CN102195139B

CN102195139B - 具有伞形结构的装置

Info

Publication number: CN102195139B
Application number: CN201110045420.8A
Authority: CN
Inventors: 丸山珠美; 古野辰男; 小田恭弘; 沈纪恽; 大矢智之
Original assignee: NTT Docomo Inc
Current assignee: NTT Docomo Inc
Priority date: 2010-02-26
Filing date: 2011-02-24
Publication date: 2014-05-28
Anticipated expiration: 2031-02-24
Also published as: US20110210904A1; EP2362486A1; EP2362486B1; JP5162678B2; JP2012034333A; US8847822B2; CN102195139A

Abstract

具有伞形结构的装置。本发明的课题是提供一种能用于具有多个伞形结构的装置的结构，即对于贴片尺寸的预定范围，反射相位的范围较宽的结构。作为解决手段，使用具有多个伞形结构的装置。多个伞形结构分别具有：接地板；以及贴片，其相对于接地板平行地隔开距离而设置，相邻的伞形结构双方的贴片在同一平面内相互形成间隙，另一相邻的伞形结构双方的贴片的至少一部分以多层重叠的位置关系分别设置在不同的平面。

Description

具有伞形结构的装置

技术领域

本发明涉及具有伞形结构的装置。这种装置不仅能够用于使电波向特定方向反射的反射器，还能够用于收发电波时的天线、或者使特定频率衰减的滤波器等。

背景技术

在移动通信中，当电波路径上存在建筑物等障碍物时，接收电平会劣化。因此，存在以下技术：在与该建筑物同等程度以上的高处设置反射板(反射器)，将反射波发送至电波难以到达的位置。在通过反射板反射电波时，电波在垂直面内的入射角比较小的情况下，反射板难以使电波朝向期望方向(图1)。因为一般电波的入射角和反射角相等。为了应对该问题，考虑使反射板倾斜成俯看地面。这样，能够增大相对于反射板的入射角及反射角，能够使到达波朝向期望方向。但是，从安全性的观点出发，不希望在与遮挡电波的建筑物同等程度的高处倾斜于地面侧设置反射板。从这种观点出发，期望如下的反射器：即使电波的入射角较小，也能够使反射波朝向期望方向。

作为这种反射器，存在周期性地排列半波长左右的元件的结构，但是这种结构非常大型。与此相对，排列多个小于半波长的元件而成的反射阵列近年来备受关注。这种反射阵列的一例是具有伞形结构的反射阵列。

使用伞形结构的反射阵列通过调节等效电路中的电感L和电容C来调节谐振频率，由此控制反射相位，控制电波反射的方向。作为调节谐振频率的方法，存在以下方法等：使通孔位置从贴片中心错开的方法(关于该方法，参照非专利文献1。)、改变贴片尺寸的方法(关于该方法，参照非专利文献2。)、以及使用变容二极管来变更电压的方法(关于该方法，参照非专利文献3。)等。

【非专利文献1】F.Yang and Y.Rahmat-Samii，“Polarization dependentelectromagnetic band gap(PEDBG)structures：Design and applications，”Microwave Opt.Technol.Lett.，Vol.41，No.6，pp.439-444，June 2004

【非专利文献2】K.Chang，J.Ahn，and Y.J.Yoon，“Artificial surface havingfrequency dependent reflection angle，”ISAP 2008

【非专利文献3】D.Sievenpiper，J.H.Schaffner，H.J.Song，R.Y.Loo，and G.Tangonan，“Two-dimensional beam steering using an electrically tunable impedancesurface，”IEEE Trans.Antennas Propagat.，Vol.51，No.10，pp.2713-2722，Oct.2003

为了实现使用多个元件使电波朝向期望方向的反射阵列，需要排列赋予预定反射相位的元件。理想的是期望对于贴片尺寸那样的任意结构参数的预定范围，反射相位在-π弧度到+π弧度的整个范围(2π弧度＝360度)内变化。

但是，还存在以下问题：即使使用上述的任意一个方法，所给定的频率中的反射相位的范围都不是很宽的范围。

发明内容

本发明的课题在于提供一种能够用于具有多个伞形结构的装置的结构，即，对于贴片尺寸那样的结构参数的规定范围，反射相位的范围较宽的结构。

所公开的发明的一个方式是一种具有多个伞形结构的装置，在所述装置中，所述多个伞形结构分别具有：

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

相邻的伞形结构双方的贴片在同一平面内相互形成间隙，另一相邻的伞形结构双方的贴片的至少一部分以多层重叠的位置关系分别设置在不同的平面。

根据所公开的发明，能够提供一种可用于具有多个伞形结构的装置的结构，即对于贴片尺寸那样的结构参数的规定范围，反射相位的范围较宽的结构。

附图说明

图1是用于说明现有问题点的图。

图2A是示出能够在本实施例中使用的伞形结构的图。

图2B是示出更一般的多层伞形结构的图。

图2C是多层伞形结构的概念图及等效电路图。

图2D是示出层数不同的伞形结构的比较例的图。

图3是二维排列伞形结构时的概略俯视图。

图4是用于说明图3的各个伞形结构的排列方法的图。

图5是针对在x轴方向排列的伞形结构M1～MN，示意性示出电波从z轴∞方向到来并被反射的情况的图。

图6是伞形结构的等效电路图。

图7是示出作为伞形结构使用了现有结构时的贴片尺寸Wy与反射相位的关系的图。

图8是示出在本实施例的第1结构中使用的伞形结构的贴片尺寸Wy与反射相位的关系的图。

图9是利用了第1结构的反射阵列的部分剖视图。

图10是反射阵列中的L1层、L2层以及L3层的俯视图(H45)。

图11是L2层中的A部的详细图(H45)。

图12是示出贴片尺寸和反射相位的数值例的图(H45)。

图13是示出与伞形结构相关的数值例的图。

图14示出作为伞形结构使用了现有结构时的反射阵列、和使用了本实施例的第1结构时的反射阵列的特性比较例的图。

图15是示出与本实施例的第1结构的反射阵列相关的远方辐射场的图。

图16是示出本实施例的第1结构的反射阵列的反射波等相位面的图。

图17是反射阵列中的L1层、L2层以及L3层的俯视图(H70)。

图18是L2层中的A部的详细图(H70)。

图19是示出贴片尺寸和反射相位的数值例的图(H70)。

图20是示出与第1结构的伞形结构相关的数值例的图。

图21是示出与第1结构的伞形结构相关的仿真结果的图。

图22是示出与第1结构的伞形结构相关的仿真结果的图。

图23是示出与第1结构的伞形结构相关的仿真结果的图。

图24是示出可在本实施例的第2结构中使用的伞形结构的图。

图25是针对在x轴方向排列的伞形结构M1～MN，示意性示出电波沿z轴到来并被反射的情况的图。

图26是伞形结构的等效电路图。

图27是针对各种贴片高度示出贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图28是示出使用了本实施例的第2结构的反射阵列的一例的图。

图29是示出使用了本实施例的第2结构的反射阵列的另一例的图。

图30是示出使用了本实施例的第2结构的反射阵列的又一例的图。

图31是示出伞形结构的电容与反射相位的关系的图。

图32是示出本实施例的第3结构的概念图。

图33是示出第3结构中的贴片的位置关系的图。

图34A是示出贴片尺寸和间隙的另一设定例的图。

图34B是示出贴片的另一排列方法的图。

图34C是示出贴片的又一排列方法的图。

图34D是示出贴片的再一排列方法的图。

图35是垂直控制用的反射阵列的俯视图。

图36是利用了第1结构的反射阵列的部分剖视图(V45)。

图37是反射阵列中的L1层、L2层以及L3层的俯视图(V45)。

图38是L2层中的A部的详细图(V45)。

图39是示出使电波在与z轴成45度的方向上反射的反射阵列中的贴片尺寸和间隙的数值例的图。

图40是反射阵列中的L1层、L2层以及L3层的俯视图(V70)。

图41是L2层中的A部的详细图(V70)。

图42是示出使电波在与z轴成70度的方向上反射的反射阵列中的贴片尺寸和间隙的数值例的图。

图43是存在4种贴片高度的反射阵列的概略立体图。

图44是示出层结构的剖视图。

图45A是示出L1层至L5层中的导电层位置的图。

图45B是示出使用改良后的第2结构进行垂直控制时的结构的图。

图46A是示出L1层中的贴片尺寸的图(V45)。

图46B是示出第1结构的变形例的图。

图46C是示出第2结构的变形例的图。

图46D是示出第3结构的变形例的图。

图46E是示出使贴片尺寸变化时的变形例的图。

图47是示出阵列内的多个区域的图。

图48是示出组合第1结构和第2结构后的结构的图。

图49A是示出组合第1结构和第3结构后的结构的图。

图49B是示出组合第1结构和第2结构后的结构的图(没有通孔)。

图49C是示出组合第2结构和第3结构后的结构的图(没有通孔)。

图50是示出组合第2结构和第3结构后的结构的图。

图51示出基板厚度为0.1mm时的贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图52示出基板厚度为0.2mm时的贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图53示出基板厚度为1.6mm时的贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图54示出基板厚度为2.4mm时的贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图55是针对各种基板厚度示出贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图56是针对各种基板厚度示出贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图57是示出第3结构的仿真模型的图。

图58示出组合第2结构和第3结构后的反射阵列的俯视图的图(其一)。

图59是示出对于图58的反射阵列中使用的元件的数值例的图(H45)。

图60是示出在x轴方向排列的各元件的反射相位的图。

图61是示出图58的反射阵列的仿真模型的图。

图62是针对各种基板厚度示出贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图63是示出与图58的反射阵列相关的远方辐射场的图(H45)。

图64是示出图58的反射阵列的反射波等相位面的图(H45)。

图65是示出包含第2结构区域和第3结构区域的反射阵列的层结构的图。

图66是概略示出L1层和L2层的俯视图。

图67是概略示出L3层、L4层以及L5层的俯视图。

图68是详细示出在L1层中示出为“A部”的区域的图。

图69是详细示出在L1层中示出为“A部”及“A′部”的区域的图。

图70是详细示出在L2层中示出为“B部”及“B′部”的区域的图。

图71是详细示出在L3层中示出为“C部”的区域的图。

图72是详细示出在L4层中示出为“D部”的区域的图。

图73是详细示出在L5层中示出为“E部”的区域的图。

图74示出组合第2结构和第3结构后的反射阵列的俯视图的图(其二)。

图75是示出对于图74的反射阵列中使用的元件的数值例的图(H45)。

图76是针对各种基板厚度示出贴片尺寸与反射相位的关系的图。

图77是示出与图74的反射阵列相关的远方辐射场的图(H45)。

图78是示出图74的反射阵列的反射波等相位面的图(H45)。

图79是示出包含第2结构区域和第3结构区域的反射阵列的层结构的图。

图80是概略示出L1层和L2层的俯视图。

图81是概略示出L3层、L4层以及L5层的俯视图。

图82是详细示出在L1层中示出为“A部”的区域的图。

图83是详细示出在L1层中示出为“A部”及“A′部”的区域的图。

图84是详细示出在L2层中示出为“B部”及“B′部”的区域的图。

图85是详细示出在L3层中示出为“C部”的区域的图。

图86是详细示出在L4层中示出为“D部”的区域的图。

图87是详细示出在L5层中示出为“E部”的区域的图。

图88是具有存在4种贴片高度的第2结构和允许贴片重叠的第3结构的反射阵列的概略立体图(V45)。

图89是示出层结构的剖视图。

图90是示出L1层至L5层中的导电层位置的图。

图91是示出L1层中的贴片尺寸的图(V45)。

图92是示出与图88的反射阵列相关的远方辐射场的图(V45)。

图93是示出包含改良后的第2结构区域和第3结构区域的反射阵列的层结构的图。

图94A是图93所示的L1层的俯视图。

图94B是详细示出图94A所示的L1层的“A部”的图。

图95A是图93所示的L2层的俯视图。

图95B是详细示出图95A所示的L2层的“B部”的图。

图96A是图93所示的L3层的俯视图。

图96B是详细示出图96A所示的L3层的“C部”的图。

图97A是图93所示的L4层的俯视图。

图97B是详细示出图97A所示的L4层的“D部”的图。

图98A是图93所示的L5层的俯视图。

图98B是详细示出图98A所示的L5层的“E部”的图。

图99A是示出用于进行在仿真中使用的垂直控制的结构(贴片相对通孔不对称)的图。

图99B是示出用于进行在仿真中使用的垂直控制的结构(贴片相对通孔对称)的图。

图99C是示出两个结构各自的远方辐射场的仿真结果的图。

图100A是示出利用包含第2结构的结构进行垂直控制的结构的图。

图100B是示出利用包含第2结构的结构进行水平控制的结构的图。

符号说明：

21：接地板；22：通孔；23：第1贴片；24：第2贴片；121：接地板；122：通孔；123：贴片。

具体实施方式

从以下观点出发，说明本发明。

1.概要

2.第1结构

2.1伞形结构

2.2反射阵列

2.2.1反射角45度的反射阵列

2.2.2反射角70度的反射阵列

2.3第1贴片和第2贴片的相互关系

2.4更一般的多层伞形结构

3.第2结构

4.第3结构

5.变形例

5.1贴片排列

5.2垂直控制

5.3利用第1结构的情况(反射角45度)

5.4利用第1结构的情况(反射角70度)

5.5利用第2结构的情况(反射角45度)

5.6基于改良后的第2结构的垂直控制

5.7没有通孔的结构

6.制造方法

7.组合结构

7.1组合方法

7.2第2结构和第3结构的组合

7.3水平控制45度(其一)

7.4水平控制45度(其二)

7.5垂直控制45度

7.5改良后的第2结构和第3结构的组合

【实施例1】

<1.概要>

反射阵列的反射相位在谐振频率时为0，可通过等效电路中的电感L和电容C对谐振频率进行调节。由此，给定频率中的反射相位可以通过调节电感L和/或电容C来得以控制。后述实施例的第1结构着眼于电容。

第1结构的反射阵列由一个地板(接地板)、排列于该地板上的多个伞形结构、以及排列于该伞形结构上的无源阵列形成。可通过无源阵列的作用，将对伞形结构进行近似的并联谐振模型的电容值变为例如2倍。即，除了由于相邻的伞形结构之间的间隙(第1贴片彼此的间隙)产生的电容外，还可利用在第2贴片彼此的间隙中产生的电容，增加总电容。可通过改变相邻的第1贴片彼此的间隙和/或相邻的第2贴片彼此的间隙的尺寸来控制电容。由此，通过改变第1及第2贴片的尺寸(即间隙尺寸)，电容的可控制范围变宽，进而可拓宽反射相位的变化范围。

后述实施例的第2结构着眼于电感。伞形结构的电感L与从接地板到贴片的距离(通孔的长度)t近似成比例。由此，接地板与贴片之间的距离不同的伞形结构对于反射相位也进行不同的动作。通过组合接地板与贴片之间的距离t不同的伞形结构，可实现在某个距离或厚度的情况下无法实现的反射相位。

后述实施例的第3结构与第1结构同样着眼于电容，但是与第1结构不同的是，并不并联地配置多个贴片。替代并联配置，为了得到更大的电容，允许相邻的伞形结构的贴片不仅在同一平面内空出间隙，而且允许存在于彼此不同的平面(允许隔开距离重叠)。由此，可实现由于制造极限等而无法实现的电容，进而可扩大反射相位的范围。

<2.第1结构>

<<2.1伞形结构>>

图2A示出可在本实施例中使用的伞形结构。在图2A中示出两个伞形结构。可通过排列多个这种伞形结构的元件，形成反射阵列。但是，本发明不限于反射阵列，还可用于天线或滤波器等其他用途。

在图2A中示出接地板21、通孔22、第1贴片23以及第2贴片24。

接地板21是对多个伞形结构提供公共电位的导体。图2A中的Δx和Δy等于相邻的伞形结构中的通孔之间的x轴方向间隔和y轴方向间隔。Δx和Δy表示与一个伞形结构对应的接地板21的尺寸。一般而言，接地板21的大小与排列有多个伞形结构的阵列大致相同。

设置通孔22以对接地板21和第1贴片23进行电短接。第1贴片23在x轴方向的长度为Wx，在y轴方向的长度为Wy。第1贴片23相对于接地板21平行地隔开距离t而设置，经由通孔22与接地板21短接。

第2贴片24也相对于接地板21平行设置，但是从第1贴片23进一步隔开距离设置。第1贴片23与接地板21电耦合。但是，第2贴片24是不与接地板21电连接的无源元件。左侧的第1贴片23和右侧的第1贴片23电容耦合。同样，左侧的第2贴片24和右侧的第2贴片24也电容耦合。并且，并联配置的第1贴片23和第2贴片24也电容耦合。如后所述，第2贴片24也可以设置在第1贴片23与接地板21之间。

作为一例，第1贴片23从接地板21隔开1.6mm来设置，在第1贴片23和第2贴片24之间，设置有介电常数为4.4、厚度为0.8mm、tanδ为0.018的电介质层。

另外，在图示的例子中，仅示出了第1和第2两个贴片，但是也可以准备3个以上的贴片。例如，还可以准备作为相对于第2贴片24进一步隔开距离的无源元件的第3贴片。

图3示出对图2A所示的伞形结构进行二维排列时的概略俯视图。由此，通过依照一定规则排列多个伞形结构，例如可形成反射阵列。在反射阵列的情况下，电波从与纸面垂直的方向(z轴)到来，在xz面内沿相对于z轴成角度α的方向反射电波。

图4示出用于说明图3的各个伞形结构的配置的图。在右侧示出沿线p排列成一列的4个第1贴片23、和与该列相邻而沿线q排列的4个第1贴片23。左侧示出在第1贴片23上方隔开距离设置的第2贴片24。贴片的数量是任意的。在图2A、图3、图4所示的例子中，第1贴片23和第2贴片24具有相同尺寸，但是这在本发明中不是必需的，也可以使用不同的尺寸。但是，从使伞形结构的电容变为大约2倍等的观点出发，期望第1贴片23和第2贴片24是相同尺寸。

在本实施例中，沿着线p的伞形结构的第1贴片23、和沿着另一条线q的伞形结构的第1贴片23之间的间隙沿线p及q逐渐变化。

在图3和图4所示例子的情况下，沿纸面的上下方向(例如图4中的线p)排列的某个元件(伞形结构)的反射波、和沿该线与该元件相邻的元件的反射波的相位彼此错开预定量。可通过排列多个具有这种性质的元件，形成反射阵列。

图5示意性示出电波从z轴∞方向朝在x轴方向排列的伞形结构M1～MN到来并被反射的情况。反射波相对于入射方向(z轴方向)成角度α。当设通孔之间的间隔为Δx时，相邻元件的反射波的相位差

和反射角α满足下式。

Δφ＝k·Δx·sinα

α＝sin-1[(λΔφ)/(2πΔx)]

其中，k是波数，等于2π/λ。λ是电波的波长。为了构成与波长相比足够大的反射阵列，可以重复排列设定了相邻元件彼此的反射相位差Δφ的元件，使得N个伞形结构M1～MN整体的反射相位差N·Δφ为360度(2π弧度)。例如，在N＝20时，Δφ＝360/20＝18度。由此，可通过以与相邻元件的反射相位差为18度的方式设计元件，并重复排列这20个元件，实现在角度α的方向上反射电波的反射阵列。

图6示出图2A、图3、图4所示的伞形结构的等效电路。如图6左侧所示，由于沿线p排列的伞形结构的第1贴片23、和沿线q排列的伞形结构的第1贴片23之间的间隙，存在电容C。同样，由于伞形结构的第2贴片24，存在电容C′。并且，由于沿线p排列的伞形结构的通孔22、以及沿线q排列的伞形结构的通孔22，存在电感L。由此，相邻的伞形结构的等效电路成为图6右侧所示的电路。即，在等效电路中，电感L、电容C和另一个电容C′并联连接。电容C、电感L、表面阻抗Zs以及反射系数Γ可以如下表示。

C = \frac{ϵ_{0} (1 + ϵ_{r}) W_{x}}{π} arccosh (\frac{Δy}{Δy - W_{y}}) \cdot \cdot \cdot (1)

L＝μ·t …(2)

Z_{s} = \frac{jωL}{1 - 2 ω^{2} LC} \cdot \cdot \cdot (3)

Γ = \frac{Z_{s} - η}{Z_{s} + η} = | Γ | \exp (jφ) \cdot \cdot \cdot (4)

在式(1)中，ε₀表示真空的介电常数，ε_r表示介于第1贴片彼此之间的材料的相对介电常数。Δy表示y轴方向的通孔间隔。Wy表示y轴方向的第1贴片长度。由此，Δy-Wy表示相邻的第1贴片彼此的间隙大小。因此，arccosh函数的自变量表示通孔间隔Δy与间隙之比。在式(2)中，μ表示介于通孔彼此之间的材料的导磁率，t表示第1贴片23的高度(从接地板21到第1贴片23的距离)。在式(3)中，ω表示角频率，j表示虚数单位。为了简化，设为C′＝C，但是这不是必需的。在式(4)中，η表示自由空间阻抗，φ表示相位差。

图7示出伞形结构的第1贴片的尺寸Wy与反射相位之间的关系。但是，此时的伞形结构与图2A的结构不同，是没有设置第2贴片24的以往的伞形结构。即，是仅相对于接地板隔开距离t设置了第1贴片的结构。在图7中，分别针对3种距离t，示出了表示第1贴片的尺寸Wy与反射相位之间的关系的曲线图。t16表示距离t为1.6mm时的曲线图。t24表示距离t为2.4mm时的曲线图。t32表示距离t为3.2mm时的曲线图。另外，相邻的通孔彼此的间隔Δy为2.4mm。

在曲线图t16的情况下，在第1贴片的尺寸Wy从0.5mm变化为1.9mm时，反射相位仅从140度缓慢减小到120度，但是当尺寸Wy大于1.9mm时，反射相位急剧减小，在尺寸Wy为2.3mm时，反射相位为0度左右。

曲线图t24的情况也同样，在第1贴片的尺寸Wy从0.5mm变化为1.6mm时，反射相位仅从120度缓慢减小到90度，但是当尺寸Wy大于1.6mm时，反射相位急剧减小，在尺寸Wy为2.3mm时，反射相位达到-90度左右。

在曲线图t32的情况下，在第1贴片的尺寸Wy从0.5mm变化为2.3mm时，反射相位从100度逐渐减小到-120度。

这样，在以往结构的情况下，即使使第1贴片的Wy从0.5mm变化为2.3mm，在反射相位的可调节范围为最大的t32的情况下，也只不过是+100度～-120度的最多220度左右。

图8示出图2A所示的伞形结构的第1贴片的尺寸Wy与反射相位之间的关系。相对于接地板21隔开距离t设置了第1贴片23，还设置了第2贴片24。在图8中，分别针对3种距离t，示出了表示第1贴片的尺寸Wy与反射相位之间的关系的曲线图。t08表示距离t为0.8mm时的曲线图。t16表示距离t为1.6mm时的曲线图。t24表示距离t为2.4mm时的曲线图。另外，相邻的通孔彼此的间隔Δy为2.4mm。

在曲线图t08的情况下，在第1贴片的尺寸Wy从0.5mm变化为1.8mm时，反射相位仅从160度稍微减小到150度，但是当尺寸Wy大于1.8mm时，反射相位急剧减小，在尺寸Wy为2.3mm时，反射相位为10度左右。

在曲线图t16的情况下，在第1贴片的尺寸Wy从0.5mm变化为1.7mm时，反射相位仅从135度缓慢减小到60度，但是当尺寸Wy大于1.7mm时，反射相位急剧减小，在尺寸Wy为2.3mm时，反射相位达到-150度左右。

在曲线图t24的情况下，在第1贴片的尺寸Wy从0.5mm变化为2.3mm时，反射相位从100度逐渐减小到-150度。

这样，在本实施例的第1结构中，在使第1贴片的Wy从0.5mm变化为2.3mm的情况下，在反射相位的可调节范围为最大的t16的情况下，如+135度～-150度那样达到285度。根据本实施例，如图2A所示，可以除了设置第1贴片23以外还设置第2贴片24，来扩大反射相位的可调节范围。

<<2.2反射阵列>>

如参照图5说明的那样，通过以与相邻元件的反射相位差为预定值的方式设计元件，并重复排列这些元件，由此实现在角度α的方向上反射电波的反射阵列。例如，也可以通过排列20个反射相位差各相差18度的元件来形成反射阵列。在形成这种反射阵列的情况下，根据图7或图8那样的贴片尺寸与反射相位之间的相互关系，确定元件尺寸。

在按以往结构设计反射阵列的情况下，参照图7的曲线图t32进行设计。例如可知以下情况等：反射相位0度的元件的贴片尺寸Wy为1.9mm，反射相位+18度的元件的贴片尺寸Wy为1.8mm，反射相位+36度的元件的贴片尺寸Wy为1.7mm。选择3.2mm作为第1贴片的高度t是因为其示出了最宽的反射相位范围。可通过排列以这种方式算出的尺寸的贴片来实现反射阵列。此时，即使使第1贴片Wy从0.5mm变化为2.3mm，相位差的最大值也最多为220度。相位差的最大值理想的是360度(＝2π弧度)。其结果，无法在反射阵列中设置所有实现期望相位差的元件，反射阵列的特性与理想特性多少偏离。

在利用本实施例的第1结构设计反射阵列的情况下，参照图8的曲线图t16进行设计。例如可知以下情况等：反射相位0度的元件的贴片尺寸Wy为1.9mm，反射相位+18度的元件的贴片尺寸Wy为1.75mm，反射相位+36度的元件的贴片尺寸Wy为1.7mm。选择1.6mm作为第1贴片的高度t是因为其示出了最宽的反射相位范围。可以通过排列以这种方式算出的贴片尺寸的贴片来实现反射阵列。此时，在使第1贴片的Wy从0.5mm变化为2.3mm的情况下，相位差的最大值达到285度，接近理想的360度(＝2π弧度)。其结果，可在反射阵列中设置更多的实现期望相位差的元件，反射阵列的特性接近理想特性。如后所述，在预定条件下实现在45度的方向上反射的反射阵列时，理想的是需要20个反射相位差各相差18度的元件。在本实施例的情况下，实际上可制成其中的14个(20个的7成)。与此相对，在以往结构的情况下，相位差的最大值最多为220度，因此理论上

，所以最大也只能制成12个，在实用上可制成的限于4个左右。

<<2.2.1反射角45度的反射阵列>>

图9示出利用了第1结构的反射阵列的部分剖视图。反射阵列具有L1层、L2层以及L3层这3个导电层、和各导电层之间的电介质层。作为一例，导电层例如由包含铜的材料构成。此外，电介质层由相对介电常数为4.4、tanδ为0.018的材料构成。在L1层和L2层之间夹有0.8mm厚的电介质层。在L2层和L3层之间夹有1.6mm厚的电介质层。L1层与图2A中的第2贴片24对应。L2层与图2A中的第1贴片23对应。L3层与接地板21对应。由此，L2层与L3层之间的贯通孔与通孔22对应。

图10概略示出L1层、L2层以及L3层的俯视图。利用图2A所示的伞形结构形成1个元件，该元件以矩阵形式配置。在图示例的情况下，沿y轴方向延伸的7列带中的一个包含14×130个元件。元件之间的间隔为2.4mm。图示的反射阵列设计成相对于入射方向以45度的角度反射电波，相邻元件彼此的反射相位差设计为18度。即，沿y轴方向延伸的一个带(列)被设计为反射相位在x轴方向的两端变化2π。理想的是，期望利用20个元件使反射相位变化2π，但是由于制造上的制约等原因，使用了14个元件。因此，在x轴方向的1周期48mm(＝2.4×20)中，存在没有形成元件的区域。可通过重复排列多个这种带或列，实现更大尺寸的反射阵列。另外，在图10和图11中，由于具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。关于可以排列多个带或列来适当调节尺寸这一点，不仅可应用于使电波在水平方向(x轴方向)上反射的用途，还可应用于后述的使电波在垂直方向上反射的用途。不仅可应用于第1结构，还可应用于后述的第2结构、第3结构，甚至是组合后的结构。

图11详细示出在图10的L2层中示出为“A部”的区域(带或列的一部分)。关于1行，在x轴方向排列有14个元件。A部是L2层的一部分，因此14个矩形逐个与具有Wx和Wy尺寸的第1贴片23(图2A)对应。这些排列在x轴方向上的14个元件分别被设计为与相邻的元件具有预定相位差(18度＝360度/20)。

图12示出这14个元件的尺寸(贴片尺寸Wy)和反射相位的具体数值例。在图中，“设计相位”表示理想的设计值，“实际相位”表示可实现的实际相位。图13示出与使用FR4基板制成的伞形结构的元件相关的具体数值例。根据如下的水平控制的观点来确定图12和图13所示的数值例：电场朝向图10的y轴方向，使从z轴方向入射的电波相对于偏振面在横向(即图10的x轴方向)以45度的角度反射。

图14示出以往结构的反射阵列和本实施例第1结构的反射阵列(曲线图A、B)的特性比较例(水平控制的远方散射场的比较例)。无论是哪种反射阵列，都被设计为相对于电波的到来方向，在水平-45度的方向上反射电波。此时，设电波的频率为8.8GHz(＝c/λ)、相邻元件彼此的反射相位差Δφ为18度(＝360/20)、元件之间的尺寸Δx为2.4mm。此时，如参照图5说明的那样，反射角α成为：

因此，曲线图A和B都在-45度处示出了大的峰值。在-45度以外的方向上反射的电波是多余的反射波。如通过曲线A所示那样，在以往结构的情况下，不仅在-45度，在0度、+45度、60度等方向也产生较大的反射。此外，从+70度到+150度也观察到比较高电平的反射。与此相对，如曲线图B所示，可知在本实施例的第1结构时，可很好地抑制0度、+45度、60度、+70度及+150度等处的多余的反射波。

图15用极坐标的方式示出与图14的曲线图B(本实施例的情况下的曲线图)相关的远方辐射场。

图16示出使用本实施例的第1结构的反射阵列的反射波的等相位面。沿x轴排列14个元件(第1结构的伞形结构)，电波从z轴方向到来，相对于z轴在ZX面上在θ＝-45度的方向上反射电波。可知等相位面的法线相对于z轴朝向-45度的方向，反射波在该方向适当前进。

<<2.2.2反射角70度的反射阵列>>

图10～图16(除图13以外)所示的数值例是根据相对于入射方向在水平45度的方向上反射的观点而选择的。本实施例不限于45度，可以形成在任意方向上反射电波的反射阵列。

图17示出相对于入射方向在水平70度的方向反射的反射阵列中的导电层L1层～L3层。L1层、L2层以及L3层的层结构与图9所示的层结构相同。在该例的情况下，沿y轴方向延伸的9列带中的一个包含11×128个元件。元件之间的间隔为2.4mm。相邻元件彼此的反射相位差设计为24度。即，沿y轴方向延伸的一个带(列)被设计为反射相位在x轴方向的两端变化2π。理想的是，期望利用15个元件使反射相位变化2π，但是由于设计上的制约等原因使用了11个元件。因此，在x轴方向的1周期36mm(＝2.4×15)中，存在没有形成元件的区域。可以通过重复排列多个这种带或列，来实现更大尺寸的反射阵列。另外，在图17和图18中，具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。

图18详细示出在图17的L2层中示出为“A部”的区域(带或列的一部分)。关于1行，在x轴方向排列11个元件。11个矩形逐个与具有尺寸Wx和Wy的第1贴片23(图2A)对应。这些在x轴方向排列的11个元件分别与相邻的元件具有预定相位差(24度＝360度/15)。

图19示出这11个元件的尺寸(贴片尺寸Wy)和反射相位的具体数值例。在图中，“设计相位”表示理想的设计值，“使用贴片的相位”表示可实现的实际相位。另外，在该设计例中也使用了图13所示的数值(其中，x轴方向的1个循环长度为36mm。)。

<<2.3第1贴片和第2贴片的相互关系>>

但是，在图2A中，为了简化说明，以第1贴片23、无源元件的第2贴片24的x方向及y方向的尺寸相同为前提。但是，这种情况在本实施例中不是必需的，第1贴片23的尺寸和无源元件的第2贴片24的尺寸也可以不同。

图20结合具体数值例示出了与图2A同样地在第1贴片23上方设置第2贴片的伞形结构。在图20中还示出了如下的表：该表示出了在使第1贴片与第2贴片之间的尺寸变化时、以及在使第2贴片的面积变化时，与以往相比能以何种程度扩大反射相位。在表中，比较了第1贴片与第2贴片之间的间隔为0.4mm的情况和0.8mm的情况。此外，比较了第2贴片和第1贴片为相同尺寸的情况(1倍尺寸)、以及第2贴片缩小为第1贴片的95％的情况(0.95倍尺寸)。如表所示，在设间隔为0.8mm，不缩小第2贴片的情况下(1倍尺寸)，反射相位的扩大效果最大(+39.3度)。另外，反射相位的扩大效果是相对于作为基准的伞形结构的扩大效果。所谓基准伞形结构，是指没有对贴片进行多层化的以往结构。

在图2A中，第2贴片24比第1贴片23更远离接地板21，但是在本实施例中这不是必需的。第2贴片24也可以比第1贴片23更接近接地板21。

图21示出了与图2A同样地第2贴片24比第1贴片23更远离接地板21时的结构、和对于该结构的仿真结果。关于第1及第2贴片的位置关系相反的情况，参照图22进行说明。作为图21的仿真结果，分别针对贴片尺寸Wy为1.0mm、1.6mm、2.3mm的情况，示出了基准伞形结构的反射相位、和本实施例的多层伞形结构的反射相位的比较例。在基准伞形结构的情况下，在贴片尺寸Wy为2.3mm时，可在大约167.4度的范围内改变反射相位。与此相对，在本实施例的多层伞形结构的情况下，在贴片尺寸Wy为1.6mm时，可在大约179.7度的范围内改变反射相位，可将反射相位的范围扩大大约12.3度。在图21中，在设用DSPAG示出的值(贴片的高度或通孔的高度)为3.2mm、第1贴片与第2贴片之间的距离Dsb-2的值为0.4mm的情况下，在将无源元件的第2贴片与第1贴片设为相同尺寸时，在隔着间隙相邻的第1贴片彼此之间、和第1贴片与第2贴片之间均确认到增加电容的效果。与此相对，在将无源元件的第2贴片设为第1贴片的0.5倍尺寸的情况下，仅在第1贴片与第2贴片之间确认到增加电容的效果。

图22示出与图2A不同的第2贴片24比第1贴片23更接近接地板21时的结构、和对于该结构的仿真结果。在图中，通孔贯通第2贴片，但是不进行电连接，不进行供电。作为仿真结果，分别针对贴片尺寸Wy为1.0mm、1.6mm、2.3mm的情况，示出了基准伞形结构的反射相位、和本实施例的多层伞形结构的反射相位的比较例。可知在这种结构中，在图示尺寸的情况下，基准伞形结构的反射相位范围比多层伞形结构的情况宽。在图22中，在设示为Ds的值(第1和第2贴片之间的距离)为0.4mm，设SC(该SC表示第2贴片的面积是第1贴片的面积的多少倍的量)为0.5的情况下，主要在第1和第2贴片之间确认到增加电容的效果。在设Ds的值为3.2mm，设SC为1.0的情况下，主要在隔着间隙相邻的贴片之间确认到增加电容的效果。在设Ds的值为0.4mm，设SC为1.0的情况下，在隔着间隙相邻的第1贴片之间、以及第1和第2贴片之间均确认到增加电容的效果。

图23也示出与图2A不同的第2贴片24比第1贴片23更接近接地板21时的结构、和对于该结构的仿真结果。作为仿真结果，分别针对贴片尺寸Wy为1.0mm、1.6mm、2.3mm的情况，示出基准伞形结构的反射相位、和本实施例的多层伞形结构的反射相位的比较例。在基准伞形结构的情况下，在贴片尺寸Wy为2.3mm时，可在大约167.4度的范围内改变反射相位。与此相对，在本实施例的多层伞形结构的情况下，在贴片尺寸Wy为1.6mm时，可在大约178.6度的范围内改变反射相位，可将反射相位的范围扩大大约11.2度。在图23中，在设示为Ds的值(第1和第2贴片之间的距离)为0.4mm，设SC(该SC表示第2贴片的面积是第1贴片的面积的多少倍的量)为0.5的情况下，主要在第1和第2贴片之间确认到增加电容的效果。在设Ds的值为3.2mm，设SC为1.0的情况下，主要在隔着间隙相邻的贴片之间确认到增加电容的效果。在设Ds的值为0.4mm，设SC为1.0的情况下，在隔着间隙相邻的贴片之间、以及第1和第2贴片之间均确认到增加电容的效果。

<<2.4更一般的多层伞形结构>>

图2A等所示的伞形结构只具有第1及第2两个贴片，但是如上所述，这在本实施例中不是必需的。也可以在接地板上方对3个以上的贴片进行多层化。

图2B示出在接地板上方使n个贴片L₁、L₂、L₃、...L_n进行并联多层化的伞形结构。最下方的层L₀与接地板对应。图2B所示的结构可以替代图2A所示的伞形结构进行使用。也可以用作后述的多个结构中的伞形结构。在图示的例子中，各贴片的x轴方向和y轴方向的尺寸分别统一为Wx和Wy，但是这也不是必需的。可以使用适当的任何尺寸。此外，不需要将多层化的贴片之间的间隔t、t₁、t₂、...一律统一。为了方便说明，接地板上方的贴片L₁～L_n全部具有相同尺寸Wx和Wy，多层化的伞形结构之间的间隔设为彼此相等。由此，在同一平面内相邻的贴片彼此的间隙在各个层中都相等。

图2C示出图2B所示的伞形结构的概略结构(左)及等效电路图(右)。由于在同一平面内彼此隔开间隙相邻的贴片而产生电容。这一点与图2A的结构相同，按照多层化的每个层得到该电容。在图2B的结构的情况下，在L₁～L_n的n个平面即n个层中，按照每个层产生电容。因此，等效电路成为图2C右侧所示的电路图。此时，可以将表面阻抗Zs近似为(jωL)/(1-nω²LC)。

图2D分别针对伞形结构的贴片数(层数)不同的各种结构，示出对贴片尺寸Wy和反射相位的关系进行仿真后的结果。在图中，“1-层”示出针对在接地板上方仅存在1层贴片的以往结构的仿真结果。在以往结构的情况下，可以将表面阻抗Zs近似为(jωL)/(1-ω²LC)。在图中用实线表示根据该表面阻抗Zs计算反射相位时的曲线图。与此相对，用圆圈标记绘制不依照这种算式，而用有限元法对在接地板上方仅存在1层贴片的结构进行仿真后的结果。

在图中，“2-层”示出针对在接地板上方存在2层贴片的图2A的结构的仿真结果。如上所述，此时，可以将表面阻抗Zs近似为(jωL)/(1-2ω²LC)。在图中用实线表示根据该表面阻抗Zs计算反射相位时的曲线图。与此相对，用方形标记绘制不依照这种算式，而用有限元法对在接地板上方存在2层贴片的结构进行仿真后的结果。

“3-层”示出针对在接地板上方存在3层贴片的图2B的结构的仿真结果。此时，可以将表面阻抗Zs近似为(jωL)/(1-3ω²LC)。在图中用实线表示根据该表面阻抗Zs计算反射相位时的曲线图。与此相对，用倒三角形标记绘制不依照这种算式，而用有限元法对在接地板上方存在3层贴片的结构进行仿真后的结果。

“4-层”示出针对在接地板上方存在4层贴片的图2B的结构的仿真结果。此时，可以将表面阻抗Zs近似为(jωL)/(1-4ω²LC)。在图中用实线表示根据该表面阻抗Zs计算反射相位时的曲线图。与此相对，用三角形标记绘制不依照这种算式，而用有限元法对在接地板上方存在4层贴片的结构进行仿真后的结果。

参照各曲线图，可知基于Zs＝(jωL)/(1-nω²LC)的实线、与利用有限元法的计算结果比较一致。这意味着通过将伞形结构的贴片多层化为n层，电容近似增加n倍。由此，可通过对伞形结构的贴片进行多层化来控制电容。

根据图示的例子，在多层化的层数增加的情况下，随着贴片尺寸变大，Zs的计算式和有限元法的仿真结果之间的偏差变大。这表示随着伞形结构的层数增加，将伞形结构整体当作1个集中元件变得不妥当。由此，在层数较多的情况下、以及在贴片尺寸较大的情况下，与Zs的理论式(Zs＝(jωL)/(1-nω²LC))相比，优选根据利用有限元法等的实际仿真结果进行设计。

<3.第2结构>

上述第1结构通过添加无源元件的贴片对贴片进行多层化，来增加电容C。本实施例的第2结构不着眼于电容C而着眼于电感L。

图24示出可在第2结构中使用的伞形结构。在图24中示出接地板121、通孔122、贴片123。

接地板121是对多个伞形结构提供公共电位的导体。Δx和Δy表示相邻的伞形结构中的通孔之间的x轴方向间隔及y轴方向间隔。Δx和Δy表示与一个伞形结构对应的接地板121的尺寸。一般而言，接地板121的大小与排列有多个伞形结构的阵列大致相同。

设置通孔122以对接地板121和贴片123进行电短接。贴片123在x轴方向的长度为Wx，在y轴方向的长度为Wy。贴片123相对于接地板121平行地隔开距离t设置，经由通孔122与接地板121短接。作为一例，贴片123从接地板121隔开1.6mm设置。

图25示意性地示出针对在x轴方向排列的伞形结构M1～MN，电波从z轴∞方向到来并被反射的情况。反射波相对于入射方向(z轴方向)构成角度α。当设通孔之间的间隔为Δx时，相邻的伞形结构(元件)的反射波的相位差Δφ和反射角α满足下式。

Δφ＝k·Δx·sinα

α＝arcsin[(λΔφ)/(2πΔx)]

其中，k是波数，等于2π/λ。λ是电波的波长。设定相邻元件彼此的相位差Δφ，以使N个伞形结构M1～MN整体的反射相位差N·Δφ变成360度(2π弧度)。例如，在N＝20时，Δφ＝360/20＝18度。由此，通过以与相邻元件间的反射相位差为18度的方式设计元件，并排列20个这种元件，实现在角度α的方向上反射电波的反射阵列。

图26示出图24所示的伞形结构的等效电路。如图26左侧所示，由于某个伞形结构的贴片123、和在y轴方向相邻的伞形结构的贴片123之间的间隙，存在电容C。并且，由于某个伞形结构的通孔122、以及在y轴方向相邻的伞形结构的通孔122，存在电感L。由此，相邻的伞形结构的等效电路成为图26右侧所示的电路。即，在等效电路中，电感L和电容C并联连接。电容C、电感L、表面阻抗Zs以及反射系数Γ可以如下表示。

C = \frac{ϵ_{0} (1 + ϵ_{r}) W_{x}}{π} arccosh (\frac{Δy}{Δy - W_{y}}) \cdot \cdot \cdot (5)

L＝μ·t …(6)

Z_{s} = \frac{jωL}{1 - 2 ω^{2} LC} \cdot \cdot \cdot (7)

Γ = \frac{Z_{s} - η}{Z_{s} + η} = | Γ | \exp (jφ) \cdot \cdot \cdot (8)

在式(5)中，ε₀表示真空的介电常数，ε_r表示介于贴片彼此之间的材料的相对介电常数。Δy表示通孔之间的间隔。Wy表示贴片尺寸。由此，Δy-Wy表示间隙大小。在式(6)中，μ表示介于通孔彼此之间的材料的导磁率，t表示通孔122的高度(从接地板121到贴片123的距离)。在式(7)中，ω表示角频率，j表示虚数单位。在式(8)中，η表示自由空间阻抗，φ表示相位差。

参照上述式(6)时，电感L与贴片123的高度(接地板121和贴片123之间的距离)成比例。由此，在图24所示的伞形结构中，可以通过改变贴片123的高度t来改变电感L(即谐振频率)。

图27示出图24所示的伞形结构的贴片尺寸Wy和反射相位的关系。在图中，实线表示理论值，用圆圈标记绘制的曲线图表示利用有限元法分析的仿真值。在图27中，分别针对4种高度t，示出了表示贴片尺寸Wy和反射相位的关系的曲线图。t02表示距离t为0.2mm时的曲线图。t08表示距离t为0.8mm时的曲线图。t16表示距离t为1.6mm时的曲线图。t24表示距离t为2.4mm时的曲线图。作为一例，通孔间隔Δy为2.4mm。

在曲线图t02的情况下，即使贴片尺寸Wy从0.5mm变化为2.3mm，反射相位也保持180度。

在曲线图t08的情况下，即使贴片尺寸Wy从0.5mm变化为2.3mm，反射相位也保持162度。

在曲线图t16的情况下，在贴片尺寸Wy从0.5mm变化为2.1mm的情况下，反射相位仅从144度缓慢减小为126度，但是当尺寸Wy大于2.1mm时，反射相位急剧减小，在尺寸Wy为2.3mm时，反射相位的仿真值(圆圈标记)达到54度，理论值(实线)达到0度。

在曲线图t24的情况下，在贴片尺寸Wy从0.5mm变化为1.7mm的情况下，反射相位仅从117度缓慢减小为90度，但是当尺寸Wy大于1.7mm时，反射相位急剧减小，在尺寸Wy为2.3mm时，反射相位达到-90度。

这样，在伞形结构中的贴片高度t不同的情况下，还可以通过改变贴片尺寸来改变可实现的反射相位的范围。由此，在排列伞形结构的元件实现反射阵列的情况下，通过组合贴片高度t不同的结构，可实现反射相位适当变化的伞形结构的列，可实现反射特性优异的反射阵列。

在设计利用本实施例的第2结构的反射阵列的情况下，参照图27的曲线图t02、t08、t16、t24确定实现期望的反射相位的贴片尺寸。例如可以通过在t＝2.4mm的曲线图t24上将贴片尺寸Wy设为2.2mm，实现反射相位0度的元件，通过在t＝2.4mm的曲线图t24上将贴片尺寸Wy设为2mm实现反射相位72度，通过在t＝1.6mm时将贴片尺寸Wy设为1mm，实现反射相位144度。可通过排列由此算出的贴片尺寸的贴片来实现反射阵列。

图28示意性地示出排列有贴片高度不同的伞形结构的情况。在图示的例子中，贴片高度具有t1、t2和t3三种。例如，在仅为t＝t1那样的特定贴片高度的情况下，可能无法准备足够数量的反射相位逐渐变化的伞形结构。但是，通过还结合使用t＝t2和t＝t3的贴片高度的结构，设计的自由度变广，容易实现适当反射相位的元件。

在图28所示的例子中，离接地板的高度不同的多个贴片形成为存在于同一平面。但是，这种情况在本实施例中不是必需的，离接地板的高度不同的多个贴片形也可以不存在于同一平面。

图29示出针对从接地板到贴片的高度不同的多个伞形结构共同设置接地板121的情况。代替图28的情况，所有贴片123不存在于同一平面。

图30还示出另外一例。与图28所示的例子同样，离接地板的高度不同的多个贴片形成为存在于同一平面。在图28中，接地板形成为多层，与此相对，在图30中，接地板没有形成为多层。换言之，以在某个接地板的下侧不存在其他接地板的方式适当去除接地板。从抑制由于接地板而产生的多余反射的观点出发，这种结构是优选的。

<4.第3结构>

上述第1结构通过添加无源贴片并彼此并联地对多个贴片进行多层化，来增加电容C。本实施例的第3结构通过在规定间隙的贴片彼此的位置关系方面下功夫来增加电容C。在第3结构中也可以使用图24所示的伞形结构。即，相对于接地板121隔开距离t设置贴片123，贴片123经由通孔122与接地板121短接。相邻的伞形结构中的通孔之间的x轴方向间隔及y轴方向间隔分别是Δx和Δy。贴片123在x轴方向的长度为Wx，在y轴方向的长度为Wy。或者，在第3结构中也可以使用图2A或图2B所示的伞形结构。此时，除了贴片123，还设置有第2贴片24。为了简化说明，设为第3结构使用图24所示的伞形结构。

如参照图25所说明的那样，在x轴方向排列伞形结构的元件M1～MN，使各元件的反射波的相位差满足某种关系，由此使反射波朝向期望的方向。

在图24所示的伞形结构的情况下，等效电路成为图26所示的电路。由此，等效电路的电容C、电感L、表面阻抗Zs以及反射系数Γ可以如下表示。

C = \frac{ϵ_{0} (1 + ϵ_{r}) W_{x}}{π} arccosh (\frac{Δy}{Δy - W_{y}}) \cdot \cdot \cdot (5)

L＝μ·t …(6)

Z_{s} = \frac{jωL}{1 - 2 ω^{2} LC} \cdot \cdot \cdot (7)

Γ = \frac{Z_{s} - η}{Z_{s} + η} = | Γ | \exp (jφ) \cdot \cdot \cdot (8)

各式中的符号与在第2结构中说明的相同。

参照式(5)，Δy-Wy表示相邻的贴片彼此的间隙大小。由此，arccosh函数的自变量表示通孔间隔Δy与间隙的比率。

图31是示出针对图24所示的伞形结构的电容C与反射相位之间的关系的仿真结果。假定电容和电感独立变化来进行仿真。在图示的例子中，分别针对贴片高度t的值为0.4mm、0.8mm、1.2mm、1.6mm、2.4mm、以及3.2mm的情况，示出了电容C与反射相位之间的关系的仿真结果。从图31可知，为了在+180度至-180度的整个范围内实现反射相位，电容范围必须较宽。

根据上述式(5)，伞形结构中的电容C随着间隙(Δy-Wy)变窄，变成更大的值。反言之，为了增大电容C，需要减小间隙。但是，主要由于制造工艺上的制约，不容易高精度地制造非常窄的间隙。例如，不容易高精度地制造小于0.1mm的间隙。因此，在使用该伞形结构的以往技术的情况下，存在不能实现大电容值的问题。

图32示出本实施例的第3结构的概念图。分别沿3条平行的线p1～p3排列伞形结构。为了方便说明，将列数和伞形结构数分别设为3个，但实际上列数和伞形结构数为更大的值，这一点对于本领域技术人员而言是显而易见的。为了方便，将沿线p_i排列的贴片记作p_ij。贴片p₁₃和p₂₃隔开最宽的间隙相邻。同样，贴片p₂₃和p₃₃也隔开最宽的间隙相邻。因此，通过这些贴片p_i3(i＝1～3)形成的电容C₃为较小的值。贴片p₁₂和p₂₂隔开比上述间隙窄的间隙相邻。同样，贴片p₂₂和p₃₂也隔开较窄的间隙相邻。因此，通过这些贴片p_i2(i＝1～3)形成的电容C₂的值比C₃大。贴片p_i1和p_i2(i＝1～3)分别设置于同一平面。与此相对，贴片p₁₁和p₂₁不位于同一平面内，而位于不同平面内，隔开距离彼此部分重叠。同样，贴片p₂₁和p₃₁也不位于同一平面内，而位于不同平面内，隔开距离彼此部分重叠(贴片p₁₁和p₃₁位于同一平面内)。因此，通过这些贴片p_i1形成的电容C₁的值比C₂大。这样，在第3结构中，通过使相邻的至少一部分贴片彼此隔开距离地相互重叠，由此与仅在同一平面内形成间隙的情况相比，可实现较大电容。

图33利用俯视图(左侧)和剖视图(右侧)示出第3结构中的贴片的位置关系。为了方便，将贴片排列成7行3列的形式，但是行数和列数是任意的。与以往结构相同，在第4行至第7行的贴片的情况下，相邻列的贴片彼此在同一平面内形成间隙。以往，由于较窄地形成同一平面内的间隙时的制造极限，只能仅利用例如第4行至第7行那样的位置关系的伞形结构来形成反射阵列。因此，即使需要与更大电容对应的反射相位，也不能得到带来这种反射相位的伞形结构。例如，在图27中，贴片长度Wy的上限为2.3mm。贴片彼此的间隔Δy是2.4mm，因此在贴片长度Wy为2.3mm的情况下，间隙为Δy-Wy＝0.1mm，贴片长度的上限对应于可实现的间隙长度。

与此相对，在第1行至第3行的贴片的情况下，相邻列的贴片彼此不处于同一平面。在图示例的情况下，在属于第1行至第3行的贴片内，属于第2列的贴片高度比属于第1列及第3列的贴片高度高。由此，相邻列的贴片彼此可形成更大电容。允许相邻列的贴片彼此重叠，因此如果贴片长度Wy小于2Δy，则也可以大于等于Δy。作为替代例，第2列的贴片高度也可以比第1及第3列的贴片高度低。

图27的右下侧所示的曲线图0V示出通过允许重叠而将贴片长度Wy延长至2.3mm以上时的仿真结果。可知通过允许相邻贴片重叠，可实现超过以往作为极限的-90度、达到大致-180度的反射相位。这样，根据第3结构，可扩大可实现的反射相位的范围。

但是，如图32或图33所示，在允许相邻列的贴片彼此重叠的情况下，相邻贴片的离接地板的距离(高度)t不是严格相同。根据上述式(6)，贴片高度t影响到电感L(L＝μt)。由此，严格说来，与某个贴片高度t相关的表示贴片长度Wy与反射相位的关系的曲线图(例如t24)、和允许重叠时的表示贴片长度Wy与反射相位的关系的曲线图(0V)不连续。这是因为，严格来说，作为前提的贴片高度是不同的，与此相对应地，谐振频率发生变化。但是，在第3结构中，在重叠的贴片彼此的贴片高度差异比较小的情况下，如图27所示，曲线图t24和曲线图0V是连续的。但是，在本实施例中并不是必需使这些曲线图连续(即小到可忽视相邻贴片的高度差异的程度)。这是因为，即使示出为曲线图0V的曲线图处于从曲线图t24离开的位置处，只要能设计适当的反射相位即可。

<5.变形例>

<<5.1贴片排列>>

第1至第3结构中的上述贴片相对于排列有通孔的线(图4的p、q，图33的列)对称形成。并且，通过沿该线逐渐改变y轴方向的贴片尺寸Wy，形成了宽窄不同的各种间隙。但是，这种贴片的排列方式在本发明中不是必需的，可以考虑各种贴片排列。

例如，也可以如图34A所示那样形成贴片和间隙。x轴方向的长度为Wx的贴片p₁₁、p₁₂、p₁₃、p₁₄在y轴方向隔开间隔Δy排列。第1贴片p₁₁在y轴方向的长度为2W_y1。第2贴片p₁₂在y轴方向的长度为W_y1+W_y2。第3贴片p₁₃在y轴方向的长度为W_y2+W_y3。第4贴片p₁₄在y轴方向的长度为W_y3+W_y4。由此，第1和第2贴片之间的间隙为Δy-2W_y1＝gy1。同样，第2和第3贴片之间的间隙为Δy-2W_y2＝gy2。第3和第4贴片之间的间隙为Δy-2W_y3＝gy3。4个贴片p₁₁、p₁₂、p₁₃、p₁₄分别具有不同的尺寸，但是贴片彼此之间的中心间距离全部相等(Δy)。在使用这些贴片制成反射阵列时，如在图5和图25中说明的那样，需要在与相邻的贴片之间实现预定的相位差Δφ。该相位差Δφ需要针对电波的反射角α和贴片的中心间距离Δy满足下式。

Δφ＝k·Δy·sinα

此处，k表示波数(k＝2π/λ)。

图35示出通过形成图34A所示的贴片和间隙来形成反射阵列时的示意俯视图。图35所示的贴片经由未图示的通孔与接地板连接。

<<5.2垂直控制>>

在图3、图4、图11、图18和图33的结构中，电场朝向y轴方向并从Z轴方向入射的波相对于电场方向在横向(即x轴方向)上反射(水平控制)。与此相对，在图34A、34B和图35的结构中，电场朝向y轴方向并从Z轴方向入射的波在与电场相同的方向(即y轴方向)上反射(垂直控制)。换言之，通过沿着希望反射电波的方向使元件彼此之间的相位差变化(例如通过使电容C和/或电感L变化)，可使入射的电波在期望的方向上反射。为了方便说明，将使从z轴入射的电波在x轴方向上反射的情况称作水平控制，在y轴方向上反射的情况称作垂直控制，但是水平和垂直是为了方便的相对概念。

<<5.3利用第1结构的情况(反射角45度)>>

图36示出部分剖视图，该部分剖视图示出在形成反射电波的反射阵列时，使用了第1结构的情况。图示的层结构与在图9中说明的层结构相同。但是，不同点在于使用了图34A、34B和图35所示的贴片和间隙的形成方法。反射阵列具有L1层、L2层以及L3层这3个导电层、和各导电层之间的电介质层。作为一例，导电层例如由包含铜的材料构成。此外，电介质层由相对介电常数为4.4、tanδ为0.018的材料构成。在L1层和L2层之间夹有0.8mm厚的电介质层。在L2层和L3层之间夹有1.6mm厚的电介质层。L1层与图2A中的第2贴片24对应。L2层与图2A中的第1贴片23对应。L3层与接地板21对应。由此，L2层与L3层之间的贯通孔与通孔22对应。

图37概略示出L1层、L2层以及L3层的俯视图。利用图2A所示的伞形结构形成1个元件，该元件以矩阵形式配置。该点与图10相同。在图示例的情况下，沿x轴方向延伸的7列带中的一个带包含15×131个元件。元件之间的间隔为2.4mm。图示的反射阵列被设计为：使电场朝向y轴方向并从Z轴入射的波在y轴方向(即垂直方向)相对于入射方向以45度的角度反射，相邻元件彼此的反射相位差设计为18度。即，沿x轴方向延伸的一个带(列)被设计为反射相位在带的y轴方向上的两端变化2π。理想的是，期望利用20个元件使反射相位变化2π，但是由于制造上的制约等原因使用了15个元件。因此，在y轴方向的1周期48mm(＝2.4×20)中，存在没有形成元件的区域。可以通过重复排列多个这种带或列，实现更大尺寸的反射阵列。另外，在图37和图38中，具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。

图38详细示出在图37的L2层中示出为“A部”的区域(带或列的一部分)。关于1列(y轴方向)，排列了15个元件。15个矩形逐个与具有Wx和Wy尺寸的第1贴片23(图2A)对应。这15个元件分别与相邻的元件具有预定相位差(18度＝360度/20)。

图39示出将在y轴方向准备的元件数设为12个时的数值例。图39所示的数值例也用于相对于电波的入射方向以45度的角度形成反射波。

<<5.4利用第1结构的情况(反射角70度)>>

从相对于入射方向使电波在45度的方向反射的观点出发，确定了图37～图39所示的数值例。本实施例不限于45度，可形成在任意方向反射电波的反射阵列。

图40示出使电波相对于入射方向在70度的方向反射的反射阵列中的L1层、L2层以及L3层。L1层、L2层以及L3层的层结构与图9及图36所示的层结构相同。在该例的情况下，沿x轴方向延伸的9列带中的一个带包含12×129个元件。元件之间的间隔为2.4mm。相邻元件彼此的反射相位差被设计为24度。即，沿x轴方向延伸的一个带(列)被设计为反射相位在y轴方向的两端变化2π。理想的是，期望利用15个元件使反射相位变化2π，但是由于制造上的制约等原因使用了12个元件。因此，在y轴方向的1个周期36mm(＝2.4×15)中，存在没有形成元件的区域。可以通过重复排列多个这种带或列，实现更大尺寸的反射阵列。另外，在图40和图41中，具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。

图41详细示出在图40的L2层中示出为“A部”的区域(带或列的一部分)。关于1列(y轴方向)，排列了12个元件。12个矩形逐个与具有Wx和Wy尺寸的第1贴片23(图2A)对应。这12个元件分别与相邻的元件具有预定相位差(24度＝360度/15)。

图42所示的数值例也用于相对于电波的入射方向以70度的角度形成反射波。但是，是针对1列(y轴方向)排列11个而不是12元件来形成反射阵列时的数值例。

<<5.5利用第2结构的情况(反射角45度)>>

图36至图42所示的数值例是使用第1结构形成反射电波的反射阵列时的例子。以下，对使用第2结构形成反射电波的反射阵列的例子进行说明。

图43示出伞形结构的贴片高度t存在4种的反射阵列的概略立体图。需要留意仅描绘了多个元件中的一部分。反射阵列的整体俯视图与图35所示相同。

图44是示出层结构的剖视图。如图所示，将第1层至第5层这五个层用作在至少一部分中包含导电层的层，在这些层之间夹有电介质层。作为一例，电介质层是相对介电常数为4.4、tanδ为0.018的FR4基板。第1层和第2层相隔0.2mm。第1层和第3层相隔0.8mm。第1层和第4层相隔1.6mm。第1层和第5层相隔2.4mm。

图45A示出第1层至第5层中的导电层的位置(附加阴影的部分)。在第1层的情况下，示出了分别与第1至第13元件对应的13个贴片。在图中，在y轴方向排列的13个圆圈标记与通孔对应。为了方便，从右起依次称作第1、第2、...第13元件。图46A示出第1层中的13个贴片的尺寸。在第2层的情况下，在与第1元件对应的位置，设置具有长度Py1的导电层，在其他位置不设置导电层。作为一例，Py1为2.4mm。在第3层的情况下，在与第1及第2元件对应的位置，设置具有长度Py2的导电层，在其他位置不设置导电层。作为一例，Py2为4.8mm。第4层的情况下，在与第1至第5元件对应的位置，设置具有长度Py3的导电层，在其他位置不设置导电层。作为一例，Py3为12mm。第5层的情况下，在与第1至第13的所有元件对应的位置，设置具有长度Py4的导电层。作为一例，Py4为31.2mm。

<<5.6基于改良后的第2结构的垂直控制>>

如参照表示第2结构的等效电路的图26所说明的那样，在相邻的伞形结构彼此之间，产生近似L＝μt大小的电感。L表示电感，μ表示材料的导磁率，t表示通孔的高度。此时，相邻的伞形结构的通孔高度全部相等。在图28中，排列了通孔高度不同的伞形结构。针对用逆时针方向的实线箭头示出的电感L1、L3、L5，预料到分别为μ×t1、μ×t2、μ×t3大小的值。但是，在用逆时针方向的虚线箭头示出的电感L2、L4的情况下，在接地板中存在阶差，相邻的通孔高度不同。因此用导磁率μ与通孔高度t的乘积对在其附近产生的电感进行近似变得不恰当。对于图29和图30中的L2、L4，也存在同样的情况。不能用导磁率与通孔高度的乘积来近似阻抗这一点，使得在排列多个伞形结构制成反射器等时，设计变得困难。在利用存在多种通孔高度的第2结构进行垂直控制(图34A-D)的情况下，这种问题特别显著。

图45B示出使用应对上述问题而改良后的第2结构进行垂直控制时的俯视图和剖视图。使用了图34A所示的贴片排列，但是也可以使用其他排列方法。第1层至第5层所示的粗线段表示该部分为导电性材料。第1层中的导电性材料构成贴片。第2层至第5层构成接地板。5个通孔以横穿各层的方式对于各个贴片而存在。通孔和接地板相交的部分是电连接的。在图中，C1、C2、C3、C4表示在贴片彼此之间产生的电容。在图28中如“EX”所示，接地板的端(或缘)超出通孔延伸，位于相邻的元件彼此的中间。与此相对，在图45B所示例子的情况下，接地板的端不超出通孔延伸，而在通孔的位置处终止。由此，无论针对L1、L2、L3、L4的哪个电感，相邻的通孔高度都相等，可通过导磁率和通孔高度的乘积对产生的电感进行适当近似。另外，接地板的端在通孔的位置处实质终止即可，根据制造工艺等的情况，接地板的端也可以稍稍超出通孔。

<<5.7没有通孔的结构>>

在上述各种伞形结构和贴片排列中，接地板经由通孔与1个以上的贴片中的1个电连接或短接。但是，这在实现反射阵列的情况下不是必需的。这是因为，在使用伞形结构作为反射阵列，使入射波在期望方向上反射时，通孔不直接起作用。但是，通孔的高度(贴片高度)t与电感L(＝μt)关联，电感L影响到伞形结构的谐振频率ω，因此在设计贴片尺寸或间隙等时必须考虑是否存在通孔。反之，还可以设为不设置通孔，根据接地板和1个以上的贴片彼此的电容等，设计贴片和反射阵列。

例如，由于第1结构的伞形结构可以通过对贴片进行多层化来控制电容(C→nC)，因此即使不存在通孔，也可适当反射入射波(图46B)。

在利用第2结构的伞形结构的情况下，关注到当改变贴片与接地板之间的距离时电感L变化(L＝μt)。由此，在不存在通孔的情况下，不能得到上述讨论的电感。但是，考虑在第2结构中不存在通孔的情况下，进一步考虑贴片和接地板之间的电容来进行设计(图46C)。贴片和接地板之间的电容与它们之间的距离近似成反比。由此，除了由于相邻的贴片彼此的间隙而产生的电容以外，还考虑取决于贴片和接地板之间的距离的电容，由此可设计与相邻的贴片彼此的反射相位差相称的贴片。

第3结构的伞形结构通过允许贴片彼此的重叠来控制电容，因此与第1结构的情况相同，即使不存在通孔，也可适当反射入射波(图46D)。

在图46B-D中，为了方便图示，相邻的贴片彼此的间隔以等间隔的方式进行描绘，但这在本发明中不是必需的，可以根据具体的产品用途来设定多种贴片彼此的间隔。图46E强调示出在上述第2结构中没有通孔且贴片彼此的间隔不均等的情况。不仅是第2结构，在第1及第3结构中，贴片彼此的间隔可以均等也可以不均等。

此外，在进行水平控制(在x方向反射的控制)和垂直控制(在y方向反射的控制)时，也可以使用没有通孔的伞形结构。

图34B示出使用没有通孔的伞形结构进行垂直控制时的贴片排列例。但是，图34B所示的贴片排列方法也可应用于存在通孔的伞形结构。在图示例的情况下，4个贴片p₁₁、p₁₂、p₁₃、p₁₄全部具有相同的尺寸。即，在x轴方向上的尺寸为Wx，在y轴方向上的尺寸为2Wy。这一点不同于相邻的贴片尺寸不同的图34A所示的排列方法。但是，在图34B所示的贴片排列方法的情况下，相邻的贴片彼此的中心间距离不相同。第1贴片p11和第2贴片p12之间的中心间距离Δy1为Δy1＝Wy+gy1+Wy＝2Wy+gy1。第2贴片p12和第3贴片p13之间的中心间距离Δy2为Δy2＝Wy+gy2+Wy＝2Wy+gy2。第3贴片p13和第4贴片p14之间的中心间距离Δy3为Δy3＝Wy+gy3+Wy＝2Wy+gy3。贴片彼此之间的间隙与图34A的贴片排列同样，如gy1、gy2、gy3、...那样变化。

在图34B所示的贴片排列例的情况下，4个贴片p₁₁、p₁₂、p₁₃、p₁₄全部具有相同的尺寸，但是贴片彼此的中心间距离根据位置而不同。在使用这些贴片制成反射阵列的情况下，也如在图5和图25中说明的那样，需要在与相邻的贴片之间实现预定的相位差Δφ。该相位差Δφ需要针对电波的反射角α和贴片的中心间距离Δyi满足下式。

Δφ＝k·Δyi·sinα

此处，k表示波数(k＝2π/λ)，Δyi表示根据位置而不同的贴片的中心间距离(i＝1、2、...)。

图34C示出使用没有通孔的伞形结构进行垂直控制时的另一贴片排列例。与图34A同样，4个贴片p₁₂、p₁₃、p₁₄、p₁₅分别具有不同的尺寸，但贴片彼此之间的中心间距离全部相等(Δy)。与图34A所示的例子不同，没有设置通孔。这些贴片在x轴方向上的长度为Wx。第1贴片p₁₂在y轴方向上的长度为W_y1+W_y2。第2贴片p₁₃在y轴方向上的长度为W_y2+W_y3。第3贴片p₁₄在y轴方向上的长度为W_y3+W_y4。第4贴片p₁₅在y轴方向上的长度为W_y4+W_y5。由此，第1和第2贴片之间的间隙为Δy-2W_y4＝gy2。同样，第2和第3贴片之间的间隙为Δy-2W_y3＝gy3。第3和第4贴片之间的间隙为Δy-2W_y4＝gy4。由此，基准线彼此之间的距离等于Δy，保持为恒定。基准线的位置与图34A中的设置有通孔的点(通过点的直线)对应。在使用这些贴片制成反射阵列的情况下，如在图5和图25中说明的那样，需要在与相邻的贴片之间实现预定的相位差Δφ。该相位差Δφ需要针对电波的反射角α和贴片间隔Δy满足下式。

Δφ＝k·Δy·sinα

此处，k表示波数(k＝2π/λ)

但是，在伞形结构中具有通孔的情况下，可以使用通孔位置作为确定贴片尺寸的基点。但是，在没有通孔的伞形结构的情况下，不存在这种基点。

图34D示出在使用没有通孔的伞形结构进行垂直控制时的另一贴片排列例。与图34C同样，4个贴片p₁₂、p₁₃、p₁₄、p₁₅分别具有不同的尺寸。在图示例的情况下，将对第1贴片与相邻的第2贴片之间的间隙进行二等分的中心线、和对第2贴片与相邻的第3贴片之间的间隙进行二等分的中心线之间的距离全部设定为相等(Δy)。一般而言，将第i个贴片和第(i+1)个贴片之间的间隙表现为gy_i，将对间隙进行二等分的中心表现为G_i。将第i个贴片在y轴方向的尺寸Wyi计算为Δy-(gy_i-1)/2-gy_i/2。例如，计算为Wy2＝Δy-gy₁/2-gy₂/2。通过这样以间隙中心为基点，可简单地计算没有通孔时的贴片尺寸。

<6.制造方法>

第1至第3结构及变形例的结构可以利用在该技术领域中已知的任何适当方法来制造。无论在制造哪种结构的情况下，都以层叠有金属层和电介质层的结构为基础。例如，可以通过重叠2片在正反面形成有铜导电层的印刷基板(例如介电常数为4.4的玻璃环氧基板(FR4))并进行冲压，得到存在3层金属层的结构。此时，可以通过重叠多片预制片那样的树脂基板，形成期望厚度的电介质层。

例如，也可以通过设最下方的金属层为接地板、中间的金属层为第1贴片、最上方的金属层为第2贴片，制造图2A所示那样的第1结构的伞形结构。

此外，可以通过在第1伞形结构中使用最下方的金属层和最上方的金属层，在第2伞形结构中使用中间金属层和最上方的金属层，制造图28和图30所示的第2结构。也可以通过在第1伞形结构中使用最上方的金属层和最下方的金属层，在第2伞形结构中使用中间金属层和最下方的金属层，制造图29所示的第2结构。

此外，也可以通过针对相邻贴片不重叠的伞形结构，使用最上方和中间(或中间和最下方)的金属层，另一方面，针对相邻贴片重叠的伞形结构，使用最上方、中间和最下方的金属层，制造图32和图33所示的第3结构。

<7.组合结构>

<<7.1组合方法>>

上述第1至第3结构及变形例的结构可以单独使用，也可以组合使用。第1结构、第2结构、第3结构以及变形例等项目的区分在本发明中不是本质内容，可以根据需要组合使用记载于2个以上项目中的事项，也可以将记载于某个项目的事项应用到记载于其他项目的事项中(只要不矛盾)。大体而言，第1结构通过添加无源元件且并联多个贴片进行多层化来增加电容。第2结构通过准备多种贴片高度来调节电感。第3结构通过允许相邻的贴片重叠来增加电容。由此，通过组合第1结构、第2结构和第3结构中的2个以上，可使电容和/或电感进一步变化，可进一步扩大反射相位的范围。

例如，也可以如图47的上侧所示，将1个阵列分割为两个区域R1、R2，在区域R1和R2中分别使用不同的结构。阵列在x轴方向上包含Nx个伞形结构，在y轴方向上包含Ny个伞形结构。伞形结构可以是图2A的结构，也可以是图24的结构。可以通过在x轴方向和/或y轴方向上重复阵列，来实现期望大小的反射阵列。

在图47中，作为形成R1和R2的结构，考虑第1结构和第2结构的组合、第1结构和第3结构的组合、第2结构和第3结构的组合以及第1-3所有结构的组合。此外，也可以如图47的下侧所示，使用将1个阵列分割为三个区域R1、R2和R3，这些区域中的至少两个不同的结构。也可以使用3个区域全部不同的结构。阵列内的区域分割方法不限于图示，可以用适当的任何方法进行分割。

此外，不仅使用如图47所示那样针对每个区域不同的结构，还考虑1个伞形结构中的组合。

图48示出对贴片进行多层化的第1结构、和并用贴片高度不同的贴片的第2结构的组合。从调节电容和电感双方的观点出发，这是优选的。

图49A示出对贴片进行多层化的第1结构、和允许相邻的贴片重叠的第3结构的组合。从进一步增大电容的观点出发，这是优选的。还可以组合第2结构和第3结构、或者组合第1至第3的所有结构。

作为一例，图49B示出组合没有通孔的第1结构和第2结构后的结构。此外，图49C示出组合没有通孔的第2结构和第3结构后的结构。可以实现这样的各种结构。

<<7.2第2结构和第3结构的组合>>

说明第2结构和第3结构的组合。

图50是示出在1个阵列中，组合纸面右侧的第2结构的区域和纸面左侧的第3结构的区域时的情况。针对第2结构中的贴片高度或通孔高度t，存在2.4mm、1.6mm以及0.1(或0.2)mm的选项。第3结构中的贴片高度为2.3mm和2.4mm(或2.2mm和2.4mm)。由此，可以将图示结构分解为以下结构来考虑。

(A)基板的厚度t为0.1mm的伞形结构、

(B)基板的厚度t为0.2mm的伞形结构、

(C)基板的厚度t为1.6mm的伞形结构、

(D)基板的厚度t为2.4mm的伞形结构、

(E)基板的厚度t为2.3mm和2.4mm且允许重叠的伞形结构、以及

(F)基板的厚度t为2.2mm和2.4mm且允许重叠的伞形结构。

图51至图54示出针对上述(A)至(D)的各结构的仿真结果。图55除了(A)至(D)以外，还示出针对(E)和(F)的各结构的仿真结果。大体而言，这些与参照图27说明的结构对应。图56除了(A)至(F)以外，还示出针对基板厚度t为0.8mm的伞形结构的仿真结果。图57示出关于图55和图56对(E)和(F)的结构进行仿真时的模型。

<<7.3水平控制45度(其一)>>

图58示出基于第2结构和第3结构的组合的反射阵列的俯视图。该反射阵列是根据图56所示的贴片尺寸Wy、反射相位以及基板厚度t的相互关系制成的。结构的详细情况将后述。大体而言，沿x轴方向从左方开始利用7个伞形结构形成第3结构。第3结构是通过允许贴片高度为2.4mm的伞形结构、与贴片高度为2.3mm的伞形结构的重叠来形成的。利用贴片高度为2.4mm的8个伞形结构、贴片高度为1.6mm的3个伞形结构、以及贴片高度为0.8mm的伞形结构形成第2结构。并且，在图中右端的位置处设置有2.4mm宽度的金属板。该金属板与贴片的间隙为0.05mm。替代0.1mm厚度的伞形结构而使用金属板。如图51所示，基板厚度为0.1mm的伞形结构由于不取决于贴片尺寸Wy而带来大约180度的反射相位，因此可以用金属板代替。此外，贴片之间在x方向的间隙为0.1mm。

图59示出图58所示的各元件的具体尺寸。“设计相位”是指在设计上追求的理想相位，“相位”栏示出的数值是实际实现的相位。设计这些数值，以使反射阵列针对入射波，在-45度的方向形成反射。

图60示出在x轴方向排列的各元件的反射相位的值。这些值是z＝λ/2(半波长)处的值。大体而言，可知可以在-300度到+60度的大致360度的整个范围内，对各元件适当设定反射相位。

图61示出仿真中的分析模型，从z轴方向观察该模型时，相当于图58。

图62示出在图56所示的曲线图内与在图58和图61的仿真模型中使用的基板(t＝0.8mm、1.6mm、2.4mm、2.3&2.4mm)相关的曲线图。此外，在图62中，还示出与金属板对应的点。

图63示出如上形成的反射阵列的远方辐射场。利用上述数值设计反射阵列，使得相对于入射波在-45度的方向形成反射。如图63所示，可知反射波适当朝向大约-45度的方向。此外，可知与仅利用2层伞形结构时的指向性(图15)相比，可很好地抑制多余方向上的辐射。

图64示出组合第2结构和第3结构的反射阵列的反射波等相位面。沿x轴排列大约20个元件(第2或第3结构的伞形结构)，相对于作为电波的到来方向的z轴在-45度的方向上反射电波。可知等相位面的法线相对于z轴朝向-45度的方向，反射波在该方向上适当前进。

对在图58中部分示出的反射阵列的结构进行详细说明。

图65示出包含第2结构区域和第3结构区域的反射阵列的层结构。在纸面的左右方向上排列19个通孔，从右方起依次标注合适的编号。通孔分别与1个元件(伞形结构)对应。5个导电层隔着电介质层层叠，从最上方层起依次示出为L1层、L2层、L3层、L4层以及L5层。导电层例如由包含铜的材料构成。电介质层也可以由FR4基板或玻璃环氧树脂基板等形成。作为一例，通孔直径为0.5mm。

第1个元件不由伞形结构，而由金属板形成。在用伞形结构构成第1个元件的情况下，需要基板的厚度(通孔的高度)为0.1mm。但是，如图51所示，这样使用较薄基板形成的伞形结构的反射相位与贴片尺寸无关而为大致180度，因此可以用金属板代替第1个元件。第2个元件设L1层为贴片、L3层为接地板。第3个至第5个元件设L1层为贴片、L4层为接地板。第6个至第13个元件设L1层为贴片、L5层为接地板。第14个至第20个元件为第3结构。此时，L1层和L2层与一部分重叠的两个贴片对应。L5层是这些第13个至第20个元件中的接地板。作为一例，L1层和L2层之间的距离为0.1mm，L1层和L3层之间、L3层和L4层之间、并且L4层和L5层之间分别为0.8mm。此外，通孔直径为0.5mm。

图66概略示出L1层和L2层的俯视图。图67概略示出L3层、L4层以及L5层的俯视图。利用图24所示的伞形结构形成1个元件，以矩阵形式配置该元件。在图示例的情况下，沿y轴方向延伸的7列带中的一个包含20×130个元件。图中的数字是尺寸(毫米)的一例，元件之间的间隔为2.4mm。图示的反射阵列被设计为，在x轴方向(水平方向)相对于入射方向以45度的角度反射电场为y轴方向的偏振波，相邻元件彼此的反射相位差被设计为18度。即，沿y轴方向延伸的一个带(列)被设计为反射相位在x轴方向的两端变化2π。可以通过重复排列多个这种带或列，实现更大尺寸的反射阵列。另外，在图66至图73中，具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。

图68详细示出在图66的L1层中示出为“A部”的区域(带或列的一部分)。关于1行(x轴方向)，示出与20个元件对应的部分。在与20个元件对应的部分内，与第2至第20元件对应部分的矩形逐个与具有Wx和Wy尺寸的贴片123(图24)对应。第1个元件(右侧)由金属板代替。这些在x轴方向排列的元件分别在与相邻的元件彼此之间具有预定相位差(18度＝360度/20)。图示的贴片尺寸的数值与图59所示的数值对应。

图69详细示出在图66的L1层中示出为“A部”及“A′部”的区域(带或列的一部分)。

图70详细示出在图66的L2层中示出为“B部”及“B′部”的区域(带或列的一部分)。当着眼于沿x轴方向的一行时，从左起排列7个贴片。这些贴片在允许贴片彼此重叠的第3结构中，对应于与L1层的贴片重叠的L2层的贴片。

图71详细示出在图67的L3层中示出为“C部”的区域(带或列的一部分)。如图65所示，L3层提供针对第1个和第2个元件的接地板。在图71的右侧示出该接地板。

图72详细示出在图67的L4层中示出为“D部”的区域(带或列的一部分)。如图65所示，L4层提供针对第3个至第5个元件的接地板。在图72的右侧示出该接地板。

图73详细示出在图67的L5层中示出为“E部”的区域(带或列的一部分)。如图65所示，L5层提供针对第6个至第20个元件的接地板。在图73中示出该接地板。

<<7.4水平控制45度(其二)>>

图74也与图58同样，示出包含第2结构和第3结构的组合的反射阵列的结构例。但是，主要不同点在于：图中左侧的第3结构中的通孔高度为2.4mm和2.2mm的组合；以及在右侧的第2结构中，不使用金属板而使用厚度为0.2mm的基板。对应于此，如图75所示，各元件的尺寸与图59中的尺寸有些不同。

图76示出在图56所示的曲线图内与在图74的仿真模型中使用的基板(t＝0.8mm、1.6mm、2.4mm、2.2&2.4mm)相关的曲线图。

图77示出如上形成的反射阵列的远方辐射场。利用上述数值设计反射阵列，使得对于入射波在-45度的方向形成反射。如图77所示，可知反射波适当朝向大约-45度的方向。此外，可知与仅利用2层伞形结构时的指向性(图15)相比，可很好地抑制多余方向上的辐射。

图78示出组合第2结构和第3结构的反射阵列的反射波等相位面。沿x轴排列大约20个元件(第2或第3结构的伞形结构)，相对于作为电波的到来方向的z轴在-45度的方向反射电波。可知等相位面的法线相对于z轴朝向-45度的方向，反射波在该方向上适当前进。

对在图74中部分示出的反射阵列的结构进行详细说明。

图79示出包含第2结构区域和第3结构区域的反射阵列的层结构。大致与图65相同，主要不同点在于：将第1个元件设为伞形结构；L1层和L2层在第1个元件与第14个至第20个元件中是共同的；以及L1和L2层之间的距离为0.2mm。

第1个元件设L1层为贴片、L2层为接地板。第2个元件设L1层为贴片、L3层为接地板。第3个至第5个元件设L1层为贴片、L4层为接地板。第6个至第13个元件设L1层为贴片、L5层为接地板。第14个至第20个元件为第3结构。此时，L1层和L2层与一部分重叠的两个贴片对应。L5层是这些第13个至第20个元件中的接地板。作为一例，L1层和L2层之间的距离为0.2mm，L1层和L3层之间、L3层和L4层之间、并且L4层和L5层之间分别为0.8mm。此外，通孔直径为0.5mm。

如上所述，L1层和L2层在第1个元件与第14个至第20个元件中是共同的。这意味着第1个元件的L1层和第14个至第20个元件的L1层可以形成在相同基板上。此外，第1个元件的L2层和第14个至第20个元件的L2层也可以形成在相同基板上。由此，可实现反射阵列的结构简化和制造工艺的简化等。在图示的例子中，L1层和L2层在两者结构中是共同的，但是在第2结构和第3结构中，也可以是L1层至L5层中的(如果可能的话)任一层是共同的。这样，在组合不同结构的情况下，不仅在第2和第3结构之间，在其他结构之间也可以将多个导电层中的1个以上设为共同。例如，也可以是在组合第1结构和第2结构后的结构、组合第2结构和第3结构后的结构中，L1层至L5层内的1个以上是共同的。

图80概略示出L1层和L2层的俯视图。图81概略示出L3层、L4层以及L5层的俯视图。利用图24所示的伞形结构形成1个元件，以矩阵形式配置该元件。在图示例的情况下，沿y轴方向延伸的7列带中的一个包含20×130个元件。图中的数字是尺寸(毫米)的一例，元件之间的间隔为2.4mm。图示的反射阵列被设计为在x轴方向(垂直方向)相对于入射方向以45度的角度反射电场为y轴方向的偏振波，相邻元件彼此的反射相位差被设计为18度。即，沿y轴方向延伸的20个元件间隔(2.4mm×20)被设计为反射相位在20个元件间隔的两端变化2π。可以通过重复排列多个这种带或列，实现更大尺寸的反射阵列。另外，在图80至图87中，具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。

图82详细示出在图80的L1层中示出为“A部”的区域(带或列的一部分)。关于1行(x轴方向)，示出与20个元件对应的部分。与20个元件对应的部分所包含的矩形逐个与具有Wx和Wy尺寸的贴片123(图24)对应。这些元件在相邻的元件彼此之间分别具有预定相位差(18度＝360度/20)。图示的贴片尺寸的数值与图75所示的数值对应。

图83详细示出在图80的L1层中示出为“A部”及“A′部”的区域(带或列的一部分)。

图84详细示出在图80的L2层中示出为“B部”及“B′部”的区域(带或列的一部分)。当着眼于沿x轴方向的一行时，从左起排列7个贴片。这些贴片在允许贴片彼此重叠的第3结构中，对应于与L1层的贴片重叠的L2层的贴片。

图85详细示出在图81的L3层中示出为“C部”的区域(带或列的一部分)。如图79所示，L3层提供针对第1元件和第2元件的接地板。在图85的右侧示出该接地板。

图86详细示出在图81的L4层中示出为“D部”的区域(带或列的一部分)。如图79所示，L4层提供针对第3个至第5个元件的接地板。在图86的右侧示出该接地板。

图87详细示出在图81的L5层中示出为“E部”的区域(带或列的一部分)。如图79所示，L5层提供针对第6个至第20个元件的接地板。在图87中示出该接地板。

<<7.5垂直控制45度>>

在图58至图87中，从对于电场在水平方向反射的观点出发，说明了反射阵列的结构和仿真例。但是，组合第2结构和第3结构后的反射阵列也可以设计成对于电场在垂直方向反射。

图88示出具有伞形结构的贴片高度t存在4种的第2结构、和允许相邻的贴片彼此重叠的第3结构的反射阵列的概略立体图。需要留意仅描绘了多个元件中的一部分。

图89是示出层结构的剖视图。如图所示，将第1层至第5层这五个层用作在至少一部分中包含导电层的层，在这些层之间夹有电介质层。作为一例，电介质层是相对介电常数为4.4、tanδ为0.018的FR4基板。第1层和第2层相隔0.2mm。第1层和第3层相隔0.8mm。第1层和第4层相隔1.6mm。第1层和第5层相隔2.4mm。

图90示出第1层至第5层中的导电层的位置(附加阴影的部分)。在图中，在y轴方向排列的20个圆圈标记与通孔对应。为了方便，从右起依次称作第1、第2、...第20元件。在第1层的情况下，示出了分别与第1至第20元件对应的贴片。第13至第20元件允许贴片彼此的重叠，因此在第1层中没有出现贴片高度不同的元件(第14、第16、第18、第20)。在第2层的情况下，在与第1元件对应的位置，设置具有长度Py1的导电层，并且设置有第14、第16、第18和第20元件的贴片。在其他位置不设置导电层。作为一例，Py1为2.4mm。图91示出第1层和第2层中的20个贴片的尺寸。在第3层的情况下，在与第1及第2元件对应的位置，设置具有长度Py2的导电层，在其他位置不设置导电层。作为一例，Py2为4.8mm。第4层的情况下，在与第1至第5元件对应的位置，设置具有长度Py3的导电层，在其他位置不设置导电层。作为一例，Py3为12mm。第5层的情况下，在与第1至第13的所有元件对应的位置，设置具有长度Py4的导电层。作为一例，Py4为31.2mm。

图92示出如上形成的反射阵列的远方辐射场。利用上述数值设计反射阵列，以对于入射波在-45度的方向形成反射。如图92所示，可知反射波适当朝向大约-45度的方向(在图示例的情况下，在-43度的方向得到18.55dB的反射波。)。

<<7.5改良后的第2结构和第3结构的组合>>

如在“5.6基于改良后的第2结构的垂直控制”的段落中说明的那样，从正确规定在第2结构中产生的电感的观点出发，优选接地板在通孔位置处实质终止。在以下的说明中，具体尺寸的详细情况不是本发明的本质内容，因此省略。

图93示出包含改良后的第2结构区域和第3结构区域的反射阵列的层结构。如图所示，将第1层至第5层这五个层用作在至少一部分中包含导电层的层，在这些层之间夹有电介质层。作为一例，电介质层是相对介电常数为4.4、tanδ为0.018的FR4基板。图示的层结构大致与图79、图89等的结构相同，但是以下方面显著不同：如在第3层和第4层中示出为“EX′”那样，接地板在通孔位置处实质终止。在图79、图89等结构的情况下，接地板的端在通孔位置处实质不终止，接地板的端存在于相邻的元件彼此之间，从而形成接地板的阶差。另外，由于制造工艺上的原因，在示出为“EX′”的部分中，接地板的端稍微超出通孔而延伸，但是这不对在元件彼此之间产生的电感产生实质的影响。

图94A示出图93所示的L1层的俯视图。在图示结构的情况下，排列有图93所示的20个元件的结构(大约48mm)在y轴方向重复2次，在x轴方向重复40次，但是元件(通孔)的数量、y轴方向的重复数和x轴方向的重复数只不过是单纯的一例，可以使用适当的任何数值。图94B详细示出图94A所示的L1层的“A部”。

图95A示出图93所示的L2层的俯视图。图95B详细示出图95A所示的L2层的“B部”。“B部”位于“A部”的下侧。L2层至L5层构成接地板。如图95A、图95B所示，接地板的端或缘在通孔位置处终止。

图96A示出图93所示的L3层的俯视图。图96B详细示出图96A所示的L3层的“C部”。“C部”位于“A部”及“B部”的下侧。如图96A、图96B所示，接地板的端或缘在通孔位置处终止。

图97A示出图93所示的L4层的俯视图。图97B详细示出图97A所示的L4层的“D部”。“D部”位于“A部”、“B部”和“C部”的下侧。如图97A、图97B所示，接地板的端或缘在通孔位置处终止。

图98A示出图93所示的L5层的俯视图。图98B详细示出图98A所示的L54层的“E部”。“E部”位于“A部”、“B部”、“C部”和D部”的下侧。

接着，示出针对改良后的第2结构和第3结构的组合的仿真结果。在仿真中，比较了图99A和图99B所示的进行垂直控制的两个结构。这些结构都使用改良后的第2结构，接地板在通孔位置处终止。但是，贴片的设计不同。在图99A的结构中，如图34A所示，相邻贴片具有相同尺寸。与此相对，在图99B的结构中，如图34B所示，使用了以通孔为中心对称的贴片。

图99C示出两个结构各自的远方辐射场的仿真结果。设计图99A、99B的结构，以使电场朝向y轴方向的电波从z轴的∞方向到来，并在-45度的方向反射。波束的大小或强度通过期望方向(-45度)上的值进行归一化。这些结构都在期望方向上形成大的反射波束。在+45度附近，图99B的结构形成比较大的多余反射波束。与此相对，图99A的结构可适当抑制这种多余反射波束。此外，即使针对0度方向的镜面反射波束，图99A的结构与图99B的结构相比可将多余反射波束抑制得较小。由此，在垂直控制的情况下，图99A的结构比图99B的结构优选。

接着，说明接地板在通孔位置处终止对在使用通孔高度不同的结构进行垂直控制和水平控制的情况产生怎样的影响。

图100A示出利用包含第2结构的结构进行垂直控制的结构。对于贴片长度，如图100A所示，可以在y轴方向排列得到期望的LC谐振的L和C的对。如上所述，在对值不同的L和C的组合进行排列时，期望接地板在通孔位置处终止。在图100A中，示出了概略俯视图、x轴方向的剖视图和y轴方向的剖视图。沿y轴方向，存在作为贴片层的第1层和4个接地板(第2层至第5层)，如示出为“EX”那样，接地板的第2层、第3层以及第4层的端处于相邻元件彼此之间。因此，在y轴方向排列的元件中，难以产生适当值的电感。在x轴方向排列的元件彼此之间也产生电感。但是，在使电场朝向y轴方向的电波在期望方向反射的情况下，重要的是由在y轴方向排列的元件彼此产生的电感。因此，如上所述，应该以接地板的端在通孔位置处终止的方式进行改善。

图100B示出利用包含第2结构的结构进行水平控制的结构。在水平控制的情况下，如图100B所示，可以在x轴方向排列得到期望的LC谐振的L和C的对。在图100B中，也示出了概略俯视图、x轴方向的剖视图和y轴方向的剖视图。在水平控制的情况下，在x轴方向的截面上出现多个接地板。沿x轴方向，存在作为贴片层的第1层、和3个接地板(第2层至第4层)，如示出为“EX”那样，第2层和第3层的接地板的端处于相邻的元件彼此之间。因此，在x轴方向上，难以产生适当值的电感。但是，如上所述，在使电场为y轴方向的电波反射的情况下，重要的是由在y轴方向排列的元件彼此产生的电感。在沿y轴方向排列的元件的情况下，相邻元件的通孔高度相同，因此产生的电感L成为通过导磁率μ和通孔高度t的乘积(L＝μt)设想的值。因此，在水平控制的情况下，与垂直控制的情况相比，由接地板的阶梯差带来的影响不严重。即，如x轴方向的剖视图所示，即使接地板不在通孔位置处终止，如y轴方向的剖视图所示，夹着间隙的通孔彼此的地板相连，因此可得到期望的电感L1、L2、L3。但是，当然在图100B的结构中，通过使在x轴方向延伸的接地板在通孔位置处终止，可进一步期待与设计一致的动作。

以上参照特定的实施例说明了本发明，但是这些只不过是单纯的例示，本领域技术人员应当理解各种变形例、修正例、替代例、置换例等。为了促进发明的理解，使用具体的数值例进行了说明，但是在没有特别预先说明的情况下，这些数值例只不过是单纯的一例，可以使用适当的任何值。为了促进发明的理解，使用具体的算式进行了说明，但是在没有特别预先说明的情况下，这些式只不过是单纯的一例，可以使用适当的任何算式。实施例或项目的区分在本发明中不是本质内容，可以根据需要组合使用记载于2个以上的项目中的事项，也可以将记载于某个项目的事项应用于在记载于其他实施例或项目的事项中(只要不矛盾)。本发明不限于上述实施例，在不脱离本发明的精神范围内，各种变形例、修正例、替代例、置换例等包含在本发明中。

以下例示性地列举由本发明示教的方式。

(M1)

一种装置，其具有多个伞形结构，其中，所述多个伞形结构分别具有：

接地板；

第1贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置；以及

第2贴片，其相对于所述接地板平行地隔开如下距离而设置，该距离与至所述第1贴片的距离不同，

所述第2贴片是至少与所述第1贴片电容耦合的无源元件。

(M2)

根据M1所述的装置，其中，

所述多个伞形结构中的预定数量的伞形结构沿某条线排列，

所述多个伞形结构中的另一预定数量的伞形结构沿另一条线排列，

沿着所述某条线的伞形结构的第1贴片、与沿着所述另一条线的伞形结构的第1贴片之间的间隙沿所述某条线和另一条线逐渐变化。

(M3)

根据M1所述的装置，其中，沿着某条线排列的预定数量的伞形结构中的、相邻伞形结构的第1贴片彼此之间的间隙沿所述某条线逐渐变化。

(M4)

根据M3所述的装置，其中，从确定所述间隙的相邻的第1贴片内的一方的端到该一方的第1贴片的基准线的距离、与从相邻的另一方的第1贴片的端到该另一方的第1贴片的基准线的距离相等，针对多个伞形结构的基准线之间的距离保持恒定。

(M5)

根据M3所述的装置，其中，沿所述某条线依次排列的第1伞形结构、第2伞形结构和第3伞形结构各自的第1贴片的尺寸分别彼此相等，所述第1伞形结构的第1贴片的中心与第2伞形结构的第1贴片的中心之间的距离不同于所述第2伞形结构的第1贴片的中心与第3伞形结构的第1贴片的中心之间的距离。

(M6)

根据M3所述的装置，其中，针对沿所述某条线排列的多个伞形结构，对沿所述某条线相邻的第1伞形结构的第1贴片与第2伞形结构的第1贴片之间的间隙进行二等分的中心线、和对沿所述某条线相邻的第2伞形结构的第1贴片与第3伞形结构的第1贴片之间的间隙进行二等分的中心线之间的距离保持恒定。

(M7)

根据M2至M6中的任意一项所述的装置，其中，关于从沿所述某条线依次排列的第1伞形结构、第2伞形结构和第3伞形结构中，分别从所述第1伞形结构和第2伞形结构反射的电波的相位差，与分别从所述第2伞形结构和第3伞形结构反射的电波的相位差相等。

(M8)

根据M1至M7中的任意一项所述的装置，其中，在同一平面内重复排列有多个如下的阵列，该阵列至少包含沿所述某条线排列的所述预定数量的伞形结构。

(M9)

根据M1至M8中的任意一项所述的装置，其中，所述装置还具有发挥无源元件的功能的1个以上的贴片，这些贴片相对于所述接地板、所述第1贴片和所述第2贴片平行地隔开距离而设置。

(A1)

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

某个伞形结构中的接地板与贴片之间的距离不同于另一伞形结构中的接地板与贴片之间的距离。

(A2)

根据A1所述的装置，其中，所述某个伞形结构中的贴片、与所述另一伞形结构中的贴片设置在同一平面。

(A3)

根据A2所述的装置，其中，所述某个伞形结构中的接地板、与所述另一伞形结构中的接地板不形成多层结构。

(A4)

根据A1所述的装置，其中，所述某个伞形结构中的接地板、与所述另一伞形结构中的接地板设置在同一平面内。

(A5)

根据A1所述的装置，其中，该装置具有(M2)～(M9)的特征。

(B1)

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

(B2)

根据B1所述的装置，其中，该装置具有(M2)～(M9)的特征。

(C1)M+A

一种装置，其具有第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构，其中，

所述第1组的多个伞形结构分别具有：

接地板；

第1贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置；以及

第2贴片，其相对于所述接地板隔开如下距离地平行设置，该距离与至所述第1贴片的距离不同，

所述第2贴片是至少与所述第1贴片电容耦合的无源元件，

所述第2组的多个伞形结构分别具有：

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

属于所述第2组的某个伞形结构中的接地板与贴片之间的距离不同于属于所述第2组的另一伞形结构中的接地板与贴片之间的距离。

(C2)M+A+B

根据C1所述的装置，其中，该装置还具有第3组的多个伞形结构，属于所述第3组的相邻的伞形结构双方的贴片在同一平面内相互形成间隙，另一相邻的伞形结构双方的贴片的至少一部分以多层重叠的位置关系分别设置在不同的平面。

(C3)

根据C1或C2所述的装置，其中，

所述第1组的伞形结构中的构成接地板、第1贴片及第2贴片的3层内的1层、与所述第2组的伞形结构中的构成接地板及贴片的2层内的1层设置在同一平面，

所述3层内的另1层与所述2层内的另1层设置在同一平面。

(C4)M+B

所述第1组的多个伞形结构分别具有：

接地板；

第1贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置；以及

所述第2贴片是至少与所述第1贴片电容耦合的无源元件，

所述第2组的多个伞形结构分别具有：

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

属于所述第2组的相邻的伞形结构双方的贴片在同一平面内相互形成间隙，另一相邻的伞形结构双方的贴片的至少一部分以多层重叠的位置关系分别设置在不同的平面。

(C5)

根据C4所述的装置，其中，

所述第1组的伞形结构中的构成接地板、第1贴片和第2贴片的3层内的1层、与所述第2组的伞形结构中的构成接地板和设置在所述不同平面的贴片的3层内的1层设置在同一平面，

所述第1组的伞形结构中的构成接地板、第1贴片和第2贴片的3层内的另1层、与所述第2组的伞形结构中的构成接地板和设置在所述不同平面的贴片的3层内的另1层设置在同一平面。

(C6)A+B

一种装置，其具有第1组和第2组的多个伞形结构，其中，

所述伞形结构分别具有：

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

属于所述第1组的某个伞形结构中的接地板与贴片之间的距离不同于属于所述第1组的另一伞形结构中的接地板与贴片之间的距离，

(C7)

根据C6所述的装置，其中，

所述第1组的伞形结构中的构成接地板和贴片的2层内的1层、与所述第2组的伞形结构中的构成接地板和设置在所述不同平面的贴片的3层内的1层设置在同一平面，

所述2层内的另1层与所述3层内的另1层设置在同一平面。

Claims

1.一种具有伞形结构的装置，其具有第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构，其中，所述第1组的多个伞形结构分别具有：

接地板；

第1贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置；以及

所述第2贴片是至少与所述第1贴片电容耦合的无源元件，

所述第2组的多个伞形结构分别具有：

接地板；以及

贴片，其相对于所述接地板平行地隔开距离而设置，

属于所述第2组的某个伞形结构中的接地板与贴片之间的距离不同于属于所述第2组的另一伞形结构中的接地板与贴片之间的距离，

所述第1组的伞形结构中的构成接地板、第1贴片及第2贴片的3层内的1层、与所述第2组的伞形结构中的构成接地板及贴片的2层内的1层在同一平面形成共同的层，

所述3层内的另1层与所述2层内的另1层在同一平面形成共同的层。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构中的预定数量的伞形结构沿某条线排列，

所述第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构中的另一预定数量的伞形结构沿另一条线排列，

沿着所述某条线的伞形结构的贴片、与沿着所述另一条线的伞形结构的贴片之间的间隙沿所述某条线和另一条线逐渐变化。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，

所述第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构中的沿着某条线排列的预定数量的伞形结构中的、相邻伞形结构的贴片彼此之间的间隙沿所述某条线逐渐变化。

4.根据权利要求3所述的装置，其中，

从确定所述间隙的相邻的第1贴片内的一方的端到该一方的第1贴片的基准线的距离、与从相邻的另一方的第1贴片的端到该另一方的第1贴片的基准线的距离相等，针对第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构的基准线之间的距离保持恒定。

5.根据权利要求3所述的装置，其中，

沿所述某条线依次排列的第1伞形结构、第2伞形结构和第3伞形结构各自的贴片的尺寸分别彼此相等，所述第1伞形结构的贴片中心与第2伞形结构的贴片中心之间的距离不同于所述第2伞形结构的贴片中心与第3伞形结构的贴片中心之间的距离。

6.根据权利要求3所述的装置，其中，

针对沿所述某条线排列的多个伞形结构，对沿所述某条线相邻的第1伞形结构的第1贴片与第2伞形结构的第1贴片之间的间隙进行二等分的中心线、和对沿所述某条线相邻的第2伞形结构的第1贴片与第3伞形结构的第1贴片之间的间隙进行二等分的中心线之间的距离保持恒定。

7.根据权利要求2至6中的任意一项所述的装置，其中，

关于沿所述某条线依次排列的第1伞形结构、第2伞形结构和第3伞形结构，分别从所述第1伞形结构和第2伞形结构反射的电波的相位差，与分别从所述第2伞形结构和第3伞形结构反射的电波的相位差相等。

8.根据权利要求2至6中的任意一项所述的装置，其中，

在同一平面内重复排列有多个如下的阵列，该阵列至少包含所述第1组的多个伞形结构和第2组的多个伞形结构中的沿所述某条线排列的所述预定数量的伞形结构。