(57)【要約】      （修正有）【課題】複合磁性誘電円板組付体を作る高効率の方法の提供。【解決手段】無線周波数コンポーネントのアイソレータ及びサーキュレータのための複合材料であり、当該コンポーネントは、磁性ガーネット材料ロッドと、当該磁性ガーネット材料ロッドを取り囲むリングとを含み、当該リングは、９５０℃以下の焼成温度を有する灰重石材料から形成される。灰重石材料は、温度膨張規制を目的として酸化アルミニウムを含み得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数コンポーネントとして使用される複合材料であって、
磁性ガーネット材料を含むロッドと、
前記ロッドを取り囲むリングと
を含み、
前記リングは、９５０℃以下の焼成温度を有する灰重石材料から形成される、複合材料。
【請求項２】
前記灰重石材料は化学式Ｌｉ０．０５Ｂｉ０．９５Ｍｏ０．１Ｖ０．９Ｏ４を有する、請求項１の複合材料。
【請求項３】
前記灰重石材料は化学式Ｂｉ１−２ｘ−ｚＲｚＭ’ｘＶ１−ｘＭ”ｘＯ４を有し、
Ｒは希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ又はＳｃであり、
Ｍ’はＬｉ、Ｎａ又はＫであり、
Ｍ”はＭｏ又はＷである、請求項１の複合材料。
【請求項４】
前記灰重石材料は化学式（Ｎａ，Ｌｉ）０．５ｘＢｉ１−０．５ｘ（Ｍｏ，Ｗ）ｘＶ１−ｘＯ４を有し、
ｘは０から０．５である、請求項１の複合材料。
【請求項５】
前記灰重石材料は１から１０重量％の酸化アルミニウムを含む、請求項１の複合材料。
【請求項６】
前記灰重石材料は２から６重量％の酸化アルミニウムを含む、請求項５の複合材料。
【請求項７】
前記灰重石材料はＢｉＶＯ４を含む、請求項１の複合材料。
【請求項８】
前記灰重石材料は（Ｎａ０．３５Ｂｉ０．６５）（Ｍｏ０．７Ｖ０．３）Ｏ４を含む、請求項１の複合材料。
【請求項９】
前記灰重石材料は（Ｎａ０．２Ｂｉ０．８）（Ｍｏ０．４Ｖ０．６）Ｏ４を含む、請求項１の複合材料。
【請求項１０】
無線周波数デバイスにおいてアイソレータ又はサーキュレータとして使用される複合材料を形成する方法であって、
磁性ガーネット材料を含むロッドを与えることと、
灰重石結晶構造を有する外側リングをあたえることであって、前記外側リングは９５０℃以下の焼成温度を有することと、
前記ロッドを前記外側リングのアパチャの中に入れることと、
接着剤又はのりを使用することなく前記外側リングを前記磁性ガーネット材料ロッドの外面まわりに収縮させて複合材料を形成するべく、前記外側リング及び前記ロッドを一緒に９５０℃以下の温度で共焼成することと
を含む、方法。
【請求項１１】
前記外側リングは化学式Ｌｉ０．０５Ｂｉ０．９５Ｍｏ０．１Ｖ０．９Ｏ４を有する、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記灰重石材料は化学式Ｂｉ１−２ｘ−ｚＲｚＭ’ｘＶ１−ｘＭ”ｘＯ４を有し、
Ｒは希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ又はＳｃであり、
Ｍ’はＬｉ、Ｎａ又はＫであり、
Ｍ”はＭｏ又はＷである、請求項１０の方法。
【請求項１３】
前記灰重石材料は化学式（Ｎａ，Ｌｉ）０．５ｘＢｉ１−０．５ｘ（Ｍｏ，Ｗ）ｘＶ１−ｘＯ４を有し、
ｘは０から０．５である、請求項１０の方法。
【請求項１４】
前記灰重石材料は１００から１０重量％の酸化アルミニウムを含む、請求項１０の方法。
【請求項１５】
前記灰重石材料は２から６重量％の酸化アルミニウムを含む、請求項１４の方法。
【請求項１６】
前記磁性ガーネット材料ロッドはＢｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｆｅ及びＯを含む、請求項１０の方法。
【請求項１７】
前記灰重石材料はＢｉＶＯ４を含む、請求項１０の方法。
【請求項１８】
前記複合材料をスライスすることをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１９】
無線周波数アイソレータ又はサーキュレータであって、
磁性ガーネット材料を含むロッドと、
前記ロッドを取り囲むリングと
を含み、
前記リングは、９５０℃以下の焼成温度を有する灰重石材料から形成される、無線周波数アイソレータ又はサーキュレータ。
【請求項２０】
前記リングは、焼成中に前記磁性ガーネット材料ロッドまわりに直径が低減されることにより、前記リングを前記磁性ガーネット材料ロッドに接続するべく接着剤が使用されない、請求項１９の無線周波数。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示の実施形態は、接着剤を使用することなく形成することができる共焼成可能な誘電材料に関する。
【０００２】
任意の優先権出願の参照による組み入れ
本願は、２０１８年６月１８日に出願された米国出願第６２／６８６，１９１号の優先権を主張し、そのすべてがここに参照により組み入れられる。
【背景技術】
【０００３】
サーキュレータ及びアイソレータは、信号の一方向の通過を許容する一方で逆方向の反射エネルギーを高度に分離するべく高周波（例えばマイクロ波）の無線周波数システムにおいて使用される受動電子デバイスである。アイソレータ及びサーキュレータは一般に、円板形状組付体を含む。これは、環状誘電素子の中に同心配置された円板形状のフェライト又は他の強磁性セラミック素子を含む。
【０００４】
上述した複合円板組付体を作る従来型プロセスを、図１のフロー図により示す。ステップ１２において、円筒が誘電セラミック材料から形成される。ステップ１４において、（未焼成すなわち「グリーン」の）円筒がその後、キルン内で焼結される（単に「焼成」と称するのが一般的である）。すなわち、セラミック材料は「焼成可能」である。ステップ１６において、円筒の外面がその後、その外径（ＯＤ）が選択された寸法となることを保証するべく、機械加工される。組付体素子における精密な寸法を達成することは、当該寸法がマイクロ波導波路の特性に影響するので重要となる。ステップ１８において、円筒の内面も、その内径（ＩＤ）が選択された寸法となることを保証するべく、同様に機械加工される。加えて、ステップ２０において、磁性セラミック材料からロッドが形成される。ステップ２２において、ロッドはその後、焼成され、ステップ２４において、その表面が機械加工されて、選択されたＯＤとされる。ロッドのＯＤは円筒のＯＤよりもわずかに小さいので、ロッドは、以下に記載されるように円筒内に堅固にはまり込む。ロッドと円筒との良好な接着を促す密なはめ込みを達成することは、ロッドの外面と円筒の内面とが精密な公差で機械加工されることに基づく。
【０００５】
ステップ２６において、ロッド及び円筒の一方又は双方にエポキシ接着剤が塗布される。ステップ２８において、ロッドが円筒内部に挿入されてロッド・円筒組付体が形成される。エポキシは、ステップ３０に示されるように硬化される。ステップ３２において、ロッド・円筒組付体の外面が再び機械加工されて精密なＯＤとされる。最後に、ステップ３４において、ロッド・円筒組付体がスライスされて一定数の円板組付体となる。よって、各円板組付体は、誘電セラミックリング内に同心配置された磁性セラミック円板を含む。各円板組付体は典型的に、数ミリメートルの厚さである。
【０００６】
接着を促すべく円筒の内面を機械加工すること、複数の部分にエポキシを塗布すること、エポキシ含有部分を慎重に扱って組み付けること、及びエポキシを硬化することにかかる時間は、プロセスの非効率性に寄与する。複合磁性誘電円板組付体を作る高効率の方法が望まれている。
【発明の概要】
【０００７】
ここに開示されるのは、無線周波数コンポーネントとして使用される複合材料の実施形態であり、当該コンポーネントは、磁性ガーネット材料ロッドと、当該磁性ガーネット材料ロッドを取り囲むリングとを含み、当該リングは、９５０℃以下の焼成温度を有する灰重石材料から形成される。
【０００８】
いくつかの実施形態において、灰重石材料は、化学式Ｌｉ０．０５Ｂｉ０．９５Ｍｏ０．１Ｖ０．９Ｏ４を有し得る。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、化学式Ｂｉ１−２ｘ−ｚＲｚＭ’ｘＶ１−ｘＭ”ｘＯ４を有し、Ｒは希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ又はＳｃであり、Ｍ’はＬｉ、Ｎａ又はＫであり、Ｍ”はＭｏ又はＷである。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、化学式（Ｎａ，Ｌｉ）０．５ｘＢｉ１−０．５ｘ（Ｍｏ，Ｗ）ｘＶ１−ｘＯ４を有し、ｘは０から０．５である。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、１から１０重量％の酸化アルミニウムを含み得る。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、２から６重量％の酸化アルミニウムを含み得る。いくつかの実施形態において、磁性ガーネット材料ロッドは、Ｂｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｆｅ及びＯを含み得る。いくつかの実施形態において、灰重石材料はＢｉＶＯ４を含み得る。いくつかの実施形態において、リングは、焼成中に磁性ガーネット材料ロッドまわりの直径が低減されるので、当該リングを磁性ガーネット材料ロッドに接続するべく使用される接着剤が存在しない。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、（Ｎａ０．３５Ｂｉ０．６５）（Ｍｏ０．７Ｖ０．３）Ｏ４を含み得る。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、（Ｎａ０．２Ｂｉ０．８）（Ｍｏ０．４Ｖ０．６）Ｏ４を含み得る。
【０００９】
ここに開示されるのは、無線周波数デバイスにおけるアイソレータ又はサーキュレータとして使用される複合材料を形成する方法の実施形態であり、当該方法は、磁性ガーネット材料ロッドを与えることと、灰重石結晶構造を有する外側リングを与えることであって、当該外側リングは９５０℃以下の焼成温度を有することと、当該磁性ガーネット材料ロッドを当該外側リングのアパチャの中に入れることと、接着剤又はのりを使用することなく当該磁性ガーネット材料ロッドの外面まわりに当該外側リングを収縮させて複合材料を形成するべく、当該外側リングと当該磁性ガーネット材料ロッドとを９５０℃以下の温度で一緒に共焼成することとを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態において、外側リングは、化学式Ｌｉ０．０５Ｂｉ０．９５Ｍｏ０．１Ｖ０．９Ｏ４を有し得る。
【００１１】
いくつかの実施形態において、灰重石材料は、化学式Ｂｉ１−２ｘ−ｚＲｚＭ’ｘＶ１−ｘＭ”ｘＯ４を有し、Ｒは希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ又はＳｃであり、Ｍ’はＬｉ、Ｎａ又はＫであり、Ｍ”はＭｏ又はＷである。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、化学式（Ｎａ，Ｌｉ）０．５ｘＢｉ１−０．５ｘ（Ｍｏ，Ｗ）ｘＶ１−ｘＯ４を有し、ｘは０から０．５である。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、１から１０重量％の酸化アルミニウムを含み得る。いくつかの実施形態において、灰重石材料は、２から６重量％の酸化アルミニウムを含み得る。いくつかの実施形態において、磁性ガーネット材料ロッドは、Ｂｉ、Ｃａ、Ｚｒ、Ｙ、Ｆｅ及びＯを含み得る。いくつかの実施形態において、灰重石材料はＢｉＶＯ４を含み得る。いくつかの実施形態において、方法はさらに、複合材料をスライスすることを含み得る。
【００１２】
またもここに開示されるのは、磁性ガーネット材料ロッドと、当該磁性ガーネット材料ロッドを取り囲むリングとを含む無線周波数アイソレータ又はサーキュレータの実施形態であり、当該リングは、９５０℃以下の焼成温度を有する灰重石材料から形成される。いくつかの実施形態において、リングは、焼成中に磁性ガーネット材料ロッドまわりの直径が低減されるので、当該リングを磁性ガーネット材料ロッドに接続するべく使用される接着剤が存在しない。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】先行技術に係る複合磁性誘電円板組付体を製造する方法のフロー図を示す。
【図２】ここに記載される一つ以上の特徴を有する材料がどのようにして設計され、製造され、使用されるのかを模式的に示す。
【図３】磁場対損失のチャートを示す。
【図４Ａ】矩形角柱又は円筒基板の中にフェライト円筒を有する複合構造の一実施形態を示す。
【図４Ｂ】矩形角柱又は円筒基板の中にフェライト円筒を有する複合構造の一実施形態を示す。
【図５】図５Ａ及び５Ｂは、正方形又は円形の複合タイルの一実施形態を示す。
【図６】磁石なしの集積マイクロストリップサーキュレータを示す。
【図７】磁石ありの集積マイクロストリップサーキュレータを示す。
【図８】所定材料に対する誘電率分布の例を示す。
【図９】ＢｉＶＯ４の強度グラフを示す。
【図１０】焼成されたＮａ０．３５Ｂｉ０．６５Ｍｏ０．７Ｖ０．３Ｏ４の強度グラフを示す。
【図１１】灰重石材料のディラトメトリ試験を示す。
【図１２】１．２％Ａｌ２Ｏ３を有するＢｉＶＯ４のディラトメトリ試験を示す。
【図１３】共焼成サイクルの一例を示す。
【図１４】Ｎａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２のディラトメトリ結果を示す。
【図１５】通信ネットワークの一例の模式的な図である。
【図１６】キャリアアグリゲーションを使用する通信リンクの一例の模式的な図である。
【図１７】図１７Ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を使用するダウンリンクチャネルの一例の模式的な図である。図１７Ｂは、ＭＩＭＯ通信を使用するアップリンクチャネルの一例の模式的な図である。
【図１８】アンテナシステムを模式的に示す。
【図１９】集積マイクロストリップサーキュレータの一実施形態を有するアンテナシステムを模式的に示す。
【図２０】本開示の複数の実施形態を組み入れたＭＩＭＯシステムを示す。
【図２１】携帯デバイスの一例の模式的な図である。
【図２２】一実施形態に係る電力増幅器システムの模式的な図である。
【図２３】複合集積マイクロストリップサーキュレータを形成する方法を示す。
【図２４】試験用の集積マイクロストリップサーキュレータの一実施形態を示す。
【図２５】本開示の複数の実施形態を組み入れたセルラーアンテナ基地局の斜視図を示す。
【図２６】開示される材料の複数の実施形態を組み入れた基地局のハウジングコンポーネントを示す。
【図２７】ここに開示される材料の複数の実施形態を組み入れた基地局で使用されるキャビティフィルタを示す。
【図２８】ここに開示される材料の複数の実施形態を含む回路基板の一実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
ここに開示されるのは、低焼成誘電材料の複数の実施形態である。これらの材料は、例えばアイソレータ及びサーキュレータアプリケーションのための磁気誘電組付体用の複合体を形成するべく、高誘電材料と有利に共焼成することができる。これらの組付体は、その後、無線周波数アプリケーションに組み入れることができる。有利なことに、開示される材料の複数の実施形態は、のり、エポキシ又は他の化学接着剤のようないずれの接着剤も使用することなく共焼成することができる。すなわち、本開示の複数の実施形態から形成される複合体は、のりなし、エポキシなし、又は接着剤なしとなり得る。
【００１５】
本開示の複数の実施形態によれば、有利なことに、アンテナ、サーキュレータ、増幅器、及び／又は半導体系増幅器のような異なるコンポーネントを含み得る集積アーキテクチャを形成する特に３ＧＨｚ以上で動作する５Ｇシステムを許容することができる。これらのコンポーネントの単数の基板への集積を許容することにより、デバイスの全体的な小型化を向上させることができる。いくつかの実施形態において、開示されるデバイスは、約１．８ＧＨｚから約３０ＧＨｚの周波数において動作可能とすることができる。いくつかの実施形態において、開示されるデバイスは、約１、２、３、４、５、１０、１５、２０又は２５ＧＨｚよりも大きな周波数において動作可能とすることができる。いくつかの実施形態において、開示されるデバイスは、３０、２５、２０、１５、１０、５、４、３又は２ＧＨｚよりも小さな周波数において動作可能とすることができる。
【００１６】
いくつかの実施形態において、集積アーキテクチャは、標準アイソレータよりもそれほど大きくはないパッケージサイズの方向性結合器及び／又はアイソレータを含み得る。いくつかの実施形態において、集積アーキテクチャは、高電力スイッチを含み得る。インピーダンス変換器用の基板として誘電タイルを使用することに加え、誘電タイルはまた、結合器、スイッチ及び終端用の基板としても使用することができる。
【００１７】
図２は、一つ以上の化学元素（ブロック１）、化合物（ブロック２）、化学物質（ブロック３）及び／又は化学混合物（ブロック４）が、ここに記載される一つ以上の特徴を有する一つ以上の材料（ブロック５）をもたらすべく、どのようにして処理され得るのかを模式的に示す。いくつかの実施形態において、かかる材料は、所望の誘電特性（ブロック７）、磁気特性（ブロック８）を含むように構成されたセラミック材料（ブロック６）に形成することができる。
【００１８】
いくつかの実施形態において、上述した特性の一つ以上を有する材料は、無線周波数（ＲＦ）アプリケーションのようなアプリケーション（ブロック１０）に実装することができる。かかるアプリケーションは、デバイス１２において、ここに記載される一つ以上の特徴の実装例を含み得る。いくつかのアプリケーションにおいて、かかるデバイスはさらに、製品１１に実装することができる。かかるデバイス及び／又は製品の例がここに記載される。
【００１９】
マイクロストリップサーキュレータ／アイソレータ
【００２０】
サーキュレータは、マイクロ波又は無線周波数（ＲＦ）のような異なる信号を受信及び送信することができる受動マルチポートデバイスである。当該ポートは、サーキュレータに及びサーキュレータから接続される外部導波路又は送信線となり得る。アイソレータもサーキュレータと同様であるが、ポートの一つ以上をオフにブロックすることができる。よって、サーキュレータ及びアイソレータは、一般的構造が同様となり得るので、ここでは互換的に使用することができる。すなわち、以下の説明はすべて、サーキュレータ及びアイソレータ双方に適用することができる。
【００２１】
マイクロストリップサーキュレータ及びアイソレータは、誘電フェライト基板のような基板の上に堆積された薄膜回路から構成される業界周知のデバイスである。いくつかの実施形態において、一つ以上のフェライト円板を基板上に接着することができる。磁石を、その後、フェライト円板を通る信号を循環させるべく、さらに取り付けることができる。
【００２２】
さらに、全フェライトマイクロストリップサーキュレータが、同様に、特にレーダーＴ／Ｒモジュールのために使用されている。全フェライトマイクロストリップサーキュレータに回路をプリントすることができ、信号を導くべく磁石を頂部に追加することができる。例えば、フェライト基板上にはメタライゼーションパターンが形成される。典型的にメタライゼーションパターンは、中心円板及び多数の送信線から構成される。
【００２３】
サーキュレータは一般に、共振動作領域の上側又は下側のいずれかにおいて動作し得る。これが図３に示される。いくつかの実施形態において、共振周波数上側が、狭帯域サブ４ＧＨｚサーキュレータにとって有利となり得る。高周波数にとっては、共振領域下側が有利となり得る。
【００２４】
マイクロストリップサーキュレータは、特に典型的に、共振動作下側領域において動作する。マイクロストリップサーキュレータは、非常に小さな磁石を使用し、又は六方晶フェライトの場合においてのように、自己バイアスされ得る。しかしながら、正方形タイルは、特に業界周知の全フェライトマイクロストリップに対し、均一に磁化するのが困難な形状である。すなわち、マイクロストリップサーキュレータは、低磁場損失領域の近くで動作する。変換器が高損失非磁化フェライト上に搭載された場合、性能が低下する。さらに、電力増加により、不良な性能が、さらにわかるようになる。すなわち、業界周知のサーキュレータは、フェライトタイルの磁化が不良となることに起因する問題を被り、不良な挿入損失及び相互変調歪み（ＩＭＤ）並びに電力性能につながる。
【００２５】
共焼成マイクロストリップサーキュレータ／アイソレータ
【００２６】
本開示の複数の実施形態は、現在のところ周知のマイクロストリップサーキュレータに生じ得る全体的な磁化及び性能低下の問題を改善することができる。一般に、マイクロストリップサーキュレータは、ＹＩＧから作られた酸化物フェライトのようなフェライト円板を、誘電基板に直接埋め込むことによって形成され得る。その組み合わせがその後、一緒に共焼成されて堅固な複合構造物が形成される。付加的に、銀又は他のメタライゼーション物質から形成されたもののような回路が加えられる。共焼成プロセスがなければ、回路メタライゼーションを適用することができない。本開示の複数の実施形態は、業界の有意な問題のいくつかを軽減することができる。
【００２７】
任意数の異なるフェライト円板材料を使用することができる。いくつかの実施形態において、フェライト円板材料の飽和磁化レベルは、１０００〜５０００（又は約１０００〜約５０００）ガウスの範囲となり得る。
【００２８】
さらに、業界周知の任意数の異なる誘電基板を使用することができる。この誘電体は、誘電粉末又は低温共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）テープから形成することができる。いくつかの実施形態において、誘電率は、約６、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０又は６０となり得る。いくつかの実施形態において、誘電率は、６〜３０（又は約６から約３０）の範囲となり得る。いくつかの実施形態において、誘電率は、約６０、５０、４０、３０、２５、２０、１５又は１０を下回ってよい。
【００２９】
特に、複合マイクロストリップサーキュレータ１００を形成するべく、磁性酸化物円板１０２又は他の磁性円板が、図４Ａ〜４Ｂに示されるように誘電基板１０４のアパチャに挿入される。いくつかの実施形態において、円板１０２は、円筒ロッドとしてよい。ただし、この特定の形状に限定されるわけではない。円板１０２は、グリーンとしてよく、事前に焼成されてよく、又は事前に焼成されなくてもよい。
【００３０】
さらに、基板１０４は一般に、図４Ａに示される矩形角柱としてよいが、図４Ｂに示される円筒のような他の形状も同様に使用することができる。基板１０４の複数の実施形態が、以下にさらに詳細に開示される。ひとたび円板１０２が基板１０４の内部に存在すると、その全体が参照によりここに組み入れられて以下に説明される米国特許第７，６８７，０１４号明細書に説明されるような方法を使用して、複数のコンポーネントが一緒に共焼成される。以下にさらに詳述されるこの共焼成プロセスにより、基板１０４は円板１０２まわりに収縮して接着剤とともに当該円板を一定位置に保持し、複合構造物１００を形成する。この複合構造物１００はその後、スライスされ、図５Ａ〜５Ｂに示されるチップ構造物を形成する（図５Ａは矩形角柱のスライスを示し図５Ｂは円筒のスライスを示す）。しかしながら、いくつかの実施形態において、スライスが行われず、当該コンポーネントは一緒に、最終厚さで共焼成される。いくつかの実施形態において、複数の異なる円板を、単数の基板の複数の異なるアパチャに挿入することができる。
【００３１】
よって、いくつかの実施形態において、磁性酸化物円板が共焼成され、その後回路のような他のコンポーネントのためのプラットフォームとしての役割を果たすことができる正方形又は矩形の誘電基板又は任意の他の形状の基板となり得る。この複合構造物はその後、磁化され、例えばマイクロストリップサーキュレータ及び／又はアイソレータパッケージとしての役割を果たし、又はそのフェライト円板は挿入に先立って磁化されていてもよい。いくつかの実施形態において、フェライト円板は、共焼成ステップに先立って磁化することができる。
【００３２】
ひとたび複合構造物が形成されると、付加薄膜回路等のような他のコンポーネントを基板上に付加することができる。すなわち、本開示の複数の実施形態は、方向性結合器及び／又はアイソレータを、標準アイソレータよりそれほど大きくはないパッケージサイズで含み得る集積ソリューションを形成し得る。さらに有利なことに、損失は磁場のレベルによる影響を受けず、又は少なくとも低減され得る。いくつかの実施形態において、開示のサーキュレータは、現行のすべてのフェライトマイクロストリップサーキュレータよりも大きくはならない（選択されたフェライト／誘電体の組み合わせに応じて小さくなり得る）。
【００３３】
すなわち、共焼成プロセスを使用することにより、図５Ａ〜５Ｂに示されるように、フェライト円板を誘電タイプに埋め込むことができる。図示される薄いフェライト円板は、業界周知の正方形又は他の異形片よりも均一に磁化することが著しく容易となり得る。いくつかの実施形態において、誘電タイルは、約２５平方ｍｍとなり得る。ただし、この特定の寸法に限定されるわけではない。これは、３〜４（又は約３〜約４）ＧＨｚ領域において使用することができる。
【００３４】
誘電タイルを使用することにより、変換器をその後、図６に示されるように製造することができる。示されるように、基板１０４には、他のコンポーネント付属品のためのスペースが残されている。変換器を形成した後、図７に示されるように、小さな磁石のみを当該タイル上に配置する必要がある。よって、組み付け時間が、従来行われていたものよりもかなり短くなり得る。
【００３５】
インピーダンス変換器用の基板として誘電タイルを使用することに加え、誘電タイルはまた、結合器、スイッチ及び終端用の基板としても使用することができる。すなわち、共焼成後に基板に、一定数の他のコンポーネントを付加してデバイスの全体的な設置面積を低減することができる。さらに、回路のメタライゼーションも付加することができる。ただし、デバイスが共焼成された後になって初めてである。
【００３６】
リングのための低温焼成誘電材料
【００３７】
本開示の複数の実施形態は、サーキュレータ／アイソレータの形成を目的とするような磁性材料を伴う共焼成プロセスにとって特に有利となり得る。特に、これらは、低い焼成温度の高誘電磁性材料とすることができる（例えば低温で焼成可能とすることができる）。具体的には、ニッケル亜鉛フェライト材料、マグネシウムフェライト又は他の高飽和磁化スピネルフェライト及び／若しくは、ビスマス含有イットリウム鉄ガーネット誘導体のような高誘電率の低焼成磁性ガーネット材料のような磁性材料のロッドを、上記図４Ａ〜４Ｂ（１０４がリングであり１０２がロッドである）に示されるように、開示の低温焼成誘電材料の複数の実施形態から形成された未焼成リングに挿入することができる。高誘電率磁性ガーネット材料は、例えば２４、２５、２６、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４又は３５のような２４から３５の誘電率を有し得るが、この特定の誘電率に限られるわけではない。リングは、以下に説明される材料、例えば灰重石、ガーネット等のいずれかとなり得る。
【００３８】
リングとロッドとの組み合わせはその後、一緒に共焼成され、リングがロッドまわりに収縮する。これらの材料は双方とも「焼成可能」である。これは、オーブン／キルン／他の加熱デバイス内で、例えば高密度に焼成又は焼結させる能力を有するという意味である。いくつかの実施形態において、焼成により、ここで説明されるセラミック材料のような材料の一つ以上の特性が変化し得る。リングとロッドとの組み合わせは、焼成後に、スライス／カットされて個々のコンポーネントとなることができる。これらの組付体の実施形態は、５Ｇアプリケーションのような無線周波数アプリケーション用のアイソレータ及び／又はサーキュレータとして使用することができる。
【００３９】
有利なことに、共焼成プロセスは、接着剤／エポキシ／のり又は他の有機（例えば炭素系）ポリマー材料を使用することなく行うことができるので、「のりなし組付体」とみなすことができる。例えば、「のり」がロッドをリングに接続する必要がない。焼成のための温度が高すぎること（これは溶融をもたらしかねず、又は内部ロッドの特性に少なくともかなりのダメージを与える）に起因して、組付体の焼成を前もって繰り返すことにより、焼成可能リングが、焼成可能ロッドから分離して焼成される。双方のセグメントはいずれも、別個に焼成することができ、又はリングを最初に焼成してその後リング／ロッド組付体を一緒に焼成することができる。これらのアプローチのいずれに対しても、リングはロッドまわりに十分に収縮することがないので、リングとロッドとを互いに付着させたままとするべく接着剤が必要となる。
【００４０】
しかしながら、接着剤の使用には一定数の欠点が存在し、有利なことに、開示される材料は、複合構造物を、ロッドとリングとを一緒に共焼成するときにそのような接着剤を必要とすることなく形成することができる。例えば、組付体をメタライズすることは、ひとたび接着剤が存在すると、不可能ではないまでも極めて困難となる。これは、メタライゼーションに必要とされる温度が、接着剤の使用温度よりもかなり高く、接着剤を溶融させ及び／又は接着剤を失わせてしまうからである。
【００４１】
さらに、のりは損失性であり、のり付けされたコンポーネントの挿入損失を増加させる。高周波数におけるのりの誘電損失は、磁性材料又は誘電材料よりも大きい。
【００４２】
いくつかの実施形態において、材料は１０未満（又は約１０未満）のε’を有し得る。すなわち、開示の複数の実施形態は、５Ｇ未満の共振アプリケーションのために使用することができる。モールディングを回避することにより、高周波でも使用される薄い基板のインピーダンス効果をずらすことが有利となり得る。したがって、２０ＧＨｚを上回る周波数に対し、１０未満（又は約１０未満）の値が使用される。一例として、その全体が参照によりここに組み入れられる米国特許出願公開第２０１７／００９８８８５号明細書に開示されるように、特に高周波数（５Ｇ）アプリケーションに対し、リングとしての材料の複数の実施形態は、高磁化スピネル（例えばニッケル亜鉛フェライト）のロッド材料とともに共焼成するのに適切となり得る。したがって、その全体が参照によりここに組み入れられる米国特許出願公開第２０１８／００１６１５５号明細書に開示されるように、リング材料は、高誘電率材料とともに共焼成することができる。高誘電率磁性ロッドは、ビスマス置換高誘電率磁性ガーネットとしてよい。Ｂｉ含有ガーネット材料のような標準的なビスマスドープ高誘電率ガーネット材料が、これまでの多数の特許出願に記載されている。Ｙ−Ｂｉ−Ｃａ−Ｚｒ−Ｖ−Ｆｅ−Ｏは９５０℃近辺で焼結する。よって、ここに開示されるのは、適切な温度範囲でニッケル亜鉛フェライトとともに共焼成され得るように灰重石材料の焼成温度を低下させる方法である。
【００４３】
述べたように、共焼成可能なリング材料は、灰重石構造物又は灰重石様式材料（例えば灰重石原子配列を包含する結晶化合物）に基づき得る。これは、灰重石原子配列を包含する結晶化合物を含み、灰重石構造物、灰重石、又は灰重石様式材料を互換的に使用することができる。図８は、低焼成（＜８００℃）酸化物の材料ファミリーによる誘電率分布を示す。いくつかの実施形態において、灰重石材料は化学式ＢｉＶＯ４を有する。
【００４４】
いくつかの実施形態において、灰重石構造を有する材料は、Ｂｉ１−２ｘ−ｚＲｚＭ’ｘＶ１−ｘＭ”２ｘＯ４となり得る。ここで、Ｒは希土類元素Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｓｍ、Ｎｄ、Ｇｄ、Ｄｙ、Ｔｂ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ、Ｌｕ、Ｙ又はＳｃであり、Ｍ’はＬｉ、Ｎａ又はＫであり、Ｍ”はＭｏ又はＷである。いくつかの実施形態において、０＜ｚ＜０．７かつ０＜ｘ＜０．５である。
【００４５】
いくつかの実施形態において、灰重石材料は、化学式（Ｎａ，Ｌｉ）０．５ｘＢｉ１−０．５ｘ（Ｍｏ，Ｗ）ｘＶ１−ｘＯ４を有し得る。いくつかの実施形態において、０＜ｘ＜０．５である。
【００４６】
いくつかの実施形態において、灰重石は、低い焼成温度（８５０℃未満、９００℃未満）かつ低い誘電損失正接（３ＧＨｚにおいて０．００１未満）であり、当該構造への適切な置換により、８から７０（約８から約７０）の、１０から６０（若しくは約１０から約６０）の、２０から５０（若しくは約２０から約５０）の、又は３０から４０（若しくは約３０から約４０）の誘電率範囲を示す。いくつかの実施形態において、灰重石は、８、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５又は７０（又は約８、約１０、約１５、約２０、約２５、約３０、約３５、約４０、約４５、約５０、約５５、約６０、約６５若しくは約７０）の誘電率を示し得る。
【００４７】
灰重石材料は特に、例えばガーネット及び／若しくはＢｉドープ材料のような高誘電率材料、又はここに記載される高磁性ロッド材料のいずれかとともに焼成される低誘電率共焼成可能材料として使用され得る。この材料を使用して、モールディングを回避することにより、高周波数でも必要な薄い基板のインピーダンス効果をずらすことが有利となり得る。灰重石材料はさらに、例えば化学的整合性及び広範囲の誘電率を許容する低減された温度に起因して、高周波数マイクロストリップ又は表面集積導波路設計にとって特に有用となり得る。
【００４８】
いくつかの実施形態において、Ａｌ２Ｏ３のような酸化アルミニウムを、ここに説明される灰重石材料、ガーネット材料、スピネル材料、パイロクロア材料等のようなリング材料の中に付加することができる。例えば、酸化アルミニウムを、例えば異なる粉末を組み合わせることにより、酸化アルミニウムとしてのリング材料にブレンドすることができる。いくつかの実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０（又は１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９又は約１０）重量％の酸化アルミニウムを灰重石材料に組み入れることができる。いくつかの実施形態において、１．２（又は約１．２）重量％の酸化アルミニウムを灰重石材料に組み入れることができる。いくつかの実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０（又は１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９又は約１０）を超える重量％の酸化アルミニウムを灰重石材料に組み入れることができる。いくつかの実施形態において、１、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０（又は１、約２、約３、約４、約５、約６、約７、約８、約９又は約１０）未満の重量％の酸化アルミニウムを灰重石材料に組み入れることができる。いくつかの実施形態において、２から６（又は約２から約６重力％の酸化アルミニウムを灰重石材料に組み入れることができる。いくつかの実施形態において、１〜１０重量％（又は約１から約１０重量％）の酸化アルミニウムを灰重石材料に添加することができる。酸化アルミニウムの組み入れにより、熱膨張挙動を規制してクラッキングを防止することができる。例えば、これにより、灰重石材料を、ビスマス豊富高誘電率ガーネットのような高誘電率の熱膨張材料に、未ドープ灰重石材料よりも良好に整合させることができるので、共焼成をクラッキングなして成功させることができる。具体的にクラッキングは、熱膨張を規制することによって防止することができる。
【００４９】
表１は、一定数の異なる灰重石材料及びその特性を示す。いくつかの実施形態において、タングステン酸塩は、対応するモリブデン酸塩よりも誘電率が低い。これらは双方とも灰重石構造を有し得る。
【表１】
2020002004.tif 000003
【００５０】
いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、９００、１０００、１１００、１２００又は１３００を超える（又は約９００、約１０００、約１１００、約１２００若しくは約１３００を超える）Ｑ範囲を有し得る。いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、９００、１０００、１１００、１２００又は１３００未満（又は約９００、１０００、１１００、１２００若しくは１３００未満）のＱ範囲を有し得る。
【００５１】
いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、１０から１００の（又は約１０から約１００）の誘電率を有し得る。いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００を超える（又は約１０、約２０、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０若しくは約１００を超える）誘電率を有し得る。いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０又は１００未満の（又は約２０、約３０、約４０、約５０、約６０、約７０、約８０、約９０、約９０若しくは約１００未満の）誘電率を有し得る。
【００５２】
いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、９００、８５０、８００又は７５０℃を下回る（又は約９００、約８５０、約８００若しくは約７５０℃を下回る）焼成温度を有し得る。いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、９００、８５０、８００又は７５０℃を超える（又は約８５０、約８００若しくは約７５０℃を超える）焼成温度を有し得る。いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、７７５℃（又は約７７５℃）の焼成温度を有し得る。
【００５３】
表２は、灰重石材料を使用した実験結果を示す。さらに、表２は、灰重石材料のための潜在的なデバイスアプリケーションも開示する。
【表２】
2020002004.tif 000004
【００５４】
表３は、有利なことにＴＴＨｉＥ高誘電率材料との共焼成ができる特定の灰重石系組成を示す。
【表３】
2020002004.tif 000005
【００５５】
上に示したように、バナジウム酸ビスマス（ＢｉＶＯ４）は、特に有用な灰重石材料となり得る。いくつかの実施形態において、ナトリウム又はモリブデンも材料に添加することができる。
【００５６】
表４は、共焼成にとって有用となり得る灰重石構造を有する他例の材料を示す。
【表４】
2020002004.tif 000006
【００５７】
図９は、ＢｉＶＯ４に対するＸ線回折トレースを示す。図１０は、焼成されたＮａ０．３５Ｂｉ０．６５Ｍｏ０．７Ｖ０．３Ｏ４に対する強度グラフを示す。双方の図面は、当該材料が灰重石構造を有し、かつ、灰重石構造のみが存在することを示す。
【００５８】
図１１は、灰重石材料のディラトメトリ試験を示す。ＴＴＨＩＥ−１９５０は、Ｂｉ−Ｃａ−Ｚｒ−Ｙ−Ｆｅ−Ｏ材料である。それぞれについてその全体が参照によりここに組み入れられる米国特許第９，２６３，１７５号及び第９，５２７，７７６号のように、非ＴＴＨＩＥ材料の平均アルファが、ＴＴＨｉＥ材料の平均アルファに可能な限り密接に整合することが有利となり得る。
【００５９】
図１２は、１．２％Ａｌ２Ｏ３を有するＢｉＶＯ４のディラトメトリ試験を示す。示されるように、熱膨張係数は、磁性材料との共焼成にとって合理的な値となっている。
【００６０】
いくつかの実施形態において、開示される灰重石材料は、ＴＴＨＩ材料の１％、５％又は１０％以内の（又は約１％、約５％若しくは約１０％以内の）平均アルファを有し得る。いくつかの実施形態において、平均アルファは、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３（又は約６、約７、約８、約９、約１０、約１１、約１２又は約１３）ｐｐｍ／℃のような、６〜１３（又は約６〜約１３）ｐｐｍ／℃の範囲となり得る。
【００６１】
図１３は、ガーネット及び誘電体の因子による共焼成の理想サイクルを示す。理想は、予備焼成されたガーネットロッドの外径（ＯＤ）が、共焼成フェーズの終了時であるが冷却前において、圧縮された誘電体管の内径（ＩＤ）と正確に（又はほぼ正確に）同じとなることである。ガーネットは膨張が固定されるので、これは、誘電体の収縮及び初期サイズを調整してグリーン密度を制御することによって行われる。ガーネット及び誘電体が接触したて接合した後、共焼成温度において拡散が生じる。あまりにも過度の拡散は誘電性の喪失を引き起し得る。ガーネット及び誘電体は、双方の膨張（収縮）係数が同じであるから、冷却の間ずっと接触したままとなって接合が維持される。
【００６２】
いくつかの実施形態において、灰重石の代わりに他のリング材料も、上述した酸化アルミニウムあり又はなしで、共焼成に使用することができる。例えば、スピネル構造も同様に使用することができる。表５は、使用され得る可能性のあるスピネル材料を示す。
【表５】
2020002004.tif 000007
【００６３】
他の有用なリング材料は、上述した酸化アルミニウムあり又はなしの、上述した高誘電ニッケル材料と同構造のガーネットとなり得る。表６は、可能性のあるガーネット材料を示す。
【表６】
2020002004.tif 000008
【００６４】
図１４は、Ｎａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２のディラトメトリ結果を示す。
【００６５】
他の有用なリング材料は、上述した酸化アルミニウムあり又はなしでパイロクロア材料を含み得る。表７は、使用できる潜在的なパイロクロア材料を示す。
【表７】
2020002004.tif 000009
【００６６】
いくつかの実施形態において、高エネルギー粉砕により粉末の表面積をさらに反応性にすることで、焼成温度を８５０℃近辺まで、又は８５０℃以下にまで低減することができる。いくつかの実施形態において、パイロクロア材料は、６０〜１００の誘電率範囲を有し得る。
【００６７】
表８は、共焼成フェライト／誘電体組み合わせのためのデバイスアプリケーションを示す。理解されることだが、以下の表は複数の例を示すのみであって、本開示は以下に示される特定のデバイスに限られない。
【表８】
2020002004.tif 000010
【００６８】
５Ｇアプリケーション
【００６９】
開示の複合マイクロストリップサーキュレータの複数の実施形態は、第５世代無線システム（５Ｇ）アプリケーションにとって特に有利となり得る。ただし、初期の４Ｇ及び３Ｇアプリケーションにも同様に使用することができる。５Ｇ技術はまた、ここでは５Ｇニューラジオ（ＮＲ）とも称する。５Ｇネットワークは、一エリアにおける多数の消費者に許容される現行の４Ｇシステムよりも有意に高い容量を与えることができる。これにより、アップロード／ダウンロードの制限及び要件がさらに改善される。特に、５Ｇにとって必要とされる（典型的にはフロントエンドモジュールすなわちＦＥＭ当たり一つの）ここに記載されるもののような多数のサーキュレータには、さらなるコンポーネント統合が必要とされる。サーキュレータの開示の複数の実施形態は、この統合を許容するので特に有利となり得る。フロントエンドモジュールにおける他のコンポーネントは、マイクロストリップ又はＳＭＴベースとなる。
【００７０】
５Ｇ ＮＲの予備仕様は、ミリ波スペクトルによる通信、ビームフォーミング能力、高スペクトル効率波形、低レイテンシ通信、多重ラジオヌメロロジ、及び／又は非直交多重アクセス（ＮＯＭＡ）のような様々な機能をサポートする。かかるＲＦ機能はネットワークに柔軟性を与えてユーザデータレートを高めるにもかかわらず、当該機能をサポートすることにより、一定数の技術的な困難性が提起され得る。
【００７１】
ここでの教示は、ＬＴＥアドバンスト、ＬＴＥアドバンストプロ及び／又は５Ｇ ＮＲのようなアドバンストセルラー技術を使用する通信システムを含むがこれらに限られない多種多様な通信システムに適用可能である。
【００７２】
図１５は、通信ネットワーク１０の一例の模式的な図である。通信ネットワーク１０は、マクロセル基地局１、携帯デバイス２、スモールセル基地局３、及び静止無線デバイス４を含む。
【００７３】
図１５に示される通信ネットワーク１０は、例えば４ＧＬＴＥ、５Ｇ ＮＲ、及びＷｉ−Ｆｉのような無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を含む様々な技術を使用する通信をサポートする。サポートされる通信技術の様々な例が与えられているにもかかわらず、通信ネットワーク１０は、多種多様な通信技術をサポートするべく適合することできる。
【００７４】
通信ネットワーク１０の様々な通信リンクが、図１５に描かれている。通信リンクは、例えば周波数分割デュプレクシング（ＦＤＤ）及び／又は時分割デュプレクシング（ＴＤＤ）を含む多種多様な方法で二重化することができる。ＦＤＤは、信号送信と信号受信とで異なる周波数を使用するタイプの無線周波数通信である。ＦＤＤは、高データレート及び低レイテンシのような一定数の利点を与えることができる。これとは対照的に、ＴＤＤは、信号送信と信号受信とでほぼ同じ周波数を使用して送信と受信とが時間で切り替わるタイプの無線周波数通信である。ＴＤＤは、スペクトルの効率的な使用、及び送信方向と受信方向との間でのスループットの可変配分のような一定数の利点を与えることができる。
【００７５】
図１５に示されるように、携帯デバイス２は、４ＧＬＴＥ技術と５ＧＮＲ技術との組み合わせを使用する通信リンクを経由してマクロセル基地局１と通信する。携帯デバイス２もまた、本開示の複数の実施形態を含み得るスモールセル基地局３と通信する。図示される例において、携帯デバイス２とスモールセル基地局３とは、５Ｇ ＮＲ技術、４Ｇ ＬＴＥ技術及びＷｉ−Ｆｉ技術を使用する通信リンクを経由して通信する。
【００７６】
所定の実装例において、携帯デバイス２は、５ＧＮＲ技術を使用して一つ以上の６ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満の周波数帯域を介してマクロセル基地局２及びスモールセル基地局３と通信する。一実施形態において、携帯デバイス２は、ＨＰＵＥ電力クラス仕様をサポートする。
【００７７】
本開示の複数の実施形態を組み入れた図示されるスモールセル基地局３はまた、静止無線デバイス４とも通信する。スモールセル基地局３は例えば、６ＧＨｚを上回る一つ以上の周波数帯域（例えば３０ＧＨｚから３００ＧＨｚの周波数範囲にあるミリメートル波帯域を含む）を介した５Ｇ ＮＲ技術を使用してブロードバンドサービスを与えるべく使用することができる。
【００７８】
所定の実装例において、スモールセル基地局３は、ビームフォーミングを使用して静止無線デバイス４と通信する。例えば、ビームフォーミングは、ミリメートル波周波数を介した通信に関連付けられた高損失のような経路損失を克服するべく、信号強度を集中させるために使用することができる。
【００７９】
図１５の通信ネットワーク１０は、本開示の複数の実施形態を含み得るマクロセル基地局１と、スモールセル基地局３とを含む。所定の実装例において、スモールセル基地局３は、マクロセル基地局１と比べ、相対的に低電力、短範囲、及び／又は数少ない同時ユーザにより動作することができる。スモールセル基地局３はまた、フェムトセル、ピコセル又はマイクロセルと称してもよい。
【００８０】
通信ネットワーク１０が２つの基地局を含むように示されるにもかかわらず、通信ネットワーク１０は、これよりも多い又は少ない基地局及び／又は他タイプの基地局を含むように実装してよい。
【００８１】
図１５の通信ネットワーク１０は、一つの携帯デバイス及び一つの静止無線デバイスを含むように示される。携帯デバイス２及び静止無線デバイス４は、ユーザデバイス又はユーザ機器（ＵＥ）の２つの例を示す。通信ネットワーク１０が２つのユーザデバイスを含むように示されるにもかかわらず、通信ネットワーク１０は、これよりも多い又は少ないユーザデバイス及び／又は他のタイプのユーザデバイスと通信するべく使用することができる。例えば、ユーザデバイスは、携帯電話機、タブレット、ラップトップ、ＩｏＴデバイス、ウェアラブル電子機器、及び／又は多種多様な他の通信デバイスを含み得る。
【００８２】
通信ネットワーク１０のユーザデバイスは、多種多様な態様で、利用可能なネットワークリソース（例えば利用可能な周波数スペクトル）を共有し得る。
【００８３】
拡張モバイルブロードバンド（ｅＭＢＢ）は、ＬＴＥネットワークの増大するシステム容量のための技術を言及する。例えば、ｅＭＢＢは、少なくとも１０Ｇｂｐｓの、各ユーザデバイスのための最小１００Ｍｂｐｓのピークデータレートでの通信を言及することができる。超高信頼性低レイテンシ通信（ｕＲＬＬＣ）は、例えば２ｍｓ未満の非常に低いレイテンシで通信する技術を言及する。ｕＲＬＬＣは、自律運転アプリケーション及び／又は遠隔手術アプリケーションのようなミッションクリティカルな通信を目的として使用され得る．大規模機械型通信（ｍＭＴＣ）は、インターネットオブシングス（ＩｏＴ）アプリケーションに関連付けられるもののような、日常的なオブジェクトへの無線接続に関連付けられる低コストかつ低データレートの通信を言及する。
【００８４】
図１５の通信ネットワーク１０は、ｅＭＢＢ、ｕＲＬＬＣ及び／又はｍＭＴＣを含むがこれらに限られない多種多様なアドバンスト通信機能をサポートするべく使用することができる。
【００８５】
（例えば基地局とユーザデバイスとの間の）通信リンクのピークデータレートは、様々な因子に依存する。例えば、ピークデータレートは、チャネル帯域幅、変調次数、コンポーネントキャリアの数、及び／又は通信に使用されるアンテナの数による影響を受ける。
【００８６】
例えば、所定の実装例において、通信リンクのデータレートは、Ｍ＊Ｂ＊ｌｏｇ２（１＋Ｓ／Ｎ）にほぼ等しくなり得る。ここで、Ｍは通信チャネルの数であり、Ｂはチャネル帯域幅であり、Ｓ／Ｎは信号対雑音比（ＳＮＲ）である。
【００８７】
したがって、通信リンクのデータレートは、（例えば多数のアンテナを使用して送受信する）通信チャネルの数が増加することにより、広い帯域幅を使用することにより（例えばキャリアをアグリゲーションすることにより）、及び／又はＳＮＲを改善することにより（例えば送信電力を増加させることにより及び／又は受信感度を改善することにより）、増加し得る。
【００８８】
５Ｇ ＮＲ通信システムは、データレート及び／又は通信性能を向上させるべく多種多様な技術を用いることができる。
【００８９】
図１６は、キャリアアグリゲーションを使用する通信リンクの一例の模式的な図である。キャリアアグリゲーションは、多数の周波数キャリアを介した通信をサポートし、ひいてはフラグメント化されたスペクトル割り当てを利用してユーザデータレートを増加かつネットワーク容量を向上させることにより、通信リンクの帯域幅を広げるように使用することができる。
【００９０】
図示の例において、通信リンクは、基地局２１と携帯デバイス２２との間に設けられる。図１６に示されるように、通信リンクは、基地局２１から携帯デバイス２２へのＲＦ通信に使用されるダウンリンクチャネルと、携帯デバイス２２から基地局２１へのＲＦ通信に使用されるアップリンクチャネルとを含む。
【００９１】
図１６がＦＤＤ通信の文脈におけるキャリアアグリゲーションを示すにもかかわらず、キャリアアグリゲーションはまた、ＴＤＤ通信にも使用することができる。
【００９２】
所定の実装例において、通信リンクは、ダウンリンクチャネル及びアップリンクチャネルのために非対称データレートを与えることができる。例えば、通信リンクは、携帯デバイスへのマルチメディアコンテンツの高速ストリーミングを有効にするべく相対的に高いダウンリンクデータレートをサポートする一方で携帯デバイスからクラウドへのデータアップロードに対しては相対的に遅いデータレートを与えるように使用することができる。
【００９３】
図示される例において、基地局２１と携帯デバイス２２とは、通信リンクの帯域幅を選択的に増加させるべく使用することができるキャリアアグリゲーションを介して通信する。キャリアアグリゲーションは、同じ動作周波数帯域内の隣接キャリアが集約される隣接集約を含む。キャリアアグリゲーションはまた、不連続であってもよく、共通の帯域内の又は異なる帯域における周波数が分離されたキャリアを含んでよい。
【００９４】
図１６に示される例において、アップリンクチャネルは、３つの集約されたコンポーネントキャリアｆＵＬ１、ｆＵＬ２及びｆＵＬ３を含む。付加的に、ダウンリンクチャネルは、５つの集約されたコンポーネントキャリアｆＤＬ１、ｆＤＬ２、ｆＤＬ３、ｆＤＬ４及びｆＤＬ５を含む。コンポーネントキャリアアグリゲーションの一例が示されるにもかかわらず、アップリンク及び／又はダウンリンクを目的としてこれよりも多い又は少ないキャリアが集約されてよい。さらに、集約されるキャリアの数は、所望のアップリンク及びダウンリンクデータレートを達成するべく経時的に変化させることができる。
【００９５】
例えば、特定の携帯デバイスに関するアップリンク及び／又はダウンリンク通信のために集約されるキャリアの数は、経時的に変わり得る。例えば、集約されるキャリアの数は、デバイスが通信ネットワークを通るように移動するにつれて、及び／又はネットワークの使用法が経時的に変化するにつれて、変化し得る。
【００９６】
図１６を参照すると、キャリアアグリゲーションにおいて使用される個々のコンポーネントキャリアが、様々な周波数を有し、例えば同じ帯域又は多数の帯域の周波数キャリアを含み得る。付加的に、キャリアアグリゲーションは、個々のコンポーネントキャリアがほぼ同じ帯域幅となる実装例に、及び個々のコンポーネントキャリアが異なる帯域幅を有する実装例に、適用可能である。
【００９７】
図１７Ａは、多入力多出力（ＭＩＭＯ）通信を使用するダウンリンクチャネルの一例の模式的な図である。図１７Ｂは、ＭＩＭＯ通信を使用するアップリンクチャネルの一例の模式的な図である。
【００９８】
ＭＩＭＯ通信は、共通周波数スペクトルにわたる多数のデータストリームを同時に通信するべく多数のアンテナを使用する。所定の実装例において、データストリームは、受信器におけるデータ受信を強化するべく異なる基準信号を有するように動作する。ＭＩＭＯ通信は、高いＳＮＲ、符号化の改善、及び／又は無線環境の空間的なマルチプレクシング差異に起因する信号干渉の低減により利益を受ける。
【００９９】
ＭＩＭＯオーダーは、送信又は受信された別個のデータストリームの数を言及する。例えば、ダウンリンク通信のＭＩＭＯオーダーは、基地局の送信アンテナの数、及び携帯デバイスのようなＵＥの受信アンテナの数によって記述することができる。例えば、ツーバイツー（２ｘ２）ＤＬ ＭＩＭＯは、２つの基地局アンテナ及び２つのＵＥアンテナを使用するＭＩＭＯダウンリンク通信を言及する。付加的に、フォーバイフォー（４ｘ４）ＤＬ ＭＩＭＯは、４つの基地局アンテナ及び４つのＵＥアンテナを使用するＭＩＭＯダウンリンク通信を言及する。
【０１００】
図１７Ａに示される例において、ダウンリンクＭＩＭＯ通信は、基地局４１のＭ個のアンテナ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、…４３ｍを使用する送信、及び携帯デバイス４２のＮ個のアンテナ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、…４４ｎを使用する受信によって与えられる。したがって、図１７Ａは、Ｍ×Ｎ ＤＬ ＭＩＭＯの一例を示す。
【０１０１】
同様に、アップリンク通信のＭＩＭＯオーダーは、携帯デバイスのようなＵＥの送信アンテナの数、及び基地局の受信アンテナの数によって記述することができる。例えば、２×２ＵＬ ＭＩＭＯは、２つのＵＥアンテナ及び２つの基地局アンテナを使用するＭＩＭＯアップリンク通信を言及する。付加的に、４×４ＵＬ ＭＩＭＯは、４つのＵＥアンテナ及び４つの基地局アンテナを使用するＭＩＭＯアップリンク通信を言及する。
【０１０２】
図１７Ｂに示される例において、アップリンクＭＩＭＯ通信は、携帯デバイス４２のＮ個のアンテナ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ、…４４ｎを使用する送信、及び基地局４１のＭ個のアンテナ４３ａ、４３ｂ、４３ｃ、…４３ｍを使用する受信によって与えられる。したがって、図１７Ｂは、Ｎ×Ｍ ＵＬ ＭＩＭＯの一例を示す。
【０１０３】
ＭＩＭＯのレベル又はオーダーを増やすことにより、アップリンクチャネル及び／又はダウンリンクチャネルの帯域幅を増加させることができる。
【０１０４】
ＭＩＭＯ通信は、ＦＤＤの文脈で示されるにもかかわらず、ＴＤＤを使用する通信リンクにも適用可能である。
【０１０５】
これらの５Ｇネットワークにとって、一形態の基地局は、大量多入力多出力（ＭＩＭＯ）ベースであり、超高データレートでハンドヘルド端末と相互作用をするマルチビームフォーミングが可能な恐らくは６４個から１２８個のアンテナを伴う。よって、本開示の複数の実施形態は、高容量アプリケーションを与えるべく基地局に組み入れることができる。
【０１０６】
このアプローチは、各アンテナ要素に対する個々の送受信器を有するレーダーフェーズドアレイ送受信（Ｔ／Ｒ）モジュールと同様であるが、大量ＭＩＭＯは、レーダーの意味でのフェーズドアレイではない。その目的は、配向発見よりもむしろ、端末における最適なコヒーレント信号強度にある。さらに、信号の分離は時分割（ＴＤ）ベースであり、送信（Ｔｘ）信号と受信（Ｒｘ）信号とを分離するデュプレクシング／スイッチングの手段が必要となる。
【０１０７】
説明を目的として、アンテナ当たり、一つのＴｘモジュール、一つのＲｘモジュール、一つのデュプレクシングサーキュレータ、及び一つのアンテナフィルタの存在が仮定される。しかしながら、他の構成も同様に使用することができる。
【０１０８】
図１８は、ドライバ及びスイッチングロジックが省略されたＲＦ送信システムの簡略化されたバーションを示す。示されるように、システムは、サーキュレータを含む一定数の異なるコンポーネントを含み得る。すなわち、本開示の複数の実施形態は、新たに作られたシステムにとって又は従前のシステムに改善された置換のいずれかの、ＲＦシステムにおけるサーキュレータとして使用することができる。具体的に、本開示の複数の実施形態は、残りのコンポーネントに対してストリップ線サーキュレータ、マイクロストリップ又はストリップ線のトポロジを使用するハイブリッドソリューションに関する。
【０１０９】
図１９は、簡略化されたＲＦアンテナ構造への、上述した図５Ａ〜５Ｂの集積コンポーネントを示す。示されるように、基板は、サーキュレータのための共焼成フェライト／誘電タイルを含み得る。加えて、結合器、スイッチ、及び負荷もまた、フェライトの外側にある誘電タイルに適用することができる。導体及びグランド平面は、厚膜銀の中に存在し得る。いくつかの実施形態において、サーキュレータサブ組付体もまた、電力増幅器（ＰＡ）モジュール及び低雑音増幅器（ＬＮＡ）モジュールとともに集積することができる。
【０１１０】
本開示の複数の実施形態は、業界周知のサーキュレータに比べて利点を有し得る。例えば、
・結合器及び他の送信線の挿入損失が、半導体結合器のような他の結合器と比べてかなり低くなる。
・結合の一貫性が増す。
・負荷の熱放散が、柔らかい基板と比べて容易となる。
・サーキュレータが、全フェライト基板ベースのデバイスよりも低損失となる。
・誘電体が温度安定性となり、結合器及びサーキュレータの性能を支援する。
・デバイスのサイズが、必要に応じて高誘電率セラミック誘電体を使用することにより、低減され得る。
【０１１１】
さらに、セラミックサーキュレータの複数の実施形態は、以下の利点を有し得る。
・ＰＡ及び負荷に対する熱／電力の散逸／熱伝導性
・結合器／フィルタ設計のための等方性誘電体（ＴＴＢを除く）
・サイズ低減のための誘電率の範囲（４から１００＋）
・低い誘電損失（結合器／フィルタ）
・厳しい誘電率公差（結合器／フィルタ／アンテナ）
・温度にわたって安定した誘電率（結合器／フィルタ／サーキュレータ）
・控えめなコスト
【０１１２】
他方、柔らかい基板（例えばソフトボード）は、以下の欠点を有し得る。
・プラスチックの伝導性に起因する不十分な伝導性
・異方性（ｘｙ対ｚ方向）
・３から１０のみのものもあれば、固定のものもある
・高損失
・緩い公差
・温度にわたる不安定性
【０１１３】
したがって、本開示の複数の実施形態は、業界で既に周知となっているサーキュレータと比べて有意な利点を有し得る。
【０１１４】
図２０は、開示されるマイクロストリップサーキュレータが組み入れ可能なＭＩＭＯシステムの他実施形態を示す。５Ｇシステム用の大量ＭＩＭＯの到来により、現行のアンテナは、例えば６４個のアレイ素子を有するアンテナアレイによって置換されてゆく。各素子は、別個のフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）により給電され得る。
【０１１５】
図２１は、携帯デバイス８００の一例の模式的な図である。携帯デバイス８００は、ベース帯域システム８０１、送受信器８０２、フロントエンドシステム８０３、アンテナ８０４、電力管理システム８０５、メモリ８０６、ユーザインタフェイス８０７及び電池８０８を含み、ここに開示されるマイクロストリップサーキュレータの複数の実施形態を含む基地局と相互作用をすることができる。
【０１１６】
携帯デバイス８００は、２Ｇ、３Ｇ、４Ｇ（ＬＴＥ、ＬＴＥアドバンスト及びＬＴＥアドバンストプロを含む）、５Ｇ ＮＲ、ＷＬＡＮ（例えばＷｉ−Ｆｉ）、ＷＰＡＮ（例えばブルートゥース（登録商標）及びＺｉｇＢｅｅ（登録商標））、ＷＭＡＮ（例えばＷｉＭａｘ）、及び／又はＧＰＳ技術を含むがこれらに限られない多種多様な通信技術を使用して通信するべく使用することができる。
【０１１７】
送受信器８０２は、送信のためのＲＦ信号を生成し、アンテナ８０４から受信した入来ＲＦ信号を処理する。理解されることだが、ＲＦ信号の送信及び受信に関連付けられた様々な機能は、送受信器８０２として図２１にまとめて表されている一つ以上のコンポーネントによって達成することができる。一例において、所定タイプのＲＦ信号を扱うべく別個のコンポーネント（例えば別個の回路又はダイ）を設けることができる。
【０１１８】
所定の実装例において、携帯デバイス８００はキャリアアグリゲーションをサポートするので、ピークデータレートを増加させる柔軟性が得られる。キャリアアグリゲーションは、周波数分割デュプレクシング（ＦＤＤ）及び時分割デュプレクシング（ＴＤＤ）の双方に使用することができ、複数のキャリア又はチャネルを集約するべく使用され得る。キャリアアグリゲーションは、同じ動作周波数帯域内の隣接キャリアが集約される隣接集約を含む。キャリアアグリゲーションはまた、不連続であってもよく、共通の帯域内の又は異なる帯域における周波数が分離されたキャリアを含んでよい。
【０１１９】
アンテナ８０４は、多種多様なタイプの通信のために使用されるアンテナを含み得る。例えば、アンテナ８０４は、多種多様な周波数及び通信規格に関連付けられた信号を送信及び／又は受信することに関連するアンテナを含み得る。
【０１２０】
所定の実装例において、アンテナ８０４は、ＭＩＭＯ通信及び／又はスイッチトダイバーシティ通信をサポートする。例えば、ＭＩＭＯ通信は、単数の無線周波数チャネルを経由して多数のデータストリームを通信するべく多数のアンテナを使用する。ＭＩＭＯ通信は、高い信号対雑音比、符号化の改善、及び／又は無線環境の空間的なマルチプレクシング差異に起因する信号干渉の低減により利益を受ける。スイッチトダイバーシティとは、特定のアンテナが特定の時刻に動作するべく選択される通信を称する。例えば、観測されたビットエラーレート及び／又は信号強度インジケータのような様々な因子に基づいて一群のアンテナから特定のアンテナを選択するべく、スイッチを使用することができる。
【０１２１】
図２２は、一実施形態に係る電力増幅器システム８４０の模式的な図である。図示される電力増幅器システム８４０は、ベース帯域プロセッサ８２１、送信器８２２、電力増幅器（ＰＡ）８２３、方向性結合器８２４、帯域通過フィルタ８２５、アンテナ８２６、ＰＡバイアス制御回路８２７、及びＰＡ供給制御回路８２８を含む。図示される送信器８２２は、Ｉ／Ｑ変調器８３７、混合器８３８、及びアナログ／デジタル変換器（ＡＤＣ）８３９を含む。所定の実装例において、送信器８２２は、送信及び受信双方の機能が与えられるように送受信器に含まれる。本開示のマイクロストリップサーキュレータの複数の実施形態は、電力増幅器システムに組み入れることができる。
【０１２２】
方法論
【０１２３】
ここに開示されるのは、集積マイクロストリップコンポーネントを作るプロセスの複数の実施形態である。図２３は、使用することができるプロセス３００の一実施形態を開示する。
【０１２４】
図２３に戻ると、ステップ３０２において、かかる素子、すなわち高周波電子コンポーネントにおいて使用されるタイプの磁性酸化物、を作るべく業界周知の任意の適切な従来プロセスにより、磁性セラミック材料からフェライト円板又は円筒が形成される。同様に、ステップ３０４において、任意の適切な従来プロセスにより誘電材料から基板が形成される。いくつかの実施形態において、フェライト円板が、キルンにおいて焼成されることにより焼結される。材料及び焼成温度のいくつかの例が、このプロセスフローの記載に従って、以下に述べられる。しかしながら、本発明に関連する当業者であれば、このタイプの磁性セラミック素子及び誘電セラミック素子が作られる材料及びプロセスが業界周知であることがわかる。したがって、適切な材料及び温度が余すところなく列挙されることはない。かかるロッド、円筒、及びこのタイプの同様の素子を作るための適切な材料及びプロセスはすべて、本発明の範囲内に存在することが意図される。
【０１２５】
ステップ３０６において、円板が、アパチャを有する誘電基板の中に組み合わせられる。例えば、円筒の外面が、基板アパチャの内径（ＩＤ）未満の外径（ＯＤ）を有することを保証するように機械加工される。いくつかの実施形態において、円板が基板に挿入可能となるようにＯＤはＩＤよりもわずかに小さい。
【０１２６】
いくつかの実施形態において、事前焼成された円板が、図４Ａ〜４Ｂに示される複合組付体１００を形成するべく、未焼成又は「グリーン」の基板の中に受容される。
【０１２７】
ステッ３０８において、円板及び基板が共焼成される。すなわち、複合組付体１００が焼成される。共焼成温度は、円板が焼成される温度よりも低く、これにより、円板の物理的及び電気的特性が未変化のままとなることが保証される。共焼成温度は、かかるコンポーネントが従来どおりに焼成される周知範囲内となり得る。重要なのは、共焼成により、円板まわりの基板の収縮が引き起こされてこれらが一緒の固定されることである。その後、複合組付体１００の外面が、特定された又は予め決められたＯＤを有することを保証するように機械加工される。さらに、このステップは、フェライト円板が事前に磁化されていない場合に複合組付体１００をメタライズ及び／又は磁化するべく使用することができる。
【０１２８】
ステップ３１０及び３１２は、複合組付体１００の共焼成後にとり得るオプションのステップを示す。例えば、回路のような付加コンポーネントが、最終電子コンポーネントを形成するべく基板上に加えられる３１０。さらに、いくつかの実施形態において、複合組付体１００はスライスされ３１２、又は区画化されて一定数の円板組付体を形成する。いくつかの実施形態において、これらのオプションステップは双方とも行ってよく、特定の順序に制限されるわけではない。いくつかの実施形態において、オプションステップの一つのみがとられてもよい。いくつかの実施形態において、いずれのオプションステップもとられなくてよい。
【０１２９】
したがって、複合組付体１００は、このタイプの従来どおりに製造される組付体と同じ態様の高周波数電子コンポーネントを製造するときに使用することができる。しかしながら、本発明の方法は、従来の方法よりも経済的である。本発明が接着剤の使用を含まないからである。
【０１３０】
図２４は、ここに開示されるサーキュレータの実施形態の一例を示す。厚膜銀が回路としてプリントされる。標準サーキュレータアプリケーションによれば、サーキュレータはポート１、ポート２及びポート３を含む。これらのポートの一つをブロックしてアイソレータを形成することができる。
【０１３１】
通信基地局
【０１３２】
ここに開示される一つ以上の特徴を有する回路及びデバイスを、無線基地局のようなＲＦアプリケーションに実装することができる。かかる無線基地局は、ＲＦ信号の送信及び／又は受信を容易にするべく構成された一つ以上のアンテナを含み得る。かかるアンテナは、ここに記載される一つ以上のサーキュレータ／アイソレータを有する回路及びデバイスに結合することができる。
【０１３３】
すなわち、いくつかの実施形態において、上記開示材料を、セルラーネットワーク及び無線通信を目的として使用されるような通信基地局の異なるコンポーネントに組み入れることができる。基地局２０００の斜視図の一例が、図２５に示され、セルタワー２００２及び電子機器建屋２００４の双方が含まれる。セルタワー２００２は、サービスを最適化するべく異なる方向を向くのが典型的な一定数のアンテナ２００６を含み得る。これが、セルラー信号の受信及び送信双方を行うべく使用することができる一方、電子機器建屋２００４は、以下に説明されるフィルタ、増幅器等のような電子コンポーネントを保持することができる。アンテナ２００６及び電子コンポーネントは双方とも、開示されるセラミック材料の複数の実施形態を含み得る。
【０１３４】
図２５は基地局を示す。基地局は、ＲＦ信号の送信及び／又は受信を容易にするべく構成されたアンテナを含み得る。かかる信号は、送受信器により生成され及び／又は処理される。送信について、送受信器は、電力増幅器（ＰＡ）により増幅されてアンテナによる送信のためにフィルタリングされる（Ｔｘフィルタ）送信信号を生成することができる。受信について、アンテナからの受信した信号は、送受信器に送られる前に低雑音増幅器（ＬＮＡ）によりフィルタリングされ（Ｒｘフィルタ）増幅される。このようなＴｘ経路及びＲｘ経路の文脈の例において、ここに記載される一つ以上の特徴を有するサーキュレータ及び／又はアイソレータを、例えばＰＡ回路及びＬＮＡ回路に実装し又は接続することができる。サーキュレータ及びアイソレータは、ここに開示される材料の複数の実施形態を含み得る。さらに、複数のアンテナは、ここに記載される材料を含み、これらを高い周波数範囲で動作させることができる。
【０１３５】
図２６は、電子機器建屋２００４において使用され得るハードウェア２０１０を示す。これは、図２５に関して上述したコンポーネントを含み得る。例えば、ハードウェア２０１０は、携帯システムのためのトラフィック及びシグナリングを扱うことができる基地局サブシステム（ＢＳＳ）としてよい。
【０１３６】
図２７は、上述されたハードウェア２０１０のさらなる詳細を示す。具体的に、図２７は、基地局に組み入れることができるキャビティフィルタ／結合器２０２０を描く。キャビティフィルタ２０２０は、例えば、開示される材料の複数の実施形態を組み入れるもののような帯域通過フィルタを含み、異なる周波数の２つ以上の送信器の出力を組み合わせることができる。
【０１３７】
図２８は、アイソレータ／サーキュレータ／フィルタ３００２を含んで上述された基地局に組み入れることができる回路基板３０００４を示す。
【０１３８】
上の記載より、複合マイクロストリップサーキュレータ／アイソレータ、材料、製造方法のための本発明の製品及びアプローチが開示されることがわかる。いくつかのコンポーネント、技法及び側面が所定程度の詳しさで記載されてきたが、本開示の要旨及び範囲から逸脱することなく、上述された特定の設計、構成及び方法において多くの変更がなされ得ることは明らかである。
【０１３９】
別個の実装例の文脈で本開示に記載される所定の特徴はまた、単数の実装例において、組み合わせて実装することもできる。これとは反対に、単数の実装例の文脈で記載される様々な特徴はまた、別個に又は任意の適切なサブコンビネーションで多数の実装例に実装することもできる。さらに、複数の特徴が所定の組み合わせで作用するように上述されるにもかかわらず、請求項に記載の組み合わせからの一つ以上の特徴を、いくつかの場合、当該組み合わせから摘出することができ、当該組み合わせは、任意のサブコンビネーション又は任意のサブコンビネーションのバリエーションとして請求項に記載することができる。
【０１４０】
さらに、複数の方法が特定の順序で図面に示され又は明細書に記載されるが、かかる方法は、示された特定の順序で又は連続した順序で実行する必要はなく、所望の結果を達成するべく、そのすべての方法を実行する必要もない。描かれていない又は記載されていない他の方法も、方法及びプロセスの例に組み入れることができる。例えば、一つ以上の付加的な方法を、記載の方法のいずれかの前に、後に、同時に、又は間に行うこともできる。さらに、方法は、他の実装例において再配列又は再順序付けすることもできる。また、上述された実装例における様々なシステムコンポーネントの分離は、すべての実装例においてそのような分離が必要とされると理解するべきではなく、記載されたコンポーネント及びシステムは一般に、単数の製品に一緒に統合され、又は多数の製品にパッケージ化され得ると理解するべきである。付加的に、他の実装例も本開示の範囲内にある。
【０１４１】
「できる」、「し得る」、「してよい」又は「かもしれない」のような条件付き言語は一般に、特にそうでないことが述べられ、又は使用される文脈上そうでないことが理解される場合を除き、所定の実施形態が所定の特徴、要素及び／又はステップを含む又は含まないことを伝えることが意図される。すなわち、かかる条件的言語は一般に、特徴、要素及び／若しくはステップが任意の態様で一つ以上の実施形態にとって必要であるとの示唆を意図しない。
【０１４２】
フレーズ「Ｘ、Ｙ及びＺの少なくとも一つ」のような接続的言語は、具体的にそうでないことが述べられる場合を除き、項目、用語等がＸ、Ｙ又はＺのいずれかであり得ることを伝えるべく一般に使用される文脈において理解される。すなわち、かかる接続的言語は一般に、所定の実施形態が、Ｘの少なくとも一つ、Ｙの少なくとも一つ、及びＺの少なくとも一つの存在を要求することを示唆する意図ではない。
【０１４３】
「近似的に」、「約」、「ほぼ」、「一般に」及び「実質的に」等のここで使用される程度言語は、依然として所望の機能を果たし又は所望の結果を達成する述べられた値、量若しくは特性に近い値、量、又は特性を表す。例えば、用語「近似的に」、「約」、「ほぼ」、「一般に」及び「実質的に」は、述べられた量の１０％以下の、５％以下の、１％以下の、及び０．０１％以下の量を言及し得る。述べられた量が０（例えば、なし、なにもない）の場合、上述した範囲は特定の範囲となり、当該値の特定の％内とはならない。例えば、述べられた量の１０重量／容量％以下、５重量／容量％以下、１重量／容量％以下、０．１重量／容量％以下、及び０．０１重量／容量％以下となり得る。
【０１４４】
いくつかの実施形態が添付図面に関連して記載されてきた。図面は縮尺通りに描かれているが、そのような縮尺は限定的ではない。示されているもの以外の寸法及び比率が考慮され、かつ、開示される発明の範囲内に存在するからである。距離、角度等は単なる例示であって、例示されるデバイスの実際の寸法及びレイアウトとの正確な関係を必ずしも有するわけではない。複数のコンポーネントを追加、除去及び／又は再配列してよい。さらに、様々な実施形態に関連する任意の特定の特徴、側面、方法、特性、特質、品質、属性、要素等のここでの開示は、ここに記載される他の実施形態すべてにおいて使用することができる。付加的に、ここに記載されるいずれの方法も、記載のステップを行うのに適切な任意のデバイスを使用して実施できることが認識される。
【０１４５】
一定数の実施形態及びそれらのバリエーションが詳細に記載されてきたが、他の修正例及びそれを使用する方法も当業者にとって明らかである。したがって、様々な適用例、修正例、材料及び置換例を、ここでの一意的な発明開示又は特許請求の範囲から逸脱することなく、等価物でなし得ることを理解すべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2020002004.tif 000025
【図１５】
2020002004.tif 000026
【図１６】
2020002004.tif 000027
【図１７】
2020002004.tif 000028
【図１８】
2020002004.tif 000029
【図１９】
2020002004.tif 000030
【図２０】
2020002004.tif 000031
【図２１】
2020002004.tif 000032
【図２２】
2020002004.tif 000033
【図２３】
2020002004.tif 000034
【図２４】
2020002004.tif 000035
【図２５】
2020002004.tif 000036
【図２６】
2020002004.tif 000037
【図２７】
2020002004.tif 000038
【図２８】
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【外国語明細書】
2020002004000001.pdf