DE112021006356T5

DE112021006356T5 - Electromagnetic device and method for producing the same

Info

Publication number: DE112021006356T5
Application number: DE112021006356.1T
Authority: DE
Inventors: Jared K. Spink; William Blasius; Sergio Clavijo; Kristi Pance
Original assignee: Rogers Corp
Current assignee: Rogers Corp
Priority date: 2020-12-09
Filing date: 2021-12-09
Publication date: 2023-09-21
Also published as: WO2022125739A1; GB2616575A; JP2024502226A; KR20230118565A

Abstract

Eine elektromagnetische, EM, Vorrichtung umfasst: einen dreidimensionalen, 3D-Körper mit einem dielektrischen Material, wobei der 3D-Körper einen ersten dielektrischen Abschnitt, 1DP, und einen zweiten dielektrischen Abschnitt, 2DP, aufweist, wobei der 1DP zumindest teilweise, aber nicht vollständig in den 2DP eingebettet ist; wobei der 1DP und der 2DP jeweils ein anderes dielektrisches Material als Luft aufweisen; wobei der 1DP und der 2DP jeweils ein planares Querschnittsprofil senkrecht zu einer bestimmten linearen Achse des 3D-Körpers aufweisen, das entlang der bestimmten linearen Achse konstant ist; wobei zumindest ein Abschnitt des 3D-Körpers ein dielektrischer Resonator, DR, ist.An electromagnetic, EM, device includes: a three-dimensional, 3D body with a dielectric material, the 3D body having a first dielectric portion, 1DP, and a second dielectric portion, 2DP, wherein the 1DP is at least partially but not completely embedded in the 2DP; wherein the 1DP and the 2DP each comprise a dielectric material other than air; wherein the 1DP and the 2DP each have a planar cross-sectional profile perpendicular to a particular linear axis of the 3D body that is constant along the particular linear axis; where at least a portion of the 3D body is a dielectric resonator, DR.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGENCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATIONS

Diese Anmeldung beansprucht die Vorteile der US-Anmeldung Serien Nr. 17/545,204 , eingereicht am 8. Dezember 2021, die die Vorteile der US-vorläufigen Anmeldung Serien Nr. 63/123,249 , eingereicht am 9. Dezember 2020, beansprucht, die hier durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit enthalten sind.This application claims the benefit of U.S. Application Serial No. 17/545,204 , filed December 8, 2021, which takes advantage of U.S. Provisional Application Serial No. 63/123,249 , filed December 9, 2020, which are incorporated herein by reference in their entirety.

HINTERGRUNDBACKGROUND

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf eine elektromagnetische, EM, Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung, und insbesondere auf eine EM-Vorrichtung mit einem dreidimensionalen, 3D, Körper mit zwei oder mehr dielektrischen Abschnitten und ebenen Querschnittsprofilen der zwei oder mehr dielektrischen Abschnitte, die entlang einer bestimmten linearen Richtung konstant sind.The present disclosure relates generally to an electromagnetic EM device and a method of manufacturing the same, and more particularly to an EM device having a three-dimensional, 3D, body with two or more dielectric sections and planar cross-sectional profiles of the two or more dielectric sections , which are constant along a certain linear direction.

Bekannte dielektrische EM-Vorrichtungen, die als dielektrische Resonatoren dienen, finden sich in den allgemein zugewiesenen U.S. Pat. Nrn.: 10,476,164; 10,522,917; 10,587,039; 10,601,137; 10,700,434; 10,700435.Known dielectric EM devices that serve as dielectric resonators can be found in the commonly assigned U.S. Pat. Pat. Nos.: 10,476,164; 10,522,917; 10,587,039; 10,601,137; 10,700,434; 10.700435.

Die vorhandenen dielektrischen EM-Vorrichtungen mögen zwar für den vorgesehenen Zweck geeignet sein, doch wäre der Stand der Technik in Bezug auf dielektrische EM-Vorrichtungen mit einer Struktur, die sich leichter herstellen lässt, ein Fortschritt.Although existing dielectric EM devices may be suitable for their intended purpose, the state of the art would be an advance in dielectric EM devices having a structure that is easier to manufacture.

KURZE ZUSAMMENFASSUNGSHORT SUMMARY

In einer Ausführungsform umfasst eine elektromagnetische, EM, Vorrichtung: einen dreidimensionalen, 3D, Körper mit einem dielektrischen Material, wobei der 3D-Körper einen ersten dielektrischen Abschnitt, 1DP, und einen zweiten dielektrischen Abschnitt, 2DP, aufweist, wobei der 1DP zumindest teilweise, aber nicht vollständig in den 2DP eingebettet ist; wobei der 1DP und der 2DP jeweils ein anderes dielektrisches Material als Luft aufweisen; wobei der 1DP und der 2DP jeweils ein planares Querschnittsprofil senkrecht zu einer bestimmten linearen Achse des 3D-Körpers aufweisen, das entlang der bestimmten linearen Achse konstant ist; wobei zumindest ein Abschnitt des 3D-Körpers ein dielektrischer Resonator, DR, ist.In one embodiment, an electromagnetic EM device comprises: a three-dimensional, 3D, body having a dielectric material, the 3D body having a first dielectric portion, 1DP, and a second dielectric portion, 2DP, the 1DP at least partially, but is not fully embedded in the 2DP; wherein the 1DP and the 2DP each comprise a dielectric material other than air; wherein the 1DP and the 2DP each have a planar cross-sectional profile perpendicular to a particular linear axis of the 3D body that is constant along the particular linear axis; where at least a portion of the 3D body is a dielectric resonator, DR.

In einer Ausführungsform umfasst eine elektromagnetische, EM, Vorrichtung: einen dreidimensionalen 3D-Körper mit einem dielektrischen Material, wobei der 3D-Körper einen ersten dielektrischen Abschnitt, 1DP, und einen zweiten dielektrischen Abschnitt, 2DP, aufweist, wobei der 2DP über dem 1DP relativ zu einer z-Achse eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems angeordnet ist; wobei der 3D-Körper ein Querschnittsprofil in der y-z-Ebene aufweist, das senkrecht zu und konstant entlang der x-Achse des 3D-Körpers ist.In one embodiment, an electromagnetic, EM, device comprises: a 3D three-dimensional body with a dielectric material, the 3D body having a first dielectric section, 1DP, and a second dielectric section, 2DP, the 2DP relative to the 1DP is arranged to a z-axis of an orthogonal x-y-z coordinate system; wherein the 3D body has a cross-sectional profile in the yz plane that is perpendicular to and constant along the x-axis of the 3D body.

In einer Ausführungsform umfasst eine elektromagnetische EM, Vorrichtung: einen dreidimensionalen 3D-Körper mit einem dielektrischen Material, wobei der 3D-Körper einen ersten dielektrischen Abschnitt, 1DP, und einen zweiten dielektrischen Abschnitt, 2DP, aufweist, wobei der 2DP relativ zu einem Radius r eines zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems radial außerhalb des 1DP angeordnet ist; wobei der 3D-Körper ein Querschnittsprofil in der r-θ-Ebene aufweist, das senkrecht steht zur und konstant ist entlang der z-Achse des 3D-Körpers.In one embodiment, an electromagnetic EM device includes: a 3D three-dimensional body with a dielectric material, the 3D body having a first dielectric portion, 1DP, and a second dielectric portion, 2DP, the 2DP relative to a radius r a cylindrical r-θ-z coordinate system located radially outside the 1DP; where the 3D body has a cross-sectional profile in the r-θ plane that is perpendicular to and constant along the z-axis of the 3D body.

In einer Ausführungsform umfasst eine elektromagnetische, EM, Vorrichtung: einen dreidimensionalen, 3D-Körper mit einer Vielzahl von Schichten aus dielektrischen Materialien, wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten benachbart und in Kontakt mit einer anderen der Vielzahl von Schichten angeordnet ist, wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten parallel zu einer x-y-Ebene eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems angeordnet ist und relativ zueinander entlang der zugehörigen z-Achse gestapelt ist; wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten ein anderes dielektrisches Material als Luft aufweist; wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten ein planares Querschnittsprofil senkrecht zu mindestens einer der x-Achse und der y-Achse aufweist, das entlang der jeweiligen x- oder y-Achse konstant ist; wobei der 3D-Körper eine 3D-Form mit einer Gesamthöhenabmessung H, einer Gesamtbreitenabmessung W und einer Gesamtdickenabmessung T aufweist, wobei eine vordere Profilansicht des 3D-Körpers durch die Abmessungen H und W definiert ist; wobei mindestens eine Schicht der Vielzahl von Schichten ein dielektrischer Resonator, DR, ist.In one embodiment, an electromagnetic, EM, device comprises: a three-dimensional, 3D body having a plurality of layers of dielectric materials, each layer of the plurality of layers being disposed adjacent and in contact with another of the plurality of layers, each layer the plurality of layers are arranged parallel to an x-y plane of an orthogonal x-y-z coordinate system and are stacked relative to one another along the associated z-axis; each layer of the plurality of layers comprising a dielectric material other than air; wherein each layer of the plurality of layers has a planar cross-sectional profile perpendicular to at least one of the x-axis and the y-axis that is constant along the respective x- or y-axis; wherein the 3D body has a 3D shape having an overall height dimension H, an overall width dimension W and an overall thickness dimension T, a front profile view of the 3D body being defined by dimensions H and W; wherein at least one layer of the plurality of layers is a dielectric resonator, DR.

Die oben genannten Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen leicht ersichtlich.The above-mentioned features and advantages as well as other features and advantages of the invention will be readily apparent from the following detailed description of the invention in conjunction with the accompanying drawings.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGENBRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS

Es wird auf die beispielhaften, nicht einschränkenden Zeichnungen verwiesen, in denen gleiche Elemente in den begleitenden Abbildungen gleich nummeriert sind:

1A, 1 B und 1C zeigen jeweils eine gedrehte isometrische Ansicht einer EM-Vorrichtung mit einem dreidimensionalen 3D-Körper aus einem dielektrischen Material gemäß einer Ausführungsform;
2A und 2B zeigen jeweils eine gedrehte isometrische Ansicht und eine entsprechende Vorderansicht einer EM-Vorrichtung, die eine Alternative zu den in 1A-1C dargestellten Vorrichtungen darstellt, gemäß einer Ausführungsform;
3A, 3B und 3C zeigen jeweils eine gedrehte isometrische Ansicht und eine entsprechende Vorderansicht einer EM-Vorrichtung, die eine Alternative zu den in 1A-1C und 2A-2B dargestellten Vorrichtungen darstellt, gemäß einer Ausführungsform;
4 zeigt mehrere Ansichten und Prozessschritte, einschließlich der Schritte des Schneidens, eines 3D-Konstruktions, das zur Herstellung eines 3D-Körpers, wie hierin offenbart, gemäß einer Ausführungsform verwendet werden kann;
5 zeigt eine Blockdiagramm-Seitenansicht eines Schneidprozesses, der alternativ zu dem in 4 dargestellten Prozess abläuft, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform;
6A, 6B, 6C und 6D zeigen jeweils eine Draufsicht und eine entsprechende Seitenansicht einer EM-Vorrichtung, die eine Alternative zu den in 1A-1C und 2A-2B dargestellten Vorrichtungen darstellt, gemäß einer Ausführungsform;
7A, 7B und 7C zeigen jeweils eine Draufsicht und eine entsprechende Seitenansicht einer EM-Vorrichtung, die eine Alternative zu den in 6A, 6C und 6D dargestellten Vorrichtungen darstellt, gemäß einer Ausführungsform;
8A und 8B zeigen eine transparente Seitenansicht bzw. eine entsprechende transparente Draufsicht einer EM-Vorrichtung mit einem 3D-Körper, der dem in 4 dargestellten ähnlich ist und auf einem Substrat mit einer EM-Signaleinspeisung angeordnet ist, gemäß einer Ausführungsform;
9 und 10 zeigen analytisch modellierte Leistungsmerkmale der in 8A und 8B dargestellten EM-Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform;
11A zeigt eine transparente Draufsicht und eine entsprechende transparente Seitenansicht einer EM-Vorrichtung, die alternativ zu der in 8A und 8B dargestellten ist und eine Vielzahl von Seitenvorsprüngen aufweist, gemäß einer Ausführungsform;
11B zeigt eine transparente Seitenansicht einer EM-Vorrichtung, das dem in 11A dargestellten ähnlich ist, bei dem der 3D-Körper jedoch in Bezug auf die z-Achse leicht gegen den Uhrzeigersinn gedreht ist, gemäß einer Ausführungsform;
12 und 13 sind die EM-Leistungsmerkmale der EM-Vorrichtungen der und gemäß einer Ausführungsform dargestellt;
14A und 14B zeigen zusätzliche EM-Leistungsmerkmale der EM-Vorrichtungen der 11A bzw. 11 B gemäß einer Ausführungsform;
15A, 15B, 15C, 15D, 15E, 15F und 15G zeigen alternative Array-Strukturen, die gemäß einer Ausführungsform für die Verwendung mit einem 3D-Körper, wie er hier offenbart ist, geeignet sein können;
16A, 16B, 16C, 16D, 16E, 16F und 16G zeigen alternative zweidimensionale 2D-Querschnittsprofile einer Extrusion, die zur Herstellung eines 3D-Körpers, wie hierin offenbart, in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform geeignet sein kann;
17A zeigt ein 3D-Konstruktion oder einen 3D-Körper, der aus mehreren Schichten besteht, gemäß einer Ausführungsform; und
17B, 17C und 17D zeigen einen 3D-Körper, der gemäß einer Ausführungsform aus dem 3D-Konstruktion von 17A geschnitten wurde.

Reference is made to the exemplary, non-limiting drawings in which like elements are numbered the same in the accompanying figures:

1A , 1 B and 1C each show a rotated isometric view of an EM device with a three-dimensional 3D body per made of a dielectric material according to one embodiment;
2A and 2 B each show a rotated isometric view and a corresponding front view of an EM device, which is an alternative to those in 1A-1C represents devices shown, according to one embodiment;
3A , 3B and 3C each show a rotated isometric view and a corresponding front view of an EM device, which is an alternative to those in 1A-1C and 2A-2B represents devices shown, according to one embodiment;
4 shows several views and process steps, including steps of cutting, of a 3D design that may be used to produce a 3D body as disclosed herein, according to one embodiment;
5 shows a block diagram side view of a cutting process alternative to that in 4 process illustrated occurs in accordance with one embodiment;
6A , 6B , 6C and 6D each show a top view and a corresponding side view of an EM device, which is an alternative to those in 1A-1C and 2A-2B represents devices shown, according to one embodiment;
7A , 7B and 7C each show a top view and a corresponding side view of an EM device, which is an alternative to those in 6A , 6C and 6D represents devices shown, according to one embodiment;
8A and 8B show a transparent side view or a corresponding transparent top view of an EM device with a 3D body that corresponds to the in 4 is similar to that shown and is arranged on a substrate with an EM signal feed, according to one embodiment;
9 and 10 show analytically modeled performance characteristics of the in 8A and 8B illustrated EM device according to one embodiment;
11A shows a transparent top view and a corresponding transparent side view of an EM device, which is an alternative to that in 8A and 8B 10 and has a plurality of side projections, according to one embodiment;
11B shows a transparent side view of an EM device, which corresponds to the in 11A is similar to that shown, but in which the 3D body is rotated slightly counterclockwise with respect to the z-axis, according to one embodiment;
12 and 13 are the EM performance characteristics of the EM devices and shown according to one embodiment;
14A and 14B show additional EM performance features of the EM devices 11A or. 11 B according to one embodiment;
15A , 15B , 15C , 15D , 15E , 15F and 15G show alternative array structures that may be suitable for use with a 3D body as disclosed herein, according to one embodiment;
16A , 16B , 16C , 16D , 16E , 16F and 16G show alternative 2D two-dimensional cross-sectional profiles of an extrusion that may be suitable for producing a 3D body as disclosed herein in accordance with an embodiment;
17A shows a 3D construction or body consisting of multiple layers, according to an embodiment; and
17B , 17C and 17D show a 3D body, which according to an embodiment from the 3D construction of 17A was cut.

Der Fachmann wird verstehen, dass die Zeichnungen, die im Folgenden beschrieben werden, nur der Veranschaulichung dienen. Der Einfachheit und Klarheit halber sind die in den Abbildungen dargestellten Elemente nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet. So können beispielsweise die Abmessungen oder der Maßstab einiger Elemente im Vergleich zu anderen Elementen zur Verdeutlichung übertrieben sein. Des Weiteren können, wo es angebracht erscheint, Referenznummern zwischen den Figuren wiederholt werden, um entsprechende oder analoge Elemente zu kennzeichnen, oder analoge Elemente können nicht in allen Figuren wiederholt aufgezählt werden.Those skilled in the art will understand that the drawings described below are for illustrative purposes only. For simplicity and clarity, the elements depicted in the figures are not necessarily drawn to scale. For example, the dimensions or scale of some elements may be exaggerated in comparison to other elements for clarity. Furthermore, where appropriate, reference numbers may be repeated between figures to identify corresponding or analogous elements, or analogous elements may not be repeatedly enumerated in all figures.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Wie hierin verwendet, bedeutet der Ausdruck „Ausführungsform“ eine „hier offengelegte und/oder dargestellte Ausführungsform“, die nicht unbedingt eine spezifische Ausführungsform einer Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen umfassen muss, aber dennoch hier als nützlich für ein vollständiges Verständnis einer Erfindung gemäß den beigefügten Ansprüchen bereitgestellt wird.As used herein, the term “embodiment” means an “embodiment disclosed and/or illustrated herein,” which may not necessarily encompass a specific embodiment of an invention according to the appended claims, but is nevertheless considered useful herein for a complete purpose An understanding of an invention is provided in accordance with the appended claims.

Obwohl die folgende detaillierte Beschreibung viele Einzelheiten zur Veranschaulichung enthält, wird jeder, der sich mit der Technik auskennt, verstehen, dass viele Variationen und Änderungen der folgenden Einzelheiten in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen. Wenn beispielsweise beschriebene Merkmale andere beschriebene Merkmale nicht gegenseitig ausschließen, werden solche Kombinationen von sich nicht gegenseitig ausschließenden Merkmalen hier als inhärent offenbart betrachtet. Darüber hinaus können gemeinsame Merkmale in den verschiedenen Figuren allgemein dargestellt sein, werden aber der Einfachheit halber nicht in allen Figuren ausdrücklich aufgezählt, würden aber von einem Fachmann als ausdrücklich offenbartes Merkmal erkannt, auch wenn sie in einer bestimmten Figur nicht aufgezählt sind. Dementsprechend werden die folgenden Ausführungsbeispiele ohne Verlust der Allgemeingültigkeit und ohne Einschränkung der beanspruchten Erfindung, die hier offenbart und in den beigefügten Ansprüchen dargestellt ist, dargelegt.Although the following detailed description contains many details for purposes of illustration, anyone skilled in the art will understand that many variations and changes in the following details fall within the scope of the appended claims. For example, if described features are not mutually exclusive of other described features, such combinations of non-mutually exclusive features are deemed to be inherently disclosed herein. Additionally, common features may be generally illustrated in the various figures but are not specifically enumerated in all figures for convenience, but would be recognized by one skilled in the art as an expressly disclosed feature even if not enumerated in a particular figure. Accordingly, the following embodiments are presented without loss of generality and without limitation of the claimed invention disclosed herein and set forth in the appended claims.

Mit allgemeiner Bezugnahme auf 1A-1C, eine Ausführungsform, wie sie in den verschiedenen Figuren und im begleitenden Text gezeigt und beschrieben ist, stellt eine elektromagnetische, EM, Vorrichtung 10 bereit, die Folgendes aufweist: einen dreidimensionalen, 3D, Körper 20, der aus einem dielektrischen Material besteht, wobei der 3D-Körper 20 einen ersten dielektrischen Abschnitt, 1DP 100, und einen zweiten dielektrischen Abschnitt, 2DP 200, aufweist, wobei der 1DP 100 zumindest teilweise, jedoch nicht vollständig in den 2DP 200 eingebettet ist; wobei der 1DP 100 und der 2DP 200 jeweils aus einem anderen dielektrischen Material als Luft bestehen; wobei die 1DP 100 und die 2DP 200 jeweils ein planares Querschnittsprofil 102, 202 senkrecht zu einer bestimmten linearen Achse 22 des 3D-Körpers 20 aufweisen, das entlang der bestimmten linearen Achse 22 konstant ist; wobei mindestens ein Teil des 3D-Körpers 20 einen dielektrischen Resonator DR bildet. In einer Ausführungsform bildet der 1DP 100 den DR und der 2DP 200 bildet eine dielektrische Linse oder einen Wellenleiter. Wie in 1A-1C zu sehen ist, ist die dargestellte spezielle lineare Achse 22 die x-Achse eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers 20, jedoch wird aus anderen hier offengelegten, beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen ersichtlich, dass eine Ausführungsform der Erfindung nicht darauf beschränkt ist, dass die bestimmte lineare Achse 22 die x-Achse eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers 20 ist, sondern auch die z-Achse eines zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers 20 sein kann, was weiter unten erörtert wird. In einer Ausführungsform ist der 3D-Körper 20, einschließlich der 1DP 100 und der 2DP 200, eine Extrusion entlang der bestimmten linearen Achse 22, wobei die 1DP 100 und die 2DP 200 sich beide entlang der bestimmten linearen Achse 22 in ähnlicher Weise erstrecken.With general reference to 1A-1C , an embodiment as shown and described in the various figures and the accompanying text, provides an electromagnetic EM device 10 comprising: a three-dimensional, 3D, body 20 made of a dielectric material, the 3D body 20 includes a first dielectric portion, 1DP 100, and a second dielectric portion, 2DP 200, wherein the 1DP 100 is at least partially but not completely embedded in the 2DP 200; wherein the 1DP 100 and the 2DP 200 each consist of a dielectric material other than air; wherein the 1DP 100 and the 2DP 200 each have a planar cross-sectional profile 102, 202 perpendicular to a particular linear axis 22 of the 3D body 20 that is constant along the particular linear axis 22; wherein at least a part of the 3D body 20 forms a dielectric resonator DR. In one embodiment, the 1DP 100 forms the DR and the 2DP 200 forms a dielectric lens or waveguide. As in 1A-1C As can be seen, the particular linear axis 22 shown is the x-axis of an orthogonal xyz coordinate system of the 3D body 20, but it will be apparent from other embodiments disclosed, described and illustrated herein that an embodiment of the invention is not limited to that the particular linear axis 22 is the x-axis of an orthogonal xyz coordinate system of the 3D body 20, but may also be the z-axis of a cylindrical r-θ-z coordinate system of the 3D body 20, which will be discussed below. In one embodiment, the 3D body 20, including the 1DP 100 and the 2DP 200, is an extrusion along the particular linear axis 22, with the 1DP 100 and the 2DP 200 both extending along the particular linear axis 22 in a similar manner.

Eine Ausführungsform des 3D-Körpers 20, die sich weiterhin auf die bis bezieht, umfasst: ein ebenes Querschnittsprofil 102 des jeweiligen 1DP 100, das entweder eine untere abgestumpfte Ellipse oder ein Oval ( und oder ein Rechteck oder ein Quadrat ( ) sein kann; und ein ebenes Querschnittsprofil 202 des jeweiligen 2DP 200, das entweder eine untere abgeschnittene Ellipse oder ein Oval (1A), eine untere und obere abgeschnittene Ellipse oder ein Oval (1B) oder ein Rechteck oder Quadrat (1C) sein kann. Während bestimmte ebene Querschnittsprofile 102, 202 in den 1A-1C dargestellt sind, wird deutlich, dass es sich hierbei nur um Ausführungsbeispiele handelt und dass der Anwendungsbereich einer hierin offenbarten Erfindung nicht so begrenzt ist, sondern nur durch den Umfang der beigefügten Ansprüche eingeschränkt ist. In einer Ausführungsform hat der 3D-Körper 20 ein erstes ebenes Ende 24 und ein gegenüberliegendes zweites ebenes Ende 26 (das auf der Rückseite des 3D-Körpers 20 nicht sichtbar ist), wobei das erste und das zweite ebene Ende 24, 26 ein äußeres Querschnittsprofil aufweisen, das sowohl das 1DP 100 als auch das 2DP 200 umfasst, wobei das erste und das zweite ebene Ende 24, 26 die ebene Form der kombinierten ebenen Querschnittsprofile 102, 202 aufweisen. In einer Ausführungsform ist das zweite ebene Ende 26 parallel zum ersten ebenen Ende 24, wie in den 1A-1C dargestellt, es wird jedoch durch vollständiges Lesen dieser schriftlichen Beschreibung deutlich, dass eine Ausführungsform nicht so beschränkt ist und eine Ausführungsform umfassen kann, bei der das erste und das zweite ebene Ende 24, 26 nicht parallel zueinander sind (siehe 5 für ein Beispiel, das weiter unten besprochen wird). In einer Ausführungsform und wie in den 1A-1C dargestellt, steht mindestens eines der ersten ebenen Enden 24 und der zweiten ebenen Enden 26 senkrecht zu der jeweiligen linearen Achse 22. In einer Ausführungsform hat das erste ebene Ende 24 oder das zweite ebene Ende 26 oder beide ein 2D-Außenprofil, das eine der folgenden Formen aufweist: einen vollständigen oder teilweisen Kreis; eine vollständige oder teilweise Ellipse; ein vollständiges oder teilweises Quadrat; ein vollständiges oder teilweises Rechteck; ein vollständiges oder teilweises Dreieck; ein vollständiges oder teilweises Fünfeck; ein vollständiges oder teilweises Sechseck; ein vollständiges oder teilweises Achteck; ein vollständiges oder teilweises Parallelogramm; ein vollständiges oder teilweises Trapez; oder eine Kombination der vorgenannten Formen. In einer Ausführungsform haben das erste und das zweite ebene Ende 24, 26 des 1DP 100 die gleiche oder eine ähnliche 2D-Form wie das erste und das zweite ebene Ende 24, 26 des 2DP 200 (z. B. 1A und 1C). Alternativ können in einer Ausführungsform die ersten und zweiten planaren Enden 24, 26 der 1DP 100 eine andere oder unähnliche 2D-Form haben als die ersten und zweiten planaren Enden 24, 26 der 2DP 200 (z. B. 1B).An embodiment of the 3D body 20, which continues to focus on the until refers, comprises: a flat cross-sectional profile 102 of the respective 1DP 100, which is either a lower truncated ellipse or an oval ( and or a rectangle or a square ( ) can be; and a flat cross-sectional profile 202 of the respective 2DP 200, which is either a lower truncated ellipse or an oval ( 1A) , a lower and upper truncated ellipse or oval ( 1B) or a rectangle or square ( 1C ) can be. While certain flat cross-sectional profiles 102, 202 in the 1A-1C It will be clear that these are exemplary embodiments only and that the scope of an invention disclosed herein is not so limited, but is limited only by the scope of the appended claims. In one embodiment, the 3D body 20 has a first planar end 24 and an opposite second planar end 26 (not visible on the back of the 3D body 20), the first and second planar ends 24, 26 having an external cross-sectional profile comprising both the 1DP 100 and the 2DP 200, wherein the first and second planar ends 24, 26 have the planar shape of the combined planar cross-sectional profiles 102, 202. In one embodiment, the second planar end 26 is parallel to the first planar end 24, as shown in FIGS 1A-1C However, it will be apparent from a full reading of this written description that an embodiment is not so limited and may include an embodiment in which the first and second planar ends 24, 26 are not parallel to each other (see 5 for an example discussed below). In one embodiment and as in the 1A-1C shown, at least one of the first flat ends 24 and the second flat ends 26 is perpendicular to the respective linear axis 22. In one embodiment, the first flat end 24 or the second flat end 26 or both has a 2D external profile that is one of the following Shapes: a complete or partial circle; a complete or partial ellipse; a complete or partial square; a complete or partial rectangle; a complete or partial triangle; a complete or partial pentagon; a complete or partial hexagon; a full or partial octagon; a complete or partial parallelogram; a complete or partial trapezium; or a combination of the above To form. In one embodiment, the first and second planar ends 24, 26 of the 1DP 100 have the same or similar 2D shape as the first and second planar ends 24, 26 of the 2DP 200 (e.g. 1A and 1C ). Alternatively, in one embodiment, the first and second planar ends 24, 26 of the 1DP 100 may have a different or dissimilar 2D shape than the first and second planar ends 24, 26 of the 2DP 200 (e.g., 1B) .

Es wird nun auf die 2A-2B verwiesen, die eine EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20 ähnlich wie in den 1A-1C zeigen, jedoch mit unterschiedlichen Kombinationen geometrischer Formen für das 1DP 100 und das 2DP 200. In 2A hat die 1DP 100 ein ebenes Querschnittsprofil 102 entlang der jeweiligen linearen Achse (x-Achse) 22, das ein Teilkreis ist, während die 2DP 200 ein ebenes Querschnittsprofil 202 entlang der jeweiligen linearen Achse (x-Achse) 22 hat, das ein Trapez ist. In 2B hat die 1DP 100 ein ebenes Querschnittsprofil 102 entlang der bestimmten linearen Achse (x-Achse) 22, das ein Trapez ist, und die 2DP 200 hat ein ebenes Querschnittsprofil 202 entlang der bestimmten linearen Achse (x-Achse) 22, das ein Trapez ist.It will now be on the 2A-2B referenced, which has an EM device 10 with a 3D body 20 similar to that in 1A-1C show, but with different combinations of geometric shapes for the 1DP 100 and the 2DP 200. In 2A the 1DP 100 has a planar cross-sectional profile 102 along the respective linear axis (x-axis) 22, which is a partial circle, while the 2DP 200 has a planar cross-sectional profile 202 along the respective linear axis (x-axis) 22, which is a trapezoid . In 2 B the 1DP 100 has a planar cross-sectional profile 102 along the particular linear axis (x-axis) 22 that is a trapezoid, and the 2DP 200 has a planar cross-sectional profile 202 along the particular linear axis (x-axis) 22 that is a trapezoid .

Es wird nun auf die 3A-3D verwiesen, in denen eine EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20 ähnlich wie in den 1A-1C und 2A-2B dargestellt ist, jedoch mit unterschiedlichen Kombinationen geometrischer Formen für das 1DP 100 und das 2DP 200. In 3A hat die 1DP 100 ein ebenes Querschnittsprofil 102 entlang der jeweiligen linearen Achse (x-Achse) 22, das ein Teilkreis ist, während die 2DP 200 ein ebenes Querschnittsprofil 202 entlang der jeweiligen linearen Achse (x-Achse) 22 hat, das eine Kombination aus einem Rechteck unten und einem integral geformten Trapez oben ist. In 3B hat das 1DP 100 ein ebenes Querschnittsprofil 102 entlang der jeweiligen linearen Achse (x-Achse) 22, das ein Rechteck ist, und das 2DP 200 hat ein ebenes Querschnittsprofil 202 entlang der jeweiligen linearen Achse (x-Achse) 22, das eine Kombination aus einem rechteckigen Boden und einer angeformten trapezförmigen Oberseite ist. In 3C hat die 1DP 100 ein ebenes Querschnittsprofil 102 entlang der jeweiligen linearen Achse 22 (z.B. x-Achse), das ein Trapez ist, und die 2DP 200 hat ein ebenes Querschnittsprofil 202 entlang der jeweiligen linearen Achse 22 (z.B. x-Achse), das eine Kombination aus einem rechteckigen Boden mit einer integral geformten trapezförmigen Spitze ist.It will now be on the 3A-3D referenced, in which an EM device 10 with a 3D body 20 similar to that in 1A-1C and 2A-2B is shown, but with different combinations of geometric shapes for the 1DP 100 and the 2DP 200. In 3A the 1DP 100 has a planar cross-sectional profile 102 along the respective linear axis (x-axis) 22, which is a partial circle, while the 2DP 200 has a planar cross-sectional profile 202 along the respective linear axis (x-axis) 22, which is a combination of a rectangle at the bottom and an integrally formed trapezoid at the top. In 3B the 1DP 100 has a planar cross-sectional profile 102 along the respective linear axis (x-axis) 22, which is a rectangle, and the 2DP 200 has a planar cross-sectional profile 202 along the respective linear axis (x-axis) 22, which is a combination of a rectangular base and a molded trapezoidal top. In 3C the 1DP 100 has a planar cross-sectional profile 102 along the respective linear axis 22 (e.g. x-axis), which is a trapezoid, and the 2DP 200 has a planar cross-sectional profile 202 along the respective linear axis 22 (e.g. x-axis), which is a Combination of a rectangular base with an integrally formed trapezoidal top.

Wie oben erwähnt und unter Bezugnahme auf die , und zu sehen, können die ebenen Querschnittsprofile 102, 202 je nach den gewünschten EM-Leistungsmerkmalen der EM-Vorrichtung 10 ähnlich oder unterschiedlich geformt sein.As mentioned above and with reference to the , and As can be seen, the planar cross-sectional profiles 102, 202 may be shaped similarly or differently depending on the desired EM performance characteristics of the EM device 10.

In Bezug auf jede der vorstehenden 1 DP 100 und 2DP 200 oder jede nachfolgend beschriebene 1DP und 2DP besteht die 1DP 100 aus einem ersten dielektrischen Material mit einer ersten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante 1Dk und die 2DP 200 besteht aus einem zweiten dielektrischen Material mit einer zweiten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante 2Dk, wobei sich die 2Dk von der 1 Dk unterscheidet. In einer Ausführungsform: die 1 Dk ist größer als die 2Dk; die 1Dk ist größer als 3 und gleich oder kleiner als 20, und die 2Dk ist größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer alternativen Ausführungsform: die 2Dk ist größer als die 1Dk; die 2Dk ist größer als 3 und gleich oder kleiner als 20, und die 1 Dk ist größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer Ausführungsform: mindestens eines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 ist homogen; beide von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 sind homogen; oder keines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 ist homogen. In einer Ausführungsform: mindestens eines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfasst Luft; beide von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfassen Luft; oder keines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfasst Luft. Wie hierin verwendet, schließt der Ausdruck „ein anderes dielektrisches Material als Luft“ notwendigerweise ein Dk-Material ein, das nicht Luft ist, kann aber auch Luft oder jedes andere Gas einschließen, das für einen hierin offengelegten Zweck geeignet ist, was einen Schaum einschließt. Wie hierin verwendet, schließt die Formulierung „umfasst/umfasst Luft“ notwendigerweise Luft ein, schließt aber auch ein Dk-Material, das nicht Luft ist, nicht aus, was einen Schaum einschließt. Auch kann der Begriff „Luft“ allgemeiner als ein Gas mit einer Dielektrizitätskonstante, die für einen hierin offengelegten Zweck geeignet ist, bezeichnet und betrachtet werden.With respect to each of the above 1DP 100 and 2DP 200 or each 1DP and 2DP described below, the 1DP 100 consists of a first dielectric material having a first average dielectric constant 1Dk and the 2DP 200 consists of a second dielectric material having a second average dielectric constant 2Dk , whereby the 2Dk differs from the 1Dk. In one embodiment: the 1 Dk is greater than the 2Dk; the 1Dk is greater than 3 and equal to or less than 20, and the 2Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In an alternative embodiment: the 2Dk is greater than the 1Dk; the 2Dk is greater than 3 and equal to or less than 20, and the 1 Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In one embodiment: at least one of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 is homogeneous; both of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 are homogeneous; or neither of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 is homogeneous. In one embodiment: at least one of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 comprises air; both of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 include air; or none of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 includes air. As used herein, the term "a dielectric material other than air" necessarily includes a Dk material that is not air, but may also include air or any other gas suitable for a purpose disclosed herein, which includes a foam . As used herein, the phrase “comprises/includes air” necessarily includes air, but does not exclude a non-air Dk material, which includes a foam. Also, the term “air” may be more generally referred to and considered as a gas having a dielectric constant suitable for a purpose disclosed herein.

Wie oben in Bezug auf jeden der vorstehenden 3D-Körper 20 erwähnt, hat jeder 3D-Körper 20 die Konstruktion einer Extrusion, bei der die 1DP 100 und die 2DP 200 konstante ebene Querschnittsprofile 102, 202 entlang der bestimmten linearen Achse 22 (z. B. x-Achse) haben und die zugehörige 1DP 100 und die zugehörige 2DP 200 eine Bodenfläche haben, die mit der dargestellten zugehörigen x-y-Ebene zusammenfällt. Das heißt, es wird erwogen, dass eine Ausführungsform eine Anordnung umfassen kann, bei der nur die 1DP 100 eine Bodenfläche hat, die mit der dargestellten zugehörigen x-y-Ebene zusammenfällt, indem sie eine Bodenbreite hat, die sich nach außen zu einer Außenkante des 3D-Körpers 20 erstreckt, wie von einer Vorderansicht in der y-z-Ebene aus betrachtet (siehe z. B. die gestrichelte Linie 102' in 2A). Hier wird erwogen, dass ein Extrusions- oder Coextrusions-Herstellungsverfahren verwendet werden kann, um ein solches Konstrukt herzustellen.As mentioned above with respect to each of the above 3D bodies 20, each 3D body 20 has the construction of an extrusion in which the 1DP 100 and the 2DP 200 have constant planar cross-sectional profiles 102, 202 along the particular linear axis 22 (e.g . x-axis) and the associated 1DP 100 and the associated 2DP 200 have a floor surface that coincides with the associated xy plane shown. That is, it is considered that one embodiment is an arrangement in which only the 1DP 100 has a bottom surface that coincides with the illustrated associated xy plane by having a bottom width that extends outwardly to an outer edge of the 3D body 20, as seen from a front view in the yz plane (see, for example, the dashed line 102 'in 2A) . It is contemplated herein that an extrusion or coextrusion manufacturing process may be used to produce such a construct.

Es wird nun auf 4 verwiesen, in der eine 3D-Konstruktionion 40 dargestellt ist, das zunächst erstellt werden kann, um dann eine Vielzahl von 3D-Körpern 20 zu erstellen, die eine beliebige Form haben, wie hierin offenbart. Wie zu sehen ist, kann die 3D-Konstruktionion 40 verwendet werden, um eine kombinierte Form 150 eines 1DP 100 und eine kombinierte Form 250 eines 2DP 200 zu erzeugen, wobei das 1DP 100 und das 2DP 200 eine beliebige Form haben können, wie hierin offenbart. Das 3D-Konstruktion 40 wird dann in einer Richtung parallel zu der bestimmten linearen Achse 22 geschnitten oder anderweitig abgetrennt 46, um einen ersten Konstruktionsabschnitt 42 und einen zweiten Konstruktionsabschnitt 44 der 3D- Konstruktion 40 zu erzeugen, und dann in einer Richtung senkrecht zu der bestimmten linearen Achse 22 in eine Vielzahl von 3D-Segmenten 30 geschnitten oder anderweitig abgetrennt, um eine Vielzahl des 3D-Körpers 20 zu bilden. In einer Ausführungsform wird die 3D-Konstruktion 40 in der Mitte der 3D-Konstruktion durchtrennt, und die ersten und zweiten Konstruktionsabschnitte 42, 44 sind erste und zweite Hälften der 3D-Konstruktion 40, die in Bezug auf die x-y-Ebene spiegelbildlich zueinander sind.It will now open 4 illustrating a 3D construction 40 that may be initially created to then create a plurality of 3D bodies 20 having any shape as disclosed herein. As can be seen, the 3D construction 40 can be used to create a combined shape 150 of a 1DP 100 and a combined shape 250 of a 2DP 200, where the 1DP 100 and the 2DP 200 can have any shape as disclosed herein . The 3D construction 40 is then cut or otherwise severed 46 in a direction parallel to the particular linear axis 22 to produce a first construction portion 42 and a second construction portion 44 of the 3D construction 40, and then in a direction perpendicular to the particular one linear axis 22 cut or otherwise separated into a plurality of 3D segments 30 to form a plurality of 3D body 20. In one embodiment, the 3D construction 40 is severed in the middle of the 3D construction, and the first and second construction sections 42, 44 are first and second halves of the 3D construction 40 that are mirror images of one another with respect to the xy plane.

Wie aus der vorstehenden Beschreibung der 3D-Konstruktion 40 ersichtlich wird, umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20 aus dielektrischem Material mit einem 1DP 100 und einem 2DP 200, wie hier offenbart, Folgendes: Bereitstellen eines ersten dielektrischen Materials (z.B. dargestellt durch die Referenzzahl 150) mit einer ersten Dielektrizitätskonstante 1Dk; Bereitstellen eines zweiten dielektrischen Materials (z.B. dargestellt durch die Referenzzahl 250) mit einer zweiten Dielektrizitätskonstante 2Dk; Kombinieren und Formen des ersten und des zweiten dielektrischen Materials, um eine dreidimensionale, 3D, Konstruktion 40 zu erzeugen, wobei das erste dielektrische Material eine kombinierte Form 150 des 1DP 100 bereitstellt und wobei das zweite dielektrische Material eine kombinierte Form 250 des 2DP 200 bereitstellt; Trennen 46 der 3D-Konstruktion 40 in einer Richtung parallel zu der bestimmten linearen Achse 22, um einen ersten Konstruktionsabschnitt 42 und einen zweiten Konstruktionsabschnitt 44 der 3D-Konstruktion 40 bereitzustellen; und Trennen 48 von mindestens einem des ersten Konstruktionsabschnitts 42 und des zweiten Konstruktionsabschnitts 44 in einer Richtung senkrecht zu der bestimmten linearen Achse 22, um eine Vielzahl von 3D-Segmenten 30 des 3D-Körpers 20 zu bilden. In einer Ausführungsform beinhaltet das Durchtrennen 46 der 3D-Konstruktion 40 in einer Richtung parallel zu der bestimmten linearen Achse 22 das Durchtrennen 46 der 3D-Konstruktion 40 in einer Mitte der 3D-Konstruktion 40, um zwei Hälften 42, 44 der 3D-Konstruktion 40 zu bilden. In einer Ausführungsform sind die beiden Hälften 42, 44 der 3D-Konstruktion 40 spiegelbildlich zueinander in Bezug auf eine zugehörige x-y-Ebene. In einer Ausführungsform erfolgt das Kombinieren und Formen des ersten und zweiten dielektrischen Materials 150, 250 in einem Koextrusionsverfahren.As will be apparent from the above description of the 3D construction 40, a method of fabricating an EM device 10 having a 3D dielectric material body 20 having a 1DP 100 and a 2DP 200 as disclosed herein includes: providing a first dielectric material (e.g. represented by the reference number 150) with a first dielectric constant 1Dk; providing a second dielectric material (e.g. represented by reference number 250) having a second dielectric constant 2Dk; combining and shaping the first and second dielectric materials to create a three-dimensional, 3D, construction 40, wherein the first dielectric material provides a combined shape 150 of the 1DP 100 and wherein the second dielectric material provides a combined shape 250 of the 2DP 200; separating 46 the 3D construction 40 in a direction parallel to the particular linear axis 22 to provide a first construction section 42 and a second construction section 44 of the 3D construction 40; and separating 48 at least one of the first construction portion 42 and the second construction portion 44 in a direction perpendicular to the particular linear axis 22 to form a plurality of 3D segments 30 of the 3D body 20. In one embodiment, severing 46 the 3D construction 40 in a direction parallel to the particular linear axis 22 includes severing 46 the 3D construction 40 at a center of the 3D construction 40 about two halves 42, 44 of the 3D construction 40 to build. In one embodiment, the two halves 42, 44 of the 3D construction 40 are mirror images of one another with respect to an associated xy plane. In one embodiment, combining and forming the first and second dielectric materials 150, 250 occurs in a coextrusion process.

Es wird nun auf 5 verwiesen, die eine Vielzahl von Segmenten 30' zeigt, die den in 4 dargestellten Segmenten 30 ähnlich sind, jedoch mit Schnitten 48', die erste und zweite ebene Enden 24, 26 des 3D-Körpers 20 erzeugen, die nicht parallel zueinander sind.It will now open 5 referenced, which shows a plurality of segments 30 ', the in 4 segments 30 shown, but with cuts 48 'that create first and second flat ends 24, 26 of the 3D body 20 that are not parallel to one another.

Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, dass eine Ausführungsform des 3D-Körpers 20 eine Anordnung der 1DP 100 und der 2DP 200 umfasst, bei der das dielektrische Material des 3D-Körpers 20 eine Dielektrizitätskonstante aufweist, die in zwei axialen Richtungen eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems unterschiedlich ist. Siehe 1A-1C für ein Beispiel, bei dem die dielektrische Konstante vom Ursprung der x-y-z-Koordinatenachsen sowohl entlang der y-Achse als auch der z-Achse variiert, aber entlang der x-Achse konstant ist.From the foregoing, it can be seen that an embodiment of the 3D body 20 includes an arrangement of the 1DP 100 and the 2DP 200, in which the dielectric material of the 3D body 20 has a dielectric constant that is different in two axial directions of an orthogonal xyz coordinate system is. Please refer 1A-1C for an example where the dielectric constant from the origin of the xyz coordinate axes varies along both the y-axis and the z-axis but is constant along the x-axis.

Es wird nun auf 6A, 6B, 6C und 6D, wobei jede Figur eine beispielhafte alternative Form einer EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20 mit einem 1DP 100 und einem 2DP 200 ähnlich den hierin oben beschriebenen darstellt, wobei jedoch die bestimmte lineare Achse 22 die z-Achse eines zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems ist, und wobei das ebene Querschnittsprofil 102, 202 der 1DP 100 und der 2DP 200 des 3D-Körpers 20, das senkrecht und konstant entlang der bestimmten linearen Achse 22 des 3D-Körpers 20 ist, ein r-θ-ebenes Querschnittsprofil ist, das senkrecht zu und konstant entlang einer z-Achse des zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers 20 ist. In einer Ausführungsform wird der 3D-Körper 20 entlang der z-Achse extrudiert oder co-extrudiert. Wie oben beschrieben, ist der 1DP 100 zumindest teilweise, aber nicht vollständig in den 2DP 200 eingebettet. Hier ist die 2DP 200 radial außerhalb der 1DP 100 angeordnet. Ähnlich wie bei den zuvor beschriebenen EM-Vorrichtungen 10 besteht die 1DP 100 aus einem ersten dielektrischen Material mit einer ersten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante, 1Dk, und die 2DP 200 besteht aus einem zweiten dielektrischen Material mit einer zweiten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante, 2Dk, wobei sich 2Dk von 1 Dk unterscheidet. In einer Ausführungsform: die 1Dk ist größer als die 2Dk; die 1 Dk ist größer als 3 und gleich oder kleiner als 20, und die 2Dk ist größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer alternativen Ausführungsform: die 2Dk ist größer als die 1Dk; die 2Dk ist größer als 3 und gleich oder kleiner als 20, und die 1Dk ist größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer Ausführungsform: mindestens eines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 ist homogen; beide von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 sind homogen; oder keines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 ist homogen. In einer Ausführungsform: mindestens eines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfasst Luft; beide von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfassen Luft; oder keines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfasst Luft. It will now open 6A , 6B , 6C and 6D , each figure illustrating an exemplary alternative form of an EM device 10 having a 3D body 20 with a 1DP 100 and a 2DP 200 similar to those described herein above, but with the particular linear axis 22 being the z-axis of a cylindrical r-θ -z coordinate system, and wherein the planar cross-sectional profile 102, 202 of the 1DP 100 and the 2DP 200 of the 3D body 20, which is perpendicular and constant along the specific linear axis 22 of the 3D body 20, is an r-θ-plane is a cross-sectional profile that is perpendicular to and constant along a z-axis of the cylindrical r-θ-z coordinate system of the 3D body 20. In one embodiment, the 3D body 20 is extruded or co-extruded along the z-axis. As described above, the 1DP 100 is at least partially, but not completely, embedded in the 2DP 200. Here the 2DP 200 is arranged radially outside the 1DP 100. Similar to the previously described EM devices 10, the 1DP 100 consists of a first dielectric material with a first average dielectric constant, 1Dk, and the 2DP 200 consists of a second dielectric cal material with a second average dielectric constant, 2Dk, where 2Dk is different from 1 Dk. In one embodiment: the 1Dk is greater than the 2Dk; the 1Dk is greater than 3 and equal to or less than 20, and the 2Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In an alternative embodiment: the 2Dk is greater than the 1Dk; the 2Dk is greater than 3 and equal to or less than 20, and the 1Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In one embodiment: at least one of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 is homogeneous; both of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 are homogeneous; or neither of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 is homogeneous. In one embodiment: at least one of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 comprises air; both of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 include air; or none of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 includes air.

6A zeigt eine regelmäßige kreisförmige Zylinderform sowohl für das 1DP 100 als auch für das 2DP 200 mit der gleichen Höhe H und den jeweiligen Außenabmessungen D1 und D2 (Durchmesser in 6A), was dazu führt, dass der 3D-Körper 20 ein zylindrisches 1DP 100 mit einer gleichmäßigen Dicke des 2DP 200 über die gesamte Höhe H aufweist. 6B zeigt ein 1DP 100 und ein 2DP 200 ähnlich denen von 6A (mit den in 6A dargestellten Durchmessern D1 und D2), wobei jedoch die Höhe H2 des 2DP 200 geringer ist als die Höhe H1 des 1DP 100, was dazu führt, dass der 3D-Körper 20 einen zylindrischen 1DP 100 mit der Höhe H1 mit einer großen Basis aufweist, die von dem 2DP 200 mit einer gleichmäßigen Dicke über die Höhe H2 gebildet wird. 6C zeigt eine elliptische oder ovale Zylinderform sowohl für den 1DP 100 als auch für den 2DP mit der gleichen Höhe H, die der in 6A dargestellten ähnlich ist, jedoch mit einer elliptischen oder ovalen Grundfläche. Wie in 6C dargestellt, hat die 1DP 100 eine größere Außenabmessung D1 und eine kleinere Außenabmessung D3, und die 2DP 200 hat eine größere Außenabmessung D2 und eine kleinere Außenabmessung D4. 6D zeigt einen 3D-Körper 20 mit einer extrudierten Form entlang der z-Achse, die denjenigen der 6A-6C ähnlich ist, jedoch mit dem 1DP 100 mit einem Fliegen-förmigen Querschnitt senkrecht zur z-Achse, der zumindest teilweise in das 2DP 200 mit einem z-Achsen-Querschnitt mit einem kreisförmigen Außenprofil mit einer Außenabmessung D2 eingebettet ist. Wie in 6D gezeigt, besteht der Fliegen-förmige 1DP 100 aus einem teilweisen Kreiszylinder mit einer Außenabmessung D1 und einem integral geformten kleineren Kreiszylinder mit einer Außenabmessung D3. Durch die Konfiguration der 1DP 100 in Form einer Fliege, wie in 6D dargestellt, erzeugt die EM-Vorrichtung 10 ein zirkular polarisiertes Strahlungsmuster, bei dem die Hauptlinien des E-Feldes in der allgemeinen Richtung des Pfeils E̅̅ verlaufen. Wie aus dem Vergleich der verschiedenen z-Achsen-Querschnittsprofile des 1DP 100 und des 2DP 200 in den ersichtlich ist, können die z-Achsen-Footprints des 1DP 100 und des 2DP 200 gleich, ähnlich oder unterschiedlich sein. In einer Ausführungsform und in Bezug auf jede hier offengelegte EM-Vorrichtung 10 ist die Höhe H größer als jede Gesamtaußenabmessung D1, D2, D3 und D4, und in einer Ausführungsform ist H mindestens 1,5 mal größer als jede Gesamtaußenabmessung D1, D2, D3 und D4. 6A shows a regular circular cylindrical shape for both the 1DP 100 and the 2DP 200 with the same height H and the respective external dimensions D1 and D2 (diameter in 6A) , resulting in the 3D body 20 having a cylindrical 1DP 100 with a uniform thickness of the 2DP 200 over the entire height H. 6B shows a 1DP 100 and a 2DP 200 similar to those of 6A (with the in 6A diameters D1 and D2 shown), however, the height H2 of the 2DP 200 is less than the height H1 of the 1DP 100, resulting in the 3D body 20 having a cylindrical 1DP 100 of height H1 with a large base, which from which 2DP 200 is formed with a uniform thickness over the height H2. 6C shows an elliptical or oval cylinder shape for both the 1DP 100 and the 2DP with the same height H as the in 6A is similar to that shown, but with an elliptical or oval base. As in 6C shown, the 1DP 100 has a larger outside dimension D1 and a smaller outside dimension D3, and the 2DP 200 has a larger outside dimension D2 and a smaller outside dimension D4. 6D shows a 3D body 20 with an extruded shape along the z-axis that corresponds to that of 6A-6C is similar, but with the 1DP 100 with a fly-shaped cross section perpendicular to the z-axis, which is at least partially embedded in the 2DP 200 with a z-axis cross section with a circular outer profile with an outer dimension D2. As in 6D shown, the bow tie-shaped 1DP 100 consists of a partial circular cylinder with an external dimension D1 and an integrally formed smaller circular cylinder with an external dimension D3. By configuring the 1DP 100 in the shape of a bow tie, as in 6D As shown, the EM device 10 produces a circularly polarized radiation pattern in which the main lines of the E field are in the general direction of the arrow E̅̅. As can be seen from the comparison of the different z-axis cross-sectional profiles of the 1DP 100 and the 2DP 200 in the As can be seen, the z-axis footprints of the 1DP 100 and the 2DP 200 can be the same, similar or different. In one embodiment, and with respect to each EM device 10 disclosed herein, the height H is greater than each overall external dimension D1, D2, D3 and D4, and in one embodiment H is at least 1.5 times greater than each overall external dimension D1, D2, D3 and D4.

Unter besonderer Bezugnahme auf 6B kann eine Ausführungsform des 3D-Körpers 20 als 1DP 100 mit einem Verlängerungsabschnitt 104 beschrieben werden, der nahtlos und einstückig mit einem Basisabschnitt 106 des 1DP 100 ausgebildet ist, wobei der Verlängerungsabschnitt 104 ein ebenes Querschnittsprofil 102 entlang der bestimmten linearen Achse 22 und in einem Abstand von dem Basisabschnitt 106 aufweist, der mit dem ebenen Querschnittsprofil 102 des 1DP 100 identisch ist. Wie in der Ausführungsform von 6B dargestellt, hat die 1DP 100 eine Länge H1 entlang der bestimmten linearen Achse 22, der Basisabschnitt 106 hat eine Länge H2 entlang der bestimmten linearen Achse 22, der Verlängerungsabschnitt 104 hat eine Länge H3 entlang der bestimmten linearen Achse 22, wobei H3 größer als H2 ist und H2+H3=H1. In einer Ausführungsform ist H3 größer als das 2-fache von H2.With special reference to 6B For example, an embodiment of the 3D body 20 may be described as a 1DP 100 having an extension portion 104 formed seamlessly and integrally with a base portion 106 of the 1DP 100, the extension portion 104 having a planar cross-sectional profile 102 along the particular linear axis 22 and at a distance from the base section 106, which is identical to the planar cross-sectional profile 102 of the 1DP 100. As in the embodiment of 6B As shown, the 1DP 100 has a length H1 along the particular linear axis 22, the base section 106 has a length H2 along the particular linear axis 22, the extension section 104 has a length H3 along the particular linear axis 22, where H3 is greater than H2 and H2+H3=H1. In one embodiment, H3 is greater than 2 times H2.

Es wird nun auf die 7A, 7B und 7C verwiesen, in denen jeweils ein Beispiel für eine EM-Vorrichtung 10 ähnlich wie in den 6A, 6C bzw. 6D dargestellt ist, wobei jedoch der 3D-Körper 20 ferner mindestens einen dritten dielektrischen Abschnitt, 3DP, 300, aufweist, wobei der 2DP 200 zumindest teilweise, jedoch nicht vollständig in den 3DP 300 eingebettet ist, und wobei der 3DP 300 ein ebenes Querschnittsprofil 302 senkrecht zu der bestimmten linearen Achse 22 (der z-Achse in den 7A-7C) des 3D-Körpers 20 aufweist, das entlang der bestimmten linearen Achse 22 konstant ist. In einer Ausführungsform umfasst das ebene Querschnittsprofil 302 an einem ebenen Ende des 3D-Körpers 20 entlang der bestimmten linearen Achse 22 den 3DP 300. Hier besteht das 1DP 100 aus einem ersten dielektrischen Material mit einer ersten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante, 1Dk, das 2DP 200 besteht aus einem zweiten dielektrischen Material mit einer zweiten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante, 2Dk, und das 3DP 300 besteht aus einem dritten dielektrischen Material mit einer dritten durchschnittlichen Dielektrizitätskonstante, 3Dk, wobei sich das 3Dk von dem 2Dk unterscheidet und das 2Dk sich von dem 1Dk unterscheidet. In einer Ausführungsform ist die 3Dk gleich der 1Dk. In einer alternativen Ausführungsform ist das 3Dk nicht gleich dem 1Dk. In einer Ausführungsform ist das 1Dk größer als das 2Dk; das 1Dk ist größer als 3 und gleich oder kleiner als 20, und das 2Dk ist größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer alternativen Ausführungsform ist das 2Dk größer als das 1Dk; das 2Dk ist größer als 3 und gleich oder kleiner als 20, und das 1Dk ist größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer Ausführungsform: mindestens eines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 ist homogen; beide von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 sind homogen; oder keines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 ist homogen. In einer Ausführungsform: mindestens eines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfasst Luft; beide von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfassen Luft; oder keines von dem ersten dielektrischen Material des 1DP 100 und dem zweiten dielektrischen Material des 2DP 200 umfasst Luft. In einer Ausführungsform ist der 3Dk größer als 1 und gleich oder kleiner als 3. In einer alternativen Ausführungsform ist der 3Dk größer als 3 und gleich oder kleiner als 20. In einer Ausführungsform ist der 3Dk homogen. In einer alternativen Ausführungsform ist der 3Dk inhomogen. In einer Ausführungsform enthält der 3Dk Luft. In einer alternativen Ausführungsform enthält der 3Dk keine Luft.It will now be on the 7A , 7B and 7C referenced, in each of which an example of an EM device 10 similar to that in 6A , 6C or. 6D is shown, but wherein the 3D body 20 further comprises at least a third dielectric section, 3DP, 300, wherein the 2DP 200 is at least partially, but not completely, embedded in the 3DP 300, and wherein the 3DP 300 has a flat cross-sectional profile 302 perpendicular to the specific linear axis 22 (the z-axis in the 7A-7C ) of the 3D body 20, which is constant along the specific linear axis 22. In one embodiment, the planar cross-sectional profile 302 includes the 3DP 300 at a planar end of the 3D body 20 along the particular linear axis 22. Here, the 1DP 100 consists of a first dielectric material with a first average dielectric constant, 1Dk, the 2DP 200 consists of a second dielectric material with a second through average dielectric constant, 2Dk, and the 3DP 300 consists of a third dielectric material having a third average dielectric constant, 3Dk, where the 3Dk is different from the 2Dk and the 2Dk is different from the 1Dk. In one embodiment, the 3Dk is equal to the 1Dk. In an alternative embodiment, the 3Dk is not equal to the 1Dk. In one embodiment, the 1Dk is larger than the 2Dk; the 1Dk is greater than 3 and equal to or less than 20, and the 2Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In an alternative embodiment, the 2Dk is greater than the 1Dk; the 2Dk is greater than 3 and equal to or less than 20, and the 1Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In one embodiment: at least one of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 is homogeneous; both of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 are homogeneous; or neither of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 is homogeneous. In one embodiment: at least one of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 comprises air; both of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 include air; or none of the first dielectric material of the 1DP 100 and the second dielectric material of the 2DP 200 includes air. In one embodiment, the 3Dk is greater than 1 and equal to or less than 3. In an alternative embodiment, the 3Dk is greater than 3 and equal to or less than 20. In one embodiment, the 3Dk is homogeneous. In an alternative embodiment, the 3Dk is inhomogeneous. In one embodiment, the 3Dk contains air. In an alternative embodiment, the 3Dk contains no air.

Vergleicht man die 7A-7C mit den 6A, 6C bzw. 6D, so wird deutlich, dass die in den 6A, 6C und 6D dargestellten verschiedenen Höhen H und Außenabmessungen D1-D4 auch für die Ausführungsformen der 7A-7C gelten können, ohne dass eine wiederholte Kennzeichnung erforderlich ist. In Bezug auf 7B hat der 3DP 300 eine elliptische oder ovale Zylinderform in der r-θ-Ebene (Draufsicht) mit einer größeren Außenabmessung D5 und einer kleineren Außenabmessung D6, die die elliptische oder ovale Form des 1DP 100 und des 2DP 200 nachahmt.If you compare them 7A-7C with the 6A , 6C or. 6D , it becomes clear that the ones in the 6A , 6C and 6D shown different heights H and external dimensions D1-D4 also for the embodiments of 7A-7C can apply without the need for repeated labeling. In relation to 7B The 3DP 300 has an elliptical or oval cylindrical shape in the r-θ plane (top view) with a larger outer dimension D5 and a smaller outer dimension D6, which mimics the elliptical or oval shape of the 1DP 100 and 2DP 200.

Unter Bezugnahme auf eine der vorstehenden Beschreibungen weist eine Ausführungsform des 3D-Körpers 20 eine Gesamthöhe H in einer Richtung parallel zur z-Achse entweder eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems oder eines zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers 20 und eine maximale Gesamtaußenabmessung W in einer Richtung senkrecht zur z-Achse auf, wobei H größer als W ist, alternativ H gleich oder größer als das 2-fache von W ist, weiter alternativ H gleich oder größer als das 3,5-fache von W ist.Referring to any of the above descriptions, an embodiment of the 3D body 20 has a total height H in a direction parallel to the z-axis of either an orthogonal x-y-z coordinate system or a cylindrical r-θ-z coordinate system of the 3D body 20 and a maximum Overall external dimension W in a direction perpendicular to the z-axis, where H is greater than W, alternatively H is equal to or greater than 2 times W, further alternatively H is equal to or greater than 3.5 times W.

Unter Bezugnahme auf die 7A-7C in Kombination mit den 4 und 5 wird deutlich, dass ein 3DP 300 in das 2DP 200 des 3D-Konstruktions 40 eingebettet werden kann, um einen 3D-Körper 20 in ähnlicher Weise wie oben in Verbindung mit den 4 und 5 beschrieben zu schaffen, jedoch mit drei dielektrischen Abschnitten, einem 1DP 100, einem 2DP 200 und einem 3DP 300. Während hierin nur drei aufeinanderfolgend eingebettete dielektrische Abschnitte offenbart werden, ist es verständlich, dass der Umfang der Erfindung nicht so begrenzt ist und eine beliebige Anzahl von aufeinanderfolgend eingebetteten dielektrischen Abschnitten umfasst, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmen.With reference to the 7A-7C in combination with the 4 and 5 It will be seen that a 3DP 300 can be embedded into the 2DP 200 of the 3D construction 40 to create a 3D body 20 in a similar manner to that described above in connection with the 4 and 5 described, but with three dielectric sections, a 1DP 100, a 2DP 200 and a 3DP 300. While only three sequentially embedded dielectric sections are disclosed herein, it is to be understood that the scope of the invention is not so limited and any number of successively embedded dielectric sections consistent with the present disclosure.

Unter besonderer Bezugnahme auf 7A, aber nicht darauf beschränkt, kann jede hier offengelegte EM-Vorrichtung 10 ferner eine äußere Metallschicht 12 (dargestellt durch gestrichelte Linien in 7A) umfassen, die den 3D-Körper 20 mit Ausnahme der ebenen Enden 24, 26 des 3D-Körpers 20 bedeckt. In einer Ausführungsform besteht die metallische Schicht 12 aus Kupfer.With special reference to 7A , but not limited to, each EM device 10 disclosed herein may further include an outer metal layer 12 (shown by dashed lines in FIG 7A) include which covers the 3D body 20 with the exception of the flat ends 24, 26 of the 3D body 20. In one embodiment, the metallic layer 12 is made of copper.

Es wird nun auf die 8A und 8B verwiesen, die eine beispielhafte EM-Vorrichtung 10 zeigen, die mit der vorliegenden Offenbarung übereinstimmt und einen 3D-Körper 20 mit einem 1DP 100 und einem 2DP 200 aufweist, der ähnlich wie in 4 strukturiert ist, wobei der 3D-Körper 20 auf einem Substrat 400 mit einem elektrisch leitenden Zaun 500 angeordnet ist, der eine Wand 502 aufweist, die den 3D-Körper 20 im Wesentlichen oder vollständig umgibt. In einer Ausführungsform umfasst das Substrat 400 eine EM-Signaleinspeisung 600, die elektromagnetisch mit dem 3D-Körper 20 gekoppelt ist, wobei in einer Ausführungsform die EM-Signaleinspeisung 600 einen substratintegrierten Wellenleiter, SIW, 602 mit einem länglichen Kopplungsschlitz 604 umfasst. Wie in 8A, 8B dargestellt ist, ist das Substrat 400 ein Laminat, das aus einer unteren elektrisch leitenden Schicht 402, einer oberen elektrisch leitenden Schicht 404, die den länglichen Kopplungsschlitz 604 umfasst, und einem dazwischen angeordneten dielektrischen Medium 406 besteht, wobei der SIW 602 durch elektrisch leitende Durchgänge 606 gebildet wird, die elektrisch zwischen der unteren und der oberen elektrisch leitenden Schicht 402 verbunden sind, 404 durch das dielektrische Medium 406 elektrisch verbunden sind, und wobei der elektrisch leitende Zaun 500 und der 3D-Körper 20 direkt auf der oberen elektrisch leitenden Schicht 404 angeordnet sind, wobei der längliche Kopplungsschlitz 604 zentral in Bezug auf den 1DP 100 angeordnet ist. In einer Ausführungsform hat der elektrisch leitende Zaun 500 eine Höhe HF und eine Breite WF, die eine Aussparung 504 bilden, in der der 3D-Körper 20 angeordnet ist, wobei H größer als HF ist und in einer Ausführungsform H gleich oder größer als das Dreifache von HF ist. In dem beispielhaften 3D-Körper 20 der 8A und 8B hat das 1DP 100 einen Dk von 14 und das 2DP 200 einen Dk von 3, das 2DP 200 hat eine Höhe H=3,7mm, eine Breite W=1,4mm und eine Dicke T=0,9mm. Im Beispiel des 3D-Körpers 20 von 8A hat die 2DP 200 ein distales Ende 204 in einem Abstand vom Substrat 400 mit oberen äußeren Ecken 206 parallel zur x-Achse mit einem definierten Radius R, der größer als Null ist (d.h. keine scharfe Ecke). In einer Ausführungsform ist R größer als 0 mm und gleich oder kleiner als 0,5 mm, und in der Beispielsausführungsform von 8A und 8B ist R = 0,3 mm, was die Herstellung mit einem Extrusions- oder Koextrusionsverfahren und einer zugehörigen Extrusions-/Koextrusionsdüse vereinfacht.It will now be on the 8A and 8B 10, which show an exemplary EM device 10 consistent with the present disclosure and having a 3D body 20 with a 1DP 100 and a 2DP 200 similar to that shown in FIG 4 is structured, wherein the 3D body 20 is arranged on a substrate 400 with an electrically conductive fence 500 having a wall 502 that substantially or completely surrounds the 3D body 20. In one embodiment, the substrate 400 includes an EM signal feed 600 that is electromagnetically coupled to the 3D body 20, wherein in one embodiment the EM signal feed 600 includes a substrate-integrated waveguide, SIW, 602 with an elongated coupling slot 604. As in 8A , 8B As shown, the substrate 400 is a laminate consisting of a lower electrically conductive layer 402, an upper electrically conductive layer 404 comprising the elongated coupling slot 604, and a dielectric medium 406 disposed therebetween, the SIW 602 being connected through electrically conductive vias 606 is formed, which are electrically connected between the lower and upper electrically conductive layers 402, 404 are electrically connected by the dielectric medium 406, and wherein the electrically conductive fence 500 and the 3D body 20 are directly on the upper electrically conductive layer 404 are arranged, with the elongated coupling slot 604 being arranged centrally with respect to the 1DP 100. In one embodiment, the electrically conductive fence 500 has a height HF and a width WF, which form a recess 504 in which the 3D body 20 is arranged, where H is greater than HF and in one embodiment H is equal to or greater than three times of HF is. In the exemplary 3D body 20 the 8A and 8B the 1DP 100 has a Dk of 14 and the 2DP 200 has a Dk of 3, the 2DP 200 has a height H=3.7mm, a width W=1.4mm and a thickness T=0.9mm. In the example of the 3D body 20 of 8A The 2DP 200 has a distal end 204 spaced from the substrate 400 with upper outer corners 206 parallel to the x-axis with a defined radius R that is greater than zero (ie, not a sharp corner). In one embodiment, R is greater than 0 mm and equal to or less than 0.5 mm, and in the example embodiment of 8A and 8B is R = 0.3 mm, which simplifies manufacturing with an extrusion or co-extrusion process and an associated extrusion/co-extrusion die.

Es wird nun auf die 9-10 verwiesen, die verschiedene analytisch modellierte Betriebseigenschaften der EM-Vorrichtung 10 der 8A und 8B zeigen. Beispielsweise zeigt 9 ein Diagramm der (S(1,1)) Einfügungsdämpfungsverstärkung und der realisierten Verstärkung in dBi als Funktion der Frequenz in GHz, und 10 zeigt die realisierte Verstärkung in dBi bei zwei orthogonalen Winkeln, Phi=0-deg (y-z-Ebene) und Phi=90-deg (x-z-Ebene). Wie man sieht, ist die Verstärkung über einen Frequenzbereich von 76 GHz bis 81 GHz (9) ziemlich konstant und als Funktion des Azimutwinkels Phi (10) ziemlich gleichmäßig.It will now be on the 9-10 referenced, the various analytically modeled operating properties of the EM device 10 the 8A and 8B show. For example shows 9 a plot of (S(1,1)) insertion loss gain and realized gain in dBi as a function of frequency in GHz, and 10 shows the realized gain in dBi at two orthogonal angles, Phi=0-deg (yz plane) and Phi=90-deg (xz plane). As you can see, the gain is over a frequency range of 76 GHz to 81 GHz ( 9 ) fairly constant and as a function of the azimuth angle Phi ( 10 ) fairly evenly.

Es wird nun auf die 11A und 11B verwiesen, die eine EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20 mit mindestens einer 1DP 100 zeigen, wobei ein Querschnittsprofil der 1DP 100 senkrecht zu der bestimmten linearen Achse 22 (in den 11A, 11B als z-Achse dargestellt) einen zylindrischen Zentralkörper 100.1 und eine Vielzahl von einstückig ausgebildeten radialen Vorsprüngen (Abstandshaltern) 100.2 umfasst, die sich jeweils radial nach außen zu einer Außenfläche 28 des 3D-Körpers 20 erstrecken. In einer Ausführungsform umfassen die mehreren radialen Vorsprünge 100.2 vier radiale Vorsprünge, die um einen Umfang des 3D-Körpers 20 gleichmäßig voneinander beabstandet sind. In einer Ausführungsform ist der 1DP 100 (zylindrischer Zentralkörper 100.1 und radiale Vorsprünge 100.2) eine Extrusion entlang der bestimmten linearen Achse 22. Wie in 11A und 11B dargestellt, ist der 3D-Körper 20 auf einem Substrat 400 montiert, das eine EM-Signalzuführung 600 in Form eines SIW 602 mit einem länglichen Kopplungsschlitz 604 aufweist. Das Substrat 400 weist eine Tasche 408 auf, in der der 3D-Körper 20 montiert ist, wobei die mehreren radialen Vorsprünge 100.2, insbesondere die vier abgebildeten radialen Vorsprünge 100.2, in einer Presspassung mit Wänden der Tasche 408 angeordnet sind. Hier bilden die mehreren radialen Vorsprünge 100.2 Abstandshalter, um den zylindrischen Zentralkörper 100.1 des 3D-Körpers 20 in der Tasche 408 in einer Presspassung zentral zu positionieren. In einer Ausführungsform besteht der 3D-Körper 20 nur aus dem 1DP 100, und in einer alternativen Ausführungsform umfasst der 3D-Körper 20 ein 2DP 200, das die Bereiche 410 zwischen den mehreren radialen Vorsprüngen 100.2 in einer Weise einnimmt, die das Außenprofil der Tasche 408 nachahmt. In einer Ausführungsform bildet der 1DP 100 einen dielektrischen Resonator.It will now be on the 11A and 11B referenced, which show an EM device 10 with a 3D body 20 with at least one 1DP 100, with a cross-sectional profile of the 1DP 100 perpendicular to the specific linear axis 22 (in the 11A , 11B shown as a z-axis) comprises a cylindrical central body 100.1 and a plurality of integrally formed radial projections (spacers) 100.2, each of which extends radially outwards to an outer surface 28 of the 3D body 20. In one embodiment, the plurality of radial projections 100.2 include four radial projections that are evenly spaced apart around a circumference of the 3D body 20. In one embodiment, the 1DP 100 (cylindrical central body 100.1 and radial projections 100.2) is an extrusion along the particular linear axis 22. As in 11A and 11B shown, the 3D body 20 is mounted on a substrate 400 which has an EM signal feed 600 in the form of an SIW 602 with an elongated coupling slot 604. The substrate 400 has a pocket 408 in which the 3D body 20 is mounted, the plurality of radial projections 100.2, in particular the four radial projections 100.2 shown, being arranged in a press fit with walls of the pocket 408. Here, the plurality of radial projections 100.2 form spacers to centrally position the cylindrical central body 100.1 of the 3D body 20 in the pocket 408 in a press fit. In one embodiment, the 3D body 20 consists only of the 1DP 100, and in an alternative embodiment, the 3D body 20 includes a 2DP 200 that occupies the areas 410 between the plurality of radial projections 100.2 in a manner that reflects the outer profile of the pocket 408 imitates. In one embodiment, the 1DP 100 forms a dielectric resonator.

In der in 11A dargestellten Ausführungsform erstreckt sich mindestens einer der mehreren radialen Vorsprünge 100.2 in einer Richtung, die entweder parallel oder orthogonal zu einer Längsrichtung des länglichen Kupplungsschlitzes 604 des SIW 602 ist. Alternativ dazu erstreckt sich in der in 11B dargestellten Ausführungsform mindestens einer der mehreren radialen Vorsprünge 100.2 in einer Richtung, die weder parallel noch orthogonal zu einer Längsrichtung des länglichen Kopplungsschlitzes 604 des SIW 602 ist. In einer Ausführungsform ist der 3D-Körper 100 von 11B im Vergleich zum 3D-Körper 100 von 11A um etwa 40 Grad gegen den Uhrzeigersinn in Bezug auf die z-Achse gedreht.In the in 11A In the illustrated embodiment, at least one of the plurality of radial projections 100.2 extends in a direction that is either parallel or orthogonal to a longitudinal direction of the elongated coupling slot 604 of the SIW 602. Alternatively, in the in 11B illustrated embodiment at least one of the plurality of radial projections 100.2 in a direction that is neither parallel nor orthogonal to a longitudinal direction of the elongated coupling slot 604 of the SIW 602. In one embodiment, the 3D body is 100 of 11B compared to the 3D body 100 of 11A rotated approximately 40 degrees counterclockwise with respect to the z-axis.

Es wird nun auf die 12, 13, 14A und 14B verwiesen, die verschiedene analytisch modellierte Betriebscharakteristiken der EM-Vorrichtung 10 der 11A und 11B zeigen (vgl. die analytisch modellierten Betriebscharakteristiken in den 9-10). Wie aus dem Vergleich der Leistungsmerkmale der 12 und 13 und der 14A und 14B ersichtlich ist, ist die EM-Leistung der EM-Vorrichtungen 10 der 11A und 11B relativ unabhängig von der Rotationsausrichtung des 3D-Körpers 20 relativ zur z-Achse.It will now be on the 12 , 13 , 14A and 14B referred to, the various analytically modeled operating characteristics of the EM device 10 of 11A and 11B show (cf. the analytically modeled operating characteristics in the 9-10 ). As can be seen from the comparison of the performance characteristics of the 12 and 13 and the 14A and 14B As can be seen, the EM performance of the EM devices 10 is the 11A and 11B relatively independent of the rotational orientation of the 3D body 20 relative to the z-axis.

Aus dem Vorstehenden wird ersichtlich, dass eine Ausführungsform eine Anordnung umfasst, bei der: das ebene Querschnittsprofil 102, 202, das senkrecht und konstant entlang einer bestimmten linearen Achse 22 des 3D-Körpers 20 ist, ein y-z-ebenes Querschnittsprofil ist, das senkrecht zu und konstant entlang einer x-Achse eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers 20 ist (siehe beispielsweise 1A-1C zum Beispiel); oder das ebene Querschnittsprofil 102, 202, das senkrecht und konstant entlang einer bestimmten linearen Achse 22 des 3D-Körpers 20 ist, ist ein r-θ-ebenes Querschnittsprofil, das senkrecht zu und konstant entlang einer z-Achse eines zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems des 3D-Körpers ist (siehe zum Beispiel 6A-6D).From the foregoing, it will be seen that one embodiment includes an arrangement in which: the planar cross-sectional profile 102, 202, which is perpendicular and constant along a particular linear axis 22 of the 3D body 20, is a yz-planar cross-sectional profile, which is perpendicular to and is constant along an x-axis of an orthogonal xyz coordinate system of the 3D body 20 (see for example 1A-1C for example); or the planar cross-sectional profile 102, 202, which is perpendicular and constant along a certain linear axis 22 of the 3D body 20, is an r-θ-plane cross-sectional profile which is perpendicular to and is constant along a z-axis of a cylindrical r-θ-z coordinate system of the 3D body (see for example 6A-6D ).

Aus dem Vorangegangenen wird ersichtlich, dass eine Ausführungsform auch eines der folgenden einzelnen Konstrukte umfasst.From the foregoing, it is apparent that an embodiment also includes one of the following individual constructs.

Konstrukt-1: Eine EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20, der ein dielektrisches Material umfasst, wobei der 3D-Körper 20 einen 1DP 100 und einen 2DP 200 aufweist, wobei der 2DP 200 auf der Oberseite des 1DP 100 relativ zu einer z-Achse eines orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems angeordnet ist, wobei der 3D-Körper 20 ein Querschnittsprofil in der y-z-Ebene aufweist, das senkrecht und konstant entlang der x-Achse des 3D-Körpers 20 ist (siehe z.B. 1A-1C).Construct-1: An EM device 10 having a 3D body 20 comprising a dielectric material, the 3D body 20 having a 1DP 100 and a 2DP 200, the 2DP 200 on top of the 1DP 100 relative to one z-axis of an orthogonal xyz coordinate system is arranged, wherein the 3D body 20 has a cross-sectional profile in the yz plane that is perpendicular and constant along the x-axis of the 3D body 20 (see e.g 1A-1C ).

Konstrukt-2: Eine EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20, der ein dielektrisches Material umfasst, wobei der 3D-Körper 20 eine 1DP 100 und eine 2DP 200 aufweist, wobei die 2DP 200 radial außerhalb der 1DP 100 relativ zu einem Radius r eines zylindrischen r-θ-z-Koordinatensystems angeordnet ist, wobei der 3D-Körper 20 ein Querschnittsprofil in der r-θ-Ebene aufweist, das senkrecht und konstant entlang der z-Achse des 3D-Körpers verläuft (siehe z.B. 6A-6D).Construct-2: An EM device 10 having a 3D body 20 comprising a dielectric material, the 3D body 20 having a 1DP 100 and a 2DP 200, the 2DP 200 radially outside the 1DP 100 relative to a radius r is arranged in a cylindrical r-θ-z coordinate system, wherein the 3D body 20 has a cross-sectional profile in the r-θ plane that runs perpendicularly and constantly along the z-axis of the 3D body (see e.g 6A-6D ).

Während sich die vorstehende Beschreibung einer EM-Vorrichtung 10 auf einen einzelnen 3D-Körper 20 bezieht, wird deutlich, dass jede hier beschriebene EM-Vorrichtungen 10 mit einer Vielzahl von 3D-Körpern 20 konfiguriert werden kann, die in einem Array in einem beliebigen Muster angeordnet sind, das für einen hier offengelegten Zweck geeignet ist, der nun unter Bezugnahme auf die 15A-15G beschrieben wird. Beispielsweise kann eine Vielzahl der dielektrischen 3D-Körper 20 in einem Array mit einem Mittenabstand zwischen benachbarten 3D-Körpern 20 gemäß einer der folgenden Anordnungen angeordnet sein: gleichmäßig beabstandet relativ zueinander in einer x-y-Gitterformation, wobei A=B (siehe beispielsweise 15A); beabstandet in einer Rautenformation, wobei die Rautenform der Rautenformation gegenüberliegende Innenwinkel α<90-Grad und gegenüberliegende Innenwinkel β>90-Grad aufweist (siehe beispielsweise 15B); relativ zueinander in einem gleichmäßigen periodischen Muster beabstandet (siehe 15A, 15B, 15C, 15D, zum Beispiel); relativ zueinander in einem zunehmenden oder abnehmenden nichtperiodischen Muster beabstandet (siehe 15E, 15F, 15G, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem schrägen Gitter in einem gleichmäßigen periodischen Muster beabstandet (siehe 15C, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem radialen Gitter in einem gleichmäßigen periodischen Muster beabstandet (siehe 15D, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem x-y-Gitter in einem zunehmenden oder abnehmenden nicht-periodischen Muster beabstandet (siehe 15E, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem schrägen Gitter in einem zunehmenden oder abnehmenden nichtperiodischen Muster beabstandet (siehe 15F, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem radialen Gitter in einem zunehmenden oder abnehmenden nichtperiodischen Muster beabstandet (siehe 15G, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem nicht-x-y-Gitter in einem gleichmäßigen periodischen Muster beabstandet (siehe 15B, 15C, 15D, zum Beispiel); relativ zueinander auf einem nicht-x-y-Gitter in einem zunehmenden oder abnehmenden nichtperiodischen Muster beabstandet (siehe 15F, 15G, zum Beispiel). Während verschiedene Anordnungen der Vielzahl von 3D-Körpern 20 hierin dargestellt sind, z.B. über die 15A-15G, ist es zu verstehen, dass solche dargestellten Anordnungen nicht erschöpfend sind für die vielen Anordnungen, die in Übereinstimmung mit einem hierin offengelegten Zweck konfiguriert werden können. Als solche werden jegliche und alle Anordnungen der Vielzahl von 3D-Körpern 20, die hier für einen hier offengelegten Zweck offengelegt werden, in Betracht gezogen und als im Rahmen der hier offengelegten Offenlegung liegend betrachtet. In einer Ausführungsform ist jeder 3D-Körper 20 relativ zu jedem anderen 3D-Körper 20 innerhalb eines Arrays mit einem Abstand von Mitte zu Mitte von gleich oder weniger als λ/2 angeordnet, wobei λ eine Betriebswellenlänge der EM-Vorrichtung ist. In einer Ausführungsform ist jeder 3D-Körper 20 so konfiguriert, dass er bei einer Frequenz von gleich oder größer als 7 GHz und gleich oder kleiner als 300 GHz, insbesondere gleich oder größer als 8 GHz und gleich oder kleiner als 12 GHz (oder X-Band-Frequenzbereich) schwingt, ferner insbesondere gleich oder größer als 10 GHz und gleich oder kleiner als 15 GHz (oder Low Earth Orbit, LEO, Frequenzbereich), ferner insbesondere gleich oder größer als 12 GHz und gleich oder kleiner als 18 GHz (oder Ku-Frequenzbereich), ferner insbesondere gleich oder größer als 18 GHz und gleich oder kleiner als 26.5GHz (oder K-Band-Frequenzbereich); ferner insbesondere gleich oder größer als 26,5GHz und gleich oder kleiner als 40 GHZ (oder Ka-Frequenzbereich), ferner insbesondere gleich oder größer als 40GHz und gleich oder kleiner als 75 GHz (oder V-Band-Frequenzbereich); ferner insbesondere gleich oder größer als 75GHz und gleich oder kleiner als 110 GHz (oder W-Band-Frequenzbereich).While the above description of an EM device 10 refers to a single 3D body 20, it will be appreciated that any EM device 10 described herein can be configured with a plurality of 3D bodies 20 arranged in an array in any pattern are arranged that is suitable for a purpose disclosed herein, which is now referred to 15A-15G is described. For example, a plurality of the 3D dielectric bodies 20 may be arranged in an array with a center distance between adjacent 3D bodies 20 according to one of the following arrangements: evenly spaced relative to each other in an xy grid formation, where A = B (see for example 15A) ; spaced apart in a diamond formation, the diamond shape of the diamond formation having opposite interior angles α<90 degrees and opposite interior angles β>90 degrees (see for example 15B) ; spaced relative to each other in a uniform periodic pattern (see 15A , 15B , 15C , 15D , for example); spaced relative to each other in an increasing or decreasing non-periodic pattern (see 15E , 15F , 15G , for example); spaced relative to each other on an oblique grid in a uniform periodic pattern (see 15C , for example); spaced relative to each other on a radial grid in a uniform periodic pattern (see 15D , for example); spaced relative to each other on an xy grid in an increasing or decreasing non-periodic pattern (see 15E , for example); spaced relative to each other on an oblique grid in an increasing or decreasing non-periodic pattern (see 15F , for example); spaced relative to each other on a radial grid in an increasing or decreasing non-periodic pattern (see 15G , for example); spaced relative to each other on a non-xy grid in a uniform periodic pattern (see 15B , 15C , 15D , for example); spaced relative to each other on a non-xy grid in an increasing or decreasing non-periodic pattern (see 15F , 15G , for example). While various arrangements of the plurality of 3D bodies 20 are shown herein, for example via the 15A-15G , it is to be understood that such illustrated arrangements are not exhaustive of the many arrangements that may be configured in accordance with any purpose disclosed herein. As such, any and all arrangements of the plurality of 3D bodies 20 disclosed herein for a purpose disclosed herein are contemplated and deemed to be within the scope of the disclosure disclosed herein. In one embodiment, each 3D body 20 is arranged relative to every other 3D body 20 within an array with a center-to-center spacing equal to or less than λ/2, where λ is an operating wavelength of the EM device. In one embodiment, each 3D body 20 is configured to operate at a frequency equal to or greater than 7 GHz and equal to or less than 300 GHz, in particular equal to or greater than 8 GHz and equal to or less than 12 GHz (or Band frequency range), further in particular equal to or greater than 10 GHz and equal to or less than 15 GHz (or Low Earth Orbit, LEO, frequency range), further in particular equal to or greater than 12 GHz and equal to or less than 18 GHz (or Ku -Frequency range), furthermore in particular equal to or greater than 18 GHz and equal to or less than 26.5GHz (or K-band frequency range); further in particular equal to or greater than 26.5GHz and equal to or less than 40 GHz (or Ka frequency range), further in particular equal to or greater than 40GHz and equal to or less than 75 GHz (or V-band frequency range); furthermore in particular equal to or greater than 75GHz and equal to or less than 110 GHz (or W-band frequency range).

Während sich die vorstehende Beschreibung eines 3D-Körpers 20 auf eine 2D-Extrusionsquerschnittsform für den 1DP 100 und/oder den 2DP 200 entlang der bestimmten linearen Achse 22 (z. B. x-Achse in den 1A-1C und z-Achse in den 6A-6D) bezieht oder diese beschreibt, ist es verständlich, dass eine Ausführungsform nicht so beschränkt ist und jede 2D-Querschnittsform umfassen kann, die für einen hierin offenbarten Zweck geeignet ist. Beispielsweise und unter Bezugnahme auf die 16A-16G umfasst eine Ausführungsform des 3D-Körpers 20 eine Anordnung, bei der die Extrusionsform des 1DP 100, des 2DP 200 oder sowohl des 1DP 100 als auch des 2DP 200 ein 2D-Querschnittsprofil senkrecht zu der bestimmten linearen Achse 22 aufweist, das die Form eines Kreises 16A, eines Polygons 16B-16E, eines Rechtecks 16B und 16C, eines Quadrats 16C, eines Oktogens 16D, eines Dreiecks 16E, eines Rings 16F, einer Ellipse 16G oder einer anderen 2D-Form, die für einen hierin offenbarten Zweck geeignet ist.While the above description of a 3D body 20 refers to a 2D extrusion cross-sectional shape for the 1DP 100 and/or the 2DP 200 along the particular linear axis 22 (e.g. x-axis in the 1A-1C and z-axis in the 6A-6D ) refers to or describes these, it is understandable that an embodiment is not so is limited and may include any 2D cross-sectional shape suitable for a purpose disclosed herein. For example and with reference to the 16A-16G An embodiment of the 3D body 20 includes an arrangement in which the extrusion die of the 1DP 100, the 2DP 200, or both the 1DP 100 and the 2DP 200 has a 2D cross-sectional profile perpendicular to the particular linear axis 22, which has the shape of a circle 16A , of a polygon 16B-16E , a rectangle 16B and 16C , a square 16C , an octogen 16D , a triangle 16E , a ring 16F , an ellipse 16G, or other 2D shape suitable for a purpose disclosed herein.

In Bezug auf eine der vorgenannten EM-Vorrichtungen 10 umfasst eine Ausführungsform eine Anordnung, bei der mindestens eine der 1DP 100, der 2DP 200 und der 3DP 300 aus einem keramischen oder rein keramischen Material hergestellt ist. Alternativ kann mindestens eine der Komponenten 1DP 100, 2DP 200 und 3DP 300 aus einem keramikgefüllten Polymermaterial hergestellt sein.With respect to one of the aforementioned EM devices 10, an embodiment includes an arrangement in which at least one of the 1DP 100, the 2DP 200 and the 3DP 300 is made of a ceramic or purely ceramic material. Alternatively, at least one of the components 1DP 100, 2DP 200 and 3DP 300 can be made from a ceramic-filled polymer material.

Die vorangehende Beschreibung einer EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20 bezog sich auf ein 1DP 100, ein 2DP 200 und optional ein 3DP 300 mit einer extrudierten 2D-Querschnittsform mit einer definierten Form, wie sie in den 1A - 1C, 2A - 2B, 3A, 3C, 4, 6A - 6D, 7A - 7C, 8A - 8B, 11A - 11B und 16A - 16G dargestellt sind, wird man verstehen, dass eine Ausführungsform nicht so beschränkt ist und eine Konstruktion umfassen kann, die aus einer Vielzahl von Schichten 21 besteht, die entweder laminiert oder extrudiert sind und die nun unter Bezugnahme auf die 17A, 17B, 17C und 17D beschrieben werden, wobei jede Ausführungsform insgesamt fünf dielektrische Abschnitte darstellt, 1DP 100, 2DP 200, 3DP 300, 4DP 4000 und 5DP 5000, aber nicht auf eine bestimmte Anzahl davon beschränkt ist. 17A kann entweder als 3D-Körper 20 oder als 3D-Konstruktion 40 (siehe z. B. 4) betrachtet werden, das geschnitten, abgetrennt oder anderweitig in einen der 3D-Körper von z. B. 17B, 17C oder 17D segmentiert wird. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind in den 17B-17D nur der 1DP 100 und der 5DP 5000 dargestellt, aber es wird davon ausgegangen, dass alle fünf dielektrischen Teile, wie sie in 17A dargestellt sind, dazu gehören. Wie aus der Darstellung der zugehörigen x-y-z-Koordinatensysteme ersichtlich ist, sind bei jeder Ausführungsform der 17A-17D die mehreren Schichten 21 in einer Richtung entlang der zugehörigen z-Achse relativ zueinander gestapelt oder geschichtet. In einer Ausführungsform und wie in den 17A-17D dargestellt, ist das 3D-Konstruktion 40 und/oder der 3D-Körper 20 eine Extrusion oder hat ein Extrusionskonstrukt entlang der x-Achse.The foregoing description of an EM device 10 with a 3D body 20 referred to a 1DP 100, a 2DP 200 and optionally a 3DP 300 with an extruded 2D cross-sectional shape with a defined shape as shown in FIGS 1A - 1C , 2A - 2 B , 3A , 3C , 4 , 6A - 6D , 7A - 7C , 8A - 8B , 11A - 11B and 16A - 16G 10, it will be understood that one embodiment is not so limited and may include a construction consisting of a plurality of layers 21, either laminated or extruded, which will now be described with reference to FIG 17A , 17B , 17C and 17D each embodiment represents a total of five dielectric sections, 1DP 100, 2DP 200, 3DP 300, 4DP 4000 and 5DP 5000, but is not limited to a specific number thereof. 17A can be either as a 3D body 20 or as a 3D construction 40 (see e.g. 4 ) that is cut, separated or otherwise incorporated into one of the 3D bodies of e.g. b. 17B , 17C or 17D is segmented. For reasons of clarity, in the 17B-17D Only the 1DP 100 and the 5DP 5000 are shown, but it is assumed that all five dielectric parts as shown in 17A are shown include. As can be seen from the representation of the associated xyz coordinate systems, in each embodiment the 17A-17D the multiple layers 21 are stacked or layered relative to one another in a direction along the associated z-axis. In one embodiment and as in the 17A-17D shown, the 3D construction 40 and/or the 3D body 20 is an extrusion or has an extrusion construct along the x-axis.

Mit besonderem Bezug auf die 17B-17D umfasst eine Ausführungsform eine EM-Vorrichtung 10 mit einem 3D-Körper 20, der eine Vielzahl von Schichten 21 aus dielektrischen Materialien umfasst, wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 benachbart und in Kontakt mit oder in direktem Kontakt mit einer anderen der Vielzahl von Schichten 21 angeordnet ist, wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 parallel zu einer x-y-Ebene eines entsprechenden orthogonalen x-y-z-Koordinatensystems angeordnet ist und relativ zueinander entlang der zugehörigen z-Achse gestapelt ist, wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 ein anderes dielektrisches Material als Luft umfasst, wobei jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 ein planares Querschnittsprofil senkrecht zu mindestens einer der x-Achse und/oder der y-Achse aufweist, das entlang der zugehörigen x-Achse oder y-Achse konstant ist, wobei der 3D-Körper 20 eine 3D-Form mit einer Gesamthöhenabmessung H, einer Gesamtbreitenabmessung W und einer Gesamtdickenabmessung T aufweist, wobei eine vordere Profilansicht des 3D-Körpers 20 durch die Abmessungen H und W definiert ist, und wobei mindestens eine Schicht der Vielzahl von Schichten 21 einen dielektrischen Resonator DR umfasst. In einer Ausführungsform kann die 3D-Form des 3D-Körpers 20 durch quadratische Schnittkanten des 3D-Konstruktions 40 oder durch eine Stanzform definiert werden, die eine bestimmte Form bildet, wie sie durch gestrichelte Linien 14 dargestellt ist. Während die gestrichelten Linien 14 eine bestimmte kuppelförmige Form des 3D-Körpers 20 darstellen, kann jede Form, die für einen hierin offengelegten Zweck geeignet ist, durch eine geeignet geformte Stanzform erzeugt werden.With particular reference to the 17B-17D one embodiment includes an EM device 10 having a 3D body 20 comprising a plurality of layers 21 of dielectric materials, each layer of the plurality of layers 21 adjacent and in contact with or in direct contact with another of the plurality of layers 21 is arranged, each layer of the plurality of layers 21 being arranged parallel to an xy plane of a corresponding orthogonal xyz coordinate system and stacked relative to one another along the associated z-axis, each layer of the plurality of layers 21 comprising a different dielectric material as air, each layer of the plurality of layers 21 having a planar cross-sectional profile perpendicular to at least one of the x-axis and / or the y-axis, which is constant along the associated x-axis or y-axis, the 3D Body 20 has a 3D shape having an overall height dimension H, an overall width dimension W, and an overall thickness dimension T, wherein a front profile view of the 3D body 20 is defined by dimensions H and W, and wherein at least one layer of the plurality of layers 21 comprises a dielectric Resonator DR includes. In one embodiment, the 3D shape of the 3D body 20 may be defined by square cut edges of the 3D construction 40 or by a die that forms a particular shape, as shown by dashed lines 14. While the dashed lines 14 represent a particular dome-shaped shape of the 3D body 20, any shape suitable for a purpose disclosed herein may be created by a suitably shaped die.

In der Ausführungsform von 17B sind die Laminierungskanten der mehreren Schichten 21 in der vorderen Profilansicht nicht sichtbar, während in den Ausführungsformen von 17C-17D die Laminierungskanten der mehreren Schichten 21 in der vorderen Profilansicht sichtbar sind. Bei der Ausführungsform von 17D sind die Laminierungskanten der mehreren Schichten 21 in der Seitenprofilansicht (x-y-Ebene von 17D) nicht sichtbar.In the embodiment of 17B the lamination edges of the multiple layers 21 are not visible in the front profile view, while in the embodiments of 17C-17D the lamination edges of the multiple layers 21 are visible in the front profile view. In the embodiment of 17D are the lamination edges of the multiple layers 21 in the side profile view (xy plane of 17D ) not visible.

In der Ausführungsform von 17B ist jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 relativ zueinander über die Dicke T von einer Vorderseite des 3D-Körpers 20 zu einer gegenüberliegenden Rückseite des 3D-Körpers 20 gestapelt. In der Ausführungsform von 17C ist jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 relativ zueinander über die Höhe H von einer Unterseite des 3D-Körpers 20 zu einer gegenüberliegenden Oberseite des 3D-Körpers 20 gestapelt. In der Ausführungsform von 17D ist jede Schicht der Vielzahl von Schichten 21 relativ zueinander über die Breite W von einer Seite des 3D-Körpers 20 zu einer gegenüberliegenden Seite des 3D-Körpers 20 gestapelt.In the embodiment of 17B Each layer of the plurality of layers 21 is stacked relative to each other over the thickness T from a front side of the 3D body 20 to an opposite back side of the 3D body 20. In the embodiment of 17C Each layer of the plurality of layers 21 is stacked relative to each other over the height H from a bottom of the 3D body 20 to an opposite top of the 3D body 20. In the embodiment of 17D Each layer of the plurality of layers 21 is relative stacked to each other across the width W from one side of the 3D body 20 to an opposite side of the 3D body 20.

In jeder der Ausführungsformen von 17A-17D: hat das dielektrische Material jeder Schicht der Mehrzahl von Schichten 21 eine andere Dielektrizitätskonstante als eine benachbarte Schicht; ist das dielektrische Material mindestens einer Schicht der Mehrzahl von Schichten 21 homogen; umfasst das dielektrische Material mindestens einer Schicht der Mehrzahl von Schichten 21 Luft; ist mindestens eine Schicht der Mehrzahl von Schichten 21 aus einem keramischen oder rein keramischen Material hergestellt; und/oder ist mindestens eine Schicht der Mehrzahl von Schichten 21 aus einem keramikgefüllten Polymermaterial hergestellt.In each of the embodiments of 17A-17D : the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has a different dielectric constant than an adjacent layer; the dielectric material of at least one layer of the plurality of layers 21 is homogeneous; the dielectric material comprises at least one layer of the plurality of layers 21 air; at least one layer of the plurality of layers 21 is made of a ceramic or purely ceramic material; and/or at least one layer of the plurality of layers 21 is made of a ceramic-filled polymer material.

In jeder der Ausführungsformen von 17A-17D hat das dielektrische Material jeder Schicht der Vielzahl von Schichten 21 eine durchschnittliche dielektrische Konstante, die von einem relativ hohen Wert zu einem relativ niedrigen Wert von einer inneren Schicht zu einer äußeren Schicht des 3D-Körpers 20 hin variiert. Alternativ hat das dielektrische Material jeder Schicht der Vielzahl von Schichten 21 eine durchschnittliche Dielektrizitätskonstante, die von einem relativ hohen Wert zu einem relativ niedrigen Wert von einer inneren Schicht zu gegenüberliegenden äußeren Schichten des 3D-Körpers 20 hin variiert. Alternativ hat das dielektrische Material jeder Schicht der Vielzahl von Schichten 21 eine durchschnittliche Dielektrizitätskonstante, die von einem relativ hohen Wert zu einem relativ niedrigen Wert von einer zentral angeordneten inneren Schicht in Richtung gegenüberliegender äußerer Schichten des 3D-Körpers 20 variiert. Alternativ hat das dielektrische Material jeder Schicht der Vielzahl von Schichten 21 eine durchschnittliche dielektrische Konstante, die von einem relativ niedrigen Wert zu einem relativ hohen Wert von einer inneren Schicht zu einer äußeren Schicht des 3D-Körpers 20 hin variiert. Alternativ hat das dielektrische Material jeder Schicht der mehreren Schichten 21 eine durchschnittliche Dielektrizitätskonstante, die von einem relativ niedrigen Wert zu einem relativ hohen Wert von einer inneren Schicht in Richtung gegenüberliegender äußerer Schichten des 3D-Körpers 20 variiert. Alternativ hat das dielektrische Material jeder Schicht der mehreren Schichten 21 eine durchschnittliche Dielektrizitätskonstante, die von einem relativ niedrigen Wert zu einem relativ hohen Wert von einer zentral angeordneten inneren Schicht in Richtung gegenüberliegender äußerer Schichten des 3D-Körpers 20 variiert.In each of the embodiments of 17A-17D The dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from an inner layer to an outer layer of the 3D body 20. Alternatively, the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from an inner layer to opposing outer layers of the 3D body 20. Alternatively, the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from a centrally located inner layer toward opposing outer layers of the 3D body 20. Alternatively, the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from an inner layer to an outer layer of the 3D body 20. Alternatively, the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from an inner layer toward opposing outer layers of the 3D body 20. Alternatively, the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from a centrally located inner layer toward opposing outer layers of the 3D body 20.

In der Ausführungsform von 17C hat das dielektrische Material jeder Schicht der Vielzahl von Schichten 21 eine durchschnittliche dielektrische Konstante, die von einem relativ hohen Wert zu einem relativ niedrigen Wert von einer unteren Schicht zu einer oberen Schicht des 3D-Körpers 20 hin variiert. Alternativ hat das dielektrische Material jeder Schicht der mehreren Schichten 21 eine durchschnittliche dielektrische Konstante, die von einem relativ niedrigen Wert zu einem relativ hohen Wert von einer unteren Schicht zu einer oberen Schicht des 3D-Körpers 20 variiert.In the embodiment of 17C The dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from a lower layer to an upper layer of the 3D body 20. Alternatively, the dielectric material of each layer of the plurality of layers 21 has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from a lower layer to an upper layer of the 3D body 20.

Obwohl bestimmte Kombinationen einzelner Merkmale hier beschrieben und illustriert wurden, ist es verständlich, dass diese bestimmten Kombinationen von Merkmalen nur der Veranschaulichung dienen und dass jede Kombination solcher einzelnen Merkmale in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform verwendet werden kann, unabhängig davon, ob eine solche Kombination explizit illustriert ist oder nicht, und in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung. Alle derartigen Kombinationen von Merkmalen, wie sie hierin offenbart sind, werden hierin in Betracht gezogen, werden als im Verständnis des Fachmanns liegend betrachtet, wenn er die Anwendung als Ganzes betrachtet, und werden als im Rahmen der hierin offenbarten Erfindung liegend betrachtet, solange sie in den Rahmen der Erfindung fallen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, und zwar in einer Weise, die von einem Fachmann verstanden wird.Although certain combinations of individual features have been described and illustrated herein, it is to be understood that these particular combinations of features are for illustrative purposes only and that any combination of such individual features may be used in accordance with an embodiment, regardless of whether such combination is explicitly illustrated is or not, and in accordance with the present disclosure. All such combinations of features as disclosed herein are contemplated herein, are considered to be within the understanding of those skilled in the art when considering the application as a whole, and are considered to be within the scope of the invention disclosed herein as long as they are included in within the scope of the invention, which is defined by the appended claims, in a manner that will be understood by one skilled in the art.

Obwohl die Erfindung hier anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben wurde, versteht der Fachmann, dass verschiedene Änderungen vorgenommen und gleichwertige Elemente durch andere ersetzt werden können, ohne dass der Anwendungsbereich der Ansprüche verlassen wird. Viele Modifikationen können vorgenommen werden, um eine bestimmte Situation oder ein bestimmtes Material an die Lehren der Erfindung anzupassen, ohne dass der wesentliche Umfang der Erfindung verlassen wird. Es ist daher beabsichtigt, die Erfindung nicht auf die hierin offenbarte(n) besondere(n) Ausführungsform(en) zu beschränken, da dies die beste oder einzige Art und Weise ist, diese Erfindung auszuführen, sondern dass die Erfindung alle Ausführungsformen umfasst, die in den Anwendungsbereich der beigefügten Ansprüche fallen. In den Zeichnungen und der Beschreibung sind beispielhafte Ausführungsformen offenbart worden, und obwohl spezifische Begriffe und/oder Abmessungen verwendet worden sein können, werden sie, sofern nicht anders angegeben, nur in einem allgemeinen, beispielhaften und/oder beschreibenden Sinne und nicht zum Zwecke der Einschränkung verwendet, wobei der Umfang der Ansprüche daher nicht so eingeschränkt ist. Wenn ein Element, wie z. B. eine Schicht, ein Film, ein Bereich, ein Substrat oder ein anderes beschriebenes Merkmal, als „auf“, „in Kontakt mit“ oder in „Eingriff mit“ einem anderen Element bezeichnet wird, kann es direkt auf, in Kontakt mit oder in Eingriff mit dem anderen Element sein, oder es können auch dazwischen liegende Elemente vorhanden sein. Wird ein Element dagegen als „direkt auf“, „in direktem Kontakt“ oder „in direktem Eingriff‟ mit einem anderen Element bezeichnet, sind keine dazwischenliegenden Elemente vorhanden. Die Verwendung der Begriffe „erster“, „zweiter“ usw. steht nicht für eine bestimmte Reihenfolge oder Wichtigkeit, sondern die Begriffe „erster“, „zweiter“ usw. werden verwendet, um ein Element von einem anderen zu unterscheiden. Die Verwendung der Begriffe a, an usw. bedeutet keine Mengenbegrenzung, sondern bezeichnet das Vorhandensein von mindestens einem der genannten Elemente. Der hier verwendete Begriff „umfassend“ schließt die mögliche Einbeziehung eines oder mehrerer zusätzlicher Merkmale nicht aus. Alle hierin enthaltenen Hintergrundinformationen dienen dazu, Informationen zu offenbaren, von denen der Anmelder annimmt, dass sie für die hier offengelegte Erfindung von Bedeutung sein könnten. Es ist nicht notwendigerweise beabsichtigt und sollte auch nicht so ausgelegt werden, dass eine solche Hintergrundinformation einen Stand der Technik gegenüber einer Ausführungsform der hierin offenbarten Erfindung darstellt.Although the invention has been described herein by way of exemplary embodiments, those skilled in the art will understand that various changes may be made and equivalent elements substituted for others without departing from the scope of the claims. Many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention without departing from the essential scope of the invention. It is therefore intended not to limit the invention to the particular embodiment(s) disclosed herein, as this is the best or only way to carry out this invention, but that the invention includes all embodiments which fall within the scope of the appended claims. Exemplary embodiments have been disclosed in the drawings and description, and although specific terms and/or dimensions may have been used, unless otherwise indicated, they are used only in a general, exemplary and/or descriptive sense and not for limitation purposes used, the scope of the claims therefore not being so limited. If an element such as If a layer, film, area, substrate, or other described feature is referred to as being “on,” “in contact with,” or in “engagement with” another element, it may be directly on, in contact with or in engagement with the other element, or there may also be intermediate elements. However, if an element is described as being “directly on”, “in direct contact” or “in direct engagement” with another element, no intermediate elements are present. The use of the terms "first", "second", etc. does not represent any particular order or importance, but rather the terms "first", "second", etc. are used to distinguish one item from another. The use of the terms a, an, etc. does not imply a quantity limitation, but rather indicates the presence of at least one of the elements mentioned. The term “comprehensive” as used herein does not exclude the possible inclusion of one or more additional features. All background information contained herein is intended to disclose information that applicant believes may be relevant to the invention disclosed herein. It is not necessarily intended, nor should it be construed, that such background information constitutes prior art relative to any embodiment of the invention disclosed herein.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

US 17/545204 [0001]
US 63/123249 [0001]

Claims

An electromagnetic EM device comprising: a three-dimensional, 3D, body comprising a dielectric material, the 3D body having a first dielectric portion, 1DP, and a second dielectric portion, 2DP, the 1DP being at least partially but not completely embedded in the 2DP; wherein the 1DP and the 2DP each contain a dielectric material other than air; wherein the 1DP and the 2DP each have a planar cross-sectional profile perpendicular to a particular linear axis of the 3D body that is constant along the particular linear axis; wherein at least a part of the 3D body comprises a dielectric resonator, DR.

The EM device according to Claim 1 , where: the 3D body is an extrusion along the respective linear axis.

The EM device according to one of the Claims 1 until 2 , wherein: the 3D body has a first planar end and an opposite second planar end, the first and second planar ends having an external cross-sectional profile that includes both the 1DP and the 2DP.

The EM device according to Claim 3 , where: the second planar end is parallel to the first planar end.

The EM device according to one of the Claims 3 until 4 , where: at least one of the first planar end and the second planar end is perpendicular to the particular linear axis.

The EM device according to one of the Claims 3 until 5 , wherein: one or both of the first planar end and the second planar end have a 2D external profile that includes one of the following shapes: a complete or partial circle; a complete or partial ellipse; a complete or partial square; a complete or partial rectangle; a complete or partial triangle; a complete or partial pentagon; a complete or partial hexagon; a full or partial octagon; a complete or partial parallelogram; a complete or partial trapezium; or a combination of any of the above forms.

The EM device according to one of the Claims 3 until 6 , where: the first and second planar ends of the 1DP have the same or a similar 2D shape as the first and second planar ends of the 2DP.

The EM device according to one of the Claims 3 until 6 , where: the first and second planar ends of the 1DP have a different or dissimilar 2D shape than the first and second planar ends of the 2DP.

The EM device according to Claim 8 , where: the first and second flat ends of the 1DP are in the shape of a bow tie.

The EM device according to one of the Claims 1 until 9 , wherein: the 1DP comprises a first dielectric material having a first average dielectric constant, 1Dk, and the 2DP comprises a second dielectric material having a second average dielectric constant, 2Dk, the 2Dk being different from the 1Dk.

The EM device according to Claim 10 , where: the 1Dk is larger than the 2Dk.

The EM device according to Claim 11 , where: 1Dk is greater than 3 and equal to or less than 20; and 2Dk is greater than 1 and equal to or less than 3.

The EM device according to Claim 10 , where: the 2Dk is larger than the 1Dk.

The EM device according to Claim 13 , where: 2Dk is greater than 3 and equal to or less than 20; and 1Dk is greater than 1 and equal to or less than 3.

The EM device according to one of the Claims 10 until 14 , wherein: at least one of the first dielectric material and the second dielectric material is homogeneous.

The EM device according to one of the Claims 10 until 15 , wherein: at least one of the first dielectric material and the second dielectric material contains air.

The EM device according to one of the Claims 1 until 16 , wherein: the 3D body further comprises at least a third dielectric part, 3DP, wherein the 2DP is at least partially, but not completely, in the 3DP is embedded, the 3DP having a planar cross-sectional profile perpendicular to the particular linear axis of the 3D body that is constant along the particular linear axis.

The EM device according to one of the Claims 3 until 9 , further comprising: an outer metal layer covering the 3D body except for the planar ends of the 3D body.

The EM device according to Claim 17 , further comprising: an outer metal layer covering the 3D body, except for the planar ends of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 18 and 19 , where: the metal layer consists of copper.

The EM device according to one of the Claims 1 until 16 , wherein: the 3D body further comprises at least a third dielectric part, 3DP, the 2DP being at least partially but not completely embedded in the 3DP; the 3DP comprises a third dielectric material having a third average dielectric constant, 3Dk; and 3Dk is equal to 1Dk.

The EM device according to Claim 21 , where: the third dielectric material is homogeneous.

The EM device according to one of the Claims 21 until 22 , where: the third dielectric material consists of air.

The EM device according to one of the Claims 1 until 16 , wherein: the 3D body further comprises at least a third dielectric part, 3DP, the 2DP being at least partially but not completely embedded in the 3DP; the 3DP comprises a third dielectric material having a third average dielectric constant, 3Dk; and 3Dk is not equal to 1DK.

The EM device according to Claim 24 , where: the third dielectric material is homogeneous.

The EM device according to one of the Claims 24 until 25 , where: the third dielectric material consists of air.

The EM device according to one of the Claims 17 until 26 , where: the planar cross-sectional profile at a planar end of the 3D body along the specified linear axis comprises the 3DP.

The EM device according to one of the Claims 1 until 27 , where: the 3D body has a total height H in a direction parallel to the z-axis of either an orthogonal xyz coordinate system or a cylindrical r-θ-z coordinate system of the 3D body and a maximum overall external dimension W in a direction perpendicular to the z-axis Axis has, where H is greater than W.

The EM device according to Claim 28 , where: H is equal to or greater than 2 times W.

The EM device according to Claim 28 , where: H is equal to or greater than 3.5 times W.

The EM device according to one of the Claims 1 until 30 , wherein: a cross-sectional profile of the 1DP perpendicular to the determined linear axis includes a plurality of radial projections extending radially outward to an outer surface of the 3D body.

The EM device according to Claim 31 , wherein: the plurality of radial projections include four radial projections that are evenly spaced apart around a circumference of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 1 until 32 , wherein: the 1DP includes an extension portion formed seamlessly and integrally with a base portion of the 1DP, the extension portion having a planar cross-sectional profile along the specified linear axis and at a distance from the base portion that is identical to the planar cross-sectional profile of the 1DP .

The EM device according to Claim 33 , where: the 1DP has a length H1 along the specified linear axis, the base part has a length H2 along the specified linear axis, the extension part has a length H3 along the specified linear axis, H3 is greater than H2, and H2+H3= H1.

The EM device according to Claim 34 , where: H3 is greater than 2 times H2.

The EM device according to one of the Claims 1 until 35 , where: at least one of the two components 1DP and 2DP consists of a pure ceramic material.

The EM device according to one of the Claims 1 until 35 , where: at least one of the two components 1DP and 2DP is made from a ceramic-filled polymer material.

The EM device according to one of the Claims 1 until 37 , further comprising: a substrate, wherein the 3D body is arranged on the substrate.

The EM device according to Claim 38 , wherein: the substrate comprises an EM signal feed electromagnetically coupled to the 3D body.

The EM device according to Claim 39 , wherein: the EM signal feed comprises a waveguide integrated into the substrate with an elongated coupling slot.

The EM device according to one of the Claims 31 until 32 , further comprising: a substrate having an EM signal feed electromagnetically coupled to the 3D body, the EM signal feed comprising a waveguide integrated into the substrate with an elongated coupling slot; wherein at least one of the plurality of radial projections extends in a direction that is either parallel or orthogonal to a longitudinal direction of the elongated coupling slot.

The EM device according to one of the Claims 31 until 32 , further comprising: a substrate having an EM signal feed electromagnetically coupled to the 3D body, the EM signal feed comprising a waveguide integrated into the substrate with an elongated coupling slot; wherein at least one of the plurality of radial projections extends in a direction that is neither parallel nor orthogonal to a longitudinal direction of the elongated coupling slot.

The EM device according to one of the Claims 1 until 42 , where: the 3D body is configured to resonate at a frequency of 7 GHz or more and 300 GHz or less.

The EM device according to one of the Claims 1 until 42 , where: the 3D body is configured to vibrate in one of the following frequency ranges: greater than or equal to 8GHz and less than or equal to 12GHz or X-band frequency range; greater than or equal to 10GHz and less than or equal to 15GHz, or Low Earth Orbit, LEO, frequency range; greater than or equal to 12GHz and less than or equal to 18GHz or Ku frequency range; greater than or equal to 18GHz and less than or equal to 26.5GHz or K-band frequency range; greater than or equal to 26.5 GHz and less than or equal to 40 GHZ, or Ka frequency range; greater than or equal to 40 GHz and less than or equal to 75 GHz, or V-band frequency range, and greater than or equal to 75 GHz and less than or equal to 110 GHz, or W-band frequency range.

The EM device according to one of the Claims 1 until 44 , where: the dielectric material of the 3D body has a dielectric constant that is different in two axial directions of an orthogonal xyz coordinate system.

An arrangement that arranges a variety of the 3D bodies according to one of the Claims 38 until 45 wherein: each 3D body is arranged relative to every other 3D body at a center-to-center distance equal to or less than λ/2, where λ is an operating wavelength of the EM device.

The EM device according to one of the Claims 1 until 46 , where: the planar cross-sectional profile that is perpendicular and constant along a particular linear axis of the 3D body is a yz-plane cross-sectional profile that is perpendicular to and constant along an x-axis of an orthogonal xyz coordinate system of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 1 until 46 , where: the plane cross-sectional profile that is perpendicular and constant along a certain linear axis of the 3D body is an r-θ-plane cross-sectional profile that is perpendicular and constant along a z-axis of a cylindrical r-θ-z coordinate system of the 3D body runs.

An electromagnetic EM device comprising: a three-dimensional, 3D body comprising a dielectric material, the 3D body a first dielectric section, 1DP, and a second dielectric section, 2DP, the 2DP being disposed on top of the 1DP relative to a z-axis of an xyz orthogonal coordinate system; wherein the 3D body has a cross-sectional profile in the yz plane that is perpendicular to the x-axis of the 3D body and is constant along it.

An electromagnetic EM device comprising: a three-dimensional, 3D body comprising a dielectric material, the 3D body having a first dielectric section, 1DP, and a second dielectric section, 2DP, the 2DP radially outside the 1DP relative to a radius r of a cylindrical r -θ-z coordinate system is arranged; where the 3D body has a cross-sectional profile in the r-θ plane that is perpendicular to the z-axis of the 3D body and is constant along it.

An electromagnetic EM device comprising: a 3D three-dimensional body comprising a plurality of layers of dielectric materials, each layer of the plurality of layers being disposed adjacent and in contact with another of the plurality of layers, each layer of the plurality of layers being parallel to an x-y plane an orthogonal x-y-z coordinate system and is stacked relative to one another along the associated z-axis; each layer of the plurality of layers comprising a dielectric material other than air; wherein each layer of the plurality of layers has a planar cross-sectional profile perpendicular to at least one of the x-axis and the y-axis that is constant along the respective x- or y-axis; wherein the 3D body has a 3D shape having an overall height dimension H, an overall width dimension W and an overall thickness dimension T, a front profile view of the 3D body being defined by dimensions H and W; wherein at least one layer of the plurality of layers comprises a dielectric resonator, DR.

The EM device according to Claim 51 , where: the lamination edges of the multiple layers are visible in the front profile view.

The EM device according to Claim 52 , where: each layer of the plurality of layers is stacked relative to one another over the height H from a bottom of the 3D body to an opposite top of the 3D body.

The EM device according to Claim 52 , where: each layer of the plurality of layers is stacked relative to each other across the width W from one side of the 3D body to an opposite side of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 51 until 54 , where the 3D body is an extrusion along the x-axis.

The EM device according to Claim 51 , where: the lamination edges of the multiple layers are not visible in the side profile view.

The EM device according to Claim 56 , where: each layer of the plurality of layers is stacked relative to one another over the thickness T from a front side of the 3D body to an opposite back side of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 51 until 57 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has a different dielectric constant than an adjacent layer.

The EM device according to Claim 53 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from a lower layer to an upper layer of the 3D body.

The EM device according to Claim 53 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from a lower layer to an upper layer of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 54 and 56 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from an inner layer to an outer layer of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 54 and 56 , where: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectricity constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from an inner layer to opposite outer layers of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 54 and 56 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively high value to a relatively low value from a centrally located inner layer to opposing outer layers of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 54 and 56 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from an inner layer to an outer layer of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 54 and 56 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from an inner layer to opposing outer layers of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 54 and 56 , wherein: the dielectric material of each layer of the plurality of layers has an average dielectric constant that varies from a relatively low value to a relatively high value from a centrally located inner layer to opposing outer layers of the 3D body.

The EM device according to one of the Claims 51 until 66 , wherein: the dielectric material of at least one layer of the plurality of layers is homogeneous.

The EM device according to one of the Claims 51 until 67 , wherein: the dielectric material of at least one layer of the plurality of layers contains air.

The EM device according to one of the Claims 51 until 67 , where: at least one layer of the plurality of layers consists of a pure ceramic material.

The EM device according to one of the Claims 51 until 67 , wherein: at least one layer of the plurality of layers consists of a ceramic-filled polymer material.

A method for producing an EM device according to Claim 1 , the method comprising: providing a first dielectric material having a first dielectric constant, 1Dk; Providing a second dielectric material with a second dielectric constant, 2Dk; combining and shaping the first and second dielectric materials to create a three-dimensional, 3D, construct, wherein the first dielectric material provides a combined shape of the 1DP and wherein the second dielectric material provides a combined shape of the 2DP; severing the 3D construction in a direction parallel to the determined linear axis to provide a first construction portion and a second construction portion of the 3D construction; and severing at least one of the first construction portion and the second construction portion in a direction perpendicular to the determined linear axis to form a plurality of 3D bodies.

The procedure according to Claim 71 , wherein: severing the 3D construction in a direction parallel to the particular linear axis includes severing the 3D construction at a center of the 3D construction to create two halves of the 3D construction.

The procedure according to Claim 72 , where: the two halves of the 3D construction are mirror images of each other.

The procedure according to one of the Claims 71 until 73 , where: combining and forming includes co-extrusion.