JP6639859B2

JP6639859B2 - 切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ

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Publication number: JP6639859B2
Application number: JP2015200844A
Authority: JP
Inventors: ミン・チェン; ジミー・ススム・タケウチ; ロドニー・ディ・キャメロン; アイザック・アール・ベッカー; ピーター・ティ・ハイゼン; ダン・アール・ミラー; ランダル・エル・ターネス
Original assignee: Boeing Co
Current assignee: Boeing Co
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2015-10-09
Publication date: 2020-02-05
Anticipated expiration: 2035-10-09
Also published as: KR20160072062A; US20160172755A1; KR102466972B1; BR102015029124A2; EP3032651B1; JP2016116209A; CN105703066B; BR102015029124B1; US10297923B2; CA2915243A1; CN105703066A; CA2915243C; EP3032651A1

Description

本発明は、フェーズド・アレイ・アンテナに関し、より具体的には、高周波数通信システムとともに使用するための低コストのアクティブ・アレイ・アンテナに関する。

フェーズド・アレイ・アンテナ（「ＰＡＡ」）は、（例えば、航空機および水陸両用車両のような）様々な可動式プラットフォームに取り付けられ、これらのプラットフォームに、見通し内通信または見通し外通信を介して情報を送受信する能力を提供する。

ＰＡＡは、フェーズド・アンテナ・アレイとしても知られ、（一般に、結合アンテナのアレイ要素として知られる）複数のサブアンテナを含む一種のアンテナである。当該複数のサブアンテナでは、アレイ要素に入る各信号の相対的な振幅と位相が、ＰＡＡの全ての放射パターンへの影響が所望の方向で強化され望まない方向で抑制されるように変化しうる。換言すれば、様々な方向を指すかまたは様々な方向に向けられうるビームが生成される可能性がある。送信ＰＡＡまたは受信ＰＡＡを指すビームは、ＰＡＡ内の各アンテナ要素から送信または受信された信号の振幅と位相を制御することで実現される。

ＰＡＡの建設的および破壊的な干渉パターンを形成するために、個々の放射信号が結合される。ＰＡＡを使用して、ビームを高速に方位と高度において向けることができる。

不都合なことに、ＰＡＡシステムは通常、ＰＡＡシステムの意図した利用に依存して大規模かつ複雑である。さらに、既知の送受信（「Ｔ／Ｒ」）モジュールの複雑性と電力制御のため、ＰＡＡが何回も、対応する別個のＰＡＡ開口部を有する別々の送信モジュールと受信モジュールで設計される。これにより、ＰＡＡのコストとサイズに関する問題が加わる。したがって、一部のアプリケーションでは、ＰＡＡの様々な構成要素の空間量は制限され、これらの設計が大きすぎて、ＰＡＡに割り当てられうる空間に適合しないおそれがある。

したがって、上述の問題を克服する装置が必要である。

切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ（「ＳＴＲＰＡＡ」）を開示する。１例として、当該ＳＴＲＰＡＡが、筐体と、上面および底面を有する当該筐体内の多層印刷配線板（「ＭＬＰＷＢ」）と、ＭＬＰＷＢの上面に配置された複数の放射素子と、ＭＬＰＷＢの底面に取り付けられた複数の送受信（「Ｔ／Ｒ」）モジュールとを備えてもよい。当該ＳＴＲＰＡＡが複数のビアを備えてもよい。当該複数のビアの各ビアは、ＭＬＰＷＢを通り、当該Ｔ／Ｒモジュールに対向するＭＬＰＷＢの上面に配置された複数の放射素子の、ＭＬＰＷＢおよび放射素子の底面上の、当該複数のＴ／ＲモジュールのＴ／Ｒモジュールの間の信号経路として構成される。

本例では、当該複数のＴ／Ｒモジュールが、ＭＬＰＷＢの底面と信号通信してもよく、当該複数のＴ／Ｒモジュールの各Ｔ／Ｒモジュールを、ＭＬＰＷＢの上面に配置された複数の放射素子の対応する放射素子に対向するＭＬＰＷＢの底面に配置してもよい。さらに、当該筐体が圧力板および複数のチャネルを有するハニカム開口板を含んでもよい。

当該圧力板を、当該複数のＴ／ＲモジュールをＭＬＰＷＢの底面に対して押すように構成してもよい。同様に、当該複数の放射素子は、当該ハニカム開口板にほぼ対向するように配置されるように構成される。当該ハニカム開口板に対向して配置したとき、当該複数の要素の各放射素子は、当該ハニカム開口の複数のチャネルの対応するチャネルに配置される。

本発明の他のデバイス、装置、システム、方法、特徴および利点は、以下の図面と詳細な説明を検証すれば当業者には明らかである。全てのかかる追加のシステム、方法、特徴および利点は本説明に含まれ、本発明の範囲内にあり、添付の特許請求の範囲により保護されるものである。

本発明を、以下の図面を参照してより良く理解することができる。図面の構成要素は必ずしも正しい縮尺では描かれておらず、本発明の原理を示すことを重視している。図面では、同じ参照番号は様々な図面にわたって対応する部分を示す。

本発明に従うアンテナ・システムの１実装の例のシステム・ブロック図である。本発明に従う、図１で示す切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ（「ＳＴＲＰＡＡ」）の１実装の例のブロック図である。本発明に従う、図２で示す多層印刷配線板（「ＭＬＰＷＢ」）の１実装の例の部分断面図である。本発明に従うＭＬＰＷＢの１実装の例の部分側面図である。本発明に従うＭＬＰＷＢの別の実装の例の部分側面図である。本発明に従う、図２、３、４、および５で示す放射素子の１実装の例の上面図である。本発明に従う、図２、４および５で示すハニカム開口板レイアウトの１実装の例の上面図である。本発明に従う、図４および５で示すＲＦ分散ネットワークの１実装の例の上面図である。本発明に従うＳＴＲＰＡＡの別の実装の例のシステム・ブロック図である。図９で示すＴ／Ｒモジュールのシステム・ブロック図である。本発明に従う、図２で示す筐体の１実装の開口例の透視図である。図１２で示す開いた筐体の別の透視図である。本発明に従う、ＷＡＩＭシートをハニカム開口板の上部に取り付けていない、図１１および１２で示す閉じた筐体の透視上面図である。本発明に従う、ＷＡＩＭシートをハニカム開口板の上部に取り付けた、図１１、１２、および１３で示す閉じた筐体の透視上面図である。本発明に従う、図１１、１２、１３、および１４に示す筐体の１実装の例の拡大底面透視図である。本発明に従う圧力板の内面に沿った図１１で示すポケットの１実装の例の上面図である。本発明に従う、複数のＰＣＢ（基板対基板）電気的相互接続と組み合わせた、図２、４、５、９、１０、および１６に示すＴ／Ｒモジュールの１実装の例の拡大透視側面図である。図１７に示すＴ／Ｒモジュールの拡大透視上面図である。本発明に従う、図１８に示す第１の電力切替えＭＭＩＣ、第２の電力切替えＭＭＩＣ、およびビーム処理ＭＭＩＣをモジュール・キャリア内に取り付けたＴ／Ｒモジュールの透視上面図である。本発明に従う図１７、１８、および１９に示すＴ／Ｒモジュールの透視底面図である。本発明に従う送受信モジュール・セラミック・パッケージ（「Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ」）の１実装の例の部分断面図である。本発明に従うＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２２０４の底面上のプリント配線組立品の１実装の例の図である。本発明に従う、図２２に示すビーム処理ＭＭＩＣと電力切替えＭＭＩＣをプリント配線組立品に配設する１実装の例を示す図である。

本例では、当該ＳＴＲＰＡＡは、タイル構成を含む共通開口フェーズド・アレイ・アンテナである。当該Ｔ／Ｒモジュールが平面状回路構成を利用してもよい。

図１を参照すると、本発明に従うアンテナ・システム１００の１実装の例のシステム・ブロック図が図示されている。本例では、アンテナ・システム１００がＳＴＲＰＡＡ１０２、コントローラ１０４、温度制御システム１０６、および電源１０８を含んでもよい。ＳＴＲＰＡＡ１０２がそれぞれ、信号経路１１０、１１２、および１１４を介して、コントローラ１０４、温度制御システム１０６、および電源１０８と信号通信してもよい。コントローラ１０４がそれぞれ、信号経路１１６および１１８を介して、電源１０８および温度制御システム１０６と信号通信してもよい。電源１０８はまた、信号経路１２０を介して温度制御システム１０６と信号通信する。

本例では、ＳＴＲＰＡＡ１０２は、組み合せてＳＴＲＰＡＡ１０２を通じて信号を送信（１２２）し受信（１２４）できる対応する放射素子を有する複数のＴ／Ｒモジュールを備えたフェーズド・アレイ・アンテナ（「ＰＡＡ」）である。本例では、ＳＴＲＰＡＡ１０２を、Ｋ帯域周波数範囲（即ち、ＮＡＴＯのＫ帯域に対して約２０ＧＨｚから４０ＧＨｚ、ＩＥＥＥのＫ帯域に対して１８ＧＨｚから２６．５ＧＨｚ）内で動作するように構成してもよい。

電源１０８は、アンテナ・システム１００内の他のユニット（即ち、ＳＴＲＰＡＡ１０２、コントローラ１０４、および温度制御システム１０６）に電力を供給する装置、コンポーネント、および／またはモジュールである。さらに、コントローラ１０４は、アンテナ・システム１００の動作を制御する装置、コンポーネント、および／またはモジュールである。コントローラ１０４は、ハードウェアおよび／またはソフトウェアの何れかでプログラムできるプロセッサ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ（「ＤＳＰ」）、または他種の装置であってもよい。コントローラ１０４が、ＳＴＲＰＡＡ１０２、偏波、タッパーのアレイ指示角、およびＳＴＲＰＡＡ１０２の一般的動作を制御してもよい。

温度制御システム１０６は、ＳＴＲＰＡＡ１０２の温度を制御できる装置、コンポーネント、および／またはモジュールである。動作の１例では、何らかのタイプの冷却を必要とする点までＳＴＲＰＡＡ１０２が加熱されたとき、これはコントローラ１０４、温度制御システム１０６の何れか、またはその両方が必要であることを示しうる。当該指示が、ＳＴＲＰＡＡ１０２の動作温度を測定するＳＴＲＰＡＡ１０２内の温度センサの結果であってもよい。冷却の必要性の指示を温度制御システム１０６またはコントローラ１０４の何れかから受信すると、温度制御システム１０６は、必要な冷却を、例えば、空気冷却または液体冷却を介してＳＴＲＰＡＡ１０２に提供してもよい。同様に、温度制御システム１０６が制御電源１０８の温度を制御してもよい。

アンテナ・システム１００の、または、アンテナ・システム１００と関連付けられた、回路、コンポーネント、モジュール、および／またはデバイスが互いと信号通信するとして説明され、信号通信とは、回路、コンポーネント、モジュール、および／または装置が別の回路、コンポーネント、モジュール、および／または装置に信号および／または情報を渡しかつ／または受信できるようにする、回路、コンポーネント、モジュール、および／またはデバイス間の任意の種類の通信および／または接続を指すことは当業者には理解される。当該通信および／または接続は、信号および／または情報を或る回路、コンポーネント、モジュール、および／または装置から別のものへ渡すことを可能とし、無線または有線の信号経路を含む、当該回路、コンポーネント、モジュール、および／またはデバイス間の任意の信号経路に沿ったものであってもよい。当該信号経路が、例えば、導線、電磁導波管、ケーブル、取り付けおよび／または電磁的または機械的に結合された端子、半導電性または誘電の材料またはデバイス、または他の同様な物理接続または結合のような、物理的なものであってもよい。さらに、信号経路が、（電磁伝播のケースでは）自由空間またはデジタル・コンポーネントを通る情報経路のような、非物理的なものであってもよい。この場合、通信情報は、直接電磁接続を通ることなく、或る回路、コンポーネント、モジュール、および／または装置から別のものへ可変のデジタル形式で渡される。

図２では、本発明に従うＳＴＲＰＡＡ１０２の１実装の例のブロック図が図示されている。ＳＴＲＰＡＡ１０２が筐体２００、圧力板２０２、ハニカム開口板２０４、ＭＬＰＷＢ２０６、複数の放射素子２０８、２１０、および２１２、複数のＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８、および広角インピーダンス整合（「ＷＡＩＭ」）シート２２０を含んでもよい。本例では、筐体２００を、圧力板２０２とハニカム開口板２０４の組合せにより形成してもよい。

ハニカム開口板２０４が、ハニカム開口板２０４を通る複数のチャネル２２０、２２２、および２２４を含む金属または誘電構造の板であってもよい。当該複数のチャネルはハニカム開口板２０４に沿ったハニカム構造を定義する。ＷＡＩＭシート２２０は次いで、ハニカム開口板２０４の上面または外面に取り付けられる。一般に、ＷＡＩＭシート２２０は、複数の層を含む非導電性材料のシートである。当該複数の層は、ＳＴＲＰＡＡ１０２の改善された走査性能を可能とするために、反射減衰量を最小化し、ＳＴＲＰＡＡ１０２と自由空間の間のインピーダンス整合を最適化するように選択され配置されている。

（多層プリント回路基板としても知られる）ＭＬＰＷＢ２０６は、複数のトレース層をＰＷＢ内部に含む（プリント回路基板「ＰＣＢ」としても知られる）プリント配線基板（「ＰＷＢ」）である。一般にこれは、各独立なＰＷＢの両側にエッチされた回路を含みうる複数のＰＷＢの積層である。積層化を利用して、当該複数のＰＷＢを共に配置してもよい。当該結果のＭＬＰＷＢにより、信号ＰＷＢ上よりもかなり高いコンポーネント密度が可能となる。

本例では、ＭＬＰＷＢ２０６は、２つの表面、即ち、それぞれ上面２２６と底面２２８にエッチされた電気トレースを有する上面２２６および底面２２８をもつ。複数のＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８をＭＬＰＷＢ２０６の底面２２８に取り付けてもよく、複数の放射素子２０８、２１０、および２１２をＭＬＰＷＢ２０６の上面２２６に取り付けてもよい。本例では、複数のＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８が、それぞれ、複数の導電性電気的相互接続２３０、２３２、２３４、２３６、２３８、２４０、２４２、２４４、および２４６を介して、ＭＬＰＷＢ２０６の底面２２８と信号通信してもよい。

１実施形態では、当該電気的相互接続を「ファズ・ボタン（登録商標）」として具体化してもよい。一般に、「ファズ・ボタン（登録商標）」は、一般に数十ミリメートルから１ミリメートルの範囲の特定の直径の密円筒材料に形成された一本鎖の金メッキ・ベリリウム銅配線から一般に作製された、高性能な「信号接点」であることは当業者には理解される。これらは、しばしば、低歪み送信線が必要である半導体試験ソケットおよびＰＷＢ相互接続において利用される。別の実施形態では、当該電気的相互接続を、永久接点を形成するために再度流し込みうる半田ボールのボール・グリッド・アレイを利用した半田により実現してもよい。

放射素子２０８、２１０、および２１２が、ＭＬＰＷＢ２０６の上面２２６に取り付けられた別個のモジュール、デバイス、および／またはコンポーネントであってもよく、または、実際には、（例えば、マイクロストリップ／パッチ・アンテナ要素のような）ＭＬＰＷＢ２０６の上面２２６の表面上のエッチされた要素としてのＭＬＰＷＢ２０６の一部であってもよい。別個のモジュールの場合、放射素子２０８、２１０、２１２を、電気的相互接続（図示せず）の利用を含めて複数のＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８をＭＬＰＷＢ２０６の底面２２８に取り付ける際に利用されるのと同じ技術を利用してＭＬＰＷＢ２０６の上面２２６に取り付けてもよい。

何れのケースでも、複数の放射素子２０８、２１０、および２１２は、それぞれＭＬＰＷＢ２０６を介した複数の導電性チャネル（本明細書では「ビア」と称する）２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、および２５８を通じて複数のＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８と信号通信する。本例では、各放射素子２０８、２１０、および２１２はＭＬＰＷＢ２０６の対面に配置された対応する独立なＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８と信号通信する。さらに、各放射素子２０８、２１０、および２１２は独立なチャネル２２０、２２２、および２２４に対応する。ビア２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、および２５８が導電性金属および／または誘電材料を含んでもよい。動作に際して、当該放射素子が例えばＫ帯域信号のような無線信号を送信および／または受信してもよい。

「ビア」という用語が周知であることは当業者には理解される。特に、ビアは、１つまたは複数の隣接層の平面を通る物理電気回路内の層間の電気接続であり、本例では、ＭＬＰＷＢ２０６は物理電気回路である。物理的には、当該ビアは、ＭＬＰＷＢ２０６内の異なる層の間の導電性接続を可能とする絶縁層内の小さな導電性穴である。本例では、ビア２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、および２５８がＭＬＰＷＢ２０６の底面２２８からＭＬＰＷＢ２０６の上面２２６に伸びる独立なビアとして示されているが、しかし、各独立なビアが実際には、ＭＬＰＷＢ２０６の独立な複数の層を独立に接続する複数のサブビアを含む組合せビアであってもよい。

ＭＬＰＷＢ２０６がＭＬＰＷＢ２０６の層内に無線周波数（「ＲＦ」）分散ネットワーク（図示せず）を備えてもよい。当該ＲＦ分散ネットワークが、信号経路を利用してＲＦ信号を複数のＴ／Ｒモジュールの個々のＴ／Ｒモジュールに分配する集団的供給ネットワークであってもよい。１例として、当該ＲＦ分散ネットワークが複数のストリップライン要素およびＷｉｌｋｉｎｓｏｎ電力結合器／分割器を含んでもよい。

説明の簡単さのため、３つの放射素子２０８、２１０、２１２と３つのＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８のみを示してあることは当業者には理解される。さらに、３つのチャネル２２０、２２２、および２２４のみが図示されている。しかし、図２で特に示すものよりかなり多くの放射素子、Ｔ／Ｒモジュール、およびチャネルがあってもよいことは理解される。１例として、ＳＴＲＰＡＡ１０２が２５６個のアレイ要素を有するＰＡＡを含んでもよい。これは、ＳＴＲＰＡＡ１０２が、２５６個の放射素子、２５６個のＴ／Ｒモジュール、およびハニカム開口板２０４を通る２５６個のチャネルを含むことを意味する。

さらに、２つのビア２４８、２５０、２５２、２５４、２５６、および２５８のみを放射素子２０８、２１０、および２１２とＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８の対の組合せごとに示してあることは理解される。本例では、組合せ対ごとの当該第１のビアが第１の偏波信号に対する信号経路に対応してもよく、組合せ対ごとの当該第２のビアが第２の偏波信号に対する信号経路に対応してもよい。しかし、組合せ対ごとに追加のビアがあってもよいことは理解される。

本例では、ハニカム開口板２０４を参照すると、チャネル２２０、２２２、および２２４は対応する放射素子２０８、２１０、および２１２に対する導波管として動作する。したがって、チャネル２２０、２２２、および２２４が、空気、気体、または誘電体であってもよい。

圧力板２０２が筐体２００の一部であってもよい。当該一部は、複数のＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８の底面へと突き上げ、それらをＭＬＰＷＢ２０６の底面２２８に対して押す内面２６０を含む。圧力板２０２が、追加の力をＴ／Ｒモジュール２１４、２１６、および２１８の底面に加えてそれらをＭＬＰＷＢ２０６の底面２２８に対して押す、内面２６０に沿った複数の圧縮ばね（図示せず）を備えてもよい。

図３では、本発明に従うＭＬＰＷＢ３００の１実装の例の部分断面図が図示されている。ＭＬＰＷＢ３００は図２で示すＭＬＰＷＢ２０６の１例である。本例では、ＭＬＰＷＢ３００が、接着層３０６を利用して互いに接着された２つのＰＷＢサブアセンブリ３０２および３０４を備えてもよい。

接着層３０６は、ビア３０７とビア３０８を互いに電気的に接続し、ビア３０９と３１０を電気的に接続するための、機械的接着ならびに電気特性を提供する。１例として、接着層３０６が、カリフォルニア州サンディエゴのＯｒｍｅｔＣｉｒｃｕｉｔ、Ｉｎｃ（登録商標）により提供される接着材料、例えば、ＦＲ−４０８ＨＲのような接着材料から作られてもよい。接着層３０６の厚さが例えば、大よそ１０００分の４インチ（「４ミル」）であってもよい。

本例では、第１のＰＷＢサブアセンブリ３０２が９個の（９）基板３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、および３１９を含んでもよい。さらに、１０個の（１０）金属層（例えば、銅）３２０、３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６、３２７、３２８、および３２９が９個の基板３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、および３１９を互いから露出する。同様に、第２のＰＷＢサブアセンブリ３０４が９個の基板３３０、３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、および３３８を備えてもよい。さらに、１０個の（１０）金属層（例えば、銅）３３９、３４０、３４１、３４２、３４３、３４４、３４５、３４６、３４７、および３４８は９個の基板３３０、３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、および３３８を互いから露出する。本例では、接着層３０６が金属層３２０を金属層３４８に結び付ける。

本例では、図２で説明した例と同様に、放射素子３５０がＭＬＰＷＢ３００の上面３５１に取り付けられるとして図示されており、Ｔ／Ｒモジュール３５２がＭＬＰＷＢ３００の底面３５３に取り付けられるとして図示されている。上面３５１は金属層３２９の上面に対応し、底面３５３は金属層３３９の底面に対応する。図２のように、Ｔ／Ｒモジュール３５２が、ビア３０７と３０８およびビア３０９と３１０の組合せを通じて放射素子３５０と信号通信するとして図示されている。ビア３０７および３０８は接着層３０６を通じて信号通信し、ビア３０９および３１０はまた接着層３０６を通じて信号通信する。ビア３０７がサブビア（「ベリード・ビア」としても知られる）３５４、３５５、３５６、３５７、３５８、３５９、３６０、３６１、および３６２を含んでもよく、ビア３０８がサブビア３６３、３６４、３６５、３６６、３６７、３６８、３６９、３７０、および３７１を含んでもよいことは理解される。同様に、ビア３０９がサブビア（「ベリード・ビア」としても知られる）３７２、３７３、３７４、３７５、３７６、３７７、３７８、３７９、および３８０を含んでもよく、ビア３１０がサブビア３８１、３８２、３８３、３８４、３８５、３８６、３８７、３８８、および３８９を含んでもよい。本例では、金属層３２０、３２１、３２２、３２３、３２４、３２５、３２６、３２７、３２８、３２９、３３９、３４０、３４１、３４２、３４３、３４４、３４５、３４６、３４７、および３４８が電気的に接地された層であってもよい。これらが、大よそ０．７乃至２．８ミルの間で変化する厚さを有してもよい。基板３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、３１９、３３０、３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、および３３８が、例えば、コネチカット州ロジャースのＲｏｇｅｒＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（登録商標）により製造されたＲＯ４００３Ｃ、ＲＯ４４５０Ｆ、およびＲＯ４４５０Ｂの組合せであってもよい。基板３１１、３１２、３１３、３１４、３１５、３１６、３１７、３１８、３１９、３３０、３３１、３３２、３３３、３３４、３３５、３３６、３３７、および３３８が、大よそ４．０から１６．０ミルの間で変動する厚さを有してもよい。

本例では、従来のアーキテクチャで行われているように１対のビアをＭＬＰＷＢ３００全体に通すのと対照的に、ビア３０７と３０８およびビア３０９と３１０の直径を減らすことができる。このように、（放射素子３５０のような）放射素子に関してより多くの回路を適合するために、ＭＬＰＷＢ３００の設計とアーキテクチャのサイズを減らしてもよい。したがって、このアプローチでは、ＭＬＰＷＢ３００では、より多くのおよび／または少ない放射素子をＭＬＰＷＢ３００の上面３５１に配置することができる。

例えば、前述のように、放射素子３５０をＭＬＰＷＢ３００の上面３５１上または上面３５１内に形成してもよい。Ｔ／Ｒモジュール３５２を、電気的相互接続信の号接点を利用してＭＬＰＷＢ３００の底面３５３に配設してもよい。このように、放射素子３５０を、Ｔ／Ｒモジュール３５２を放射素子３５０に接続する信号経路において９０度の角度または曲げを必要としないように、対応するＴ／Ｒモジュール３５２の反対に配置してもよい。具体的には、ビア３０７、３０８、３０９、および３１０が放射素子３５０と当該Ｔ／Ｒモジュールの間の直線経路を形成するように、放射素子３５０を十分にＴ／Ｒモジュール３５２と整列させてもよい。

図４を参照すると、本発明に従うＭＬＰＷＢ４００の１実装の例の部分側面図が図示されている。ＭＬＰＷＢ４００は、図２で示すＭＬＰＷＢ２０６と図３で示すＭＬＰＷＢ３００の１例である。本例では、ＭＬＰＷＢ４００は、図２のＭＬＰＷＢ３００に示した２０個ではなく、３つの基板層４０２、４０４、および４０６のみを示している。２つの（２）金属層４０８と４１０のみが基板４０４の周囲に示されている。さらに、当該接着層は図示していない。複数の電気的相互接続信号接点４１８、４２０、４２２、および４２４を含むホルダ４１６を通じてＭＬＰＷＢ４００の底面４１４に取り付けられたＴ／Ｒモジュール４１２が図示されている。電気的相互接続信号接点４１８、４２０、４２２、および４２４が、それぞれ、ＭＬＰＷＢ４００の底面４１４上の複数の形成および／またはエッチングされた接点パッド４２６、４２８、４３０、および４３２と信号通信してもよい。

本例では、基板層４０６のＭＬＰＷＢ４００で形成された放射素子４３４が図示されている。基板層４０６をプリント・アンテナとして具体化してもよい。放射素子４３４が２つのラジエータ４３６および４３８を有するように図示されている。２つのラジエータ４３６および４３８を層４０６にエッチングしてもよい。１例として、第１のラジエータ４３６は（例えば、垂直偏波または右円偏波のような）第１のタイプの偏波を放射してもよく、第２のラジエータ４３８は当該第１の偏波に直交する（例えば、水平偏波または左円偏波のような）第２のタイプの偏波を放射してもよい。放射素子４３４が、指向性を改善しかつ／または当該放射素子の相互結合を減らすための接地、反射、および／または絶縁要素４４０を備えてもよい。第１のラジエータ４３６を、接点パッド４２６と信号通信する第１のプローブ４４２により提供してもよい。第１のビア４４４はＴ／Ｒモジュール４１２と電気的相互接続信号接点４１８を通じて信号通信する。同様に、第２のラジエータ４３８を、接点パッド４２８と第２のビア４４８を通じて信号通信する第２のプローブ４４６により提供してもよい。第２のビア４４８は、Ｔ／Ｒモジュール４１２と電気的相互接続信号接点４２０を通じて信号通信する。本例では、第１のビア４４４が、どのように放射素子４３４のアーキテクチャが基板層４０６内で設計されるかに基づいて、第１のプローブ４４２の一部または全部であってもよい。同様に、第２のビア４４８も、第２のプローブ４４６の一部または全部であってもよい。

本例ではＲＦ分散ネットワーク４５０が図示されている。ＭＬＰＷＢ４００の底面４１４上のビア接点パッド４５４を介してＲＦ分散ネットワーク４５０と信号通信するＲＦコネクタ４５２も図示されている。前述のように、ＲＦ分散ネットワーク４５０は、（例えば、Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ電力結合器のような）複数の電力結合器および／または分割器およびストリップライン終端を備えるストリップライン分散ネットワークであってもよい。ＲＦ分散ネットワーク４５０はＭＬＰＷＢ４００の底面４１４に取り付けられた複数のＴ／Ｒモジュールを供給するように構成される。本例では、ＲＦコネクタ４５２が、例えば、アリゾナ州グレンデールのＣｏｒｎｉｎｇＧｉｌｂｅｒｔ社（登録商標）製のＧ３ＰＯ（登録商標）タイプコネクタのようなＳＭＰスタイルミニチュア・プッシュオンコネクタであってもよく、または他の均等な高周波数コネクタであってもよい。当該ポートのインピーダンスは大よそ５０オームである。

本例では、ハニカム開口板４５４も、ＭＬＰＷＢ４００の上面４５６に隣接して配置されるように図示されている。ハニカム開口板４５４は、図２で示すハニカム開口板２０４の部分図である。ハニカム開口板４５４は、放射素子４３４に隣接して配置されたチャネル４５８を備える。本例では、チャネル４５８が円筒であってもよく、放射素子４３４に対する円形導波管ホーンとして動作してもよい。ハニカム開口板４５４を、結合された放射素子４３４およびチャネル４５８の放射性能を調整するために利用できるエア・ギャップ４６１を形成するように、ＭＬＰＷＢ４００の上面４５６から離れて短い距離４６０だけ間隔を空けてもよい。１例として、エア・ギャップ４６１は大よそ０．００５インチである幅４６０を有してもよい。本例では、放射素子４３４は、ＭＬＰＷＢ４００の上面４５６から突出しハニカム開口板４５４の底面４６２に対して押す接点パッド４６６および４６８（４６６および４６８の間のギャップを指す）を介してハニカム開口板４５４の底面４６２と信号通信するように配置された接地接点として動作する接地素子４４０を備える。このように、チャネル４５８の内壁４６４は接地され、接点パッド４６６および４６８の高さはエア・ギャップ４６１の幅４６０に対応する。

図４と同様に、図５では、本発明に従うＭＬＰＷＢ５００の別の実装の例の部分側面図が図示されている。ＭＬＰＷＢ５００は図２で示すＭＬＰＷＢ２０６、図３で示すＭＬＰＷＢ３００、および図４で示すＭＬＰＷＢ４００の１例である。本例では、ＭＬＰＷＢ５００は図２のＭＬＰＷＢ３００に示す２０個の代わりに４つのみの基板層５０２、５０４、５０６、および５０８を示す。

３つの（３）金属層５１０、５１２、および５１４のみが基板５０４および５０６の周囲に示されている。さらに接着層は図示されていない。Ｔ／Ｒモジュール５１６が、複数の電気的相互接続信号接点５２２、５２４、５２６、および５２８を備えるホルダ５２０を通じてＭＬＰＷＢ５００の底面５１８に取り付けられるとして図示されている。電気的相互接続信号接点５２２、５２４、５２６、および５２８が、それぞれ、ＭＬＰＷＢ５００の底面５１８上の複数の形成および／またはエッチングされた接点パッド５３０、５３２、５３４、および５３６と信号通信してもよい。

本例では、層５０８にエッチングできるマイクロストリップアンテナのような基板層５０８のＭＬＰＷＢ５００で形成される放射素子５３８が図示されている。図４と同様に、放射素子５３８が、２つのラジエータ５４０および５４２を有するとして図示されている。再び、図４で説明した例と同様に、第１のラジエータ５４０は（例えば、垂直偏波または右円偏波のような）第１のタイプの偏波を放射してもよく、第２のラジエータ５４２は当該第１の偏波に直交する（例えば、水平偏波または左円偏波のような）第２のタイプの偏波を放射してもよい。放射素子５３８が接地素子５４４を備えてもよい。第１のラジエータ５４０を接点パッド５３０と第１のビア５４８を通じて信号通信する第１のプローブ５４６により提供してもよい。第１のビア５４８はＴ／Ｒモジュール５１６と電気的相互接続信号接点５２２を通じて信号通信する。同様に、第２のラジエータ５４２を接点パッド５３２と第２のビア５５２を通じて信号通信する第２のプローブ５５０により提供してもよい。第２のプローブ５５０はＴ／Ｒモジュール５１６と電気的相互接続信号接点５２４を通じて信号通信する。図４で説明した例と異なり、本例では第１のビア５４８と第２のビア５５２はそれぞれ、第１のプローブ５４６と第２のプローブ５５０の一部である。さらに、本例では、第１のプローブ５４６と第２のプローブ５５０は基板５０６内に９０度の曲げを含む。

図４の例と同様に、本例では、ＲＦ分散ネットワーク５５４も図示されている。ＭＬＰＷＢ５００の底面５１８上の接点パッド５５８を介してＲＦ分散ネットワーク５５４と信号通信するＲＦコネクタ５５６も図示されている。再び、ＲＦ分散ネットワーク５５４は、ＭＬＰＷＢ５００の底面５１８に取り付けられた複数のＴ／Ｒモジュールに供給するように構成される。本例では、ＲＦコネクタ５５６が、例えばＧ３ＰＯ（登録商標）タイプのコネクタまたは他の均等な高周波数コネクタのようなＳＭＰスタイルミニチュア・プッシュオンコネクタであってもよい。当該ポートのインピーダンスは大よそ５０オームである。

本例では、ハニカム開口板５６０も、ＭＬＰＷＢ５００の上面５６２に隣接して配置されるように図示されている。再び、ハニカム開口板５６０は、図２で示すハニカム開口板２０４の部分図である。ハニカム開口板５６０はチャネル５６４を備え、チャネル５６４は放射素子５３８に隣接して配置される。再び、チャネル５６４が円筒であってもよく、放射素子５３８に対する円形導波管ホーンとして動作してもよい。ハニカム開口板５６０を、結合された放射素子５３８およびチャネル５６４の放射性能を調整するために利用できるエア・ギャップ５６８を形成するように、ＭＬＰＷＢ５００の上面５６２から離れて短い距離５６６だけ間隔を空けてもよい。１例として、エア・ギャップ５６８は大よそ０．００５インチである幅５６６を有してもよい。本例では、接地素子５４４は、ＭＬＰＷＢ５００の上面５６２から突出しハニカム開口板５６０の底面５７０に対して押す接点パッド５７２および５７４を介してハニカム開口板５６０の底面５７０と信号通信するように配置された接地接点として動作する。このように、チャネル５６４の内壁５７６は接地され、接点パッド５７２と５７４の高さはエア・ギャップ５６８の幅５６６に対応する。

図６を参照すると、上述のＭＬＰＷＢの２０６、３００、４００、または５００の何れかとともに使用できる、放射素子６００の１実装の例の上面図が示されている。本例では、放射素子６００はＭＬＰＷＢの上面６０２に形成および／またはエッチングされる。図４および５で説明したように、放射素子６００が第１のラジエータ６０４および第２のラジエータ６０６を含んでもよい。図４および５で前述したように、第１のラジエータ６０４は当該Ｔ／Ｒモジュール（図示せず）と信号通信する第１のプローブ（図示せず）によって供給され、第２のラジエータ６０６は、やはり当該Ｔ／Ｒモジュール（図示せず）と信号通信する第２のプローブ（図示せず）により供給される。前述のように、第１のラジエータ６０４は（例えば、垂直偏波または右円偏波のような）第１のタイプの偏波を放射してもよく、第２のラジエータ６０６は当該第１の偏波に直交する（例えば、水平偏波または左円偏波のような）第２のタイプの偏波を放射してもよい。本例では接地素子６０８、または図４および６で説明した要素も示してある。接地素子（複数可）６０８が、複数の接点パッド（図示せず）を含んでもよい。当該複数の接点パッドは、ＭＬＰＷＢの上面６０２から突き出て、放射素子６００に隣接して配置されたチャネル（図示せず）の壁に正確に接地するように当該ハニカム開口板（図示せず）の底面（図示せず）に係合する。さらに、接地ビア６１０が、ラジエータ帯域幅を調節するのを支援する放射素子６００であってもよい。

図７Ａでは、本発明に従うハニカム開口板７００の１実装の例の上面図が図示されている。ＰＡＡの格子構造内で配分された複数のチャネル７０２を有するハニカム開口板７００が図示されている。本例では、当該ＳＴＲＰＡＡが２５６個の要素ＰＡＡを含んでもよく、この結果、ハニカム開口板７００は２５６個のチャネル７０２を有することとなる。２５６個の要素ＰＡＡに基づいて、ＰＡＡの当該格子構造が１６行１６列の要素を有するＰＡＡを含んでもよく、この結果、ハニカム開口板７００はハニカム開口板７００に沿って配分された１６行１６列のチャネル７０２を有することとなる。

図７Ｂを参照すると、ハニカム開口板７００のズームイン部分７０４の上面図が図示されている。本例では、ズームイン部分７０４が、格子内に配分された３つのチャネル７０６、７０８、および７１０を含んでもよい。本例では、チャネル７０６、７０８、および７１０の直径が大よそ０．２３２インチに等しい場合、チャネル７０６、７０８、および７１０の誘電率（「ε_ｒ」）は大よそ２．５に等しく、ＳＴＲＰＡＡは、（チャネル７０６、７０８、および７１０により形成された導波管に対して）大よそ１８．７５ＧＨｚの導波管カットオフ周波数で２１ＧＨｚから２２ＧＨｚの周波数範囲で動作するＫ帯域アンテナであり、ｘ軸７１４内の（即ち、第１のチャネル７０６と第２のチャネル７０８および第３のチャネル７１０の中心間の）距離７１２が大よそ０．３０２インチに等しくてもよく、ｙ軸７１８内の（即ち、第２のチャネル７０８と第３のチャネル７１０の中心間の）距離７１６が大よそ０．２６２インチに等しくてもよい。

図８では、本発明に従う、ＲＦ分散ネットワーク８００の１実装の例の上面図が図示されている。ＲＦ分散ネットワーク８００は、（図４および５で前述したＲＦコネクタ４５２または５５６ＲＦコネクタの１例である）ＲＦコネクタ８０２および当該複数のＴ／Ｒモジュールと信号通信する。本例では、ＲＦ分散ネットワーク８００は、送信モードでは、ＲＦコネクタ８０２からの入力信号を、独立な２５６個のＴ／Ｒモジュールに供給する２５６個の部分信号に分割するように構成された、１６行１６列の分散ネットワークである。受信モードでは、ＲＦ分散ネットワーク８００は、２５６個の独立な信号を当該２５６個のＴ／Ｒモジュールから受信し、それらを、ＲＦコネクタ８０２に渡される結合出力信号に結合するように構成される。本例では、図４および５で前述したように、当該ＲＦ分散ネットワークが８段階の２方向Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ電力結合器／分割器８０４、８０６、８０８、および８１０を含んでもよく、当該ＲＦ分散ネットワークをＭＬＰＷＢ８１２またはＭＬＰＷＢの２０６、３００、４００、５００の内部層に集積してもよい。

図９を参照すると、本発明に従うＳＴＲＰＡＡ９００の別の実装の例のシステム・ブロック図が図示されている。図２と同様に、図９ではＳＴＲＰＡＡ９００がＭＬＰＷＢ９０２、Ｔ／Ｒモジュール９０４、放射素子９０６、ハニカム開口板９０８、およびＷＡＩＭシート９１０を含んでもよい。本例では、ＭＬＰＷＢ９０２がＲＦ分散ネットワーク９１２と放射素子９０６を含んでもよい。ＲＦ分散ネットワーク９１２が、８段階の２方向Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ電力結合器／分割器を有する、２５６個の（即ち、１６行１６列の）要素分散ネットワークであってもよい。

Ｔ／Ｒモジュール９０４が、２つの電力切替え集積回路（「ＩＣ」）９１４および９１６およびビーム処理ＩＣ９１８を備えてもよい。切替えＩＣ９１４および９１６およびビーム処理ＩＣ９１８がモノリシックマイクロ波集積回路（「ＭＭＩＣ」）であってもよく、それらを、「フリップ・チップ」パッケージ化技術を利用して互いに信号通信するように配置してもよい。

一般に、フリップ・チップパッケージ化技術は、集積回路「チップ」および微小電気機械システム（「ＭＥＭＳ」）のような半導体デバイスを、チップパッド（即ち、チップ接点）に溶着した半田バンプまたは金スタッド・バンプを利用して外部回路に相互接続するための方法であることは当業者には理解される。一般に、当該バンプは、最終ウェハ処理工程においてウェハの上部のチップパッドに溶着される。チップを外部回路（例えば、回路基板または別のチップまたはウェハ）に配設するために、チップは、その上部が下を向くように反転され、そのパッドが外部回路上の対応するパッドと整列するように整列され、半田を再度流し込むかまたはスタッド・バンプを熱的に圧縮するかの何れかを行って、相互接続を実現する。これはワイヤ・ボンディングとは対照的である。ワイヤ・ボンディングでは、チップが直立に配設されワイヤを用いてチップパッドを外部回路と相互接続する。

本例では、Ｔ／Ｒモジュール９０４が、Ｔ／Ｒモジュール９０４が切替え可能な送信信号経路と受信信号経路を有することができるようにする回路を備えてもよい。Ｔ／Ｒモジュール９０４が第１の、第２の、第３の、および第４の送信経路スイッチ９２０、９２２、９２４、および９２６、第１の１：２スプリッタ９２８および第２の１：２スプリッタ９３０、第１のローパスフィルタ（「ＬＰＦ」）９３２および第２のローパスフィルタ（「ＬＰＦ」）９３４、第１のハイパスフィルタ（「ＨＰＦ」）９３６および第２のハイパスフィルタ（「ＨＰＦ」）９３８、第１の増幅器９４０、第２の増幅器９４２、第３の増幅器９４４、第４の増幅器９４６、第５の増幅器９４８、第６の増幅器９５０、および第７の増幅器９５２、位相シフタ９５４、ならびに減衰器９５６を備えてもよい。

本例では、第１のスイッチ９２０および第２の送信経路スイッチ９２２が、ＭＬＰＷＢ９０２のＲＦ分散ネットワーク９１２と信号経路９５８を介して信号通信してもよい。さらに、第３のスイッチ９２４および第４の送信経路スイッチ９２６が、それぞれＭＬＰＷＢ９０２の放射素子９０６と信号経路９６０および９６２を介して信号通信してもよい。

さらに、第３の送信経路スイッチ９２４および第４の増幅器９４６が第１の電力切替えＭＭＩＣ９１４および第４の送信経路スイッチ９２６の一部であってもよく、第５の増幅器９４８が第２の電力切替えＭＭＩＣ９１６の一部であってもよい。第１の電力切替えＭＭＩＣ９１４および第２の電力切替えＭＭＩＣ９１６は電力供給ＩＣであるので、ガリウムヒ素（「ＧａＡｓ」）技術を利用してそれらを組み立ててもよい。残りの第１の送信経路スイッチ９２０および第２の送信経路スイッチ９２２、第１の１：２スプリッタ９２８および第２の１：２スプリッタ９３０、第１のＬＰＦ９３２および第２のＬＰＦ９３４、第１のＨＰＦ９３６および第２のＨＰＦ９３８、第１の増幅器９４０、第２の増幅器９４２、第３の増幅器９４４、第４の増幅器９４６、第５の増幅器９４８、第６の増幅器９５０、および第７の増幅器９５２、位相シフタ９５４、ならびに減衰器９５６がビーム処理ＭＭＩＣ９１８の一部であってもよい。ビーム処理ＭＭＩＣ９１８を、シリコン・ゲルマニウム（「ＳｉＧｅ」）技術を利用して組み立ててもよい。本例では、ＳｉＧｅ技術の高周波数性能かつ高密度の回路機能により、当該Ｔ／Ｒモジュールの回路機能のフットプリントを、平面状タイル構成を有する位相アレイアンテナにおいて実装することができる（即ち、一般に、平面状モジュール回路レイアウトのフットプリントは、動作周波数と最小アンテナ・ビーム走査要件のためラジエータ間隔により制限される）。

図１０では、Ｔ／Ｒモジュール９０４の動作の１例をより良く理解するために、Ｔ／Ｒモジュール９０４のシステム・ブロック図が図示されている。動作の１例では、送信モードでは、Ｔ／Ｒモジュール９０４が、入力信号１０００をＲＦ分散ネットワーク９１２から信号経路１００２を介して受信する。当該送信モードでは、第１の送信経路スイッチ９２０および第２の送信経路スイッチ９２２は当該送信経路に沿って入力信号１０００を渡すように設定される。これは、第１の送信経路スイッチ９２０、可変減衰器９５６、位相シフタ９５４、第１の増幅器９４０、および第２の送信経路スイッチ９２２を第１の１：２スプリッタ９２８に渡すことを含む。結果の処理された入力信号１００４は次いで、第１の１：２スプリッタ９２８により２つの信号１００６および１００８に分割される。第１の分離入力信号１００６は第１のＬＰＦ９３２を通り、第２の増幅器９４２および第４の増幅器９４６により増幅される。結果の増幅された第１の分離入力信号１０１０は、第３の送信経路スイッチ９２４を通って放射素子９０６の第１のラジエータ（図示せず）に向かう。本例では、当該第１のラジエータが、例えば、垂直偏波または右円偏波のような第１の偏波を送信するように設定されたラジエータであってもよい。同様に、第２の分離入力信号１００８は第１のＨＰＦ９３６を通り、第３の増幅器９４４および第５の増幅器９４８の両方により増幅される。結果の増幅された第２の分離入力信号１０１２は、第４の送信経路スイッチ９２６を通り、放射素子９０６の第２のラジエータ（図示せず）に向かう。本例では、当該第２のラジエータが、例えば、水平偏波または左円偏波のような第２の偏波を送信するように設定されたラジエータであってもよい。

受信（レセプションとしても知られる）モードでは、Ｔ／Ｒモジュール９０４は、第１の偏波受信信号１０１４を放射素子９０６内の第１のラジエータから受信し、第２の偏波受信信号１０１６を放射素子９０６内の第２のラジエータから受信する。

受信モードでは、第１の送信経路スイッチ９２０、第２の送信経路スイッチ９２２、第３の送信経路スイッチ９２４、および第４の送信経路スイッチ９２６は、第１の偏波受信信号１０１４および第２の偏波受信信号１０１６を、可変減衰器９５６、位相シフタ９５４、および第１の増幅器９４０を通じてＲＦ分散ネットワーク９１２に渡すように設定される。特に、第１の偏波受信信号１０１４は、第３の送信経路スイッチ９２４を通って第６の増幅器９５０に向かう。結果の増幅された第１の偏波受信信号１０１８は次いで第２のＬＰＦ９３４を通って第２の１：２スプリッタ９３０に渡され、フィルタされた第１の偏波受信信号１０２０となる。

同様に、第２の偏波受信信号１０１６は、第４の送信経路スイッチ９２６を通り、第７の増幅器９５２に向かう。結果の増幅された第２の偏波受信信号１０２２は次いで第２のＬＰＦ９３４を通って第２の１：２スプリッタ９３０に渡され、フィルタされた第２の偏波受信信号１０２４となる。第２の１：２スプリッタ９３０は次いで２：１結合器として動作し、フィルタされた第１の偏波受信信号１０２０とフィルタされた第２の偏波受信信号１０２４を結合して、結合受信信号１０２６を生成する。結合受信信号１０２６は、第２の送信経路スイッチ９２２、可変減衰器９５６、位相シフタ９５４、第１の増幅器９４０、および第１の送信経路スイッチ９２０を通り、信号経路１００２を介してＲＦ分散ネットワーク９１２に渡される結合受信信号１０２８を生成する。

図１１を参照すると、本発明に従う筐体１１００の１実装の開口例の透視図が図示されている。本例では、筐体１１００はハニカム開口板１１０２と圧力板１１０４を備える。ハニカム開口板１１０２が、ハニカム開口板１１０２を通る複数のチャネル１１０６を有するとして図示されている。さらに、圧力板１１０４は、複数のＴ／Ｒモジュール（図示せず）を受けるための複数のポケット１１０８を備える。本例では、ＭＬＰＷＢ１１１０が、筐体１１００内においてハニカム開口板１１０２と圧力板１１０４の間に適合する構成で図示されている。ＭＬＰＷＢ１１１０も、ＭＬＰＷＢ１１１０の底面１１１４に沿って複数の接点１１１２を有するように図示されている。複数の接点１１１２は、一旦筐体１１００内に配置されると複数のＴ／Ｒモジュール（図示せず）と電気的にインタフェースするように構成される。ＲＦ分散ネットワーク（図示せず。ＭＬＰＷＢ１１１０の層の内部にある）をＲＦコネクタ（図示していないが、図４および５で説明済み）および（例えば、偏向、接地、電源等のような）他の電気接続とインタフェースするための追加の接点１１１６も示されている。

図１２では、図１２で説明する開口筐体１１００の別の透視図が図示されている。本例では、ＭＬＰＷＢ１１１０が、圧力板１１０４の内面１２００に対して配置されるように図示されている。本図では、複数の放射素子１２０２は、ＭＬＰＷＢ１１１０の上面１２０４内に形成されるとして示されている。図１３では、ＷＡＩＭシートをハニカム開口板１１０２の上部に取り付けていない閉じた筐体１１００の透視上面図が図示されている。複数のチャネル１１０６を含むハニカム開口板１１０２が図示されている。図１４を参照すると、ＷＡＩＭシート１４００がハニカム開口板１１０２の上部に取り付けられた閉じた筐体１１００の透視上面図が図示されている。筐体１１００の底面も例示的なＲＦコネクタ１４０２を有するとして図示されている。

図１５を参照すると、本発明に従う筐体１５００の１実装の例の拡大底面透視図が図示されている。本例では、筐体１５００は、底面側１５０４を有する圧力板１５０２、ハニカム開口板１５０６、配線空間１５０８、配線空間カバー１５１０、およびＲＦコネクタ１５１２を備える。筐体１５００の内部には、ＭＬＰＷＢ１５１４、第１のスペーサ１５１６、第２のスペーサ１５１８、およびパワー・ハーネス１５２０がある。パワー・ハーネス１５２０は、当該ＳＴＲＰＡＡに電力を供給し、図１で示すように電源１０８、コントローラ１０４、および温度制御システム１０６と信号通信できるバスタイプの信号経路を含んでもよい。パワー・ハーネス１５２０が配線空間１５０８内に配置され、ＭＬＰＷＢインタフェースコネクタ、またはコネクタ１５２２を介してＭＬＰＷＢ１５１４と信号通信し、筐体コネクタ１５２４を介して図１の電源１０８、コントローラ１０４、および温度制御システム１０６と信号通信してもよい。再び、ハニカム開口板１５０６は複数のチャネル１５２６を含む。

本例では、スペーサ１５１６および１５８は、ＭＬＷＰＢ１５１４の接地面と隣接金属板（即ち、それぞれ圧力板１５０２およびハニカム開口板１５０６）の間に接地接続を提供するためのパターン化されたバンプを有する導電性（即ち、金属のような）シートである。特に、スペーサ１５１６はＭＬＰＷＢ１５１４と圧力板１５０２の間のＲＦ接地を維持する。スペーサ１５１８はＭＬＰＷＢ１５１４とハニカム開口板１５０６の間のＲＦ接地を維持する。スペーサ１５１６および１５１８の形状および切り抜きパターンにより、独立なアレイ要素間のＲＦ絶縁が維持され、このＲＦ接地と絶縁がなければ生じうる性能劣化を防止する。一般に、スペーサ１５１６および１５１８は、シャーシコンポーネント（例えば圧力板１５０２およびハニカム開口板１５０６）とＭＬＰＷＢ１５１４の間に存在する任意の平坦性の不規則性を吸収することによって接地および絶縁を保つ。この能力を、平坦性の不規則性を吸収するために圧縮されたとき角度を変えることで崩れ得る複数のシム（即ち、スペーサ１５１６および１５１８）の表面においてマイクロバンプを利用することでさらに高めてもよい。

図１６では、本発明に従う、圧力板１６１４の内面１６１２に沿った（図１１ではポケット１１０８として示した）ポケット１６００、１６０２、１６０４、１６０４、１６０６、１６０８、および１６１０の１実装の例の上面図が図示されている。本例では、当該第１のポケット１６００および第２のポケット１６０２はそれぞれ、第１の圧縮ばね１６１６および第２の圧縮ばね１６１８を備える。第１のＴ／Ｒモジュール１６２０および第２のＴ／Ｒモジュール１６２２がそれぞれ、第１のポケット１６００および第２のポケット１６０２の中に、および、第１の圧縮ばね１６１６および第２の圧縮ばね１６１８に対して、配置される。本例では、当該ポケット内の圧縮ばねは、当該Ｔ／Ｒモジュールの底面をＭＬＰＷＢの底面に対して押すための圧縮力を提供する。図４および５で説明した例と同様に、各Ｔ／Ｒモジュール１６２０および１６２２はそれぞれホルダ１６２４および１６２６を備える。ホルダ１６２４および１６２６はそれぞれ複数の電気的相互接続信号接点１６２８および１６３０を備える。

図１７を参照すると、本発明に従う複数の電気的相互接続信号接点１７０２と組み合わせたＴ／Ｒモジュール１７００の１実装の例の拡大透視側面図が図示されている。電気的相互接続信号接点１７０２（本例ではファズ・ボタン（登録商標）として示す）は、上面１７０６と底面１７０８を有するホルダ１７０４内に配置される。Ｔ／Ｒモジュール１７００は、上面１７１０と底面１７１２を備える。上面１７１０と底面１７１２が、上面１７１０に配置されたキャパシタ１７１４および底面１７１０に配置されたＲＦモジュール１７１６であってもよい。代替的な実装では、ホルダ１７００はなく、電気的相互接続信号接点１７０２が複数の半田ボール、即ち、ボール・グリッドであってもよい。

図１８では、本発明に従う、平面状回路Ｔ／Ｒモジュール１７００（本明細書では一般的にＴ／Ｒモジュールと称する）の拡大透視上面図が図示されている。特に、ＲＦモジュール１７１６が、ＲＦモジュール１７１６がＲＦモジュール蓋１８００、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２、第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４、ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６、モジュール・キャリア１８０８、およびＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０を備えることを示すように拡大されている。本例では、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０は、底面１８１２と、Ｔ／Ｒモジュール１７００の上面１７１０に対応する上面とを有する。Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０の底面１８１２は複数のＴ／Ｒモジュール接点１８１４を備える。複数のＴ／Ｒモジュール接点１８１４は、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２、第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４、およびビーム処理ＭＭＩＣ１８０６がＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０と信号通信できるようにする信号経路を形成する。本例では、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２、第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４、およびビーム処理ＭＭＩＣ１８０６は、モジュール・キャリア１８０８内に配置され、ＲＦモジュール蓋１８００で被覆される。本例では、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２、第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４、ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６を、モジュール・キャリア１８０８内にフリップ・チップ構成で配置してもよい。第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２および第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４は、そのチップ接点が底面１８１２から離れた向きにあるように配向してもよく、ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６が、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２および第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４の反対方向にあってもよい。

ＳＴＲＰＡＡの筐体に対するＭＬＰＷＢと同様に、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０がＴ／Ｒモジュール接点１８１４からＴ／Ｒモジュール１７００の上面１７１０上のＴ／Ｒモジュールの上側接点（図示せず）へ信号を通せるようにする、基板および金属形成マイクロ回路の複数の層を含んでもよいことは当業者には理解される。１例として、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０が、複数のビアを有する基板厚さが大よそ０．００５インチのセラミック基板の１０個の（１０）層および（例えば、金メタライゼーションを伴う窒化アルミニウム（「ＡｌＮ」）基板のような）金属材料の１１個の（１１）層を含んでもよい。

図１９では、本発明に従う、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２、第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４、およびビーム処理ＭＭＩＣ１８０６をモジュール・キャリア１８０８内に取り付けた、（タイトル構成の）Ｔ／Ｒモジュール１７００の透視上面図が図示されている。

図２０を参照すると、本発明に従う、Ｔ／Ｒモジュール１７００の透視底面図が図示されている。本例では、Ｔ／Ｒモジュール１７００の上面１７１０が、電気的相互接続信号接点と信号通信する複数の導電性金属パッド２０００、２００２、２００４、２００４、２００６、２００８、２０１０、２０１２、２０１４、および２０１６を含んでもよい。本例では、第１の導電性金属パッド２０００が共通接地面であってもよい。第２の導電性金属パッド２００２が、Ｔ／Ｒモジュール１７００に対応する放射素子上の第１のラジエータ（図示せず）の第１のプローブに入力される第１のＲＦ信号を生成してもよい。本例では、第２の導電性金属パッド２００２を通じてＴ／Ｒモジュール１７００から出力された信号を、対応する放射素子により利用して、第１の偏波を有する放射を生成もよい。同様に、第３の導電性金属パッド２００４が、対応する放射素子上の第２のラジエータ（図示せず）の第２のプローブに入力される第２のＲＦ信号を生成してもよい。第３の導電性金属パッド２００４を通じてＴ／Ｒモジュール１７００から出力された信号を、対応する放射素子により利用して、第１の偏波に直交する第２の偏波を有する放射を生成してもよい。

第４の導電性金属パッド２００６がＲＦ通信ポートであってもよい。第４の導電性金属パッド２００６がＲＦ共通ポートであってもよい。当該ＲＦ共通ポートは、送信モードではＴ／Ｒモジュール１７００モジュールに対する入力ＲＦポートであり、受信モードではＴ／Ｒモジュール１７００に対する出力ＲＦポートである。図９に戻ると、第４の導電性金属パッド２００６はＲＦ分散ネットワーク９１２と信号通信する。第５の導電性金属パッド２００８が、第１の導電性金属パッド２００８をアース値に設定する（例えば、＋５ボルト信号のような）直流（「ＤＣ」）信号を生成するポートであってもよい。当該アース値は、０ボルトまたは例えば、第５の導電性金属パッド２００８により供給される＋５ボルトのような別の基準ＤＣ電圧レベルに等しくてもよい。キャパシタ１７１４は、第５の導電性金属パッド２００８と信号通信してＭＭＩＣ（即ち、ＭＩＭＩＣ１８０２および１８０４）に安定性をもたらす。

さらに、本例では、ポート２００８は、＋５Ｖの偏向電圧を電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４内のＧａＡｓ電力増幅器に提供し、ポート２０１０および２０１６は−５Ｖの偏向電圧をＳｉＧｅビーム処理ＭＭＩＣ１８０６、およびＧａＡｓ電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４に提供する。ポート２０１２はデジタルデータ信号を提供し、ポート２０１８はデジタルクロック信号を提供し、これらの信号は両方とも、ＳｉＧｅビーム処理ＭＭＩＣ１８０６内の位相シフタ向けであり、アレイビーム指向制御の一部を形成する。さらに、ポート２０１４は＋３．３Ｖの偏向電圧をＳｉＧｅＭＭＩＣ１８０６に提供する。

本例では、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ１８１０が、Ｔ／Ｒモジュール接点１８１４からＴ／Ｒモジュール１７００の上面１７１０上のＴ／Ｒモジュールの上側接点（図示せず）へ信号を通せるようにする、基板および金属形成マイクロ回路の複数の層を含んでもよい。

図２１を参照すると、図３と同様に、本発明に従う、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００（Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００としても知られる）の１実装の例の部分断面図が図示されている。本例では、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００が１０個の（１０）基板層２１０２、２１０４、２１０６、２１０８、２１１０、２１１２、２１１４、２１１６、２１１８、および２１２０および１１個の（１１）金属層２１２２、２１２４、２１２６、２１２８、２１３０、２１３２、２１３４、２１３６、２１３８、２１４０、および２１４２を含んでもよい。本例では、ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６および電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４がＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００の底面２１４４にフリップ・チップ構成で配置されている。本例では、ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６の底面からＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００の底面２１４４の方向に突出する半田バンプ２１４６を有するビーム処理ＭＭＩＣ１８０６が図示されている。ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６の半田バンプ２１４６は、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００の底面２１４４からビーム処理ＭＭＩＣ１８０６の方向に突出するＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００の半田バンプ２１４６と信号通信する。同様に、電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４はまた、それぞれ半田バンプ２１５０および２１５２を有する。半田バンプ２１５０および２１５２は、それぞれ、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００の底面２１４４の半田バンプ２１５２、２１５４、２１５６、および２１５８と信号通信する。ＭＬＰＷＢ３００と同様に、図３で示すように、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００が複数のビア２１５９、２１６０、２１６１、２１６２、２１６３、２１６４、２１６５、２１６６、２１６７、２１６８、２１６９、２１７０、２１７１、２１７２、２１７３、２１７４、２１７５、２１７６、２１７７、２１７８、および２１７９を含んでもよい。本例では、ビア２１７９が、底面２１４４から、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２１００の底面２１４４と上面２１８０の間の内部基板層２１０４、２１０６、２１０８、２１１０、２１１２、２１１４、２１１６、および２１１８に向かう止まり穴であってもよい。図３で示す基板層と同様に、各独立な基板層２１０２、２１０４、２１０６、２１０８、２１１０、２１１２、２１１４、２１１６、２１１８、および２１２０が各基板層内にエッチングされた回路を含んでもよいことは当業者には理解される。

図２２では、Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ２２０４の底面２２０２上のプリント配線組立品２２００の１実装の例の図が示されている。プリント配線組立品２２００は、（図２１で示すように）ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６および電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４の半田バンプまたはスタッド・バンプに接合される、半田または金のスタッド・バンプ２２０５、２２０６、２２０８、２２１０、２２１２、２２１４、２２１６、２２１８、２２２０、２２２２、２２２４、２２２６、２２２８、２２３０、２２３２、２２３４、２２３６、２２３８、２２４０、および２２４２を有する複数の電気パッドを含む。

図２３を参照すると、本発明に従う、図２２で示したビーム処理ＭＭＩＣ１８０６および電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４をプリント配線組立品２２００に配設する１実装の例を示す図が示されている。本例ではレイアウトはタイトル構成である。さらに、本例では、ワイヤ・ボンド接続２３００、２３０２、２３０４、２３０６、２３０８、および２３１０が、ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６および電力切替えＭＭＩＣ１８０２および１８０４およびプリント配線組立品２２００の電気パッド２２０５、２２０６、２２０８、２２１０、２２１２、２２１４、２２１６、２２１８、２２２０、２２２２、２２２４、２２２６、２２２８、２２３０、２２３２、２２３４、２２３６、２２３８、２２４０、および２２４２の間に図示されている。特に、第１の電力切替えＭＭＩＣ１８０２がそれぞれ電気パッド２２０５、２２０６、２２３４、２２３６、２２３８、および２２４２とワイヤ・ボンド２３００、２３１０、および２３０８を介して信号通信するように図示されている。同様に、第２の電力切替えＭＭＩＣ１８０４が、それぞれ電気パッド２２１４、２２１６、２２１８、２２２２、２２２４、および２２２６とワイヤ・ボンド２３０２、２３０４、および２３０６を介して信号通信するように図示されている。ビーム処理ＭＭＩＣ１８０６が、（図２１で示すように）電気パッド２２０６、２２０９、２２１０、２２１２、２２１４、２２１８、２２２０、２２２６、２２２８、２２３０、２２３２、２２３４、２２４０、および２２４２と半田バンプを介して信号通信するように図示されている。

さらに、本開示は以下の項目に従う実施形態を含む。

項目１：切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ（「ＳＴＲＰＡＡ」）であって、筐体と、当該筐体内の上面と底面を有する多層印刷配線板（「ＭＬＰＷＢ」）と、ＭＬＰＷＢの上面に配置された複数の放射素子と、ＭＬＰＷＢの底面に取り付けられた複数の送受信（「Ｔ／Ｒ」）モジュールとを備え、当該複数のＴ／ＲモジュールはＭＬＰＷＢの底面と信号通信し、当該複数のＴ／Ｒモジュールの各Ｔ／Ｒモジュールは、ＭＬＰＷＢの上面に配置された複数の放射素子の対応する放射素子に対向するＭＬＰＷＢの底面に配置され、各Ｔ／Ｒモジュールは、当該Ｔ／Ｒモジュールと反対に配置された当該対応する放射素子と信号通信する、ＳＴＲＰＡＡ。

項目２：当該筐体は、圧力板と、複数のチャネルを有するハニカム開口板とを備え、当該圧力板は、当該複数のＴ／ＲモジュールをＭＬＰＷＢの底面に対して押すように構成され、当該複数の放射素子は、当該ハニカム開口板にほぼ対向するように配置されるように構成され、当該複数の放射素子の各放射素子は、当該ハニカム開口の複数のチャネルの対応するチャネルに配置される、項目１に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目３：当該ハニカム開口板と信号通信する広角インピーダンス整合（「ＷＡＩＭ」）シートをさらに備える、項目２に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目４：当該複数の放射素子の各放射素子はプリント・アンテナである、項目３に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目５：各Ｔ／Ｒモジュールは、複数の高性能信号接点を通じてＭＬＰＷＢの底面と信号通信するように配置された、項目２に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目６：各Ｔ／Ｒモジュールは少なくとも３つのモノリシックマイクロ波集積回路（「ＭＭＩＣ」）を備える、項目５に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目７：当該少なくとも３つのＭＭＩＣのうち第１のＭＭＩＣはビーム処理ＭＭＩＣであり、第２のＭＭＩＣと第３のＭＭＩＣは電力切替えＭＭＩＣである、項目６に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目８：当該第１のＭＭＩＣはシリコン・ゲルマニウム（「ＳｉＧｅ」）技術を利用し、当該第２のＭＭＩＣと第３のＭＭＩＣはガリウムヒ素（「ＧａＡｓ」）技術を利用する、項目７に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目９：当該少なくとも１つのＭＭＩＣはフリップ・チップ構成で物理的に構成される、項目７に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１０：複数のビアをさらに備え、当該複数のビアの各ビアは、ＭＬＰＷＢを通り、当該Ｔ／Ｒモジュールに対向するＭＬＰＷＢの上面に配置された複数の放射素子のＭＬＰＷＢおよび放射素子の底面上の、当該複数のＴ／ＲモジュールのＴ／Ｒモジュールの間の信号経路として構成される、項目２に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１１：当該ＭＬＰＷＢは２つのプリント配線基板（「ＰＷＢ」）サブアセンブリを備える、項目１０に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１２：当該２つのＰＷＢサブアセンブリは、当該２つのＰＷＢサブアセンブリの間で機械的接続および電気的接続の両方を形成する接着材料を有する接着層により接着される、項目１１に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１３：各ＰＷＢサブアセンブリは、対応する複数の金属層を有する複数の基板を備える、項目１２に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１４：各Ｔ／Ｒモジュールは、対応する複数の金属層を有する複数のセラミック基板を含むＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージを備える、項目８に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１５：当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージは、当該複数の高性能信号接点と信号通信する上面と当該少なくとも３つのＭＭＩＣと信号通信する底面とを備える、項目１４に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１６：複数のビアをさらに備え、当該複数のビアの各ビアは、当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージを通り、当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージの底面上にある当該少なくとも３つのＭＭＩＣのうちのＭＭＩＣと、当該ＭＭＩＣと反対の当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージの上面に配置された導電性金属パッドとの間の信号経路として構成される、項目１５に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１７：当該ＳＴＲＰＡＡはＫ帯域で動作するように構成される、項目１に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１８：当該複数の放射素子の各放射素子は対応するＴ／Ｒモジュールごとの信号開口である、項目１に記載のＳＴＲＰＡＡ。

項目１９：切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ（「ＳＴＲＰＡＡ」）において使用するための送受信（「Ｔ／Ｒ」）モジュールであって、ビーム処理モノリシックマイクロ波集積回路（「ＭＭＩＣ」）と、第１の電力切替えＭＭＩＣおよび第２の電力切替えＭＭＩＣと、対応する複数の金属層を有する複数の基板と上面と底面と複数のビアとを備えるＴ／Ｒ多層印刷配線板（「ＭＬＰＷＢ」）とを備え、当該ビーム処理ＭＭＩＣおよび当該第１の電力切替えＭＭＩＣおよび第２の電力切替えＭＭＩＣは物理的には当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージの底面と信号通信するフリップ・チップ構成で構成され、当該複数のビアの各ビアは、当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージを通り、当該Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージの底面上にある当該ビーム処理および第１の電力切替えＭＭＩＣおよび第２の電力切替えＭＭＩＣのＭＭＩＣと、当該ＭＭＩＣと反対のＴ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージの上面に配置された導電性金属パッドとの間の信号経路として構成される、Ｔ／Ｒモジュール。

項目２０：当該ＳＴＲＰＡＡはＫ帯域で動作するように構成される、請求項１に記載のＴ／Ｒモジュール。

本発明の様々な態様または詳細を本発明の範囲から逸脱せずに変更してもよいことは理解される。本開示は網羅的なものではなく、諸請求項を開示された厳密な形に制限するものではない。さらに、以上の説明は例示の目的のためにすぎず、限定の目的のためではない。修正や変形が、以上の説明に照らして可能であり、または、本発明の実施から得られる。諸請求項とその均等物が本発明の範囲を定義する。

１００アンテナ・システム
１０２切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ
１０４コントローラ
１０６温度制御システム
１０８電源
２００筐体
２０２圧力板
２０４ハニカム開口板
２０６多層印刷配線板
２０８放射素子
２１０放射素子
２１２放射素子
２１４送受信（Ｔ／Ｒ）モジュール
２１６Ｔ／Ｒモジュール
２１８Ｔ／Ｒモジュール
２２０広角インピーダンス整合（ＷＡＩＭ）シート
２３０ファズ・ボタン
２４８ビア
３０２ＰＷＢサブアセンブリ
３０４ＰＷＢサブアセンブリ
３０６接着層
３０７ビア
３０８ビア
３０９ビア
３５０放射素子
３５２Ｔ／Ｒモジュール
４１２Ｔ／Ｒモジュール
４１６ホルダ
４３４放射素子
４５２コネクタ
４５４ハニカム開口板
５１６Ｔ／Ｒモジュール
５２０ホルダ
５３８放射素子
５５６コネクタ
５６０ハニカム開口板
６０２ＭＬＰＷＢの上面
７００ハニカム開口板
８００ＲＦ分散ネットワーク
８０２コネクタ
９０４Ｔ／Ｒモジュール
９０６放射素子
９０８ハニカム開口板
９１０ＷＡＩＭシート
９１２ＲＦ分散ネットワーク
９１４電力切替えＩＣ
９１６電力切替えＩＣ
９１８ビーム処理ＩＣ
１１００筐体
１１０２ハニカム開口板
１１０４圧力板
１１０６チャネル
１１０８ポケット
１１１２接点
１１１４底面
１１１６接点
１２００内面
１２０２放射素子
１２０４上面
１４０２ＲＦコネクタ
１５００筐体
１５０２圧力板
１５０４底面側
１５０６ハニカム開口板
１５１２ＲＦコネクタ
１５１６スペーサ
１５１８スペーサ
１５２０パワー・ハーネス
１５２６チャネル
１６００ポケット
１６０２ポケット
１６０４ポケット
１６０６ポケット
１６０８ポケット
１６１０ポケット
１６１２ポケット
１６１４圧力板
１６１６圧力ばね
１６１８圧力ばね
１６２０Ｔ／Ｒモジュール
１６２２Ｔ／Ｒモジュール
１７００ホルダ
１７０２信号接点
１７０６上面
１７０８底面
１７１０上面
１７１２底面
１７１４キャパシタ
１７１６ＲＦモジュール
１８０８モジュール・キャリア
１８１０Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ
１８０２電力切替えＭＭＩＣ
１８０４電力切替えＭＭＩＣ
１８０６ビーム処理ＭＭＩＣ
１８１０Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ
１８１２底面
２１００Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ
２２０２底面
２２０４Ｔ／Ｒモジュール・セラミック・パッケージ

Claims

切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナであって、
筐体と、
前記筐体内の多層印刷配線板であって、
上面と、
底面と、
を有する多層印刷配線板と、
前記多層印刷配線板の前記上面に配置された複数の放射素子と、
前記多層印刷配線板の前記底面に取り付けた複数の送受信モジュールと、
を備え、
前記複数の送受信モジュールは前記多層印刷配線板の前記底面と信号通信し、
前記複数の送受信モジュールの各送受信モジュールは前記多層印刷配線板の前記上面に配置された前記複数の放射素子の対応する放射素子と反対の前記多層印刷配線板の前記底面に配置され、
各送受信モジュールは、前記送受信モジュールと反対に配置された前記対応する放射素子と信号通信し、
各送受信モジュールは、ビーム処理モノリシックマイクロ波集積回路および２つの電力切替えモノリシックマイクロ波集積回路を備え、
前記送受信モジュールの少なくとも１つは、対応する複数の金属層を有する複数のセラミック基板を含む送受信モジュール・セラミック・パッケージを備える、切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記筐体は、
圧力板と、
複数のチャネルを有するハニカム開口板と、
を備え、
前記圧力板は、前記複数の送受信モジュールを前記多層印刷配線板の底面に対して押すように構成され、
前記複数の放射素子は、前記ハニカム開口板にほぼ対向するように配置されるように構成され、
前記複数の放射素子の各放射素子は、前記ハニカム開口板の前記複数のチャネルの対応するチャネルに配置される、請求項１に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記ハニカム開口板と信号通信する広角インピーダンス整合シートをさらに備える、請求項２に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記複数の放射素子の各放射素子はプリント・アンテナである、請求項１乃至３の何れか１項に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
各送受信モジュールは、複数の高性能信号接点を通じて前記多層印刷配線板の前記底面と信号通信するように配置された、請求項１に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記ビーム処理モノリシックマイクロ波集積回路および２つの電力切替えモノリシックマイクロ波集積回路のうち少なくとも一つは、フリップ・チップ構成で物理的に構成されている、請求項１に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
複数のビアをさらに備え、前記複数のビアの各ビアは、前記多層印刷配線板を通り、前記送受信モジュールと反対の前記多層印刷配線板の前記上面に配置された、前記複数の放射素子の、前記多層印刷配線板の前記底面上の前記複数の送受信モジュールの送受信モジュールと放射素子の間の信号経路として構成される、請求項１乃至６の何れか１項に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記多層印刷配線板は２つのプリント配線基板サブアセンブリを備え、前記２つのプリント配線基板サブアセンブリは、前記２つのプリント配線基板サブアセンブリの間で機械的接続および電気的接続の両方を形成する接着材料を有する接着層により接着される、請求項７に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記複数の放射素子の各放射素子は対応する送受信モジュールごとの信号開口である、請求項１に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。
前記圧力板は、前記複数の送受信モジュールを受けるための複数のポケットを含み、前記複数のポケットの少なくとも１つは、前記送受信モジュールの底面を前記多層印刷配線板の底面に対して押すための圧縮力を提供するための圧縮ばねを含む、請求項２に記載の切替え可能送受信フェーズド・アレイ・アンテナ。