JPH0430606A

JPH0430606A - 周波数選択反射鏡

Info

Publication number: JPH0430606A
Application number: JP13496390A
Authority: JP
Inventors: Akira Kondo; 彰近藤; Takao Itanami; 板波　隆雄; Shigeru Makino; 滋牧野
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; NTT Inc
Priority date: 1990-05-24
Filing date: 1990-05-24
Publication date: 1992-02-03
Anticipated expiration: 2012-04-30
Also published as: JP2604883B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、２つの所定周波数帯Ｆ、、Ｆ２（Ｆ、＞Ｆ
２）の電波のうち、周波数帯Ｆ、の電波を反射すると共
に、周波数帯Ｆ２の電波を透過する周波数選択反射鏡に
関するものである。

〔従来の技術〕

第１０図は、例えば、Ｖ、Ｄ、Ａｇｒａｗａｌ　ａｎｄ
　Ｗ、Ａｌｍｂｒｉａｌｅ、“Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｒａ　
Ｄｉｃｈｒｏｉｃ　Ｃａｓｓｅｇｒａｉｎ　５ｕｂｒｅ
ｆｌｅｃｔｏｒ”　ＩＥＥＥ　ＴＲＡＮＳＡＣＴＩＯＮ
Ｓ　ＯＮ　ＡＮＴＥＮＮＡＳ　ＡＮＤＰＲＯＰＡＧＡＴ
ＩＯＮ、　ＶＯＬ、ＡＰ−２７、Ｎｏ、　４．　Ｊ　Ｕ
ＬＹ　１９７９　、　ｐｐ　、　４６Ｇ−４７３に示さ
れた従来の周波数選択反射鏡（１）を示す図で、平板状
の誘電体（２）上には金属箔からなる共振素子（３）が
周期的に配置されており、共振素子（３）は所定周波数
帯Ｆ１て共振するようにその形状、寸法、配置周期Ｄｘ
、Ｄｙか決められている。

また、周波数選択反射鏡（１）を曲面状にする場合、平
板状の周波数選択反射鏡（１）を曲面の成形型の上に乗
せ、真空引きをしながら平板状の周波数選択反射鏡（１
）に熱を加えることにより、所望の曲面に成形する。

次に動作について説明する。

共振周波数帯Ｆ１の電波が入射した場合、共振素子（３
）は共振し、共振素子（３）上には電流か流れ、共振素
子（３）は反射方向と透過方向とへ電波を再放射する。

この際、透過方向へ再放射された電波は入射波と打ち消
しあい、反射方向に再放射された電波だけが残る。

また、周波数帯Ｆ１以外の電波、例えば周波数帯Ｆ２の
電波が入射した場合、共振素子（３）上には電流が流れ
ず、入射波はそのまま透過する。

従って、２つの周波数帯Ｆ、、Ｆ、の電波が入射した場
合、周波数帯Ｆ１の電波は周波数選択反射鏡により反射
され、かつ周波数帯Ｆ２の電波は周波数選択反射鏡（１
）を透過し、周波数選択反射鏡（１）はこれらの周波数
帯Ｆ、、Ｆ２の電波を分波する。

また、Ｃ，Ｃ，Ｃｈｅｎ、　　”Ｄｉｒ’ｆ’ｒａｃｔ
ｉｏｎ　ｏｆ’　Ｅｌｅｅｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ　Ｗ
ａｖｅｓ　ｂｙ　ａ　Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ　５ｃｒｅ
ｅｎ　Ｐｅｒ（’ｏｒａｔｅｄ　Ｐｅｒｉｏｄｌｃａｌ
ｌｙ　ｗｉｔｈ　Ｃ１ｒｃｕｌａｒ　Ｈｏ１ｅｓ　　　
、ＩＥＥＥＴＲＡＮＳＣＴＩＯＮＳ　ＯＮ　ＭＩＣＲＯ
ＷＡＶＥ　ＴＨＥＯＲＹ　ＡＮＤ　ＴＥＣＨＮＩＱＵＥ
Ｓ、ＶＯＬ、ＭＴＴ−１９，ＮＯ，５，ＭＡＹ１９７１
．ｐｐ、４７５−４８１　＋：ハ、第１１図に示すよう
に、平板状の誘電体（２）上に穴（４）が周期的に配置
された金属膜（５）が接着されており、穴（４）は所定
周波数帯Ｆ、で共振するようにその形状、寸法、配置周
期ＤｘＤｙが決められている。

次に動作について説明する。

共振周波数帯Ｆ、の電波が入射した場合、穴（４）は共
振し、これにより金属膜（５）上には電流が流れ、金属
膜（５）は反射方向と透過方向とへ電波を再放射する。

また、周波数帯Ｆ１以外の電波、例えば周波数帯Ｆ２の
電波が入射した場合、穴（４）は共振せず、金属膜（５
）上には電流が流れず、入射波はそのまま透過する。

従って、２つの周波数帯Ｆ、、Ｆ２の電波か入射した場
合、周波数帯Ｆ１の電波は周波数選択反射鏡により反射
され、かつ周波数帯Ｆ２の電波は周波数選択反射鏡（１
）を透過し、周波数選択反射鏡（１）はこれらの周波数
帯Ｆ、、Ｆ２の電波を分波する。

［発明が解決しようとする課題］従来の曲面状の周波数選択反射鏡は、以上のように構成
されているので、曲面が可展面ではなく、かつ曲面の曲
率が小さい場合には、平板状の周波数選択反射鏡を曲面
に成形する過程で皺ができたり切れたりするという課題
があり、また平板状の周波数選択反射鏡を引っ張って延
ばすため、共振素子の配列の周期または金属膜に開けた
穴の配列の周期が大きく変化し、所望の反射・透過特性
を満たすことができないという課題があった。

この発明は、上記のような課題を解消するためになされ
たもので、共振素子または金属膜に開けた穴の配列周期
誤差の少ない曲面状の周波数選択反射鏡を得ることを目
的とする。

［課題を解決するための手段］この発明に係わる周波数選択反射鏡は、所定平面に対し
て左右対称な曲面よりなる誘電体と、誘電体の面上に配
置した金属箔よりなる複数の同一形状の共振素子とによ
り構成され、共振素子を、隔に配置したことを特徴とす
る。

また、この発明に係わる周波数選択反射鏡は、所定平面
に対して左右対称な曲面よりなる誘電体と、誘電体の面
上に接着された複数の同一形状の穴が開設された金属膜
とにより構成され、金属膜上に開設された穴を、誘電体
と所定平面との交線上の等間隔な複数個の点から延びる
所定平面と直九ｆする測地線上へ等間隔に配置したことを特徴とする。

［作用］この発明における周波数選択反射鏡は、共振素子が誘電体と所定平面との交線上の等間隔な複数友個の点から延びる所定平面と直ｉする測地線上へ等間隔
に配置されているため、測地線の方向に対する周期性を
確保し、かつ測地線に直ダする方向に対する周期性も確
保し、共振素子の配列周期誤差を少なくする。

また、この発明における周波数選択反射鏡は、穴が誘電
体と所定平面との交線上の等間隔な複数家個の点から延びる所定平面と直ｉする測地線上へ等間隔
に配置されているため、測地線の方向に対交する周期性を確保し、かつ測地線に面戸する方向に対す
る周期性も確保し、共振素子の配列周期誤差を少なくす
る。

［実施例］以下、この発明の一実施例を図について説明する。

周波数選択反射鏡（１）は、第１図に示すように、誘電
体（２）はＸ−２平面に対して左右対称な曲面となって
おり、Ｘ−２平面と誘電体（２）とが交わる誘電体（２
）の表面上の断面曲線を中心断面曲線（６）とすると、
金属箔からなる共振素子（３）は中心断面曲線（６）上
の等間隔（Ｄ丸Ｘ）な複数個の始点から延びるＸ−Ｚ平面と直ｊする測
地線（７）上へ等間隔に配置されている。

そして、共振素子（３）は、第２図および第３図に示す
ように、中心断面曲線（６）上の共振素子（３）の配置
位置を（８）とすると共に測地線（７）上の共振素子（
３）の配置位置を（９）とすると、Ｘ軸方向へ２Ｄｘ毎
かつＹ軸方向へＤＹ毎に千鳥状に配置されており、隣接
する共振素子（３）を結ぶ線が２等辺３角形となるよう
に配置されている。なお、図中（１０）は中心断面曲線
（６）と測地線（７）との交点を示す。

また、中心断面曲線（６）上に共振素子（３）か位置し
ない場合は、測地線（７）上のり、／２だけ離れた位置
に共振素子（３）か位置し、中心断面曲線（６）上に共
振素子（３）が位置する場合は、測地線（７）上のＤＹ
だけ離れた位置に共振素子（３）か位置し、共振素子（
３）の配列周期誤差を少なくする。

ついて、本実施例の作用について説明する。

この際、透過方向へ再放射された電波は入射波と打ち消
しあい、反射方向に再放射された電波たけが残る。

なお、上述実施例においては、金属箔よりなる共振素子
（３）をクロスダイポール形に成形したか、これに限ら
ず、第４図に示すように、矩形、円形、リング、二重リ
ング、エルサレムクロス等に成形しても同様の効果を奏
する。

また、上述実施例においては、隣接する共振素子（３）
を結ぶ線が２等辺３角形となるように配置したが、これ
に限らず、第５図に示すように、四角形状または２等辺
３角形以外の３角形状に配置しても同様の効果を奏する
。

更に、第６図に示すように、複数の誘電体（２）からな
る周波数選択反射鏡（１）の誘電体（２）間を、低損失
かつ低誘電率の誘電材からなるスペーサ（１１）により
充填すると、スペーサ（１１）の厚さを適当に選ぶこと
によって、共振素子（３）固有の周波数帯Ｆ１以外にも
共振させることが可能で、反射周波数帯域を広帯域にで
きる。

請求項２の実施例周波数選択反射鏡（１）は、第７図に示すように、誘電
体（２）はＸ−２平面に対して左右対称な曲面となって
おり、誘電体（２）上には複数の穴（４）が開けられた
金属膜（５）が接着されている。

更に、Ｘ−Ｚ平面と誘電体（２）とが交わる誘電体（２
）の表面上の断面曲線を中心断面曲線（６）とすると、
穴（４）は中心断面曲線（６）上の等間隔（Ｄｘ　）な
複数個の始点から延びるＸ丸 −Ｚ平面と面戸する測地線（７）上へ等間隔に配置され
ている。

そして、穴（４）は、第２図および第３図に示すように
、前述共振素子（３）の配置と同様に、中心断面曲線（
６）上の穴（４）の配置位置を（８）とすると共に測地
線（７）上の穴（４）の配置位置を（９）とすると、Ｘ
軸方向へ２Ｄｘ毎かつＹ軸方向へり、毎に千鳥状に配置
されており、隣接する穴（４）を結ぶ線が２等辺３角形
となるように配置されている。なお、図中（１ｏ）は中
心断面曲線（６）と測地線（７）との交点を示す。

また、中心断面曲線（６）上に穴（４）が位置しない場
合は、測地線（７）上のＤＹ／２だけ離れた位置に穴（
４）が位置し、中心断面曲線（６）上に穴（４）が位置
する場合は、測地線（７）上のＤＹだけ離れた位置に穴
（４）が位置し、穴（４）の配列周期誤差を少なくする
。

ついで、本実施例の作用について説明する。

共振周波数帯Ｆ１の電波が入射した場合、穴（４）は共
振し、金属膜（５）上には電流が流れ、金属膜（５）は
反射方向と透過方向とへ電波を再放射する。

また、周波数帯Ｆ１以外の電波、例えば周波数帯Ｆ２の
電波が入射した場合、金属膜（５）上には電流が流れず
、入射波はそのまま透過する。

従って、２つの周波数帯Ｆ、、Ｆ２の電波が入射した場
合、周波数帯Ｆ１の電波は周波数選択反射鏡により反射
され、かつ周波数帯Ｆ２の電波は周波数選択反射鏡（１
）を透過し、周波数選択反射鏡（１）はこれらの周波数
帯Ｆ、、Ｆ２の電波を分波する。

なお、上述実施例においては、穴（４）を円形に成形し
たが、これに限らず、第８図に示すように、矩形、クロ
スダイポール１、リング、二重リング、エルサレムクロ
ス等に成形しても同様の効果を奏する。

また、上述実施例においては、隣接する穴（４）を結ぶ
線が２等辺３角形となるように配置したが、これに限ら
ず、第５図に示すように、四角形状または２等辺３角形
以外の３角形状に配置しても同様の効果を奏する。

更に、第９図に示すように、複数の誘電体（２）からな
る周波数選択反射鏡（１）の誘電体（２）間を、低損失
かつ低誘電率の誘電材からなるスペーサ（１１）により
充填すると、スペーサ（１１）の厚さを適当に選ぶこと
によって、穴（４）固有の周波数帯Ｆ１以外にも共振さ
せることが可能で、反射周波数帯域を広帯域にできる。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によれば、共振上へ等間
隔に配置して測地線の方向に対する周期性を確保すると
共に測地線に直媛する方向に対する周期性も確保して、
共振素子の配列周期誤差を少なくすることができ、これ
により反射・透過特性を向上することができる。

また、金属膜上に開設された穴を、誘電体と屑入の配列
周期誤差を少なくすることができ、これにより反射・透
過特性を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明の実施例による周波数選択反射
鏡を示す図、第２図はＸ−Ｚ断面内における共振素子ま
たは穴の配置位置を示す図、第３図はＸ−Ｙ平面におけ
る共振素子または穴の配置位置を示す図、第４図は共振
素子の形状例を示す図、第５図は共振素子または穴の配
置例を示す図、第６図は請求項１の発明の他の実施例を
示す断面図、第７図は請求項２の発明の実施例による周
波数選択反射鏡を示す図、第８図は穴の形状例を示す図
、第９図は請求項２の発明の他の実施例を示す断面図、
第１０図および第１１図は従来の周波数選択反射鏡を示
す図である。図中、（１）は周波数選択反射鏡、（２）は誘電体、（
３）は共振素子、（４）は穴、（５）は金属膜、（７）
は測地線である。なお、図中同一符号は同一または相当部分を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）所定平面に対して左右対称な曲面よりなる誘電体
と、誘電体の面上に配置した金属箔よりなる複数の同一
形状の共振素子とにより構成された周波数選択反射鏡に
おいて、前記共振素子を、誘電体と所定平面との交線上
の等間隔な複数個の点から延びる所定平面と直交する測
地線上へ等間隔に配置したことを特徴とする周波数選択
反射鏡。
（２）所定平面に対して左右対称な曲面よりなる誘電体
と、誘電体の面上に接着された複数の同一形状の穴が開
設された金属膜とにより構成された周波数選択反射鏡に
おいて、前記金属膜上に開設された穴を、誘電体と所定
平面との交線上の等間隔な複数個の点から延びる所定平
面と直交する測地線上へ等間隔に配置したことを特徴と
する周波数選択反射鏡。