JPH01500555A - Frequency selection screen with sharp characteristics - Google Patents
Frequency selection screen with sharp characteristicsInfo
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- JPH01500555A JPH01500555A JP62504927A JP50492787A JPH01500555A JP H01500555 A JPH01500555 A JP H01500555A JP 62504927 A JP62504927 A JP 62504927A JP 50492787 A JP50492787 A JP 50492787A JP H01500555 A JPH01500555 A JP H01500555A
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 シャープな特性を有する周波数選択スクリーン技術分野 この発明は広くは無線周波数信号をこれら信号の成分周波数部分に分離するため のダイプレクサに関する。特に無線信号を第１及び第２の周波数帯域に分離する ように構成された周波数選択スクリーンに関する。[Detailed description of the invention] Frequency selection screen technology field with sharp characteristics The present invention generally relates to separating radio frequency signals into component frequency portions of these signals. Regarding the diplexer. In particular, separating a radio signal into a first and a second frequency band The present invention relates to a frequency selection screen configured as follows.
無線アンテナ送信システムあるいは受信システムにおいては、無線周波数信号を 分離した周波数帯域に分離することが望ましい場合が多い。幾つかの例では、過 去に周波数帯域の異なる一致無線信号を分離するために、いわゆる準光学ダイプ レクサが使用された・例えば、１小さなアレイを用いて走査ビームを形成するた めのイメージング反射装置＃（シー・ドラゾン及びエムーシエイ・がンズ著、ベ ルシステムテクニカルジャーナル、第５８巻、第２号、１９７９年２月出り）に は、前記のように準光学ダイプレクサを用いた例が記載されている。この刊行物 には、周波数ダイプレクサを送信アレイとイメージング反射体の間に設けるよう に記載されている。受信アレイはダイプレクサの片側、送信アレイの反対側に設 けられる。送信帯域内の信号は送信プレイからダイプレクサを通ってイメージン グ反射体に到達する。ダイプレクサは受信帯域内の信号を反射するようになって いるため、ダイプレクサ上に入射する受信帯域内の信号は受信アレイ上に反射さ れる。ここに述べた装置は特にコンパクトなため衛星アンテナシステムの６用に 有効である。In a radio antenna transmitting or receiving system, radio frequency signals are It is often desirable to separate into separate frequency bands. In some instances, too much In order to separate coincident radio signals of different frequency bands, the so-called quasi-optical diode A lexer was used, for example, to form a scanning beam using a small array. Imaging Reflector # (by C.D. Drazon and E.M. Gans System Technical Journal, Volume 58, No. 2, February 1979) describes an example using a quasi-optical diplexer as described above. this publication A frequency diplexer may be placed between the transmit array and the imaging reflector. It is described in. The receive array is placed on one side of the diplexer and the transmit array on the other side. I get kicked. Signals within the transmit band pass from the transmit play through the diplexer to the imager. reach the reflector. The diplexer is designed to reflect signals within the receive band. Therefore, signals within the receive band that are incident on the diplexer are reflected onto the receive array. It will be done. The device described here is particularly compact and therefore suitable for use in satellite antenna systems. It is valid.
”共振グリッド準光学ダイプレクサ”（ジェ付９７５年２月出り）と、”自己共 振グリッドの理論について”（アイ・アンダーソン著、ベルシステムテ１２月出 版）には、共振グリッド、準光学のいろいろな型のダイプレクサが記載されてい る。これら後の２つの文献に記載されているように、通信衛星アンテナあるいは へルツイアンケーブルに関連する多くのミリメータ波システムでは、準光学フィ ルタ及びダイプレクサが非常に有効である。これらの準光学装置の領域が大きい ために、電力取シ扱い能力が大きく、又多重モードの問題Ｆｉある意味で回避さ れる。オーム損失は小さく、又写真平板法によってグリッドの製造は容易である 。これらの文献では多数の単一グリッドダイプレクサ及び二重グリッドダイプレ クサが開示されている。各グリッドにはキャｚＪ？シタンスかあるいはインダク タンスのいずれか全効果的に形成するようないろいろな形状のグリッド要素が備 えられている。形状や構成を考慮しなければ、グリッドは、実際にグリッドの計 測された対応曲線を等価回路から見積もられた曲線に適合させることによって見 いだされる回路要素によって表すことができる。上記の文献“共振グリッド準最 適ダイプレクサ”ではいろいろなグリッドＩリーンが示されており、その中には いわゆる１エルサレム交差″と呼ばれるものに似たキャパシタンス要素を有する グリッド構成もある。共振周波数ではエルサレム交差グリッドは完全に反射され 、平板な銅のシートとして機能する。“Resonant grid quasi-optical diplexer” (released in February 1975 with jet) and “Self-resonant “On the theory of oscillating grids” (written by Ai Anderson, published by Bell Systemte in December) edition) describes various types of resonant grid and quasi-optical diplexers. Ru. As described in these latter two documents, communications satellite antennas or Many millimeter wave systems associated with Hertzian cables use quasi-optical fibers. routers and diplexers are very effective. The area of these quasi-optical devices is large Therefore, the power handling capacity is large, and the problem of multiple modes can be avoided in a sense. It will be done. Ohmic loss is small, and grids are easy to manufacture using photolithography. . In these documents, a large number of single-grid diplexers and double-grid diplexers are described. The weasel is disclosed. Is there a cazj in each grid? sitance or induction Equipped with grid elements of various shapes to effectively form any drawer is being given. Without considering the shape and configuration, the grid is actually It can be seen by fitting the measured corresponding curve to the curve estimated from the equivalent circuit. can be represented by the circuit elements that are generated. The above document “Resonant grid quasi-maximum "Suitable Diplexer" shows various grid I leans, among which with a capacitance element similar to the so-called ``Jerusalem Cross'' There is also a grid configuration. At the resonant frequency the Jerusalem cross grid is completely reflected. , which acts as a flat sheet of copper.
先行技術の準光学ダイプレクサにおける周波数特性は特にシャープではなく、又 分離した周波数帯域の反射率の差は用途によっては十分に大きくはない。さらに 用途によっては分離周姪数帯域の幅は望ましい大きさよシも小さい。最後に幾つ かのシステムでは周波数帯域の分離が比較的狭いために多重周波数選択スクリー ンを導入する必要があり、このスクリーンは相互に注意深く方向づけなければな らず、したがって単一スクリーンを用いることが望ましい。The frequency response in prior art quasi-optical diplexers is not particularly sharp or The difference in reflectance between separate frequency bands is not large enough for some applications. moreover Depending on the application, the width of the separation frequency band may be as small as desired. how many at the end In that system, multiple frequency selection screens are required due to the relatively narrow separation of frequency bands. screens must be carefully oriented with respect to each other. Therefore, it is desirable to use a single screen.
本発明は上記の先行技術の欠点を克服するものである。The present invention overcomes the drawbacks of the prior art described above.
発明の概要 本発明によると、無線周波数信号、特にマイクロ波領域の無線周波数信号の第１ 及び第２の比較的近い周波数帯域を分離するために、周波数選択スクリーン、あ るいはダイプレクサが提供され、この装置には、第１の周波数帯域内で並列共振 全行い、第２の周波数帯域内で直列共振を生じる等価回路を構成するように配置 された導電要素のアレイが具備されている。導電要素は平坦なＮＸＭプレイに配 置され、等価回路には、第１のインダクタンス及びこのインダクタンスと相互に 並列な第１のキャパシタンスを有する第１の部分と、第１の部分と直列に結合し 第２のキヤ・ヤシタンスを保持する第２の部分とを有するように構成されている 。Summary of the invention According to the invention, a first radio frequency signal, in particular a radio frequency signal in the microwave range, and a second relatively close frequency band. or a diplexer is provided, the device having parallel resonance within the first frequency band. All conductors are arranged to form an equivalent circuit that produces series resonance within the second frequency band. An array of electrically conductive elements is provided. The conductive elements are placed in a flat NXM play. The equivalent circuit includes the first inductance and the mutual inductance. a first portion having a first capacitance in parallel and coupled in series with the first portion; a second portion holding a second capacity; .
各導電要素には、それぞれがインダクタンスを形成する一対の離間し九側部脚と この側部脚の間に延びてそれら側部脚を結合する一対の離間した接続脚が備えら れている。隣接要素の接続脚は接近して配置され等価回路の直列キャパシタンス を形成している。各要素にはさらに、接続脚から互に向い合って延びて第２のイ ンダクタンスを構成する一組の中間脚がある。さらに又中間脚の端部には一対の 中央脚が結合し、相互に僅かに離間して等回路内の第１のインダクタンスと並列 の第２のキャパシタンスを形成している。Each conductive element has a pair of spaced apart lateral legs each forming an inductance. a pair of spaced connecting legs extending between and connecting the side legs; It is. The connecting legs of adjacent elements are placed close together to reduce the series capacitance of the equivalent circuit. is formed. Each element further includes a second inlet extending oppositely from the connecting leg. There is a set of intermediate legs that constitute the inductance. Furthermore, at the end of the intermediate leg there is a pair of The central legs are connected and parallel to the first inductance in the equal circuit, slightly spaced from each other forming a second capacitance.
周波数選択スクリーンは、通常の写真平板法を用いてポリイミドフィルム上に導 電要素を形成することによって製造するのが望ましい。スクリーンの一実雄例で は、導電要素が２つの半分の部分に分けられており、この半分の部分の内１つの 要素はも５１つの半分の部分のものに対して９０＠ 回転されていて、グイプレ クサのこれら２つの半分の部分がそれぞれ水平及び垂直偏波信号で動作できるよ うに構成されている。The frequency selective screen is deposited onto polyimide film using conventional photolithography. Preferably, it is manufactured by forming an electrical element. An example of a screen The conductive element is divided into two halves, and one of the halves The element is also rotated by 51 @90 with respect to the one in the half part, as shown on Google Play. These two halves of the comb can operate with horizontal and vertically polarized signals respectively. It is composed of
従って本発明の第１の目的はグイプレクサとして有効であり、特に帯域の周波数 が互に比較的近い場合に無線信号金弟１及び第２の周波数帯域に分離するような 、非常にシャープな特性を有する周波数選択スクリーンを提供することである。Therefore, the first object of the present invention is to be effective as a guiplexer, and particularly to When the radio signals are relatively close to each other, the radio signal is separated into the first and second frequency bands. , to provide a frequency selective screen with very sharp characteristics.
本発明の別の目的は、並列共振を生じることにより周波数の１つの帯域内で高い インピーダンスを得、又直列共振を生じることにより周波数の別の帯域内で低い インピーダンスを得るような、上記のグイプレクサを提供することにある。Another object of the invention is to generate high frequencies within one band of frequencies by creating parallel resonances. low within another band of frequencies by obtaining impedance and also creating series resonance. The object of the present invention is to provide the above-mentioned guiplexer that obtains impedance.
さらに、それぞれ異なった偏波の２つの信号金弟１及び第２の周波数帯域に分離 するのに使用するのに適切な上記のようなグイプレクサを提供することも、本発 明の目的である。Furthermore, the two signals are separated into the first and second frequency bands, each with a different polarization. This author may also provide a guiplexer such as the one above suitable for use in It is the purpose of light.
本発明のこれらの及びその他の目的及び利点は、本発明の詳細な説明で明らかに なるであろう。These and other objects and advantages of the invention will become apparent in the detailed description of the invention. It will be.
図面の簡単な説明 添付図面において、 第１図は本発明の周波数選択スクリーンを使用した通信衛星のアンテナシステム の斜視図であり、第２図は第１図に示されたアンテナシステムの上部平面図であ り。Brief description of the drawing In the attached drawings, Figure 1 shows a communication satellite antenna system using the frequency selection screen of the present invention. FIG. 2 is a top plan view of the antenna system shown in FIG. the law of nature.
第３図は第２図の線３−３に沿りて切断した断面図であり、 第４図は第２図の線４−４に沿って切断した断面図であシ。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line 4--4 of FIG.
第５図は第１図に示されたアンテナシステムに使用された周波数選択スクリーン の正面図であり、第６図は第５図に示されたスクリーンの一部を特に拡大した図 であり、 第７図は第６図に示された線７−７に沿って切断した断面図であり。Figure 5 shows the frequency selection screen used in the antenna system shown in Figure 1. FIG. 6 is a particularly enlarged view of a part of the screen shown in FIG. and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along line 7--7 shown in FIG.
第８図は第５図に示されたスクリーンの導電要素の１つの等価回路の詳細図であ り、 第９図は本発明の周波数選択スクリーンの伝送特性を表した図である。FIG. 8 is a detailed diagram of the equivalent circuit of one of the conductive elements of the screen shown in FIG. the law of nature, FIG. 9 is a diagram showing the transmission characteristics of the frequency selection screen of the present invention.
望ましい実施例の説明 第１図ないし第４図を参照すると、本発明は広義的には、例えば通信衛星１０の アンテナシステムに用いられる周波数選択スクリーン１８に関する。衛星１０は 地球表面の上の地球静止軌道に置かれた典型的なスピン安定型衛星である。通常 アンテナシステムは地球に対して一定の方向に維持されるように、デスパンプラ ットフォーム上に設けられている。しかしここに開示されている衛星アンテナシ ステムは、本発明の周波数選択スクリーン１８の数多くの応用例の１つにすぎな いことは理解されるべきである。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT Referring to FIGS. 1 to 4, the present invention broadly describes, for example, a communication satellite 10. The present invention relates to a frequency selection screen 18 used in an antenna system. Satellite 10 is It is a typical spin-stabilized satellite placed in geosynchronous orbit above the Earth's surface. usually The antenna system is despanned to maintain a constant orientation relative to the earth. is provided on the platform. However, the satellite antenna system disclosed here Stems are just one of many applications for the frequency selective screen 18 of the present invention. It should be understood that
衛Ｍ１０のアンテナシステムには通常の全方向性アンテナＩ３に加えて２つの主 なアンテナシステムを備えている。第１のサツシステムは二地点間型で、システ ムは二方向の通信リンクとして機能し、地球ステージ、ンを相互連絡して二方向 通信全行う。通常Ｃ０ＮＵＳ （大陸米国）と呼ばｎる第２のサブシステムは、 基、的Ｋ ｎｓ ７ユポ７．とし１機能１米国全体あ、°、いは他の地域をも含 む広いパターンにわたって、地球上の１つあるいはそれ以上の特別の場所から受 信された信号を放送する。二地点間型送信信号及びＣ０ＮＵＳ受信信号は垂直偏 波にされている。Ｃ０ＮＵＳ送信信号と二地点間型受信信号は水平偏波にされて いる。アンテナシステムには、２つの反射体Ｉ Ｚ ａ ｅ １２ ｂから成る 大きな反射体装置１２があり、これら反射体１２ ｍ ＊１２ｂは共通軸に関し て僅かに相対的に回転しており、以下に述べるアンテナシステムの残る部分に関 して僅かに異なる方向に向いている。従って反射体１２ｈ。The antenna system of the Satellite M10 includes two main antennas in addition to the regular omnidirectional antenna I3. It is equipped with an antenna system. The first satsu system is point-to-point, and the system The system acts as a two-way communications link, interconnecting the Earth stage and providing two-way communication. Perform all communications. The second subsystem, commonly referred to as C0NUS (continental United States), is Base, target K ns 7 Yupo 7. 1 Function 1 The entire United States, °, and other regions as well. received from one or more special locations on Earth over a wide pattern of broadcast the received signal. Point-to-point transmit signals and C0NUS receive signals are vertically polarized. Being waved. The C0NUS transmit signal and point-to-point receive signal are horizontally polarized. There is. The antenna system consists of two reflectors IZae12b There is a large reflector device 12, and these reflectors 12 m * 12b are arranged with respect to a common axis. with a slight relative rotation relative to the rest of the antenna system described below. and facing slightly different directions. Therefore, the reflector 12h.
１２ｂは相互に直交しており、入射波の障害が最小になるように、これら反射体 の中間点で交差している。12b are orthogonal to each other, and these reflectors are arranged so that interference to the incident wave is minimized. intersect at the midpoint.
反射体１２ａＦｉ水平偏波であシ、水平偏波信号で作動し、一方反射体ｚｚｂＦ ｉ垂直偏波であり、垂直偏波信号で動作する。その結果反射体１２ｈ、１２ｂの 各々はそれぞれ他方の反射体が送信する信号を反射する。Reflector 12aFi is horizontally polarized and operates with horizontally polarized signals, while reflector zzbF It is vertically polarized and operates on vertically polarized signals. As a result, the reflectors 12h and 12b Each reflects the signal transmitted by the other reflector.
周波数選択スクリーン１８は２つの半分の部分１８ ｍ ＊ １ ｇ ｂに分か れておシ、これらスクリーンの半分の部分１１１＊、１８ｂは第２図に最も良く 示されているように衛星１０′ｆ！：直径として通過する中央線の互に反対側に おいて支持体３０に設けられている。周波数選択スクリーン１８の詳細は後に述 べる。The frequency selection screen 18 is divided into two halves 18 m * 1 g b. The half portions 111* and 18b of these screens are best shown in Figure 2. Satellite 10'f! as shown! : On opposite sides of the center line passing through as a diameter It is provided on the support body 30 at the same time. Details of the frequency selection screen 18 will be described later. Bell.
Ｃ０ＮＵＳサブシステムにはスクリーン１８の一方の半分の部分１８ｂの後方の 支持体３０上に受信機１４が設けられておシ、反射体１２ｂによって受信され反 射された垂直偏波信号が周波数選択スクリーンの半分の部分１８ｂｆ通って受信 機１４に通過し、反射体１２ｂの焦点２８で集まるようＫなりている。Ｃ０ＮＵ Ｓ送信機２４には通常一対のホーンまたは類似のものが備えられ、スクリーンの 半分の部分１８ａの前の僅かに下に設けられている。送信機Ｚａｔｉ、送信機か ら発した水平偏波信号がスクリーンの半分の部分１８１の前側に入射するように 方向づけられており、スクリーンの半分の部分ＩＩＩａはこの信号を水平偏波反 射体１２ａに反射し、反射体１２ｍが今度はこの信号を地球に反射する。The C0NUS subsystem includes a A receiver 14 is provided on the support 30, and the signal is received and reflected by the reflector 12b. The emitted vertically polarized signal passes through half of the frequency selection screen 18bf and is received. The light beams are arranged so that they pass through the plane 14 and are focused at the focal point 28 of the reflector 12b. C0NU The S transmitter 24 is typically equipped with a pair of horns or the like, and is It is provided slightly below and in front of the half portion 18a. Transmitter Zati, transmitter? so that the horizontally polarized signal emitted from the screen is incident on the front side of the half part 181 of the screen. half of the screen IIIa converts this signal into a horizontally polarized The signal is reflected by the projectile 12a, and the reflector 12m in turn reflects this signal back to the earth.
広義的には二地点間型のサブシステムには送信アレイ２０、サブ反射体２２及び 受信機１６がある。送信アレイ２ｏはスクリーン１８のすぐ真下で支持体３０上 に設けられている。サラ反射体２２は送信アレイ２０の前方でスクリーン１８の 僅かに下に設けられている。送信プレイ２０から発した信号は反射体２２によっ てスクリーン１８の一方の半分の部分１１ｂに反射される。サブ反射体２２Ｆｉ 送信アレイ２０から発する信号のノターンを効果的に拡大する。サラ反射体２２ から反射されて拡大された信号は今度はスクリーン１８の半分の部分１８ｂによ って大きな反射体１２ｂ上に反射され、この反射体１２ｂが今度は送信された二 地点間型の信号を地球に反射する。受信機１６は反射体１２亀の焦点２６に配量 されている。Broadly speaking, a point-to-point subsystem includes a transmitting array 20, a sub-reflector 22, and a point-to-point subsystem. There is a receiver 16. The transmitting array 2o is directly below the screen 18 and on the support 30. It is set in. The solar reflector 22 is located in front of the transmitter array 20 and the screen 18. It is located slightly below. The signal emitted from the transmitting play 20 is reflected by the reflector 22. and is reflected on one half portion 11b of the screen 18. Sub reflector 22Fi This effectively expands the noturn of the signal emanating from the transmitting array 20. Sarah reflector 22 The signal reflected from and magnified is now reflected by the half portion 18b of the screen 18. is reflected onto a large reflector 12b, and this reflector 12b in turn reflects the transmitted second Reflect point-to-point signals back to Earth. The receiver 16 is placed at the focal point 26 of the reflector 12. has been done.
以上の説明から、周波数選択スクリーン１８は、Ｃ０ＮＵＳ及び二地点間型のサ ブシステムの両方の送信及び受信された信号を効果的に分離することが理解でき る。さらにスクリーン１８０２つの半分の部分１８ａ。From the above explanation, the frequency selection screen 18 is suitable for C0NUS and point-to-point support. It is understood that the system effectively separates both transmitted and received signals. Ru. Additionally, the screen 180 has two halves 18a.
１８ｂはそれぞれ水平及び垂直偏波された個々の信号を分離するように構成され ていることも分かる。18b are configured to separate horizontally and vertically polarized individual signals, respectively. I also understand that
第５図及び第７図に示さｎているように、周波数選択スクリーン１８の各半分の 部分１８＊９１８ｂｔ−１゜別々の導電要素３２のＮＸＭのアレイから成ってい る。As shown in FIGS. 5 and 7, each half of the frequency selection screen 18 The part 18*918bt-1° consists of an NXM array of separate conductive elements 32. Ru.
導電要素３２は、銅のような適切な導電材料から形成されておシ、無線周波数信 号が通過する適当な基板３３上に設けられている。本発明の望ましい形態では、 スクリーン１８はカブトン（Ｋａｐｔｏｎ）Ｏようなポリイミド上にまず導電材 料の層を付着させ、次に通常の光エツチング法を用いて銅層の不要な部分全除去 し、個々の要素３２を精製することによって形成される。第５図に示されている ように、２つの半分の部分１８１゜１１１ｂは共通面に収まるように共通基板３ ３上に限定されるか、あるいは２つの半分の部分１８ 亀＊ Ｉ ＩＩ ｂが異 なる面に方向づけられるように分離した基板に限定される。Conductive element 32 is formed from a suitable conductive material, such as copper, and is capable of transmitting radio frequency signals. It is provided on a suitable substrate 33 through which the signal passes. In a preferred form of the invention, The screen 18 is first made of a conductive material on a polyimide such as Kapton O. Depositing a layer of copper and then removing all unwanted parts of the copper layer using conventional photo-etching methods and is formed by refining the individual elements 32. As shown in Figure 5 As shown, the two half parts 181° 111b are placed on the common substrate 3 so that they fit on the common surface. 3 or the two halves 18 Tortoise * I II b are different. It is limited to separate substrates that are oriented in the same plane.
スクリーンの半分の部分１８ａ内の要素３２の隣接した列の間の間隔はこれら要 素の隣接した行の間の間隔よりかなり大きい。反対にスクリーンの部分１８ｂ内 の要素３２の隣接した行の間の間隔は隣接した列の間の間隔よりかなシ大きい。The spacing between adjacent rows of elements 32 in screen half 18a is determined by these requirements. Significantly larger than the spacing between prime adjacent rows. On the contrary, inside the screen part 18b The spacing between adjacent rows of elements 32 is approximately greater than the spacing between adjacent columns.
その結果スクリーンの半分の部分１８亀、１８ｂは互に同一であり、相互に９０ ° 回転している。従ってスクリーンの半分の部分１８ｍは水平偏波信号に使用 さｎ、一方スクリーンの半分の部分１８ｂは垂直偏波信号に使用されるように構 成されている。As a result, the screen halves 18 and 18b are identical to each other and 90% to each other. ° Rotating. Therefore, half of the screen (18m) is used for horizontally polarized signals. n, while half screen 18b is configured to be used for vertically polarized signals. has been completed.
ここでスクリーンの半分の部分１８ａの一部分を拡大して表した第６図及び第７ 図を参照する。これらの図では要素３２の各々の詳細な構成及び位置がよシ明確 に示されている。各導電要素３２は、一対の平行な側部脚３４．３６及び一対の 平行接続脚３８０４６によって限定さｎる外側の方形リングを有する。各側部脚 ３４．３６の幅Ｗ２はあらかじめ選択さｎておシ、各接続脚３８．４６の幅”１ ′もあらかじめ選択されている。各要素３２にはさらに一対の中間脚４０゜４２ が備えられ、これらの中間脚は相互に向い合って延びており対応する接続脚３８ ．４６と接続されている。中間脚４０ｍ４２は側部脚３４．３６に平行に延び、 各々の幅Ｗｌはあらかじめ選択される。各中間脚４０．４２の内端部に接続して 、それぞれに関連する一対の中央脚４４．４８がある。これら中央脚４４゜４８ は相互に平行に延びて接続脚３８．４６に平行である。中央脚４４．４８の各々 の幅“ｂ″はあらかじめ選択され、これらの脚はあらかじめ選択さｎた距離全体 の長さはあらかじめ選択さｎた距離り、でおる。Here, FIGS. 6 and 7 are enlarged views of a portion of the screen half 18a. See diagram. The detailed configuration and location of each of the elements 32 is clearly shown in these figures. is shown. Each conductive element 32 has a pair of parallel side legs 34,36 and a pair of parallel side legs 34,36. It has an outer square ring defined by parallel connecting legs 38046. each side leg The width W2 of 34.36 is pre-selected and the width of each connecting leg 38.46”1 ' is also preselected. Each element 32 further includes a pair of intermediate legs 40°42. are provided, the intermediate legs extending opposite each other and corresponding connecting legs 38. ．． It is connected to 46. The intermediate leg 40m42 extends parallel to the side legs 34.36; Each width Wl is selected in advance. connected to the inner end of each intermediate leg 40.42 , each having a pair of associated central legs 44,48. These central legs 44°48 extend parallel to each other and are parallel to the connecting legs 38.46. Each of the central legs 44.48 The width “b” of is preselected and these legs span the entire preselected distance n The length of is a preselected distance n.
各要素３２の全体の長さ及び高さはそれぞれＤ＠ｓＰによって示される。各要素 ３２の接続脚３８．４６は隣接した要素３２の接続脚４６からあらかじめ選択さ れた距離Ｇｔの間隔で分離さｎている。一方側部脚３４．３６は隣接した要素３ ２の側部脚からあらかじめ選択された距離Ｃの間隔で分離さｎている。The overall length and height of each element 32 is indicated by D@sP, respectively. each element The connecting legs 38, 46 of 32 are preselected from the connecting legs 46 of adjacent elements 32. They are separated by a distance Gt between them. One side leg 34.36 is connected to the adjacent element 3 separated by a preselected distance C from the side legs of No. 2;
ここで第６図及び第８図を同時に見ると、脚３４゜３６．４０．４２はインダク タンスを限定しており、又一方中央脚４４．４８および隣接した要素３２の、対 向して僅かに分離している接続脚Ｊｇ 、４６はキャパシタンスを形成している 。導電要素３２の前記のような特殊の形状構造によりて、１つの周波数帯域内で 並列共振を生じ、第２の周波数帯域内で直列共振を生じる第８図に示された等価 回路が与えられる。全体を５０で示される等価回路には、直列回路５４と直列に 接続された並列回路５２がある。直列及び並列回路５４．５２は自由空間のイン ピーダンスＺｆａと並列に結合している。並列回路５２はインダクタンスＬ！と キャノぐシタンスＣ１とそれらと並列のインダクタンスし冨とから成る。直列回 路５４はキャパシタンスＣ！から成る。インダクタンスＬ１は中間脚４０．４２ によって形成さｎ、このインダクタンスの値は幅ｗｌによりて決まる。キャパシ タンスＣ１は中央脚４４゜４８によって形成さｎ、このキャパシタンスの値は脚 ４４．４８の間の間隔Ｇ、によって決まる。インダクタンスＬ、は側部脚３４． ３６によって形成され、このインダクタンスの値は脚Ｊ ４ ＋ ３６の幅Ｗ＝ によって決まる。最後にキャパシタンスＣ雪は、隣接した要素３２の狭い間隔で 対向する接続脚３１１．４６によって与えられ、こｎらの脚の間隔Ｇ、によって キヤ・ｆシタンスＣｍの値が決まる。If you look at Figure 6 and Figure 8 at the same time, the legs 34°36.40.42 are inductors. The central leg 44,48 and the adjacent elements 32, on the other hand, The connecting legs Jg, 46, which are slightly separated from each other, form a capacitance. . Due to the above-mentioned special geometry of the conductive element 32, within one frequency band The equivalent shown in Figure 8 which produces a parallel resonance and a series resonance within a second frequency band. A circuit is given. The equivalent circuit, generally designated 50, includes a series circuit 54 and a There is a parallel circuit 52 connected. Series and parallel circuits 54.52 are free space inputs. It is coupled in parallel with the pedance Zfa. The parallel circuit 52 has an inductance L! and It consists of a capacitance C1 and an inductance C1 in parallel with them. Series times Path 54 is the capacitance C! Consists of. Inductance L1 is intermediate leg 40.42 formed by n, the value of this inductance is determined by the width wl. Capacity The capacitance C1 is formed by the central leg 44°48, and the value of this capacitance is 44.48. The inductance L is the side leg 34. 36, and the value of this inductance is leg J4 + width W of 36 = Determined by Finally, the capacitance C snows at a narrow interval between adjacent elements 32. given by the opposing connecting legs 311.46, and by the spacing G between these legs. The value of capacitance Cm is determined.
周波数の受信帯域では並列回路５２が共振しているため、等価回路５０のインピ ーダンスは高く、そのためスクリーン１８のインピーダンスも高くなる。従って スクリーン１８は実質的に受信帯域の周波数を透過させる。周波数の送信帯域で は等何回路５０が直列共振を生じるため、インピーダンスが低い。従ってスクリ ーン１８は実質的に導電性であり、実質上反射表面として機能し送信帯域周波数 の入射信号を反射する。Since the parallel circuit 52 resonates in the frequency reception band, the impedance of the equivalent circuit 50 -dance is high, so the impedance of the screen 18 is also high. Therefore Screen 18 substantially transmits frequencies in the reception band. in the frequency transmission band Since the circuit 50 produces series resonance, the impedance is low. Therefore, the script The conductor 18 is substantially conductive and serves as a substantially reflective surface for transmitting band frequencies. reflects the incident signal.
第９図には本発明の周波数選択スクリーンのシャープな特性が示されておシ、ス クリーン６を通る無線周波数信号の伝送特性が入射角を４５°と仮定して表され ている。この例では送信帯域が１１．７乃至１２．２ＧＨｚであり、一方受信帯 域は１４乃至１４．５ ＧＨｚであるため比較的送信帯域に近接している。第９ 図に示されているように、周波数の受信帯域は基本的にスクリーンを減衰さｎる ことはなく通過し、一方受信帯域の片側の周波数の強度は急落し、実際には送信 帯域の強度１ｄ ２０ ｄＢ以上も減少するが、これは送信の約１％、反射の９ ９チに相当する。Figure 9 shows the sharp characteristics of the frequency selection screen of the present invention. The transmission characteristics of a radio frequency signal passing through the clean 6 are expressed assuming an angle of incidence of 45°. ing. In this example, the transmission band is 11.7 to 12.2GHz, while the reception band is 11.7 to 12.2GHz. Since the frequency band is 14 to 14.5 GHz, it is relatively close to the transmission band. 9th As shown in the figure, the receiving band of frequencies is basically attenuated through the screen. while the strength of the frequencies on one side of the receiving band drops sharply and the transmitting The intensity of the band decreases by more than 1d20 dB, which is about 1% of the transmitted signal and 9% of the reflected signal. Equivalent to 9chi.
上記の送信及び受信周波数に対する各要素３２の通常の大きさをインチで示すと 以下のようである。The typical size of each element 32 in inches for the above transmit and receive frequencies is: It is as follows.
Ｗｌ ＝０．０４０ ＤＩ −０，０９０ Ｇｌ−０，０１０ Ｗｔ ＝ ０．０ ６ ０ Ｄｔ−ｏ、２５０ Ｇｔ ＝ ０−０ １ ０ Ｐ ＝０．２００ ａ ＝０．０３０ ｂ ＝０．０１５ ｅ ＝（ＬＯ８０ 以上、本発明全説明してきたが、当該分野の技術者が、本発明の技術的範囲から 逸脱することなく、本発明を説明するために選択さｎた望ましい実施例にいろい ろな変形や付加を加えることができることは認識されるべきである。従って請求 の範囲に示さｎた技術的事項に対して権利保護が与えらｎるべきであり、それら と同等なものは全て本発明の技術的範囲内にあることが理解されるべきである。Wl = 0.040 DI -0,090 Gl-0,010 Wt = 0.0 6 0 Dt-o, 250 Gt = 0-0 1 0 P=0.200 a = 0.030 b=0.015 e = (LO80 Although the present invention has been fully explained above, a person skilled in the art would be able to understand the technical scope of the present invention. Without departing from these preferred embodiments selected for the purpose of illustrating the invention. It should be recognized that many variations and additions can be made. therefore claim Rights protection should be provided for technical matters specified in the scope of It is to be understood that all equivalents are within the scope of the present invention.
ン 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ Ｔｏ τｄＥ ＩＮＴＥＲ，ＮＡＴＩＯＮＡ、Ｌ Ｓ三ＡＲＣＨＲ ＥＰＯＲ丁 ＯＮhmm international search report ANNEX To τdE INTER, NATIONA, L S3ARCHR EPOR ON
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