JP2018507594A - 型成形によって実現されるマイクロ波又はミリメートル波のｒｆ部 - Google Patents

Abstract

例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用される、アンテナシステムのＲＦ部を製造する方法及び装置、並びに、それによって製造可能なＲＦ部が開示される。ＲＦ部は、複数の突出素子が設けられる少なくとも１つの表面を有する。特に、ＲＦ部はギャップ導波管であるものとすることができる。突出素子は導電層にモノリシックに形成されて固定され、全ての突出素子は導電層を介してそれらの基部において互いに電気的に接続される。ＲＦ部は、ＲＦ部の突出素子のネガを形成する複数の凹部を有する型を提供することによって製造される。特に、型は、幾つかの層を有する多層の型であるものとすることができ、少なくとも幾つかは、凹部を形成するように貫通穴を有する。成形可能な材料の片が型に配置され、圧力が加えられ、それによって、成形可能な材料の片を圧縮して型の凹部に一致させる。

Description

本発明は、通信、レーダ又はセンサ用途において使用される、アンテナシステムの無線周波数（ＲＦ）部、及び、例えば、導波管結合器、ダイプレクサ、フィルタ、アンテナ、集積回路パッケージ等のような部品を設計、統合及びパッケージングするのに使用される技術に関する。

消費者市場に意図される、高利得アンテナを伴う、特に６０ＧＨｚ以上の高速無線通信のための技術が必要とされているため、低コストの製造可能性が必須である。消費者市場は平面アンテナを好み、これらは平坦で平面的なアレイとしてのみ実現することができ、これらのシステムの広帯域幅は、統合した配電網を必要とする。これは、ラインの完全に分岐したネットワーク、及び、最大限の利得を達成するためにアレイの各要素に同じ位相及び振幅で給電する出力分配器である。

一般的なタイプの平面アンテナは、プリント基板（ＰＣＢ）において実現されるマイクロストリップアンテナ技術に基づく。ＰＣＢ技術は、特に統合した配電網の構成要素を小型化してマイクロストリップアンテナ素子とともに１つのＰＣＢ層に取り付けることができるため、そのようなコンパクトな軽量の統合した給電アンテナアレイの大量生産に適している。しかし、そのようなマイクロストリップネットワークは、誘電体部品及び導電性部品の双方における大きな損失を被る。誘電損失は小型化に依存しないが、導電損失は、小型化に起因して非常に高い。残念ながら、マイクロストリップラインは、基板の厚さを増大させることによってのみ広くすることができ、この場合、マイクロストリップネットワークは放射し始め、表面波は伝搬し始め、双方が性能を著しく損なう。

導電損失が低く、表面波及び放射に関連する問題がない、１つの既知のＰＣＢに基づく技術がある。これは、非特許文献１におけるように、基板集積導波管（ＳＩＷ）又はポスト壁導波管の２つの名称のいずれかで称される。本発明では、本明細書においてＳＩＷという用語のみを用いる。しかし、ＳＩＷ技術は依然として大きな誘電損失を有し、低損失誘電材料は非常に高価で柔らかく、したがって、低コストの大量生産には好適ではない。したがって、より良い技術が必要とされている。

したがって、６０ＧＨｚ以上等の高い周波数の、誘電損失並びに放射及び表面波に関連する問題が低下した平面アンテナが必要とされている。特に、誘電損失並びに放射及び表面波に関連する問題を被らない、６０ＧＨｚ以上の統合した配電網を実現するＰＣＢに基づく技術が必要とされている。

ギャップ導波管技術は、２００８年及び２００９年のＫｉｌｄａｌ教授の発明（特許文献１）に基づくものであり、入門書（非特許文献２）にも記載されており、非特許文献３において実験的に実証されている。この特許文献１及び非特許文献４は、高周波数回路及びアンテナにおいてマイクロストリップ技術、コプレーナ導波路並びに通常の方形導波管に取って代わることができる幾つかのタイプのギャップ導波管を記載している。

ギャップ導波管は平行な金属プレート間に形成される。波の伝搬は、プレートのうちの一方又は双方におけるテクスチャによって制御される。平行なプレート間の波は、テクスチャが周期的であるか又は準周期的である（阻止帯域によって特徴付けられる）方向には伝搬することが阻止され、テクスチャが溝、リッジ及び金属ストリップに沿って平滑であるような方向には強化される。これらの溝、リッジ及び金属ストリップは、特許文献１においても記載されているように、３つの異なるタイプのギャップ導波管：溝、リッジ及びマイクロストリップギャップ導波管を形成する（非特許文献５）。

テクスチャは、平面の金属面における金属支柱又はピンの周期的若しくは準周期的な集まりであるか、又は、非特許文献６において提案されており、特許文献１にも記載されているような、金属化されたビアホールによって接地板に接続される基板上の金属パッチの周期的若しくは準周期的な集まりであるものとすることができる。ビアホールを有するパッチは一般的に、マッシュルームと称される。

サスペンデッド（逆とも呼ばれる）マイクロストリップギャップ導波管が、非特許文献７において提示されており、非特許文献５及び非特許文献６における記載においても固有である。これは、金属ピンの規則的なテクスチャを有する表面の上に載るＰＣＢ基板にエッチングされて懸垂される金属ストリップからなる。この基板は接地板を有しない。伝搬する準ＴＥＭ波モードが、金属ストリップと上側の平滑な金属プレートとの間に形成され、それによって、サスペンデッドマイクロストリップギャップ導波管を形成する。

この導波管は、低い誘電及び導電損失を有することができるが、ＰＣＢ技術とは適合しない。テクスチャ加工されたピン表面は、ＰＣＢ上のマッシュルームによって実現することができるが、これは次に、２つのＰＣＢ層のうちの一方になり、マイクロストリップネットワークを実現し、それによって、一方のＰＣＢ層のみを使用して実現されるギャップ導波管よりも、製造するのにはるかにコストがかかる。また、この技術に関連する多くの問題がある：伝送ラインをＰＣＢ層に下から接続する良好な広帯域の方法を見つけるのが困難である。

マッシュルームから作られる阻止帯域テクスチャを有するマイクロストリップギャップ導波管は、単一のＰＣＢにおいて実現される非特許文献８におけるものであった。このＰＣＢタイプのギャップ導波管は、マイクロストリップリッジギャップ導波管と呼ばれ、これは、金属ストリップがマッシュルームと同じ方法でビアホールを有しなければならないためである。

準平面的な逆マイクロストリップギャップ導波管アンテナが非特許文献９〜非特許文献１１において記載されている。ピン表面上に直接的に位置付けられる基板上のマイクロストリップ給電ネットワークの下に規則的なピンアレイを製造すること、及び、この場合はコンパクトなホーンアンテナであった放射素子を製造することの双方が高価である。

４×４スロットの小さい平面的なアレイが非特許文献１２において提示されている。このアンテナは２つのＰＣＢとして実現されており、上側のＰＣＢは、２×２サブアレイのアレイとして実現される放射スロットを有し、それぞれがＳＩＷキャビティによってバッキングされる２×２スロットからなる。４つのＳＩＷキャビティのそれぞれは、上側放射ＰＣＢの下に空隙を有して位置付けられる下側ＰＣＢの表面におけるマイクロストリップリッジギャップ導波管によって給電される連結スロットによって励起される。十分な公差を有してＰＣＢを実現すること、特に、一定の高さを有する空隙を保つことは非常に高価であった。マイクロストリップリッジギャップ導波管は、製造するのが非常に高価である膨大な量の薄い金属化ビアホールも必要とする。特に、穴あけが高価である。

したがって、良好な性能を有し、加えて、製造するのにコスト効率の高い新たな導波管及びＲＦパッケージング技術が必要とされている。

特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５７７４３号明細書

Ｊ．Ｈｉｒｏｋａｗａ ａｎｄ Ｍ．Ａｎｄｏ，"Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ７６‐ＧＨｚ ｐｏｓｔ‐ｗａｌｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ‐ｆｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ‐ｐｌａｔｅ ｓｌｏｔ ａｒｒａｙｓ，"ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ａｎｔｅｎｎａ Ｐｒｏｐａｇ．，ｖｏｌ．４８，ｎｏ．１１，ｐｐ．１７４２‐１７４５，Ｎｏｖ．２０００． Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ,Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ，Ａ．Ｖａｌｅｒｏ‐Ｎｏｇｕｅｉｒａ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，"Ｌｏｃａｌ ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ‐ｂａｓｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｉｎ ｇａｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｌｌｅｌ ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅｓ，"ＩＥＥＥ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８，ｐｐ．８４‐８７， ２００９. Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，Ａ．Ｕｚ Ｚａｍａｎ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐ｌｇｌｅｓｉａｓ，Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ ａｎｄ Ａ．Ｖａｌｅｒｏ‐Ｎｏｇｕｅｉｒａ，"Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｄｇｅ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｉｎ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ ｆｏｒ ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅ ｍｏｄｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ，"ＩＥＴ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．５，ｉｓｓ．３，ｐｐ．２６２‐２７０，Ｍａｒｃｈ ２０１１． Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅ ｃｕｔ‐ｏｆｆ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ，ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｕｓｈｒｏｏｍ‐ｔｙｐｅ ＥＢＧ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ，"ＩＥＴ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．３，ｐｐ．２８２‐２８９，Ｍａｒｃｈ ２０１１． Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｔｈｒｅｅ ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ‐ｂａｓｅｄ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｌｌｅｌ ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅｓ ｆｏｒ ｍｍ／ｓｕｂｍｍ ｗａｖｅｓ"，３ｒｄ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｍａｒｃｈ ２００９． Ｅ.Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅ ｃｕｔ‐ｏｆｆ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ，ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｕｓｈｒｏｏｍ‐ｔｙｐｅ ＥＢＧ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ，"ＩＥＴ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．３，ｐｐ．２８２‐２８９，Ｍａｒｃｈ ２０１１． Ａ．Ｖａｌｅｒｏ‐Ｎｏｇｕｅｉｒａ，Ｊ．Ｄｏｍｅｎｅｃｈ，Ｍ． Ｂａｑｕｅｒｏ，Ｊ．Ｉ．Ｈｅｒｒａｎｚ，Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ，ａｎｄ Ａ．Ｖｉｌａ，"Ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｔｒｉｐ ｏｎ ａ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ，"ＩＥＥＥ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｒｏｐａｇ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．１０，ｐｐ．１００６‐１００９，２０１１． Ｅ．Ｐｕｃｃｉ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｎｅｗ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｏｎ Ｍｕｓｈｒｏｏｍ‐Ｔｙｐｅ ＥＢＧ ｆｏｒ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ"，ＩＥＥＥ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．３，ｐｐ．１２９‐１３１，Ｍａｒｃｈ ２０１２． Ｅ．Ｐｕｃｃｉ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｊ．‐Ｌ．Ｖａｓｑｕｕｅｚ‐Ｒｏｙ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｐｌａｎａｒ Ｄｕａｌ‐Ｍｏｄｅ Ｈｏｒｎ Ａｒｒａｙ ｗｉｔｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ‐Ｆｅｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ"，ａｃｃｅｐｔｅｄ ｆｏｒ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｍａｒｃｈ ２０１４． Ｅ.Ｐｕｃｃｉ，Ａ．Ｕ．Ｚａｍａｎ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｎｅｗ ｌｏｗ ｌｏｓｓ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ ｕｓｉｎｇ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｓｌｏｔ ａｎｔｅｎｎａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ"，６ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ＥｕＣＡＰ ２０１１，Ｒｏｍｅ，１１‐１５ Ａｐｒｉｌ ２０１１． Ｅ．Ｐｕｃｃｉ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｊ．‐Ｌ．Ｖａｚｑｕｅｚ‐Ｒｏｙ ａｎｄ Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，"Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｆｏｕｒ‐ｅｌｅｍｅｎｔ ｈｏｒｎ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｒａｙ ｆｅｄ ｂｙ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ"，２０１３ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ （ＩＥＥＥ ＡＰ‐Ｓ ２０１３），Ｏｒｌａｎｄｏ，ＵＳＡ，Ｊｕｌｙ ７‐１２，２０１３． Ｓｅｙｅｄ Ａｌｉ Ｒａｚａｖｉ ， Ｐｅｒ‐Ｓｉｍｏｎ Ｋｉｌｄａｌ，Ｌｉａｎｇｌｉａｎｇ Ｘｉａｎｇ，Ｈａｉｇｕａｎｇ Ｃｈｅｎ，Ｅｓｐｅｒａｎｚａ Ａｌｆｏｎｓｏ，"Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ６０ＧＨｚ Ｐｌａｎａｒ Ａｒｒａｙ Ａｎｔｅｎｎａｓ Ｕｓｉｎｇ ＰＣＢ‐ｂａｓｅｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ‐Ｒｉｄｇｅ Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ＳＩＷ"，８ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ＥｕＣＡＰ ２０１４，Ｔｈｅ Ｈａｇｕｅ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，６‐１１ Ａｐｒｉｌ ２０１４．

したがって、本発明の目的は、上記で説明した問題を軽減し、具体的には、特に３０ＧＨｚ超で使用するための、例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用されるアンテナシステムにおいて使用するための、良好な性能を有するとともに製造するのにコスト効率が高い、新たな導波管及びＲＦパッケージング技術を提供することである。

本発明の第１の態様によると、例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用される、アンテナシステムのＲＦ部を製造する方法が提供され、ＲＦ部には、ＲＦ部のベース表面から突出する複数の突出素子が設けられ、この方法は：
ＲＦ部の突出素子のネガを形成する複数の凹部が設けられる型を準備すること；
成形可能な材料の片を型に配置すること；及び
圧力を成形可能な材料の片に加え、それによって、成形可能な材料の片を圧縮して型の凹部に一致させること
を含む。

ＲＦ部とは、本願の文脈では、アンテナシステムの無線周波数送信及び／又は受信セクションにおいて使用されるアンテナシステムの部品を意味し、これらのセクションは、アンテナシステムのフロントエンド又はＲＦフロントエンドと一般的に称される。ＲＦ部は、アンテナシステムの他の構成要素に接続される別個の部品／装置であるものとすることができるか、又は、アンテナシステムの一体化された部品若しくはアンテナシステムの他の部品を形成することができる。本発明の導波管及びＲＦパッケージング技術は、広帯域で効率的な平坦で平面的なアレイアンテナを実現するのに特に好適である。しかし、本発明の導波管及びＲＦパッケージング技術は、導波管、フィルタ、集積回路パッケージング等のようなアンテナシステムの他の部品に、特に、そのような部品の、完全なＲＦフロントエンド又はアンテナシステムへの一体化及びＲＦパッケージングにも使用することができる。特に、本発明は、ギャップ導波管であるか又はギャップ導波管を含むＲＦ部の実現に好適である。

ギャップ導波管において、波は主に２つの導電層間の空隙において伝搬し、この場合、少なくとも一方には、ここでは突出素子によって形成される、表面テクスチャが設けられる。ギャップは、機械的な理由から誘電材料によって完全に又は部分的に充填され、一定の高さのギャップを保つことができる。ギャップは、ギャップを一定の高さで機械的に支持する金属素子を有することさえできる。これらの金属素子はこの場合、好ましくは、導波構造のトレースの外側に位置付けられる。

突出素子は好ましくは、テクスチャ加工された表面に周期的又は準周期的なパターンで配置され、波が、２つの金属表面間で、導波構造に沿う以外の他の方向に伝搬することを妨げるように設計されている。この禁止される伝搬の周波数帯域は阻止帯域と呼ばれ、これは、ギャップ導波管の最大限に利用可能な動作帯域幅を規定する。

上記で説明したように、溝ギャップ導波管、マイクロストリップリッジギャップ導波管及び逆マイクロストリップギャップ導波管は、動作することが既に実証されており、従来のマイクロストリップライン及びコプレーナ導波路よりも低い損失を有する。本発明者らは、今回、アルミニウム等の成形可能な材料の片を、ＲＦ部の突出素子のネガを形成する複数の凹部が設けられる型に向かって押圧し、それによって、成形可能な材料の片を圧縮して型の凹部に一致させる、型成形又はコイニング、特に多層型成形と称することができるプロセスにおいて、導電層に突出素子をモノリシックに形成することによって、同様の又はより良い性能をはるかによりコスト効率が高い方法で得ることができることを見出した。これによって、例えば、統合した配電網を、低い製造コストで、６０ＧＨｚ及びより高い周波数での十分な精度まで実現することが可能である。

型は、凹部を含む１つの層で提供することができる。しかし、型は、代替的には、２つ以上の層を含んでもよく、層のうちの少なくとも幾つかには貫通穴が設けられ、凹部は、層を重なり合って積層することによって形成される。そのような多層型を使用するコイニング又は型成形は、本明細書では多層型成形と称される。３つ、４つ、５つ又は更により多くの層が使用される場合、各層は、可能性としては底部層とは別に、層が重ねられたときに凹部のように見える貫通穴を有し、異なる層の貫通穴のうちの少なくとも幾つかは互いに連通する。

コイニング又は型成形はそれ自体が既知であり、金属シート等を成形する他の分野において使用されてきた。そのような既知の方法の例は、例えば、米国特許第７１４６７１３号、同第３９３７６１８号及び同第３１９７８４３号において見られる。しかし、上記で説明したタイプのＲＦ部を製造するためのコイニング又は型成形の使用は、従来技術において既知でもなく予見もされていない。多層型及び多層型成形の使用も既知ではない。

型にある凹部は、穴あけ、フライス加工等によって形成することができる。
現在、そのようなコイニング／型成形プロセスを使用して、金属プレートの従来のフライス加工と比較して、また誘電体基板においてビアホールを穴あけすることと比較して、非常に低い価格でギャップ導波管のピン／突出素子表面を製造することができることが実現されている。

本発明は、プロトタイプ及び試験シリーズの製造並びに本格的な生産の双方に関して、上記で説明したタイプのＲＦ部の製造を迅速かつコスト効率が高い方法で可能にする。同じ製造機器を、多くの異なるＲＦ部の製造に使用することができる。異なるＲＦ部の製造のためには、型を交換すればよく、幾つかの型層が使用される場合には（以下を参照のこと）、多くの場合に、単一の型層を交換するか、又は、型層の順序を再配置するだけで十分である。

型又は型層の凹部は穴あけによって得ることができる。しかし、凹部を形成する他の手段も実現可能であり、フライス加工、エッチング、レーザカット等も実現可能である。
成形可能な材料の片は、鋼片と称することができる。鋼片は好ましくは、他の構成要素の材料、特に型よりも柔らかい材料によって形成される。鋼片／成形可能な材料は、例えば、アルミニウム、錫等のような柔らかい金属、又は、プラスチック材料等の他の材料であるものとすることができる。プラスチック材料又は他の非導電性若しくはあまり導電性ではない材料が使用される場合、材料は好ましくは、成形後に、例えば銀の薄膜めっきによってめっき又は金属化される。型は好ましくは、ステンレス鋼又は他の硬い金属から作られる。

型／型層の凹部は、穴あけ、フライス加工、エッチング、レーザカット等のような種々の方法で形成することができる。
本発明は、多くの突出素子／ピン、小径の突出素子／ピン、及び／又は、直径に比して大きい高さを有する突出素子／ピンを有するＲＦ部をコスト効率が高く製造することを可能にする。これは、本発明を、高い周波数のＲＦ部を形成するのに特に好適なものにする。

凹部の深さ、及び、（特に貫通穴が使用されるときの）凹部を担持する型／型層の厚さは、ピン及び／又はリッジ等の、製造される部品の突出構造の高さを提供する。これによって、そのような素子の高さは容易に制御可能であり、製造される部品にわたって変わるように容易に配置することもできるため、例えば、幾つかのピンは他のピンよりも高く、ピンは突出するリッジよりも高い、といった具合である。貫通穴は、製造するのがキャビティよりもコスト効率が高い。さらに、これによって、型層に重なった貫通穴を位置付けることにより、異なる深さの凹部を容易に得ることができるため、２つ以上の型層が一致する穴の位置を有する場合にはより深い凹部が得られる。

本発明によって、上記で説明したタイプのＲＦ部を、非常に迅速で、エネルギー効率が高くコスト効率が高い方法で製造することができる。型層の成形は比較的簡単であり、同じ型層を何回も再使用することができる。さらに、型層は容易に交換することができ、他のＲＦ部を製造するために、型及び製造機器の残りを再使用することを可能にする。これは、設計変更等のために製造をより自由度が高いものにする。製造プロセスは非常に制御可能でもあり、製造されるＲＦ部は優れた公差を有する。さらに、製造機器は比較的安価であり、同時に高い生産性を提供する。したがって、製造方法及び装置は、少ない量のプロトタイプの製造、カスタマイズされた部品の少ないシリーズの製造、及び、多いシリーズの大量生産の双方に好適である。

型には好ましくは、成形可能な材料の片を挿入可能なカラーが設けられる。型は、ベースプレート及びカラーを含むことができ、カラーはベースプレートに緩く配置される別個の要素として提供される。

型は、上記凹部を形成する貫通穴を含む少なくとも１つの型層を更に含むことができる。好ましい実施形態では、型は、貫通穴を含む少なくとも２つの挟まれる型層を含む。これによって、挟まれる層は、突出素子の種々の高さ及び／又は形状を提供するように構成することができる。例えば、そのような挟まれる型層は、様々な高さの突出素子のエリア等の種々の高さを有する突出素子のコスト効率が高い実現、又は、段階的に減少する幅等を有する、円錐状といった種々の幅寸法を有する突出素子の実現に使用することができる。そのような挟まれる型層は、リッジ、段状の遷移部等を形成するのに使用することもできる。好ましくは、少なくとも１つの型層がカラー内に配置される。

凹部は、周期的又は準周期的に配置される突出素子のセットをＲＦ部上に形成するように配置することができる。
本発明の別の態様によると、間にギャップを有して配置される少なくとも２つの導電層、及び、当該導電層のうちの少なくとも一方に固定的に接続される、周期的又は準周期的に配置される突出素子のセットを備え、それによって、動作の周波数帯域における、意図される導波経路に沿う以外の他の方向への波の伝搬を妨げるためのテクスチャを形成する、例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用されるアンテナシステムの無線周波数（ＲＦ）部が提供され、上記突出素子は、上記少なくとも１つの導電層にモノリシックに形成され、それによって、各ピンは導電層にモノリシックに固定され、全ての突出素子は、突出素子が固定的に接続される上記導電層を介してそれらの基部において互いに電気的に接続される。

これによって、突出素子は、上側又は下側導電層と全てモノリシックに一体化され、好ましくは、導電層及び隣接する突出素子と全て導電金属接触する。
突出素子は好ましくは、上記で説明した方法で、コイニングによって導電層にモノリシックに形成される。

１つの実施形態では、ＲＦ部は導波管であり、突出素子は、他方の導電層にも更に接触し、好ましくは固定的に接続され、突出素子は、上記導電層間のキャビティを少なくとも部分的に囲むように配置され、上記キャビティはそれによって導波管として機能する。これによって、突出素子は、それらの間のギャップにわたって上記導電層を接続するトンネル又はキャビティの壁を少なくとも部分的に提供するように配置されることができ、上記トンネルはそれによって導波管又は導波管キャビティとして機能する。したがって、この実施形態では、平滑な上側プレート（導電層）も、他方の導電層の突出素子によって形成されるグリッドアレイに、又は、その少なくとも一部に載ることができ、支持を提供する突出素子／ピンは、炉内で構造体を焼成することによって、上側の平滑な金属プレート（導電層）に例えばはんだ付けすることができる。それによって、［１］において記載されているようなポスト壁導波管を形成することが可能であり、上記文献は、参照によりその全体が本明細書に援用されるが、導波管内にいかなる基板も有しない。したがって、ＳＩＷ導波管は、いわば基板を有することなく提供される。そのような方形導波管技術は、誘電損失を低減するため、従来のＳＩＷに比して有利であり、これは、導波管内に基板がなく、方形導波管もよりコスト効率が高く製造することができ、また、高価な低損失基板材料の使用を、この場合には低減するか又は省くことさえできるためである。

さらに、ＲＦ部はギャップ導波管であるものとすることができ、波が沿って伝搬する少なくとも１つの溝、リッジ又はマイクロストリップラインを更に備える。マイクロストリップは、サスペンデッドマイクロストリップとして構成することができる。マイクロストリップは、「爪床」構成で、ピンのグリッドアレイを覆って又は下部に配置することもできる。

ＲＦ部は好ましくはギャップ導波管であり、波が沿って伝搬する少なくとも１つのリッジを更に含み、当該リッジは、突出素子と同じ導電層に配置され、当該導電層にモノリシックに形成もされる。

突出素子は、動作周波数において空気中の波長の半分未満の最大の断面寸法を有することができ、及び／又は、波の伝搬を妨げるテクスチャにおける突出素子は、動作周波数における空気中の波長の半分よりも小さい間隔だけ離間される。

波の伝搬を妨げるための上記テクスチャを形成する突出素子は、双方の導電層と、又は、導電層のうちの一方のみと更に接触することができる。
導電層のうちの少なくとも１つには、好ましくは矩形のスロット（複数の場合もあり）の形態の、少なくとも１つの開口を更に設けることができ、当該開口（複数の場合もあり）は、放射を上記ＲＦ部に送信する及び／又は当該ＲＦ部から受信することを可能にする。

また、波の伝搬を妨げるテクスチャにおける突出素子は好ましくは、動作周波数における空気中の波長の半分よりも小さい間隔だけ離間されることができる。これは、テクスチャにおけるいずれかの対の隣接する突出素子間の離間が、波長の半分よりも小さいことを意味する。

ＲＦ部は、上記導電層間に配置される、モノリシックなマイクロ波集積回路モジュール等の少なくとも１つの集積回路モジュールを更に備えることができ、波の伝搬を妨げるためのテクスチャはそれによって、上記集積回路モジュール（複数の場合もあり）のパッケージ内の共鳴を除去する手段として機能する。集積回路モジュール（複数の場合もあり）は、上記突出素子が設けられない導電層に配置することができ、集積回路（複数の場合もあり）を覆う突出素子は、上記集積回路（複数の場合もあり）を覆わない突出素子よりも短い。

本発明のまた別の態様によると、上記で説明したようなＲＦ部によって実現される統合した配電網を備える平面アレイアンテナが提供される。
ギャップ導波管は、アレイアンテナの配電網を形成することができる。配電網は好ましくは、テクスチャ化された表面における導波構造が薄い誘電体基板上の金属リッジ、溝又は導電ストリップであるかに応じて、リッジギャップ導波管、溝ギャップ導波管及び／又はマイクロストリップギャップ導波管のいずれかを含む、ギャップ導波管として完全に又は部分的に実現される、すなわち、１つの平滑な表面と１つのテクスチャ化された表面との間のギャップに形成される、完全に又は部分的に統合した内蔵（ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ）出力分配器及び伝送ラインである。導波管は、既知の技術によって規定されるような、逆マイクロストリップギャップ導波管又はマイクロストリップリッジギャップ導波管であるものとすることができる。

配電網において、導波構造は、それらの間の出力分配器及びラインによって分岐した又は統合した配電網になるように木のように形成することができる。導波溝、リッジ又は金属ストリップを囲むピンは、上記で説明したものと同じ製造手順によって支持金属プレート又は金属化基板とモノリシックに一体化することができる。

突出素子又はピンは、任意の断面形状を有することができるが、好ましくは、正方形、矩形又は円形の断面形状を有する。さらに、突出素子は好ましくは、動作周波数における空気中の波長の半分よりも小さい最大の断面寸法を有する。好ましくは、最大寸法はこれよりもはるかに小さい。最大の断面寸法は、円形の断面の場合は直径であるか、又は、正方形若しくは矩形の断面の場合には対角線である。

好ましい実施形態では、波の伝搬を妨げるための上記テクスチャを形成する突出素子は、ピングリッドアレイとして形成される。
導電層のうちの少なくとも１つには、好ましくは矩形のスロット（複数の場合もあり）の形態の少なくとも１つの開口を更に設けることができ、上記開口（複数の場合もあり）は、放射を上記ギャップ導波管に送信及び／又は当該ギャップ導波管から受信することを可能にする。そのような開口は、アレイアンテナにおける放射開口として、又は、アンテナシステムの別の層に放射を伝送するための連結開口として使用することができる。開口は好ましくは、ギャップ導波管の平滑な金属表面に、すなわち、突出素子が設けられない導電層に配置されることができ、スロットは、その上側から直接的に放射するように配置されることができ、この場合、各スロット間の間隔は好ましくは、自由な空間における１つの波長よりも小さい。

アンテナシステムは、ギャップ導波管の金属表面にある開口に接続されるホーン形状の素子を更に含むことができる。そのようなスロットは、好ましくは上側金属プレート／導電層においてアレイで並んで位置付けられるホーン形状の素子のアレイに連結する連結スロットである。各ホーン素子の直径は好ましくは、１つの波長よりも大きい。そのようなホーンアレイの例は、それ自体が［１０］において記載されており、当該文献は、参照によりその全体が本明細書に援用される。

幾つかのスロットが上側プレートにおける放射素子として使用される場合、スロット間の間隔は好ましくは、動作周波数における空気中の１つの波長よりも小さい。
上側プレートのスロットはまた、１つの波長よりも大きい間隔を有することができる。この場合、スロットは、スロットのサブアレイの放射アレイを一緒に形成する付加的なスロットのアレイに電力を均等に分ける、テクスチャ化された表面に配置される配電網の端から、その上の層のこの配電網の連続部まで連結する連結スロットであり、各サブアレイの各スロット間の間隔は好ましくは、１つの波長よりも小さい。これによって、配電網は幾つかの層に配置されることができ、それによって、非常にコンパクトなアセンブリを得る。例えば、連結スロットを含む導電層によって離間される第１のギャップ導波管層及び第２のギャップ導波管層を上述した方法で設けることができ、連結スロットのそれぞれは、テクスチャ化された表面の配電網の各端から、全体的なアレイアンテナの放射サブアレイを一緒に形成する、第２のギャップ導波管の上側に配置される導電層に形成される小さいスロットのアレイに電力を均等に分けるこの配電網の連続部まで連結する。サブアレイの各スロット間の間隔は好ましくは、１つの波長よりも小さい。代替的には、上記導波管層のうちの１つのみがギャップ導波管層であるものとすることができ、それによって、他の層は、他の導波管技術によって構成されることができる。

配電網は、デュプレクサフィルタを含むＲＦフロントエンドの残りに好ましくは接続される給電点にあり、送信及び受信周波数帯域を分離し、その後、送信及び受信増幅器並びに他の電子機器を分離する。送信及び受信増幅器は、送信及び受信用のコンバータモジュールとも称される。これらの部品は、配電網を形成するテクスチャと同じ表面又はその下のアンテナアレイの横に位置付けることができる。配電網からデュプレクサフィルタへの遷移部が好ましくは設けられ、これは、下側導電層の接地板における穴によって実現することができ、その裏側に方形導波管インタフェースを形成する。そのような方形導波管インタフェースは、測定の目的で使用することもできる。

アンテナシステムは、導波管の導電層のうちの２つの間に配置される少なくとも１つの集積回路、及び、ＲＦパッケージング技術も含むことができ、波の伝搬を妨げるテクスチャはそれによって、上記集積回路（複数の場合もあり）が内部に位置付けられるキャビティにおける共鳴を除去する。好ましいそのような実施形態では、少なくとも１つの集積回路は、モノリシックマイクロ波集積回路（ＭＭＩＣ）である。

好ましくは、集積回路（複数の場合もあり）は、上記突出素子が設けられない導電層に配置され、集積回路（複数の場合もあり）を覆う突出素子は、上記集積回路（複数の場合もあり）を覆わない突出素子よりも短い。これによって、集積回路（複数の場合もあり）は、突出素子によって幾分包囲されることができ、それによって、高められた遮蔽及び保護を提供する。しかし、突出素子は好ましくは、集積回路（複数の場合もあり）と接触せず、また好ましくは、集積回路（複数の場合もあり）が配置される導電層と接触しない。

本発明の別の態様によると、上記の説明に従ってＲＦ部によって実現される統合した配電網を備える平面アレイアンテナが提供される。
これによって、上記で説明したような同様の実施形態及び利点が実現可能である。

好ましくは、統合した配電網は、それらの間に出力分配器及び導波管ラインを有する分岐した木を形成する。これは、例えば、上記で説明したようにギャップ導波管として実現することができる。

アンテナは、上記で既に説明した方法で、複数のサブアセンブリのアセンブリであるものとすることもでき、それによって、アンテナの総放射面は、サブアセンブリの放射サブアセンブリ面の組み合わせによって形成される。それぞれのそのようなサブアセンブリ面には、上記で説明したように、放射スロット開口のアレイを設けることができる。サブアセンブリ面は、例えば、並んだ配置で配置され、アセンブリの正方形又は矩形の放射面を形成することができる。好ましくは、コルゲーションとして働く１つ又は複数の細長いスロットが、サブアレイ間、すなわち、Ｅ面においてサブアセンブリ面間に更に配置されることができる。

これによって、上記で説明したような同様の実施形態及び利点が実現可能である。
実施形態の１つの方針では、第２の導電層は、第１の導電層の突出素子のうちの少なくとも幾つかと接触して配置され、例えばはんだ付けによって上記突出素子に接続される。したがって、第２の導電層の平滑な面は、モノリシックに形成される突出素子及び第１の導電層又はその幾つかの部分に載るように置かれることができ、支持を提供する突出素子／ピンは、炉内で構造体を焼成することによって上側の平滑な金属プレートにはんだ付けすることができる。これによって、上記で説明したように、［１］において記載されているようなポスト壁導波管を形成することが可能であるが、導波管内のいかなる基板も有しない。したがって、上記で同様に説明したように、基板（複数の場合もあり）を有しないＳＩＷ導波管が提供される。

しかし、２つの導電層を一緒に接続することは、例えば周囲のフレーム等によって層を一緒に接続する等、他の方法で達成することもできる。
リッジギャップ導波管は、波をガイドするためにピン間にリッジを使用する。そのようなリッジは、成形可能な材料を型の凹部内に押圧することによって、上記で説明した方法でモノリシックに形成することもできる。この場合、分岐した配電網を実現するために使用される場合には木の形態を有することができるこの導波リッジ構造は、同時に形成される突出素子間に形成されることができる。

本発明のまた別の態様によると、例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用される、アンテナシステムのＲＦ部を製造する装置が提供され、ＲＦ部には、ＲＦ部のベース表面から突出する複数の突出素子が設けられ、装置は：
型であって：
ＲＦ部の突出素子のネガを形成する複数の凹部が設けられる少なくとも１つの型層；
上記少なくとも１つの型層の周りに配置されるカラー；
上記少なくとも１つの型層及び上記カラーが配置されるベースプレート；
を備える、型；
カラー内に配置され、成形可能な材料の片を少なくとも１つの型層に向かって押圧するスタンプ；及び
型のスタンプとベースプレートとの間に圧力を加え、それによって、成形可能な材料の片を圧縮して少なくとも１つの型層の凹部に一致させる、圧力機構
を備える。

スタンプはこの場合、成形可能な材料の片に等しい圧力を伝えるように構成されている材料の片である。スタンプは、ダミー、ダミーブロック、パンチ又は平面的なパンチと称されることもできる。

これによって、上記で説明したような同様の実施形態及び利点が実現可能である。
少なくとも１つの型層は好ましくは、上記凹部を形成する貫通穴を含む。そのような型層は、製造するのが比較的簡単であり、これは、貫通穴を例えば穴あけによって生成することができるためである。さらに、好ましい実施形態では、型は、貫通穴を含む少なくとも２つの挟まれる型層を含む。これは、例えば、種々の高さを有する突出素子及び／又はリッジを生成することを容易にする。

以下、本発明のこれら及び他の特徴並びに利点が、以下で記載される実施形態を参照して更に明らかにされる。なお、本発明は、上記では、送信アンテナを示唆する技術に関して記載されているが、当然ながら、同じアンテナを、電磁波の受信、又は、受信及び送信の双方に使用することもできる。受動部品のみを含むアンテナシステムの部品の性能は、相互関係の結果として送信及び受信の双方に関して同じである。したがって、上記のアンテナを記載するのに用いられる任意の用語は、広範に解釈されるべきであり、電磁放射をいずれか又は双方の方向に伝送することを可能にする。例えば、配電網という用語は、専ら送信アンテナにおける使用に関して解釈されるべきではなく、受信アンテナにおける使用のための複合網としても機能することができる。

例示目的で、本発明を、添付の図面に示されているその実施形態を参照して以下でより詳細に記載する。

本発明の１つの実施形態によるギャップ導波管を示す斜視側面図である。 本発明の別の実施形態によるギャップ導波管の円形のキャビティを示す斜視側面図である。 本発明の別の実施形態によるアレイアンテナの概略図であり、当該アンテナのサブアレイ／サブアセンブリの分解図である。 本発明の別の実施形態によるアレイアンテナの概略図であり、４つのそサブアレイ／サブアセンブリを含むアンテナの斜視図である。 本発明の別の実施形態によるアレイアンテナの概略図であり、図３ｂのアンテナを実現する代替的な方法の斜視図である。 本発明に従って実現され、例えば図３のアンテナにおいて使用可能な、例示的な配電網の上面図である。 逆マイクロストリップギャップ導波管を使用する、本発明の別の代替的な実施形態によるアンテナの３つの異なる層の斜視分解図である。 本発明の更なる実施形態によるリッジギャップ導波管の入力ポートの拡大図である。 本発明の更なる実施形態による部分的に分解されたギャップ導波管フィルタの斜視図である。 本発明の更なる実施形態による部分的に分解されたギャップ導波管フィルタの斜視図である。 本発明の更なる実施形態によるギャップ導波管がパッケージングされたＭＭＩＣ増幅器連鎖の図であり、側面から見た概略斜視図である。 本発明の更なる実施形態によるギャップ導波管がパッケージングされたＭＭＩＣ増幅器連鎖の図であり、側面図である。 本発明の１つの実施形態による製造機器の概略分解図である。 図１０における型成形層の上面図である。 図１０の組み付けられた型の斜視図である。 組み付けられた配置にある図１０の製造機器の斜視図である。 本発明の別の実施形態による製造機器の概略分解図である。 図１４の実施形態における２つの型成形層を示す上面図である。 図１４の実施形態における２つの型成形層を示す上面図である。 図１４の製造機器によって製造可能なＲＦ部を示す斜視図である。

以下の詳細な説明において、本発明の好ましい実施形態を記載する。しかし、異なる実施形態の特徴が実施形態間で交換可能であり、他の何かが具体的に示されない限り、異なる方法で組み合わせることができることを理解されたい。以下の記載では、本発明のより完全な理解を提供するために多くの具体的な詳細が記載されるが、当業者には、本発明をこれらの具体的な詳細を用いることなく実施することができることが明らかである。他の場合では、既知の構成又は機能は、本発明を不明瞭にしないように、詳細には記載されない。

第１の実施形態では、図１に示されているように、方形導波管の例が示されている。導波管は第１の導電層１及び第２の導電層２を含む（ここでは、可視性を高めるために半透明に作られている）。導電層は、互いから一定の距離ｈに配置され、それによって、それらの間にギャップを形成する。

この導波管は、両側の金属層（接地）、上側（上部）接地板及び下側（底部）接地板を有する、ＰＣＢに金属化されたビアホールを有する従来のＳＩＷに似ている。しかし、この場合は、導電層間に誘電体基板はなく、金属化されたビアホールの代わりに、導電層、及び、この第１の導電層から延びるとともにこの第１の導電層と固定的にモノリシックに一体化される突出素子３を含むモノリシック部分が用いられる。第２の導電層２は突出素子３に載り、例えばはんだ付けによって突出素子３に接続もされる。突出素子３は、金属等の導電性材料から作られる。突出素子３は、金属化されたプラスチック又はセラミックから作ることもできる。

ＳＩＷ導波管と同様に、導波管はこの場合、導電素子間に形成され、ここでは第１のポート４と第２のポート４との間に延びる。
この例では、非常に単純な直線的な導波管が示されている。しかし、湾曲部、分岐等を含む、より複雑な経路を同じ方法で実現することができる。

図２は、ギャップ導波管の円形のキャビティを示している。これは、図１の上記で説明した直線的な導波管におけるものと同様の方法で実現され、間にギャップを有して配置される第１の導電層１及び第２の導電層２を含み、突出素子が導電層間に延び、これらの層に接続される。突出素子は、導電層のうちの一方にモノリシックに接続される。突出素子３はここでは、円形の経路に沿って配置され、円形のキャビティを包囲する。さらに、この例示的な実施形態では、給電機構６及びＸ形状の放射スロット開口５が設けられている。

この円形の導波管キャビティは、円形のＳＩＷキャビティと同様の方法で機能する。
図３を参照して、平面アレイアンテナの実施形態をここで説明する。このアンテナは、［１３］において説明されているアンテナに構造的かつ機能的に似るが、当該文献は、参照によりその全体が本明細書に援用される。

図３ａは、サブアセンブリの多層構造を分解図で示している。サブアセンブリは、第１の接地板／導電層３２を有する下側ギャップ導波管層３１、並びに、第１の接地板３２と第２の接地板／導電層３５との間にギャップ導波管を一緒に形成する、突出素子３３及びリッジ構造３４によって形成されるテクスチャを含む。第２の接地板３５はこの場合、第３の上側の接地板／導電層３７も含む第２の上側導波管層３６に配置される。第２の導波管層は、ギャップ導波管層として形成することもできる。したがって、双方の第１の接地板と第２の接地板との間、及び、第２の接地板と第３の接地板との間にそれぞれギャップが形成され、それによって、導波管の２つの層を形成する。上側層の底部の第２の接地板３５は連結スロット３８を有し、上側接地板は４つの放射スロット３９を有し、２つの接地板の間に、ギャップ導波管キャビティがある。図３ａは、大きいアレイのユニットセル（素子）を形成する単一のサブアレイのみを示している。図３ｂは、矩形の構成で並んで配置された４つのそのようなサブアレイのアレイを示している。より指向性のアンテナを形成するように、そのようなサブアレイの更に大きいアレイがあるものとすることができる。

サブアレイ間に、一方向に分離が設けられ、それによって、上側金属プレートに細長いスロットを形成する。突出素子／ピンは、スロットの両側に沿って配置される。これは、Ｅ面においてサブアレイ間にコルゲーションを形成する。

図３ｃにおいて、幾つかのサブアレイを含む上側導電層が、連続的な金属プレートとして形成される、代替的な実施形態が示されている。この金属プレートは好ましくは、溝が形成されることを可能にするほど十分な厚さを有する。これによって、図３ｂにおけるスロットと同様の効果を有する細長いコルゲーションを、ユニットセル間に延びる細長い溝として代わりに実現することができる。

第１の導電層と第２の導電層との間及び第２の導電層と第３の導電層との間の導波管層のいずれか又は双方はそれぞれ、上記で説明したようにモノリシックなギャップ導波管として形成することができ、２つの金属接地板間にいかなる基板も有せず、２つの導電層間に延びる突出素子を有する。この場合、［１３］において説明されているような従来のビアホールは、その代わりに、アンテナアレイ全体の各ユニットセル内で２つの金属プレート間にモノリシックに形成される金属ピン等である。

図４において、図３のアンテナの下側ギャップ導波管層におけるテクスチャの例の上面図が示されている。これは、２つの下側導電層間のギャップにおける波のための、［１３］に従ったリッジギャップ導波管技術における配電網４１を示している。リッジ構造は、１つの入力ポート４２から４つの出力ポート４３への分岐したいわゆる統合した配電網を形成する。配電網は、より大きいアレイに給電するためにより多くの出力ポートを有する配電網よりもはるかに大きいものとすることができる。［１３］のアンテナとは対照的に、妨げるテクスチャを提供するように配置されるビアホールはこの場合、上記で記載した方法でモノリシックに形成される突出素子４４として形成される。これによって、基板はないか又は部分的に基板はなく、ビアホールの代わりに突出素子／ピンが用いられる。リッジ構造は、導電層にモノリシックに配置されるように、同じように形成することができる。これによって、リッジは、例えば［４］ではリッジギャップ導波管において示されているように中実のリッジになる。代替的には、リッジは、ピンによって支持される薄い金属ストリップ、マイクロストリップとして設定されることができる。

図５を参照して、ここで、アンテナの別の実施形態を説明する。このアンテナは、分解図で別個に示されている３つの層を含む。上側層５１（左）は、内部に形成される放射ホーン素子５２のアレイを含む。中間層５３が、上側層５１から或る距離を置いて配置されるため、上側層に向かうギャップが設けられる。この中間層５３は、接地板を有しない基板に配置されるマイクロストリップ配電網５４を含む。波は、上側層と中間層との間の空隙を、マイクロストリップ経路の上を伝搬する。下側層５５（右）が、中間層５３の下に中間層５３に接触して配置される。この下側層は、導電層５７に上記で説明した方法でモノリシックに製造される、金属ピン等の突出素子５６のアレイを含む。導電層は、別個の金属層として、又は、ＰＣＢの上側接地板の金属面として形成することができる。突出素子は、全ての突出素子のベース間の金属接触が確実になるように、導電層に一体的に接続される。

したがって、このアンテナは、［１２］において開示されているアンテナに機能的かつ構造的に似るが、上記文献は、参照によりその全体が本明細書に援用される。しかし、この既知のアンテナは逆マイクロストリップギャップ導波管ネットワークを形成するようにフライス加工によって実現されているが、本発明の例は、モノリシックに形成されるギャップ導波管として実現される配電網を提供し、これは、本願の上記セクションにおいて十分に説明したように、多くの利点を伴う。

図６は、接地板におけるスロット６３を通る方形導波管への遷移部を示す、下側層のマイクロストリップ−リッジギャップ導波管の入力ポートの拡大図を提供する。この実施形態では、誘電体基板は存在せず、従来から使用されるビアホールの代わりに、全ての突出素子６１間に電気接触があるように、導電層６２にモノリシックに接続される突出素子６１が用いられる。したがって、マイクロストリップギャップ導波管が提供される。上側金属面は、分かりやすくするために取り除かれている。ピンによって支持されるマイクロストリップ、すなわちマイクロストリップ−リッジの代わりに、図４に関連して上記で説明したものと同じ方法で、中実のリッジを用いることもできる。

図７は、［１４］において開示されているものと構造的かつ機能的に同様のギャップ導波管フィルタの例示的な実施形態を示しており、上記文献は、参照によりその全体が本明細書に援用される。しかし、この文献において開示されている導波管フィルタとは対照的に、下側導電層７２に配置される突出素子７１はこの場合、上記で説明したようにモノリシックかつ一体的に形成される突出素子によって形成される。上側導電層７３が、［１２］において開示されているものと同じ方法で突出素子の上に配置される。したがって、これは次に、溝ギャップ導波管フィルタになる。

図８は、ギャップ導波管パッケージングマイクロストリップフィルタと称することもできる導波管フィルタの別の例を提供する。このフィルタは、［１５］において開示されているフィルタに機能的かつ構造的に似るが、上記文献は、参照によりその全体が本明細書に援用される。しかし、［１５］において開示されているフィルタとは対照的に、フィルタはこの場合、導電層８２に設けられる突出素子８１が上記で記載した方法で実現される、突出素子を有する表面によってパッケージングされる。異なる数及び配置の突出素子８１を含む２つの代替的な蓋が示されている。

図９を参照して、集積回路（複数の場合もあり）のパッケージを提供する実施形態を説明する。この例では、集積回路は、下側接地板９３が設けられる、上側主表面を有するＰＣＢとしてこの場合は実現される、下側プレート９２に連鎖形態で配置されるＭＭＩＣ増幅器モジュール９１である。例えばアルミニウム又は任意の他の好適な金属から作られる、導電層９５によって形成される蓋が設けられる。蓋は、周囲のフレーム等によって下側プレート９２に接続することができる。

蓋には、下側プレート９２に向かって突出する突出素子９６、９７が更に設けられる。これは、［１６］において開示されているパッケージと機能的かつ構造的に同様であり、上記文献は、参照によりその全体が本明細書に援用される。突出素子は好ましくは異なる高さであるため、集積回路９１を覆う素子はより低い高さであり、集積回路の横方向外側のエリアを覆う素子はより高い高さである。これによって、集積回路が挿入される、突出素子によって提示される表面に穴が形成される。突出素子は、上側層９５に電気的に接触し、この層によって互いに電気的に接続される。しかし、突出素子は好ましくは、下側プレート９２とも集積回路モジュール９１とも接触しない。

この場合、［１６］における開示とは対照的に、突出素子は、上側層９５上にモノリシックに形成される。このパッケージングは、結果として、本発明による、パッケージング技術として上記で説明したようなギャップ導波管を使用する例である。

次に、モノリシックに形成されるＲＦ部を製造する機器及び方法を、図１０〜図１７を参照して更に詳細に記載する。
図１０を参照すると、ＲＦ部を製造する装置の第１の実施形態は、ＲＦ部の突出素子のネガを形成する複数の凹部が設けられる型層１０４を含む型を備える。そのような型層１０４の例が図１１に示されている。この型層１０４は、均等に分散された貫通穴のグリッドアレイを含み、突出素子の対応するグリッドアレイを形成する。凹部はこの場合、矩形の形状であるが、円形、楕円形、六角形等のような他の形状も使用することができる。さらに、凹部は、型層の高さにわたって一様の断面を有する必要がない。凹部は円筒形であるものとすることができるが、円錐形であってもよく、又は、様々な直径を有する他の形状を呈する。

型は、上記少なくとも１つの型層の周りに配置されるカラー１０３を更に備える。カラー及び型層は好ましくは、型層がカラーの内部にぴったり嵌まるように寸法決めされる。図１２において、カラー内に配置されている型層が示されている。

型は、型層及びカラーが配置されるベースプレート１０５を更に備える。型が貫通穴を含む場合、ベースプレートは、貫通穴によって提供されるキャビティの底部を形成する。
成形可能な材料の片１０２が、型層１０４に押し下げられるようにカラー内に更に配置される。圧力を、成形可能な材料の片に直接的に加えることができるが、好ましくは、圧力を均等に分散させるために、スタンプ１０１が成形可能な材料の片の上部に配置される。スタンプは好ましくは、カラーに挿入可能であるようにも配置され、カラーの内部にぴったりと嵌まる。図１３において、カラー１０３内で成形可能な材料の片の上部に配置されるスタンプ１０１は、組み付けられた配置で示されている。

上記で説明した機構は、機械又は油圧プレス等の従来のプレス機構に配置され、圧力をスタンプ及び型のベースプレートに加えることができ、それによって、成形可能な材料の片を圧縮して少なくとも１つの型層の凹部に一致させる。

上記で説明した多層型プレス又はコイニング機構は、同じ高さを有する成形可能な材料の片において突出素子／ピン、リッジ及び他の突出構造を提供することができる。貫通穴は、例えば穴あけによって得ることができる。貫通しない凹部が型層において使用される場合、この機構は、様々な高さを有するそのような突出構造を生成するのに使用することもできる。

しかし、様々な高さを有する突出構造を生成するために、貫通穴をそれぞれ有する、幾つかの型層を使用することも可能である。ここで、図１４〜図１７を参照してそのような実施形態を説明する。

図１４の分解図を参照すると、この装置は、上記で説明した実施形態におけるものと同じ層／構成要素を含む。しかし、ここでは、２つの別個の型層１０４ａ及び１０４ｂが設けられている。そのような型層の例が図１５及び図１６に示されている。成形可能な材料の片１０２の最も近くに配置される（図１５に示されている）型層１０４ａには、複数の貫通穴が設けられている。成形可能な材料の片１０２から離れた（図１６に示されている）他の型層１０４ｂは、より少ない凹部を含む。第２の型層１０４ｂの凹部は好ましくは、第１の型層１０４ａの対応する凹部に関連付けられる。これによって、第１の型層の幾つかの凹部は、第２の型層と合流して終端し、短い突出素子を形成し、一方で、幾つかは、第２の型層内にも延び、高い突出素子を形成する。これによって、型層の適切な形成によって、種々の高さの突出素子を生成することが比較的簡単である。

図１５及び図１６に示されている型層の実施形態による、様々な高さの突出素子を有するＲＦ部の例が、図１７に示されている。
上記において、スタンプ１０１、カラー１０３、型層（複数の場合もあり）１０４及びベースプレート１０５は、重なり合って着脱可能に配置される別個の要素として例示される。しかし、これらの要素は、互いに恒久的若しくは着脱可能に接続されるか、又は、種々の組み合わせで一体化されたユニットとして形成することもできる。例えば、ベースプレート１０５及びカラー１０３は、組み合わせられたユニットとして提供することができ、型層はカラー及び／又はベースプレート等に接続することができる。

型層に一致して成形可能な材料を成形するように圧力が加えられる押圧は、室温で行うことができる。しかし、成形を容易にするために、特に比較的硬い材料が使用される場合には、熱を成形可能な材料に加えることもできる。例えば、アルミニウムが成形可能な材料として使用される場合、材料は、数百度Ｃ又は更には５００度Ｃまで加熱することができる。錫が使用される場合、材料は１００度Ｃ〜１５０度Ｃまで加熱することができる。熱を加えることによって、成形をより迅速にすることができ、より少ない圧力しか必要ではない。

成形後の型／型層からの成形可能な材料の除去を容易にするために、凹部は、僅かに円錐形等に作ることができる。熱又は冷気を型及び成形可能な材料に加えることも可能である。異なる材料は異なる熱膨張係数を有するため、型及び成形可能な材料は、冷気及び／又は熱が加えられると異なった態様で収縮及び膨張する。例えば、錫は、鋼よりもはるかに低い熱膨張係数を有するため、型が鋼から作られ、成形可能な材料が錫から作られる場合、除去は冷却によってはるかに容易になる。冷却は例えば、浸漬によって、又は、型及び／若しくは成形可能な材料を液体窒素に暴露する他の方法で行うことができる。

ここまで、本発明を、特定の実施形態を参照して記載した。しかし、アンテナシステムにおける導波管及びＲＦパッケージングの技術の幾つかの変形が実現可能である。例えば、本明細書において開示される突出素子の実現は、従来のギャップ導波管が使用されてきたか又は意図することができる多くの他のアンテナシステム及び装置において使用することができる。そのような及び他の明らかな変更は、添付の特許請求の範囲によって規定されるような本発明の範囲内にあるものと考えなければならない。上述した実施形態は本発明を限定するのではなく例示すること、及び、当業者は、添付の特許請求の範囲から逸脱することなく多くの代替的な実施形態を設計することが可能であることに留意されたい。特許請求の範囲において、括弧内に配置される任意の参照符号は、特許請求の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。「備える」という用語は、特許請求の範囲において列挙される要素又はステップ以外の他の要素又はステップの存在を排除するものではない。或る要素に先行する「a」又は「an」という文言は、複数のそのような要素の存在を排除するものではない。さらに、単一のユニットが、特許請求の範囲において記載される幾つかの手段の機能を果たすことができる。
参考文献
［１］Ｊ．Ｈｉｒｏｋａｗａ ａｎｄ Ｍ．Ａｎｄｏ，“Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｏｆ ７６‐ＧＨｚ ｐｏｓｔ‐ｗａｌｌ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ‐ｆｅｄ ｐａｒａｌｌｅｌ‐ｐｌａｔｅ ｓｌｏｔ ａｒｒａｙｓ，”ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ．Ａｎｔｅｎｎａ Ｐｒｏｐａｇ．，ｖｏｌ．４８，ｎｏ．１１，ｐｐ．１７４２‐１７４５，Ｎｏｖ．２０００．
［２］Ｐｅｒ‐Ｓｉｍｏｎ Ｋｉｌｄａｌ，“Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｌｉｎｅｓ ｉｎ ｇａｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｌｌｅｌ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅｓ”、特許出願第ＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５７７４３（２００９年６月２２日）
［３］Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ,Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ，Ａ．Ｖａｌｅｒｏ‐Ｎｏｇｕｅｉｒａ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，“Ｌｏｃａｌ ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ‐ｂａｓｅｄ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｉｎ ｇａｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｌｌｅｌ ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅｓ，”ＩＥＥＥ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．８，ｐｐ．８４‐８７，２００９.
［４］Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，Ａ．Ｕｚ Ｚａｍａｎ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐ｌｇｌｅｓｉａｓ，Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ ａｎｄ Ａ．Ｖａｌｅｒｏ‐Ｎｏｇｕｅｉｒａ，“Ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｒｉｄｇｅ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｉｎ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ ｆｏｒ ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅ ｍｏｄｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ，”ＩＥＴ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．５，ｉｓｓ．３，ｐｐ．２６２‐２７０，Ｍａｒｃｈ ２０１１．
［５］Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅ ｃｕｔ‐ｏｆｆ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ， ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｕｓｈｒｏｏｍ‐ｔｙｐｅ ＥＢＧ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ，”ＩＥＴ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．３，ｐｐ．２８２‐２８９，Ｍａｒｃｈ ２０１１．
［６］Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｔｈｒｅｅ ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ‐ｂａｓｅｄ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｐａｒａｌｌｅｌ ｍｅｔａｌ ｐｌａｔｅｓ ｆｏｒ ｍｍ／ｓｕｂｍｍ ｗａｖｅｓ”，３^ｒｄ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｍａｒｃｈ ２００９．
［７］Ｅ.Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｆ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ ｏｆ ｐａｒａｌｌｅｌ ｐｌａｔｅ ｃｕｔ‐ｏｆｆ ｒｅａｌｉｚｅｄ ｂｙ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ，ｃｏｒｒｕｇａｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｍｕｓｈｒｏｏｍ‐ｔｙｐｅ ＥＢＧ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ，”ＩＥＴ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅｓ，Ａｎｔｅｎｎａｓ＆Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，ｖｏｌ．５，ｎｏ．３，ｐｐ．２８２‐２８９，Ｍａｒｃｈ ２０１１．
［８］Ａ．Ｖａｌｅｒｏ‐Ｎｏｇｕｅｉｒａ，Ｊ．Ｄｏｍｅｎｅｃｈ，Ｍ．Ｂａｑｕｅｒｏ，Ｊ．Ｉ．Ｈｅｒｒａｎｚ，Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ，ａｎｄ Ａ．Ｖｉｌａ，“Ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ ｕｓｉｎｇ ａ ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ ｓｔｒｉｐ ｏｎ ａ ｂｅｄ ｏｆ ｎａｉｌｓ，”ＩＥＥＥ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｒｏｐａｇ．Ｌｅｔｔｅｒｓ，ｖｏｌ．１０，ｐｐ．１００６‐１００９，２０１１．
［９］Ｅ．Ｐｕｃｃｉ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｎｅｗ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｏｎ Ｍｕｓｈｒｏｏｍ‐Ｔｙｐｅ ＥＢＧ ｆｏｒ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｏｆ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ”，ＩＥＥＥ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ａｎｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．２２，Ｎｏ．３，ｐｐ．１２９‐１３１，Ｍａｒｃｈ ２０１２．
［１０］Ｅ．Ｐｕｃｃｉ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｊ．‐Ｌ．Ｖａｓｑｕｕｅｚ‐Ｒｏｙ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｐｌａｎａｒ Ｄｕａｌ‐Ｍｏｄｅ Ｈｏｒｎ Ａｒｒａｙ ｗｉｔｈ Ｃｏｒｐｏｒａｔｅ‐Ｆｅｅｄ Ｎｅｔｗｏｒｋ ｉｎ Ｉｎｖｅｒｔｅｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ”，ａｃｃｅｐｔｅｄ ｆｏｒ ｐｕｂｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ，Ｍａｒｃｈ ２０１４．
［１１］Ｅ.Ｐｕｃｃｉ，Ａ．Ｕ．Ｚａｍａｎ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｎｅｗ ｌｏｗ ｌｏｓｓ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｌｉｎｅ ｕｓｉｎｇ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｆｏｒ ｓｌｏｔ ａｎｔｅｎｎａ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ”，６^ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ＥｕＣＡＰ ２０１１，Ｒｏｍｅ，１１‐１５ Ａｐｒｉｌ ２０１１．
［１２］Ｅ．Ｐｕｃｃｉ，Ｅ．Ｒａｊｏ‐Ｉｇｌｅｓｉａｓ，Ｊ．‐Ｌ．Ｖａｚｑｕｅｚ‐Ｒｏｙ ａｎｄ Ｐ．‐Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ ｆｏｕｒ‐ｅｌｅｍｅｎｔ ｈｏｒｎ ａｎｔｅｎｎａ ａｒｒａｙ ｆｅｄ ｂｙ ｉｎｖｅｒｔｅｄ ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ”，２０１３ ＩＥＥＥ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ （ＩＥＥＥ ＡＰ‐Ｓ ２０１３），Ｏｒｌａｎｄｏ，ＵＳＡ，Ｊｕｌｙ ７‐１２，２０１３．
［１３］Ｓｅｙｅｄ Ａｌｉ Ｒａｚａｖｉ，Ｐｅｒ‐Ｓｉｍｏｎ Ｋｉｌｄａｌ，Ｌｉａｎｇｌｉａｎｇ Ｘｉａｎｇ，Ｈａｉｇｕａｎｇ Ｃｈｅｎ，Ｅｓｐｅｒａｎｚａ Ａｌｆｏｎｓｏ，“Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ６０ＧＨｚ Ｐｌａｎａｒ Ａｒｒａｙ Ａｎｔｅｎｎａｓ Ｕｓｉｎｇ ＰＣＢ‐ｂａｓｅｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ‐Ｒｉｄｇｅ Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ａｎｄ ＳＩＷ”，８ｔｈ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ ｏｎ Ａｎｔｅｎｎａｓ ａｎｄ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ＥｕＣＡＰ ２０１４， Ｔｈｅ Ｈａｇｕｅ，Ｔｈｅ Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，６‐１１ Ａｐｒｉｌ ２０１４．
［１４］Ａ．Ｕ．Ｚａｍａｎ，Ａ．Ｋｉｓｈｋ，ａｎｄ Ｐ．−Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｎａｒｒｏｗ−ｂａｎｄ ｍｉｃｒｏｗａｖｅ ｆｉｌｔｅｒ ｕｓｉｎｇ ｈｉｇｈ Ｑ ｇｒｏｏｖｅ ｇａｐ ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ｒｅｓｏｎａｔｏｒｓ ｗｉｔｈｏｕｔ ｓｉｄｅｗａｌｌｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１８８２−１８８９，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ２０１２．
［１５］Ａ．Ａｌｇａｂａ Ｂｒａｚａｌｅｚ，Ａ．Ｕｚ Ｚａｍａｎ，Ｐ．−Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｍｉｃｒｏｓｔｒｉｐ Ｆｉｌｔｅｒｓ Ｕｓｉｎｇ ＰＭＣ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｂｙ Ｌｉｄ ｏｆ Ｎａｉｌｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．２，Ｎｏ．７，Ｊｕｌｙ ２０１２．
［１６］Ａ．Ｕ．Ｚａｍａｎ，Ｔ．Ｖｕｋｕｓｉｃ，Ｍ．Ａｌｅｘａｎｄｅｒｓｏｎ，Ｐ．−Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ，“Ｇａｐ Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ ＰＭＣ Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ｆｏｒ Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ ｏｆ Ｃｉｒｃｕｉｔ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｉｇｈ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ｍｏｄｕｌｅｓ”，ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ，Ｐａｃｋａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｖｏｌ．４，Ｉｓｓｕｅ １，ｐ．１６−２５，２０１４．

Claims (21)

1. 例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用される、アンテナシステムのＲＦ部を製造する方法であって、前記ＲＦ部には、該ＲＦ部のベース表面から突出する複数の突出素子が設けられ、該方法は：
   前記ＲＦ部の前記突出素子のネガを形成する複数の凹部が設けられる型を準備すること；
   成形可能な材料の片を前記型に配置すること；及び
   圧力を前記成形可能な材料の片に加え、それによって、前記成形可能な材料の片を圧縮して前記型の前記凹部に一致させること
   を含む、方法。
2. 前記型には、前記成形可能な材料の片を挿入可能なカラーが設けられる、請求項１に記載の方法。
3. 前記型はベースプレート及びカラーを含み、該カラーは、前記ベースプレートに緩く配置される別個の要素として設けられる、請求項２に記載の方法。
4. 前記型は、前記凹部を形成する貫通穴を含む少なくとも１つの型層を更に含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記型は、貫通穴を含む少なくとも２つの挟まれる型層を含む、請求項４に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの型層は前記カラー内に配置される、請求項３に従属する場合の請求項４又は５に記載の方法。
7. 前記凹部は、前記ＲＦ部に周期的又は準周期的に配置される突出素子のセットを形成するように配置される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
8. 間にギャップを有して配置される少なくとも２つの導電層、及び、該導電層のうちの少なくとも一方に固定的に接続される、周期的又は準周期的に配置される突出素子のセットを備え、それによって、動作の周波数帯域における、意図される導波経路に沿う以外の他の方向への波の伝搬を妨げるためのテクスチャを形成する、例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用されるアンテナシステムの無線周波数（ＲＦ）部であって、前記突出素子は、前記少なくとも１つの導電層にモノリシックに形成され、それによって、各ピンは前記導電層にモノリシックに固定され、全ての突出素子は、突出素子が固定的に接続される前記導電層を介してそれらの基部において互いに電気的に接続される、無線周波数（ＲＦ）部。
9. 前記導電層にモノリシックに形成される前記突出素子はコイニングによって形成される、請求項８に記載のＲＦ部。
10. 前記ＲＦ部は導波管であり、前記突出素子は、他方の導電層にも更に接触し、好ましくは固定的に接続され、前記突出素子は、前記導電層間のキャビティを少なくとも部分的に囲むように配置され、前記キャビティはそれによって導波管として機能する、請求項８又は９に記載のＲＦ部。
11. 前記ＲＦ部は、ギャップ導波管であり、波が沿って伝搬する少なくとも１つの溝、リッジ又はマイクロストリップライン、例えば、サスペンデッドマイクロストリップとして配置されるマイクロストリップラインを更に含む、請求項８又は９に記載のＲＦ部。
12. 前記ＲＦ部は、ギャップ導波管であり、波が沿って伝搬する少なくとも１つのリッジを更に含み、該リッジは、前記突出素子と同じ導電層に配置され、該導電層にモノリシックに形成もされる、請求項８〜１１のいずれか一項に記載のＲＦ部。
13. 前記突出素子は、動作周波数において空気中の波長の半分未満の最大の断面寸法を有し、及び／又は、波の伝搬を妨げる前記テクスチャにおける前記突出素子は、前記動作周波数における空気中の波長の半分よりも小さい間隔だけ離間される、請求項８〜１２のいずれか一項に記載のＲＦ部。
14. 波の伝搬を妨げるための前記テクスチャを形成する前記突出素子は、前記導電層のうちの一方のみと接触する、請求項８〜１３のいずれか一項に記載のＲＦ部。
15. 前記導電層のうちの少なくとも１つには、好ましくは矩形のスロットの形態の、少なくとも１つの開口が設けられ、該開口は、放射を前記ＲＦ部に送信する及び／又は該ＲＦ部から受信することを可能にする、請求項８〜１４のいずれか一項に記載のＲＦ部。
16. 前記ＲＦ部は、前記導電層間に配置される、モノリシックなマイクロ波集積回路モジュール等の少なくとも１つの集積回路モジュールを更に備え、波の伝搬を妨げるための前記テクスチャはそれによって、前記集積回路モジュールのパッケージ内の共鳴を除去する手段として機能する、請求項８〜１５のいずれか一項に記載のＲＦ部。
17. 前記集積回路モジュールは、前記突出素子が設けられない導電層に配置され、前記集積回路を覆う突出素子は、前記集積回路を覆わない突出素子よりも短い、請求項１６に記載のＲＦ部。
18. 請求項８〜１７のいずれか一項に記載のＲＦ部によって実現される統合した配電網を備える平面アレイアンテナ。
19. 例えば通信、レーダ又はセンサ用途において使用される、アンテナシステムのＲＦ部を製造する装置であって、前記ＲＦ部には、該ＲＦ部のベース表面から突出する複数の突出素子が設けられ、該装置は：
    型であって：
    前記ＲＦ部の前記突出素子のネガを形成する複数の凹部が設けられる少なくとも１つの型層；
    前記少なくとも１つの型層の周りに配置されるカラー；
    前記少なくとも１つの型層及び前記カラーが配置されるベースプレート；
    を備える、前記型と；
    前記カラー内に配置され、成形可能な材料の片を前記少なくとも１つの型層に向かって押圧するスタンプと；
    該型の前記スタンプと前記ベースプレートとの間に圧力を加え、それによって、前記成形可能な材料の片を圧縮して前記少なくとも１つの型層の前記凹部に一致させる、圧力機構と
    を備える、装置。
20. 前記少なくとも１つの型層は、前記凹部を形成する貫通穴を含む、請求項１９に記載の装置。
21. 前記型は、貫通穴を含む少なくとも２つの挟まれる型層を含む、請求項２０に記載の装置。

Images