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　平成　９年特許願第５２３６５１号「低コストの通信用フェーズドアレイアンテナ」拒絶査定不服審判事件〔平成　９年　７月　３日国際公開、ＷＯ９７／２３９２３、平成１２年　２月２９日国内公表、特表２０００−５０２５３０〕について、次のとおり審決する。
【結　論】
　本件審判の請求は、成り立たない。
【理　由】
１．手続の経緯及び本願発明
　本願は、平成８年１１月２７日（パリ条約による優先権主張１９９５年１２月２１日、米国）を国際出願日とする出願であって、請求の範囲の請求項５８に係る発明（以下、「本願発明」という。）は、平成１７年５月２５日付けの手続補正書により補正された請求の範囲の記載からみて、その請求項５８に記載された以下のとおりのものと認める。
　
　「複数の電子モジュールをアレイ状に配列し、前記複数の電子モジュールに伝播されるＥＭ信号を位相シフトするように前記複数の電子モジュールを構成し、前記複数の電子モジュールからの前記位相シフトされた信号をストリップラインまたはマイクロストリップネットワークに結合する、フェーズドアレイアンテナを実装する方法。」
　
２．引用発明
　原審の拒絶の理由に引用された米国特許第５２７６４５５号明細書（以下、「引用例」という。）には、図面とともに、その第１０欄ないし第１３欄には、「Overall Communication System」（全般的な通信システム）の項、及び「Overall System Operation」（全般的なシステム動作）の項の記載がある。それらを和訳すれば、以下のとおりである。
　
　「全般的な通信システム
　
　図6A〜6Dおよび図7は、本発明の原理による通信フェーズドアレイ100の全体を示す。図7は、図6Aのフェーズドアレイを分解組立図で示した詳細図である。図示されたフェーズドアレイ100は、44GHz送信フェーズドアレイであり、同じ原理が受信アレイにも同様に当てはまる。
　
　フェーズドアレイ100は、通常航空機内に取付けられ、抗力を最小にするために航空機外板102に適合するように設計されている（図6Aを参照）。アレイは航空機外板102と機内圧力隔壁104の間に配置されている。まず図6Aを見れば、フェーズドアレイ100は、カバー106、ハニカム構造110、導波管給電ネットワーク112、熱交換器114および電力調整およびロジック・ドライバ回路116で構成されている。ハニカム構造110は、導波管および支持構造として機能する多数の配列された管110aで作られている。カバー106は、当技術分野で周知の広角インピーダンス整合(WAIM)構造からなる。更に、カバー106は従来のλ/4レドームも内蔵することができる。電力調整およびロジック・ドライバ回路116は、アップコンバータ、(例えば、44GHzアップコンバータ)ドライバ増幅器、直流電力調整、およびロジック・ドライバを含んでいる。サブシステム・コンテナ118は、カバー106でシールを形成してシステム全体の収容に使用される。このコンテナ118は、海面高度でガス圧力が大気圧よりわずかに高くなるように、例えば窒素ガスなどが充填されている。コンテナ11Bは、さもなければ腐食およびマイクロ波エネルギが使用された時のエネルギ損失の原因となる湿気がシステム内に入ることを防ぐために密封されている。レドームは、カバー106の一部として利用される場合、密封するコンテナ118の外面として機能し、内部にガスを封入するためのシールとなることは注目される。レドームを利用する場合、通常はWAIM構造とレドーム間に発泡体層を使用する。
　
　また、図6Aは、送信高周波電力入力120、熱交換器114にエチレン・グリコールなどの冷却液の使用を可能にするためのクーラント・フィッティング122、および電源およびロジック・ケーブル124を図解する。液体熱交換器114は、図6でフェーズドアレイの後ろに装備されているが、空気圧で作動する熱交換器の組み込みによっても、効率的ではないが、熱を放散することができる。また、熱交換器は、ヒート・パイプ技術を利用することもできる。一部の適用に関して、特に小さいアレイまたは電力損失が極めて小さいと考えられる受信アプリケーションにおいて、アレイは取付け金具を経由して対流と伝導冷却だけを必要とする場合もある。電力調整およびロジック・ドライバ回路116は、熱交換器114の後ろに物理的に配置することは明らかに必要でないが、交互に位置することができる。受信アレイは、後ろに受信ブースタ増幅器が続く低雑音(受信部)増幅器(LNA)とダウンコンバータがアレイの後ろかアレイの後ろ近くに搭載されることを除いては、同様な方法で構成される。
　
　フェーズドアレイ100の中心は、図6Bと図7に最もよく図解されているハニカム構造110であり、アンテナ・ハニカム132と給電ハニカム134の間に挟まれた複数個の電子モジュール130を内蔵する電子ハニカム128からなることがわかる。これらのハニカム構造のそれぞれは、熱伝導性の良い材料から製造されうる。更に、接地を図7の端子158のところのハニカム構造を経由して電子モジュール130に至らせる本発明の実施例では、ハニカム構造はまた良好な導電体であることが望ましい。ハニカムの外開口は、振幅および位相制御された電磁高周波エネルギ量を放出する各開口のウェーブ・ガイドとして機能するために必要な大きさになっている。電子モジュール130は、以下で更に説明しているように、それぞれ移相器136、増幅器138、およびロジック回路（図示せず）を含んでいる。アンテナ・ハニカム132、モジュール・ハニカム128、および給電ハニカム134は各々、132a、128aおよび134aとそれぞれ識別された、同じ数の整列された複数個のセルまたはチューブ（導波管）を含んでいる。
　
　図6Cは、ハニカム支持構造110の広い平らな面カットを示す。個々のハニカム・セルまたはチューブの数は、決定的に重要な意味を持つものではなく、所望の目的と所要のパワー・レベルに適している任意の個数を使用することができる。例えば、44GHZ送信機は、4000個のセルを使い、20GHzでは1500個のセルを使用しうる。図6Dは、個々のアンテナ・ハニカム・チューブ132aを図解する、アンテナ・ハニカム132の一部拡大図を示す。
　
　図7は、フェーズドアレイ100の分解組立図で示した更に詳細な図である。この図では、2つの多層配線素子群が図解されている。本発明の1つの実施例では、電源多層配線140aは、それぞれの複数の電子モジュール130にDC(+5V、-5V)および接地を供給し、そしてロジック多層配線140bは、それぞれの複数の電子モジュール130にクロック、データ、および論理接地を供給する。本発明の別の実施例では、多層配線140a、140bはそれぞれDCとロジック信号を供給するが、接地は電気的にすべて一緒に接続されるハニカム構造を通してアース端子158に供給される。電力調整およびロジック・ドライバ回路116に加えて、図7は図6Aの電源およびロジック・ケーブル124用の電源およびロジック端子142を示す。
　
　各々の多層配線140a、140bに隣接して、それぞれ圧力プレート144a、144bがある。本発明のいくつかの実施例では、これらの圧力プレートは、以下で説明するように複数個の電気モジュール130の端子に多層配線の良好な電気接触を確実にするために使用される。代替案の実施例では、各々のモジュールに接続するために、圧力プレートは必要なDCとロジック信号とともにメタライゼーション・パターンで直接積層することができる。更に他の実施例においては、下記の詳しい説明で明らかになるように、例えばピンが電子モジュールに使用される場合、これらの圧力プレートは使用されない。
　
　それぞれのアンテナ・ハニカム・チューブ132aと給電ハニカム・チューブ134aの内部に誘電体146がある。誘電体は、これらの小さな導波路を伝播可能にし、電磁エネルギのための導波路となるために使用される。更に、偏波器148は、それぞれのアンテナ・ハニカム・チューブ132a内で必要に応じて使用される。また、モジュール・ハニカム・チューブ128a内での各電子モジュール130の固定を補うのに使用されるリテーナ150および電子モジュール130と多層配線140a、140b間の良好な電気接触を確実にするのに使用されるコネクタ152が図示されている。これらの要素については、以下で詳細に説明する。最終的に、全アセンブリは、モジュールの修理、交換のための容易なモジュール組立て、分解を可能にするように、すべてのハニカム構造を貫通する穴のボルト154によって一体的に固定できる。
　
　全般的なシステム動作
　
　動作において、図6および図7に示されるように、送信フェーズドアレイ100に対し、44GHz送信信号が給電ハニカム134の後ろの導波路給電ネットワーク112に入り、図8で示されるように、導波路給電ネットワーク112を構成する各導波路から外へ結合されているスロット156を経由して各々のハニカム・チューブ134aに分配される。これらのスロットは、図3Aで示されたスロット58と同じ機能を果たす。導波路給電ネットワーク112は、浸漬ろう付けを使用するか銀充てんエポキシ含浸編組み状接着ガスケット160によって誘電体が充填された給電ハニカム134に取り付けられる。導波路給電ネットワーク112と給電ハニカム134は、通常等しい高周波レベルを各電子モジュール130に供給するが、他の予め定められた高周波レベル振幅分布が使用される場合もある。給電分配は、上記の図2、3Aおよび3Bで示すものと同様のもので、参考として本書に記している米国特許第4,939,527号においてより詳細に説明されている。代替として、例えば米国特許第4,939,527号で記載されているものなどのような、周知の分配ネットワークも利用することができる。
　
　誘電体装荷ハニカム・チューブ134a、132aは、それぞれ電子モジュール130への、電子モジュール130からのエネルギを伝送する導波路として働く。高周波エネルギは、金属間接触を用いることなく、何種類かのうちの一つのカプラ（その最も一般的なものはプローブ、ループ、またはフィンライン遷移カプラ）を使用して、電子モジュール130に結合される。これらの入出力カプラは、電子モジュール130の一部である。図5Aで使用されている結合手段30は、プローブ結合の図解である。電子モジュール130によって増幅、位相シフトなどの処理をされた送信信号は、モジュールの反対側より同様の非接触カプラ手段を使用して、アンテナ・ハニカム・チューブ132aに出ていく。外側のハニカム開口部のそれぞれは、アンテナとして動作し、電子モジュール130で調整された電磁信号を放射する。
　
　モジュールから導波路への遷移が円偏波発射メカニズムを含んでいない場合、誘電体装荷アンテナ・ハニカム導波路またはチューブ132aにおける次の機能は、必要とされるならば、偏波器148によってもたらされる偏波の機能でありうる。直接モジュールからハニカム・チューブの中に円偏波を発射する手段については、参照として本書に記した米国特許第4,885,556号においてより詳細に説明されている。偏波器148を通り抜けた後に、アンテナ・ハニカム・チューブ132aは、放射器として機能する導波路カバーへエネルギを導く。放射素子は、チューブ132aの端に、その後誘電体シートで覆われるアイリス(絞り)を導入することによって、広いアンテナ掃引角度にわたって装荷アンテナ・ハニカム・チューブ132aに対してインピーダンスが整合されることが望ましい。この後者の広角インピーダンス整合(WAIM)の方法は、フェーズドアレイ技術に熟知した者によってよく理解される。例えば、図14Aで示したWAIM166は、低誘電率フィラー層(図示せず)でアイリス168から分離されている。図6は、フェーズドアレイ100に発泡体フィラー（図示せず）が取付けられ、その後ろに気象・物理的環境要素からアレイを保護するレドームが続く状態を示している。レドームは、円偏波を得るための別の代替手段であるメアンダライン偏波器を含むことができる。
　
　図6と図7に示される構造も、以下に説明される電子モジュール130の詳細な構造も、送信アレイというよりもむしろ受信アレイに利用されうることが理解される。それ故、図6と図7に示されているのと同じ構成が、受信アレイにも適用されるだろう。そこにおいては、アンテナ・ハニカム132内で電磁エネルギ(マイクロ波エネルギなど)を受信し、モジュール・ハニカム128を通り抜けて給電ハニカム134に達し、そこで導波路給電ネットワーク112内に受信されて導波路フランジから下流の電子受信回路（図示せず）へと出ていく。もちろん、MMICが送信器よりもむしろ受信機として構成されるために、当該技術分野で周知の方法で、電子モジュール130内の増幅器の向きが変えられなければならない。しかしながら、送受信機のための電子モジュールの構造的レイアウトは、同じ状態のままである。受信と送信の両方のために設計されたMMICを用いて、図6と図7に示されるこれらの構造は、一般的には送信と受信に別個の増幅器または、しかるべき周波数において共通の増幅器とともにスイッチ装置を使用する、送信と受信の両機能を達成するための統一された構造として使用できることが、更に理解される。」
　
　まず、引用例の上記の記載全体及び図6、図7からすると、引用例にはフェーズドアレイアンテナをどのように実装するかについて記載されているといえるから、フェーズドアレイアンテナを実装する方法に係る発明が記載されているということができる。
　次いで、上記「全般的な通信システム」の項の記載において、その第４段落には、「フェーズドアレイ100の中心は、図6Bと図7に最もよく図解されているハニカム構造110であり、アンテナ・ハニカム132と給電ハニカム134の間に挟まれた複数個の電子モジュール130を内蔵する電子ハニカム128からなることがわかる。」との記載があるところ、図7を見るに、電子モジュールの配列はアレイ状であることが読み取れる。
　また、「全般的なシステム動作」の項の第１段落には、「フェーズドアレイ」が「送信フェーズドアレイ」として動作する場合に関して、「送信フェーズドアレイ100に対し、44GHz送信信号が給電ハニカム134の後ろの導波路給電ネットワーク112に入り、図8で示されるように、導波路給電ネットワーク112を構成する各導波路から外へ結合されているスロット156を経由して各々のハニカム・チューブ134aに分配される。」との記載があり、同じく第２段落には「誘電体装荷ハニカム・チューブ134a、132aは、それぞれ電子モジュール130への、電子モジュール130からのエネルギを伝送する導波路として働く。」との記載、及び「電子モジュール130によって増幅、位相シフトなどの処理をされた送信信号は、モジュールの反対側より同様の非接触カプラ手段を使用して、アンテナ・ハニカム・チューブ132aに出ていく。」との記載があり、更に、同じく第４段落には「受信アレイに利用され」る場合についての記載がある。してみると、フェーズドアレイを受信アレイに利用する場合において、電子モジュールは、それに伝播される電磁信号を位相シフトするものであること、電子モジュールからの位相シフトされた信号は給電ハニカム134に結合され、更に導波路給電ネットワーク112に結合されることが理解できる。
　
　したがって、上記引用例の記載及び図面並びにこの分野における技術常識を考慮すると、上記引用例には、
　「複数の電子モジュールをアレイ状に配列し、前記複数の電子モジュールに伝播される電磁信号を位相シフトするように前記複数の電子モジュールを構成し、前記複数の電子モジュールからの前記位相シフトされた信号を給電ハニカム及び導波路給電ネットワークに結合する、フェーズドアレイアンテナを実装する方法。」
の発明（以下、「引用発明」という。）が記載されているものと認められる。
　
３．対比・判断
　本願発明と引用発明とを対比すると、引用発明の「電磁信号」は本願発明の「ＥＭ信号」に相当し、また、引用発明の「ストリップラインまたはマイクロストリップネットワーク」と、本願発明の「給電ハニカム及び導波路給電ネットワーク」とは、いずれも線路ネットワークである点で一致するから、両者は
　「複数の電子モジュールをアレイ状に配列し、前記複数の電子モジュールに伝播されるＥＭ信号を位相シフトするように前記複数の電子モジュールを構成し、前記複数の電子モジュールからの前記位相シフトされた信号を線路ネットワークに結合する、フェーズドアレイアンテナを実装する方法。」
で一致し、次の点で相違する。
　
（相違点）
　「線路ネットワーク」が、本願発明では「ストリップラインまたはマイクロストリップネットワーク」であるのに対して、引用発明では「給電ハニカム及び導波路給電ネットワーク」である点。
　
　そこで、上記相違点について検討するに、フェーズドアレイアンテナにおいて、位相シフト手段に接続される給電及び信号合成、分配のための伝送線路をストリップラインとすることは、例えば、特開平３−１８２１０３号公報、特開平３−２０４２０３号公報、特開平５−９０８０３号公報に開示されているように周知であるから、引用発明の「線路ネットワーク」を「給電ハニカム及び導波路給電ネットワーク」とすることに代えて当該周知技術を適用することは、当業者が容易に想到しうることである。
　
　そして、本願発明の作用効果も、引用発明及び周知技術から当業者が予測できる程度のものである。
　
４．むすび
　以上のとおり、本願発明は、引用発明及び周知技術に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであるから、特許法第２９条第２項の規定により特許を受けることができない。
　
　よって、結論のとおり審決する。