(57)【要約】人工インピーダンス構造およびそれを製造する方法。本構造は、概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層と、第一の面上に配された伝導性層と、所定のインピーダンス・プロファイルを第二の面に沿って提供するための第二の面上に配された複数の伝導性構造とを含む。
2009500916.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層と；
第一の面上に配された伝導性層と；
第二の面に沿って所定のインピーダンス・プロファイルを与えるための、第二の面上に配された第一の複数の伝導性構造とを有するデバイス。
【請求項２】
前記複数の伝導性構造が異なるインピーダンスを有する、請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記複数の伝導性構造が異なる大きさおよび／または形を有する、請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記複数の伝導性構造の少なくとも一部が前記伝導性層に電気的に結合されている、請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記所定のインピーダンス・プロファイルが、前記第二の面に沿って所定の方向に電磁波を案内するよう選択される、請求項１記載のデバイス。
【請求項６】
前記所定のインピーダンス・プロファイルが、前記第二の面に沿って案内された電磁波からのエネルギーを所定の放射パターンで放射するよう選択される、請求項１記載のデバイス。
【請求項７】
前記構造がアンテナの一部である、請求項１記載のデバイス。
【請求項８】
前記第一の複数の伝導性構造の上に配されたスペーサー層と；
前記スペーサー層の上に配された第二の複数の伝導性構造とをさらに有する請求項１記載のデバイスであって、
前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造が前記の所定のインピーダンス・プロファイルを与える、デバイス。
【請求項９】
概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層を設ける段階と；
第一の面上に配された伝導性層を形成する段階と；
第二の面に沿って所定のインピーダンス・プロファイルを与えるため、第二の面上に第一の複数の伝導性構造を形成する段階とを有する、デバイス製造方法。
【請求項１０】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が異なる大きさおよび／または形の伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が前記伝導性層に接続された伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が、前記第二の面に沿って所定の方向に電磁波を案内するよう異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が、電磁波からのエネルギーを所定の放射パターンで放射するよう異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記第一の複数の伝導性構造の上に配されたスペーサー層を形成する段階と；
前記スペーサー層の上に配された第二の複数の伝導性構造を形成する段階とをさらに有する請求項９記載の方法であって、
前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造が前記の所定のインピーダンス・プロファイルを与える、方法。
【請求項１６】
望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるために、前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造の幾何構造、前記スペーサー層の厚さ、前記スペーサー層の誘電定数、前記誘電体層の厚さまたは前記誘電体層の誘電定数のうちの任意の一つまたは複数を選定する段階をさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ある表面に沿って伝搬する電磁波によって生成されるべき放射パターンを決定する段階と；
前記放射パターンを生成するために前記表面に沿った望まれるインピーダンス・プロファイルを決定する段階と；
少なくとも一つの第一の伝導性構造構成（conductive  structural  configuration）を選定する段階と；
前記表面に沿った前記望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるよう、前記表面上に、それぞれが前記少なくとも一つの第一の伝導性構造構成をもつ、異なる大きさの第一の複数の構造を形成する段階とを有する、インピーダンス構造を製造する方法。
【請求項１８】
少なくとも一つの第二の伝導性構造構成を選定する段階と；
前記第一の複数の構造の上に配されたスペーサー層を形成する段階と；
前記スペーサー層の上に、それぞれが前記少なくとも一つの第二の伝導性構造構成をもつ、異なる大きさの第二の複数の構造を形成する段階とをさらに有し、前記第一の複数の構造および前記第二の複数の構造が前記表面に沿った前記望まれるインピーダンス・プロファイルを与える、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの第一の伝導性構造構成および前記少なくとも一つの第二の伝導性構造構成が同じである、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるために、前記伝導性構造の幾何構造、前記スペーサー層の厚さ、前記スペーサー層の誘電定数、前記表面の厚さまたは前記表面の誘電定数のうちの任意の一つまたは複数を選定する段階をさらに含む、請求項１８記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
〈関連出願への相互参照〉
本願は、本願と同日に出願された“Artificial  Impedance  Structure”との名称のPCT出願＿＿＿＿＿（代理人整理番号623266-3）に関係している。該PCT出願はここに参照によって組み込まれる。
【０００２】
〈分野〉
本発明は、共形アンテナ（conformal  antenna）に関する。より具体的には、本発明は共形アンテナとともに使われる人工インピーダンス構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来技術は三つの主要なカテゴリーからなる：（１）ホログラフィック・アンテナ、（２）周波数選択性表面およびその他の人工リアクタンス表面ならびに（３）変調された誘電体またはインピーダンス層による表面案内。
【０００４】
人工アンテナに向けられた従来技術の例としては、非特許文献１ないし３がある。
【０００５】
周波数選択性表面およびその他の人工リアクタンス表面に向けられた従来技術の例としては、非特許文献４ないし６がある。
【０００６】
変調された誘電体またはインピーダンス層による表面案内に向けられた従来技術の例としては、非特許文献７ないし９がある
この領域一般に向けられた従来技術の例としては、非特許文献１０ないし１１がある。
【非特許文献１】P.  Checcaci,  V.  Russo,  A.  Scheggi,  "Holographic  Antennas",  IEEE  Transactions  on  Antennas  and  Propagation,  vol.  18,  no.  6,  pp.  811-813,  November  1970
【非特許文献２】D.  M.  Sazonov,  "Computer  Aided  Design  of  Holographic  Antennas",  IEEE  International  Symposium  of  the  Antennas  and  Propagation  Society  1999,  vol.  2,  pp.738-741,  July  1999
【非特許文献３】K.  Levis,  A.  Ittipiboon,  A.  Petosa,  L.  Roy,  P.  Berini,  "Ka-Band  Dipole  Holographic  Antennas",  IEE  Proceedings  of  Microwaves,  Antennas  and  Propagation,  vol.  148,  no.  2,  pp.  129-132,  April  2001
【非特許文献４】R  King,  D.  Thiel,  K.  Park,  "The  Synthesis  of  Surface  Reactance  Using  an  Artificial  Dielectric",  IEEE  Transactions  on  Antennas  and  Propagation,  vol.31,  no.  3,  pp.471-476,  may,  1983
【非特許文献５】R.  Mittra,  C.  H.  Chan,  T.  Cwik,  "Techniques  for  Analyzing  Frequency  Selective  Surfaces  -  A  Review",  Proceedings  of  the  IEEE,  vol.  76,  no.  12,  pp.  1593-1615,  December  1988
【非特許文献６】D.  Sievenpiper,  L.  Zhang,  R.  Broas,  N.  Alexopolous,  E.  Yablonovitch,  "High-  Impedance  Electromagnetic  Surfaces  with  a  Forbidden  Frequency  Band",  IEEE  Transactions  on  Microwave  Theory  and  Techniques,  vol.47,  no.  11,  pp.  2059-2074,  November  1999
【非特許文献７】A.  Thomas,  F.  Zucker,  "Radiation  from  Modulated  Surface  Wave  Structures  I",  IRE  International  Convention  Record,  vol.  5,  pp.  153-160,  March  1957
【非特許文献８】R.  Pease,  "Radiation  from  Modulated  Surface  Wave  Structures  II",  IRE  International  Convention  Record,  vol.  5,  pp.  161-165,  March  1957
【非特許文献９】A.  Oliner,  A.  Hessel,  "Guided  waves  on  sinusoidally-modulated  reactance  surfaces",  IEEE  Transactions  on  Antennas  and  Propagation,  vol.  7,  no.  5,  pp.  201-  208,  December  1959
【非特許文献１０】T.  Q.  Ho,  J.  C.  Logan,  J.  W.  Rocway  "Frequency  Selective  Surface  Integrated  Antenna  System",  US  patent  5,917,458,  September  8,  1995
【非特許文献１１】A.  E.  Fathy,  A.  Rosen,  H.  S.  Owen,  f  .  McGinty,  D.  J.  McGee,  G.  C.  Taylor,  R.  Amantea,  P.  K.  Swain,  S.  M.  Perlow,  M.  ElSherbiny,  "Silicon-Based  Reconfigurable  Antennas  -  Concepts,  Analysis,  Implementation  and  Feasibility",  IEEE  Transactions  on  Microwave  Theory  and  Techniques,  vol.  51,  no.6,  pp.1650-1661,  June  2003
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
アンテナ設計者に共通の問題は、所望の放射特性を維持しつつ、高さの低いアンテナを乗り物または航空機といった複雑な物体に統合することである。統合されたアンテナの放射パターンは、アンテナと周辺構造両方における電流の結果である。従来技術では、図１ａに示されるような四分の一波長のモノポール・アンテナ１６によって励振された平坦な金属シート１５が、図１ｂに示されるような低利得（5db程度）の放射パターンを金属シート１５中に発生させる。したがって、金属シート１５のような金属表面に生じた電流からの放射を制御することで、利用可能な設計空間を拡張できる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、アンテナ設計者によって所望される散乱属性または案内属性を提供するよう金属表面を構成することによって、人工インピーダンス構造が、従来の共形アンテナよりも制御しやすい放射パターンを提供しうる。本開示によれば、人工インピーダンス構造は、金属表面上で表面波を案内し、究極的にはエネルギーを放射して、任意の所望の放射パターンを発生させるよう設計されうる。
【０００９】
以下では、同様の参照符号は同様の要素を指定するのに使われる。さらに、図面は例示的な実施形態の主要な特徴を図式的に示すことを意図されているものである。図面は、描かれた要素のあらゆる実装のあらゆる特徴や相対的な大きさを描くことは意図しておらず、縮尺通りには描かれていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本願で開示される技法を使えば、エネルギーを案内し、表面から該エネルギーを放射して何らかの所望の放射パターンを発生させるよう、人工インピーダンス構造が設計されうる。
【００１１】
図２を参照すれば、人工インピーダンス構造２０は、アンテナ設計者が所望するほとんどいかなる散乱属性または案内属性でも提供しうる。人工インピーダンス構造２０は、のちにより詳細に述べる人工インピーダンス表面３０を使って実装されうる。
【００１２】
人工インピーダンス構造２０は、該人工インピーダンス構造２０の表面インピーダンスが、波源の波と所望の波との間の干渉を表すパターンとして形成されるよう設計される。前記波源の波は、
【００１３】
【数１】
2009500916.tif 000003
によって表される平面波、図３ａに示すような
【００１４】
【数２】
2009500916.tif 000004
によって表される直線源の波、図３ｂに示すような
【００１５】
【数３】
2009500916.tif 000005
によって表される点源の波、あるいは当技術分野で知られている他のいかなる波源の波であってもよい。上記の公式には次の記号定義があてはまる：λ＝波長；n＝有効屈折率；x,y＝表面上の座標、θ＝表面の角度、W＝波動関数、i＝虚数単位、π＝3.1415....
前記所望の波は、人工インピーダンス構造２０の表面が生成することが意図されている放射パターンである。前記二つの波が乗算されて、実部が取られる。関数H＝Re(WOWR)が表面インピーダンスが表面上の位置の関数としてどのように変化するかを定義する。この方法は規格化された表面インピーダンスを生成するだけなので、その規格化されたインピーダンスをインピーダンスの正しい値にスケールしてもよい。導波管源に対しては160jオーム付近のインピーダンス値が良好なマッチングを与えるが、最適な平均インピーダンスは波源の波に依存する。さらに、インピーダンスの変調度（modulation  depth）は、長さ当たりに表面から放射するエネルギーの量を決定しうる。変調度が高いほど、大きな放射率になる。波源の波については、単位胞シミュレーションで計算された平均有効屈折率によって決定される位相速度をもって伝搬する表面波を、プローブが生成すると想定される。平面波については、屈折率は、表面の周囲にある物質の屈折率であると想定される。周囲にある物質とは、しばしば自由空間である。
【００１６】
関数H＝Re(WOWR)によって定義される表面インピーダンス・プロファイルは、人工インピーダンス表面３０をもつ人工インピーダンス構造２０上に生成されうる。人工インピーダンス表面３０は、動作波長よりも薄い接地された誘電体層の上にプリントされた伝導性構造４０を有している。
【００１７】
図４のａ〜ｆは、人工インピーダンス表面３０のために使える伝導性構造４０の例示的な実施形態を描いている。一般に図４のａ〜ｆに示される構造は、マイクロ波信号のためのフィルタのはたらきをする用途でしばしば使われるので、周波数選択性表面と呼ばれる。図４のａ〜ｆに示された構造は、信号が一方の側から他方の側に貫通する構成で使用されるのが典型的だが、ここで図４のａ〜ｆに示された構造が使用されうる構成では、該構造は反対側に伝導性の接地面（図示せず）をもつ誘電体シート（図示せず）の上にプリントされ、信号は誘電体シートを貫通するのではなく、誘電体シートの表面に沿って伝搬する。本開示は図４のａ〜ｆに示される構造に限定されない。開示された実施形態を実装するために他の構造を使うこともできる。
【００１８】
伝導性構造４０はつながっていてもいなくてもよく、各単位胞内に、ギャップまたは細線の形の容量性または誘導性領域といった微細な特徴を含んでいてもよい。伝導性構造４０のパターンは方形格子や三角格子に限定されない。伝導性構造４０は、金属めっきしたビア（図示せず）などを使って前記接地面に接続されることもできる。
【００１９】
図５を参照すると、人工インピーダンス表面３０は、単位胞５０のためにたとえば小さな金属の正方形６０のような伝導性構造を選択し、単位胞５０を電磁解析ソフトウェアで特徴付けることによって、幾何構造の関数として表面インピーダンスを決定することによって設計されうる。
【００２０】
単一の単位胞５０は、小さな金属の正方形６０の下の基板を表す誘電体ブロック６５上でシミュレートされうる。基板の底部も伝導性になっていて、接地面（図示せず）を表していてもよい。単位胞５０を特徴付けるのに使われる電磁シミュレーション・ソフトウェアは、単位胞５０の固有モード（Eigenmode）周波数を決定する。固有モード周波数は、複数の小さな金属の正方形６０を有する表面をわたって伝搬する表面波の有効屈折率neff＝ck／ω＝cφ／aωを決定する。上記の公式には次の記号定義があてはまる：neff＝有効屈折率、c＝真空中の光速、k＝波数＝2π／λ、ω＝角周波数＝2π×周波数、a＝単位胞の長さ、φ＝単位胞の両側での位相差。電磁シミュレーション・ソフトウェアはまた、電場（Ex）および磁場（Hy）の比を平均することによって、表面インピーダンス
【００２１】
【数４】
2009500916.tif 000006
をも決定する。
【００２２】
表１は、電磁シミュレーション・ソフトウェアを使った単位胞５０のシミュレーション後に、正方形６０の種々の長さについて得られた表面インピーダンスの値を示している。正方形６０はデュロイド（Duroid）5880の62ミルのシート上でシミュレートされた。正方形６０のインピーダンスは、正の虚部によって見て取れるように誘導性である。図６のａおよびｂは、単位胞５０のシミュレーションに基づく、それぞれ分散図および有効屈折率を示している。
【００２３】
【表１】
2009500916.tif 000007
【００２４】
図７のａおよびｂは、単位胞５０のシミュレーションに基づく、種々の表面インピーダンス・プロファイルを作り出すために使える、隣接正方形６０の間のギャップ・サイズに対して、オーム単位の表面のリアクタンスをプロットしたものである。図７のａおよびｂに示した曲線にあてはまるものとして、それぞれ次の式が得られる：
【００２５】
【数５】
2009500916.tif 000008
これらの式を逆に解くことによって、所望されるインピーダンスに対するギャップ・サイズについての関数が得られる。
【００２６】
単位胞５０のシミュレーションは、単位胞の幾何構造を要求される表面インピーダンスの関数として与え、上に開示した関数H＝Re(WOWR)は表面インピーダンスが、表面上の位置の関数としてどのように変化するかを定義する。これら二つの結果を組み合わせることで、人工インピーダンス構造２０を生成するための単位胞幾何構造を位置の関数として作り出すことができる。
【００２７】
図８ａ、８ｂおよび８ｃは、上記の技法を使って30°および60°で放射するよう設計された、それぞれ例示的な人工インピーダンス構造７０、７５および１００を描いている。人工インピーダンス構造７０および７５は、マイクロ波ホログラム表面７０および７５に対して位置された導波管プローブ（図示せず）で励振された。図９ａおよび９ｂの放射パターンに見て取れるように、人工インピーダンス構造７０および７５は期待された結果：それぞれローブ８０および８５によって表される所望される角度および高利得での狭いビームを生じる。人工インピーダンス構造１００は、人工インピーダンス構造１００上に配置された四分の一波長モノポール・アンテナ１０１によって励振された。図９ｃの放射パターンに見て取れるように、人工インピーダンス構造１００は期待された結果：ローブ１０５によって表される所望される角度および高利得での狭いビームを生成する。
【００２８】
図９ａおよび９ｂの放射パターンにはより高次の回折ローブ９０および９５も発生するが、人工インピーダンス構造７０および７５のインピーダンス・プロファイルを変えて正弦波状でなくすことで、該高次回折ローブ９０および９５をなくすことができる。インピーダンス・プロファイルの変更は、光学的な回折格子を作成するために使われるのと同じ仕方でなされてもよく、格子が最適化される角度はブレーズ角として知られている。同様の手順はマイクロ波格子についても使える。望まれないローブを打ち消す追加的なフーリエ成分を表面インピーダンス関数に加えていると考えることもできる。
【００２９】
上に開示したように接地した誘電体基板上の単一層の伝導性構造を使って人工インピーダンス構造を構築することに加え、接地した誘電体基板１３０上に配置された伝導性構造１４０を含む複数層１２０および１２５を使って人工インピーダンス構造１５０を実装してもよい。ここで、層１２０および１２５は、図１０ａおよび１０ｂに示されるように、追加的な誘電体スペーサー層１３５によって隔てられている。伝導性の層１５５は、接地した誘電体基板１３０のための接地層として利用されうる。図１０ａは、人工インピーダンス構造１５０の上面図を描いており、図１０ｂは人工インピーダンス構造１５０の側面図を描いている。人工インピーダンス構造１５０のインピーダンスは、伝導性構造１４０の幾何構造を変えることにより、あるいはスペーサー層１３５の厚さもしくは誘電定数を変えることにより、あるいは接地した誘電体基板１３０の厚さもしくは誘電定数もしくは透磁率を変えることにより、変えることができる。
【００３０】
ここに記載されている人工インピーダンス構造は、基板３５、１３０のための任意の誘電体および伝導性構造４０、１４０のための任意の周期的またはほぼ周期的な伝導性パターンおよび基板１３０の下面の任意の固体または実質的に固体の伝導性層１５５を含め、多様な物質を使って作成しうる。基板１３０の上面も複数の誘電体層１３５によって隔てられた複数の表面１２０、１２５からなっていることもできる。
【００３１】
例示的および好ましい実施形態の以上の詳細な記述は、法の要求に従って解説および開示の目的のために呈示されている。網羅的であることは意図されておらず、記載されている厳密な形に本発明を限定することも意図されていない。特定の使用または実装のために本発明がどのように好適でありうるかを当業者が理解できるようにするのみである。当業者には修正および変形の可能性が明らかであろう。例示的な実施形態の記述は公差、特徴の大きさ、特定の動作条件、工学的仕様などを含んでいたかもしれないが、それによっていかなる限定も意図されておらず、含意もされるべきではない。実施形態は実装によって、あるいは現状技術の変化とともに変わりうるものである。出願人は現在の現状技術に関して本開示をしたが、進歩をも考えており、将来の適応はそうした進歩を考慮に入れることがありうる、つまり、その時点での現状技術に従ったものとなりうる。本発明の範囲は、書かれたとおりの請求項および適用可能な等価物によって定義されることが意図されている。単数形での請求項の要素への言及は、明示的に書かれているのでない限り、「ただ一つに限る」ことを意味することは意図されていない。さらに、この開示におけるいかなる要素、コンポーネントも、方法やプロセスも、その要素、コンポーネントまたはステップが明示的に請求項で使われているかどうかに関わりなく、公共に捧げられることは意図されていない。ここにおける請求項のいずれの要素も、その要素が明示的に「…ための手段」という句を使って言及されるのでない限り、米国特許法第１１２条第６項の規定のもとに解釈されるべきではない。また、ここにおけるいずれの方法またはプロセス・ステップも、そうしたステップが明示的に「…するためのステップ」という句を使って言及されるのでない限り、前記規定のもとに解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】ａは従来技術に関し、四分の一波長のモノポール・アンテナによって励振された金属シートを描いた図である。ｂは従来技術に関し、ａの金属シートによって生成される低利得の放射パターンを描いた図である。
【図２】本開示に基づく、伝導性構造の単一層からなる人工インピーダンス構造を描いた図である。
【図３ａ】本開示に基づく、直線源と平面源の間の干渉パターンによって定義されるホログラム関数を描いた図である。
【図３ｂ】本開示に基づく、点源と平面源の間の干渉パターンによって定義されるホログラム関数を描いた図である。
【図４】ａ〜ｆは、本開示に基づく、図２の人工インピーダンス構造を設計するために使用されうる例示的な伝導性構造を描いた図である。
【図５】本開示に基づく、図４のａの伝導性構造の一つの単位胞を描いた図である。
【図６】ａおよびｂは、本開示に基づく、図５の単位胞についての、それぞれ分散図および有効屈折率を描いた図である。
【図７】ａおよびｂは、伝導性の正方形の周期的パターンについて、本開示に基づく単位胞の両側での位相差の二つの異なる値について、表面リアクタンスをギャップ・サイズに対してプロットしたものである。
【図８ａ】本開示に基づく、例示的な人工インピーダンス構造を描いた図である。
【図８ｂ】本開示に基づく、例示的な人工インピーダンス構造を描いた図である。
【図８ｃ】本開示に基づく、例示的な人工インピーダンス構造を描いた図である。
【図９ａ】本開示に基づく、図８ａに対応する人工インピーダンス構造によって生成される高利得の放射パターンを描いた図である。
【図９ｂ】本開示に基づく、図８ｂに対応する人工インピーダンス構造によって生成される高利得の放射パターンを描いた図である。
【図９ｃ】本開示に基づく、図８ｃに対応する人工インピーダンス構造によって生成される高利得の放射パターンを描いた図である。
【図１０ａ】本開示に基づく、複数層の伝導性形状を有する人工インピーダンス構造の上面図である。
【図１０ｂ】本開示に基づく、図１０ａの人工インピーダンス構造の側面図である。
【図１】
2009500916.tif 000009
【図２】
2009500916.tif 000010
【図３ａ】
2009500916.tif 000011
【図３ｂ】
2009500916.tif 000012
【図４】
2009500916.tif 000013
【図５】
2009500916.tif 000014
【図６】
2009500916.tif 000015
【図７】
2009500916.tif 000016
【図８ａ】
2009500916.tif 000017
【図８ｂ】
2009500916.tif 000018
【図８ｃ】
2009500916.tif 000019
【図９ａ】
2009500916.tif 000020
【図９ｂ】
2009500916.tif 000021
【図９ｃ】
2009500916.tif 000022
【図１０ａ】
2009500916.tif 000023
【図１０ｂ】
2009500916.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成19年3月15日(2007.3.15)
【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】
概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層と；
第一の面上に配された伝導性層と；
第二の面に沿って電磁波を案内するよう選択された、第二の面に沿った非一様なインピーダンス・プロファイルを与えるための、第二の面上に配された第一の複数の伝導性構造とを有するデバイス。
【請求項２】
前記複数の伝導性構造が異なるインピーダンスを有する、請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記複数の伝導性構造が異なる大きさおよび／または形を有する、請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記複数の伝導性構造の少なくとも一部が前記伝導性層に電気的に結合されている、請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記インピーダンス・プロファイルが、前記第二の面に沿って所定の方向に電磁波を案内するよう選択される、請求項１記載のデバイス。
【請求項６】
前記第一の複数の伝導性構造が、前記第二の面に沿って案内された電磁波からのエネルギーを所定の放射パターンで放射するよう選択される、請求項１記載のデバイス。
【請求項７】
当該デバイスがアンテナの一部である、請求項１記載のデバイス。
【請求項８】
前記第一の複数の伝導性構造の上に配されたスペーサー層と；
前記スペーサー層の上に配された第二の複数の伝導性構造とをさらに有する請求項１記載のデバイスであって、
前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造が前記非一様なインピーダンス・プロファイルを与える、デバイス。
【請求項９】
概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層を設ける段階と；
第一の面上に配された伝導性層を形成する段階と；
第二の面に沿った非一様なインピーダンス・プロファイルを与えるため、および第二の面に沿って電磁波を案内するため、第二の面上に第一の複数の伝導性構造を形成する段階とを有する、デバイス製造方法。
【請求項１０】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が異なる大きさおよび／または形の伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が前記伝導性層に接続された伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が、前記第二の面に沿って所定の方向に電磁波を案内するよう異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が、電磁波からのエネルギーを所定の放射パターンで放射するよう異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記第一の複数の伝導性構造の上に配されたスペーサー層を形成する段階と；
前記スペーサー層の上に配された第二の複数の伝導性構造を形成する段階とをさらに有する請求項９記載の方法であって、
前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造が前記非一様なインピーダンス・プロファイルを与える、方法。
【請求項１６】
望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるために、前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造の幾何構造、前記スペーサー層の厚さ、前記スペーサー層の誘電定数、前記誘電体層の厚さまたは前記誘電体層の誘電定数のうちの任意の一つまたは複数を選定する段階をさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ある表面に沿って伝搬する電磁波によって生成されるべき放射パターンを決定する段階と；
前記放射パターンを生成するために前記表面に沿った望まれるインピーダンス・プロファイルを決定する段階と；
少なくとも一つの第一の伝導性構造構成（conductive  structural  configuration）を選定する段階と；
前記表面に沿った前記望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるよう、前記表面上に、それぞれが前記少なくとも一つの第一の伝導性構造構成をもつ、異なる大きさの第一の複数の構造を形成する段階とを有する、インピーダンス構造を製造する方法。
【請求項１８】
少なくとも一つの第二の伝導性構造構成を選定する段階と；
前記第一の複数の構造の上に配されたスペーサー層を形成する段階と；
前記スペーサー層の上に、それぞれが前記少なくとも一つの第二の伝導性構造構成をもつ、異なる大きさの第二の複数の構造を形成する段階とをさらに有し、前記第一の複数の構造および前記第二の複数の構造が前記表面に沿った前記望まれるインピーダンス・プロファイルを与える、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの第一の伝導性構造構成および前記少なくとも一つの第二の伝導性構造構成が同じである、請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるために、前記伝導性構造の幾何構造、前記スペーサー層の厚さ、前記スペーサー層の誘電定数、前記表面の厚さまたは前記表面の誘電定数のうちの任意の一つまたは複数を選定する段階をさらに含む、請求項１８記載の方法。
【請求項２１】
前記望まれるインピーダンス・プロファイルが前記表面に沿って非一様である、請求項１７記載の方法。
【請求項２２】
前記第一の複数の構造が前記表面に沿って電磁波を案内する、請求項１７記載の方法。
【手続補正書】
【提出日】平成20年1月7日(2008.1.7)
【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】
概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層と；
第一の面上に配された伝導性層と；
第二の面に沿って電磁波を案内するよう選択された、第二の面に沿った非一様なインピーダンス・プロファイルを与えるための、第二の面上に配された第一の複数の伝導性構造とを有するデバイス。
【請求項２】
前記複数の伝導性構造が異なるインピーダンスを有する、請求項１記載のデバイス。
【請求項３】
前記複数の伝導性構造が異なる大きさおよび／または形を有する、請求項１記載のデバイス。
【請求項４】
前記複数の伝導性構造の少なくとも一部が前記伝導性層に電気的に結合されている、請求項１記載のデバイス。
【請求項５】
前記インピーダンス・プロファイルが、前記第二の面に沿って所定の方向に電磁波を案内するよう選択される、請求項１記載のデバイス。
【請求項６】
前記第一の複数の伝導性構造が、前記第二の面に沿って案内された電磁波からのエネルギーを所定の放射パターンで放射するよう選択される、請求項１記載のデバイス。
【請求項７】
当該デバイスがアンテナの一部である、請求項１記載のデバイス。
【請求項８】
前記第一の複数の伝導性構造の上に配されたスペーサー層と；
前記スペーサー層の上に配された第二の複数の伝導性構造とをさらに有する請求項１記載のデバイスであって、
前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造が前記非一様なインピーダンス・プロファイルを与える、デバイス。
【請求項９】
概略対向している第一の面および第二の面をもつ誘電体層を設ける段階と；
第一の面上に配された伝導性層を形成する段階と；
第二の面に沿った非一様なインピーダンス・プロファイルを与えるため、および第二の面に沿って電磁波を案内するため、第二の面上に第一の複数の伝導性構造を形成する段階とを有する、デバイス製造方法。
【請求項１０】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１１】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が異なる大きさおよび／または形の伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１２】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が前記伝導性層に接続された伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１３】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が、前記第二の面に沿って所定の方向に電磁波を案内するよう異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項９記載の方法。
【請求項１４】
前記第一の複数の伝導性構造を形成する段階が、電磁波からのエネルギーを所定の放射パターンで放射するよう異なるインピーダンスをもつ伝導性構造を形成することを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１５】
前記第一の複数の伝導性構造の上に配されたスペーサー層を形成する段階と；
前記スペーサー層の上に配された第二の複数の伝導性構造を形成する段階とをさらに有する請求項９記載の方法であって、
前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造が前記非一様なインピーダンス・プロファイルを与える、方法。
【請求項１６】
望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるために、前記第一の複数の伝導性構造および前記第二の複数の伝導性構造の幾何構造、前記スペーサー層の厚さ、前記スペーサー層の誘電定数、前記誘電体層の厚さまたは前記誘電体層の誘電定数のうちの任意の一つまたは複数を選定する段階をさらに含む、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
ある表面に沿って伝搬する電磁波によって生成されるべき放射パターンを決定する段階と；
前記放射パターンを生成するために前記表面に沿った望まれるインピーダンス・プロファイルを決定する段階と；
少なくとも一つの第一の伝導性構造構成（conductive  structural  configuration）を選定する段階と；
前記表面に沿った前記望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるよう、前記表面上に、それぞれが前記少なくとも一つの第一の伝導性構造構成をもつ、異なる大きさの第一の複数の構造を形成する段階とを有する、インピーダンス構造を製造する方法。
【請求項１８】
少なくとも一つの第二の伝導性構造構成を選定する段階と；
前記第一の複数の構造の上に配されたスペーサー層を形成する段階と；
前記スペーサー層の上に、それぞれが前記少なくとも一つの第二の伝導性構造構成をもつ、異なる大きさの第二の複数の構造を形成する段階とをさらに有し、前記第一の複数の構造および前記第二の複数の構造が前記表面に沿った前記望まれるインピーダンス・プロファイルを与える、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも一つの第一の伝導性構造構成および前記少なくとも一つの第二の伝導性構造構成が同じである、および／または、
前記望まれるインピーダンス・プロファイルが前記表面に沿って非一様である、および／または、
前記第一の複数の構造が前記表面に沿って電磁波を案内する、
請求項１７記載の方法。
【請求項２０】
望まれるインピーダンス・プロファイルを与えるために、前記伝導性構造の幾何構造、前記スペーサー層の厚さ、前記スペーサー層の誘電定数、前記表面の厚さまたは前記表面の誘電定数のうちの任意の一つまたは複数を選定する段階をさらに含む、請求項１８記載の方法。
【国際調査報告】
2009500916.tif 000025
2009500916.tif 000026