反射陣列的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及用于無線通信中的反射陣列。
【背景技術】
[0002] 在無線通信的技術領域中，為了確保通信區(qū)域等，正在研宄能夠使入射波朝向自 由的方向散射的反射陣列的應用。并且，反射陣列也可以使用于如下情況：在預見到直達 波（direct wave)占主要優(yōu)勢的傳播環(huán)境中，形成多（multiple)路徑，實現多輸入多輸出 (Multiple Input Multiple Output :MIMO)方式下的通信量的提高和/或可靠性的加強等。
[0003] 并且，為了實現通信的高速大容量化等，有時也將彼此正交的2個極化波作為 極化分集或極化MM0利用于通信中。在這種情況下的極化波是線極化波，例如，也可 以被稱為：具有垂直于入射面的電場成分的電波（Transverse Electric wave :TE波 (橫電波））和具有平行于入射面的電場成分的電波（Transverse Magnetic wave :TM 波（橫磁波））。或者極化波也可以被稱為：具有垂直于大地的電場成分的垂直極化波 (vertical polarization wave)和具有平行于大地的電場成分的水平極化波（horizontal polarization wave)。并且，特別在室外，由于受傳播環(huán)境的影響，電場沿各個方向旋轉。在 這種情況下，可以認為電場擁有垂直成分和水平成分這兩種成分。不管是哪種情況，電場的 振幅方向彼此正交的2個平面波均可以用于通信中。但是，現有的反射陣列難以使從某個 方向到來的2個極化波分別向期望的方向反射。
[0004]另一方面，在長期演進（Long Term Evolution :LTE)先進（LTE - Advanced)方式 這種無線通信系統(tǒng)中，根據需要而在通信中使用多個頻帶或者載波。因此，對在通信中所使 用的電波進行反射的反射陣列也優(yōu)選對應多個頻帶（multiband，多頻帶）。在非專利文獻 1中記載了與多頻帶對應的現有的反射陣列。非專利文獻1所記載的反射陣列具有：間斷 的環(huán)狀元件，其用于Ka頻帶（32GHz);間斷的方形的線狀元件，其用于X頻帶（8.4GHz);以 及交叉偶極子元件（cross dipole element)，其用于(：頻帶（7.1GHz)。但是，該反射陣列 將圓極化波作為對象，不能直接用于線極化波。進而，在非專利文獻1中所記載的反射陣列 需要將元件加工成復雜的形狀以使能夠在Ka、X和C頻帶適當地進行動作，因此存在導致成 本變高的擔憂。
[0005] 如非專利文獻2中所記載那樣，現有的反射陣列如微帶元件（macrostrip element)那樣使用大約半波長的元件。由于通過改變該元件的尺寸而諧振頻率發(fā)生偏移， 所以能夠使反射相位發(fā)生變化。因此，只要以平面波朝向期望的方向的方式決定各陣列元 件的相位即可。報告了使用交叉偶極子的方法，該方法用于實現使這種半波長的元件對應 于多個極化波、且使從某個方向到來的2個極化波分別向期望的方向反射的反射陣列（非 專利文獻3、4)。
[0006] -方面，作為與現有的使用了半波長元件的反射陣列相比以更大的角度來控制反 射方向的方法，報告了采用遠遠小于波長的傘狀結構的反射陣列（非專利文獻5)。但是，至 今為止不存在能夠共用2個正交的極化波的傘狀結構。因此，不存在能夠進行廣角控制的 用于極化波共用的傘狀結構。
[0007] 另一方面，在LTE (Long Term Evolution :長期演進）一 Advanced方式這樣的無 線通信系統(tǒng)中，根據需要而在通信中使用多個頻帶或者載波。因此，對在通信中所使用的電 波進行反射的反射陣列也優(yōu)選對應多個頻帶（multiband，多頻帶）。在以下的非專利文獻 1和非專利文獻3中記載了與多頻帶對應的現有的反射陣列。非專利文獻1所記載的反射 陣列具有：間斷的環(huán)狀元件，其用于Ka頻帶（32GHz) ;間斷的方形的線狀元件，其用于X頻 帶（8.4GHz);以及交叉偶極子元件，其用于C頻帶（7.1GHz)。非專利文獻3所記載的反射 陣列將交叉偶極子作為元件，并且針對電場平行于X軸的第1頻率^的入射波，改變交叉 偶極子元件的X方向的長度來決定反射相位，并且針對電場平行于Y軸的第2頻率f 2的入 射波電波，改變交叉偶極子元件的Y方向的長度來決定反射相位。
[0008] 但是，現有的結構以半波長元件為基礎，由于柵瓣的發(fā)生和元件間耦合的影響，而 難以進行40度以上的廣角控制。
[0009] 為了解決這種問題而提出了具有非專利文獻5、6所記載那樣的傘狀結構的反射 陣列。但是，它們不是極化波共用元件。因此，難以對各極化波獨立地進行設計。因此可 知：如果改變Y方向的傘狀體間的間隙gy，則對于X方向的傘狀體間的間隙gx的反射相位 的值也會發(fā)生變化。
[0010] 現有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1 :日本特開2012 - 34331號公報
[0013] 非專利文獻
[0014]非專利文獻 1 :Fan Yang，Ang Yu，Atef Elsherbeni and John Huang, "Single-Layer Multi-band Circularly Polarized Reflect array Antenna:Concept，Design and Measurement，''URSI General Assembly, Chicago, Illinoi s, August 7-16,2008.
[0015]非專利文獻 2 :D. M. Pozar，T. S. Targonsky，and H. D. Syrigos，"Design ofmillimeter wave microstrip reflectarrays, ,?IEEE Trans. Antennas Propagat. , vol. AP-45, no. 2, pp. 287-295, 1997.
[0016]非專利文獻 3 :T. Maruyama，T. Furuno, T. Ohya，Y. Oda，Q. Chen，and K. Sawaya, "Dual Frequency Selective Ref1ectarray for Propagation Improvement"，IEEE iWAT，2010, pp. 1-4, 5464764, March 2010.
[0017] 非專利文獻 4 :L. Li，Q. Chen，Q. Yuan，K. Sawaya，T. Maruyama，T. Furuno, and SUebayashi, "Frequency Selective Reflectarray using Crossed-Dipole Elements withSquare Loops for Wireless Communication Applications, ^IEEE Trans. AntennasPropagat. , vol. AP-59, no. 1, pp. 89-99, 2011.
[0018]非專利文獻 5:T.Maruyama，T.Furuno，Y.0da，J.Shen，and T.Ohya, ^Capacitancevalue control for metamaterial reflectarray using multi-layer mushroomstructure with parasitic patches, ^ ACES JOURNAL, vol. 27, no. 1，pp. 28-41，Jan. 2012.
[0019]非專利文獻 6 :T. Maruyama，J. Shen，N. Tran and Y. Oda "Multi-band Reflectarrayusing Mushroom Structure，" IEEE ICWITS 2012.
[0020] 非專利文獻 7 :T. Maruyama，Y. Oda，J. Shen，N. Tran and H. Kayama，"Design of wideangle reflection reflectarray using multi-layer mushroom structure to improvepropagation，" IEEE URSI General Assembly and Scientific Symposium, 201IX XXthURSI，Aug.，2011.
[0021] 非專利文獻 8 : J. Shen，Y. Oda，T. Furuno, T. Maruyama，and T. Ohya，"A novelapproach for capacity improvement of 2x2MIM0 in LOS channel usingreflecta rray，"VTC2011spring，1