(57)【要約】【課題】複数のアンテナアパーチャセグメントからアンテナアパーチャを組み立てる方法を提供する。【解決手段】本方法は、アンテナアパーチャを部分的に形成するよう第２のアパーチャセグメントに対して第１のアパーチャセグメントを配置するステップを含むことができる。更に、第１のアパーチャセグメントのオーバーラップは、継ぎ目において第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップと重なり合う。本方法はまた、アンテナアパーチャを部分的に形成するよう第１のアパーチャセグメントのオーバーラップを第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップに接合するステップを含むことができる。【選択図】図２０
2020102887.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナアパーチャセグメントからアンテナアパーチャを組み立てる方法であって、
前記アンテナアパーチャを部分的に形成するよう第２のアパーチャセグメントに対して第１のアパーチャセグメントを配置するステップであって、前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップが前記第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップに継ぎ目にて重なり合うようにする、ステップと、
前記アンテナアパーチャを部分的に形成するよう前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップを前記第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップに接合するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記アンテナアパーチャを部分的に形成するよう前記第１のアパーチャセグメントが前記第２のアパーチャセグメントに隣接して配置されたときに生成されるオーバーラップ領域において、前記第１のアパーチャセグメントのパッチの導体が、前記第２のアパーチャセグメントのアイリスの導体と重なり合う、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップが、パッチガラスと該パッチガラスの下方のパッチ金属とを含み、前記パッチガラス及び前記パッチ金属の各々が、前記第１のアパーチャセグメントのアイリスと前記パッチを接合する導電シールを超えて延び、
前記第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップが、アイリスガラスと該アイリスガラスの上方のアイリス金属とを含み、前記アイリスガラス及び前記アイリス金属の各々が、前記第２のアパーチャセグメントのパッチと前記アイリスを接合する導電シールを超えて延び、
前記アンテナアパーチャを部分的に形成するよう前記第１のアパーチャセグメントが前記第２のアパーチャセグメントに隣接して配置されたときに、前記オーバーラップ領域において前記第１のアパーチャセグメントの金属パッチが前記第２のアパーチャセグメントのアイリス金属と重なり合う、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記第２のアパーチャセグメントに対して前記第１のアパーチャセグメントを配置するステップが更に、
治具組立体の表面上の予備的位置に前記第１のアパーチャセグメントを配置するステップと、
前記第１のアパーチャセグメント上のフィデューシャルマーキングを前記治具組立体の表面上の対応するフィデューシャルマーキングと整列させて、前記第１のアパーチャセグメントを前記アンテナアパーチャに対して最終位置に配置するステップと、
前記第１のアパーチャセグメントを前記治具組立体の表面上に降下させるステップと、  他のアパーチャセグメントを前記治具組立体上に配置して整列させる間、前記第１のアパーチャセグメントを前記最終位置に保持するステップと、
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１のアパーチャセグメントは、前記治具組立体の格納式ピンを用いて前記予備的位置に配置される、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
前記第１のアパーチャセグメント上の前記フィデューシャルマーキングは、光学系を用いて前記治具組立体の表面上の対応するフィデューシャルマーキングと整列される、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
前記第１のアパーチャセグメント上の前記フィデューシャルマーキングは、透明又は半透明である、請求項４に記載の方法。
【請求項８】
前記アンテナアパーチャの最後のアパーチャセグメントを除く各アパーチャセグメントについて前記配置ステップ、前記整列ステップ、及び前記保持ステップを繰り返すステップと、
治具組立体のフィデューシャルの対応するセットに対して前記最後のアパーチャセグメントを大まかな整列で配置するステップと、
前記最後のアパーチャセグメントが接合されることになるアパーチャセグメントのオーバーラップの下方の区域に相当する前記治具組立体のネガティブスペースに、前記最後のアパーチャセグメントのアンダーラップ部分を移動及び回転させるステップと、
移動及び回転により、前記最後のアパーチャセグメントのフィデューシャルが、前記治具組立体の対応するフィデューシャルと整列するようになったときに、前記最後のアパーチャセグメントを前記治具組立体の表面に降下させるステップと、
を更に含む、請求項４に記載の方法。
【請求項９】
治具組立体上の表面に前記アンテナアパーチャの各アパーチャセグメントを配置するステップであって、前記各アパーチャセグメントのアンダーラップが前記アパーチャセグメントのほぼ最終位置に配置され、オーバーラップが前記治具組立体の上方に上げられるように、前記各アパーチャセグメントが回転位置にある、ステップと、
前記各アパーチャセグメントを最終位置に回転及び整列させるステップであって、前記回転及び整列が、前記各アパーチャセグメントのオーバーラップを降下させて、隣接するアパーチャセグメントの対応するアンダーラップとオーバーラップ領域を形成し、前記整列が、前記治具組立体の表面上の対応するフィデューシャルマーキングとの前記各アパーチャセグメントのフィデューシャルマーキングに基づいている、ステップと、
前記最終位置に前記各アパーチャセグメントを保持するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記配置ステップ、前記回転ステップ、及び前記整列ステップが、前記アパーチャセグメント全てについて同時に又はほぼ同時に実行される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップは、前記第２のアパーチャセグメントのアンダーラップに適用された接着剤で結合され、前記接着剤は、前記継ぎ目において前記アンテナアパーチャの外部と前記アンテナアパーチャの内部との間の障壁としての役割を果たす、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記接着剤は、非導電性接着剤である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記非導電性接着剤が、前記継ぎ目にて無線周波数（ＲＦ）漏洩を阻止するチョークを形成する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記接着剤は、導電性接着剤である、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記導電性接着剤が、接合されたアパーチャセグメントのアイリス金属層間の連続グランドプレーンを生成する、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記接着剤が、所定時間長後に結合を形成する時間硬化接着剤であり、前記アパーチャセグメント全ての配置は、前記所定時間長の前に完了する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記時間硬化接着剤が硬化する間、前記アパーチャセグメント全てを前記治具組立体に保持するステップと、
前記アパーチャセグメントが保持されている間、前記アパーチャセグメントに一貫した均一な圧力を加えるステップと、
を更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記所定時間長の経過後、前記アンテナアパーチャの表面に保護構造体を接合するステップを更に含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記保護構造体が、キャリア、無線周波数（ＲＦ）構造体、又はレードーム構造体のうちの１つを含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記所定時間長は、前記時間硬化接着剤が完全に硬化するのに十分な時間長を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記所定時間長は、前記第１のアパーチャセグメントと前記第２のアパーチャセグメントとの間の結合の安定化を確保するのに十分であり且つ前記時間硬化接着剤が完全に硬化するのに十分な時間長よりも短い時間長を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
前記アンテナアパーチャが、４つの同一のアパーチャセグメント四分円によって形成される円筒状無線周波数（ＲＦ）アンテナアパーチャである、請求項１に記載の方法。
【請求項２３】
アンテナアパーチャの第１のアパーチャセグメントと、
前記アンテナアパーチャの第２のアパーチャセグメントと、
を備え、前記第１のアパーチャセグメントが、前記アンテナアパーチャを部分的に形成するように継ぎ目にて前記第２のアパーチャセグメントの相補的なアンダーラップと重なり合って接合されるオーバーラップを含む、ことを特徴とする装置。
【請求項２４】
前記第１のアパーチャセグメントが前記第２のアパーチャセグメントに隣接して配置されて前記アンテナアパーチャを部分的に形成したときに生成されるオーバーラップ領域において、前記第１のアパーチャセグメントのパッチの導体が、前記第２のアパーチャセグメントのアイリスの導体と重なり合う、請求項２３に記載の装置。
【請求項２５】
前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップがパッチガラスと、該パッチガラスの下方のパッチ金属とを含み、前記パッチガラス及び前記パッチ金属の各々が、前記第１のアパーチャセグメントの層と前記パッチを接合する導電シールを超えて延び、
前記第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップが、アイリスガラスと、
該アイリスガラスの上方のアイリス金属とを含み、前記アイリスガラス及び前記アイリス金属の各々が、前記第２のアパーチャセグメントのパッチと前記アイリスを接合する導電シールを超えて延び、
前記第１のアパーチャセグメントが前記第２のアパーチャセグメントに隣接して配置されて前記アンテナアパーチャを部分的に形成したときに、前記オーバーラップ領域において前記第１のアパーチャセグメントの金属パッチが前記第２のアパーチャセグメントのアイリス金属と重なり合う、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
前記第２のアパーチャセグメントのアンダーラップに適用されて、硬化したときに前記第１のアパーチャセグメントを前記第２のアパーチャセグメントに結合する接着剤を更に備え、前記接着剤は、前記第１のアパーチャセグメントが前記第２のアパーチャセグメントに結合されたときに形成される継ぎ目において前記アンテナアパーチャの外部と前記アンテナアパーチャの内部との間の障壁としての役割を果たす、請求項２３に記載の装置。
【請求項２７】
前記接着剤は、導電性接着剤である、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記導電性接着剤が、接合されたアパーチャセグメントのアイリス金属層間の連続グランドプレーンを生成する、請求項２７に記載の装置。
【請求項２９】
前記接着剤は、非導電性接着剤である、請求項２６に記載の装置。
【請求項３０】
前記非導電性接着剤が、前記継ぎ目にて無線周波数（ＲＦ）漏洩を阻止するチョークを形成する、請求項２９記載の装置。
【請求項３１】
前記アンテナアパーチャが、４つの同一のアパーチャセグメント四分円によって形成される円筒状無線周波数（ＲＦ）アンテナアパーチャである、請求項２３記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（優先権）
本出願は、２０１６年５月１０日出願の名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＴＯ  ＡＳＳＥＭＢＬＥ  ＡＰＥＲＴＵＲＥ  ＳＥＧＭＥＮＴＳ  ＯＦ  Ａ  ＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡＬ  ＦＥＥＤ  ＡＮＴＥＮＮＡ（円筒状給電アンテナのアパーチャセグメントを組み立てる方法）」である対応の仮特許出願第６２／３３４，２３１号及び２０１７年５月９日出願の名称「ＭＥＴＨＯＤ  ＴＯ  ＡＳＳＥＭＢＬＥ  ＡＰＥＲＴＵＲＥ  ＳＥＧＭＥＮＴＳ  ＯＦ  Ａ  ＣＹＬＩＮＤＲＩＣＡＬ  ＦＥＥＤ  ＡＮＴＥＮＮＡ（円筒状給電アンテナのアパーチャセグメントを組み立てる方法）」である特許出願第１５／５９１，０１８号に対する優先権を主張し、これらを引用により本明細書に組み込む。
【０００２】
（技術分野）
本発明の実施形態は、無線通信用のアンテナに関し、より詳細には、本発明の組立体の実施形態は、円筒状給電アンテナのアパーチャを生成するためのアパーチャセグメントの組立体に関する。
【背景技術】
【０００３】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）／液晶（ＬＣ）アンテナアパーチャは、単一のＴＦＴ／ＬＣパネルにおいて形成することができる。これには、ＴＦＴ／ＬＣパネル製作におけるマザーガラスが、アクティブ領域全体、配線、接続領域、シール領域、その他を収容するのに十分に大きいことが必要とされる。ＴＦＴ／ＬＣ製作施設は、設定スループットで効率的に作動する高度に調整された機械類のラインであり、ライン内の全ての設備がこのスループットにマッチされた状態である。従って、このような施設を建造して設備を実装する設備投資額は、極めて多額である。
【０００４】
残念ながら、ＴＦＴ／ＬＣアパーチャ製作は、既存のＴＦＴ／ＬＣＤ製作施設によって容易には対応できない幾つかのプロセスを利用する。すなわち、これらのステップを実行することにより、製作施設、ライン、その他が妨げられ、製造ラインの設定スループットが損なわれてしまう。従って、単一のＴＦＴ／ＬＣパネルでアンテナアパーチャを作ることは、非効率的、製作スループットを低下させ、結果として得られるＴＦＴ／ＬＣアパーチャの製造コストが有意に増加する。
【０００５】
ＴＦＴ／ＬＣ製造作業に対する効率を改善しコストの影響を低減する幾つかの緩和策が可能である。１つのこのような緩和策は、ＴＦＴ／ＬＣアパーチャによって必要とされる処理ステップにおいて製造能力を提供することができる製造ライン施設及び設備に追加することであり、その結果、これらのステップにおけるＴＦＴ／ＬＣアパーチャのスループットが施設の残りの部分のスループットと一致できるようになる。最新世代のＴＦＴ／ＬＣ施設において、ＴＦＴ／ＬＣ  ＲＦアパーチャを一体部品で作ることができるマザーガラスを用いると、この設備投資額は非常に大きくなる。
【０００６】
資本集約がより少ない代替案は、旧世代の活用されていない、ほとんどが減価償却されたＴＦＴ／ＬＣ製作設備でＴＦＴ／ＬＣ  ＲＦアパーチャを製造することである。このような製作設備の活用されていない減価償却された性質に起因して、ラインの不均衡の影響は、より最新の世代の製作設備ほどは高価にはならない。加えて、マザーガラスのサイズが小さいことに起因して、必要なステップにおける建造能力が資本集約的ではない。また、製造作業の一部の能力は、外部サプライヤーから得ることができる。しかしながら、これらの古い世代の製作施設のマザーガラスサイズは、１つのマザーグラスにＴＦＴ／ＬＣ  ＲＦアパーチャを構築するのに十分な大きさではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許出願第１４／５５０，１７８号明細書
【特許文献２】米国特許出願第１４／６１０，５０２号明細書
【０００８】
本発明の非限定的で非網羅的な実施形態について、以下の図面を参照して説明するが、特に明記しない限り、様々な図を通して同じ参照符号は同じ部品を示す。図面は必ずしも縮尺通りではなく、記述されている原理を例示することに重点が置かれている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１Ａ】同軸給電部の１つの実施形態の上面図である。
【図１Ｂ】円筒状給電アンテナの入力給電部の周りで同心リングで配置されたアンテナ素子の１又は２以上のアレイを有するアパーチャを示す図である。
【図２】グランドプレーン及び再構成可能な共振器層を含む１つの列のアンテナ素子の斜視図である。
【図３】同調型共振器／スロットの１つの実施形態を示す図である。
【図４】物理的アンテナアパーチャの１つの実施形態の断面図である。
【図５Ａ】スロット付きアレイを形成する様々な層の１つの実施形態を示す図である。
【図５Ｂ】スロット付きアレイを形成する様々な層の１つの実施形態を示す図である。
【図５Ｃ】スロット付きアレイを形成する様々な層の１つの実施形態を示す図である。
【図５Ｄ】スロット付きアレイを形成する様々な層の１つの実施形態を示す図である。
【図６】射出波を生成する円筒状給電部を備えたアンテナシステムの別の実施形態を示す図である。
【図７】セルがグループ化されて同心方形（矩形）を形成する実施例を示す図である。
【図８】セルが八角形にグループ化される実施例を示す図である。
【図９】アイリス及びマトリクス駆動回路を含む小さなアパーチャの実施例を示す図である。
【図１０】時計回りの格子螺旋の一例を示す図である。
【図１１】追加の螺旋を用いたセル配置の別の実施例を示す図である。
【図１２】アパーチャ全体を充填するよう繰り返される選択された螺旋パターンを示す図である。
【図１３】円筒状給電部アパーチャの四分円へのセグメント化の１つの実施形態を示す図である。
【図１４Ａ】マトリクス駆動格子が適用された図１３の単一のセグメントを示す図である。
【図１４Ｂ】マトリクス駆動格子が適用された図１３の単一のセグメントを示す図である。
【図１５】円筒状給電部アパーチャの四分円へのセグメント化の別の実施形態を示す図である。
【図１６Ａ】マトリクス駆動格子が適用された図１５の単一のセグメントを示す図である。
【図１６Ｂ】マトリクス駆動格子が適用された図１５の単一のセグメントを示す図である。
【図１７】アンテナ素子に対するマトリクス駆動回路の配置の１つの実施形態を示す図である。
【図１８】ＴＦＴパッケージの１つの実施形態を示す図である。
【図１９Ａ】奇数のセグメントを有するアンテナアパーチャの実施例を示す図である。
【図１９Ｂ】奇数のセグメントを有するアンテナアパーチャの実施例を示す図である。
【図２０】アンテナアパーチャの隣接するセグメントの協調縁部の１つの実施形態を示す図である。
【図２１】２つのフィデューシャルを有するセグメントの１つの実施形態を示す図である。
【図２２】単一のアンテナアパーチャにアパーチャセグメントを組み立てるための組立体治具の表面の１つの実施形態を示す図である。
【図２３】組立体治具へのアパーチャセグメントの配置の１つの実施形態を示す図である。
【図２４】部分的に組み立てられたアンテナアパーチャの１つの実施形態を示す図である。
【図２５】治具上に組み立てられてキャリア構造に接合された全てのセグメントの１つの実施形態を示す図である。
【図２６】円筒状給電部アパーチャにアパーチャセグメントを組み立てる方法の１つの実施形態を示す図である。
【図２７】テレビジョンシステムにおいて二重受信を同時に実行する通信システムの１つの実施形態のブロック図である。
【図２８】同時送信及び受信経路を有する通信システムの別の実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
平面アンテナの実施形態が開示される。平面アンテナは、アンテナアパーチャ上にアンテナ素子の１又は２以上のアレイを含む。１つの実施形態において、アンテナ素子は、液晶セルを備える。他の実施形態において、アンテナ素子は、本明細書で検討する機能を実行することができる代替の微小電子機械構造を備えることができる。１つの実施形態において、平面アンテナは、行及び列状に配置されていないアンテナ素子の各々に一意的にアドレス指定して駆動するマトリクス駆動回路を含む円筒状給電アンテナである。１つの実施形態において、アンテナ素子は、リング状に配置される。
【００１１】
１つの実施形態において、アンテナ素子の１又は２以上のアレイを有するアンテナアパーチャは、共に結合された複数のセグメントから構成される。１つの実施形態において、オーバーラップ／アンダーラップ法は、セグメントを共に結合し、セグメントを共に接続する継ぎ目（シーム）の強度を向上させるのに使用される。共に結合されると、セグメントの組み合わせは、アンテナ素子の閉じた同心リングを形成する。１つの実施形態において、同心リングは、アンテナ給電部に対して同心状である。
【００１２】
実施形態において、以下でより詳細に検討するセグメントは、単一のＴＦＴ／ＬＣパネル上でアンテナアパーチャを製造することが可能ではない製作施設において生成することができる。すなわち、旧式の製造及び製作施設は、セグメントを製造するコスト効率の良い方法で利用することができ、以下でより詳細に説明するように、円筒状給電アンテナアパーチャに組み立てられる。しかしながら、セグメント化なしでアパーチャを生成できるより大型でより新しい世代のラインであっても、ＴＦＴアパーチャを作製するために組み立てられるセグメントを使用して、次いで、より大きなマザーガラスから単一のアパーチャを生成することが、より経済的で実現可能とすることができる。例えば、複数のセグメントをマザーガラスに敷設し、セグメントの数が、マザーガラスの単一片にタイルを張ることができるフルサイズのアパーチャにおけるセグメントの等価数よりも多くなるようにする。この関係は、製作施設及び／又はマザーガラスがセグメント化なしでアパーチャを生成するのに十分に大きい場合でも、セグメント化を用いたマザーガラスの良好な利用のコストが、セグメントからアパーチャを組み付けることに伴うコストを相殺する大型のアンテナに特に当てはまる。
【００１３】
以下の記載では、数多くの詳細事項は、本発明のより綿密な説明を提供するために記載されている。しかし、本発明がこれらの特定の詳細なしに実施可能であることは当業者には明らかであろう。別の事例では、本発明を不明瞭にしないように、周知の構造及び装置は、詳細ではなくブロック図の形態で示される。
【００１４】
以下の詳細な説明の幾つかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズム及び記号表現の観点で提示されている。これらのアルゴリズムに関する説明及び表現は、データ処理技術分野の当業者により、自らの仕事の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるのに使用される手段である。アルゴリズムは、ここでは一般的に、望ましい結果に至る自己矛盾のない一連のステップであると考えられる。これらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするものである。通常は、必ずしもそうではないが、これらの量は、格納、転送、結合、比較、及び他の操作が可能な電気信号又は磁気信号の形式をとる。これらの信号をビット、値、要素、記号、符号、用語、又は数字などとして言及することは、主として共通使用という理由で時に有利であることが判明している。
【００１５】
しかしながら、これらの用語及び類似の用語は全て、適切な物理量に関連付けられるものとし、これらの量に付与される好都合なラベルに過ぎない点に留意されたい。以下の説明から明らかなように、特に明記しない限り、明細書全体を通して、「処理する」又は「演算する」又は「計算する」又は「決定する」又は「表示する」又は同様のもののような用語を利用した説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的な（電子的な）量として表されるデータを、そのコンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又は他のそのような情報ストレージ、送信又は表示デバイス内の物理量として同様に表される別のデータに操作及び変換するコンピュータシステム又は類似の電子コンピュータデバイスのアクション及び処理を指すことが理解される。
【００１６】
（アンテナシステムの実施例の概要）
１つの実施形態において、平面アンテナは、メタマテリアルアンテナシステムの一部である。通信衛星地上局用のメタマテリアルアンテナシステムの実施形態について説明する。１つの実施形態において、アンテナシステムは、民間商用衛星通信用のＫａ帯域周波数又はＫｕ帯域周波数の何れかを使用して動作するモバイルプラットフォーム（例えば、航空、海上、陸上、その他）上で動作する衛星地上局（ＥＳ）のコンポーネント又はサブシステムである。アンテナシステムの実施形態はまた、モバイルプラットフォーム上ではない地上局（例えば、固定地上局又は可搬地上局）で使用できることに留意されたい。
【００１７】
１つの実施形態において、アンテナシステムは、表面散乱メタマテリアル技術を使用して、別個のアンテナを介して送受信ビームを形成して誘導する。１つの実施形態において、アンテナシステムは、デジタル信号処理を使用してビームを電気的に形成し誘導するアンテナシステム（フェーズドアレイアンテナなど）とは対照的に、アナログシステムである。
【００１８】
１つの実施形態において、アンテナシステムは、３つの機能的サブシステム、すなわち、（１）円筒波給電アーキテクチャからなる導波構造、（２）アンテナ素子の一部である波動散乱メタマテリアル単位セルのアレイ、及び（３）ホログラフィ原理を使用してメタマテリアル散乱素子からの調整可能な放射場（ビーム）の形成を命令する制御構造から構成される。
【００１９】
（導波構造の実施例）
図１Ａは、円筒波給電を提供するのに使用される同軸給電部の１つの実施形態の上面図を示している。図１Ａを参照すると、同軸給電部は、中心導体及び外側導体を含む。１つの実施形態において、円筒波給電アーキテクチャが、給電点から円筒状に外向きに広がる励起を中心点からアンテナに供給する。すなわち、円筒状給電アンテナは、外向きに進む同心状給電波を生成する。それでも、円筒状給電部の周りの円筒状給電アンテナの形状は、円形、正方形、又は何らかの形状とすることができる。別の実施形態において、円筒状給電アンテナは、内向きに進む給電波を生成する。このような場合、円形構造から生じる給電波が最も自然である。
【００２０】
図１Ｂは、円筒状給電アンテナの入力給電部の周りに同心リング状に配置されたアンテナ素子の１又は２以上のアレイを有するアパーチャを示している。
【００２１】
（アンテナ素子）
１つの実施形態において、アンテナ素子は、１つのグループのパッチ及びスロットアンテナ（単位セル）を含む。この単位セルのグループは、散乱メタマテリアル素子のアレイを含む。１つの実施形態において、アンテナシステムにおける各散乱素子は、下部導体、誘電体基板、及び上部導体からなる単位セルの一部であり、上部導体は、該上部導体にエッチングされ又は堆積された相補的電気誘導型容量性共振器（「相補型電気ＬＣ」又は「ＣＥＬＣ」）を組み込んでいる。当業者には理解されるように、液晶とは対照的に、ＣＥＬＳの関連におけるＬＣは、インダクタンス−キャパシタンスを指す。
【００２２】
１つの実施形態では、液晶（ＬＣ）が散乱素子の周りのギャップに配置される。液晶は、各単位セル内に封入され、スロットに関連付けられた下部導体をそのパッチに関連付けられた上部導体から分離する。液晶は、該液晶を含む分子の配向の関数である誘電率を有し、液晶両端間のバイアス電圧を調節することにより、分子の配向（及びひいては誘電率）を制御することができる。１つの実施形態では、この特性を使用して、液晶は、誘導波からＣＥＬＣへのエネルギ伝達のためのオン／オフスイッチ及びオンとオフの間の中間状態を統合する。スイッチをオンにすると、ＣＥＬＣは、電気的に小さいダイポールアンテナのような電磁波を放出する。本明細書での教示は、エネルギ伝達に関して２値様式で動作する液晶を有することに限定されない点に留意されたい。
【００２３】
１つの実施形態では、このアンテナシステムの給電幾何形状は、アンテナ素子を波動給電の波動ベクトルに対して４５度（４５°）の角度で位置決めすることを可能にする。他の位置（例えば、４０°の角度）を用いてもよい点に留意されたい。素子のこの位置は、素子によって受信されるか又は素子から送信／放射される自由空間波の制御を可能にする。１つの実施形態では、アンテナ素子は、アンテナの作動周波数の自由空間波長未満の素子間隔で配置される。例えば、１波長につき４つの散乱素子が存在する場合、３０ＧＨｚ送信アンテナ内の素子は、約２．５ｍｍ（すなわち、３０ＧＨｚの自由空間波長１０ｍｍの４分の１）となる。
【００２４】
１つの実施形態では、２組の素子は互いに垂直であり、同じ同調状態に制御される場合には等しい振幅の励起を同時に有する。給電波の励起に対してこれらを±４５度回転させることにより、両方の望ましい機能が同時に達成される。一方の組を０度回転させ、他方を９０度回転させることによって垂直目標は達成されるが、等振幅励起の目標は達成されない。０度と９０度を使用して、上述のように２つの側部から単一構造のアンテナ素子アレイを給電するときに分離を達成することができる点に留意されたい。
【００２５】
各単位セルから放射されるパワーの量は、コントローラを使用してパッチに電圧（ＬＣチャネルの両端の電位）を印加することによって制御される。各パッチに対するトレースを使用して、パッチアンテナに電圧を供給する。電圧を使用して、キャパシタンス及び従って個々の素子の共振周波数を同調又は離調させ、ビーム形成を達成するようにする。必要とされる電圧は、使用される液晶混合物に依存する。液晶混合物の電圧同調特性は、液晶が電圧の影響を受け始める閾値電圧と、それを超える電圧の増加が液晶の大きな同調を生じない飽和電圧とによって主として説明される。これら２つの特性パラメータは、異なる液晶混合物に対して変化する場合がある。
【００２６】
１つの実施形態では、マトリクス駆動を使用してパッチに電圧を印加し、各セルに対して別個の接続を有することなく、各セルを他の全てのセルから切り離して駆動するようにする（直接駆動）。素子が高密度であるために、マトリクス駆動は、各セルを個別にアドレス指定するのに最も効率的な方法である。
【００２７】
１つの実施形態において、アンテナシステムの制御構造は、２つの主要な構成要素を有し、すなわち、アンテナシステムのための駆動電子機器を含むコントローラは、波動散乱構造の下方にあり、一方、マトリクス駆動スイッチングアレイは、放射を妨害しないように放射ＲＦアレイの全体を通して散在している。１つの実施形態において、アンテナシステムの制御構造は、２つの主要な構成要素を有し、すなわち、アンテナシステムのための駆動電子機器を含むコントローラは、波動散乱構造の下方にあり、一方、マトリクス駆動スイッチングアレイは、放射を妨害しないように放射ＲＦアレイの全体を通して散在している。１つの実施形態では、アンテナシステムのための駆動電子機器は、散乱素子へのＡＣバイアス信号の振幅を調節することによって各散乱素子に対するバイアス電圧を調節する市販のテレビジョン装置で使用される市販の既製ＬＣＤ制御装置を備える。
【００２８】
１つの実施形態では、コントローラはまた、ソフトウェアを実行するマイクロプロセッサを含有する。制御構造はまた、プロセッサに位置及び方位情報を提供するセンサ（例えば、ＧＰＳ受信機、３軸コンパス、３軸加速度計、３軸ジャイロ、３軸磁力計、その他）を組み込むことができる。位置及び方位情報は、地上局内の他のシステムによってプロセッサに提供することができ、及び／又はアンテナシステムの一部ではない場合がある。
【００２９】
より具体的には、コントローラは、作動周波数でどの素子がオフにされてどの素子がオンにされるか、並びどの位相及び振幅のレベルにするかを制御する。素子は、電圧印加によって周波数作動に対して選択的に離調される。
【００３０】
送信に関して、コントローラは、ＲＦパッチに電圧信号アレイを供給して変調パターン又は制御パターンを生成する。制御パターンは、素子を異なる状態に変える。１つの実施形態では、多状態制御が使用され、そこでは、方形波（すなわち、正弦波グレイシェード変調パターン）とは対照的に、様々な素子が様々なレベルにオン及びオフにされて、更に正弦波制御パターンを近似する。１つの実施形態において、放射する素子もあれば放射しない素子もあるのではなく、一部の素子が他の素子よりも強く放射する。可変的な放射は、特定の電圧レベルを印加することによって達成され、これにより液晶の誘電率が様々な量に調節され、それによって素子を可変的に離調させて一部の素子を他の素子よりも多く放射させる。
【００３１】
素子のメタマテリアルアレイによる集束ビームの発生は、強め合う干渉と弱め合う干渉の現象によって説明することができる。個々の電磁波は、自由空間で遭遇するときに同じ位相を有する場合に加え合わされ（強め合う干渉）、自由空間で遭遇するときに逆位相ならば互いに打ち消し合う（弱め合う干渉）。各連続するスロットが誘導波の励起点から異なる距離に配置されるようにスロットアンテナ内のスロットが位置決めされた場合に、その素子からの散乱波は、前のスロットの散乱波とは異なる位相を有することになる。スロットが誘導波長の４分の１離間している場合に、各スロットは、前のスロットから４分の１の位相遅延で波を散乱させることになる。
【００３２】
このアレイを使用して、生成することができる強め合う干渉及び弱め合う干渉のパターンの数を増すことができるので、ホログラフィの原理を使用して、理論的にはアンテナアレイのボアサイトから±９０度（９０°）のあらゆる方向にビームを指向させることができる。従って、どのメタマテリアル単位セルがオン又はオフにされるのかを制御することにより（すなわち、どのセルがオンにされてどのセルがオフにされるかのパターンを変えることにより）、強め合う干渉及び弱め合う干渉の異なるパターンを作り出すことができ、アンテナは主ビームの方向を変えることができる。単位セルをオン及びオフにするのに必要な時間は、１つの位置から別の位置にビームを切り換えることができる速度によって定まる。
【００３３】
１つの実施形態では、アンテナシステムは、アップリンクアンテナのための１つの誘導可能ビームと、ダウンリンクアンテナのための１つの誘導可能ビームとを生成する。１つの実施形態では、アンテナシステムは、メタマテリアル技術を使用してビームを受信し、衛星からの信号を復号し及び衛星に向けられる送信ビームを形成する。１つの実施形態では、アンテナシステムは、ビームを電気的に形成して誘導するのにデジタル信号処理を使用するアンテナシステム（フェーズドアレイアンテナなど）とは対照的に、アナログシステムである。１つの実施形態では、アンテナシステムは、特に従来の衛星ディッシュベースの受信機と比較して、平面的で比較的薄型の「面」アンテナと見なされる。
【００３４】
図２は、グランドプレーンと再構成可能共振器層とを含む１列のアンテナ素子の斜視図を示している。再構成可能共振器層２３０は、同調可能スロット２１０のアレイを含む。同調可能スロット２１０のアレイは、アンテナを望ましい方向に指向させるように構成することができる。同調可能スロットの各々は、液晶両端間の電圧を変化させることによって同調／調節することができる。
【００３５】
制御モジュール２８０は、再構成可能共振器層２３０に結合されて、図２で液晶両端間の電圧を変化させることにより同調可能スロット２１０のアレイを変調する。制御モジュール２１８０は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（「ＦＰＧＡ」）、マイクロプロセッサ、又は他の処理論理部を含むことができる。１つの実施形態では、制御モジュール２８０は、同調可能スロット２１０のアレイを駆動するために論理回路（例えば、マルチプレクサ）を含む。１つの実施形態では、制御モジュール２８０は、同調可能スロット２１０のアレイ上に駆動されるホログラフィック回折パターンに関する仕様を含むデータを受信する。ホログラフィック回折パターンは、それがダウンリンクビーム（及びアンテナシステムが送信を実行する場合はアップリンクビーム）を通信に適切な方向に誘導するように、アンテナと衛星間の空間的関係に応じて発生させることができる。各図には描かれていないが、制御モジュール２８０と類似の制御モジュールが、本開示の図にて記載される同調可能スロットの各アレイを駆動することができる。
【００３６】
ＲＦ基準ビームがＲＦホログラフィック回折パターンに遭遇するときに望ましいＲＦビームを発生させることができる類似の技術を使用して、無線周波数（「ＲＦ」）ホログラフィも可能である。衛星通信の場合に、基準ビームは、給電波１１０５（一部の実施形態では約２０ＧＨｚ）のような給電波の形態である。給電波を放射ビームに変換するために（送信目的又は受信目的の何れかで）、望ましいＲＦビーム（物体ビーム）と給電波（基準ビーム）との間で干渉パターンが計算される。干渉パターンは、給電波が望ましいＲＦビーム（望ましい形状及び方向を有する）に「誘導される」ように、回折パターンとして同調可能スロット１１１０のアレイ上に駆動される。言い換えれば、ホログラフィック回折パターンに遭遇する給電波は、物体ビームを「再構成」し、これは通信システムの設計要件に従って形成される。ホログラフィック回折パターンは、各素子の励起を含有し、導波路内の波動方程式としてのｗinと外向き波に関する波動方程式としてのｗoutとを使用して、ｗhologram＝ｗin＊ｗoutによって計算される。
【００３７】
図３は、同調可能共振器／スロット２１０の１つの実施形態を示している。同調可能スロット２１０は、アイリス／スロット２１２と、放射パッチ２１１と、アイリス２１２とパッチ２１１との間に配置された液晶２１３とを含む。１つの実施形態では、放射パッチ２１１は、アイリス２１２と同じ場所に配置される。
【００３８】
図４は、物理的アンテナアパーチャの１つの実施形態の断面図を示している。アンテナアパーチャは、グランドプレーン２４５と、再構成可能共振器層２３０に含まれるアイリス層２３３内の金属層２３６とを含む。１つの実施形態において、図４のアンテナアパーチャは、図３の複数の同調可能共振器／スロット２１０を含む。アイリス／スロット２１２は、金属層２３６内の開口によって定められる。図２の給電波２０５のような給電波は、衛星通信チャネルと適合性のあるマイクロ波周波数を有することができる。給電波は、グランドプレーン２４５と共振器層２３０との間を伝播する。
【００３９】
再構成可能共振器層２３０はまた、ガスケット層２３２及びパッチ層２３１を含む。ガスケット層２３２は、パッチ層２３１とアイリス層２３３との間に配置される。１つの実施形態では、スペーサがガスケット層２３２に取って代わることができる点に留意されたい。１つの実施形態において、アイリス層２３３は、金属層２３６として銅層を含むプリント回路基板（ＰＣＢ）である。１つの実施形態において、アイリス層２３３はガラスである。アイリス層２３３は、他のタイプの基板であってもよい。
【００４０】
銅層において開口をエッチングして、スロット２１２を形成することができる。１つの実施形態では、アイリス層２３３は、導電性ボンディング層によって図４の別の構造（例えば、導波路）に導電的に結合される。１つの実施形態において、アイリス層は、導電性ボンディング層によって導電的に結合されず、代わりに非導電性ボンディング層と界面接合される点に留意されたい。
【００４１】
パッチ層２３１はまた、放射パッチ２１１として金属を含むＰＣＢとすることができる。１つの実施形態では、ガスケット層２３２は、金属層２３６とパッチ２１１との間の寸法を定める機械的スタンドオフ（離隔部）を提供するスペーサ２３９を含む。１つの実施形態では、スペーサは７５ミクロンであるが、他のサイズ（例えば、３〜２００ｍｍ）を使用することができる。上述のように、１つの実施形態において、図４のアンテナアパーチャは、同調可能共振器／スロット２１０のような複数の同調可能共振器／スロットを含み、該同調可能共振器／スロット２１０は、パッチ２１１、液晶２１３、及びアイリス２１２を含む。液晶２１３のためのチャンバは、スペーサ２３９、アイリス層２３３、及び金属層２３６によって定められる。チャンバに液晶が充填されると、スペーサ２３９上にパッチ層２３１を積層して共振器層２３０内に液晶をシールすることができる。
【００４２】
パッチ層２３１とアイリス層２３３との間の電圧を変調して、パッチとスロット（例えば、同調可能共振器／スロット２１０）間のギャップ内の液晶を同調させることができる。液晶２１３の両端間電圧を調節することにより、スロット（例えば、同調可能共振器／スロット２１０）のキャパシタンスが変化する。従って、キャパシタンスを変化させることにより、スロット（例えば、同調可能共振器／スロット２１０）のリアクタンスを変化させることができる。スロット２１０の共振周波数はまた、次式：
【数１】
2020102887.tif 000003
に従って変化し、ここで、ｆはスロット２１０の共振周波数であり、Ｌ及びＣは、それぞれスロット２１０のインダクタンス及びキャパシタンスである。スロット２１０の共振周波数は、導波路を伝播する給電波２０５から放射されるエネルギに影響を及ぼす。一例として、給電波２０５が２０ＧＨｚである場合、スロット２１０の共振周波数を１７ＧＨｚに調節して（キャパシタンスを変化させることにより）、スロット２１０が給電波２０５からのエネルギを実質的に結合させないようにすることができる。これに代えて、スロット２１０の共振周波数を２０ＧＨｚに調節して、スロット２１０が給電波２０５からのエネルギを結合させ、そのエネルギを自由空間に放射するようにすることができる。与えられた実施例は２値的（完全な放射又は全くの無放射）であるが、スロット２１０のリアクタンス及び従って共振周波数の完全グレイスケール制御は、多値範囲にわたる電圧変化を使用して可能である。従って、各スロット２１０から放射されるエネルギは、精密に制御可能なので、同調可能スロットのアレイによって精緻なホログラフィック回折パターンを形成することができる。
【００４３】
１つの実施形態では、列内の同調可能スロットは、互いからλ／５だけ離間している。他の間隔を使用することもできる。１つの実施形態では、列内の各同調可能スロットは、隣接する列内の最も近い同調可能スロットからλ／２だけ離間しており、従って、異なる列内の共通に方向付けられた同調可能スロットはλ／４だけ離間するが、他の間隔も可能である（例えば、λ／５、λ／６．３）。別の実施形態では、列内の各同調可能スロットは、隣接する列内の最も近い同調可能スロットからλ／３だけ離間する。
【００４４】
本発明の実施形態は、市場の多重アパーチャの必要性に対して、２０１４年１１月２１日出願の「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｒｏｍ  ａ  Ｓｔｅｅｒａｂｌｅ  Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｌｙ  Ｆｅｄ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ａｎｔｅｎｎａ（誘導可能円筒給電式ホログラフィックアンテナからの動的偏波及び結合制御）」という名称の米国特許出願第１４／５５０，１７８号明細書、及び２０１５年１月３０日出願の「Ｒｉｄｇｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅ  Ｆｅｅｄ  Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ  ｆｏｒ  Ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒａｂｌｅ  Ａｎｔｅｎｎａ（再構成可能アンテナのためのリッジ型導波路給電構造）」という名称の米国特許出願第１４／６１０，５０２号明細書に説明されているような再構成可能メタマテリアル技術を使用する。
【００４５】
図５Ａ−Ｄは、スロット付きアレイを作成するための異なる層の１つの実施形態を示している。この実施例において、アンテナアレイは、２つの異なるタイプの周波数帯域に使用される２つの異なるタイプのアンテナ素子を有する点に留意されたい。図５Ａは、スロットに対応した位置を有する第１のアイリス基板層を示している。図１５Ａを参照すると、円は、アイリス基板の底部側におけるメタライゼーション内の開放エリア／スロットであり、給電部（給電波）への素子の結合を制御するためのものである。この層は、任意選択の層であり、全ての設計で使用される訳ではない点に留意されたい。図５Ｂは、スロットを含む第２のアイリス基板層の一部を示している。図５Ｃは、第２のアイリス基板層の一部を覆うパッチを示している。図５Ｄは、スロット付きアレイの一部の上面図を示している。
【００４６】
図６は、外向き波を有するアンテナシステムの別の実施形態を示している。図６を参照すると、グランドプレーン６０２は、ＲＦアレイ６１６と実質的に平行であり、その間に誘電体層６１２（例えば、プラスチック、その他）がある。ＲＦ吸収体６１９（例えば、抵抗器）は、グランドプレーン６０２とＲＦアレイ６１６を互いに結合させる。１つの実施形態において、誘電体層６１２は、２〜４の誘電定数を有する。１つの実施形態において、ＲＦアレイ６１６は、図２〜４と併せて記載されるようなアンテナ素子を含む。同軸ピン６０１（例えば、５０Ω）が、アンテナを給電する。
【００４７】
作動中、給電波は、同軸ピン６０１を通して給電され、同心的に外向きに進み、ＲＦアレイ６１６の素子と相互作用する。
【００４８】
他の実施形態では、給電波は、縁部から給電されて、ＲＦアレイ６１６の素子と相互作用する。このようなエッジ給電の１つの実施例は、２０１４年１１月２１日出願の「Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  ｆｒｏｍ  ａ  Ｓｔｅｅｒａｂｌｅ  Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌｌｙ  Ｆｅｄ  Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｉｃ  Ａｎｔｅｎｎａ（誘導可能円筒給電式ホログラフィックアンテナからの動的偏波及び結合制御）」という名称の米国特許出願第１４／５５０，１７８号明細書にて開示されている。
【００４９】
図６のアンテナの円筒形給電は、他の従来技術のアンテナに優るアンテナの走査角度を改善する。±４５度の方位角（±４５°Ａｚ）及び±２５度の仰角（±２５°Ｅｌ）の走査角度の代わりに、１つの実施形態では、アンテナシステムは、ボアサイトから全方向に７５度（７５°）の走査角度を有する。多くの個々の放射体から構成されるあらゆるビーム形成アンテナの場合と同様に、全体的なアンテナ利得は、それ自体が角度依存性である構成素子の利得に依存する。一般的な放射素子を使用する場合、ビームをボアサイトから更に遠くに指向させると全体のアンテナ利得は、一般に減少する。ボアサイトから７５度では、約６ｄＢの著しい利得低下が予想される。
【００５０】
（セル配置）
１つの実施形態において、アンテナ素子は、系統的マトリクス駆動回路を可能にするように円筒状給電アンテナのアパーチャ上に配置される。セルの配置は、マトリクス駆動用のトランジスタの配置を含む。図１７は、アンテナ素子に対するマトリクス駆動回路の配置の１つの実施形態を示している。図１７を参照すると、行コントローラ１７０１は、行選択信号Ｒｏｗ１（行１）及びＲｏｗ２（行２）それぞれを介してトランジスタ１７１１、１７１２に結合され、列コントローラ１７０２は、列選択信号Ｃｏｌｕｍｎを介してトランジスタ１７１１、１７１２に結合される。また、トランジスタ１７１１は、パッチへの接続１７３１を介してアンテナ素子１７２１に結合され、トランジスタ１７１２は、パッチへの接続１７３２を介してアンテナ素子１７２２に結合される。
【００５１】
単位セルが非正規グリッド内に配置されて円筒状給電アンテナ上でマトリクス駆動回路を実現する最初の手法では、２つのステップが実行される。第１のステップでは、セルが同心リング上に配置され、セルの各々は、セルの傍らに配置されたトランジスタに接続され、このトランジスタが、各セルを別々に駆動するスイッチとして機能する。第２のステップでは、マトリクス駆動回路は、このマトリクス駆動手法が必要とするときにあらゆるトランジスタを一意のアドレスで接続するように構築される。マトリクス駆動回路は、行と列のトレースによって構築される（ＬＣＤと同様）が、セルはリング上に配置されるので、各トランジスタに一意のアドレスを割り当てる系統的方法は存在しない。このマッピング問題は、全てのトランジスタをカバーするために極めて複雑な回路を生じさせ、経路設定を行う物理的トレースの数が著しく増加させることになる。セルが高密度であるので、これらのトレースは、カップリング効果に起因してアンテナのＲＦ性能を妨げる。また、トレースが複雑であり実装密度が高いことに起因して、トレースの経路設定は、商業的に入手可能なレイアウトツールによって行うことができない。
【００５２】
１つの実施形態において、マトリクス駆動回路は、セル及びトランジスタが配置される前に事前に定められる。このことは、各々が一意のアドレスを有する全てのセルを駆動するのに必要な最小数のトレースが確保される。この方式は、駆動回路の複雑性を軽減して経路設定を簡素化し、これによってアンテナのＲＦ性能が向上する。
【００５３】
より具体的には、１つの手法では、第１のステップにおいて、セルは、各セルの一意のアドレスを表す行及び列から構成された正方形グリッド上に配置される。第２のステップにおいて、セルは、及び第１のステップで定められたセルのアドレス並びに行及び列への接続性が維持されながら、グループ化されて同心円に変換される。この変換の目的は、セルをリング上に配置するだけでなく、アパーチャ全体にわたってセル間の距離及びリング間の距離を一定に保つことである。この目的を達成するために、セルをグループ化する幾つかの方法が存在する。
【００５４】
図７は、セルをグループ化して同心正方形（矩形）を形成する１つの実施例を示す。図７を参照すると、行及び列のグリッド７００上に正方形７０１〜７０３が示されている。これらは、図７の右側のセル配置を形成する正方形の１つの実施例であり、全てが正方形である訳ではない点に留意されたい。次に、正方形７０１〜７０３などの各正方形は、数学的等角写像処理によって、アンテナ素子のリング７１１〜７１３などのリングに変換される。例えば、外側リング７１１は、左側の外側正方形７０１の変換である。
【００５５】
変換後のセルの密度は、以前の正方形に加えて次に大きな正方形が含むセルの数によって決まる。１つの実施形態では、正方形を使用すると、追加のアンテナ要素の数ΔＮは、次に大きな正方形上の８個の追加セルになる。１つの実施形態では、この数は、アパーチャ全体について一定である。１つの実施形態では、セルピッチ１（ＣＰ１：リング間距離）とセルピッチ２（ＣＰ２：リングに沿ったセル間距離）との比は、次式となる。
【数２】
2020102887.tif 000004
従って、ＣＰ２はＣＰ１の関数である（逆もまた同様）。その結果、図７の実施例のセルピッチの比は、
【数３】
2020102887.tif 000005
となり、これはＣＰ２よりもＣＰ１の方が大きいことを意味する。
【００５６】
１つの実施形態では、変換を実行するために、正方形７０１上の開始点７２１などの各正方形上の開始点を選択し、この開始点に関連するアンテナ素子を、リング７１１上の開始点７３１などの対応するリングの１つの位置に配置する。例えば、ｘ軸又はｙ軸を開始点として使用することができる。その後、開始点から一方向（時計回り又は反時計回り）に進んだ正方形上の次の素子を選択し、この素子を、正方形において使用した方向と同じ方向（時計回り又は反時計回り）に進んだリング上の次の位置に配置する。この処理を、全てのアンテナ素子の位置がリング上の位置に割り当てられるまで繰り返す。この完全な正方形からリングへの変換処理を全ての正方形について繰り返す。
【００５７】
しかしながら、解析的研究及び経路設定の制約によれば、ＣＰ１よりも大きなＣＰ２を適用することが好ましい。これを達成するために、図８に示す第２の方式が使用される。図８を参照すると、最初にセルが、グリッド８００に対して八角形８０１〜８０３などの八角形にグループ化される。セルを八角形にグループ化することにより、追加のアンテナ素子の数ΔＮが４に等しくなり、以下の比が得られる。
【数４】
2020102887.tif 000006
この結果、ＣＰ２＞ＣＰ１となる。
【００５８】
図８によるセル配置の八角形から同心リングへの変換は、図７に関して上述した方法と同様に最初に開始点を選択することによって実行することができる。
【００５９】
図７及び図８に関して開示したセル配置には、幾つかの特徴がある。これらの特徴は、以下を含む。
１）定数ＣＰ１／ＣＰ２がアパーチャ全体にわたっている（なお、１つの実施形態では、アパーチャにわたって実質的に一定（例えば、９０％一定）のアンテナが依然として機能する）こと。
２）ＣＰ２がＣＰ１の関数であること。
３）中心に配置されたアンテナ給電部からのリング距離が増すにつれて、リング当たりのアンテナ素子の数が持続的に増加すること。
４）全てのセルがマトリクスの行及び列に接続されること。
５）全てのセルが一意のアドレスを有すること。
６）セルが同心リング上に配置されること。
７）４つの四分円が同一であって、１／４の楔形を回転させてアレイを構築できるという点で回転対称性であること。このことはセグメント化に有用である。
【００６０】
なお、２つの形状が示されているが、他の形状を使用することもできる。他の増分（例えば、６個の増分）も可能である。
【００６１】
図９は、アイリス及びマトリクス駆動回路を含む小アパーチャの１つの実施例を示す。行トレース９０１及び列トレース９０２は、それぞれ行接続及び列接続を表す。これらのラインは、マトリクス駆動ネットワークを表すものであり、（物理的なトレースは、アンテナ素子又はその一部の周囲に経路設定する必要があり得るので）物理的なトレースではない。各アイリスのペアに隣接する正方形は、トランジスタである。
【００６２】
図９はまた、各要素がＰＣＢアレイ内の２つのセルを駆動するデュアルトランジスタを使用したセル配置技術の可能性を示す。この場合、１つの個別素子パッケージが２つのトランジスタを含み、各トランジスタが１つのセルを駆動する。
【００６３】
１つの実施形態では、ＴＦＴパッケージを用いて、マトリクス駆動における配置及び一意のアドレス指定を可能にする。図１８は、ＴＦＴパッケージの１つの実施形態を示す。図１８を参照すると、ＴＦＴ及びホールドキャパシタ１８０３が、入力ポート及び出力ポートと共に示されている。行列を使用してＴＦＴを共に接続するために、トレース１８０１に接続された２つの入力ポートと、トレース１８０２に接続された２つの出力ポートとが存在する。１つの実施形態では、行のトレースと列のトレースとが９０°の角度で交差して、行のトレースと列のトレースとの間の結合を抑え、場合によっては最小化する。１つの実施形態では、行のトレース及び列のトレースが異なる層上に存在する。
【００６４】
図７〜図９に示す提案するセル配置の別の重要な特徴は、レイアウトが繰り返しパターンであり、その各４分の１が他の４分の１と同一という点である。これにより、アレイの小区分を中央アンテナ給電部の位置の周囲で回転方向に繰り返すことが可能になり、ひいてはアパーチャを小アパーチャにセグメント化できるようになる。このことは、以下で詳細に検討するように、アンテナアパーチャ全体を小アパーチャから組み付けることを可能にすることで、アンテナアパーチャの製造に役立つ。
【００６５】
別の実施形態では、円筒状給電アンテナ上のマトリクス駆動回路及びセルの配置を異なる形で達成する。円筒状給電アンテナ上にマトリクス駆動回路を実現するために、アレイの小区分を回転方向に繰り返すことによってレイアウトを実現する。この実施形態では、照明のテーパー化（ｉｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ  ｔａｐｅｒｉｎｇ）に使用できるセル密度を変化させてＲＦ性能を改善することもできる。
【００６６】
この代替手法では、円筒状給電アンテナアパーチャ上のセル及びトランジスタの配置は、螺旋状トレースによって形成された格子に基づく。図１０は、このような格子の時計回り方向に曲がる螺旋１００１〜１００３などの時計回り格子螺旋、及び時計回り方向又は逆方向に曲がる螺旋１０１１〜１０１３などの螺旋の実施例を示す。螺旋の異なる向きは、時計回り螺旋と反時計回り螺旋との間に交点をもたらす。結果として得られる格子は、反時計回りトレースと時計回りトレースとの交点によって与えられる一意のアドレスを提供し、従って、マトリクス駆動格子として使用することができる。更に、交点を同心リング上でグループ分けすることもでき、このことは円筒状給電アンテナのＲＦ性能にとって不可欠である。
【００６７】
上述した円筒状給電アンテナアパーチャ上のセル配置手法とは異なり、図１０に関連して上述した手法では、セルの不均一分布をもたらす。図１０に示すように、同心リングの半径が増加すると共に、セル間の距離も増加する。１つの実施形態では、この変化する密度を、アンテナアレイのためのコントローラの制御下で照明のテーパー化を組み込む方法として使用する
【００６８】
セルのサイズと、トレースのためにセル間に必要とされる間隔とに起因して、セル密度は一定数字を超えることができない。１つの実施形態では、この距離は、動作周波数に基づいてλ／５である。上述したように、他の距離を使用することもできる。中心近くの過密を避けるために、換言すれば、エッジ（縁部）近くの過疎を避けるために、連続する同心リングの半径が増すにつれて、初期の螺旋に更なる螺旋を追加することもできる。図１１に、更なる螺旋を用いてより均一な密度を達成したセル配置の実施例を示す。図１１を参照すると、連続する同心リングの半径が増すにつれて、螺旋１１０２などの初期の螺旋に更なる螺旋１１０１などの更なる螺旋が追加されている。解析的シミュレーションによれば、この手法は、完全に一様なセルの分布という性能に収束するＲＦ性能を提供する。なお、この設計は、素子の密度が次第に小さくなる（テーパー付きである）ことにより、上述した幾つかの実施形態よりも良好なサイドローブ挙動をもたらす。
【００６９】
セル配置に螺旋を使用する別の利点は、回転対称性及び繰り返しパターンによって経路設定の取り組みが単純化され、製造コストを削減できる点である。図１２には、アパーチャ全体を満たすように繰り返される選択的螺旋パターンを示す。
【００７０】
なお、図１０〜図１２に関して開示したセル配置には、幾つかの特徴がある。これらの特徴は、以下を含む。
１）ＣＰ１／ＣＰ２がアパーチャ全体にわたってないこと。
２）ＣＰ２がＣＰ１の関数であること。
３）中心に配置されたアンテナ給電部からのリング距離が増すにつれて、リング当たりのアンテナ素子の数が増加しないこと。
４）全てのセルがマトリクスの行及び列に接続されること。
５）全てのセルが一意のアドレスを有すること。
６）セルが同心リング上に配置されること。
７）（上述したように）回転対称性であること。
従って、図１０〜図１２に関連して上述したセル配置の実施形態は、図７〜図９に関連して上述したセル配置の実施形態と多くの類似した特徴を有する。
【００７１】
１つの実施形態では、単一のアンテナアパーチャが、複数のアンテナ素子セグメント（例えば、小アパーチャ）を組み合わせることによって生成される。これには、アンテナ要素のアレイをセグメント化する必要があり、セグメント化には、理想的には繰り返し可能なアンテナのフットプリントパターンが必要である。１つの実施形態では、円筒状給電アンテナアレイのセグメント化は、各放射素子の異なる回転角に起因して、アンテナのフットプリントが真っ直ぐな一列の繰り返しパターンをもたらさないように行われる。本明細書で検討するセグメント化手法の１つの目的は、アンテナの放射性能を損なわずにセグメント化を実現することである。本明細書で検討するセグメント化手法の別の目的は、アパーチャが接合される継ぎ目に沿った機械的強度を維持して、小アパーチャ間の平坦性及び連続性を確保すること、また、組み立てられたセグメント間の位置合わせを高精度に保持することである。本明細書で検討するセグメント化手法の更に別の目的は、継ぎ目を囲む区域をシールして、アパーチャの内部機構を環境的暴露及び／又は損傷から保護することである。
【００７２】
本明細書で説明するセグメント化手法は、矩形形状を有する業界標準基板の表面利用を改善して潜在的に最大化することに焦点を当てているが、このような基板形状に限定されるものではない。
【００７３】
１つの実施形態では、円筒状給電アンテナのセグメント化は、同心状の閉じたリング上にアンテナ素子が配置されるパターンを４つのセグメントの組み合わせによって実現するように行われる。この態様は、円筒状給電アンテナの結果として得られるアパーチャのＲＦ性能を維持するために重要である。また、以下でより詳細に検討する４つのセグメントを接合することによって、接合したアパーチャ間でアンテナ素子の平坦性及び連続性を維持して、ＲＦ性能を維持することができる。更に、１つの実施形態では、各セグメントは、別個のマトリクス駆動回路を必要とする。
【００７４】
図１３は、円筒状給電アパーチャの四分円へのセグメント化を示している。図１３を参照すると、セグメント１３０１〜１３０４は、組み合わされて丸いアンテナアパーチャを構築する同一の四分円である。セグメント１３０１〜１３０４の各々上のアンテナ素子は、セグメント１３０１〜１３０４が組み合わされたときに同心状の閉じたリングを形成するリングの一部分に配置される。
【００７５】
１つの実施形態において、オーバーラップ法を利用して、各セグメント（例えば、セグメント１３０１−１３０４の各々）が、単一のアパーチャに組み合わされたときに隣接するセグメント間の２つの継ぎ目（例えば、継ぎ目１３０５）への寄与に加わるようにする。セグメント１３０１−１３０４を共に接合して完全なアパーチャを形成する際の可能性のある問題の１つは、ＲＦが継ぎ目から漏洩するのを防ぎ且つサイドローブの軽減を助けるために、アパーチャ１３１０にわたって連続した導電性アイリス面を生成することである。
【００７６】
従って、１つの実施形態において、セグメント１３０１−１３０４を組み合わせるオーバーラップ法は、セグメントの第１の継ぎ目上のアンダーラップアイリスガラスを有するオーバーラップパッチガラスと、セグメントの第２の継ぎ目上のオーバーラップアイリスガラスを有するアンダーラップパッチガラスとを利用する。図２０は、アンテナアパーチャの隣接するセグメントの連係縁部の１つの実施形態を示している。セグメント２００２の側部と継ぎ目を生成するのに寄与することになるセグメント２００１の側部を見ると、セグメント２００１のパッチガラス２０２０−１は、導電接着シール２０１０−１の外側縁部を超えてオーバーラップ領域２０５０に延びており、他方、セグメント２００１のアイリスガラス２０３０−１は、セグメント２００１の導電接着シール２０１０−１の直ぐ後で終端している。セグメント２００２の側部は、セグメント２００１の側部と相補的であり、セグメント２００２のパッチガラス２０２０−２は、セグメント２００２の導電接着シール２０１０−２の直後で終端しており、セグメント２００２のアイリスガラス２０３０−２は、セグメント２００２の導電接着シール２０１０−２の外側縁部を超えて延びている。これは、継ぎ目を生成したときに接合されるセグメントの各縁部に沿ってガラスの相補的オーバーラップ及びアンダーラップ要素を生成する。
【００７７】
１つの実施形態において、導電接着シール２０１０−１，２０１２−２は、セグメント２００１，２００２それぞれの層間の導電接続を提供する。アイリスとセグメント２００１のような各セグメントとの間の導電接続を得るために、個々のセグメントの組み立ての際に、アイリス２０３０−１とパッチ２０２０−１との間に電気的接続を確立する能力を有する導電接着シール２０１０−１が、最初に、アイリス金属２０２２−１とパッチ金属２０３２−１との間に配置される。各セグメントは、同様に構成される（例えば、アンテナアパーチャの同じ四分円）ので、セグメント２００２は、オーバーラップ領域２０５０の周りで同様且つ相補的である（例えば、導電接着シール２０１０−１がパッチ金属層２０２２−２とアイリス金属層２０３３−２との間で導電接続を形成する）。加えて、以下でより詳細に検討するような組み立ての際に、セグメント２００１のアイリス金属層２０３２−１は、オーバーラップ領域２０５０においてセグメントを接合する物理的接続を形成する接着シール２０１２によって、セグメント２００２のパッチ金属層２０２２−２と接合される。１つの実施形態において、接着シール２０１２は、導電接着シールである。接着シール２０１２が導電性である実施形態において、接着シール２０１２は、ＴＦＴ製造の当業者には周知である導電接着剤（例えば、導電エポキシ樹脂、異方性導電接着剤及び膜、その他）の何れかを用いて形成することができる。更に、１つの実施形態において、接着シールの導電性は、異なるセグメントのアイリス金属層（例えば、アイリス金属層２０３２−１及びアイリス金属層２０３２−２）間の連続グランドプレーンを生成し、また、全てのセグメントが接合されているときには、全てのセグメントのアイリス金属層にわたって連続グランドプレーンを生成する。別の実施形態において、接着シールは、非導電接着シールである。１つの実施形態において、接着が非導電性であるときには、セグメント２００１とセグメント２００２との間の継ぎ目にてＲＦチョークが形成され、これにより、セグメントが接合されたときに形成される継ぎ目にてＲＦ漏洩が阻止される。
【００７８】
実施形態において、パッチ金属層２０２２−１，２０２２−２それぞれの上のパッシベーション層２０２４−１，２０２４−２並びにアイリス金属層２０３２−１，２０３２−２それぞれの上のパッシベーション層２０３４−１，２０３４−２などのパッシベーション層は、保護材料の光コーティングを提供し、これにより腐食及び他の環境要因に対して各セグメントのパッチ金属層及びアイリス金属層を保護する。実施形態において、４つの同じアパーチャ四分円（例えば、セグメント１３０１〜１３０４）が上述のようにして作られて、組立体において縁部同士を突き合わせて配置されると、セグメント（例えば、セグメント２００１）の１つの縁部のパッチガラス金属（例えば、２０２２−１）がオーバーラップ領域２０５０において隣接するセグメント（例えば、セグメント２００２）のアイリスガラス金属（例えば、２０３２−２）とオーバーラップ（重なり合う）することになる継ぎ目領域が形成される。同様に、例示のセグメントの他方の側部では、相補的オーバーラップ（重なり合い）が起こることになる。
【００７９】
次いで、実施形態において、完全なアパーチャへのセグメントの組み立ての際には、接着シール２０１２は、以下で検討するように、完全なアパーチャへのセグメントの組み立ての際のセグメント間のパッチ及びアイリスのオーバーラップ（重なり合い）領域２０５０に配置される。１つの実施形態において、接着シール２０１２は、結合を形成するなどにより、セグメント２００１及び２００２を共に接合する。他の実施形態では、はんだ付け、ろう付け、直接的接触、その他など、セグメントを接合する他の技術を用いてもよい。
【００８０】
１つの実施形態において、上記で検討したように、接着シール２０１２は、導電性とすることができるが、他の実施形態では、接着シール２０１２は非導電性である。何れの実施形態においても、接着シール２０１２は、任意選択的にセグメント２００２のアイリス領域又はセグメント２００１のパッチ領域の何れかに、もしくはその両方に適用され、この接着シール２０１２を利用して、各セグメントが円筒状給電アンテナアパーチャの同一四分円である４つのセグメントの各々のような、各セグメントを組み合わせる組み立てプロセスの際にセグメント２００１をセグメント２００２と接合して、アンテナアパーチャ１３１０を生成することができる。
【００８１】
図２に示される実施形態において、ここではセグメントは、相補的なパッチ及びアイリスのオーバーラップ及びアンダーラップを有し、セグメントが共に接合されてオーバーラップ領域を形成したときには、改善された物理的接続が得られる。改善された物理的接続は、強度が向上し、セグメントが互いに対して位置及び平坦性を維持するのが確保される。更に、セグメント間の連続性及び位置合わせが、ＲＦの品質を確保する高精度で維持される。例示の実施形態において、継ぎ目領域でのオーバーラップは更に、セグメントの金属縁部を環境から保護する。
【００８２】
実施形態において、本明細書での検討と一致する代替のオーバーラップ構成を用いることができる。例えば、本明細書で検討したように、各継ぎ目領域上にオーバーラップを有した第１のセット及び各継ぎ目領域上にアンダーラップを有した第２のセットなど、セグメントの異なるセットであって、金属層及びパッシベーション層がセグメント導電シールを超えてオーバーラップ／オーバーラップ領域に延びている。アパーチャセグメントの２つの異なるセットを用いたこのような構成は、組み立てが容易であるという利点を有するが、各セグメントタイプについて異なる組み立てプロセスが必要となる可能性がある２つのタイプのセグメントを有するという欠点を有する。
【００８３】
図１３に示すセグメント化方法の結果、セグメント１３０１〜１３０４が組み立てられると、セグメント１３０１〜１３０４間の継ぎ目が中心で交わり、中心からアンテナアパーチャの縁部に向かって半径方向に進む。この構成は、円筒状給電部の発生電流が半径方向に伝播し、半径方向の継ぎ目が伝播波に与える寄生的影響が小さいので有利である。
【００８４】
図１３に示すように、ＬＣＤ業界で標準的な矩形基板を用いてアパーチャを実現することもできる。図１４Ａ及び図１４Ｂに、マトリクス駆動格子を適用した図１３の単一のセグメントを示す。マトリクス駆動格子は、各トランジスタに一意のアドレスを割り当てる。図１４Ａ及び図１４Ｂを参照すると、列コネクタ１４０１及び行コネクタ１４０２が駆動格子線に結合されている。図１４Ｂには、格子線に結合されたアイリスも示す。
【００８５】
図１３から明らかなように、非正方形の基板を使用した場合には、基板表面の広い区域を埋めることはできない。非正方形基板上の利用可能な表面をより効率的に使用するために、別の実施形態では、セグメントは矩形基板上に存在するが、アンテナアレイのセグメント化部分についてより多くの基板スペースを利用する。このような実施形態の１つの実施例を図１５に示す。図１５を参照すると、アンテナアレイの一部が含まれる基板（例えば、回路基板）を含むセグメント１５０１〜１５０４を組み合わせることによって、アンテナアパーチャが形成されている。各セグメントは、円の４分の１を表していないが、４つのセグメント１５０１〜１５０４を組み合わせると、素子が配置されたリングが閉じる。すなわち、各セグメント１５０１〜１５０４上のアンテナ素子は、セグメント１５０１〜１５０４が組み合わされたときに同心状の閉じたリングを形成するリング部分に配置される。１つの実施形態では、基板が組み合わされて、空き領域１５０５を形成する。空き領域１５０５は、中心に位置するアンテナ給電部が配置されアンテナ内に含まれる場所である。更に、セグメント１５０１〜１５０４の各々は、図２０に関して上記で検討したオーバーラップ法を利用して、接合時にセグメント１５０１〜１５０４の相補的側部が、アンテナアパーチャの継ぎ目領域にて接続を改善するようになる。
【００８６】
アンテナ給電部は、底部から生じるので、空き領域が存在するときにはセグメントの残りの部分に結合され、この空き領域を金属片によって閉鎖して、空き領域からの放射を防ぐことができる。終端ピンを使用することもできる。
【００８７】
このようにして基板を使用すると、利用可能な表面積をより効率的に使用することができ、アパーチャの直径が増大することになる。
【００８８】
図１３、図１４Ａ及び図１４Ｂに示す実施形態と同様に、この実施形態では、マトリクス駆動格子を取得して各セルを一意のアドレスでカバーするセル配置方式を使用することができる。図１６Ａ及び図１６Ｂに、マトリクス駆動格子を適用した図１５の単一のセグメントを示す。マトリクス駆動格子は、各トランジスタに一意のアドレスを割り当てる。図１６Ａ及び図１６Ｂを参照すると、列コネクタ１６０１及び行コネクタ１６０２が駆動格子線に結合されている。図１６Ｂにはアイリスも示す。
【００８９】
上述した両手法では、上述したように系統的で予め定められた格子内にマトリクス駆動回路を生成できる先に開示した手法に基づいて、セルの配置を行うことができる。上記のアンテナアレイのセグメント化では、４つのセグメントにされたが、これは必須ではない。アレイは、例えば３つのセグメント又は５つのセグメントなどの奇数個のセグメントに分割することもできる。図１９Ａ及び図１９Ｂに、奇数個のセグメントを含むアンテナアパーチャの１つの実施例を示す。図１９Ａを参照すると、組み合わされていない３つのセグメントであるセグメント１９０１〜１９０３が存在する。図１９Ｂを参照すると、３つのセグメントであるセグメント１９０１〜１９０３が組み合わさって、アンテナアパーチャを形成している。これらの構成は、全てのセグメントの継ぎ目がアパーチャ全体を直線状に通り抜けていないので有利ではない。しかしながら、これらはサイドローブを軽減する。
【００９０】
（アンテナアパーチャセグメントの組み立て）
１つの実施形態において、各セグメントの継ぎ目領域に対応する両側にオーバーラップ／アンダーラップ及びアンダーラップ／オーバーラップを有するセグメント１３０１〜１３０３のようなセグメントが共に接合されて、アンテナアパーチャ（例えば、アパーチャ１３１０）を形成する。アンテナアパーチャのＲＦ性能を確保するために、各セグメントをアパーチャパターン原点に対して配置するとき、また、異なるセグメントをセグメントの継ぎ目領域に沿って互いに配置し結合するときに高精度が必要とされる。更に、アパーチャセグメント間を高い機械的強度で結合するには、結果として得られるアンテナアパーチャのセグメント間の連続性及び平坦性を確保することが求められる。
【００９１】
１つの実施形態において、アンテナアパーチャへのセグメントの組み付けの際には、セグメントをＲＦ素子と整列させるためにフィデューシャル（ｆｉｄｕｃｉａｌ）が利用される。本明細書で検討するように、フィデューシャルは、アパーチャパターン原点に対する基準点として機能する目標又はマーキングである。１つの実施形態において、フィデューシャルは、アパーチャパターン原点と、及び組立治具（例えば、固定テーブル又は他の作業面）上にあるときには他のセグメントとセグメントを整列させるのに使用される。図２１は、２つのフィデューシャル２１０２を有する、アンテナアパーチャの四分円（例えば、セグメント１３０１）のようなセグメント２１０１を示す。１つの実施形態において、セグメント２１０１は、２つのフィデューシャル２１０２で構成される。本明細書で検討するように、各構成されたセグメントが同じであるので、従って、各セグメントは２つのフィデューシャル（例えば、フィデューシャル２１０２）を有する。１つの実施形態において、フィデューシャル２１０２の位置は、アパーチャセグメントのＲＦ素子の区域の外に存在することができる。更に、フィデューシャル２１０２は、例えば、ＴＦＴガラスの製作中に、ＲＦ素子と同じプロセスを用いて配置される。実施形態において、フィデューシャル２１０２は、ＲＦ素子の配置に対して及びアパーチャパターン原点２１０３に対して既知の位置にある。実施形態において、アパーチャパターン原点は、必ずしもセグメント２１０１上に位置する必要はない。２つのフィデューシャル２１０２が例示されているが、本明細書での検討と一致して、２よりも多いあらゆる数のフィデューシャルも用いることができる。
【００９２】
実施形態において、既知の距離及び向きを有する、パターン原点に対するフィデューシャルのセット（例えば、４つのセットで、各セグメント／四分円につき２つのフィデューシャル）では、各セグメントは、組み立てプロセス中に、他のセグメントと、及び最終のアンテナアパーチャに対して精密に整列することができる。１つの実施形態において、各アパーチャセグメント及びアパーチャパターン原点に対して対応するフィデューシャルパターンを有する組立治具は、アパーチャセグメントを配置し組み立てるのに利用される。図２２は、アパーチャセグメントを単一のアンテナアパーチャに組み立てるための組立治具２２０１の表面の１つの実施形態を示している。
【００９３】
１つの実施形態において、組立治具２２０１の表面は、セグメント全て（例えば、アパーチャセグメント１３０１〜１３０４）を組み立てて完全なアンテナアパーチャを生成するのに十分な大きさである。実施形態において、組立治具２２０１は、図２１で上記で検討した各セグメント上のフィデューシャルに対応するフィデューシャルのセット（例えば、フィデューシャルセット２２０２−１〜２２０２−４）を包含する。各セグメントにつき２つのフィデューシャルなど、各セグメントにつきフィデューシャルセット２２０２−１〜２２０２−４ｇは、アパーチャパターン原点２２０３に対して組立治具２２０１上に配置される。例えば、各フィデューシャルセット２２０２−１〜２２０２−４は、アパーチャパターン原点２２０３に対して組立治具２２０１の表面上で機械加工又は他の方法で恒久的にマーク付けされる。アパーチャパターン原点に対してフィデューシャルを機械加工することにより、本明細書で検討するように、アパーチャセグメントを互いに対して及びアパーチャパターン原点に対して、配置、結合、及び組み立てるのに必要な精度で組立治具２２０１の表面上に位置をマーク付けすることができる。実施形態において、フィデューシャルセットを用いると、セグメントは、０．０５０インチの範囲でアパーチャパターン原点に対して整列することができる。更に、セグメントが互いに対して配置されると、セグメント間のギャップ範囲は、０．００２インチの範囲内となる。従って、互いに対して及びアパーチャパターン原点に対するセグメントの配置は、高精度で実施することができる。
【００９４】
実施形態において、フィデューシャル２１０２は、透明又は半透明とすることができ、或いは、任意選択的に、フィデューシャル２１０２を囲むセグメント２１０１の区域を透明又は半透明とすることができ、その結果、フィデューシャル２１０２と組立治具２２０１のフィデューシャルとを手動又は自動の何れかの方式で整列させることができるようになる。全てのセグメントが所定位置に配置された後、アパーチャパターン原点に対するフィデューシャルの整列に基づいて、セグメントは、互いに対して、及び／又はキャリア、ＲＦ構造、接地用金属又は非金属プロテクタ、レードーム構造、又は別の構造などの別の物体に接着されながら、所定位置に保持することができる。
【００９５】
（セグメント配置）
図２３は、組立治具２３０２上でのアパーチャセグメント２３０１の配置の１つの実施形態を示す。１つの実施形態において、セグメント（例えば、４つのアパーチャ四分円の各々）は、ユーザ制御又は自動ピックアンドプレースシステム（例えば、自律ロボット、ユーザ制御のロボット組立体装置、ユーザ操作のキャリア、その他）を用いて、組立治具２３０２上に一度に１つずつ配置される。しかしながら、組立治具２３０２上に２つ又はそれよりも多いセグメントを同時に配置してもよい。
【００９６】
１つの実施形態において、組立治具２３０２上へのセグメント２３０６のおおよその配置を行うために、格納式セグメント配置ピン（図示せず）が使用される。セグメントの全てがそれらのおおよその位置に配置された後、セグメントは、一度に１つずつ移動されて、治具のフィデューシャル２３０７とセグメントのフィデューシャル２３０６の整列のような、組立治具上の対応するフィデューシャルに対してセグメント上のフィデューシャルを一列に並べるようにする。この整列は、カメラ又はアイループなどからの拡大像を用いて行うことができる。
【００９７】
整列に続いて、他のセグメントがそれぞれの整列に移動される間、真空を用いてセグメントを整列状態で保持することができる。１つの実施形態において、１又は２以上のセグメント縁部のオーバーラップ領域に適用される接着シールは、整列の前に適用され、従って、各セグメントは、接合されることになるセグメントの上方に整列されて、フィデューシャル２３０６，２３０７を用いて整列が得られたときに隣接セグメント上に降下される。この整列により、アパーチャパターン原点２３０４に対するセグメント２３０１及び互いに対する各セグメントの適切な位置決めが確保される。
【００９８】
図２４は、部分的に組み立てられたアンテナアパーチャの１つの実施形態を示す。部分的に組み立てられたアンテナアパーチャは、治具２４５０上でフィデューシャルセット２４１０を用いて整列されて配置されたセグメント２４０１を含む。更に、セグメント２４０２はまた、治具２４５０上でフィデューシャルセット２４１２を用いて整列され、上記で検討したオーバーラップ／アンダーラップ法を用いて継ぎ目領域２４０３にて接合される。すなわち、各セグメントの部分は、継ぎ目領域２４０３を超えて別のセグメントに延び、継ぎ目にて形成されるオーバーラップ／アンダーラップ領域が、セグメント２４０１及び２４０２間の接続の機械的強度を向上させるようになる。更に、ＲＦ素子２４２２の一部が、セグメント間で且つＲＦ素子２４２０の最後のリングまで一体的半径方向ピッチ上に示されている。本明細書で検討するように、実施形態において、ＲＦ素子２４２２は、アパーチャパターン原点２４２４に対して同心リングを形成する。
【００９９】
１つの実施形態において、フィデューシャル２４１０を用いて整列されたセグメント２４０１のような１又は２以上のセグメントを治具２４５０上で所定位置に保持するのに真空を用いることができ、他方、セグメント２４０２のような真空によって保持されないセグメントは、フィデューシャル２４１２を用いて所定位置に移動され、次いで、真空下で配置されて所定位置に保持される。実施形態において、治具２４５０の１又は２以上の真空により、セグメントが独立して押し下げられて、１つずつの整列を可能にする。全てのセグメントが正しい場所に配置されると、セグメントは全て、それぞれの真空により押し下げることができる。
【０１００】
実施形態において、第１の３つの配置セグメント（例えば、アンテナアパーチャの第１の３つの四分円）は、フィデューシャルセットを用いて大まかな整列状態で配置することにより、上記で検討したように配置されて、互いに対して及びアパーチャパターン原点に対して高精度な整列を達成して配置され、次いで、真空によって組立治具に保持される。しかしながら、アパーチャセグメントの各縁部でのオーバーラップ／アンダーラップに起因して、第４及び最後のアパーチャセグメントは、簡単には所定位置に移動することができず、このため移動により、接着シールのスミアリング（汚れ）及び／又は種々のアパーチャセグメント層（例えば、金属層）のスクラップ化を引き起こすことになる。従って、１つの実施形態において、最終セグメントがそのフィデューシャルセットに対して所定位置に移動されると、ネガティブスペース２４５５が治具２４５０において生成され、その結果、最終セグメントを所定位置に移動（例えば、アンダーラップ縁部をネガティブスペース内に入れ込む）させながら角度が付けられ、次いで、最終セグメントを水平にして、隣接するセグメント縁部と接触状態でアンダーラップ縁部を上向きに且つオーバーラップ領域を下向きにする。実施形態において、ネガティブスペース２４５５は、治具２４５０の表面におけるドロップアウェイ、切り欠き部、機械加工された窪み、その他とすることができる。
【０１０１】
図２５は、治具上に組み立てられ接合されて構造体にされた全セグメントの１つの実施形態を示す。セグメント２５０４は、上記で検討したように接合されて、セグメント継ぎ目領域に適用された接着結合剤が確実に固まるように、組立治具２５０２上に最小限の時間期間保持される。１つの実施形態において、この時間期間は、接着剤が完全に固まるまでの最小時間とすることができる。別の実施形態において、接着剤は必ずしも完全に固まる必要はないが、構造体２５０６へのセグメント２５０４の後続の移動及び／又は接合の際にセグメントが互いに対して同一平面上のままであることを確実にする未処理強度を確保するように固まるべきである。
【０１０２】
実施形態において、この時間期間が経過した後、キャリア構造、ＲＦ構造、レードーム組立体、電磁保護体、その他などの構造体２５０６がセグメント２５０４を覆って配置される。実施形態において、構造体２５０６は、セグメント２５０４を覆って対応する治具整列特徴要素２５１０と整列できるようにする機械的整列特徴要素２５０８を含む。例えば、整列特徴要素２５０８は、セグメントが構造体２５０６に接合されるときに、構造体をセグメントの組立治具２５０２に接合し固定する、ピン、スクリュー、その他などの機械的整列特徴要素２５０８とすることができる。
【０１０３】
１つの実施形態において、セグメント２５０４は更に、構造体２５０６に結合される。１つの実施形態において、セグメント２５０４は、組立治具２５０２上に配置されてＲＦアパーチャを形成した後、上記で検討された独立した真空を用いるなどして所定位置に保持される。図示されていないが、構造体２５０６の片側には、真空ポート、接着剤、又は接合したセグメントを取り込む他の何らかの方法がある。次いで、降下されると、セグメント２５０４は、例えば、構造体の接着剤（例えば、粘着剤）に結合することによって構造体２５０６に保持される。構造体２５０６とセグメント２５０４との間の結合が完了すると、各セグメントを保持する個々の真空が放出されて、セグメント２５０４が取り付けられた状態で構造体２５０６を取り込むことができるようになる。アパーチャセグメントの継ぎ目間の結合の強度により、セグメントが互いに対する及びアパーチャパターン原点に対する位置合わせの保持（円筒状ＲＦアパーチャのセグメントの平坦性及び位置付けを維持すること）が確実になり、その結果、キャリアにおける機械的整列特徴要素２５０８に対する位置合わせが保持される（例えば、構造体２５０６内に安定して維持される）。
【０１０４】
この構造体２５０６は、同様に別のＲＦ構造体、レードーム構造体、又は導波路のような別の構造体に移動されて整列され、以下でより詳細に検討されるシステムのうちの１つに一体化することができる。
【０１０５】
図２６は、アパーチャセグメントを円筒状給電アパーチャに組み立てるための方法２６００の１つの実施形態を示す。１つの実施形態において、本方法は、人が介入することなく本明細書で検討される作業を実行できる自動システムによって実行することができる。別の実施形態において、本方法は、セグメントを取り扱うピックアンドプレースシステムなどのユーザ制御機械、セグメントを整列配置するユーザ制御ロボット、フィデューシャルを整列させる光学システム、並びに他のシステムを用いて実行される。更に別の実施形態において、以下で検討される組立方法において、自律及びユーザ制御組立体システムの組み合わせを用いることができる。
【０１０６】
組立プロセスは、アパーチャセグメントを配置する前に接着剤を混合することから始める（ブロック２６０２）。１つの実施形態において、接着剤は、選択硬化時間を有する時間硬化接着剤である。１つの実施形態において、選択硬化時間は、アパーチャセグメントを組立治具上のそれぞれの最終位置に配置するのに使用されることになる時間に対応する。更に、時間硬化接着剤は、上記で検討した接着剤とすることができ、実施形態においては導電性又は非導電性である。更に、接着化合物全体を通じて成分の均等分布を確保するのに十分な時間量で、例えば、軌道ミキサーによって混合を実行することができる。次いで、混合された時間硬化接着剤は、例えば、各アパーチャセグメントに対して継ぎ目領域のアンダーラップに接着剤の所与の体積量を所与の区域に正確に適用することができる分注ロボットによって分注される（ブロック２６０４）。
【０１０７】
次に、アパーチャセグメントは、組立治具上に大まかに位置付けられる（処理ブロック２６０６）。１つの実施形態において、組立治具は、各セグメントの開始位置を提供する役割を果たすピン、スロット、縁部、その他を含むことができる。１つの実施形態において、ユーザ制御又は自律的制御のロボットなどのピックアンドプレース装置は、セグメントを組立治具上の大まかな位置に配置することができる。
【０１０８】
次いで、第１の３つのアパーチャセグメントは、組立治具フィデューシャルとアパーチャセグメントフィデューシャルの整列に基づいて、組立治具上の最終位置に配置される（ブロック２６０８）。１つの実施形態において、上記で検討したように、各セグメントは、別のセグメントの相補的縁部と接合するための第１の縁部を有し、ここで、第１の縁部は、セグメントのアイリスにパッチを結合する導電性接着シールを超えて延びるオーバーラップパッチガラス導電性材料（例えば、金属層）と、アイリスにパッチを結合する導電性接着シールの少し先まで延びるアイリス導電性材料（例えば、金属層）とを有する。オーバーラップは、接合時に２つのセグメントによって形成される継ぎ目を超えて延びるセグメントの一部分をもたらす（例えば、第１のセグメントのオーバーラップ領域を他のセグメントの継ぎ目領域を超えて延びるアンダーラップ領域と接合することによって）。オーバーラップ領域は、セグメントが接合される継ぎ目の各々の間に形成され、セグメント間の接続の機械的強度の改善をもたらす。更に、オーバーラップ領域は、導電性材料から構成されるので、アイリス金属面は一方の側ではオーバーラップ領域に引き出され、オーバーラップの他方の側では、アイリス面は周縁シールの下に引き出される。すなわち、接続部は、導電性の周縁シールを通ってパッチガラス上の金属面に交差し、次いで、アイリス金属面を覆って重なり、オーバーラップの他の部分を形成する。
【０１０９】
１つの実施形態において、セグメントのオーバーラップの性質に起因して、及び各セグメントが同一であるので、最終セグメントは、最終アパーチャセグメントのアンダーラップを回転させて組立治具のネガティブスペース内に移動させ、次いで平面及びフィデューシャル整列をさせることによって、アパーチャ内に配置される（ブロック２６１０）。上記で検討したように、アパーチャセグメントの所定位置への移動及び配置は、自動、ユーザ制御、又は異なる組立体システムの組み合わせによって実行することができる。
【０１１０】
１つの実施形態において、組立方法のブロック２６０６−２６１０は、各アパーチャセグメントについて同時に又はほぼ同時に実行することができる。この実施形態において、各アパーチャセグメントは、治具組立体の表面上に配置される。１つの実施形態において、配置されたアパーチャセグメントの大まかな位置付けは、各アパーチャセグメントのオーバーラップが治具組立体の表面上に上げられた状態で各アパーチャセグメントのアンダーラップがほぼ最終位置で配置されるように回転した位置で各アパーチャセグメントを配置することを含む。この実施形態において、各アパーチャセグメントは、同時に又はほぼ同時に回転され整列されて、各セグメントのオーバーラップが隣接するアパーチャセグメントの対応するアンダーラップとオーバーラップ領域に降下されるようになる。本明細書で検討したように、それぞれの最終位置でのアパーチャセグメントの整列は、治具組立体の表面上の対応するフィデューシャルマーキングとの各アパーチャセグメントのフィデューシャルの整列に基づいている。
【０１１１】
何れの実施形態においても、全てのアパーチャセグメントは、配置され整列された後、時間硬化接着剤が固まるまで、所定位置に保持される（ブロック２６１２）。１つの実施形態において、各セグメントに対して個々に真空が加えられて、組立治具上の所定位置にセグメントを保持する。更に、組み立てられたＲＦアパーチャセグメントの表面に別の真空を加えることができ、これにより組み立てられたＲＦアパーチャセグメントの表面にわたって均一で一貫した圧力が加わる。実施形態において、セグメント及び表面に加えられた真空により、アパーチャパターン原点に対して、及びアパーチャセグメントの半径方向同心状のＲＦ素子に対してセグメント間で位置合わせが維持されるのが確保される。更に、継ぎ目領域は、接着剤によってシールされ、外部及び環境要因からの保護を確保する。最後に、接着剤及びオーバーラップ構造は、セグメント層間の電気的接続を確保する。
【０１１２】
次に、時間硬化接着剤が固まった後、保護カバーを組み立てられたＲＦアパーチャセグメントと接合することができる（ブロック２６１４）。上記で検討したように、保護カバーは、キャリア、ＥＳＤ軽減構造（例えば、保護及び絶縁発泡体の１又は２以上の層、シュラウド、真空バッグ、その他）、レードーム構造、ＲＦ構造、又は保護構造の組み合わせとすることができる。更に、保護カバーは、接着剤、機械的締結、又は他の方法により接合することができる。完全に形成された円筒状ＲＦアパーチャは、保護カバーを移動させることにより移動することができる（ブロック２６１６）。
【０１１３】
（例示的なシステムの実施形態）
１つの実施形態において、アパーチャを形成する複合アパーチャは、セットトップボックスと連動して動作するテレビジョンシステムで使用することができる。例えば、二重受信アンテナの場合、形成されたアパーチャの１又は２以上を利用するアンテナにより受信された衛星信号は、テレビジョンシステムのセットトップボックス（例えば、ＤｉｒｅｃｔＴＶ受信機）に供給される。より具体的には、複合アンテナ動作は、２つの異なる周波数及び／又は偏波でＲＦ信号を同時に受信することができる。すなわち、素子の１つのサブアレイは、１つの周波数及び／又は偏波でＲＦ信号を受信するように制御され、別のサブアレイは、別の異なる周波数及び／又は偏波で信号を受信するように制御される。周波数又は偏波のこれらの相違は、テレビジョンシステムにより異なるチャネルが受信されることを表している。同様に、２つのアンテナアレイは、２つの異なる位置（例えば、２つの異なる衛星）からのチャネルを受信するため２つの異なるビーム位置に対して制御されて、複数のチャネルを同時に受信することができる。
【０１１４】
図２７は、テレビジョンシステムにおいて二重受信を同時に実行する通信システムの１つの実施形態のブロック図である。図２７を参照すると、アンテナ２７０１は、上述したように異なる周波数及び／又は偏波で二重受信を同時に実行するように独立して動作可能な２つの空間的に交互配置されたアンテナアパーチャを含む。２つの空間的に交互配置されたアンテナ動作についてのみ説明しているが、ＴＶシステムは、２つよりも多いアンテナアパーチャ（例えば、３つ、４つ、５つなどのアンテナアパーチャ）を有することができる点に留意されたい。
【０１１５】
１つの実施形態において、２つの交互配置されたスロット付きアレイを含むアンテナ２７０１は、ダイプレクサ２７３０に結合される。この結合は、２つのスロット付きアレイの素子から信号を受信して、ダイプレクサ２７３０に供給される２つの信号を生成する１又は２以上の給電ネットワークを含むことができる。１つの実施形態において、ダイプレクサ２７３０は、商用ダイプレクサ（例えば、Ａ１  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ社製のモデルＰＢ１０８１ＷＡ  Ｋｕ帯域シトコムダイプレクサ）である。
【０１１６】
ダイプレクサ２７３０は、低ノイズブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）のペア２７２６、２７２７に結合され、これらＬＮＢは、当技術分野において周知の方法でノイズフィルタリング機能、ダウンコンバート機能及び増幅を実行する。１つの実施形態において、ＬＮＢ２７２６、２７２７は、室外ユニット（ＯＤＵ）に存在する。別の実施形態において、ＬＮＢ２７２６、２７２７は、アンテナ装置に組み込まれる。ＬＮＢ２７２６、２７２７は、テレビジョン２７０３に結合されたセットトップボックス１４０２に結合される。
【０１１７】
セットトップボックス２７０２は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）のペア２７２１、２７２２を含み、これらＡＤＣは、ＬＮＢ２７２６、２７２７に結合されて、ダイプレクサ２７３０から出力された２つの信号をデジタル形式に変換する。
【０１１８】
デジタル形式に変換されると、信号は、復調器２７２３によって復調され且つ復号器２７２４によって復号されて、受信波上に符号化されたデータが得られる。次に、復号されたデータは、コントローラ２７２５に送られ、このコントローラが、このデータをテレビジョン２７０３に送る。
【０１１９】
コントローラ２７５０は、単一の複合物理的アパーチャ上の両方のアンテナアパーチャの交互配置されたスロット付きアレイ素子を含むアンテナ２７０１を制御する。
【０１２０】
別の実施形態において、本明細書での検討に従って形成されたアパーチャの１又は２以上は、全二重通信システムで使用することができる。図２８は、同時送信及び受信経路を有する通信システムの別の実施形態のブロック図である。１つの送信経路及び１つの受信経路のみが示されているが、通信システムは、１つよりも多い送信経路及び／又は１つよりも多い受信経路を含むことができる。
【０１２１】
図２８を参照すると、アンテナ２８０１は、上述のように異なる周波数で同時に送信及び受信するように独立して動作可能な２つの空間的に交互配置されたアンテナアレイを含む。１つの実施形態において、アンテナ２８０１は、ダイプレクサ２８４５に結合される。この結合は、１又は２以上の給電ネットワークによるものとすることができる。１つの実施形態において、放射状給電アンテナの場合、ダイプレクサ２８４５は、２つの信号を組み合わせるものであり、アンテナ２８０１とダイプレクサ２８４５の間の接続は、両方の周波数を搬送できる単一の広帯域給電ネットワークである。
【０１２２】
ダイプレクサ２８４５は、低ノイズブロックダウンコンバータ（ＬＮＢ）２８２７に結合され、このＬＮＢは、当技術分野において周知の方法でノイズフィルタリング機能、ダウンコンバート機能、及び増幅機能を実行する。１つの実施形態において、ＬＮＢ２８２７は、室外ユニット（ＯＤＵ）に存在する。別の実施形態において、ＬＮＢ２８２７は、アンテナ装置に組み込まれる。ＬＮＢ２８２７は、コンピューティングシステム２８４０（例えば、コンピュータシステム、モデム、その他）に結合されたモデム２８６０に結合される。
【０１２３】
モデム２８６０は、アナログデジタル変換器（ＡＤＣ）２８２２を含み、このＡＤＣは、ＬＮＢ２８２７に結合されて、ダイプレクサ２８４５から出力された受信信号をデジタル形式に変換する。デジタル形式に変換されると、信号は、復調器２８２３によって復調されて、復号器２８２４によって復号されて、受信波上の符号化されたデータが得られる。次に、復号されたデータは、コントローラ２８２５に送られ、このコントローラが、このデータをコンピューティングシステム２８４０に送る。
【０１２４】
モデム２８６０は更に、コンピューティングシステム２８４０から送信されたデータを符号化するエンコーダ２８３０を含む。符号化されたデータは、変調器２８３１によって変調され、次に、デジタルアナログ変換器（ＤＡＣ）２８３２によってアナログに変換される。次に、アナログ信号は、ＢＵＣ（アップコンバート及び高域増幅器）２８３３によってフィルタリングされて、ダイプレクサ２８４５の１つのポートに供給される。１つの実施形態において、ＢＵＣ２８３３は、室外ユニット（ＯＤＵ）に存在する。
【０１２５】
当技術分野において周知の方法で動作するダイプレクサ２８４５は、伝送のため送信信号をアンテナ２８０１に供給する。
【０１２６】
コントローラ２８５０は、単一の複合物理的アパーチャ上のアンテナ素子の２つのアレイを含むアンテナ２８０１を制御する。
【０１２７】
図２０に示された全二重通信システムは、限定ではないが、インターネット通信、車両通信（ソフトウェア更新を含む）などを含む幾つかの用途があることに留意されたい。
【０１２８】
以上の詳細説明の幾つか部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズム及び記号表現の観点で提示されている。これらのアルゴリズム的記述及び表現は、データ処理技術分野の当業者により、自らの作業の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用される手段である。アルゴリズムは、ここでは一般的に、望ましい結果に至る自己矛盾のない一連のステップであると考えられる。これらのステップは、物理量の物理的操作を必要とするものである。必須ではないが、通常は、これらの量は、格納、転送、結合、比較、及び他の操作が可能な電気信号又は磁気信号の形式を取る。これらの信号をビット、値、要素、記号、符号、用語、又は数字などと言及することは、主として共通使用という理由で時に好都合であることが判明している。
【０１２９】
しかしながら、これらの用語及び類似の用語は、全て適切な物理量に関連付けられるものとし、且つこれらの量に付与される有利なラベルに過ぎないことに注意されたい。以下の説明から明らかなように、特に明記しない限り、説明全体を通して、「処理する」又は「演算する」又は「計算する」又は「決定する」又は「表示する」などのような用語を利用する説明は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的な（電子的な）量として表されるデータをそのコンピュータシステムのメモリ又はレジスタ又は他のそのような情報ストレージ、送信又は表示デバイス内の物理量として同様に表される別のデータに操作及び変換するコンピュータシステム又は類似の電子コンピュータデバイスのアクション及び処理を指すことが認められる。
【０１３０】
本発明はまた、本明細書の作動を実行するための装置に関する。この装置は、必要とされる目的のために特別に構成することができ、又はコンピュータに格納されたコンピュータプログラムによって選択的に起動又は再構成される汎用コンピュータを有することができる。このようなコンピュータプログラムは、限定ではないが、フロッピーディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、及び光磁気ディスクを含むあらゆるタイプのディスク、読取専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、磁気又は光カード、又は電子命令の格納に適するあらゆるタイプの媒体のようなコンピュータ可読ストレージ媒体に格納することができ、各々がコンピュータシステムバスに結合される。
【０１３１】
本明細書に提示したアルゴリズム及び表示は、何れの特定のコンピュータ又は他の装置とも本質的に関連付けられたものではない。様々な汎用システムを本明細書の教示によるプログラムと共に使用することができ、又は必要とされる方法ステップを実行するより特殊化された装置を構成することが有利であることが判明する場合がある。様々なこれらのシステムに必要とされる構造は、以下の説明から明らかであろう。これに加えて、本発明は、何れの特定のプログラミング言語に関連しても説明されていない。様々なプログラミング言語を使用して、本明細書に説明した本発明の教示を実施することができることが認められるであろう。
【０１３２】
機械可読媒体は、機械（例えば、コンピュータ）によって可読の形態の情報を格納又は送信するための何れかの機構を含む。例えば機械可読媒体は、読取専用メモリ（「ＲＯＭ」）、ランダムアクセスメモリ（「ＲＡＭ」）、磁気ディスクストレージ媒体、光学ストレージ媒体、フラッシュメモリデバイスなどを含む。
【０１３３】
本発明の多くの改変及び修正が前述の説明を読んだ後で疑いなく当業者には明らかになるであろうが、例証によって図示及び説明された何れの特定の実施形態も限定として捉えられるものではない点を理解されたい。従って、様々な実施形態の詳細事項への言及は、本発明にとって基本的なものとしてみなされる特徴のみを記載する請求項の範囲を限定するものではない。
【符号の説明】
【０１３４】
２００１  セグメント１
２００２  セグメント２
２０２４−１，２０２４−２  パッシベーション層
２０２２−１，２０２２−２  パッチ金属層
２０３２−１，２０３２−２  アイリス金属層
２０３４−１，２０３４−２  パッシベーション層
２２０２−１〜２２０２−４  フィデューシャル
【図１Ａ】
2020102887.tif 000007
【図１Ｂ】
2020102887.tif 000008
【図２】
2020102887.tif 000009
【図３】
2020102887.tif 000010
【図４】
2020102887.tif 000011
【図５Ａ】
2020102887.tif 000012
【図５Ｂ】
2020102887.tif 000013
【図５Ｃ】
2020102887.tif 000014
【図５Ｄ】
2020102887.tif 000015
【図６】
2020102887.tif 000016
【図７】
2020102887.tif 000017
【図８】
2020102887.tif 000018
【図９】
2020102887.tif 000019
【図１０】
2020102887.tif 000020
【図１１】
2020102887.tif 000021
【図１２】
2020102887.tif 000022
【図１３】
2020102887.tif 000023
【図１４Ａ】
2020102887.tif 000024
【図１４Ｂ】
2020102887.tif 000025
【図１５】
2020102887.tif 000026
【図１６Ａ】
2020102887.tif 000027
【図１６Ｂ】
2020102887.tif 000028
【図１７】
2020102887.tif 000029
【図１８】
2020102887.tif 000030
【図１９Ａ】
2020102887.tif 000031
【図１９Ｂ】
2020102887.tif 000032
【図２０】
2020102887.tif 000033
【図２１】
2020102887.tif 000034
【図２２】
2020102887.tif 000035
【図２３】
2020102887.tif 000036
【図２４】
2020102887.tif 000037
【図２５】
2020102887.tif 000038
【図２６】
2020102887.tif 000039
【図２７】
2020102887.tif 000040
【図２８】
2020102887.tif 000041
【手続補正書】
【提出日】令和2年5月8日(2020.5.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナアパーチャセグメントからアンテナアパーチャを組み立てる方法であって、
前記アンテナアパーチャを部分的に形成するよう第２のアパーチャセグメントに対して第１のアパーチャセグメントを配置するステップであって、前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップが前記第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップに継ぎ目にて重なり合うようにする、ステップと、
前記アンテナアパーチャを部分的に形成するよう前記第１のアパーチャセグメントのオーバーラップを前記第２のアパーチャセグメントの相補的アンダーラップに接合するステップと、
を含む、方法。