(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-18
(54)【発明の名称】二重偏波アンテナアレイ
(51)【国際特許分類】
H01Q 21/24 20060101AFI20241010BHJP
【ＦＩ】
H01Q21/24
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024522480
(86)(22)【出願日】2022-10-18
(85)【翻訳文提出日】2024-04-30
(86)【国際出願番号】 IB2022059970
(87)【国際公開番号】W WO2023067482
(87)【国際公開日】2023-04-27
(31)【優先権主張番号】2111032
(32)【優先日】2021-10-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】523209748
【氏名又は名称】スイストゥトゥウェルヴ・ソシエテ・アノニム
(74)【代理人】
【識別番号】100069556
【弁理士】
【氏名又は名称】江崎 光史
(74)【代理人】
【識別番号】100111486
【弁理士】
【氏名又は名称】鍛冶澤 實
(74)【代理人】
【識別番号】100191835
【弁理士】
【氏名又は名称】中村 真介
(74)【代理人】
【識別番号】100221981
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 大成
(74)【代理人】
【識別番号】100208258
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 友子
(72)【発明者】
【氏名】メナルゲス・ゴメス・エステバン
(72)【発明者】
【氏名】カプデビラ・カスカンテ・サンティアゴ
【テーマコード（参考）】
5J021
【Ｆターム（参考）】
5J021AA06
5J021AB07
5J021CA02
5J021JA06
5J021JA07
(57)【要約】
【課題】既知のアンテナの制限から解放された２局アンテナを提供する。
【解決手段】本発明は、二重偏波（Ｐ１、Ｐ２）を持つアンテナ（１）を、少なくとも２つ備えるアンテナアレイであって、各アンテナが、
第１偏波（Ｐ１）を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポート（１７）と、
第２偏波（Ｐ２）を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポート（１８）と、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタム（２）を備える偏波部（５）と、
偏波保持エバネッセントフィルター（４）であって、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の一端が前記偏波部に直接結合されていて、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の他端がエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナ（１）のインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起（３）を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネル（１１）を備えた、偏波保持エバネッセントフィルター（４）と
を備えるアンテナアレイである。
【解決手段】本発明は、二重偏波（Ｐ１、Ｐ２）を持つアンテナ（１）を、少なくとも２つ備えるアンテナアレイであって、各アンテナが、
第１偏波（Ｐ１）を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポート（１７）と、
第２偏波（Ｐ２）を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポート（１８）と、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタム（２）を備える偏波部（５）と、
偏波保持エバネッセントフィルター（４）であって、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の一端が前記偏波部に直接結合されていて、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の他端がエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナ（１）のインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起（３）を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネル（１１）を備えた、偏波保持エバネッセントフィルター（４）と
を備えるアンテナアレイである。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
二重偏波（Ｐ１、Ｐ２）を持つアンテナ（１）を、少なくとも２つ備えるアンテナアレイであって、各アンテナが、第１偏波（Ｐ１）を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポート（１７）と、
第２偏波（Ｐ２）を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポート（１８）と、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタム（２）を備える偏波部（５）と、
偏波保持エバネッセントフィルター（４）であって、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の一端が前記偏波部に直接結合されていて、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の他端がエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナ（１）のインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起（３）を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネル（１１）を備えた、偏波保持エバネッセントフィルター（４）と
を備えた、アンテナアレイ。
【請求項2】
各アンテナの前記内部のチャンネル（１１）の直径は、前記アンテナが設計された信号の公称波長よりも小さい、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項3】
前記セプタムは前記エーテルの側の前記アンテナの端まで延在していない、請求項１又は２に記載のアンテナアレイ。
【請求項4】
前記偏波部（５）は、前記セプタム（２）に加えて、長手方向の隆起部（１９）を備えて設けられている、請求項１から３のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項5】
前記長手方向の隆起部（１９）は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、請求項４に記載のアンテナアレイ。
【請求項6】
前記エバネッセントフィルター（４）は、長手方向の線に沿って連続する複数の突起（３）を備えて設けられている、請求項１から５のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項7】
前記突起（３）は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、請求項６に記載のアンテナアレイ。
【請求項8】
前記突起は、３本又は４本の長手方向の線に沿って配置されている、請求項７に記載のアンテナのアレイ。
【請求項9】
前記長手方向の線は、前記長手方向の隆起部（１９）の延長線上にある、請求項４、７、８のうちいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項10】
各アンテナ（４）の前記エバネッセントフィルターの第２端の直径（ｄ）は、前記信号の公称半波長よりも小さい、請求項１から９のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項11】
一体として製造された、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項12】
少なくとも２種類の金属又はポリマーコア（１５）を３Ｄ印刷し、各アンテナの少なくとも前記内面に導電層（１６）を堆積することにより製造された、請求項１から１１のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項13】
複数の前記突起（３）の各突起（３）が、信号伝送方向において、第１表面及び第２表面を備え、前記第１表面（３０）は、傾斜表面として、前記第２表面（３１）に対して傾斜している、請求項１２に記載のアンテナアレイ。
【請求項14】
各突起（３）の前記傾斜表面（３０）は、前記アンテナ（１）の長手方向軸線に垂直な平面に対して斜めであることを特徴とする、請求項１３に記載のアンテナアレイ。
【請求項15】
各突起（３）の前記傾斜表面（３０）は、前記内面に対する角度（α）が２０°から８０°の間、好ましくは２０°から４０°の間であることを特徴とする、請求項１３又は１４に記載のアンテナアレイ。
【請求項16】
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線において円形、正方形、長方形、六角形又は八角形の断面を持ち、複数の前記突起は前記チャネル（１１）の３つの面に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１から１５のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項17】
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線に直交する円形断面を持ち、前記突起が、１２０°の間隔で配置された３本の線に沿って配置されていることを特徴とする、請求項１から１６のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項18】
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線に対して直交する断面が前記長手方向軸線を中心とする１２０°の回転に対して不変であり、前記突起が、１２０°の間隔で配置されている
ことを特徴とする、請求項１から１７のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項19】
少なくとも２つのアンテナ（１）の周期性が、前記信号の公称波長の８０％以下である、請求項１から１８のいずれか一項に記載のアンテナアレイ。
【請求項20】
前記長手方向の隆起部が１２０°の間隔で配置されている、請求項４に記載のアンテナアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二重偏波アンテナアレイに関し、特に、各二重偏波アンテナが、偏波部及びエバネッセントフィルターを一体化しているものに関する。
【背景技術】
【0002】
アンテナは、電磁信号を自由空間に送信する、又はそのような信号を受信するのに使われる部品である。ダイポールのような単純なアンテナは、利得及び指向性の点で限られた性能しか持たない。パラボラアンテナは指向性が高いが、かさばり、重いため、重量及び体積を減らす必要がある人工衛星のような用途には適さない。
【0003】
また、利得及び指向性を改善するために、複数の放射素子（アンテナ素子）を位相をずらして組み合わせたアンテナアレイも知られている。様々な放射素子で受信された信号又は放射された信号は、増幅され、位相シフトされ、アレイの受信ローブ及び送信ローブの形状を制御する。
【0004】
２つの偏波を持つ信号を同時に送受信できる二重偏波アンテナも知られている。この場合、各アンテナ素子によって送信又は受信された信号は、偏波子によって、それぞれ偏波に従って結合され、分離される。偏波子はアンテナ素子内に一体にし得る。二重偏波アンテナは、２つの偏波のそれぞれを電子回路又は導波管に別々に接続するための２つのポートを持つ。
【0005】
さらに、衛星又は航空機で利用可能に縮小された容積に収容できるように、アンテナのサイズ、特に信号伝送方向に垂直な平面における幅及び高さを小さくすることがしばしば必要である。
【0006】
高周波、特にマイクロ波周波数を送信するこのようなアンテナは、設計が困難である。特に、全体の設置面積を小さくし、かつ優先されるべき送信方向又は受信方向以外の方向の二次的な送信ローブ又は受信ローブの振幅を減衰させるために、アレイの個々の素アンテナを可能な限り近接して配置することが望ましい場合が多い。しかし、このように素アンテナのサイズ及び間隔を小さくすると、送信信号の一部がアンテナ又は別のポートに反射するという問題が生じる。その結果、送信エネルギーの伝達効率が低下し、他のポートで送信される信号によって各ポートが妨害される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】欧州特許出願公開第３１４７９９２号明細書
【特許文献2】米国特許第７７４６１９０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
このようなアンテナを設計する目的の１つは、特に宇宙及び航空用途において、その重量を低減することでもある。
【0009】
左旋円偏波（ＬＨＣＰ）及び右旋円偏波（ＲＨＣＰ）の衛星通信に適したアンテナを提供することも目的の一つである。
【0010】
最後に、アンテナ全体を再設計することなく、必要に応じて素子アンテナの数を変更できるモジュール設計を持つアンテナを製造することも望ましい。アンテナ又は導波管アレイ全体を再設計することなく、アンテナ設計段階で標準化されたアンテナ素子を追加又は削除することにより、異なるタイプのアンテナを容易に設計できる場合、設計はモジュール式であるという。
【0011】
当然ながら、アンテナは用途の仕様に適合した非常に高い効率、利得及び放射パターン特性を持たなければならない。
【0012】
最後に、既存の特許の保護範囲に入ることなく、アンテナを工業的に製造することが可能でなければならない。
【0013】
本発明の１つの目的は、既知のアンテナの制限から解放された二重偏波を持つアンテナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0014】
本発明では、これらの目的は、二重偏波を持つアンテナを複数備えるアンテナアレイによって特に達成される。このアンテナアレイの各アンテナは、
第１偏波を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポートと、
第２偏波を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポートと、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタムを備える偏波部と、
偏波保持エバネッセントフィルターであって、そのの一端は前記偏波部に直接結合され、他端はエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナのインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネルを備えた、偏波保持エバネッセントフィルターと
を備えている。
第１偏波を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポートと、
第２偏波を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポートと、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタムを備える偏波部と、
偏波保持エバネッセントフィルターであって、そのの一端は前記偏波部に直接結合され、他端はエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナのインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネルを備えた、偏波保持エバネッセントフィルターと
を備えている。
【0015】
二重偏波信号をフィルタリングする偏波保持フィルターは、そのようなものとして知られている。このようなフィルターの一例が特許文献１（ＥＰ３１４７９９２Ａ１）に記載されている。しかし、このフィルターはエバネッセントフィルターではなく、エーテルに結合することを意図していない。さらに、このフィルターはサブ波長でもない。
【0016】
エバネッセントモード導波路フィルター（「エバネッセントモードフィルター」）もそれ自体知られている。このようなフィルターの一例が特許文献２（ＵＳ７７４６１９０Ｂ２）に記載されている。しかし、このフィルターは単一の入力を持ち、下流の偏波部と結合することは意図されていない。また、下流のエーテルに結合することも意図されていない。
【0017】
エバネッセントフィルターは、一般に、入力ポートと出力ポートとの間で電磁エネルギーを伝送する中空導波管で構成される。エバネッセントモードフィルターは、高い選択性を持ち、重量及び嵩が低減されるという有利点を持つ。エバネッセントフィルターは、通常、２つの部品間、例えば２つの導波管区間の間で使われるが、アンテナの放射素子の出力では使用されない。一般に、エバネッセントフィルターにおいてエーテルとの直接結合は意図されていない。
【0018】
（本発明の）アレイの各アンテナの出力にあるエバネッセントフィルターは、アンテナの出力インピーダンスをエーテルの出力インピーダンスに整合できるようにし、それにより、アンテナとエーテルとの間の界面における送信信号の反射を制限するこことで、アンテナからエーテルへのエネルギー伝達を最大にする。
【0019】
この内部のチャネルの直径（すなわち、その断面の最大寸法）は、各アンテナが設計される信号の公称波長よりも小さい。
【0020】
この内部のチャネルの直径（すなわち、その断面の最大の寸法）は、各アンテナが送信するように設計されている信号の最小波長（「公称最小波長」）よりも小さい。
【0021】
セプタムは、好ましくは、各アンテナのエーテル側の端部まで延在していない。
【0022】
各エバネッセントフィルターは、導波管チャネル内に対称的に配置された多数の連続する突起を備えてよい。これらの突起はインピーダンスを形成し、チャネルの容量と組み合わせて共振フィルターを形成する。
【0023】
各偏波部は、セプタムに加えて、２つの隆起部、３つの隆起部、もしくはより多数の長手方向の隆起部を持ってよい。
【0024】
これらの隆起部は、好ましくはアンテナのエーテル側の端部まで延在していない。
【0025】
エーテル側の各アンテナの最後の区間は、有利にはセプタム及び隆起部がなく、インピーダンス整合のため、偏波部とエーテルとの間にアイリス（絞り）を形成する。
【0026】
エーテル側の各アンテナの最後の区間は、有利には突起がなく、インピーダンス整合のため、偏波部とエーテルとの間にアイリスを形成する。
【0027】
各エバネッセントフィルターは、長手方向に沿って、例えばフィルターチャネル内の３本又は４本の長手方向線に沿って配置されたいくつかの連続した突起を持って設けられ得る。
【0028】
隆起部の延長上に、これら長手方向の線があってよい。
【0029】
したがって、これらの突起が、３個又は４個の不連続な隆起部を形成し得る。
【0030】
各アンテナは、好ましくはサブ波長である。
【0031】
各エバネッセントフィルターの第２端部の直径は、前記信号の公称半波長よりも小さくてよい。
【0032】
このタイプのアンテナは特にコンパクトであるが、送信信号が別のポートに向かって不要に反射する危険性が増大する。エバネッセントフィルターは、不要な反射のリスクを伴わずに直径を小さくできるようにする。
【0033】
エバネッセントフィルターの突起は、各々、信号伝送方向において第１表面及び第２表面を備えてよく、第１表面は第２表面に対して傾斜している。
【0034】
各突起の傾斜表面は、アンテナの長手方向軸線に垂直な平面に対して斜めにしてよい。
【0035】
各突起の傾斜面は、前記内部面に対して２０°から８０°の間、好ましくは２０°から４０°の間の角度（α）を形成し得る。
【0036】
各アンテナのフィルターチャネルは、その長手方向軸線に直交する円形、正方形、長方形、六角形又は八角形の断面を備え得る（隆起部又は突起を無視する）。
【0037】
突起は、チャネルの３辺に沿って配置し得る。
【0038】
突起は、チャネルの四辺に沿って配置し得る。
【0039】
各アンテナのエバネッセントフィルターは、好ましくはフレア状ではない。従って、その内部チャネルの断面は、これらの内部チャネル断面の表面積を減少させる突起を持つことを除いて、その長手方向軸線に沿って実質的に一定である。
【0040】
アンテナアレイは、好ましくは、アンテナアレイの周期性が、各アンテナによって送受信される信号の公称波長の８０％以下であるという点で小型化されている。
【0041】
アレイ内の各アンテナのチャネルは、有利には、チャネルの長手方向軸線周りの１２０°の回転に対して不変な断面を備え、１２０°の間隔で設けられた突起部と、長手方向の隆起部との少なくとも一方を持つ。
【0042】
有利には、アンテナアレイは一体として（モノリシックに）製造される。
【0043】
アンテナアレイの各アンテナは、有利には、金属又はポリマーコアの３Ｄ印刷によって製造され、その後、少なくともアンテナの内部面に導電層が堆積されている。
【0044】
第１ポートは、第１導波路に接続する第１フランジを備えて取り付けられたものであり得る。第２ポートは、第２導波路に接続する第２フランジを備えて設けられたものであり得る。
【0045】
両方のフランジは、３Ｄ印刷されたものであり得る。
【0046】
各アンテナは、例えば、レーザー又は電子ビームが粉末状材料の複数の薄層を融合又は焼結させるＳＬＭタイプの付加製造工程を含むプロセスによって製造し得る。
【0047】
積層造形は、このようにして製造されたアンテナについて、層に焼結された金属粒の構造の分析によって観察できる。
【0048】
金属積層造形は、少ない組立工程又は組立工程を持たない、複雑な形状の製造を可能にし、その結果、製造費を削減する。
【0049】
また、積層造形は、構成部品（サブコンポーネント）間の組立手段を持たない、又は数を減らしてアンテナを製造可能にし、これによりアンテナの重量の低減も可能にする。
【0050】
導波路装置は、付加印刷による製造が知られている。しかし、エバネッセントフィルターの複雑な形状は、多くの片持ち梁面、特に共振器の空隙の屋根を形成する面があるため、積層造形には適していない。
【0051】
ほとんどの付加印刷プロセス、及び特に選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）プロセスは、片持ち梁として堆積された新しい層のたるみのリスクを回避するために、例えば２０°又は４０°の最小角度が課されている。そのため、エバネッセントフィルターの特定の部分を印刷すること、又は少なくとも所望の精度で印刷することは不可能である。
【0052】
したがって、これらの欠点を回避するために、高精度の付加印刷を容易にする従来とは異なる形状を持つエバネッセントフィルターを備えたアンテナの製造に付加印刷の使用が提案される。
【0053】
第１信号はＲＨＣＰ信号とし得る。第２信号はＬＨＣＰ信号とし得る。
【0054】
本発明の実施例は、添付の図によって示される説明に示されている。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【発明を実施するための形態】
【0056】
図１は、縦断面で見たアンテナアレイの二重偏波アンテナ１を概略的に示している。このアンテナは、３Ｄ印刷されたコア１５を備え、その少なくとも内部面はメタライゼーション１６を持つ。コアは金属製、もしくはポリマー又はセラミックといった絶縁材料製とし得る。メタライゼーション１６はアンテナの外面にも施し得る。
【0057】
本発明のアレイのアンテナは本質的に同一であるので、用語「アンテナ」は、本明細書を通じて「アンテナアレイの各アンテナ」の意味で理解されたい。
【0058】
アンテナは、アンテナの一端の開口部１０に開口する長手方向のチャネル１１を備えて提供される。チャネル１１の断面（隆起、突起及びセプタムを無視した断面）は、例えば、正方形、長方形、円形、楕円形、六角形、八角形、五角形などとしてよい。
【0059】
チャネル１１は、セプタム２によって２つの室１２及び室１３に分割される。
第１室１２は、第１偏波を持つ第１信号Ｐ１の受信用の第１ポート１７に開口している。第２室１３は、第２偏波を持つ第２信号Ｐ２の受信用の第２ポート１８に開口している。偏波は円偏波であり得る。第２偏波は、第１偏波と直交するものとしてよい。第１信号は、左旋円偏波（ＬＨＣＰ）信号としてよい。第２信号は、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）信号としてよい。２つの信号Ｐ１及び信号Ｐ２は、アンテナ出力において結合し、エーテルに送信される単一の二重偏波信号を形成する。
第１室１２は、第１偏波を持つ第１信号Ｐ１の受信用の第１ポート１７に開口している。第２室１３は、第２偏波を持つ第２信号Ｐ２の受信用の第２ポート１８に開口している。偏波は円偏波であり得る。第２偏波は、第１偏波と直交するものとしてよい。第１信号は、左旋円偏波（ＬＨＣＰ）信号としてよい。第２信号は、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）信号としてよい。２つの信号Ｐ１及び信号Ｐ２は、アンテナ出力において結合し、エーテルに送信される単一の二重偏波信号を形成する。
【0060】
「エーテル」という用語は、本願の文脈では、アンテナの外側の自由空間、そこではアンテナによって放射された信号が伝搬する、自由空間の意味で使われる。特に、これは、エーテル側のアンテナの端部に結合されることを意図した装置がないことを意味する。よって、エーテルとは、例えば、アンテナが軌道を周回する衛星に搭載されている場合には、宇宙空間そのものに相当するかもしれないが、より一般的には、エーテルとは、アンテナの外側のあらゆる自由空間を指す。エーテルは、アンテナを取り囲む空間の特性に依存する独自のインピーダンスを持っている。
【0061】
この配置に関連する１つの問題は、送信信号の一部の反射に関するものである。図１に矢印と共に示すように、第１信号Ｐ１の一部Ｐ１１のみがエーテルに向かって拡散され、別の一部Ｐ１２はアンテナ出力で反射され、開口部１２、又は開口部１３にさえ戻る。その結果、実際に送信される信号Ｐ１１のパワーが低下し、そしてチャネル１１の信号が乱れる。
【0062】
アンテナがサブ波長である場合、すなわちアンテナ１の出力における開口部１０の直径が送信される公称信号の波長の半分以下である場合、問題は増幅される。また、アンテナのインピーダンスがエーテルを介した伝送路のインピーダンスと一致しない場合にも問題が増幅される。
【0063】
図２から図４に概略的に示すアンテナは、アンテナ出力における送信信号のこの反射の解決、又は少なくとも減衰を可能にする。これらのアンテナの特性は、図１との関連で上述したアンテナの特性と同一であり、上記の説明は、図２から図４のアンテナにも適用される。
【0064】
図２から図４に示す実施形態と図１に示すアンテナとの主な違いは、偏波部５の出力に直接取り付けられたエバネッセントフィルター４の存在であり、その出力開口部１０はエーテルに直接結合されている。エバネッセントフィルターは、偏波信号Ｐ１及び偏波信号Ｐ２を組み合わせた二重偏波信号Ｐ１＋２を放射する放射素子として直接作用する。このように、アンテナは、エバネッセントフィルター４に直接結合された偏波部５から構成される。
【0065】
エバネッセントフィルター４は、好ましくは、アンテナを通る信号の偏波を修正しない。
【0066】
偏波は円偏波であってもよい。
【0067】
偏波部５は図１に関して記載された偏波部であってよい。しかし、その出力は、エーテルに結合されるのに替えて、エバネッセントフィルター４の入力に結合される。
【0068】
図２から図４に示すアンテナ１の偏波部は、２つの入力ポート１７及び入力ポート１８を持ち、図３の断面ではポート１７のみが見られる。各ポートは、第１偏波又は第２偏波を持つ信号Ｐ１又は信号Ｐ２を受信可能である。各ポートは、図４に示すように、それぞれフランジ１７０、フランジ１８０によって導波管に接続可能であり、もしくは例えば同軸ケーブルによって能動電子回路に直接接続可能である。
【0069】
２つのポート１７、ポート１８は、それぞれアンテナの内部のチャネル１１の室１２、室１３に結合されている。これら２室はセプタム２によって互いに分離されている。図３に見られるように、このセプタムの高さは、ポート１７、ポート１８から出力開口部１０に向かって漸減又は段階的に減ってよい。
【0070】
偏波部５は、１つ又は複数の長手方向の隆起部に取り付けられてもよい。隆起部を使うことにより、コンパクトな装置で好ましい透過モードの透過を有利にすることが可能になる。
【0071】
一実施形態では、偏波部５は、セプタム２に加えて、２つの長手方向の隆起部１９を持つ。２つの隆起部は、互いにかつセプタムに対して１２０°であり得る。２つの隆起部は、１８０°離れてかつセプタムの両側に９０°あるものとしてよい。
【0072】
セプタム２に加えて２つの隆起部１９を使うことにより、アンテナのシングルモード帯域幅が大幅に増加する。
【0073】
セプタム２に加えて２つの隆起部を持つ実施形態では、セプタムの両側にある２つの隆起部の１２０°の間隔により、チャネルの長手方向軸線周りの１２０°の回転に対して不変なチャネル形状が得られる。この隆起部の構成により、基本モードに対する高次モードの識別が著しく向上する。
【0074】
一実施形態では、偏波部は、セプタム２に加えて、３つの長手方向の隆起部１９を持つ。この３つの隆起部は、互い及びセプタムに対して９０°であり得る。
【0075】
３つより多い数の隆起部を使ってもよい。
【0076】
隆起部は直線状又はねじれた形状としてよい。
【0077】
隆起部１９の半径方向の平均高さは、セプタム２のそれよりも小さい。隆起部の高さは、ポート１７、ポート１８から出力開口部１０に向かって減少してもよい。
【0078】
図２から図３に示す例では、偏波部５は、例えば右プリズムのような形状の外面を持つ。他の外形形状と、他のチャネル１１の断面とを考慮し得る。偏波部の断面の形状は、その表面と同様に、図２から図４に示すように、エバネッセントフィルター４の方向に偏波部の入力から徐々に変わっていくようになっていてよい。
【0079】
本発明の文脈では、エバネッセントフィルターは、偏波部とエーテルとの間のインピーダンスアダプタとして見てよい。
【0080】
アレイが小型化されると、各エバネッセントフィルターの内部チャネルの直径は、もはやそのような信号伝搬を許容しない、すなわち、フィルター導波路はカットオフ周波数以下となる。したがって、フィルター内部チャネルの突起は、アンテナ内の信号伝搬に必要である。
【0081】
偏波部５の出力に結合されたエバネッセントフィルター４は、突起３（又は歯）を持つ。この目的のために、アンテナ１のチャネル１１は、チャネル１１の部分によって互いに離されている複数の突起３を備える。
【0082】
隣り合う突起３は、規則的又は変更可能なピッチｐで対をなして長手方向に間隔をあけている。
【0083】
突起３は、エバネッセントフィルターの長手方向軸線の周りに対称的に配置され得る。
【0084】
突起３は、例えば偏波部の隆起部１９にそろえて複数の列に配置され得る。
【0085】
突起３は、エーテル側のアンテナの端部まで延びていない。隆起部１９は、エーテル側のアンテナの端まで延びていない。したがって、アンテナの内部のチャネルは、隆起部、突起部及びセプタムのない部分でエーテル側にて終端となっている。このアンテナの内部チャネルはエーテル側で空の部分を持って終わっていて、インピーダンス整合のために偏波部とエーテルとの間にアイリス（絞り）を形成する。
【0086】
図２から図４に示す例では、エバネッセントフィルター４は、例えば円柱のような形状の外面を持ち、フィルター内のチャネル１１は、フィルター部を形成する複数の突起を備える。他の外形形状及びチャネル１１の他の部分も考えられる。
【0087】
正方形、長方形、六角形又は八角形の外形断面を持つアンテナ１を使い得る。同様に、突起の線の数は３本とは異ってよいが、上述の有利点の観点から３本が好ましい実施態様である。
【0088】
エバネッセントフィルターの断面形状は、関連する偏波部５の断面形状とは異ってよい。例えば、図２及び図３において、偏波部５は、長方形又は正方形の入力断面を持ち、これは、円形断面のエバネッセントフィルター４に直接結合するため、徐々に円形に変わっていく。
【0089】
突起３の幾何学的形状及びそれらの配置は、例えば、所望の帯域幅の関数としてコンピューティングソフトウェアによって決定し得る。計算された幾何学的形状は、コンピュータデータ媒体に格納され得る。
【0090】
エバネッセントフィルターは、両方のモードに対して同一の位相性能を持つことに注意することが重要である。これは、エバネッセントフィルターが偏波部として機能しないこと、すなわち、２つの偏光の位相がフィルター内で変化しないことを意味する。
【0091】
アンテナ１のコア１５は、好ましくは、付加製造プロセスを用いて製造される。偏波部５及びエバネッセントフィルター４は、好ましくはモノリシックに（一体として）実現され、それらのコア１５は単一の付加印刷ステップで製造される。本願において、「付加製造」という表現は、コンピュータ媒体に格納されていて、コアの幾何学的形状を定義するコンピュータデータに従い、材料を付加することによってコアを製造するあらゆるプロセスを指す。
【0092】
コア１５は、例えば、ＳＬＭ（選択的レーザー溶融）タイプの付加製造プロセスによって製造できる。コア１５はまた、液体又は粉末硬化又は凝固のような他の付加製造法（ステレオリソグラフィ、結合剤噴射、ＤＥＤ（直接エネルギー堆積）、ＥＢＦＦ（電子ビーム自由造形）、ＦＤＭ（溶融堆積モデリング）、ＰＦＦ（プラスチックフリー造形）、エアロゾル、ＢＰＭ（粒子製造）、ＳＬＳ（選択的レーザー焼結）、ＡＬＭ（付加積層造形）、ポリジェット、ＥＢＭ（電子ビーム溶融）、光重合などに基づいた方法が含まれるが、限定はされない付加製造法）によって製造可能である。
【0093】
コアは、例えば、付加製造プロセスにおいて、紫外線照射によって硬化した液体ポリマーの複数の表面層によって作られたフォトポリマーであってもよい。
【0094】
コアは、レーザー又は電子ビームが粉末状材料の複数の薄層を溶融又は焼結するＳＬＭタイプの付加製造プロセスによって、金属材料等の導電性材料から形成もし得る。
【0095】
一実施形態では、金属層１６は、コア１５の内壁面上に電気めっき又はガルバノプラスティ（金属物体を別の金属薄膜でコーティングする方法）によって膜として堆積される。金属化は、コアの内部面を導電層で覆う。
【0096】
金属層の塗布は、金属層の接着を促進するために、コアの内壁面に表面処理ステップを先行させてよい。表面処理には、表面粗さの増大と、中間接合層の堆積との少なくとも一方が含まれてよい。
【0097】
しかしながら、従来の付加製造プロセスは、従来のエバネッセントフィルター、特に、多数の突起３又は空洞を特徴とするフィルターには特に適していない。なぜなら、これらの突起の配置は、チャネル内に片持ち梁部分を生じさせ、これは、様々な層を印刷する際に維持するのが困難であるからである。そのため、これらの片持ち梁部分の補強材を積層造形プロセス中に配置して、これらの部品が重力の影響で崩壊するのを防ぐ必要がある。
【0098】
一態様では、そしてこの欠点の改善のため、アンテナ１は、チャネル１１の長手方向軸線ｚを垂直位置、又は少なくとも実質的に垂直位置に備えて印刷し得る。
【0099】
別の態様では、チャネル１１の突起３は、垂直位置での付加印刷を容易にするように設計され得る。従って、各突起３は、フィルターが垂直位置で製造されるときに片持ち梁となる面を備え得る。図２及び図３に示す例では、突起３の面３０は、付加製造時に片持ち梁になっている。突起３の天面３１は、チャネル１１の長手方向軸線に実質的に垂直な平面、すなわち製造時の水平面内に延在し得る。代替的に、天面３１はこの平面に対して傾斜していてもよい。
【0100】
付加印刷を可能にするために、印刷中の片持ち下面３０は、垂直製造位置において水平に対して傾斜され得る。好ましい実施形態では、下面３０は、水平に対して２０°と８０°との間、及び好ましくは２０°と４０°との間である角度αを形成する。
【0101】
この実施例によるアンテナ１の幾何学的構成は、コアの製造工程中に、重力の影響によるコアの一部のたるみの回避用の補強材に頼ることなく、重力とは反対の垂直方向でコアを付加製造プロセスによる製造を可能にするという有利点を持つ。実際、好ましくは、片持ち梁面３０の水平に対する角度αは、印刷中に硬化する前に重ね合わされた層が接着するのに十分である。
【0102】
実施例に示した突起３は、例えば三角形又は台形の形状の多角形の縦断面を持つ。しかしながら、例えば、断面において丸みを帯びた部分（起伏）を持つ突起を含む、他の突起又は歯の形状も想像できる。
【0103】
実施例に示した突起３は、一定の寸法、特に一定の深さ及び高さを持つ。しかし、値を変更できる深さと高さとの少なくとも一方を持つクレネレーション（所々隙間が設けられた壁のようなところ）と、歯との少なくとも一方を作ってもよい。加えて、連続するクレネレーション又は歯の間のピッチｐは決まった値にしなくてよい。
【0104】
一実施形態では、アンテナアレイの各アンテナ１のチャネル１１は、長手方向軸線に対して１２０°の回転に対して不変であるチャネルの長手方向軸線に直交する断面を持っている。これは、特に、突起が１２０°離れている場合と、偏波部が１２０°離れている３つの長手方向の隆起部との少なくとも一方を持つ場合である。
【0105】
チャネル断面の１２０°回転不変性はまた、チャネル形状に制限を課す。したがって、チャネル断面の外部輪郭は、例えば、円形、三角形、六角形などである。
【0106】
本発明のアンテナアレイは、少なくとも２つのアンテナ１を備えるが、一般的には、平行かつ連続して配置された数十のアンテナ１を備えることを意図している。このようなアンテナ配列において、アレイの周期性は、アレイ内の連続する２つのアンテナの中心を隔てる距離を意味し、この距離は、通常、エーテル側のアンテナの開口部を備える平面において測定される。
【0107】
特定の実施形態では、アンテナアレイの周期性は、各アンテナによる放射又は送信が意図される信号の公称波長の８０％以下である。この値は、一般に、隣りのアンテナに向かう信号の反射が問題となるしきい値を構成する。
【符号の説明】
【0108】
１ 二重偏波を持つアンテナ
２ セプタム
３ 隆起
４ エバネセントフィルター
５ セプタム偏波部
１０ 開口部
１１ 内部のチャネル
１２ 室
１３ 室
１５ コア
１６ メタライゼーション
１７ 第１ポート
１８ 第２ポート
３０ 突起の下面
３１ 突起の天面
１７０ 第１フランジ
１８０ 第２フランジ
Ｐ１ 第１信号
Ｐ２ 第２信号
Ｐ１＋２ 二重偏波信号
２ セプタム
３ 隆起
４ エバネセントフィルター
５ セプタム偏波部
１０ 開口部
１１ 内部のチャネル
１２ 室
１３ 室
１５ コア
１６ メタライゼーション
１７ 第１ポート
１８ 第２ポート
３０ 突起の下面
３１ 突起の天面
１７０ 第１フランジ
１８０ 第２フランジ
Ｐ１ 第１信号
Ｐ２ 第２信号
Ｐ１＋２ 二重偏波信号
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-30
【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】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
二重偏波を持つアンテナを、少なくとも２つ備えて一体として製造されたアンテナアレイであって、各アンテナが、第１偏波を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポートと、
第２偏波を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポートと、
少なくとも１つの前記第１ポートの信号を少なくとも１つの前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタムを備える偏波部と、
偏波保持エバネッセントフィルターであって、前記偏波保持エバネッセントフィルターの一端が前記偏波部に直接結合されていて、前記偏波保持エバネッセントフィルターの他端が、前記アンテナの外部の自由空間であり前記アンテナの放射要素として機能するエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナのインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネルを備えた、偏波保持エバネッセントフィルターと
を備えた、アンテナアレイ。
【請求項2】
各アンテナの前記内部のチャンネルの直径は、前記アンテナが設計された信号の公称波長よりも小さい、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項3】
前記セプタムは前記エーテルの側の前記アンテナの端まで延在していない、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項4】
前記偏波部は、前記セプタムに加えて、長手方向の隆起部を備えて設けられている、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項5】
前記長手方向の隆起部は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、請求項４に記載のアンテナアレイ。
【請求項6】
前記エバネッセントフィルターは、長手方向の線に沿って連続する複数の突起を備えて設けられている、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項7】
前記突起は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、請求項６に記載のアンテナアレイ。
【請求項8】
前記突起は、３本又は４本の長手方向の線に沿って配置されている、請求項７に記載のアンテナのアレイ。
【請求項9】
各アンテナの前記エバネッセントフィルターの第２端の直径は、前記信号の公称半波長よりも小さい、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項10】
少なくとも２種類の金属又はポリマーコアを３Ｄ印刷し、各アンテナの少なくとも前記内面に導電層を堆積することにより製造された、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項11】
複数の前記突起の各突起が、信号伝送方向において、第１表面及び第２表面を備え、前記第１表面は、傾斜表面として、前記第２表面に対して傾斜している、請求項１０に記載のアンテナアレイ。
【請求項12】
各突起の前記傾斜表面は、前記アンテナの長手方向軸線に垂直な平面に対して斜めである、請求項１１に記載のアンテナアレイ。
【請求項13】
各突起の前記傾斜表面は、前記内面に対する角度が２０°から８０°の間、好ましくは２０°から４０°の間である、請求項１１に記載のアンテナアレイ。
【請求項14】
各アンテナの前記チャネルが、前記チャネルの長手方向軸線に対して直交する断面が前記長手方向軸線を中心とする１２０°の回転に対して不変であり、前記突起が、１２０°の間隔で配置されている、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【請求項15】
少なくとも２つのアンテナの周期性が、前記信号の公称波長の８０％以下である、請求項１に記載のアンテナアレイ。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、二重偏波アンテナアレイに関し、特に、各二重偏波アンテナが、偏波部及びエバネッセントフィルターを一体化しているものに関する。
【背景技術】
【0002】
アンテナは、電磁信号を自由空間に送信する、又はそのような信号を受信するのに使われる部品である。ダイポールのような単純なアンテナは、利得及び指向性の点で限られた性能しか持たない。パラボラアンテナは指向性が高いが、かさばり、重いため、重量及び体積を減らす必要がある人工衛星のような用途には適さない。
【0003】
また、利得及び指向性を改善するために、複数の放射素子（アンテナ素子）を位相をずらして組み合わせたアンテナアレイも知られている。様々な放射素子で受信された信号又は放射された信号は、増幅され、位相シフトされ、アレイの受信ローブ及び送信ローブの形状を制御する。
【0004】
２つの偏波を持つ信号を同時に送受信できる二重偏波アンテナも知られている。この場合、各アンテナ素子によって送信又は受信された信号は、偏波子によって、それぞれ偏波に従って結合され、分離される。偏波子はアンテナ素子内に一体にし得る。二重偏波アンテナは、２つの偏波のそれぞれを電子回路又は導波管に別々に接続するための２つのポートを持つ。
【0005】
さらに、衛星又は航空機で利用可能に縮小された容積に収容できるように、アンテナのサイズ、特に信号伝送方向に垂直な平面における幅及び高さを小さくすることがしばしば必要である。
【0006】
高周波、特にマイクロ波周波数を送信するこのようなアンテナは、設計が困難である。特に、全体の設置面積を小さくし、かつ優先されるべき送信方向又は受信方向以外の方向の二次的な送信ローブ又は受信ローブの振幅を減衰させるために、アレイの個々の素アンテナを可能な限り近接して配置することが望ましい場合が多い。しかし、このように素アンテナのサイズ及び間隔を小さくすると、送信信号の一部がアンテナ又は別のポートに反射するという問題が生じる。その結果、送信エネルギーの伝達効率が低下し、他のポートで送信される信号によって各ポートが妨害される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】欧州特許出願公開第３１４７９９２号明細書
【特許文献2】米国特許第７７４６１９０号明細書
【特許文献3】米国特許第９４７８８３８号明細書
【特許文献4】欧州特許出願公開第３６１８１７２号明細書
【特許文献5】米国特許出願公開第２０２０／３８１７９４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
このようなアンテナを設計する目的の１つは、特に宇宙及び航空用途において、その重量を低減することでもある。
【0009】
左旋円偏波（ＬＨＣＰ）及び右旋円偏波（ＲＨＣＰ）の衛星通信に適したアンテナを提供することも目的の一つである。
【0010】
最後に、アンテナ全体を再設計することなく、必要に応じて素子アンテナの数を変更できるモジュール設計を持つアンテナを製造することも望ましい。アンテナ又は導波管アレイ全体を再設計することなく、アンテナ設計段階で標準化されたアンテナ素子を追加又は削除することにより、異なるタイプのアンテナを容易に設計できる場合、設計はモジュール式であるという。
【0011】
当然ながら、アンテナは用途の仕様に適合した非常に高い効率、利得及び放射パターン特性を持たなければならない。
【0012】
最後に、既存の特許の保護範囲に入ることなく、アンテナを工業的に製造することが可能でなければならない。
【0013】
特許文献３は、第1のセプタム偏波部と、第1の偏波部と同軸に結合された円形断面を持つ第2の偏波部とを備え、第1の偏波部によって生成された信号の位相を調整できるように、2つの偏波部を同軸方向に相対的に回転させることができるオルソモードカプラを開示している。
【0014】
特許文献４は、アンテナ装置及びアンテナアレイ装置を開示し、セプタム偏波部を備え、その一方の内側面は、装置の軸比の改善を意図した突起を持つ。
【0015】
特許文献５は、4つの長手方向の隆起部及び偏波部チャネルから内側に突出する部分を持つセプタム偏波部を開示し、この突出部分は、セプタムの最も広い部分のすぐそばの偏波部の内壁に配置されている。
【0016】
本発明の１つの目的は、既知のアンテナの制限から解放された二重偏波を持つアンテナを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明では、これらの目的は、二重偏波を持つアンテナを複数備えるアンテナアレイによって特に達成される。このアンテナアレイの各アンテナは、
第１偏波を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポートと、
第２偏波を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポートと、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタムを備える偏波部と、
偏波保持エバネッセントフィルターであって、そのの一端は前記偏波部に直接結合され、他端はエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナのインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネルを備えた、偏波保持エバネッセントフィルターと
を備えている。
第１偏波を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポートと、
第２偏波を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポートと、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタムを備える偏波部と、
偏波保持エバネッセントフィルターであって、そのの一端は前記偏波部に直接結合され、他端はエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナのインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネルを備えた、偏波保持エバネッセントフィルターと
を備えている。
【0018】
二重偏波信号をフィルタリングする偏波保持フィルターは、そのようなものとして知られている。このようなフィルターの一例が特許文献１（ＥＰ３１４７９９２Ａ１）に記載されている。しかし、このフィルターはエバネッセントフィルターではなく、エーテルに結合することを意図していない。さらに、このフィルターはサブ波長でもない。
【0019】
エバネッセントモード導波路フィルター（「エバネッセントモードフィルター」）もそれ自体知られている。このようなフィルターの一例が特許文献２（ＵＳ７７４６１９０Ｂ２）に記載されている。しかし、このフィルターは単一の入力を持ち、下流の偏波部と結合することは意図されていない。また、下流のエーテルに結合することも意図されていない。
【0020】
エバネッセントフィルターは、一般に、入力ポートと出力ポートとの間で電磁エネルギーを伝送する中空導波管で構成される。エバネッセントモードフィルターは、高い選択性を持ち、重量及び嵩が低減されるという有利点を持つ。エバネッセントフィルターは、通常、２つの部品間、例えば２つの導波管区間の間で使われるが、アンテナの放射素子の出力では使用されない。一般に、エバネッセントフィルターにおいてエーテルとの直接結合は意図されていない。
【0021】
（本発明の）アレイの各アンテナの出力にあるエバネッセントフィルターは、アンテナの出力インピーダンスをエーテルの出力インピーダンスに整合できるようにし、それにより、アンテナとエーテルとの間の界面における送信信号の反射を制限するこことで、アンテナからエーテルへのエネルギー伝達を最大にする。
【0022】
この内部のチャネルの直径（すなわち、その断面の最大寸法）は、各アンテナが設計される信号の公称波長よりも小さい。
【0023】
この内部のチャネルの直径（すなわち、その断面の最大の寸法）は、各アンテナが送信するように設計されている信号の最小波長（「公称最小波長」）よりも小さい。
【0024】
セプタムは、好ましくは、各アンテナのエーテル側の端部まで延在していない。
【0025】
各エバネッセントフィルターは、導波管チャネル内に対称的に配置された多数の連続する突起を備えてよい。これらの突起はインピーダンスを形成し、チャネルの容量と組み合わせて共振フィルターを形成する。
【0026】
各偏波部は、セプタムに加えて、２つの隆起部、３つの隆起部、もしくはより多数の長手方向の隆起部を持ってよい。
【0027】
これらの隆起部は、好ましくはアンテナのエーテル側の端部まで延在していない。
【0028】
エーテル側の各アンテナの最後の区間は、有利にはセプタム及び隆起部がなく、インピーダンス整合のため、偏波部とエーテルとの間にアイリス（絞り）を形成する。
【0029】
エーテル側の各アンテナの最後の区間は、有利には突起がなく、インピーダンス整合のため、偏波部とエーテルとの間にアイリスを形成する。
【0030】
各エバネッセントフィルターは、長手方向に沿って、例えばフィルターチャネル内の３本又は４本の長手方向線に沿って配置されたいくつかの連続した突起を持って設けられ得る。
【0031】
隆起部の延長上に、これら長手方向の線があってよい。
【0032】
したがって、これらの突起が、３個又は４個の不連続な隆起部を形成し得る。
【0033】
各アンテナは、好ましくはサブ波長である。
【0034】
各エバネッセントフィルターの第２端部の直径は、前記信号の公称半波長よりも小さくてよい。
【0035】
このタイプのアンテナは特にコンパクトであるが、送信信号が別のポートに向かって不要に反射する危険性が増大する。エバネッセントフィルターは、不要な反射のリスクを伴わずに直径を小さくできるようにする。
【0036】
エバネッセントフィルターの突起は、各々、信号伝送方向において第１表面及び第２表面を備えてよく、第１表面は第２表面に対して傾斜している。
【0037】
各突起の傾斜表面は、アンテナの長手方向軸線に垂直な平面に対して斜めにしてよい。
【0038】
各突起の傾斜面は、前記内部面に対して２０°から８０°の間、好ましくは２０°から４０°の間の角度（α）を形成し得る。
【0039】
各アンテナのフィルターチャネルは、その長手方向軸線に直交する円形、正方形、長方形、六角形又は八角形の断面を備え得る（隆起部又は突起を無視する）。
【0040】
突起は、チャネルの３辺に沿って配置し得る。
【0041】
突起は、チャネルの四辺に沿って配置し得る。
【0042】
各アンテナのエバネッセントフィルターは、好ましくはフレア状ではない。従って、その内部チャネルの断面は、これらの内部チャネル断面の表面積を減少させる突起を持つことを除いて、その長手方向軸線に沿って実質的に一定である。
【0043】
アンテナアレイは、好ましくは、アンテナアレイの周期性が、各アンテナによって送受信される信号の公称波長の８０％以下であるという点で小型化されている。
【0044】
アレイ内の各アンテナのチャネルは、有利には、チャネルの長手方向軸線周りの１２０°の回転に対して不変な断面を備え、１２０°の間隔で設けられた突起部と、長手方向の隆起部との少なくとも一方を持つ。
【0045】
有利には、アンテナアレイは一体として（モノリシックに）製造される。
【0046】
アンテナアレイの各アンテナは、有利には、金属又はポリマーコアの３Ｄ印刷によって製造され、その後、少なくともアンテナの内部面に導電層が堆積されている。
【0047】
第１ポートは、第１導波路に接続する第１フランジを備えて取り付けられたものであり得る。第２ポートは、第２導波路に接続する第２フランジを備えて設けられたものであり得る。
【0048】
両方のフランジは、３Ｄ印刷されたものであり得る。
【0049】
各アンテナは、例えば、レーザー又は電子ビームが粉末状材料の複数の薄層を融合又は焼結させるＳＬＭタイプの付加製造工程を含むプロセスによって製造し得る。
【0050】
積層造形は、このようにして製造されたアンテナについて、層に焼結された金属粒の構造の分析によって観察できる。
【0051】
金属積層造形は、少ない組立工程又は組立工程を持たない、複雑な形状の製造を可能にし、その結果、製造費を削減する。
【0052】
また、積層造形は、構成部品（サブコンポーネント）間の組立手段を持たない、又は数を減らしてアンテナを製造可能にし、これによりアンテナの重量の低減も可能にする。
【0053】
導波路装置は、付加印刷による製造が知られている。しかし、エバネッセントフィルターの複雑な形状は、多くの片持ち梁面、特に共振器の空隙の屋根を形成する面があるため、積層造形には適していない。
【0054】
ほとんどの付加印刷プロセス、及び特に選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）プロセスは、片持ち梁として堆積された新しい層のたるみのリスクを回避するために、例えば２０°又は４０°の最小角度が課されている。そのため、エバネッセントフィルターの特定の部分を印刷すること、又は少なくとも所望の精度で印刷することは不可能である。
【0055】
したがって、これらの欠点を回避するために、高精度の付加印刷を容易にする従来とは異なる形状を持つエバネッセントフィルターを備えたアンテナの製造に付加印刷の使用が提案される。
【0056】
第１信号はＲＨＣＰ信号とし得る。第２信号はＬＨＣＰ信号とし得る。
【0057】
本発明の実施例は、添付の図によって示される説明に示されている。
【図面の簡単な説明】
【0058】
【発明を実施するための形態】
【0059】
図１は、縦断面で見たアンテナアレイの二重偏波アンテナ１を概略的に示している。このアンテナは、３Ｄ印刷されたコア１５を備え、その少なくとも内部面はメタライゼーション１６を持つ。コアは金属製、もしくはポリマー又はセラミックといった絶縁材料製とし得る。メタライゼーション１６はアンテナの外面にも施し得る。
【0060】
本発明のアレイのアンテナは本質的に同一であるので、用語「アンテナ」は、本明細書を通じて「アンテナアレイの各アンテナ」の意味で理解されたい。
【0061】
アンテナは、アンテナの一端の開口部１０に開口する長手方向のチャネル１１を備えて提供される。チャネル１１の断面（隆起、突起及びセプタムを無視した断面）は、例えば、正方形、長方形、円形、楕円形、六角形、八角形、五角形などとしてよい。
【0062】
チャネル１１は、セプタム２によって２つの室１２及び室１３に分割される。
第１室１２は、第１偏波を持つ第１信号Ｐ１の受信用の第１ポート１７に開口している。第２室１３は、第２偏波を持つ第２信号Ｐ２の受信用の第２ポート１８に開口している。偏波は円偏波であり得る。第２偏波は、第１偏波と直交するものとしてよい。第１信号は、左旋円偏波（ＬＨＣＰ）信号としてよい。第２信号は、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）信号としてよい。２つの信号Ｐ１及び信号Ｐ２は、アンテナ出力において結合し、エーテルに送信される単一の二重偏波信号を形成する。
第１室１２は、第１偏波を持つ第１信号Ｐ１の受信用の第１ポート１７に開口している。第２室１３は、第２偏波を持つ第２信号Ｐ２の受信用の第２ポート１８に開口している。偏波は円偏波であり得る。第２偏波は、第１偏波と直交するものとしてよい。第１信号は、左旋円偏波（ＬＨＣＰ）信号としてよい。第２信号は、右旋円偏波（ＲＨＣＰ）信号としてよい。２つの信号Ｐ１及び信号Ｐ２は、アンテナ出力において結合し、エーテルに送信される単一の二重偏波信号を形成する。
【0063】
「エーテル」という用語は、本願の文脈では、アンテナの外側の自由空間、そこではアンテナによって放射された信号が伝搬する、自由空間の意味で使われる。特に、これは、エーテル側のアンテナの端部に結合されることを意図した装置がないことを意味する。よって、エーテルとは、例えば、アンテナが軌道を周回する衛星に搭載されている場合には、宇宙空間そのものに相当するかもしれないが、より一般的には、エーテルとは、アンテナの外側のあらゆる自由空間を指す。エーテルは、アンテナを取り囲む空間の特性に依存する独自のインピーダンスを持っている。
【0064】
この配置に関連する１つの問題は、送信信号の一部の反射に関するものである。図１に矢印と共に示すように、第１信号Ｐ１の一部Ｐ１１のみがエーテルに向かって拡散され、別の一部Ｐ１２はアンテナ出力で反射され、開口部１２、又は開口部１３にさえ戻る。その結果、実際に送信される信号Ｐ１１のパワーが低下し、及びチャネル１１の信号が乱れる。
【0065】
アンテナがサブ波長である場合、すなわちアンテナ１の出力における開口部１０の直径が送信される公称信号の波長の半分以下である場合、問題は増幅される。また、アンテナのインピーダンスがエーテルを介した伝送路のインピーダンスと一致しない場合にも問題が増幅される。
【0066】
図２から図４に概略的に示すアンテナは、アンテナ出力における送信信号のこの反射の解決、又は少なくとも減衰を可能にする。これらのアンテナの特性は、図１との関連で上述したアンテナの特性と同一であり、上記の説明は、図２から図４のアンテナにも適用される。
【0067】
図２から図４に示す実施形態と図１に示すアンテナとの主な違いは、偏波部５の出力に直接取り付けられたエバネッセントフィルター４の存在であり、その出力開口部１０はエーテルに直接結合されている。エバネッセントフィルターは、偏波信号Ｐ１及び偏波信号Ｐ２を組み合わせた二重偏波信号Ｐ１＋２を放射する放射素子として直接作用する。このように、アンテナは、エバネッセントフィルター４に直接結合された偏波部５から構成される。
【0068】
エバネッセントフィルター４は、好ましくは、アンテナを通る信号の偏波を修正しない。
【0069】
偏波は円偏波であってもよい。
【0070】
偏波部５は図１に関して記載された偏波部であってよい。しかし、その出力は、エーテルに結合されるのに替えて、エバネッセントフィルター４の入力に結合される。
【0071】
図２から図４に示すアンテナ１の偏波部は、２つの入力ポート１７及び入力ポート１８を持ち、図３の断面ではポート１７のみが見られる。各ポートは、第１偏波又は第２偏波を持つ信号Ｐ１又は信号Ｐ２を受信可能である。各ポートは、図４に示すように、それぞれフランジ１７０、フランジ１８０によって導波管に接続可能であり、もしくは例えば同軸ケーブルによって能動電子回路に直接接続可能である。
【0072】
２つのポート１７、ポート１８は、それぞれアンテナの内部のチャネル１１の室１２、室１３に結合されている。これら２室はセプタム２によって互いに分離されている。図３に見られるように、このセプタムの高さは、ポート１７、ポート１８から出力開口部１０に向かって漸減又は段階的に減ってよい。
【0073】
偏波部５は、１つ又は複数の長手方向の隆起部に取り付けられてもよい。隆起部を使うことにより、コンパクトな装置で好ましい透過モードの透過を有利にすることが可能になる。
【0074】
一実施形態では、偏波部５は、セプタム２に加えて、２つの長手方向の隆起部１９を持つ。２つの隆起部は、互いにかつセプタムに対して１２０°であり得る。２つの隆起部は、１８０°離れてかつセプタムの両側に９０°あるものとしてよい。
【0075】
セプタム２に加えて２つの隆起部１９を使うことにより、アンテナのシングルモード帯域幅が大幅に増加する。
【0076】
セプタム２に加えて２つの隆起部を持つ実施形態では、セプタムの両側にある２つの隆起部の１２０°の間隔により、チャネルの長手方向軸線周りの１２０°の回転に対して不変なチャネル形状が得られる。この隆起部の構成により、基本モードに対する高次モードの識別が著しく向上する。
【0077】
一実施形態では、偏波部は、セプタム２に加えて、３つの長手方向の隆起部１９を持つ。この３つの隆起部は、互い及びセプタムに対して９０°であり得る。
【0078】
３つより多い数の隆起部を使ってもよい。
【0079】
隆起部は直線状又はねじれた形状としてよい。
【0080】
隆起部１９の半径方向の平均高さは、セプタム２のそれよりも小さい。隆起部の高さは、ポート１７、ポート１８から出力開口部１０に向かって減少してもよい。
【0081】
図２から図３に示す例では、偏波部５は、例えば右プリズムのような形状の外面を持つ。他の外形形状と、他のチャネル１１の断面とを考慮し得る。偏波部の断面の形状は、その表面と同様に、図２から図４に示すように、エバネッセントフィルター４の方向に偏波部の入力から徐々に変わっていくようになっていてよい。
【0082】
本発明の文脈では、エバネッセントフィルターは、偏波部とエーテルとの間のインピーダンスアダプタとして見てよい。
【0083】
アレイが小型化されると、各エバネッセントフィルターの内部チャネルの直径は、もはやそのような信号伝搬を許容しない、すなわち、フィルター導波路はカットオフ周波数以下となる。したがって、フィルター内部チャネルの突起は、アンテナ内の信号伝搬に必要である。
【0084】
偏波部５の出力に結合されたエバネッセントフィルター４は、突起３（又は歯）を持つ。この目的のために、アンテナ１のチャネル１１は、チャネル１１の部分によって互いに離されている複数の突起３を備える。
【0085】
隣り合う突起３は、規則的又は変更可能なピッチｐで対をなして長手方向に間隔をあけている。
【0086】
突起３は、エバネッセントフィルターの長手方向軸線の周りに対称的に配置され得る。
【0087】
突起３は、例えば偏波部の隆起部１９にそろえて複数の列に配置され得る。
【0088】
突起３は、エーテル側のアンテナの端部まで延びていない。隆起部１９は、エーテル側のアンテナの端まで延びていない。したがって、アンテナの内部のチャネルは、隆起部、突起部及びセプタムのない部分でエーテル側にて終端となっている。このアンテナの内部チャネルはエーテル側で空の部分を持って終わっていて、インピーダンス整合のために偏波部とエーテルとの間にアイリス（絞り）を形成する。
【0089】
図２から図４に示す例では、エバネッセントフィルター４は、例えば円柱のような形状の外面を持ち、フィルター内のチャネル１１は、フィルター部を形成する複数の突起を備える。他の外形形状及びチャネル１１の他の部分も考えられる。
【0090】
正方形、長方形、六角形又は八角形の外形断面を持つアンテナ１を使い得る。同様に、突起の線の数は３本とは異ってよいが、上述の有利点の観点から３本が好ましい実施態様である。
【0091】
エバネッセントフィルターの断面形状は、関連する偏波部５の断面形状とは異ってよい。例えば、図２及び図３において、偏波部５は、長方形又は正方形の入力断面を持ち、これは、円形断面のエバネッセントフィルター４に直接結合するため、徐々に円形に変わっていく。
【0092】
突起３の幾何学的形状及びそれらの配置は、例えば、所望の帯域幅の関数としてコンピューティングソフトウェアによって決定し得る。計算された幾何学的形状は、コンピュータデータ媒体に格納され得る。
【0093】
エバネッセントフィルターは、両方のモードに対して同一の位相性能を持つことに注意することが重要である。これは、エバネッセントフィルターが偏波部として機能しないこと、すなわち、２つの偏光の位相がフィルター内で変化しないことを意味する。
【0094】
アンテナ１のコア１５は、好ましくは、付加製造プロセスを用いて製造される。偏波部５及びエバネッセントフィルター４は、好ましくはモノリシックに（一体として）実現され、それらのコア１５は単一の付加印刷ステップで製造される。本願において、「付加製造」という表現は、コンピュータ媒体に格納されていて、コアの幾何学的形状を定義するコンピュータデータに従い、材料を付加することによってコアを製造するあらゆるプロセスを指す。
【0095】
コア１５は、例えば、ＳＬＭ（選択的レーザー溶融）タイプの付加製造プロセスによって製造できる。コア１５はまた、液体又は粉末硬化又は凝固のような他の付加製造法（ステレオリソグラフィ、結合剤噴射、ＤＥＤ（直接エネルギー堆積）、ＥＢＦＦ（電子ビーム自由造形）、ＦＤＭ（溶融堆積モデリング）、ＰＦＦ（プラスチックフリー造形）、エアロゾル、ＢＰＭ（粒子製造）、ＳＬＳ（選択的レーザー焼結）、ＡＬＭ（付加積層造形）、ポリジェット、ＥＢＭ（電子ビーム溶融）、光重合などに基づいた方法が含まれるが、限定はされない付加製造法）によって製造可能である。
【0096】
コアは、例えば、付加製造プロセスにおいて、紫外線照射によって硬化した液体ポリマーの複数の表面層によって作られたフォトポリマーであってもよい。
【0097】
コアは、レーザー又は電子ビームが粉末状材料の複数の薄層を溶融又は焼結するＳＬＭタイプの付加製造プロセスによって、金属材料等の導電性材料から形成もし得る。
【0098】
一実施形態では、金属層１６は、コア１５の内壁面上に電気めっき又はガルバノプラスティ（金属物体を別の金属薄膜でコーティングする方法）によって膜として堆積される。金属化は、コアの内部面を導電層で覆う。
【0099】
金属層の塗布は、金属層の接着を促進するために、コアの内壁面に表面処理ステップを先行させてよい。表面処理には、表面粗さの増大と、中間接合層の堆積との少なくとも一方が含まれてよい。
【0100】
しかしながら、従来の付加製造プロセスは、従来のエバネッセントフィルター、特に、多数の突起３又は空洞を特徴とするフィルターには特に適していない。なぜなら、これらの突起の配置は、チャネル内に片持ち梁部分を生じさせ、これは、様々な層を印刷する際に維持するのが困難であるからである。そのため、これらの片持ち梁部分の補強材を積層造形プロセス中に配置して、これらの部品が重力の影響で崩壊するのを防ぐ必要がある。
【0101】
一態様では、そしてこの欠点の改善のため、アンテナ１は、チャネル１１の長手方向軸線ｚを垂直位置、又は少なくとも実質的に垂直位置に備えて印刷し得る。
【0102】
別の態様では、チャネル１１の突起３は、垂直位置での付加印刷を容易にするように設計され得る。従って、各突起３は、フィルターが垂直位置で製造されるときに片持ち梁となる面を備え得る。図２及び図３に示す例では、突起３の面３０は、付加製造時に片持ち梁になっている。突起３の天面３１は、チャネル１１の長手方向軸線に実質的に垂直な平面、すなわち製造時の水平面内に延在し得る。代替的に、天面３１はこの平面に対して傾斜していてもよい。
【0103】
付加印刷を可能にするために、印刷中の片持ち下面３０は、垂直製造位置において水平に対して傾斜され得る。好ましい実施形態では、下面３０は、水平に対して２０°と８０°との間、及び好ましくは２０°と４０°との間である角度αを形成する。
【0104】
この実施例によるアンテナ１の幾何学的構成は、コアの製造工程中に、重力の影響によるコアの一部のたるみの回避用の補強材に頼ることなく、重力とは反対の垂直方向でコアを付加製造プロセスによる製造を可能にするという有利点を持つ。実際、好ましくは、片持ち梁面３０の水平に対する角度αは、印刷中に硬化する前に重ね合わされた層が接着するのに十分である。
【0105】
実施例に示した突起３は、例えば三角形又は台形の形状の多角形の縦断面を持つ。しかしながら、例えば、断面において丸みを帯びた部分（起伏）を持つ突起を含む、他の突起又は歯の形状も想像できる。
【0106】
実施例に示した突起３は、一定の寸法、特に一定の深さ及び高さを持つ。しかし、値を変更できる深さと高さとの少なくとも一方を持つクレネレーション（所々隙間が設けられた壁のようなところ）と、歯との少なくとも一方を作ってもよい。加えて、連続するクレネレーション又は歯の間のピッチｐは決まった値にしなくてよい。
【0107】
一実施形態では、アンテナアレイの各アンテナ１のチャネル１１は、長手方向軸線に対して１２０°の回転に対して不変であるチャネルの長手方向軸線に直交する断面を持っている。これは、特に、突起が１２０°離れている場合と、偏波部が１２０°離れている３つの長手方向の隆起部との少なくとも一方を持つ場合である。
【0108】
チャネル断面の１２０°回転不変性はまた、チャネル形状に制限を課す。したがって、チャネル断面の外部輪郭は、例えば、円形、三角形、六角形などである。
【0109】
本発明のアンテナアレイは、少なくとも２つのアンテナ１を備えるが、一般的には、平行かつ連続して配置された数十のアンテナ１を備えることを意図している。このようなアンテナ配列において、アレイの周期性は、アレイ内の連続する２つのアンテナの中心を隔てる距離を意味し、この距離は、通常、エーテル側のアンテナの開口部を備える平面において測定される。
【0110】
特定の実施形態では、アンテナアレイの周期性は、各アンテナによる放射又は送信が意図される信号の公称波長の８０％以下である。この値は、一般に、隣りのアンテナに向かう信号の反射が問題となるしきい値を構成する。
本願は例えば次の観点を提供する。
[観点１]
二重偏波（Ｐ１、Ｐ２）を持つアンテナ（１）を、少なくとも２つ備えるアンテナアレイであって、各アンテナが、
第１偏波（Ｐ１）を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポート（１７）と、
第２偏波（Ｐ２）を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポート（１８）と、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタム（２）を備える偏波部（５）と、
偏波保持エバネッセントフィルター（４）であって、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の一端が前記偏波部に直接結合されていて、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の他端がエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナ（１）のインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起（３）を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネル（１１）を備えた、偏波保持エバネッセントフィルター（４）と
を備えた、アンテナアレイ。
[観点２]
各アンテナの前記内部のチャンネル（１１）の直径は、前記アンテナが設計された信号の公称波長よりも小さい、観点１に記載のアンテナアレイ。
[観点３]
前記セプタムは前記エーテルの側の前記アンテナの端まで延在していない、観点１又は２に記載のアンテナアレイ。
[観点４]
前記偏波部（５）は、前記セプタム（２）に加えて、長手方向の隆起部（１９）を備えて設けられている、観点１から３のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点５]
前記長手方向の隆起部（１９）は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、観点４に記載のアンテナアレイ。
[観点６]
前記エバネッセントフィルター（４）は、長手方向の線に沿って連続する複数の突起（３）を備えて設けられている、観点１から５のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点７]
前記突起（３）は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、観点６に記載のアンテナアレイ。
[観点８]
前記突起は、３本又は４本の長手方向の線に沿って配置されている、観点７に記載のアンテナのアレイ。
[観点９]
前記長手方向の線は、前記長手方向の前記隆起部（１９）の延長線上にある、観点４、７、８のうちいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１０]
各アンテナ（４）の前記エバネッセントフィルターの第２端の直径（ｄ）は、前記信号の公称半波長よりも小さい、観点１から９のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１１]
一体として製造された、観点１から１０のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１２]
少なくとも２種類の金属又はポリマーコア（１５）を３Ｄ印刷し、各アンテナの少なくとも前記内面に導電層（１６）を堆積することにより製造された、観点１から１１のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１３]
複数の前記突起（３）の各突起（３）が、信号伝送方向において、第１表面及び第２表面を備え、前記第１表面（３０）は、傾斜表面として、前記第２表面（３１）に対して傾斜している、観点１２に記載のアンテナアレイ。
[観点１４]
各突起（３）の前記傾斜表面（３０）は、前記アンテナ（１）の長手方向軸線に垂直な平面に対して斜めであることを特徴とする、観点１３に記載のアンテナアレイ。
[観点１５]
各突起（３）の前記傾斜表面（３０）は、前記内面に対する角度（α）が２０°から８０°の間、好ましくは２０°から４０°の間であることを特徴とする、観点１３又は１４に記載のアンテナアレイ。
[観点１６]
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線において円形、正方形、長方形、六角形又は八角形の断面を持ち、複数の前記突起は前記チャネル（１１）の３つの面に沿って配置されていることを特徴とする、観点１から１５のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１７]
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線に直交する円形断面を持ち、
前記突起が、１２０°の間隔で配置された３本の線に沿って配置されていることを特徴とする、観点１から１６のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１８]
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線に対して直交する断面が前記長手方向軸線を中心とする１２０°の回転に対して不変であり、
前記突起が、１２０°の間隔で配置されている
ことを特徴とする、観点１から１７のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１９]
少なくとも２つのアンテナ（１）の周期性が、前記信号の公称波長の８０％以下である、観点１から１８のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点２０]
前記長手方向の隆起部が１２０°の間隔で配置されている、観点４に記載のアンテナアレイ。
本願は例えば次の観点を提供する。
[観点１]
二重偏波（Ｐ１、Ｐ２）を持つアンテナ（１）を、少なくとも２つ備えるアンテナアレイであって、各アンテナが、
第１偏波（Ｐ１）を持つ第１信号用の少なくとも１つの第１ポート（１７）と、
第２偏波（Ｐ２）を持つ第２信号用の少なくとも１つの第２ポート（１８）と、
前記第１ポートの信号を前記第２ポートの信号に組み合わせるセプタム（２）を備える偏波部（５）と、
偏波保持エバネッセントフィルター（４）であって、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の一端が前記偏波部に直接結合されていて、前記偏波保持エバネッセントフィルター（４）の他端がエーテルに直接結合されていて、前記エバネッセントフィルターが、前記アンテナ（１）のインピーダンスを前記エーテルのインピーダンスに整合させる突起（３）を備えて設けられた内面を少なくとも１面持つ内部のチャネル（１１）を備えた、偏波保持エバネッセントフィルター（４）と
を備えた、アンテナアレイ。
[観点２]
各アンテナの前記内部のチャンネル（１１）の直径は、前記アンテナが設計された信号の公称波長よりも小さい、観点１に記載のアンテナアレイ。
[観点３]
前記セプタムは前記エーテルの側の前記アンテナの端まで延在していない、観点１又は２に記載のアンテナアレイ。
[観点４]
前記偏波部（５）は、前記セプタム（２）に加えて、長手方向の隆起部（１９）を備えて設けられている、観点１から３のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点５]
前記長手方向の隆起部（１９）は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、観点４に記載のアンテナアレイ。
[観点６]
前記エバネッセントフィルター（４）は、長手方向の線に沿って連続する複数の突起（３）を備えて設けられている、観点１から５のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点７]
前記突起（３）は、前記エーテルの側の各アンテナの端まで延在していない、観点６に記載のアンテナアレイ。
[観点８]
前記突起は、３本又は４本の長手方向の線に沿って配置されている、観点７に記載のアンテナのアレイ。
[観点９]
前記長手方向の線は、前記長手方向の前記隆起部（１９）の延長線上にある、観点４、７、８のうちいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１０]
各アンテナ（４）の前記エバネッセントフィルターの第２端の直径（ｄ）は、前記信号の公称半波長よりも小さい、観点１から９のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１１]
一体として製造された、観点１から１０のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１２]
少なくとも２種類の金属又はポリマーコア（１５）を３Ｄ印刷し、各アンテナの少なくとも前記内面に導電層（１６）を堆積することにより製造された、観点１から１１のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１３]
複数の前記突起（３）の各突起（３）が、信号伝送方向において、第１表面及び第２表面を備え、前記第１表面（３０）は、傾斜表面として、前記第２表面（３１）に対して傾斜している、観点１２に記載のアンテナアレイ。
[観点１４]
各突起（３）の前記傾斜表面（３０）は、前記アンテナ（１）の長手方向軸線に垂直な平面に対して斜めであることを特徴とする、観点１３に記載のアンテナアレイ。
[観点１５]
各突起（３）の前記傾斜表面（３０）は、前記内面に対する角度（α）が２０°から８０°の間、好ましくは２０°から４０°の間であることを特徴とする、観点１３又は１４に記載のアンテナアレイ。
[観点１６]
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線において円形、正方形、長方形、六角形又は八角形の断面を持ち、複数の前記突起は前記チャネル（１１）の３つの面に沿って配置されていることを特徴とする、観点１から１５のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１７]
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線に直交する円形断面を持ち、
前記突起が、１２０°の間隔で配置された３本の線に沿って配置されていることを特徴とする、観点１から１６のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１８]
各アンテナ（１）の前記チャネル（１１）が、前記チャネルの長手方向軸線に対して直交する断面が前記長手方向軸線を中心とする１２０°の回転に対して不変であり、
前記突起が、１２０°の間隔で配置されている
ことを特徴とする、観点１から１７のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点１９]
少なくとも２つのアンテナ（１）の周期性が、前記信号の公称波長の８０％以下である、観点１から１８のいずれか一つに記載のアンテナアレイ。
[観点２０]
前記長手方向の隆起部が１２０°の間隔で配置されている、観点４に記載のアンテナアレイ。
【符号の説明】
【0111】
１ 二重偏波を持つアンテナ
２ セプタム
３ 隆起
４ エバネセントフィルター
５ セプタム偏波部
１０ 開口部
１１ 内部のチャネル
１２ 室
１３ 室
１５ コア
１６ メタライゼーション
１７ 第１ポート
１８ 第２ポート
３０ 突起の下面
３１ 突起の天面
１７０ 第１フランジ
１８０ 第２フランジ
Ｐ１ 第１信号
Ｐ２ 第２信号
Ｐ１＋２ 二重偏波信号
２ セプタム
３ 隆起
４ エバネセントフィルター
５ セプタム偏波部
１０ 開口部
１１ 内部のチャネル
１２ 室
１３ 室
１５ コア
１６ メタライゼーション
１７ 第１ポート
１８ 第２ポート
３０ 突起の下面
３１ 突起の天面
１７０ 第１フランジ
１８０ 第２フランジ
Ｐ１ 第１信号
Ｐ２ 第２信号
Ｐ１＋２ 二重偏波信号
【国際調査報告】