は、合計16,384個のエレメント15を備える。0066上記の例示的な実施形態の観点から、タイルサブアレイの各々は、いかなる所望の数のエレメントを含むことができるとことが理解されよう。タイルサブアレイ12a―12xの各々に含む特定の数のエレメントは、動作周波数、アレイ利得、アレイアンテナが利用できる空間、およびアレイアンテナ10が用いられることを意図する特定用途、およびサブアレイ12のサイズを含むが、これに限定されることのない、様々な要因にしたがって、選択することができる。所与のいかなる応用に対しても、当業者は、各タイルサブアレイに含む放射エレメントの適切な数を選択する方法を理解するであろう。アンテナアレイ10のようなアンテナアレイに含まれるアンテナエレメント15の総数は、各タイルに含まれるタイル数と同様に、アンテナアレイに含まれるタイル数に依存する。0067各タイルサブアレイが電気的に自立しているもちろん、タイル内で、および異なるタイルに対してエレメント15の間に生じるいかなる相互結合を除くことが理解されるべきである。つまり、RFエネルギーをタイル上の各放射器から結合するRF給電回路が完全にそのタイル内に組み込まれるすなわちRF回路、およびRF信号をタイル12bのエレメント15へ/から結合するビーム形成回路の全てがそのタイル12bに収容される。図7に関連して以下に説明するように、各タイルは、1つ以上のRFコネクタを含み、RF信号は、各タイルサブアレイ上に設けられたこのRTコネクタを通じてタイルに供給される。0068また、論理信号に対する信号経路、および信号を送信/受信T/R回路に結合する電力信号経路がタイル内に含まれる。ここでは、このT/R回路が存在し、RF信号は、サブアレイについて設けられた1つ以上の電力/論理コネクタを通じてタイルに供給される。0069全てのアレイ10に対するRFビームは、タイルサブアレイ12a―12xの各々からのRF出力を結合する外部ビーム形成器すなわち、タイルサブアレイ12の各々の外部にあるによって形成される。当業者には公知であるように、ビーム形成器は、従来、プリント配線板ストリップライン回路として実装され、その回路は、N個のサブアレイを1つのRF信号ポートに結合するそして、このことから、ビーム結合器は1対Nビーム形成器と称される。0070本明細書において説明したこのタイルサブアレイ例えばタイルサブアレイ12a―12xの実施形態は、従来のいわゆるレンガアレイアーキテクチャとは異なるものであり、タイルサブアレイのマイクロ波回路が平面に配置される回路層に含まれ、その平面は、タイルから作り上げられるアレイアンテナの表面アレイアンテナ10の表面と平行である。図6の例示的な実施形態では、例えば、タイル12a―12xがそこから設けられる回路基板の層に設けた回路は、アレイアンテナ10の表面10aとすべて平行である。アレイアンテナの表面によって定義される平面と平行の回路層を利用することによって、タイルアーキテクチャ手法は、アレイアンテナが有するプロファイルの減少すなわち、従来のアレイアンテナの厚みと比較した厚みの減少をもたらす。0071有利なことに、本願明細書において説明したタイルサブアレイの実施形態は、標準プリント配線板PWBの製造プロセスを用いて製造することができ、その結果、商用のオフザシェルCOTSマイクロ波材料を用いて高度に集積された受動RF回路、および高度に集積された能動モノリシックマイクロ波集積回路MMICを作り出す。このことは、製造コストを削減する結果となる。アレイアンテナの製造コストはさらに削減することもできる。何故ならば、このタイルサブアレイは、サブアレイの全てを同一のものとする従来のPWB製造技術を用いて、PWBの比較的大規模のパネルまたはシートから提供することができるからである。0072これより図7を参照する。ここでは、図6と同じ構成要素が同じ参照指定で提供される。また、タイルサブアレイ12bをタイルサブアレイ12aおよび12c―12xの代表とみなす。このタイルサブアレイ12bは、上側多層アセンブリUMLA18を含む。UMLA18は、この例示的な実施形態において、放射器サブアセンブリ22を含む。放射器サブアセンブリ22は、いわゆる円偏波共用積層パッチエッグクレート放射器アセンブリとして供給され、スロット結合された偏波エッグクレート放射器と題された米国特許第6,624,787号に記載された種類と同一または類似のものとしてもよい。当該米国特許は、本発明の譲受人に譲り受けられており、引用によりその全体を本願明細書に包含するものとする。もちろん、図面および本文により供される説明の明確さを促進するためだけに、特定の種類の放射器サブアセンブリが本願明細書で説明されるものと理解すべきである。特定の種類の放射器についての説明は、いかなる方法でも限定のために意図しておらず、かつ、限定するものとして構築されるべきではない。したがって、積層されたパッチアンテナエレメント以外のアンテナエレメントが、サブアレイで使用することができる。0073放射器サブアセンブリ22は、レードームとして作用することができる第1表面22a、および対向する第2表面22bを有して設けられる。放射器アセンブリ22は、複数のマイクロ波回路基板PWBとも称されるからなる図7に図示せず。放射器エレメント15は表面22aの下で配置され、図7の視界では直接見えないために、図7のようにこれらを示している。0074放射器サブアセンブリ22は、上側多層UML板36またはUMLB36の上に配置される。例示的な実施態様では、このUML板36は、8個の個々のプリント回路基板PCBから構成され、PCBは、これを併せてUML板36を形成する。もちろん、他の実施形態では、UML板36が8個のPCBより少ないまたは多いもの構成することができると理解されるべきである。UML板36は、RF給電回路を含み、RF信号を、放射器サブアセンブリ22の一部として設けたアンテナエレメント15へ、およびアンテナエレメント15から結合する。UMLB36は、第1の相互接続板50の上に配置される。相互接続板50は循環器板60の上に配置され、循環器板60は、次に、第2の相互接続板71の上に配置される。第2相互接続板71は下側多層LML板80の上に配置され、そして、LML板80はヒートスプレッダ板86の上に配置される。T/Rモジュール76図7では不可視と共にLML板80およびヒートスプレッダ板86が、下側多層アセンブリLMLA符号なしを備える。0075この特定の実施例では、各タイルサブアレイ12は、64個の放射アンテナエレメント15を含み、サブアレイが有する8個の行において所定のパターンここでは三角形格子パターンで均一に分散されるすなわち、タイルサブアレイの行のそれぞれが同一数のアンテナエレメントを有する。図6や7の例示的な設計では、各LMLAは、アンテナエレメント15の2つの行に結合するように適合され、全部で16個のアンテナエレメントを構成する。別の言葉で言うと、各LMLAは、2×8の部分のサブアレイ12bを供給する。つまり、アンテナエレメントがサブアレイ12bに8個あり各LMLAは2つの列を供給するので、4つのLMLAは、全てのサブアレイ12bを供給することを必要とする。この例示的な実施形態において、タイルサブアレイ12a―12xの各々は、8行のアンテナエレメントを備えているので、タイルサブアレイ12a―12xの各々は4つのLMLAを必要とする。0076この実施例では、各LMLAが2行のアンテナエレメントを供給するにもかかわらず、各LMLAが多くのアンテナを2より大きいか小さい行に供給する実施形態を作成できることがまた理解されるべきである。例えば、タイルサブアレイが図6および図7に示した8つの行を含むと想定すると、LMLA構成は、アンテナエレメントの1つの行への結合を行うことができるこの場合、タイルサブアレイ当たり8つのLMLAが必要となる。その代替としては、LMLA構成は、アンテナエレメントが有する4行への結合この場合、タイルサブアレイ当たり2つのLMLAが必要になる、またはアンテナエレメントが有する8列への結合この場合は、タイルサブアレイ当たり1つLMLAのみが必要になるを行うことができる。いかなる特定のタイルサブアレイで用いるための特定の数のLMLAすなわち特定のLMLA構成は、タイルサブアレイの放射エレメント数、各LMLAのコスト、タイルサブアレイが使用される特定用途、例えば、LMLAが故障したときのサブアレイのLMLAを変更する容易さまたは困難さ、および1つが故障したときのタイルサブアレイのLMLAを修理、取り換え、または他の変さらに要するコストを含む様々な要因に依存するが、これらに限定されることはない。当業者は、特定用途のための特定のLMLA構成を選択する方法を理解するであろう。0077各LMLAは、1つ以上のT/Rチャネルに関連付けることができる。例えば、図6および7の実施形態では、各LMLAは、タイルサブアレイ12bの一部分として設けられたアンテナエレメントの2×8アレイに結合する2×8レイアウトに配置される16個のT/Rチャネルを含む。つまり、このような4つのLMLAが、完備したタイルサブアレイで使用される。各LMLAは、特定用途で設計および実施される単一のまたは多数のエレメントに接続することができる。0078UMLAおよびLMLAの詳細は、図1を用いて教示する本発明の回路を実装するために、図6および7に関連して上述したUMLAおよびLMLAに含まれる回路のいくつかを説明することが意図される。つまり、図1に教示した技術では、利用可能な製造技術を用いて様々なサブアレイの接続形態で実装することができることが理解されるべきである。上述したサブアレイおよびこれに関連する回路は、組み込みの循環器、様々な種類の放射器、単一の統合モノリシックマイクロ波集積回路MMIC、および受動無線周波数RF回路アーキテクチャを利用することができる。例えば、共通して譲り受けた米国特許に記載される技術を、全体または部分的に用いることができ、および/または、本願明細書で説明するサブアレイおよび関連する回路の少なくとも幾つかの実施形態で用いるように適合することができる。すなわち、組み込み平面循環器と題された米国特許第6,611,180号、スロット結合された偏波エッグクレート放射器と題された米国特許第6,624,787号、多層ストリップライン無線周波数回路および相互接続方法と題された米国特許第6,731,189号、タイルサブアレイならびに関連回路および関連技術と称された米国特許第7,348,932号、および/または2009年6月15日に出願されたパネルアレイと題された米国特許出願第12/484626号である。上記特許の各々は、本願明細書に引用することにより、その全体包含するものとする。0079本発明の各種実施形態を説明してきたとおり、アンテナサブアレイのための給電ネットワークが和出力を有する第1の給電装置、デルタ出力を有する第2の給電装置、および第1のポートおよび第2のポートを有する固定減衰器を含み、第1ポートが第2給電装置のデルタ出力に接続されることがもはや理解されているべきである。アンテナサブアレイはまた、第1および第2のポートならびに第3のポートを有しこの第1ポートが固定減衰器の第2ポートに接続される第1の電力分割/合成器、第1のポートおよび第2のポートを有しこの第1ポートが電力分割/合成器の第2のポートに接続される可変移送器、ならびに第1のポートおよび第2のポートを有しこの第1ポートが可変移送器の第2ポートに接続される可変減衰器を含む。アンテナサブアレイは、さらに、第1および第2のポートならびに第3のポートを有しこの第1ポートが固定減衰器の第2ポートに接続される第2の電力分割/合成器、第1のポート、第2のポートおよび第3のポートを有しこの第1ポートが第1給電装置の和出力に接続される第1の循環器、ならびに第1および第2のポートならびに第3のポートを有しこの第3ポートが循環器の第2ポートに接続され第2ポートが可変減衰器の第2ポートに接続される第3の電力分割/合成器を備える。0080アンテナサブアレイのための給電ネットワークはまた、複数の結合器を含む。この複数の結合器のそれぞれは、アンテナポート、和ポート、デルタポートおよび終端ポートを有しており、複数の結合器のそれぞれの和ポートが、第1の給電装置に接続され、複数の結合器のそれぞれのデルタポートが第2の給電装置に接続される。アンテナサブアレイのための給電ネットワークは、さらに、第2の循環器を含み、第1のポート、第2のポートおよび第3のポートを有する。第1のポートは、第1循環器の第3のポートに接続され、第2のポートは第3の電力分割/合成器の第1のポートに接続される。0081上記構成により、和信号は2つの信号に分割される。そして、この2つの和信号のうちの1つが、所与の量の振幅および位相の減衰の後に、デルタ信号と結合される。複数のハイブリッド結合器のそれぞれについての結合値は、以下の数式から導出される。ここで、結合値は、の項から導出され、可変減衰器の減衰値は、の項から導出される。また、可変移送器の移送値は、の項から導出される。0082本願明細書において引用した全ての刊行物および文献は、参照することによってその全体が本明細書に明示的に包含されている。0083本出願の図面において、いくつかの実施例では、複数の構成要素が特定の構成要素を例示するものとして示されることがあり、また、単一の構成要素は、複数の特定の構成要素について説明に示されることがある。複数の特定の構成要素を示すことにより、本発明により実施されるシステムまたは方法がその構成要素またはステップの1つ以上を含まなければならないことを意図するものではなく、また、本発明が各構成要素の単一のものを有する実施形態に限定される単一の構成要素について説明することを意図するものでもない。当業者は、図面に示される特定の構成要素の数が、少なくともいくつかの例において、特定のユーザーのニーズに適応するように選択することができるものと理解するであろう。0084特定の構成要素の組合せおよび上述した詳細な実施形態の特徴は、例示の目的でのみ検討されることを意図したものであり、これらの教示について、本明細書における、また、参照により包含した特許や特許出願における他の教示を用いて、交換および代用することも、さらに明確に意図している。当業者は、本願明細書に説明したものについての変更、修正その他の実施について、本願明細書に記載され特許請求された概念の趣旨および範囲から逸脱することなく生じさせることができると理解するであろう。つまり、上述の説明は、例示のみによるものであって、いかなる形であれ限定するために意図すべきものでなく、かつ、そのように構築されるべきものであってはならない。0085さらに、本発明を説明する際に、また、図面の概念についての実施形態を例示する中で、特定の技術用語、数、サイズおよび材料などを、明確化のために用いている。しかしながら、この概念は、特定の用語、数、寸法、材料等に限定されない。すなわち、選択された各々の特定の用語、数、サイズ、材料等には、少なくとも全ての技術的かつ機能的な均等物が含まれ、この均等物は類似の手法で類似の目的を達成するために動作する。所与の単語、フレーズ、数、サイズ、材料、言語上の用語、製品ブランドその他についての使用は、すべての文法上、字義通りの科学的で技術的かつ機能的な均等物を含むことを意図する。本願明細書において用いられる技術用語は、説明目的であって限定目的ではない。0086保護されるべく探求した概念についての好適な実施形態について説明してきたように、当業者がこの概念を包含する他の実施形態を用いることもあるということは明白であろう。さらに、当業者であれば、本願明細書において説明した本発明の実施形態を修正して、適用可能な技術や本願明細書で参照した規格に対して変更および改良に適用および/または遵守できることが理解するであろう。例えば、技術は、多くの他の異なった形態で実施することができ、また、多くの異なる環境において実施することができる。そして、本願明細書に開示される技術は、他の技術と組み合わせて使用することができる。本願明細書において説明したものついての変形、修正その他の実施は、当業者にとって、説明および特許請求する概念の趣旨および範囲から逸脱することがなく生じさせることができる。したがって、保護の範囲は、開示された実施形態に対し、またはこれによって限定されるべきではなく、むしろ、添付の請求の範囲の趣旨および範囲だけによってのみ限定されるべきである。"