JP2022536996A

JP2022536996A - 差動分割アパーチャ

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Publication number: JP2022536996A
Application number: JP2021577574A
Authority: JP
Inventors: ダニエルエー．パーキンス，; ダニエルジー．レーシュ，; ドナルドシー．ディッシャー，; ラファエルジョゼフウェルシュ，
Original assignee: バテルメモリアルインスティチュート
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2020-04-24
Publication date: 2022-08-22
Also published as: KR20220002452A; EP3959779A1; US20200343645A1; CA3137166A1; US11362432B2; AU2020261055A1; WO2020219794A1

Abstract

無線周波数(RF)アパーチャは、インターフェースプリント回路基板を含む。導電性のテーパ状突起のアレイは、インターフェースプリント回路基板の表面側に配置され、インターフェースプリント回路基板の表面側から離れるように延在するベースを有する。インターフェースプリント基板の裏面側にはチップバラストが実装されている。各チップバランは、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して隣接する(2つ)の導電性テーパ状突起と電気的に接続された平衡ポートを有する。各チップバランは、不平衡ポートをさらに有し、インターフェースプリント回路基板の背面側に配置されたＲＦ回路は、チップバランの不平衡ポートと電気的に接続される。導電性テーパ状突起は、誘電性テーパ状突起と、誘電性テーパ状突起の内側表面または外側表面上に配置された導電層とを含む。

Description

この出願は、２０１９年４月２６日に出願された米国仮出願第62/839,121号の利益を主張しており、"差動分割アパーチャ"という名称を主張している。米国仮出願第62/839、121号(特許第26、2019号)は、その全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。

本発明は、無線周波数(RF)技術、ＲＦ送信器技術、ＲＦ受信器技術、ＲＦトランシーバ技術、広帯域ＲＦ送信機、受信機、および/またはトランシーバ技術、ＲＦ通信技術、および関連技術に関する。

steinbrecherの米国特許第５，４２０，５２２号は、電波周波数と共に使用するのに適した、広帯域ＲＦアパーチャを開示している。表面には、複数の金属製の円錐状のブリストルが設けられている。対応する複数の終端部は、各毛が終端部で終端するように設けられている。終端部は、各剛毛が受ける電磁波エネルギーを実質的に全て捕捉するための電気抵抗を含み、それによって界面の表面からの反射を防止することができる。各終端部はまた、各毛からのエネルギーをデジタルワードに変換するためのアナログ-デジタル変換器を含んでいてもよい。ブリッスルは、複数の孔を有する地表面に取り付けられていてもよい。複数の同軸伝送線は、複数の剛毛を複数の終端部に相互接続するために接地面を貫通して延びていてもよい。

米国特許第５，４２０，５２２号明細書

ある種の改良がここに開示されている。

いくつかの例示的な実施形態によれば、無線周波数(RF)アパーチャが開示される。インターフェースプリント基板は、表側と裏側とを有する。導電性のテーパ状突起のアレイは、インターフェースプリント回路基板の表面側に配置され、インターフェースプリント回路基板の表面側から離れるように延在するベースを有する。インターフェースプリント基板の裏面側にはチップバラストが実装されている。各チップバランは、電気的フィードスルーを介して電気的に導電性のテーパ状突起のアレイの隣接する２つの導電性テーパ状突起と電気的に接続された平衡ポートを有する。各チップバランは、不平衡ポートをさらに有する。ＲＦ回路は、インターフェースプリント回路基板の背面側に配置され、チップバラストの不平衡ポートと電気的に接続される。

本明細書に開示されるいくつかの例示的な実施形態によれば、無線周波数(RF)アパーチャを製造する方法は、誘電性テーパ状突起の表面を導電層でコーティングして導電性のテーパ状突起を形成することと、電気的に導電性のテーパ状突起をインターフェースプリント回路基板の表面側に取り付けることとを含む、と、インターフェースプリント回路基板上および/またはインターフェースプリント回路基板と平行に実装された第2のプリント回路基板上にＲＦ回路を実装するステップと、ＲＦ回路と導電性テーパ突起とを電気的に接続するステップとを含む。

本明細書に開示されるいくつかの例示的な実施形態によれば、ＲＦアパーチャは、前面及び背面を有するインターフェースプリント回路基板と、導電性のテーパ状突起のアレイと、ＲＦ回路とを含む。導電性のテーパ状突起は、インターフェースプリント基板の表面側に配置され、インターフェースプリント基板の表面側から離れるように延在するベースを有する。導電性テーパ状突起は、誘電性テーパ状突起と、誘電性テーパ状突起の表面上に配置された導電層とを含む。ＲＦ回路は、インターフェースプリント回路基板の裏側に配置され、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して導電性テーパ状突起のアレイと電気的に接続される。いくつかの実施形態では、ＲＦ回路は、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して導電性のテーパ状突起のアレイに隣接する導電性のテーパ状突起の対を接続する平衡ポートを有するバラストをさらに含む。

図面に示される任意の定量的寸法は、限定されない例示的な例として理解されるべきである。特に断らない限り、図面は縮尺通りではなく、図面の任意の態様が縮尺通りに示されているならば、図示されたスケールは非限定的な例示的な例として理解されるべきである

例示的な差動分割開口(DSA)の正面及び側断面図を模式的に示す。例示的な差動分割開口(DSA)の正面及び側断面図を模式的に示す。

図1-図4のＤＳＡの単一クワッドサブアセンブリのブロック図を模式的に示す。

ビアおよび取り付け穴を含む、図(1-3)のＤＳＡのインターフェースプリント回路基板(i-PCB)の正面図、及び、バラスト及び抵抗パッドの概略的に示された位置を概略的に示す。

概略的に示されたＲＦ接続、制御および電力コネクタを含む、図(1-4)のＤＳＡのエンクロージャの背面図を概略的に示す。

隣接する２つの導電性テーパ状突起の間のチップバランの平衡ポートの接続の線図表示と共に、導電性テーパ突起の一実施形態の側断面図を概略的に示す。

図7-10は、導電性テーパ状突起の追加の実施形態を概略的に示す。図7-10は、導電性テーパ状突起の追加の実施形態を概略的に示す。図7-10は、導電性テーパ状突起の追加の実施形態を概略的に示す。図7-10は、導電性テーパ状突起の追加の実施形態を概略的に示す。

図１及び図２を参照すると、正面側１２及び背面側１４を有するインターフェースプリント回路基板(i-PCB)１０と、i-PCB 10の前側１２に配置され、i-PCB 10の前側１２から離れるように延在するベース２２を有する導電性のテーパ状突起２０のアレイとを含む例示的な無線周波数(RF)アパーチャの正面及び側断面図がそれぞれ示されている。例示的なi-PCB 10は、5インチ×5インチ×5インチの寸法を有する図１に示されており、これは単にコンパクトなＲＦアパーチャの非限定的な例示的な例である。図１は、ＲＦ開口部の正面図であって、上部左側に挿入部が設けられている。1つの導電性テーパ状突起２０の斜視図であって、導電性テーパ状突起２０の例示的な実施形態は、正方形の基部２２と、完全な先端まで延びていないが平坦化された頂部24(換言すれば、挿入図の導電性のテーパ状突起２０が円錐台形状である)とを有する正方形の断面を有する。これは、単なる例示的な例であり、より一般的には、導電性のテーパ状突起２０は、任意のタイプの断面(例えば、インセット、または円形、または六角形、八角形等)を有することができる。頂部(24)は、挿入図の例のように平坦であってもよいし、鋭利な点になっていてもよいし、丸みを帯びていてもよいし、他の頂点形状を有していてもよい。高さの関数としてのテーパ率、すなわち、挿入図の例のように、頂部(24)が最大(最大高さ)にあるベース２２の上方の距離を一定にすることができ、またはテーパの割合を高さと共に可変とすることができ、例えば、テーパの割合を高くすることができ、丸みを帯びたピークを有する突出部を形成することができ、または高さの増加に伴って減少することができ、より尖った先端を有する突出部を形成することができる。同様に、図１に最もよく示されるように、導電性テーパ状突起２０の例示的なアレイは、規則的な行および直交する規則的な列を有する直線状のアレイであるが、アレイは、他の対称性、例えば、六角形対称、八角形の対称性などを有することができる。挿入図の例示的な例では、正方形の基部２２及び正方形の頂部(24)は、４つの平坦な傾斜側壁(26)を有する導電性のテーパ状突起２０に通じるが、例えば、基部および頂部が円形(または基部が円形であり、頂部が点になる)ならば、側壁は傾斜またはテーパ付きシリンダであり、六角形の基部及び六角形または尖った頂部は、6個の傾斜側壁を有する。

図１及び図２を参照し、さらに図３を参照すると、ＲＦアパーチャは、ＲＦ回路をさらに含み、このＲＦ回路は、i-PCB 10の裏面１４に取り付けられたチップバラン３０を含み、各チップバラン３０は、電気的フィードスルー３２を介して導電性のテーパ状突起のアレイの隣接する２つの導電性テーパ状突起と電気的に接続された平衡ポートpb (図3、６を参照)を有する。各チップバラン３０は、ＲＦ回路の残りの部分と接続する不平衡ポートpu (図3、図６を参照)をさらに有する。例示的なＲＦ回路は、チップバラスト３０の不平衡ポートpuからの出力を結合するためのＲＦパワースプリッタ/結合器４０をさらに含む。図３に示すように、ＲＦ回路の例示的な電気的構成は、一対の不平衡ポートpuを結合する第1レベル1x 2ＲＦパワースプリッタ/結合器(40i)と、第1レベルＲＦパワースプリッタ/結合器(40i)の対の出力を結合する第2レベル1x 2ＲＦパワースプリッタ/結合器４０2とを使用する。これは単に例示的なアプローチであり、1×3(3本の線を結合する)、1×4(4本の線)を使用するか、または高結合ＲＦパワースプリッタ/結合器、またはそれらの様々な組み合わせを使用するなど、他の構成が考えられる。例示的なＲＦ回路は、チップバラスト３０の各不平衡ポートpuと第1レベル1c 2パワースプリッタ(40i)との間に介在する信号調整回路４２をさらに含む。各不平衡ポートに接続された信号調整回路４２は、ＲＦ送信増幅器tと、ＲＦ受信増幅器rと、ＲＦ送信増幅器tと不平衡ポートとを動作可能に接続する送信モードと、ＲＦ受信増幅器rと不平衡ポートとを動作可能に接続する受信モードとを切り替えるように構成されたスイッチＲＦsを含むＲＦスイッチング回路とを含む。

図(1-3)を参照し、さらに図４および図５を参照すると、少なくともi-PCB 10を含む１つまたは複数のプリント回路基板(PCB)を使用することによって、部品におけるコンパクトな設計が達成される(例えば、図３の非限定的な例示的な例では3インチの深さ)、チップバラスト３０は、i-PCB 10の裏面１４に取り付けられる。必要に応じて、電気的に導電性のテーパ状突起２０のアレイが配置されたi-PCB 10の裏側に他の電子部品を実装してもよい。フローは、ＲＦ回路の全ての電子機器を取り付けるために、i-PCB 10上の不動産が不十分であってもよい。本実施形態では、i-PCB 10と平行に配置され、i-PCB 10の裏面１４に対向する第2のプリント基板５０を設けることにより、これを取り扱う。別の方法では、第2のプリント回路基板５０は、導電性のテーパ状突起２０が配置されたi-PCB 10の(前面)側１２とは反対側のi-PCB 10の(背面)側１４に配置される。ＲＦ回路は、第2のプリント回路基板５０に実装された電子部品を含み、この電子部品は、ここでは信号調整pcbまたはsc-PCB 50とも呼ばれ、追加的にまたは代替的に電子部品を含む。i-PCB 10(典型的にはi-pcbの裏側14上)に取り付けられているが、導電性のテーパ状突起２０の間の電界空間内のi-pcbの前側にＲＦ回路の構成要素を取り付けることも考えられる(図示せず)。SC-PCB 50が設けられている場合、図２に示すように、スタンドオフ(54)によってi-PCB 10と平行に適切に固定され、i-PCB 10とsc-PCB 50とを電気的に相互接続するシングルエンドフィードスルー５２が設けられる(図3参照)。ＲＦ回路が２つのpcb 10、５０の不動産に適合することができない場合、ＲＦ回路の構成要素を収容するために(必要に応じて)pcbを追加(図示せず)することができる。

図４は、図４に示された凡例に示されるように、ビアおよび取り付け穴を含むi-PCB 10の正面図を示し、図４に示される説明図に示されるように、バラスト３０及び抵抗パッドの位置を模式的に示している(抵抗器は、レーダ断面を下げるのを助けるために角錐の未使用側を終端するために使用される)。

図２を参照し、さらに図５を参照すると、例示的なＲＦアパーチャは、ＲＦ回路を囲むように、例示的な例では、i-PCB 10の周囲を囲む周囲に固定されたエンクロージャ５８を有する。これは単に１つの例示的な構成であり、他の設計が考えられる。両pcb 10、５０は、エンクロージャの内側に配置されてもよい(このようなエンクロージャは、ＲＦ開口の領域を閉塞するように前方に延びるＲＦシールドを備えてはならない)。図５は、ＲＦアパーチャのエンクロージャ５８の背面図を概略的に示し、概略的に示されたＲＦコネクタ(またはポート)60(図2および図３に示されている)、制御エレクトロニクス６２(例えば、これらのエレクトロニクス６２、６３は、エンクロージャ５８の外部に取り付けられてもよく、および/または、有益なＲＦシールドを提供するエンクロージャ58内に配置されてもよい)、ＲＦ回路のアクティブコンポーネントを動作させるための電力(例えば、アクティブＲＦ送信増幅器tおよびアクティブＲＦ受信増幅器r、およびスイッチＲＦs)を動作させるための電力を提供するための電力コネクタ６４を含む。様々な構成要素６０、６２、６３、６４のエンクロージャの裏側の領域にわたる特定の配置は、図５に示されたものから広く変化することができ、さらに、これらの構成要素は、他の場所に配置されてもよく、例えば、ＲＦコネクタ６０は、代替的にＲＦアパーチャ等の端部に配置されてもよい。ＲＦアパーチャが移動地上局のＲＦ送信および/または受信要素として使用される場合、ＲＦアパーチャは、例えば、移動地上局、マリータイム無線、uav胴体などのハウジングに組み込まれたＲＦアパーチャを有することによって、エンクロージャ５８を交換することができる場合には、他のいくつかのコンポーネントまたはシステムと一体的に構成することができることも理解されるであろう。このような場合、ＲＦコネクタ６０はまた、移動地上ステーション、マリータイム無線、uav電子機器等へのハードワイヤード接続によって置換されてもよい。

図３を特に参照すると、例示的なＲＦ回路のための例示的な電気的構成が示されている。この非限定的な例示的な例では、導電性のテーパ状突起２０のアレイは、図１及び4に示すように、導電性のテーパ状突起２０の5x 5アレイであると仮定され、チップバラスト３０の平衡ポートpbは、隣接する(すなわち、隣接する２つの導電性テーパ状突起20間の差動ＲＦ信号(受信モード)を受けるようにアレイの導電性テーパ状突起２０の対を形成するか、あるいは、隣接する２つの導電性テーパ状突起２０の間に差動ＲＦ信号を送信モードで印加するように構成されている。ステインベンチャー(Steinbrecher)に詳細に記載されているように、米国特許明細書 7。導電性テーパ状突起２０のテーパは、導電性テーパ状突起２０の基部２２の上方の距離に応じて変化する２つの導電性テーパ状突起２０の間の分離を呈する。これは、テーパにより導入された隣接する導電性のテーパ状突起２０の間の分離の範囲に対応して、ＲＦ波長の範囲を捕捉することができるので、広帯域ＲＦ捕捉を提供する。したがって、ＲＦアパーチャは、差動セグメント化アパーチャ(DSA)であり、隣接する対の導電性テーパ状突起２０に対応する差動ＲＦ受信(またはＲＦ送信)素子を有する。これらの差動ＲＦ受信(または送信)要素は、ここでは開口ピクセルと呼ばれる。隣接する導電性テーパ状突起２０の例示的な直線5x 5アレイのために、これは、5個の導電性テーパ状突起２０の各行(または列)に沿って4個の開口ピクセルがあることを意味する。より一般的には、n個の導電性テーパ状突起２０の列(または列)を有する凸部の直線状配列に対して、行(又は列)に沿って対応するn-1画素が存在する。図３は、4画素の行(または列)の相互接続であるquadサブアセンブリを示す。4行、4列があるので、4×4または16個のこのようなクワッドサブアセンブリが得られる。抵抗パッドは、不必要な反射を防止するために、周囲ピラミッドの未使用のエッジの終端として使用される。抵抗器が抵抗パッドを介して取り付けられていないので、それらの表面は浮遊したままとなり、入射ＲＦエネルギーを再放射することができ、レーダ断面を強化することができる。

図３に示す例示的な実施形態では、各quadサブアセンブリの第2レベル1x 2ＲＦパワースプリッタ/コンバイナ402は、エンクロージャ５８の背面でＲＦコネクタ６０と接続しており、図５に示すように、図４および図５に示される8個のクワッドサブアセンブリ用の(8つ)のＲＦコネクタが、列quadサブアセンブリn 1、N 2、N 3、N 4および列quadサブアセンブリm 1、M 2、M 3、M 4として示されている。Gnd (N)行およびgnd (M)列は、捕捉されたＲＦエネルギーからピラミッドの外周側に沿って電流を流すための共通経路を可能にするための回路グランドである。quadサブアセンブリの使用は、ＲＦ開口へのＲＦ結合の高いレベルの柔軟性を可能にする。例えば、例示的なフェーズドアレイ。ビーム。ステアリング。エレクトロニクス６３は、行quadサブアセンブリn 1、N 2、N 3、N 4のための適切な位相シフトfn、N=1、４及び位相シフトfm、M=1、4列quadサブアセンブリm 1、M 2、M 3、M 4は、送信されたＲＦ信号ビームを所望の方向に操舵するか、またはＲＦアパーチャを配向させてＲＦ信号ビームを所望の方向(信号調整回路４２のスイッチＲＦsの設定によって制御されている)から受信する。ＲＦアパーチャによって実現され得る他のアプリケーションには、同時送信/受信、二重円偏光モード、および拡張開口サイズの組み合わせ効果を与える物理的近接度に複数のＤＳＡを物理的に配置することによって、拡張性スケーラビリティが含まれる。図３に概略的に示された代替実施形態では、ＲＦコネクタ６０は、アナログ/デジタル(A/D)変換器(66)と、デジタル化された信号が出力されるデジタルコネクタ(68)とによって置換されてもよい。より一般的には、A/d変換は、ＲＦチェーンのどこに挿入されてもよく、例えば、A/d変換器は、信号調整回路４２の出力に配置されてもよく、アナログ第1および第2レベルＲＦパワースプリッタ/結合器(40i、)402は、デジタル信号処理(DSP)回路によって置換されてもよい。

pcb 10、５０、チップバラスト３０、及び能動信号調整部品、例えば、能動的な送信増幅器tおよび受信増幅器rは、ＲＦアパーチャを小型化及び軽量化することを有利に可能にする。次に説明するように、導電性テーパ状突起２０の実施形態は、さらに、小型で軽量の広帯域ＲＦアパーチャを提供することを容易にする。

図６は、各導電性テーパ状突起２０が、誘電性テーパ状突起７０の表面上に配置された導電層７２を有する誘電性テーパ状突起７０として製造されている、１つの例示的な実施形態の側断面図を示す。誘電性テーパ状突起は、例えば、電気的に絶縁性のプラスチックまたはセラミック材料、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)、ポリカーボネートなどから形成されてもよく、射出成形、三次元(3D)印刷、または他の適切な技術によって製造されてもよい。導電層７２は、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の任意の適当な導電性材料であってもよく、または異なる導電性材料の積層スタックを含んでいてもよく、真空蒸着、ＲＦスパッタリング、または他の真空蒸着技術によって誘電性テーパ状突起70上に被覆されてもよい。図６は、はんだ点７４が各誘電性テーパ突起２０の導電層７２とi-PCB 10を通過する対応する電気的フィードスルー３２とを電気的に接続するために使用される例を示し、図６はまた、１つのチップバラン３０の平衡ポートpbと隣接する２つの導電性テーパ突起２０との間の平衡ポートpbのはんだポイント(76.)を介した接続を示す。

図７及び図８は、誘電体テーパ状突起７０が誘電体プレート８０に一体的に含まれる実施形態のそれぞれ分解側断面図および斜視図を示し、導電層７２は、各誘電性テーパ状突起７０を被覆するが、隣接する誘電性テーパ状突起２０の間にガルバニック絶縁を提供する隔離ギャップ８２を有する。絶縁ギャップ８２は、導電層７２を被覆した後、導電性テーパ状突起２０の間でプレート８０から離れるようにコーティングをエッチングして、導電性テーパ状突起を互いに電気的に絶縁することによって形成することができる。あるいは、分離ギャップ８２は、その前に、コーティングの前に定義することができる。導電性テーパ状突起２０の間のプレート８０にマスク材料(図示せず)を付着させることにより、導電性テーパ状突起間の隔離ギャップ８２にプレートを被覆しないようにして、導電性テーパ状突起が互いに電気的に隔離されている。図８の斜視図に見られるように、誘電体プレート８０は、誘電体プレート８０から離れるように延在する導電性のテーパ状突起２０によって、i-PCB 10の表面を覆っている(従って、閉塞する)。

特に、図７を参照すると、電気的相互接続のための１つのアプローチにおいて、貫通孔８２は、例示的なプレート８０および下にあるi-PCB 10を貫通し、リベット、ねじ、または他の導電性ファスナ32'は、貫通孔82(図7は分解図)を通過し、かつ、設置されたときに、i-PCB 10を通過する電気的フィードスルー32'を形成する。なお、図８の斜視図は簡略化されており、締結具32'を図示していない。誘電体プレート８０を一体化された誘電性テーパ状突起７０および結合されたファスナ/フィードスルー32'で使用することにより、導電性のテーパ状突起２０を正確に位置決めし、はんだ付けすることなく設置することができる。

図6-図8の実施形態では、導電性コーティング７２は、誘電性テーパ状突起７０の外面上に配置され、この場合、誘電性テーパ状突起７０は、中空であっても固体であってもよい。

図９および図１０を参照すると、誘電体材料がＲＦ放射に対して実質的に透明であるので、導電性コーティング７２は、代わりに、(中空)誘電性テーパ状突起の内面にコーティングされてもよく、図９は、そのような実施形態の側断面図を示し、図１０は、斜視図を示す。図９および図１０の実施形態は、誘電性テーパ状突起７０を含む誘電体プレート８０を再び使用する。図１０に見られるように、導電性コーティング７２を中空誘電性テーパ状突起７０の内面にコーティングすることにより、この結果、導電性コーティング７２は、一体の誘電性テーパ状突起７０を含む誘電体プレート８０によって外部から保護され、風化が問題となる環境において有用である。

様々な開示された態様は例示的な実施例であり、開示された特徴は、特定の実施形態において様々に組み合わされ又は省略され得ることが理解されるべきである。例えば、図2-図5のquadサブアセンブリ回路構成なしに、導電性テーパ突起２０の例示的な例の１つまたはその変種を使用することができる。逆に、図(2-5)のquadサブアセンブリ回路構成またはその変形は、導電性テーパ突起２０のための誘電体/コーティング構成なしに使用されてもよく、同様に、チップバラスト３０は、特定の実施形態において使用されてもよいし、使用されなくてもよい。

好ましい実施形態を図示し、説明してきた。明らかに、先行の詳細な説明を読んで理解する際に、他のものに修正および変更が生じる。本発明は、添付の請求の範囲またはその均等物の範囲内に入る限り、そのような修正および変更の全てを含むものと解釈されるべきである。

Claims

無線周波数(RF)アパーチャであって、ＲＦアパーチャは、
前面側と背面側とを有するインターフェースプリント基板と、
前記インターフェースプリント基板の表面側に配置され、前記インターフェースプリント基板の表面側から離れるように延在するベースを有する導電性のテーパ状突起のアレイと、
前記インターフェースプリント基板の背面に配置されるバランであって、各バランは、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して電気的に導電性のテーパ状突起のアレイの隣接する２つの導電性テーパ状突起と電気的に接続された平衡ポートを有し、各バランはさらに不平衡ポートを有する、バランと、
インターフェースプリント回路基板の背面側に配置され、バラストの不平衡ポートと電気的に接続されたＲＦ回路と
を備える、ＲＦアパーチャ。
前記バラストがチップバラストを含み、前記ＲＦ回路が、前記インターフェースプリント回路基板の裏面に実装された電子部品を含む、請求項１に記載のＲＦアパーチャ。
前記インターフェースプリント基板と平行に配置され、前記インターフェースプリント基板の裏面に対向して配置された第2のプリント基板をさらに含み、
前記ＲＦ回路は、前記第2のプリント回路基板上に実装された電子部品を含む、請求項１～２のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路が、前記バラストの不平衡ポートの１つまたは複数の組み合わせを1つ以上のＲＦコネクタと接続するＲＦパワースプリッタ/結合器を含む、請求項1-3のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
ＲＦパワースプリッタ/結合器は、複数のＲＦサブアセンブリとして相互接続され、各ＲＦサブアセンブリは、４つまたはそれ以上の不平衡ポートのサブセットを単一のＲＦコネクタで接続する、請求項４に記載のＲＦアパーチャ。
ＲＦ回路は、さらに、複数のアナログ-デジタル(a/D)変換器を含み、
ＲＦパワースプリッタ/結合器は、複数のＲＦサブアセンブリとして相互接続され、各ＲＦサブアセンブリは、４つまたはそれ以上の不平衡ポートのサブセットを単一のアナログ/デジタル(a/D)変換器で接続する、請求項４に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路が、前記バランの各不平衡ポートに接続された信号調整回路を含み、前記各不平衡ポートに接続された信号調整回路が：
ＲＦ送信増幅器と、
ＲＦ受信増幅器と、
ＲＦ送信増幅器を不平衡ポートに動作可能に接続する送信モードと、ＲＦ受信増幅器と不平衡ポートとを動作的に接続する受信モードとを切り替えるように構成されたＲＦスイッチング回路と
を含む、請求項１～６のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路は、フェーズドアレイ指向性ＲＦ送信機および/またはフェーズドアレイ指向性ＲＦ受信機としてＲＦアパーチャを動作させるように構成されたビームステアリング回路を含む、請求項１～７のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記導電性テーパ状突起のアレイが：
誘電体テーパ状突起部と、
前記誘電体テーパ状突起の表面に配置された導電層と
を備える、請求項１～８のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記誘電性テーパ状突起を含む誘電体プレートを備える、請求項９に記載のＲＦアパーチャ。
前記誘電性テーパ状突起が中空であり、前記導電層が、前記中空誘電性テーパ状突起の外面または内面に配置されている、請求項９～１０のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
無線周波数(RF)アパーチャの製造方法であって、
誘電性テーパ状突起の表面に導電層をコーティングして導電性テーパ状突起を形成することと；
電気的に導電性のテーパ状突起をインターフェースプリント基板の表面側に実装することと；
インターフェースプリント回路基板上および/またはインターフェースプリント回路基板と平行に実装された第2のプリント回路基板上にＲＦ回路を実装するステップと、ＲＦ回路と導電性テーパ突起とを電気的に接続することと
を含む、方法。
前記誘電性テーパ状突起は、誘電体プレートの表面と一体であり、かつ、前記誘電体プレートの表面から離れるように延在し、前記コーティングは、少なくとも前記一体の誘電性テーパ状突起を含む誘電体プレートをコーティングすることを含み、前記方法は、
コーティング後、導電性テーパ状突起の間でプレートから離れるようにコーティングをエッチングして、導電性テーパ状突起を互いに電気的に絶縁するか、または、
コーティングの前に、導電性テーパ状突起の間にプレート上にマスク材料を堆積させることにより、コーティングが導電性テーパ状突起の間にプレートを被覆しないようにし、それによって導電性テーパ状突起が互いに電気的に絶縁される、請求項１２に記載の方法。
ＲＦ回路の実装は、インターフェースプリント回路基板の裏面にバラストを実装することを含み、
電気的接続は、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して、バランの各平衡ポートを導電性テーパ状突起の２つと電気的に接続することを含む、請求項１２～１３のいずれか1項に記載の方法。
無線周波数(RF)アパーチャであって、前記ＲＦアパーチャは：
前面側と背面側とを有するインターフェースプリント基板と；
前記インターフェースプリント基板の表面側に配置され、前記インターフェースプリント基板の表面側から離れるように延在するベースを有する導電性のテーパ状突起のアレイであって、前記導電性テーパ状突起は、誘電性テーパ状突起と、前記誘電性テーパ状突起の表面上に配置された導電層とを含み、
インターフェースプリント回路基板の背面側に配置され、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して導電性のテーパ状突起のアレイと電気的に接続されたＲＦ回路を含む、ＲＦアパーチャ。
前記誘電性テーパ状突起を含む誘電体プレートを備え、前記導電層は、前記誘電性テーパ状突起の間の前記プレートの部分を被覆しておらず、前記誘電性テーパ状突起が互いに電気的に絶縁されている、請求項１５に記載のＲＦアパーチャ。
前記誘電性テーパ状突起が中空である、請求項１５～１６のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ
前記ＲＦ回路は、前記インターフェースプリント回路基板の裏面に実装された電子部品を含む、請求項１５～１７のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記インターフェースプリント基板と平行に配置され、前記インターフェースプリント基板の裏面に対向して配置された第2のプリント基板と；
前記ＲＦ回路は、前記第2のプリント回路基板上に実装された電子部品と
を含む、請求項１５～１８のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路が：
電気的に導電性のテーパ状突起のアレイに隣接する導電性のテーパ状突起の対を、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して接続する平衡ポートを備えている、請求項１５～１９のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路が、２つのバラストの不平衡ポートをそれぞれ接続する第1レベルのＲＦパワースプリッタ/結合器をさらに含む、請求項２０に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路が、２つの第1レベルＲＦパワースプリッタ/コンバイナをそれぞれ接続する第2レベルＲＦパワースプリッタ/結合器をさらに含む、請求項２１に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路は、前記各バランの不平衡ポートに接続された信号調整回路をさらに含み、前記信号調整回路は、
ＲＦ送信増幅器と、
ＲＦ受信増幅器と、
ＲＦ送信増幅器を不平衡ポートに動作可能に接続する送信モードと、ＲＦ受信増幅器と不平衡ポートとを動作的に接続する受信モードとを切り替えるように構成されたＲＦスイッチング回路と
を含む、請求項２０～２２のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。
前記ＲＦ回路は、フェーズドアレイ指向性ＲＦ送信機および/またはフェーズドアレイ指向性ＲＦ受信機としてＲＦアパーチャを動作させるように構成されたビームステアリング回路を含む、請求項１５～２３のいずれか1項に記載のＲＦアパーチャ。