JPH09326631A - マイクロ波平面アレイアンテナ - Google Patents

マイクロ波平面アレイアンテナ

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JPH09326631A
JPH09326631A JP8346243A JP34624396A JPH09326631A JP H09326631 A JPH09326631 A JP H09326631A JP 8346243 A JP8346243 A JP 8346243A JP 34624396 A JP34624396 A JP 34624396A JP H09326631 A JPH09326631 A JP H09326631A
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JP
Japan
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antenna
plates
ground
excitation circuit
antenna according
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Withdrawn
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JP8346243A
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English (en)
Inventor
Emmanuel Rammos
ラモス エマニュエル
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Agence Spatiale Europeenne
Original Assignee
Agence Spatiale Europeenne
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/24—Combinations of antenna units polarised in different directions for transmitting or receiving circularly and elliptically polarised waves or waves linearly polarised in any direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/0006—Particular feeding systems
    • H01Q21/0075—Stripline fed arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q21/00—Antenna arrays or systems
    • H01Q21/06—Arrays of individually energised antenna units similarly polarised and spaced apart
    • H01Q21/061—Two dimensional planar arrays

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 デュアルビームおよびデュアル偏波受信能力
をもつ平面アンテナを提供する。 【解決手段】 受信および／または送信用のマイクロ波
平面アレイアンテナは、マトリックスのロウおよびカラ
ムに沿って配置された複数のスロット放射エレメントを
含む多板積層体タイプのものである。この基本積層体
は、開口部を設けた３枚の接地板と、２つの独立した励
起回路面とを備えており、それによって２つの傾斜した
ビームの送信または受信を可能にする。それぞれのビー
ムがさらにデュアル偏波を有することができるように、
それ以外にも、少なくとも２つの励起回路面が設けられ
る。これらの励起回路は、マイクロストリップ、コプレ
ーナ導波管、双極線路、ループ状あるいはスロット状の
線路、またはそのような線路を組み合わせたものであり
うる。連続する２本の線路は、互いに９０度の角度をな
す向きに配置される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、平面マイクロ波受
信および／または送信アレイアンテナに関する。
【０００２】特に本発明は、デュアル偏波およびデュア
ルビームアンテナに関する。
【０００３】また本発明は、２つの静止テレビジョン衛
星、あるいはＤＴＨ（Direct To Home、「家庭へ直接
の」）衛星としても知られる衛星からの個別受信に、こ
の種のアンテナを応用することにも関する。この衛星
は、例えばＸバンド（１２．１ＧＨｚ）である。
【０００４】
【従来の技術】異なる軌道位置にある２つの衛星からの
受信のような多くの応用分野において、デュアルビーム
アンテナが非常に有用であることは明らかである。この
アンテナは、ＡＳＴＲＡおよびＴＥＬＥＣＯＭや、ＡＳ
ＴＲＡおよびＥＵＴＥＬＳＡＴのような１組の衛星に応
用できるからである。
【０００５】標準的な技法では、焦点に対して２つの受
信ヘッドオフセットをもつパラボラアンテナが用いら
れ、これらのアンテナはそれぞれ、複数のビームのうち
の１つを受信するように配される。またモータ駆動され
たパラボラアンテナを用いて２つ以上の衛星からの受信
を可能にすることもできるが、これではコストがかか
る。
【０００６】最近の衛星の高い放射電力のおかげで全体
的な大きさを大幅に小さくできるようになったとはい
え、この種のアンテナは、当然のことながら大きい。こ
のようなアンテナについては、美観の点からも批判され
ている。
【０００７】この種のアンテナの他にとりうる形のうち
注目すべきものとしては、平面アレイアンテナ（planar
array antenna）がある。これは本質的には多層プリン
ト回路基板、より詳細には、スロット放射エレメント型
のアンテナがベースになっている。
【０００８】研究および開発に相当な努力が傾けられて
いるにもかかわらず、経済的でしかも大量生産に適し
た、上述のタイプの民生用デュアルビームおよびデュア
ル偏波平面アンテナは、いまだに存在しない。
【０００９】さらにこの種のアンテナは、受信されるべ
き複数の衛星の帯域幅をカバーすることができるよう
に、高い効率および広い帯域幅をもっていなければなら
ない（典型的には組み合わされた帯域幅の２０％）。
【００１０】多くの平面アンテナが提案されている。し
かしこれらは、研究段階から抜け出ていないプロジェク
ト（実験的なアンテナ）であるか、または、例えばレー
ダ応用などのプロ用のものであるかのどちらかである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】以下に、このようなア
ンテナの例をいくつか掲げる（網羅的なものではな
い）。
【００１２】実験的なラジアルラインデュアルビーム型
平面アンテナは、1993年に「ＩＥＥアンテナおよび伝搬
ソサイエティ国際シンポジウム」で発行されたJun-Ichi
Takadaらによる「デュアルビーム・偏波ラジアルライ
ンスロットアンテナ」の第1624〜1627頁において提案さ
れている。しかしこのアンテナは、１つのビームあたり
１つの偏波しかもち得ない。またラジアルラインアンテ
ナは、狭い帯域幅（組み合わされた帯域幅の５％）しか
もたないことにも注目すべきである。さらに採用されて
いる構造は、シングルビーム用であっても、製造面での
厳しい制約をもともと有する。当然、デュアルビーム用
であれば、さらに制約は厳しくなる。
【００１３】アレイ型アンテナのための傾斜されたビー
ムは、そのようなアンテナの放射エレメントに、位相が
進み側にずれている信号を給電することによって得ら
れ、これによりそれぞれの放射エレメントによって受信
された傾斜された電波の位相差を合わすことができる。
【００１４】この位相シフトは、多くの方法によってア
レイに給電する回路の中で得られ、例えば移相器、遅延
線などによって得られる。これらの方法は、レーダ、ま
たは空間伝送の応用分野においてはよく知られている。
【００１５】ビームが固定された受動アレイの場合、位
相を変えることは、給電線の長さを適当に変えることに
よって可能となる。これは例えば、「マイクロストリッ
プアンテナハンドブック」、R.P. OWENS、J.R. James H
all、P.S. Hall著、IEE、Vol．II、1989、Peter Peregr
inus、ロンドン、の第825〜843頁および第856〜866頁に
記載されている。特に図１４．９を参照されたい。
【００１６】マルチビームについては、ビーム形成回路
網を用いて、複数の放射エレメントを位相励起すること
が必要である。これを実現するためには例えば、Blass
またはButlerの行列が用いられる。
【００１７】これらの方法は、リニアアレイの場合は、
実現するのが比較的簡単であるが、平面２次元アレイの
場合は簡単ではない。特に直接放送テレビジョン衛星か
らの受信に適した大型のアレイアンテナのように、何百
もの放射エレメントがあるときには、必要な回路、給電
線、電力分割器、ハイブリッド回路などをレイアウトす
るのが非常に困難になる。これらの要素は、放射エレメ
ントの間に挿入されなければならないからである。
【００１８】さらにこの種の応用においては、前述の文
献（図１４．３３）に記載されている直列給電は、いず
れにせよ適当ではない。なぜなら大きなサイズのアレイ
については、帯域幅が限定されるからである。
【００１９】他のタイプの給電方法としては、例えば、
欧州特許出願第EP-A-0 252 779号（Emmanuel RAMMOS）
に（具体的には、図１６に図示されているかたちで）提
案されているものがある。これに記載されている構造
（励起線の長さおよび出力コネクタ）は、大きな帯域幅
を与える。しかし記載されているアンテナは、デュアル
偏波またはデュアルビームのどちらかを実現するだけ
で、その両方を同時に実現するものではない。
【００２０】最後に、直列給電と、行列またはハイブリ
ッド回路との組み合わせも可能である。そのような組み
合わせは、前述の文献の、特に図１４．３５に関連した
部分に開示されているが、本発明を好ましいかたちで応
用するのに十分な帯域幅を与えることはできない。さら
にこれは、実際には比較的小さいアレイに限られる。
【００２１】本発明の好ましい応用のすべての要件を満
たし、上述のすべての問題を解決する一つ可能な解決方
法としては、放射エレメントおよび多層給電アレイの間
に遷移（transition）を実現することがある。この手法
は、垂直遷移アレイについてデュアル偏波を発生する場
合に用いられる。これは、上述の文献の図１４．３２に
関連して記載されている。
【００２２】しかし遷移放射エレメントは、実際には直
接放送テレビジョン衛星から受信するためのアンテナと
しては除外されてしまうことには注意が必要である。こ
れらのエレメントは狭い帯域幅を有しているので、高性
能な誘電体材料を使用することが必要になる。これは、
製造公差が非常に小さくなることを意味する。２レベル
だけのデュアル偏波の場合であっても、給電遷移アレイ
は、衛星から受信するためのアンテナに適さない。この
種のアレイは、市場に出ていないのである。ましてや製
造段階においては、この種の遷移アレイは、複雑でコス
トのかかる垂直遷移およびハンダ付けなどに頼ることな
くしては、多層給電と両立しえない。
【００２３】従来技術によるアンテナから導き出せる教
示、および、出願人がおこなった研究によれば、現実的
には、「民生用」の条件を満たすアンテナは、今ある平
面アンテナの設計から簡単な方法で実現できるものでな
ければならない。さらにそのようなアンテナは、直接放
送テレビジョン衛星からの受信に応用できるように、デ
ュアルビームおよびデュアル偏波受信能力をもたなけれ
ばならない。もっと広くいえば、そのようなアンテナ
は、このように２つのパラメータについて共に良好な特
性（two-fold property）をより広い応用分野に対して
有するような送信および／または受信能力を提供できな
ければならない。
【００２４】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、その目的とするところは、上述のすべ
ての要件を満たす上述のタイプのアンテナを提供するこ
とである。具体的には、製造コストが低く、厳しい公差
に従う必要なく容易に製造可能であり、効率が高く、し
かも帯域幅が広いという各種要件のすべてを満たすアン
テナを提供することである。さらにこのアンテナは、直
前で述べた２つのパラメータについて共に良好である特
性を提供する。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明によるマイクロ波
平面アレイアンテナは、特定の構成による複数のスロッ
ト放射エレメントを含むマイクロ波平面アレイアンテナ
であって、互いに実質的に平行である、第１、第２およ
び第３の接地板を含む多板積層体を含んでいるアンテナ
において、該接地板のそれぞれには、該３枚の板によっ
て形成された面に対して直交する軸に沿って対をなすよ
うに位置合わせされた、特定の形状をもつ複数の開口部
が設けられており、第１および第２の面には、独立した
第１および第２の励起回路が配置されており、該第１の
面は、該第１および該第２の接地板の間にあり、該第２
の面は、該第２および該第３の板の間にあり、該励起回
路が、電磁結合によって該開口部と協同して動作するこ
とによって該放射エレメントを形成する、サスペンデッ
ド信号伝送線路を含んでおり、該アンテナが、互いに傾
斜した２つの方向へと第１および第２の電磁波ビームを
送信する、および／または該２つの方向から該第１およ
び該第２の電磁波ビームを受信するように、該励起回路
が構成されているアンテナであって、該積層体が、第３
および第４の面上に配置された第３および第４の独立し
た励起回路を少なくとも含んでおり、該励起回路が、サ
スペンデッド信号伝送線路を有しており、かつ、電磁結
合によって該開口部ならびに、該第１および該第２の励
起回路と協同して動作することによって、該第１および
該第２の電磁波ビームのそれぞれについてデュアル偏波
を実現しており、そのことにより上記目的が達成され
る。
【００２６】ある実施形態では、前記第３および前記第
４の励起回路を含んでいる前記第３および前記第４の面
が、それぞれ、前記多板積層体の前記第１の接地板の上
面および前記第３の接地板の下面である。
【００２７】ある実施形態では、互いに実質的に平行で
あり、かつ前記第１、前記第２および前記第３の接地板
に対して実質的に平行である第４および第５の接地板を
さらに含んでおり、該すべての接地板がそれぞれ特定の
形状の開口部を有している、アンテナであって、該すべ
ての接地板の該開口部が、該すべての板によって形成さ
れる面に直交する軸に沿って対をなすように位置合わせ
されており、かつ、該第４および該第５の接地板が、そ
れぞれ、前記第３の励起回路の上面および前記第４の励
起回路の下面に配置されている。
【００２８】ある実施形態では、前記第３の励起回路を
含んでいる前記第３の面が、前記第１の接地板および前
記第１の励起回路の間にあり、かつ、前記第４の励起回
路を含んでいる前記第４の面が、前記第３の接地板およ
び前記第２の励起回路の間にある。
【００２９】ある実施形態では、前記励起回路が誘電体
材料膜によって支持されており、連続する２枚の支持膜
の間、または１枚の支持膜と１枚の接地板との間に、間
隔保持手段が設けられる。
【００３０】ある実施形態では、前記間隔保持手段が、
前記接地板に加圧加工されたボスを含んでいる。
【００３１】ある実施形態では、前記間隔保持手段が、
誘電性泡の層を含んでいる。
【００３２】ある実施形態では、前記間隔保持手段が、
スペーサを含んでいる。
【００３３】ある実施形態では、前記間隔保持手段が前
記励起回路を支持する前記膜の前記誘電体材料を含んで
おり、該膜の少なくとも一部が両面プリント回路を構成
しており、かつ、前記接地板の少なくとも一部が、該面
の少なくとも１つによって支持される、開口部を備えた
金属膜によって形成される。
【００３４】ある実施形態では、前記サスペンデッド信
号伝送線路が、前記開口部と位置合わせされた、特定の
形状による固体金属パッチによって延長されたストリッ
プであって、連続する２つのパッチが、互いに直交する
方向に配置される。
【００３５】ある実施形態では、前記サスペンデッド信
号伝送線路がコプレーナ導波管であり、該コプレーナ導
波管がそれぞれ、金属パッチの開口領域へと延びる細長
い中心導体を含んでおり、連続する２つのコプレーナ導
波管の該細長い中心導体が、互いに直交する方向に配置
されている。
【００３６】ある実施形態では、前記サスペンデッド信
号伝送線路がスロット線路であり、該スロット線路がそ
れぞれ、金属パッチの開口領域へと延びる中心スロット
を含んでおり、連続する２つのコプレーナ導波管の該ス
ロット線路の該中心スロットが、互いに直交する方向に
配置されている。
【００３７】ある実施形態では、前記サスペンデッド信
号伝送線路が双極部材付きの二線式線路であり、該双極
部材付きの二線式線路がそれぞれ、２本の分岐によって
延長された２本の平行なストリップであって、該２本の
分岐が該ストリップに対して９０度の角度であるストリ
ップを含んでおり、連続する２つの双極部材の該平行な
ストリップが、互いに直交する方向に配置されている。
【００３８】ある実施形態では、前記サスペンデッド信
号伝送線路がループ状部材付きの二線式線路であり、該
ループ状部材付きの二線式線路がそれぞれ、特定の形状
のループによって延長された２本の平行なストリップを
含んでおり、ループ状部材付きの連続する２つの二線式
線路の該平行なストリップが、互いに直交する方向に配
置されている。
【００３９】ある実施形態では、リフレクタを形成する
追加の外部接地板をさらに含んでいるアンテナであっ
て、該外部接地板が、前記積層体から、前記アンテナに
よって送信および／または受信される前記ビームの波長
の１／４に実質的に等しい距離にある。
【００４０】ある実施形態では、前記積層体が金属の箱
の中に配置され、該箱の底が前記リフレクタを構成す
る。
【００４１】ある実施形態では、前記アンテナを異なる
軌道位置にある２つの静止衛星からの独立した受信へ応
用する。
【００４２】以下に作用を説明する。
【００４３】この目的を達成するために、本発明のアン
テナは、従来技術による平面アンテナで採用されている
構造のもつ特徴の大半を備えている。特に、前述した欧
州特許出願第EP-A-0 252 779号に記載されているアンテ
ナの構造上の特徴の大半を採用すると有効である。
【００４４】この特許出願に開示されているアンテナ
は、デュアル偏波を提供することを目的とする実施形態
においては、スロット放射エレメントを有している。こ
の目的を達成するために、３枚の金属接地板からなる積
層体が設けられる。この積層体は、開口部と、プリント
回路技術により製造された一対のサスペンデッドマイク
ロストリップと、を有している。これらのマイクロスト
リップは、接地板の間に配置されている。一対のマイク
ロストリップのうち一方は垂直偏波用であり、他方は水
平偏波用である。
【００４５】以下に詳細に説明するように、本発明のこ
の目的を達成するためには、今述べたこの基本的構造
に、一対の給電回路を追加するだけで十分である。一対
の給電回路のうち一方は、前述した３枚の板によって形
成されるサンドイッチ構造の上に配置され、他方は、そ
の構造の下に配置される。
【００４６】本発明の好ましい実施形態においては、マ
イクロストリップ（もっと広くいえば、伝送線路）は、
それぞれ、デュアル偏波能力を有している。
【００４７】このような構成を利用することによって、
本発明のアンテナは、異なる２つの偏波を有する電磁信
号を２つの方向から受信および／または２つの方向へと
送信することを可能にする、デュアルビームおよびデュ
アル偏波受信および／または送信能力をもつことができ
る。
【００４８】したがって、本発明は、特定の構成を有す
る複数のスロット放射エレメントを含むマイクロ波平面
アレイアンテナのかたちで実現される。このアンテナ
は、互いに実質的に平行である、第１、第２および第３
の接地板を含む多板積層体を含む。これらの板にはそれ
ぞれ、これらの３枚の板によって形成された３つの面に
対して直交する軸に沿って対をなすように位置合わせさ
れた、特定の形状をもつ複数の開口部が設けられてい
る。第１および第２の面には、それぞれ独立して第１お
よび第２の励起回路が配置されている。第１の面とは、
第１の板と第２の板との間の面であり、第２の面とは、
第２の板と第３の板との間の面である。これらの励起回
路は、電磁結合によって開口部と協同して動作すること
によって放射エレメントを形成する、サスペンデッド信
号伝送線路を含んでいる。これらの励起回路はまた、ア
ンテナが、互いに傾斜した２つの方向へと第１および第
２の電磁波ビームを送信する、および／またはそれら２
つの方向から第１および第２の電磁波ビームを受信する
ように構成されている。また、この積層体は、第３およ
び第４の面上に配置された第３および第４の独立した励
起回路を少なくとも含んでいる。さらに、これらの励起
回路は、サスペンデッド信号伝送線路を有しており、電
磁結合によって開口部、ならびに、第１および第２の励
起回路と協同して動作することによって、第１および第
２の電磁波ビームのそれぞれについてデュアル偏波を実
現する。
【００４９】本発明の別の目的は、異なる軌道位置にあ
る複数の静止テレビジョン衛星からの直接の受信に、こ
の種のアンテナを応用することである。
【００５０】添付の図面を参照して以下に述べる詳細な
説明を読めば、本発明をよりよく理解することができる
であろうし、また、その他の特徴および効果もおのずか
ら明らかになるであろう。
【００５１】
【発明の実施の形態】既に述べたように、多数の平面ア
ンテナ構造がこれまでに提案されてきている。特に一例
を示せば、前述した欧州特許出願第EP-A-0 252 779号に
記載されている構造が挙げられる。この特許に記載の構
造には確かにさまざまな改変を施すことが可能ではある
が、本発明の概念を明確化するために、この構造を参照
しつつ、本発明によるアンテナの一例を以下に説明する
ことにする。とはいうものの、以下に示す例は、いかな
る点においても、本発明の範囲を限定するものではない
ことは理解していただきたい。
【００５２】以下に示す例は、また、本発明の好ましい
応用例、すなわち、異なる軌道位置にある２つの直接放
送テレビジョン衛星からの受信にも関連している。よっ
て、本発明のアンテナは、送信された２本のビームを、
異なる受信角度で受信できることになる。
【００５３】この種のアンテナの基本的構造における主
な特徴を、図１および図２を参照して、以下に簡潔に要
約する。図１は、平面アンテナＡｔの断面を示す模式図
である。図２は、アンテナの切り欠き詳細図であり、複
数の放射エレメント中のあるエレメントＥｒiを示す図
である。ここで、ｉは、１と放射エレメントの総数との
間の任意の値をとりうる。この種のアンテナは、アレイ
を形成するために、例えばマトリックス構成をなすロウ
およびカラムに沿って配列された多数の放射エレメント
Ｅｒiを含んでいることは明確に理解していただきた
い。
【００５４】基本的には、図１および図２に示されてい
るアンテナは、サスペンデッドマイクロストリップ線路
タイプのものであり、誘電体支持膜１４上に載置された
中心導体１４０を備えている。誘電体支持膜１４は、上
部金属板１２と下部金属板１１との間にサスペンドされ
ている。これらの板は、それぞれ、マイクロストリップ
をなしている中心導体１４０の突出終端部と位置合わせ
された一対をなす開口部１２０および１１０（図示され
ている例では、円形状の開口部である）を備えている。
【００５５】現実には、図１および図２に示されている
バージョンの平面アレイアンテナＡｔはもっと複雑な構
造をしている。なぜなら、このアンテナは、デュアル偏
波（dual polarization）およびデュアルビーム（dual
beam）動作に対応できるようにされているものであるか
らである。
【００５６】この目的のために、２枚の板１０および１
３が追加的に設けられている。
【００５７】板１３は、誘電体材料からなる膜であり、
マイクロストリップをなし、導体１４０に類似する細長
い導体１３０を支持している。しかし、導体１４０と、
導体１３０とは、互いに直交する２つの方向に配置され
ている。
【００５８】板１０は、金属板であり、開口部１１０お
よび１２０と位置合わせされた開口部１００を備えてい
る。
【００５９】もっと正確にいうと、アンテナＡｔのアレ
イにおけるそれぞれの放射エレメントＥｒiには、２つ
の別々の面（例えば、誘電体膜１３および１４の面）に
２本の独立した給電線（不図示）が設けられている。マ
イクロストリップ１３０および１４０は、これらの給電
線の能動終端（active terminations）を構成してい
る。
【００６０】よって、平面アレイアンテナＡｔの基本的
な多板構造は、５枚の板または膜から構成されている。
この基本的な多板構造は、反射性金属背板（back plat
e）１５により完成される。
【００６１】「垂直」偏波励起は、例えば、マイクロス
トリップ回路１４０によりもたらされる。その場合、
「水平偏波」は、マイクロストリップ回路１３０によっ
てもたらされることになる。これらの機能は、もちろ
ん、相互に入れ替え可能である。
【００６２】なお、ここで説明している例では、中間接
地板１１がマイクロストリップ１３０および１４０の両
方によって用いられることには留意されたい。
【００６３】面１０、１３、１１、１４、１２および１
５の相対的位置、開口部１２０および１１０の大きさ、
ならびに、中心導体１３０および１４０の突出終端部の
長さは、開口部１２０および１１０が、比較的広い帯域
幅の動作周波数に対して、給電線に電磁的に結合された
放射スロットとして作用するように決められている。
【００６４】上記一対の開口部１２０および１１０は、
その中心が、鉛直軸（すなわち、構造の各板に対して直
交する軸）上に位置合わせされており、直径も同じであ
る。しかし、上記一対をなす開口部の直径はわずかに異
なるものでもよい。そうすれば、帯域幅が増加する効果
が得られる。
【００６５】それぞれの開口部の動作周波数は、本質的
にはその大きさに依存している。よって、もし上記対を
なす２つの開口部の中心動作周波数がわずかに異なって
いるのなら、全帯域幅が増大する。開口部１２０および
１１０の直径は、０．３波長〜０．７波長のオーダーで
ある。
【００６６】前述したマトリックス構成におけるロウま
たはカラムに沿った連続する２つのエレメント間の間隔
は、好適には、０．７波長〜０．９波長の範囲にある。
【００６７】反射性背板１５は、放射されたエネルギー
に対して具体的な方向を与える。背板１５は、アンテナ
Ａｔの多板構造から１／４波長のオーダーの距離にあ
る。この距離は非常に重要である。なぜなら、給電線１
３０および１４０の大きさや、さまざまなマイクロスト
リッププリントアレイの大きさと連帯して動作を最適化
できる可能性が生まれるかどうかは、この距離次第であ
るからである。
【００６８】それぞれの励起線路は、直線状に突出して
いる終端の長さを調整することによって、上記開口部１
００、１１０および１２０と、多板構造および反射性背
板１５の間の距離とに整合させることができる。これら
の励起線路によって搬送される信号に＋９０度および−
９０度の位相シフトを与えることによって、円偏波、右
旋回偏波あるいは左旋回偏波をそれぞれ得ることが可能
となる。２つの直線偏波出力からの信号を結合するのに
−３ｄＢのハイブリッド回路を用いれば、デュアル円偏
波を得ることができる。
【００６９】この種のアレイアンテナを用いて２本の傾
斜したビームを得るためには、適切な位相シフトが与え
られた信号によって放射エレメントＥｒiを励起するだ
けで十分である。このことは、図３に示されているプリ
ント回路給電線を改変しさえすれば実現できる。これら
の給電線は、前述した欧州特許出願の図１６に示されて
いる給電線と一致している。
【００７０】図３は、２本の直交軸（orthonormic axe
s）に対して、誘電体支持１４上に載置されている励起
回路の構成を示している。主要給電回路Ｃａは、（この
例では）Ｙ軸に対して平行に板１４に入ってくる１本の
線路から始まり、Ｙ軸およびＸ軸に対して平行な一連の
線路を含むツリー構造をなすように一定間隔を隔てて分
割されていく。このツリー構造の究極の終端が、マイク
ロストリップ１４０に給電する。図３は、この回路トポ
ロジーが、板１４（第１のサブディビジョン）の中心Ｃ
に対して高度な対称性を保っていることを示している。
さらに、給電回路を構成しているすべての線路は、放射
エレメントＥｒiの間のスロットを通っており、Ｘおよ
びＹの２つの軸に沿うように交互に方向づけられ、互い
に連結され、相互間に挿入された「Ｈ」字状の線路を規
定している。それによって、一定したかたちで大きさを
減少させている。
【００７１】よって、デュアル偏波アンテナをデュアル
ビームアンテナへと変換して、互いに傾斜した２本のビ
ームを受信あるいは送信するためには、適切な位相シフ
トの与えられた信号を放射エレメントＥｒiへと送信す
ることができるように給電線の形状を決めれば十分であ
る。このことは、線路の長さを放射エレメントＥｒiに
合わせて調整することによって、あるいは、これらの線
路に給電する電力分割器の閾値をシフトさせることによ
って実現可能である。また、前述した文献の、特に図１
４．９の関連箇所に記載されているように、長さの調整
と閾値シフトとを組み合わせておこなうことによっても
実現可能である。
【００７２】アンテナＡｔの全体的構造は、上記特許出
願のものと変わってはいない。なぜなら、専らプリント
回路給電アレイに対して改変が施されているだけで、そ
れ以外の構成要素は影響を受けていないからである。
【００７３】しかし、既に述べたように、上記特許出願
に開示されているたぐいのアンテナは、デュアル偏波あ
るいはデュアルビームのいずれか１つしか与えることが
できず、２つのパラメータ（すなわち、２つの別々の送
信および／または受信方向におけるデュアル偏波および
デュアルビーム）について共に良好な特性を示すという
要件を満たすことができない。
【００７４】これに対して、本発明によるアンテナの重
要な特徴には、デュアルビーム能力およびデュアル偏波
能力を兼ね備えていることがある。
【００７５】この目的を達成するためには、図４に模式
的に図示されている第１の実施形態においては、図１お
よび図２を参照して先ほど述べた基本的な多板構造に、
２つの回路１６０および１７０を追加しさえすればよ
い。これらの回路はそれぞれ、２本のビームのうち１本
（ここでは、仮にビームＮｏ．１と名付ける）のデュア
ル偏波を実現するために、サスペンデッドプリント回路
マイクロストリップを備えている。第１の回路１７０
は、サンドイッチ構造の「上の」（この例では、一番上
の板１２の上の）誘電体膜１７上に配置される。第２の
回路１６０は、一番下の板１０の下の誘電体膜１６上に
配置される。
【００７６】アンテナ１の基本的構造を成しているサン
ドイッチ構造における各層の回路のもつ機能は、例えば
以下に示すようになる。
【００７７】 マイクロストリップ１７０：ビームＮｏ．１の水平偏波 マイクロストリップ１４０：ビームＮｏ．２の水平偏波 マイクロストリップ１３０：ビームＮｏ．２の垂直偏波 マイクロストリップ１６０：ビームＮｏ．１の垂直偏波 その他の組み合わせも、もちろん可能である。
【００７８】当然これらのマイクロストリップも、金属
板１０、１１および１２の開口部１００、１１０および
１２０と協同して、スロット放射エレメントＥｒiを形
成する。
【００７９】図５にさらに詳細に示されているように、
この例では、それぞれの放射エレメントＥｒiについ
て、マイクロストリップ１６０および１７０は、直交偏
波（すなわち、水平偏波および垂直偏波）を得るため
に、２つの互いに直交する方向Ｄ160およびＤ170でそれ
ぞれの支持１６および１７上に配置される。
【００８０】従来技術によるアンテナ構造の大半が残さ
れていることは容易に理解できるであろう。ただ、２つ
の回路、すなわち頂部回路１７０と底部回路１６０を追
加することが必要なだけである。このために必要な追加
コストは、材料の面でも、あるいは追加的な製造工程の
面でも、ごくわずか（数パーセント）である。
【００８１】中間の金属板は、その板のいずれかの側の
回路と回路の間に適切な手法で間隔を設けることができ
るのであれば、省いてもよい。
【００８２】また、図６および図７に示されているよう
に、その他の変形サンドイッチ構造を用いることもでき
る。
【００８３】図６は、第１の改変例を示す模式的断面図
である。平面アンテナ１’は、アンテナ１と同様に、そ
れぞれ開口部１００、１１０および１２０が設けられて
いる３枚の金属板１０、１１および１２を含んでおり、
それによって、スロット放射エレメントＥｒiを形成し
ている。しかし、このサンドイッチ構造の各層間の配置
が異なる。すなわち、回路１６０は、板１０（サンドイ
ッチ構造の一番下の板）の上に配置されており、回路１
３０および１４０は、中間の板１１の両面（それぞれ、
その板の下および上）上に配置されており、回路１７０
は、板１２の下に配置されている。
【００８４】この実施形態においては、マイクロストリ
ップの代わりにコプレーナ導波管を用いることができ
る。
【００８５】サンドイッチ１’の各層の機能は、以下の
とおりである。
【００８６】マイクロストリップまたはコプレーナ導波
管１７０ −偏波Ｎｏ．１、ビームＮｏ．１ マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１４０ −偏波Ｎｏ．２、ビームＮｏ．１ マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１３０ −偏波Ｎｏ．１、ビームＮｏ．２ マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１６０ −偏波Ｎｏ．１、ビームＮｏ．１ この実施形態において、「偏波Ｎｏ．１」という表現
は、水平偏波あるいは垂直偏波のいずれを意味してお
り、「偏波Ｎｏ．２」という表現は、これら２つの偏波
のもう一方を指している。どっちがどっちになるかは、
マイクロストリップ１６０、１３０、１４０および１７
０の相対的方向に次第である。
【００８７】アンテナ１の場合と同様に、その他の組み
合わせも、もちろん可能である。
【００８８】図７は、平面アレイアンテナ１”の多板構
造のさらに別の例を示している。
【００８９】アンテナ１”を成しているサンドイッチ構
造は、それぞれが開口部１００ａ、１００、１１０、１
２０および１２０ａの設けられた５枚の金属板１０ａ、
１０、１１、１２および１２ａ（図７では、板１０ａが
サンドイッチ１”の一番下の板である）と、それぞれの
マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１６０、１
３０、１４０および１７０を支持している４枚の誘電体
材料膜１６、１３、１４および１７から構成されてい
る。
【００９０】多板構造１”の各層の機能は、以下に示す
とおりである。
【００９１】マイクロストリップまたはコプレーナ導波
管１７０ −偏波Ｎｏ．１、ビームＮｏ．１ マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１４０ −偏波Ｎｏ．２、ビームＮｏ．１ マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１３０ −偏波Ｎｏ．１、ビームＮｏ．２ マイクロストリップまたはコプレーナ導波管１６０ −偏波Ｎｏ．１、ビームＮｏ．１ 「偏波Ｎｏ．１」および「偏波Ｎｏ．２」という表現の
意味は、図６に示されている改変例の場合と同じであ
る。
【００９２】今述べた本発明による各種平面アンテナを
製造するための実用的方法を以下に説明する。以下に述
べる例をより具体化するために、これから述べる配置は
他の実施形態にも応用可能であると理解した上で、図４
および図５（マイクロストリップ）の実施形態について
考えることにする。また、図面を必要以上に複雑化する
ことを避けるために、マイクロストリップ１６０を載置
している面１６と、開口部１００を備えている接地板１
０と、マイクロストリップ１３０を支持している面１３
のみを図示することにする。同一の配置は、支持面／接
地板のそれぞれの組み合わせに繰り返し用いられる。
【００９３】図８〜図１０は、それぞれマイクロストリ
ップ１３０および１６０を載置している板１３および１
６を接地面１０に対して間隔保持するための手段の３つ
の実施形態を示す詳細断面図である。
【００９４】図８に示されている第１の改変例において
は、２つの回路支持面（例えば、面１６０および１３
０）の間の間隔は、中間金属接地面１０に設けられたボ
ス１０１および１０２によって保持される。もっと正確
にいうと、これらのボスは、支持１３と接触している
「正の」（図では上向きの）半波形１０１であること
と、支持１６と接触している「負の」（図では下向き
の）半波形１０２であることとを交互に繰り返してい
る。これらの支持１６および１３は、好適には、プリン
トされたマイクロストリップ１６０および１３０のプリ
ント回路がエッチングされている誘電体膜（例えば、Ｍ
ｙｌａｒ(R)あるいはＫａｐｔｏｎ(R)）から構成され
る。これらの膜の厚さは、典型的には、２５μｍ〜７５
μｍのオーダーである。
【００９５】本発明の好ましい応用例（つまり、２つの
静止テレビジョン衛星からの受信）においては、波長は
Ｘバンド（１２．１ＧＨｚ）にあり、２つの支持面の間
の間隔は、典型的には、０．５ｍｍ〜２ｍｍの範囲にあ
る。したがって、図８を参照して説明している変形例に
おいては、ボスは、０．２５ｍｍ〜１ｍｍの「振幅」を
有している。
【００９６】この間隔は、適切な厚さの膨張誘電体泡
（expanded dielectric foam）の層によって設けること
もできる。
【００９７】第２の改変例においては、図９に示されて
いるように、面１６および１０の間と、面１０および１
３の間に配置されているスペーサ１８によって間隔が設
けられている。さまざまな材料を用いることができる。
例えば、プラスチック材料、泡、金属などである。同様
に、固定は従来からある手段、すなわちネジ、膠づけな
どでおこなってもよい。
【００９８】スペーサ１８は、モードサプレッサ（mode
suppressor）としても使用可能である。
【００９９】第３の改変例においては、図１０に示され
ているように、支持１６および１３は、より大きな厚さ
の誘電体材料板であり、支持およびスペーサ部材の両方
として用いられる。この改変例においては、開口部１０
０を有する金属接地回路１０が、２枚の板１６および１
３の一方または両方の上にエッチングされている。換言
すれば、板１６および１３のうち少なくとも１枚は、両
面プリント回路である。
【０１００】同様に、使用される伝送線路のタイプは、
既に述べたようにマイクロストリップでよい。とはいう
ものの、スロット線路、コプレーナ線路、二線式線路、
ループ状線路、双極線路、スロット放射エレメント、あ
るいはこれらのタイプの線路の任意の組み合わせといっ
た、その他の従来あるタイプのいずれも使用可能であ
る。
【０１０１】図１１〜図１５は、このような各種線路の
いくつかを示している。
【０１０２】図１１は、それぞれ支持１６０および１３
０上に形成されており、開口部１００を備えた接地面１
０によって互いに分離されている、コプレーナ導波管１
６ｃおよび１３ｃの一例を示している。
【０１０３】この例では、各線路は、金属パッチ１６２
ｃまたは１３２ｃの（例えば、方形または円形状の）開
口領域１６３ｃまたは１３３ｃ内へと延びている細長い
中心導体１６１ｃまたは１３１ｃを備えている。中心導
体１６１ｃまたは１３１ｃは、固体金属領域に囲まれて
いる。外部導体１６２ｃまたは１３２ｃも、開口領域１
６３ｃまたは１３３ｃを囲んでいる。
【０１０４】接地面１０は、開口部１６３ｃおよび１３
３ｃと位置合わせされている開口部１００を備えた金属
板からなる。
【０１０５】プリント回路支持１６および１３は、もし
スペーサあるいはその他の間隔保持部材が用いられてい
る（図８および図９）のなら、前述と同様に誘電体膜で
ありうる。あるいは、もっと厚い誘電体板（図１０）で
もよい。
【０１０６】図１２は、それぞれ支持１６および１３上
に形成されており、開口部１００を備えた接地面１０に
よって互いに分離されている、スロット線路１６ｓおよ
び１３ｓの一例を示している。
【０１０７】この例では、各スロット線路は、金属パッ
チ１６２ｓまたは１３２ｓの（例えば、方形状の）開口
領域１６３ｓまたは１３３ｓ内へと延びている中心スロ
ット１６１ｓまたは１３１ｓを備えている。中心スロッ
ト１６１ｓまたは１３１ｓは、固体金属領域１６２ｓま
たは１３２ｓに囲まれている。これらの固体金属領域１
６２ｓまたは１３２ｓは、また、開口領域１６３ｓまた
は１３３ｓを囲んでいる。
【０１０８】接地面１０ならびに支持１６および１３
は、前述したものと同じ構造である。
【０１０９】図１３は、それぞれ支持１６および１３上
に形成されており、開口部１００を備えた接地面１０に
よって互いに分離されている、双極部材１６ｄおよび１
３ｄを備えた二線式線路の一例を示している。
【０１１０】この例では、各線路は、それぞれ、互いに
平行な２本のストリップ１６１ｄ１および１６１ｄ２な
らびに１３１ｄ１および１３１ｄ２を備えている。これ
ら２本のストリップは、これらのマイクロストリップに
対して９０度の角度をなすように、２本の分岐１６２ｄ
１および１６２ｄ２ならびに１３２ｄ１および１３２ｄ
２によって、開口部１００の下の領域（線路１６ｄ）お
よび上の領域（線路１３ｄ）にそれぞれ延長されてい
る。
【０１１１】接地面１０ならびに支持１６および１３
は、前述したものと同じ構造である。
【０１１２】図１４は、それぞれ支持１６および１３上
に形成されており、開口部１００を備えた接地面１０に
よって互いに分離されている、ループ状部材１６ｂおよ
び１３ｂを備えた二線式線路の一例を示している。
【０１１３】この例では、各線路は、それぞれ、互いに
平行な２本のストリップ１６１ｂ１および１６１ｂ２な
らびに１３１ｂ１および１３１ｂ２を備えている。これ
ら２本のストリップは、ループ１６３ｂおよび１３３ｂ
によって開口部１００の下の領域（線路１６ｂ）および
上の領域（線路１３ｂ）にそれぞれ延長されている。も
っと正確にいうと、ループ１６３ｂあるいは１３３ｂ
は、開口部１００と位置合わせすることができるよう
に、開口部１００と同一の形状となっている。
【０１１４】図１５は、サスペンデッドマイクロストリ
ップ線路構成のさらに別の例を示している。概略的構造
は、図５に示されている構造と同様である。
【０１１５】この構成で唯一注目に値する相違点は、マ
イクロストリップ１６ｍおよび１３ｍがそれぞれ、２つ
の部分を備えていることである。すなわち、それぞれ固
体中心金属パッチ１６２ｍおよび１３２ｍとして終端し
ているマイクロストリップ固有部分１６１ｍおよび１３
１ｍを備えていることである。もっと正確にいうと、固
体中心金属パッチ１６２ｍまたは１３２ｍは、開口部１
００と位置合わせすることができるように、開口部１０
０と実質的に同一の形状となっている。
【０１１６】固体中心金属パッチ（例えば、図１５のパ
ッチ１６２ｍあるいは１３２ｍ）および開口部１００
は、方形、円形、楕円形、十字形、環状などの各種形状
の何でもよい。
【０１１７】さらに、既に述べたように、もっと複雑な
実施形態（不図示）においては、これらの各種線路構造
を組み合わせることもできる。
【０１１８】本発明の範囲内では、上記周波数帯域での
受信および／または送信の分野において既に知られてい
る各種特徴を用いることができる。例えば、「バラ
ン」、すなわち、接地面の間に接地導通ピンを用いるこ
とによって、スプリアスモードを排除することなどが挙
げられる。
【０１１９】実用時には、完成されたアンテナの構造
は、前記欧州特許出願第EP-A-0 252 779号に開示されて
いる構造と一致するものでよい。完成されたアンテナ
は、２つの主要部を有している。すなわち、多板積層体
と、リフレクタを成す外部接地面１５の２つである。
【０１２０】図１６は、完成された平面アレイアンテナ
の一実施形態を示す図である。より具体的な例を示すた
めに、図６に示す改変例のアンテナ構造１’をここでは
用いるものとする。
【０１２１】多板積層体は、図１６に示されているアン
テナの第１の部分Ａを構成している。
【０１２２】この実施形態においては、積層体の一番上
の板は、開口部１２０を備えた接地面１２である。その
下に位置する面は、上から下へと順番に、２つの励起回
路面１７および１４（図６の１７０および１４０に対応
する）、開口つきの中間接地面１１（図６の１１０に対
応する）、さらに２つの励起回路面１３および１６（図
６の１３０および１６０に対応する）ならびに、開口つ
きの一番下の接地面１０（図６の１００に対応する）が
ある。
【０１２３】励起回路は、図１６に破線で示されている
給電回路Ｃａ（送信アンテナ用）あるいは信号伝送回路
（受信アンテナ用）の能動終端部を構成している。
【０１２４】開口部（例えば、板１２における開口部１
２０）は、矩形マトリックスのロウおよびカラムの各交
差点に規則正しく配置されている。
【０１２５】この例では、それぞれの板はスペーサ１８
によって間隔保持されているものとする。
【０１２６】図１６に示されているアンテナ１’の第２
の部分Ｂは、その底が外部グラウンドとなり、反射板１
５として作用する金属製の箱１９である。第１の回路支
持または第１の開口付き接地面（実施形態により異なる
が、この例では接地面１０）と、この箱１９との間の間
隔は、好適には、泡で充填される。同様に、これらの板
は、泡の層を介して間隔保持することもできる。
【０１２７】このアセンブリは、もちろん、電子波に対
して浸透性を有する、例えばプラスチック材料からなる
保護エンベロープ（不図示）によって完成させることも
できる。このこと自体は公知である。
【０１２８】構造１９は、底と、直立している横方向の
エッジ１５０および１５１とを備えた箱をなしている。
図示されていない改変例においては、各放射エレメント
または１群の放射エレメント（例えば、カラムの放射エ
レメント）の背後にキャビティを用いることができる。
この実施形態は、前記欧州特許出願に記載されている。
このキャビティ構造によって、一般に、送信または受信
されている２つの波を互いにさらに大きく傾斜させるこ
とが可能となる。
【０１２９】最後に、本発明は、ビーム偏波をさまざま
なかたちで組み合わせることを可能にする。例えば、デ
ュアル線状偏波と２つの直交偏波とを組み合わせること
ができる。
【０１３０】以上の説明を読めば直ちに明らかになるよ
うに、本発明によれば、前記目的を達成することが可能
になる。特に、回路の複雑さを大幅に増すことなく、２
つの方向および２つの偏波で、効率よく、組み合わせた
帯域幅も十分に大きくして、送信および／または受信可
能なアンテナが得られる。追加されるコストもごくわず
かである。よって、本発明のアンテナは、特に、好まし
い応用分野（つまり、２つの静止放送衛星からテレビジ
ョン番組の受信）においては、民生用として用いるのに
申し分ない。
【０１３１】特に、接地面および箱は、加圧加工された
シート金属でありうることには留意されたい。その製造
作業は、簡単でしかも低コストである。
【０１３２】とはいうものの、本発明は、以上に具体的
に説明した実施形態、特に図４〜図１６を参照して説明
した実施形態に限定されないことは明確に理解していた
だきたい。
【０１３３】中でも、各種材料および大きさは、単に例
を示すためだけに記載したものにすぎない。本発明のア
ンテナは、本質的には、それ自体は既に公知であり、送
信および／または受信の分野で日常的に用いられている
技術のみを用いている。特に、１２ＧＨｚ周辺の範囲の
周波数は、好ましい応用分野である静止衛星からの受信
に日常用いられているものである。よって、上記パラメ
ータ（大きさ、材料の選択など）は、当業者には自明で
あり、かつ、本質的には、意図されている応用分野が細
かくは何であるかに左右される、基本的な技術上の選択
事項であるにすぎない。
【０１３４】本発明は、確かに、上に述べたような応用
分野に特に好適ではあるものの、このようなたぐいの応
用分野だけに限定されるものではないことは、明確に理
解していただきたい。本発明は、異なる２つの方向にお
いて電磁波を送信すること、および／または、異なる２
つの方向から電磁波を受信することにも同様に応用可能
であり、いずれの場合においても、デュアル偏波を容易
に実現可能とするものである。
【０１３５】
【発明の効果】本発明によれば、「民生用」の条件を満
たすアンテナとして、今ある平面アンテナの設計から簡
単な方法で実現でき、さらに直接放送テレビジョン衛星
からの受信に応用できるように、デュアルビームおよび
デュアル偏波受信能力をもつアンテナを提供することが
できる。さらに本発明によれば、この２つのパラメータ
について共に良好な特性をより広い応用分野に対して有
するような送信および／または受信能力を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】欧州特許出願第EP-A-0 252 779号の特に図６の
関連箇所に記載されているアンテナのような従来技術に
よるアンテナを示す模式的断面図である。
【図２】この種のアンテナの放射エレメントの一つを示
す分解断面図である。
【図３】この種のアンテナ用のプリント回路給電線の一
例を示す図である。
【図４】本発明によるアンテナの第１の実施形態を示す
模式的断面図である。
【図５】図４のアンテナで用いることができるマイクロ
ストリップの一実施形態を示す一部切り欠き詳細図であ
る。
【図６】本発明によるアンテナの第２の実施形態を示す
模式的断面図である。
【図７】本発明によるアンテナの第３の実施形態を示す
模式的断面図である。
【図８】板と板の間に設けられるスペーサ部材の一実施
形態を示す断面図である。
【図９】板と板の間に設けられるスペーサ部材の別の実
施形態を示す断面図である。
【図１０】板と板の間に設けられるスペーサ部材のさら
に別の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明のアンテナで用いることができる伝送
線路および放射エレメントの一実施形態を示す一部切り
欠き斜視図である。
【図１２】本発明のアンテナで用いることができる伝送
線路および放射エレメントの別の実施形態を示す一部切
り欠き斜視図である。
【図１３】本発明のアンテナで用いることができる伝送
線路および放射エレメントのさらに別の実施形態を示す
一部切り欠き斜視図である。
【図１４】本発明のアンテナで用いることができる伝送
線路および放射エレメントのさらに別の実施形態を示す
一部切り欠き斜視図である。
【図１５】本発明のアンテナで用いることができる伝送
線路および放射エレメントのさらに別の実施形態を示す
一部切り欠き斜視図である。
【図１６】本発明によるアンテナの完成された実施形態
の一例を示す模式的分解図である。
【符号の説明】
１ アンテナ １０、１３ 板 １１ 下部金属板 １２ 上部金属板 １４ 誘電体支持膜 １５ 反射性金属背板 １６、１７ 誘電体膜 １００、１１０、１２０ 開口部 １３０、１４０ 導体 １６０、１７０ 回路 Ｅｒi 放射エレメント
フロントページの続き (71)出願人 597004111 ８−10， ｒｕｅ Ｍａｒｉｏ Ｎｉｋｉ ｓ，75015 Ｐａｒｉｓ，Ｆｒａｎｃｅ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 特定の構成による複数のスロット放射エ
    レメントを含むマイクロ波平面アレイアンテナであっ
    て、互いに実質的に平行である、第１、第２および第３
    の接地板を含む多板積層体を含んでいるアンテナにおい
    て、 該接地板のそれぞれには、該３枚の板によって形成され
    た面に対して直交する軸に沿って対をなすように位置合
    わせされた、特定の形状をもつ複数の開口部が設けられ
    ており、 第１および第２の面には、独立した第１および第２の励
    起回路が配置されており、該第１の面は、該第１および
    該第２の接地板の間にあり、該第２の面は、該第２およ
    び該第３の板の間にあり、 該励起回路が、電磁結合によって該開口部と協同して動
    作することによって該放射エレメントを形成する、サス
    ペンデッド信号伝送線路を含んでおり、 該アンテナが、互いに傾斜した２つの方向へと第１およ
    び第２の電磁波ビームを送信する、および／または該２
    つの方向から該第１および該第２の電磁波ビームを受信
    するように、該励起回路が構成されているアンテナであ
    って、 該積層体が、第３および第４の面上に配置された第３お
    よび第４の独立した励起回路を少なくとも含んでおり、 該励起回路が、サスペンデッド信号伝送線路を有してお
    り、かつ、電磁結合によって該開口部ならびに、該第１
    および該第２の励起回路と協同して動作することによっ
    て、該第１および該第２の電磁波ビームのそれぞれにつ
    いてデュアル偏波を実現する、アンテナ。
  2. 【請求項２】 前記第３および前記第４の励起回路を含
    んでいる前記第３および前記第４の面が、それぞれ、前
    記多板積層体の前記第１の接地板の上面および前記第３
    の接地板の下面である、請求項１に記載のアンテナ。
  3. 【請求項３】 互いに実質的に平行であり、かつ前記第
    １、前記第２および前記第３の接地板に対して実質的に
    平行である第４および第５の接地板をさらに含んでお
    り、該すべての接地板がそれぞれ特定の形状の開口部を
    有している、アンテナであって、 該すべての接地板の該開口部が、該すべての板によって
    形成される面に直交する軸に沿って対をなすように位置
    合わせされており、かつ、 該第４および該第５の接地板が、それぞれ、前記第３の
    励起回路の上面および前記第４の励起回路の下面に配置
    されている、請求項２に記載のアンテナ。
  4. 【請求項４】 前記第３の励起回路を含んでいる前記第
    ３の面が、前記第１の接地板および前記第１の励起回路
    の間にあり、かつ、前記第４の励起回路を含んでいる前
    記第４の面が、前記第３の接地板および前記第２の励起
    回路の間にある、請求項１に記載のアンテナ。
  5. 【請求項５】 前記励起回路が誘電体材料膜によって支
    持されており、連続する２枚の支持膜の間、または１枚
    の支持膜と１枚の接地板との間に、間隔保持手段が設け
    られる、請求項１に記載のアンテナ。
  6. 【請求項６】 前記間隔保持手段が、前記接地板に加圧
    加工されたボスを含んでいる、請求項５に記載のアンテ
    ナ。
  7. 【請求項７】 前記間隔保持手段が、誘電性泡の層を含
    んでいる、請求項５に記載のアンテナ。
  8. 【請求項８】 前記間隔保持手段が、スペーサを含んで
    いる、請求項５に記載のアンテナ。
  9. 【請求項９】 前記間隔保持手段が前記励起回路を支持
    する前記膜の前記誘電体材料を含んでおり、該膜の少な
    くとも一部が両面プリント回路を構成しており、かつ、
    前記接地板の少なくとも一部が、該面の少なくとも１つ
    によって支持される、開口部を備えた金属膜によって形
    成される、請求項５に記載のアンテナ。
  10. 【請求項１０】 前記サスペンデッド信号伝送線路が、
    前記開口部と位置合わせされた、特定の形状による固体
    金属パッチによって延長されたストリップであって、連
    続する２つのパッチが、互いに直交する方向に配置され
    る、請求項１に記載のアンテナ。
  11. 【請求項１１】 前記サスペンデッド信号伝送線路がコ
    プレーナ導波管であり、該コプレーナ導波管がそれぞ
    れ、金属パッチの開口領域へと延びる細長い中心導体を
    含んでおり、連続する２つのコプレーナ導波管の該細長
    い中心導体が、互いに直交する方向に配置されている、
    請求項１に記載のアンテナ。
  12. 【請求項１２】 前記サスペンデッド信号伝送線路がス
    ロット線路であり、該スロット線路がそれぞれ、金属パ
    ッチの開口領域へと延びる中心スロットを含んでおり、
    連続する２つのコプレーナ導波管の該スロット線路の該
    中心スロットが、互いに直交する方向に配置されてい
    る、請求項１に記載のアンテナ。
  13. 【請求項１３】 前記サスペンデッド信号伝送線路が双
    極部材付きの二線式線路であり、該双極部材付きの二線
    式線路がそれぞれ、２本の分岐によって延長された２本
    の平行なストリップであって、該２本の分岐が該ストリ
    ップに対して９０度の角度であるストリップを含んでお
    り、連続する２つの双極部材の該平行なストリップが、
    互いに直交する方向に配置されている、請求項１に記載
    のアンテナ。
  14. 【請求項１４】 前記サスペンデッド信号伝送線路がル
    ープ状部材付きの二線式線路であり、該ループ状部材付
    きの二線式線路がそれぞれ、特定の形状のループによっ
    て延長された２本の平行なストリップを含んでおり、ル
    ープ状部材付きの連続する２つの二線式線路の該平行な
    ストリップが、互いに直交する方向に配置されている、
    請求項１に記載のアンテナ。
  15. 【請求項１５】 リフレクタを形成する追加の外部接地
    板をさらに含んでいるアンテナであって、該外部接地板
    が、前記積層体から、前記アンテナによって送信および
    ／または受信される前記ビームの波長の１／４に実質的
    に等しい距離にある、請求項１に記載のアンテナ。
  16. 【請求項１６】 前記積層体が金属の箱の中に配置さ
    れ、該箱の底が前記リフレクタを構成する、請求項１５
    に記載のアンテナ。
  17. 【請求項１７】 請求項１から１６のいずれか１つに記
    載のアンテナの、異なる軌道位置にある２つの静止衛星
    からの独立した受信への応用。
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