JPH09501295A - スロットアレイアンテナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 簡素化され、高い信頼度のスロットアレイアンテナは、携帯電話システムでは役に立つものである。平らなバネル型で、アンテナは、スロットアレイを後面のパネルと前面のレーダードームの中に包み込んだ簡素化された装置と共に、スロットアレイを含んでいる。簡索化された装置は、水平に並べられたスロットの開口の鉛直アレイを含むアルミニウム板から誘電的に離れている鉛直アルミニウム棒から組み立てられたもので、水平なスロットの分枝で利用が可能となっている。線形給電棒と共に、各スロットの逐次の信号カップリングは、給電棒に関連した各スロットの水平位置によって決められる。静電入力のカップリングの利用で、相互変調効果の原因となる内部給電路の電気的接触や連結はない。接地されたアルミニウムアレイ板とケース構造や、静電カップリング給電で、アンテナは雷抵抗している。異なるビームの傾きを持つアンテナの型式は、アルミニウムアレイの交換と、異なった内容を、その上にパンチするだけでよい。狭い方位のビーム幅は、多重スロットアレイの利用で解決し、そして、多重ビームアンテナは、ビーム形成ネットワークやアンテナの向きを変えることで可能で、技術はいらないものである。

Description

【発明の詳細な説明】 スロットアレイアンテナ 技術分野 この発明は、スロットアレイアンテナに係わり、特に、高信頼性と低価格のス ロットアンテナで、部品点数が少なく、又、信号路内で物理的コンタクトを有す る広帯域の性能を有するものである。 背景技術 小型で、又ワイヤレスの通信業務の発達で、携帯電話や自動車運転者用の装備 に適したアンテナの必要性が増加している。これらのアンテナは、普通、都市や 他の地区の建物や構造物に固定して取り付けられている。比較的小さい大きさの 隣接した場所での多数の利用という特徴、特に、都市の取付などでは、非常に多 くのアンテナの設置が必要となっている。 比較的低出力の操作が一般的であるが、地域内をいろいろな装置で移動する利 用者に信頼性の高いサービスの必要性が、アンテナに特別な要求をもたらした。 多くの種類のアンテナがこれらに適用されているが、従来のアンテナは以下の 望ましくない特徴を有している。 限られた性能、高価格、部品の多さとその組立作業、疑似相互変調効果の発生 に基づく信号路連結、限られた信頼性、雷被害の大きさ、帯域又はビーム幅の制 限、異なる応用のための再配列のための高価な設計と製作、ビーム幅やビーム傾 斜の変動についての限られた弾力性、見栄えのよくない外観、大きな構造や特別 な塔、又は、他の取付の必要品である。 いくつかのアンテナの特徴は、特に、携帯電話や同様の応用には意味がある。 信号路内の接触又は物理的連結は、時間をオーバーし性能を下げ、そして携帯 電話用の適用には受け入れられない疑似相互変調効果をもたらす。 低価格で高い性能と信頼性を達成するには、少ない部品と製作の容易さが重要 である。 変化ある構成と必要性の適合性を高めるには弾力性のある設計思想が大切であ る。 ビーム形成と、アンテナビームの指向性と制御のいらない技術上の適合性は、 多重ビーム能力を提供するアンテナによって促進される。特に都市部では、アン テナの美観と建物のそばに目立たないアンテナを置くということは、意昧の深い 目標である。雷の被害を受け易いことは、システムをサービス地区の外に置くこ とになり、アンテナの置き換えには高い費用がかかる。 この発明の目的は、故に、新しい改良されたスロットアンテナを提供すること にあり、それは上記の特定した特徴の１つ又はそれ以上を目的とした性能を有し ている。 発明の開示 発明によると、周波数帯域上で作動するスロットアレイアンテナは、水平、鉛 直と厚さのディメンジョンを有する第１の導体板部を含んでいて、スロットの第 １のアレイ（列）は、第１の導体板部に垂直に並べられ、伸ばされた開口の形状 の複数の放射素子で構成される。 少なくともスロットの１つは、他のスロットの１つに関して水平に分技されて いる。 励磁手段は、単一の線形導体材で精成され、第１の導体板部の後側に関して離 れて置かれていて、スロット励磁信号をカップリングさせるため、各々のスロッ トを越えて伸びている。スロットに関する線形導体材の配置は、各々の分枝スロ ットに関して励磁信号のカップリングのレベルに分枝が影響する原因となってい る。第１の導体板部と励磁手段の間に置かれた導電手段は、第１の導体板部に関 して離れて線形導体部材を支持するために含まれている。 第２の導体板部は、少なくとも一部が第１の導体板部の後側と同じ広がりで伸 びていて、線形導体部材に関して空間をもって伸びている。スロットアレイアン テナは、更に、放射伝送レーダードーム構造を含んでいて、その部分は第１のス ロットの列の前に位置している。 発明による他のスロットアレイアンテナは、次のものを含んでも良い。即ち、 狭い水平のビーム幅を提供するため平行に用いられる第２の同様の水平に分離さ れたスロットの列、又は、分離したビーム又はビーム形成能力を提供する第２、 第３と、第４の同様の列である。対角線スロットの列は、対角線形分極を作るた め用いられてもよいし、又、交差した対角スロットは、円形又は他の分極を持つ ビームを作るため発明を用いるアンテナに含まれてもよい。 発明のよりよい埋解のため、又他の、そして一層の目的のため、参照図面があ り、発明の範囲はクレームの中で指摘してある。 図面の簡単な説明 図１は、発明のスロットアレイアンテナの正面図で、レーダードームの下部は 除いてある。 図２は、図１のアンテナの横断面図である。 図３は、図１のアンテナの端断面図である。 図４は、図１のアンテナに用いられているスロットと励磁配列の後背面図であ る。 図５は、図２の入出力カップリンク配置の拡大した部分図である。 図６は、スロットと励磁配列の部分の等価回路表現である。 図７は、位相対振動数特性を示したものである。 図８は、第２のスロットアレイを合む図１の型のアンテナを示すものである。 図９は、ビーム形成回路網を持った４つのスロットアレイを含む図１の型のア ンテナを示している。 図１０は、図１の部分の拡大図である 図１１と図１２とは、発明のアンテナで用いられる交互のスロット配列を示し ている。 図１３は、図３で示されている構造の右端に関係する構造の代わりの形を示し ている。 発明を実施するための最良の形態 図１〜４は、発明のスロットアレイアンテナの１つの型を示している。図１の 上の部分は図１の下部で切りとられた放射伝送レーダードーム構造で覆われたア ンテナの正面図を表している。図２は、垂直断面に沿つて切られた図１のアンテ ナの横断面図であり、図３は断面ＢＢの端部の図である。図４は、図１のアンテ ナから移動されたスロットアレイと励磁の組立図面である。 図はスケール通りでなく、様々な次元は、理解しやすい様に変形してある。 示されている様に、スロットアレイアンテナは第１の導体板部１０を含んでい るが、それはこの構成の中では、アルミニウム合金盆状構造の前平面部であり、 垂直に伸びている壁又はエッジ部を含んでいる。図２、３で見られる様に、エッ ジ部１２は組み立てられたアンテナの中で、各板部のエッジから後方に拡がって いる。アンテナは望みのどの方向にも並べられるが、構造上の関連月標に対して 、板部１０は示されている様に、水平のディメンジョン１１，鉛直のディメンジ ョン及び厚さを持っている。 アンテナは、又、第１のスロットアレイを含んでいるが、第１の導体板部１０ の中の６つの鉛直にアレイされた拡大された開口１８〜２３の形の多くの放射要 素から構成されている。図４で見られる様に、少なくとも１つのスロット、例え ばスロット２１は、他スロットの１つ、例えばスロット１８に関して水平に分技 されている。実際、示されている具体例の中で、スロット１９〜２３の各々は、 スロット１８から分枝されていて、そして各スロットは、又、その隣のスロット から分枝されている。 次に議論される様に、この様な分枝は、個々のスロットに対する励磁信号のカ ップリングのレベルに影響する。放射要素としてスロットの利用は、アンテナの 分野では知られていて、構成されテストされたアンテナでは、スロットは各々イ ンチ幅の１／４で、約５〜６インチの幅で異なる長さであり、望みの操作特性の 達成の目的でＬ配列の中の端部を備えている。指摘されている通り、スロット２ ３は、又、同様の目的でその他の端に小さな垂直部を持っている。 スロット１８〜２３は、単に、望みの大きさ、配置をパンチングすること、そ してその最後の形で構造上の完全さを保持するため、適当な厚さのアルミニウム 合金板ストック物質の中に置くことで作ることができる。又は、他の適当な方法 で作ることができる。更なる厳密さは、エッジ１２を後に曲げて最後の盆状形の 形態を形成することが結果となる。 説明されている具体例は、単一線形導体部材の構成、それは図２、図３、図４ の中に見られるアルミニウム棒２４で示されているが、それと第１の導体板部に 関して空間をなして置かれている励磁棒２４を支持する誘電手段２６を統一化し ている。図３の端部断面図の中で見られる様に、誘電体手段は、１/４インチの 直径のアルミニウム棒を受け入れ保持する様な大きさの円形交差断面の開口を有 する長方形交差断面の押し出されたポリエチレン材の断面である。誘電体部材２ ６は、断面１０を通って誘電体部材２６の部分に小さなスクリュー（示されてい ない）によって場所に固定されるが、誘電体部材２６は、励磁棒２４とスロット １８〜２３から分離されているか、又は、その他の適当な手段によって固定され る。 図１で、誘電体部材２６の小さな部分のみがスロット１８と１９の右手部分を 通して見ることができる。図２、図３、図４で、誘電体部材２６は励磁棒２４、 スロット１８〜２３及び第１の導体板部１０の間の関係をよりはっきりと示すた め、透明として表されている。励磁棒２４は、第１の導体板部１０の後側に空間 をおいて位置していて、そして図４に示す様に、スロット励磁信号をカップリン グさせるため、各スロット励磁信号をカップリングさせるため、各スロット１８ 〜２３を越えて拡がっている。 ロッド２４とスロット１８〜２３の関係位置を考慮して、図４の第１の導体板 部１０の後面図は明らかにスロット１８〜２３に関して線形（例えば、直線）の 励磁捧２４の位置を決めることを示している。それによりスロットの各水平の分 枝は、各スロットと磁棒２４の間のカップリングのレベルに影響を与えている。 この様に、もし励磁信号が、励磁棒２４の底にカップルされると、これらの信 号の部は、継続して各スロット１８〜２３に逐次カップリングされる。各スロッ トにカップルされた信号部の振幅は、アンテナ設計で考慮される他の因子と同様 、スロット上の棒の上の信号の振幅及び各個々のスロットのカップリングのレベ ルの両方で決定される。 図１〜４のアンテナは、更に第２の導体板部３０を含むが、それは、この構成 の中で鉛直に拡がる壁又はエッジ部を含むところのアルミニウム合金盆状型構造 の後平面部である。図２と図３で見られる様に、エッジ部３２は、組み立てられ たアンテナの第２の導体板部３０の各々のエッジから前方に伸びる。第２の導体 板部３０の水平及び垂直の大きさは、第１の導体板部１０の対応の１１と１３の それよりいくらか大きい。 この構造で、第１の導体板部１０と素子１２で構成されている盆状構造は、対 面状盆状構造３０／３２の中に入れ込むことができる。第２の導体板部３０は、 利用するアンテナを取り付けるための配列に利用できる適当な開口（示されてい ない）を含んでも良い。これらの開口は、例えば、断面３０の内側に固定された ナットと組み合わせて、断面３０の後のスチール取付腕木を支えるネジが穴を通 して差し込まれ、親ネジに結合される様になってる。 図５は、図２に示される様に、盆状構造１０／１２の下部の拡大図である。図 ５では、誘電体部材２６は、励磁棒２４と他の要素の関係をより明かに示すため 、透明に表現されている。図５の具体例は、メタルとメタルの連結、又は、アン テナ内の信号路の接触を要求することなく、励磁棒２４からそれへとカップリン グすることを可能にするカップリング手段を具体化している。 示されている様に、この具体例では、標準電子コネクター３４の適当な形、” Ｎ”コネクターの天候抵抗型の様なものが、第１の導体板部１０と共に、下部エ ッジ部１２を通って伸び、そして結ばれている。 導体信号カップリング棒部３６は、コネクターの中心導体に装着され、励磁棒 ２４に関し、離れて平行に伸びている。導体信号カップリング棒部３６は、典型 的に、１／４インチの直径で長さが１〜３インチの導体棒の断面であって、それ は、標準電子コネクター３４の中心導体構造に、時には一部分、ハンダ付け、溶 接又は、他の方法で永久的に固着され、コネクター構造の一部を作業できる様に 形成されている。 励磁棒２４と導体信号カップリング棒部３６間の空間に適切な誘電体物質３８ の部分が置かれているが、前に述べた様に、それは誘電体部材２６に似ているか 、又は、同一の誘電押出しの短い部の形をとってもよい。示されている様に、結 論的な構成は、共に、効果的信号カップリングを作り、そしてアンテナ内で信号 路の中の金属への接触からの拘束がない所の静電容量カップリング手段で構成さ れている。 特別の適用により、アンテナが標準電子コネクター３４を経て信号とカップル され、信号伝送、信号受信その両方にも用いられることは意味があることである 。更に議論されるが、このカップリング構成の静電容量特性は、アンテナから関 連電気装置への雷の衝撃と結合した低周波分力のカップリングへ伝導するもので はない。構造的には、後のレーダードーム盆状型の構造の側壁部３２と４２は、 アンテナの組立を容易にするために、エッジ部１２から突き出ている標準電子コ ネクター３４の周りに適合した大きさに切りとられている。 図５の配列は、又、シールディング手段1４を含んでいるが、それは、望まし い具体例の中でスロット１８〜２３の後に位置している。しかしそれは、図１と 図３のみに示されている。示されている様に、シールディング手段１４は、４つ の側面と後面を持っている伝導箱構造であって、励磁棒２４を接触させることな く励磁棒２４と誘電体部材２６の組み合わせの周りに適合する切り取り部分を持 っている。 図１の点線の中に見られる様に、シールディング箱1４は、スロットに関して 離れてスロット１９を含んでいる。図１のシールディング箱１４の表現は、代表 的なものであり、対応するシールディング箱は、この構成ではスロット１８〜２ ３の各々に関し同様に位置している。 図５で、シールディング箱１４の上の摘みは、第１の導体板部１０で切られた スロットを通っている１５で溶接が示され、そして、その場で溶接されている。 この構造形の中の溶接の利用は、シールディング箱をその場で固定し、一方のア ンテナを使用している時、シールディング箱１４と第１の導体板部１０の間のシ ールディング流の流れに関して疑似変調効果を生じる所の物理的接触の利用を避 けている。図５で位置している様に、シールディング箱１４の側壁の高さを選択 することは望ましいことと考えられる。それ故、図５で示される様に、第２の導 体板部３０とシールディング箱１４の底の間で比較的近づいて適合している。こ のことは、図の１６で示されている様に、シールディング箱１４に第２の導体板 部３０を通って１つ或いはもっと多くのネジ又は他の止め金具の利用でより増加 する構造的強さをもたらす。止め金具１６でもたらされるコネクションの電気的 品質は重要でない。というのは、意昧のある電流は、このコネクションを通って 流れないからである。 図１と図２と図３の構成の中で、アンテナは、又、放射伝送レーダードーム構 追を含んでいる。レーダードーム構造は、前面の平面部４０を含んでいるが、そ れは、放射伝送盆状構造の前方ビーム伝送部であって、前部の平面部４０の各エ ッジから後方に伸びている、鉛直に伸びている壁又はエッジ部４２を含んでいる 。 前面の平面部４０の水平と垂直の大きさは、第２の導体板部３０を含むところ の対応する３０／３２の盆状構造よりもいくらか大きい。この大きさの割合はレ ーダードーム構造４０／４２を、前に記述した１０／１２と、３０／３２の盆状 構造の上に置くことを認めることになる。 この構造でもって、盆状構造３０／２の重なっている横側のエッジ３２と４２ の４つの側の間やレーダードーム構造４０／４２に挿入された図４で示した詰め 物や他の封印装置、そしてエッジ部１２．３２と４２の選ばれた組み合わせを通 して置かれたネジ又は他の止め具（示されていない）は、アンテナの異なった部 分に構造的完全さを持つ天候抵抗ユニットに組み立てられる様にしている。 操作上、図１〜５のアンテナは、約１５度の高度ビーム幅を持ち、８２４〜８ ９４ＭＨzの携帯電話周波数帯域で約９０度の方位ビーム幅を供給する様に設計 されている。方位ビーム幅は、スロット（図８）の並んでいる鉛直アレイを用い ることによって、約５０度に減らすことができる。又、並んだ列（図９）の中の ４つのアレイを用いることによって、約２５度に減らすことができる。水平ビー ムの幅は、各アレイの鉛直に並んだスロットの数には関係していない。 ５のスロットアレイは、約２４度の高度ビーム幅を作るために用いることがで きる。示されている様に、アンテナが鉛直列に取り付けられている時、ビームの 上−３デシベルの点が、水平線の近くに落ちる様にビームが斜め下方となるよう アンテナは設計される。垂直スロット設置と間隔を変えることにより、異なる下 方の傾きを有するアンテナ群は容易に適当な間隔で適当なスロットをパンチする ことで得られるが、それは水平線でアンテナにビームピーク、上−６デシベル点 又は−９デシベル点等と言うことになる。 図面で示されているアンテナで、ポリエチレンを押出した誘電体部材２６は、 信号を伝送線の上になる基となり、同様の周波数の信号の自由空間波長より小さ い所の伝送線波長を持つ様な励磁棒２４と誘電体部材２６を構成している。結果 として、スロットは垂直により接近した間隔を持つが、一方、尚、アンテナ照準 の真っ直ぐ上に向けてビームを作っている。このことは各スロットの放射パター ン鉛直に接近させ、そして合成高度ビームパターンの中に存在するところの格子 の突起部分を軽減させるのに効果がある。 ビームは又、上で議論した様に、下方に傾けることができる。それは、平均ス ロットとスロットの間隔を調整してである。 図６はスロット１８と１９の電気等価回路とライン切片２４で示されるスロッ トの間の励磁伝送線切片を示したものである。図７はスロット１８又は１９の振 動数を持つ位相変化の周波数従属特性を示しているカーブ５０を含んでいる。示 された様に、設計周波数ｆ₀に関して、スロット位相特性は増大周波数と共に進 み、そして減少周波数と共に遅れる。周波数帯域を越えて用いられたスロットア レイアンテナに対して、その結果は、アンテナの傾きビームの上又は下向きが生 じるが、操作の周波数とは関連がない。反対に、励磁棒２４と誘電体部材２６で 構成される励磁伝送線は、図７の線５２で示される様に、周波数を持つ位相遅延 変動周波数−従属特性を持っている。 図７の中の曲線５０と５２の対向スロープに関し、アンテナの設計でスロット と励磁伝送ラインが、周波数−従属特性を持っていて、互いに相反し使用せんと した周波数帯域を越える改良アンテナ作動をすることは望ましいことである。 アンテナの加えるべき設計の特徴は、次のことを含んでいる。各列のスロット の非・一様鉛直間隔は合成ビームの２次の位相−前面のねじれを作るために用い られるが、それは、アンテナの鉛直放射パターンの中の無の減少をもたらす。ス ロットアレイの設計は、列の色々なスロットについて、異なる共鳴周波数を作る が、それは、基本の設計周波数の凹りでよろめき、異なるスロットに異なる入力 インピーダンスをもたらす。しかし、全体的にスロット励磁効率はそこで、イン ピーダンス平均化効果を用いて改良し、それによってアンテナ入力インピーダン スは、操作周波数域で一定の改良がなされる。アンテナ設計原理と技術は、コン ピュータ解析とシミュレーションを含んでいて、充分確立されたものとなってい る。 発明の他の特徴は、雷からのダメージに対する改良された抵抗である。 既に記した様に、発明の具体例の中で、アンテナの主たる構成要素は、第１と 第２の導体板部で、それは、励磁配列を囲む導体金属の囲みである。レーダード ームは、不活発な誘電体カバーである。特別な構造の取付配列に従って、伝導金 属の囲みは金属取付腕木を通して接着される。アンテナにカップルされているレ シーバーや池の電気部品の追加すべき保護は、互いに連結する同軸ケーブルによ りなされ、静電カップリング手段の設計によってもたらされる。 図５に関して論ずれば、カップリング棒３６は、励磁棒２４と直接電気的接触 はない。誘電材３８の利用での静電カップリング配列は絶縁のレベルを提供する が、特に、雷の衝撃に伴う低周波数エネルギ分力から見るとそうである。この様 に、保護の２つのレベルが関係電気装置に用意されている。盆状形部１０／１２ と３０／３２によって形成される伝導体金属の囲みのその中に、励磁棒２４は囲 み込まれ、そして絶縁されている。更に加えて、励磁棒２４は誘電体として、ア ンテナに給電している同軸伝送線から絶縁されている。 さて、図８と図９についてであるが、発明にかかわるスロットアレイアンテナ が示されているが、それは、それぞれ２つと４つのスロットの列を含んでいる。 図８は、図１〜５に示される第１のアレイ（下方のスロット１８を含む）と、励 磁手段と、誘電手段（示していない）と、関連の第２のアレイ（下方のスロット １８ａを含む）とから構成されている。全体的に、構成は図１〜図５のアンテナ の構造と似ているが、レーダードーム４０ａ、第１の伝導部１０ａと、図８に示 す２つのコネクター３４と３４ａの所の個々の列の出力を作り出すためのカップ リング手段を含んでいる。代わりに、図８のアンテナの列の各々の励磁手段は単 一のコネクターを通して外部的にカップルされ、内部的に組をされてもよく、よ り狭い水平ビーム幅を持ったアンテナを作り出している。図９のアンテナは一般 的に図８のアンテナと同じであるが、簡素化したフォーマットの中で示してある ４つのスロットの鉛直アレイを含んでいる。各アレイ（下部のスロット５６〜５ ９の１つによって表されている）は、出力コネクター６０〜６３の個々の１つと カップリングしている。コネクター６０〜３３は、次の構成を持っている。即ち 、各アレイに分離しているポ-トを用意するカップリング手段、それは、かわる が わるビーム形成ネットワーク６４に連結される。この配列で、ビーム形成ネット ワーク６４は、それは良く知られたBｕｔｌｅrのネットワークであるが、ビーム 形成の又は、修正機能を用意するが、それは結果として修正された特性を有する ４つのビームを表す記号は、よく知られた方法で、夫々の出力コネクター６６〜 ６８とカップリングされることとなる。 図１０〜１２は、スロットの形を表しているが、それは発明によるアンテナの 中で利用されている。図１０は、図１〜５のアンテナのスロット１８の拡大した 図を示しているが、それは誘電体部材２６によって支持される第１の導体板部１ ０と励磁棒２４を持っている。 図１１は、対角スロット７０の簡素化した図であり、横たわっている励磁棒２ ４と誘電材２６ａを示しているが、それらは、図１０の要素２４と２６と同じ構 造である。スロット７０は、対角線形分極を作るのに有効である。図１２の中で スロット７０ａは、それは図１１でスロット７０によって表されたスロットの列 の１つであるが、スロット７０ａに９０度で対角上に並べられた第２のスロット のアレイのスロット７２をその上に重ねたものである。示されている様に、スロ ット７２は、それがスロット７０ａと典型的に少なくとも４５度の角度で交差す る様な位置に置かれている。図１２で、励磁棒２４ｂと関連電気材２６ｂとして 示されている第２の伝導材は、スロット７２の終と交差している。この構成で、 アンテナは、２重の線形対角分極でもって操作する様に配列してもよい。又は、 右手が左手の円形分極又は、その両方での配列でもよい。発明による他のアンテ ナの構造の中で、線形に並べられたスロットの鉛直のアレイは分技なしで、線形 でない直列の励磁伝導器又は棒と組み合わせてもよい。しかし、それは、連続し たスロットと交差するのでカップリングと励磁の異なるレベルを作り出すために アレンジされた曲がり又は分枝の部をもっている。曲がり又は分枝を持った励磁 の棒は、道具を揃えるのがもっと困難であるかも知れないので、他の発明励利点 と特徴は、この様な棒を用いることでアンテナ励中に得られるであろう。 図１３に関し、構造の代わりの形の例が示されているが、それは、図３の右手 部に関連して最高に考慮される。図３は、エッジ部１２、３２、４２と詰め物４ ４の内部関係を示ているが、それは図１のアンテナの４つの側の各々上の構造 上の配列の代表的なものである。図１３で、第１の導体板部１０のエッジ部１２ ａは追加の外向けに伸びている縁1２ｂを含んでいる。第２の導体板部３０は、 充分大きいので、そのエッジ部３２ａは、縁１２ｂをアンテナの全ての４つの側 に包むことができる。組立の時、縁１２ｂは第２の導体板部３０に溶接され、前 に指摘した疑似相互変調効果の発展に従わない電気的内部連結に溶接された（１ ５ａ）スポットである。レーダードーム４０／４２のエッジ部４２は、封印する 詰め物４４ａと関係のエッジ部１２ａと３２aの間の空間に適合する。エッジ部 １２aの内側に固定されたナットと協同のネジ８０の様な締め金具がアンテナの 側面の位置でエッジ部３２ａと１２ａを通り抜けて、その場所にレーダードーム を取り付ける。 図１に関して、図１３の中で構成箱の構成１４の型は、図１で含まれている様 に箱１４の左と右の側面部なしで、箱１４の上部と下部点線の部に似ている所の アルミニウムの一部横に切られた部分によって置き換えることができる。この様 な部分的横の分割の１つ、スロットの各隣合う組の間で、その場でスポット溶接 がなされる。図１３の構造に関して、基本的なアンテナの部品は溶接されて、励 磁棒２４とカップリング棒３６をかこむ囲みを形成する。この様な内部部品をサ ービスする非常に制限された必要性がある一方、入口の開口がアンテナの底部に （例えば、図１のコネクター３４の近く）準備され、レーダードーム４０／４２ の移動によって、近づき易くされる。特別の構成の詳述が記載されたが、多〈の 変形が発明の応用の中で、技術のある人によって作られることができる。雷の衝 撃に関しては、図１３で用いられた様な溶接されたアルミニウム構造が増加した 保護を提供し、そして、既に記載した様に静電給電構造の保護の面を取り入れる ことができるということは喜ばしいことである。 図１〜図５で示した携帯電話の適用に用いるアンテナの特別の設計の中で、第 １の導体板部１０は、略８インチの幅１１及び、略５４インチの高さ１３を持っ ている。 スロット１８〜２３は、５〜６.５インチの範囲で異なる長さを持っていて、 ７.５インチから９インチの範囲で鉛直のスロット間の間隔を持っている。励磁 棒に隣合う各スロットの端は、棒の中心線に関して異なる水平分枝を持っている 。 各スロットは０.２５インチ幅で、基本的にはＬ型で、約１〜２インチの幅の 長さを持つＬの短い垂直部を有している。アンテナは、５００Ｗの平均パワーの 伝送信号を調整する様に設計されている。 一般的に発明の望ましい具体例について記述したが、この面で枝術を有する人 にとって、発明から離れることなく、他の変形が作れることを認めるであろう。 そして、それらの変形修正は、発明の範囲内であることを主張する。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 トワークやアンテナの向きを変えることで可能で、技術 はいらないものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １。スロットアレイアンテナであって、周波数帯域上で作動し、以下の構成を有 している。 第１の導体板部は、水平、垂直そして厚さの大きさを有しており、 スロットの第１のアレイは、上記の第１の導体板部に垂直に並べられ、伸ばさ れた開口の形の複数の放射要素からできており、上記のスロットの他の１つに関 して水平であり、少なくとも上記スロットの１つは分枝しており、 励磁手段は、上記第１の導体板部の後側に間隔をおいて位置し、スロット励磁 信号をカップリングするために上記スロットの各々を越えて拡がっている単一の 線形導体材で成立しており、上記線形導体材は上記のスロットに関連した位置に あって、各上記の分枝したスロットに関し、上記励磁信号のカップリングのレベ ルに、上記分枝が影響を持つ様になっており、 誘電手段は、上記第１の導体板部と上記励磁手段の間に位置しており、上記の 間隔の関係にある上記線形導体材を、上記の第１の導体板部に支持するためのも のであり、 第２の導体板部は、第１の導体板部の上記後側と少なくとも一部分同じ拡がり を有し、又、上記線形導体材と間隔の関係を持ってひろがっており、 カップリング手段は、信号を上記線形導体材と互いにカップリングする様にな っている、 スロットアレイアンテナ。 ２。線形導体材は、断面が円形のアルミニウム棒の鉛直整列部である請求項１記 載のスロットアレイアンテナ。 ３。スロットの各々は、水平の方向を持った主なる方向を有し、そして、上記線 形導体材は、断面が円形の鉛直整列部である請求項１記載のスロットアレイアン テナ。 ４。誘電手段は、上記スロットの近くで、上記の線形導体材と共に連続的にひろ がり、上記の誘電手段は、上記線形導体材と組み合って、上記スロットの周波数 −従属特性によって、少なくとも一部分反対の作用をする周波数−従属特性を有 する伝送線を供給する請求項１記載のスロットアレイアンテナ。 ５。誘電手段は、上記スロットの近くに、上記線形導体材と共に連続的にひろが り、上記線形導体材を支持し、そして、上記線形導体材の上の信号に伝送線波長 を供給するが、それは、同じ周波数の信号の自由空間波長よりも小さく、連続ス ロットの所で、所定の関連信号位相に鉛直スロット間隔をより近づける請求項１ 記載のスロットアレイアンテナ。 ６。更に、第２の同様のスロットの列、及び記載の様な協同励磁手段で構成され 、上記の第１の列から水平に間隔を持ち、そして、上記カップリング手段とカッ プリングする請求項１記載のスロットアレイアンテナ。 ７。更に、第２、第３、第４の同様のスロットのアレイの構成をなし、記載の様 に、それぞれ協同励磁手段と共に、水平に間隔を持って並び、そして、そこでは 上記のカップリング手段は分離したボートを供給する様に配列されており、信号 が、上記励磁手段の各々の導体棒と個々に互いにカップリングできる様にしてい る請求項１記載のスロットアレイアンテナ。 ８。更に、放射伝送レーダードームで構成されるが、その部分の構造は、上記ス ロットの第１のアレイの前面に位置している請求項１記載のスロットアレイアン テナ。 ９。上記第１のアレイの上記のスロットの各々は、文字Ｌに似た開口を有してお り、そして、上記のスロットの各々は、異なる主たる大きさと共通の幅を持って おり、そこでは、上記第１のアレイの部分は、アルミニウムの板の平面部分で成 立している請求項１記載のスロットアレイアンテナ。 １０。スロットアレイアンテナであって、周波数帯域上で作動し、以下の構成を 有している。 第１の導体板部と、 スロットの第１のアレイは、上記第１の導体板部の中で、拡げられた開口の形 の複数の要素で成立しており、 励磁手段は、上記第１の導体板部の後側に間隔をおいて位置し、上記第１の一 列に並んだアレイの上記スロットの各々を越えてひろがっている所の単一の導体 材で精成され、スロット励磁信号をカップリングしており、 誘電手段は、上記スロットの近くで、上記の導体材と共に連続的にひろがって おり、上記の間隔の関係で上記の導体材を支持し、そして、上記の導体材との組 み合わせで、上記スロットに一連の給電を供給する伝送線を形成しており、 第２の導体板部は、少なくとも一部分は、第１の導体板部の上記の後側と同じ ひろがりで、そして、上記導体材と間隔を持ってひろがっており、 カップリング手段は、信号に上記導体材と互いにカップリングする様になって いる、 スロットアレイアンテナ。 １１。更に、信号が静電的に上記導体材と互いにカップリングできる様なカップ リング手段を備えており、以下の構成を有している。 上記導体材の端部と、 導体カップリング材は、上記の導体材の上記端部と同じひろがりを持ち、間隔 を持って並んでおり、 誘電手段は、上記導体材の上記端部と上記カップリング材との間に位置してい て、上記カップリング材を上記の間隔の関係に支持しており、そして、電気コネ クターで、上記カップリング材に連結している、 請求項１０記載のスロットアレイアンテナ。 １２。上記第１のアレイの上記スロットの各々は、主たる大きさを持っていて、 それは、水平に並べられ、そして、上記導体材は線形であり、上記主たる大きさ に対し、鉛直に各々上記スロットと交差する請求項１０記載のスロットアレイア ンテナ。 １３。上記第１のアレイの上記スロットの各々は、主たる大きさを持っているが 、それは、第１の角で対角的に並べられており、そして、上記の導体材は線形で 、上記の主たる大きさに対して各上記スロットと対角的に交差する請求項１０記 載のスロットアレイアンテナ。 １４。上記第１のアレイの上記スロットの各々は、主たる大きさを持っているが 、それは、対角上に並べられ、更に、スロットの第２のアレイを有しているが、 それは、上記第１のアレイの上記スロットに似ていて、上記第１の角に少なくと も４５度で対角上に並べられ、上記第１のアレイの各スロットが、上記第２のア レ イのスロットによつて、横切られる様な位置に置かれている請求項１０記載のス ロットアレイアンテナ。 １５。更に、第２の導電材を有しており、上記単一導体材と同様に位置していて 、上記第２のアレイの上記スロットの各々と交差にひろがり、上記第２のアレイ の上記スロットに対し、スロット励磁とカップリングする様になっている請求項 １４記載のスロットアレイアンテナ。 １６。第１の導体板部は、第１の盆状構象造の前部であり、上部、底部、横部を 持っていて、それは、上記前部から後部へ拡がって、そして、開口は後となって いる請求項１０記載のスロットアレイアンテナ。 １７。第２の導体板部は、上記平面の後部から前面に、開口は前に、ひろがって いる上部、底部、横部を有する第２の盆状構造の後部であり、そして一部分上記 第１の盆状構造のかこみの後での組立を可能とする調和を持っている請求項１６ 記載のスロットアレイアンテナ。 １８。更に、複数の導体箱構造を持っていて、その各々は、後と４つの横側を含 んでいて、そして、上記の導体材に接触しないで、上記スロットの１つの後を包 む様に調和が取れていて、各上記箱の構造は、上記のスロットの１つの後方の位 置で上記第１の導体板部に溶接されている請求項１７記載のスロットアレイアン テナ。 １９。更に、放射伝送レーダードーム構造を持っていて、それは、前方に向かう ビーム伝送部から後方にのびている上部、底部、横部を有し、開口を後に持って いて、上記レーダードーム構造は、上記第１と第２の盆状構造の組み合わせに適 合する様に調和が取れたものとなっている請求項１７記載のスロットアレイアン テナ。 ２０。スロットアレイアンテナであって、周波数帯域上で作動し、以下の構成を 有している。 スロットの第１のアレイは、第１の導体板部の中でのばされたスロットの鉛直 のアレイを有していて、少なくとも上記スロットの１つは、上記スロットの１つ は、上記スロットの他のものに関連して、水平の分枝を持っており、 励磁手段は、上記第１の導体板部の後側に間隔をおいて位置している単一線形 導体棒で成立しており、鉛直に各上記スロットを交差にのびていて、連続的に励 磁信号を上記第１のアレイの上記スロットにカップリングさせており、 カップリング手段は、信号を上記導体棒と互いにカップリングできる様になっ ており、 上記水平分枝は、上記スロットの他のものに関連の上記スロットの１つに、上 記励磁手段からの上記励磁信号より強いカップリングを与える様に配列されてい て、それにより、一連のスロットで、上記の導体棒の上の励磁信号の異なるレベ ルが、上記ロッドと上記スロットの間の励磁信号カップリングの異なるレベルに よって補償される、 スロットアレイアンテナ。 ２１。更に、誘電手段が含まれているが、間隔関連の上記線形導体棒を、上記第 １の導体板部に支持していて、上記の導体棒に、上記スロットの周波数−従属特 性によって、少なくとも一部分反対に作動する周波数−従属特性を持っている伝 送線を供給する請求項２０記載のスロットアレイアンテナ。 ２２。更に、第２の導体板部を含んでいるが、それは、第１の導体板部の上記の 後側と少なくとも一部分は、同じ大きさで拡がっていて、そして、上記の導体棒 に間隔の関係を持っている請求項２０記載のスロットアレイアンテナ。 ２３。更に、放射伝送レーダードーム構造を含んでいるが、その一部分は、上記 スロットの第１のアレイの前に位置している請求項２２記載のスロットアレイア ンテナ。 ２４。上記スロットの各々は、主たる長さを持っていて、それは水平に並んでい て、少なくとも上記スロットの１つは、上記スロットの他のものに関し、異なっ た主なる長さを持っていて、鉛直に隣合うスロットの１組の間の鉛直スロット対 スロットの間隔は、上記アレイの鉛直に隣合う他の１組の間の間隔よりも異なっ ている請求項２０記載のスロットアレイアンテナ。 ２５。スロットアレイアンテナであって、雷防護能力があり、以下の構成を有し ている。 第１の導体板部は、複数のスロット放射素子を含んでおり、 励磁手段は、上記第１の導体板部の後にあり、電気的に絶縁されていて、スロ ット励磁信号とカップリングする様になっており、 第２の導体板部は、上記の第１の導体板部と上記励磁棒の後に位置し、そして 、上記の第１の導体板部に伝導的に個結されており、 上記アンテナの構造は、雷の衝撃の効果のある接地殻抵抗を形成する、 スロットアレイアンテナ。 ２６。更に、カップリング手段を含んでいて、信号を上記の励磁棒と交互にカッ プリングできる様にしており、そして、以下のものを含んでいる。 上記励磁棒の端部と、 導体カップリング棒は、上記励磁棒の上記端部に間隔の関連をもって並べられ 、又、端部と同じひろがりを有し、 電気手段は、上記励磁棒の端部と上記カップリング棒の間に位置していて、上 記のカップリング棒を、上記の間隔の関係に支持しており、そして、電気コネク ターで上記カップリング棒に連結されている、 請求項２４記載のスロットアレイアンテナ。 ２７。カップリング手段は、上記の励磁棒と上記カップリング棒が、円形断面の アルミニウムであり、そして、上記の誘電手段は、上記のカップリング棒を受け るための少なくとも一部分円形断面のへこみを含んでいる請求項２６記載のスロ ットアレイアンテナ。