(57)【要約】      （修正有）【課題】複合構造を形成するべく高誘電性材料とともに使用することができる、無線周波数コンポーネント用のアイソレータ及びサーキュレータのための、低温共焼成可能誘電性材料を提供する。【解決手段】ガーネット又は灰重石構造を有する低温焼成可能外側材料と、当該外側材料の中に配置された３０を上回る誘電率を有する高誘電性内側材料とを含み、当該低温焼成可能外側材料及び当該高誘電性内側材料は、接着剤又はのりを使用することなく６５０〜９００℃の温度で一緒に共焼成されるように構成される。【選択図】図２
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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、
低温焼成可能外側材料であって、ガーネット又は灰重石構造を有する低温焼成可能外側材料と、
前記外側材料の中に配置される高誘電性内側材料と
を含み、
前記高誘電性内側材料は３０を上回る誘電率を有し、
前記低温焼成可能外側材料及び前記高誘電性内側材料は一緒に、６５０〜９００℃の温度において接着剤又はのりを使用することなく共焼成されるように構成される、複合材料。
【請求項２】
前記低温焼成可能外側材料はＮａ０．２Ｂｉ０．８Ｍｏ０．４Ｖ０．６Ｏ４又はＮａ０．３５Ｂｉ０．６５Ｍｏ０．７Ｖ０．３Ｏ４である、請求項１の複合材料。
【請求項３】
前記高誘電性内側材料は円盤の形状にされ、
前記低温焼成可能外側材料はリングの形状にされる、請求項１の複合材料。
【請求項４】
前記低温焼成可能外側材料は組成Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し、
ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、
ＭはＭｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせであり、
ｘは０〜０．４５である、請求項１の複合材料。
【請求項５】
前記低温焼成可能外側材料は２０〜８０の誘電率を有する、請求項４の複合材料。
【請求項６】
前記低温焼成可能外側材料は組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し、
ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、
ＤはＭｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせである、請求項１の複合材料。
【請求項７】
前記低温焼成可能外側材料は化学式ＢａＷＯ４を有するタングステン酸バリウムである、請求項１の複合材料。
【請求項８】
前記タングステン酸バリウムはＭｇＡｌ２Ｏ４又はＣｏＡｌ２Ｏ４により修正される、請求項１の複合材料。
【請求項９】
前記低温焼成可能外側材料はＮａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２である、請求項１の複合材料。
【請求項１０】
前記高誘電性内側材料は３５を上回る誘電率を有する、請求項１の複合材料。
【請求項１１】
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であって、
低温焼成可能外側材料を与えることであって、前記低焼成可能外側材料はガーネット又は灰重石構造を有することと、
高誘電性内側材料を前記低温焼成可能外側材料における開口の中に入れることであって、前記高誘電性内側材料は３０を上回る誘電率を有することと、
接着剤又はのりを使用することなく前記低温焼成可能外側材料が前記高誘電性内側材料の外側表面まわりに収縮させるべく、前記低温焼成可能外側材料及び前記高誘電性内側材料を一緒に６５０〜９００℃の温度において共焼成することと
を含む、方法。
【請求項１２】
前記低温焼成可能外側材料は組成Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し、
ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、
ＭはＭｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせであり、
ｘは０〜０．４５である、請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記低温焼成可能外側材料は組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し、
ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、
ＤはＭｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせである、請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記低温焼成可能外側材料は化学式ＢａＷＯ４を有するタングステン酸バリウムである、請求項１１の方法。
【請求項１５】
前記低温焼成可能外側材料はＮａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２である、請求項１１の方法。
【請求項１６】
前記低温焼成可能外側材料及び前記高誘電性内側材料を共焼成後にスライスすることをさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１７】
無線周波数アイソレータ又はサーキュレータであって、
低温焼成可能外側材料であって、ガーネット又は灰重石構造を有する低温焼成可能外側材料と、
前記外側材料の中に配置された高誘電性内側材料と
を含み、
前記高誘電性内側材料は３０を上回る誘電率を有し、
前記低温焼成可能外側材料及び前記高誘電性内側材料は一緒に、６５０〜９００℃の温度において接着剤又はのりを使用することなく共焼成されるように構成される、無線周波数アイソレータ又はサーキュレータ。
【請求項１８】
前記低温焼成可能外側材料は組成Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し、
ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、
ＭはＭｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせであり、
ｘは０〜０．４５である、請求項１７の無線周波数アイソレータ又はサーキュレータ。
【請求項１９】
前記低温焼成可能外側材料は組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し、
ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、
ＤはＭｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせである、請求項１７の無線周波数アイソレータ又はサーキュレータ。
【請求項２０】
前記低温焼成可能外側材料は化学式ＢａＷＯ４を有するタングステン酸バリウムである、請求項１７の無線周波数アイソレータ又はサーキュレータ。
【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誘電性材料に関する。
【０００２】
いずれかの優先権出願の参照による組み入れ
本願は、２０１７年９月８日に出願された「低温共焼成可能誘電性材料」との名称の米国仮出願第６２／５５５，８１１号の利益を主張する。その全体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、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、信号が一方向に通過するのを許容するが逆方向に反射されたエネルギーに対しては高度のアイソレーションを与えるべく使用される受動電子デバイスである。サーキュレータ及びアイソレータは一般に、環状誘電性要素の中に同心に配置される円盤形状のフェライト又は他の強磁性セラミック要素を含む円盤形状アセンブリである。
【０００４】
上記複合円盤アセンブリを製造する従来型プロセスが、図１のフロー図により例示される。ステップ１２において、誘電性セラミック材料から円筒が形成される。ステップ１４において、（未焼成又は「グリーン」の）円筒がその後、キルンの中で焼成される（一般には単に「焼成」と称される）。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、円筒の外表面がその後、その外径（ＯＤ）が、選択された寸法となることを確保するべく機械加工される。アセンブリ要素において精密な寸法を達成することが重要なのは、その寸法によりマイクロ波導波路の特性が影響を受けるからである。ステップ１８において、円筒の内表面が、内径（ＩＤ）が、選択された寸法となることを確保するべく、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、その後ロッドが焼成され、ステップ２４において、その表面が、選択されたＯＤまで機械加工される。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、円筒の中に確実に嵌合することができる。ロッドと円筒との良好な接着を促進する密接な嵌合を達成することが理由となって、ロッドの外表面と円筒の内表面との双方が精密な公差まで機械加工される。
【０００５】
重要なことだが、ステップ２６において、エポキシ接着剤がロッド及び円筒の一方又は双方に塗布される。ステップ２８において、ロッド・円筒アセンブリを形成するべくロッドが円筒の内側に挿入され、ステップ３０により示されるようにエポキシの硬化（硬質化）が許容される。ステップ３２において、ロッド・円筒アセンブリの外表面が再び、精密なＯＤまで機械加工される。最後に、ステップ３４においてロッド・円筒アセンブリがスライスされて一定数の円盤アセンブリとなる。すなわち、各円盤アセンブリは、誘電性セラミックリング内に同心に配置された磁性セラミック円盤を含む。各円盤アセンブリは典型的に、数ミリメートルの厚さとされる。
【０００６】
接着を促進するための円筒内表面の機械加工、部品へのエポキシ塗布、エポキシ積載部品の慎重な取り扱い及び組み付け、並びにエポキシ硬化に関連する時間が、プロセスの非効率性に寄与してしまう。磁性・誘電性複合円盤アセンブリを製造する高効率の方法を与えることが望ましい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第７，６８７，０１４号明細書
【特許文献２】米国特許第８，２８２，７６３号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２０１７／００９８８８５号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２０１８／００１６１５５号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２０１８／０１６６７６３号明細書
【発明の概要】
【０００８】
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って、ガーネット又は灰重石構造を有する低温焼成可能外側材料と、当該外側材料の中に配置された３０を上回る誘電率を有する高誘電性内側材料とを含み、当該低温焼成可能外側材料及び当該高誘電性内側材料は、接着剤又はのりを使用することなく６５０〜９００℃の温度で一緒に共焼成されるように構成される。
【０００９】
いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、リングのような形状とすることができる。いくつかの実施形態において、高誘電性内側材料は、円盤のような形状とすることができる。
【００１０】
いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、Ｎａ０．２Ｂｉ０．８Ｍｏ０．４Ｖ０．６Ｏ４又はＮａ０．３５Ｂｉ０．６５Ｍｏ０．７Ｖ０．３Ｏ４としてよい。
【００１１】
いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、組成Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し得る。ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、ＭはＭｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせであり、ｘは０〜０．４５である。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、２０〜８０の誘電率を有し得る。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し得る。ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、ＤはＭｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、ＢａＷＯ４との化学式を有するタングステン酸バリウムとしてよい。
【００１２】
いくつかの実施形態において、タングステン酸バリウムは、ＭｇＡｌ２Ｏ４又はＣｏＡｌ２Ｏ４により修正され得る。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料はＮａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２としてよい。いくつかの実施形態において、高誘電性内側材料は約３５を上回る誘電率を有してよい。
【００１３】
ここにさらに開示されるのは、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製造する方法の実施形態である。この方法は、ガーネット又は灰重石構造を有する低温焼成可能外側材料を与えることと、当該低温焼成可能外側材料の開口の中に、３０を上回る誘電率を有する高誘電性内側材料を入れることと、接着剤又はのりを使用することなく当該低温焼成可能外側材料を当該高誘電性内側材料の外側表面まわりに収縮させるべく、当該低温焼成可能外側材料及び当該高誘電性内側材料を一緒に６５０〜９００℃の温度で共焼成することとを含む。
【００１４】
いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、組成Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し得る。ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、ＭはＭｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせであり、ｘは０〜０．４５である。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し得る。ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、ＤはＭｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、化学式ＢａＷＯ４を有するタングステン酸バリウムとしてよい。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料はＮａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２としてよい。
【００１５】
いくつかの実施形態において、方法はさらに、共焼成後の低温焼成可能外側材料及び高誘電性内側材料をスライスすることも含み得る。
【００１６】
さらにここに開示されるのは、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って、ガーネット又は灰重石構造を有する低温焼成可能外側材料と、当該外側材料の中に配置された３０を上回る誘電率を有する高誘電性内側材料とを含み、当該低温焼成可能外側材料及び当該高誘電性内側材料は、接着剤又はのりを使用することなく６５０〜９００℃の温度で一緒に共焼成されるように構成される。
【００１７】
いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、組成Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し得る。ＡはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、ＭはＭｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせであり、ｘは０〜０．４５である。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し得る。ＣはＬｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせであり、ＤはＭｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせである。いくつかの実施形態において、低温焼成可能外側材料は、ＢａＷＯ４との化学式を有するタングステン酸バリウムとしてよい。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】先行技術に係る複合磁性・誘電性円盤アセンブリを製作する方法のフロー図を例示する。
【図２】ここに記載の一以上の特徴を有する材料をどのようにして設計、製作及び使用できるのかを模式的に示す。
【図３】磁場対損失チャートを例示する。
【図４Ａ】矩形柱又は円筒状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例示する。
【図４Ｂ】フェライト円筒を矩形柱又は円筒状基板の中に有する複合構造の一実施形態を例示する。
【図５】図５Ａ〜図５Ｂは、正方形又は円形の複合タイルの一実施形態を例示する。
【図６】磁石なしの統合マイクロストリップサーキュレータを例示する。
【図７】磁石ありの統合マイクロストリップサーキュレータを例示する。
【図８】通信ネットワークの一例の模式的な図である。
【図９】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１０Ａ】多入力他出力（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１０Ｂ】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１１】アンテナシステムの模式図を例示する。
【図１２】統合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の模式図を例示する。
【図１３】本開示の複数の実施形態を組み入れるＭＩＭＯシステムを例示する。
【図１４】携帯型デバイスの一例の模式的な図である。
【図１５】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１６】複合統合マイクロストリップサーキュレータを形成する方法を例示する。
【図１７】試験用の統合マイクロストリップサーキュレータの一実施形態を例示する。
【図１８】本開示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例示する。
【図１９】開示の材料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例示する。
【図２０】ここに開示の材料の実施形態を組み入れた基地局において使用されるキャビティフィルタを例示する。
【図２１】ここに開示の材料の実施形態を含む回路基板の一実施形態を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
ここに開示されるのは、低焼成の誘電性材料の複数の実施形態である。これらの材料は、アイソレータ及びサーキュレータのアプリケーションのような磁性・誘電性アセンブリのための複合体を形成するべく、高誘電性材料とともに共焼成することができる。有利なことに、開示の材料の実施形態は、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必要とすることなく共焼成することができる。すなわち、本開示の実施形態から形成される複合物は、のりなし、エポキシなし、化学的付着なし、又は接着剤なしとすることができる。すなわち、いくつかの実施形態において、複合アセンブリを形成するときに、のり、エポキシ、及び接着剤が使用されることがない。
【００２０】
本開示の実施形態によれば、有利なことに、詳しくは３ＧＨｚ及びこれを上回る周波数で動作する５Ｇシステムが、アンテナ、サーキュレータ、増幅器、及び／又は半導体ベースの増幅器のような異なるコンポーネントを含み得る統合アーキテクチャを形成することが可能となる。これらのコンポーネントの単一基板への統合が許容されることにより、デバイスの全体的な小型化を進めることができる。いくつかの実施形態において、開示のデバイスは、約１．８ＧＨｚから約３０ＧＨｚの周波数で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、開示のデバイスは、約１、２、３、４、５、１０、１５、２０又は２５ＧＨｚ超過の周波数で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、開示のデバイスは、３０、２５、２０、１５、１０、５、４、３又は２ＧＨｚ未満の周波数で動作可能とすることができる。
【００２１】
いくつかの実施形態において、統合アーキテクチャは、標準的なアイソレータよりもそれほど大きく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、統合アーキテクチャは高電力スイッチを含み得る。誘電性タイルをインピーダンス変換器用の基板として使用することに加え、誘電性タイルはまた、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。
【００２２】
図２は、一以上の化学元素（ブロック１）、化学複合物（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）を、ここに記載の一以上の特徴を有する一以上の材料（ブロック５）を得るべくどのようにして処理することができ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）にすることができる。
【００２３】
いくつかの実施形態において、上記特性の一以上を有する材料を、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の一以上の特徴を含み得る。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。
【００２４】
マイクロストリップサーキュレータ／アイソレータ
【００２５】
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送受信できる受動マルチポートデバイスである。当該ポートは、サーキュレータへと又はサーキュレータから接続される外部導波路又は伝送線路とすることができる。アイソレータは、サーキュレータに類似するが、当該ポートの一以上が遮断され得る。それゆえ、サーキュレータとアイソレータとは、一般的な構造が類似し得ることからここでは、互換可能に使用することができる。よって、以下の説明はすべて、サーキュレータ及びアイソレータの双方に当てはまる。
【００２６】
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、業界で知られるデバイスであり、誘電性フェライト基板のような基板を覆うように堆積された薄膜回路からなる。いくつかの実施形態において、一以上のフェライト円盤を当該基板に接着することができる。その後さらに、フェライト円盤を通る信号を循環させるべく磁石が付着される。
【００２７】
さらに、全フェライトのマイクロストリップサーキュレータもまた、詳しくはＴ／Ｒモジュール用として、使用されている。全フェライトのマイクロストリップサーキュレータに回路群をプリントすることができ、頂部に、信号を誘導する磁石を加えることができる。例えば、フェライト基板上に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、中心円盤及び多数の伝送線路からなる。
【００２８】
サーキュレータは一般に、共鳴動作領域の上側又は下側のいずれかで動作することができる。これが図３に示される。いくつかの実施形態において、上側共鳴周波数は、狭帯域のサブ４ＧＨｚサーキュレータにとって有利となり得る。それよりも高い周波数に対しては、下側共鳴領域が有利となり得る。
【００２９】
マイクロストリップサーキュレータは詳しくは、下側共鳴動作領域において動作するのが典型的である。当該サーキュレータは、例えば六角形フェライトの場合には非常に小さい磁石を使用する。すなわち自己バイアスがかかり得る。しかしながら、正方形タイルは、詳しくは業界で知られる全フェライトマイクロストリップサーキュレータにとって、均一に磁化することが難しい形状である。すなわち、これらは、低磁場損失領域近くで動作する。変換器が高損失の未磁化フェライト上に取り付けられると、性能が損なわれる。さらに、電力が増加すると、性能の悪化がさらに知られるようになる。したがって、業界で知られるサーキュレータは、性能損失及び相互変調ひずみ（ＩＭＤ）並びに電力性能の悪化につながるフェライトタイルの不良な磁化に起因する問題に悩まされる。
【００３０】
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
【００３１】
本開示の実施形態によれば、全体的な磁化が改善され、現在知られているマイクロストリップサーキュレータに生じ得る性能問題を低減することができる。一般に、マイクロストリップサーキュレータは、例えばイットリウム鉄ガーネット（ＹＩＧ）から作られた酸化物フェライト円盤のようなフェライト円盤を、誘電性基板に直接組み込むことによって形成することができる。その組み合わせがその後、共焼成されて硬い複合構造が形成される。銀又は他のメタライゼーション物質から形成された付加回路群を加えることができる。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。本開示の実施形態により、業界の有意な問題のいくつかを軽減することができる。
【００３２】
任意数の異なるフェライト円盤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、フェライト円盤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。
【００３３】
さらに、業界で知られる任意数の異なる誘電性基板も使用することができる。さらに、誘電体は、誘電性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、６、１０、１５、２０、２５、３０、４０、５０又は６０を上回るようにすることができる。いくつかの実施形態において、誘電率は、６〜３０（又は約６から約３０）からの範囲となり得る。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を下回るようにすることができる。
【００３４】
詳しくは、図４Ａ〜４Ｂに示されるように、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、磁性酸化物円盤１０２又は他の磁性円盤を誘電性基板１０４の開口に挿入することができる。いくつかの実施形態において、円盤１０２は、円筒状ロッドとなり得る。ただし、この特定の形状に制限されるわけではない。円盤１０２は、グリーンでも、事前焼成でも、非事前焼成でもよい。
【００３５】
さらに、基板１０４は一般に、図４Ａに示されるように矩形柱でよいが、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の実施形態は、以下に詳細に開示される。ひとたび円盤１０２が基板１０４の内部に存在すれば、特許文献１又は２に説明される方法を使用してコンポーネントを一緒に焼成（例えば共焼成）することができる。特許文献１又は２は、その全体がここに参照により組み入れられて以下に説明される。この共焼成プロセスにより、さらに以下に詳述されるように、基板１０４は、円盤１０２まわりに収縮し、これを、複合構造１００を形成するべく接着剤を伴って一定位置に保持することができる。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が矩形柱スライスを示し、図５Ｂが円筒スライスを示す）。しかしながら、いくつかの実施形態において、スライスは行われず、当該コンポーネントが最終厚さにおいて一緒に共焼成される。いくつかの実施形態において、複数の異なる円盤を、複数の異なる開口において単一の基板の中に挿入することができる。
【００３６】
このように、いくつかの実施形態において、磁性酸化物円盤を共焼成して、正方形若しくは矩形の誘電性基板又は任意の他形状の基板にすることができる。当該基板はその後、回路群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。この複合構造物はその後、磁石されて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すことができる。または、フェライト円盤は、挿入前に磁化しておくこともできる。いくつかの実施形態において、フェライト円盤は、共焼成ステップに先立って磁化することができる。
【００３７】
ひとたび複合構造物が形成されると、当該基板に、付加薄膜回路等のような他のコンポーネントを加えることができる。このように、本開示の実施形態は、標準的な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統合ソリューションを形成することができる。さらに、有利なことに損失は、当該レベルの磁場によっては影響を受けず、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、すべての現行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なることがない（さらに、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える）。
【００３８】
このように、共焼成プロセスを使用して、図５Ａ〜５Ｂに示されるように、フェライト円盤を誘電性タイルに組み入れることができる。図に示される薄いフェライト円盤は、業界で知られる正方形又は他の奇妙な形状の小片よりもはるかに容易に、均一に磁化することができる。いくつかの実施形態において、誘電性タイルは、約２５ｍｍ正方形となり得る。ただし、この特定の寸法に限られるわけではない。これは、３〜４（又は約３〜約４）ＧＨｚの領域において使用することができる。
【００３９】
誘電性タイルを使用してその後、図６に示されるような変換器を製造することができる。図示のように、基板１０４は、他のコンポーネントアタッチメントのために空けられたスペースを有する。変換器の形成後、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しなければならない。すなわち、組み付け時間を、従前に行われていたよりもかなり短くすることができる。
【００４０】
誘電性タイルは、インピーダンス変換器用の基板として使用することに加え、結合器、スイッチ、終端のための基板としても使用することができる。すなわち、デバイスの全体的な設置面積を低減する共焼成後に、一定数の他のコンポーネントを当該基板上に加えることができる。さらに、回路メタライゼーションも加え得るが、これはデバイスが共焼成された後に限られる。
【００４１】
リング用の低温焼成誘電性材料
【００４２】
本開示の実施形態は、例えば、アンテナのような無線周波数コンポーネント用のサーキュレータ／アイソレータの形成を目的とした、磁性材料を使用した共焼成プロセスにとって特に有利となり得る。詳しくは、磁性材料を、低い焼成温度により高誘電性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）。
【００４３】
具体的には、上記図４Ａ〜４Ｂに示されるような開示の低温焼成誘電性材料の実施形態から形成された未焼成リングに（１０４がリングであり、１０２がロッドである）、磁性材料のロッド（又は円盤若しくは正方形のような他の形状）を挿入することができる。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、当該リングが当該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」とすることができる。「焼成可能」とは、これらが、オーブン／キルン／他の加熱デバイスにおいて焼成又は焼結され得ることを意味する。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以上の特性が変化し得る。すなわち、リング材料及びロッド材料が、これらの物理特性のいずれかへのマイナスの影響を回避するべく一般に類似する焼成温度を有することが、有利となり得る。これらのアセンブリの実施形態は、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のため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。
【００４４】
有利なことに、この共焼成プロセスは、接着剤／エポキシ／のりなしで行うことができるので、「のりなしアセンブリ」又は「接着剤なしアセンブリ」とみなすことができる。リング焼成温度が高すぎると、溶融をもたらし、又は少なくとも内部ロッドの特性をかなり損なわせ得るが、それゆえ、組み付けの従前の反復は、焼成可能リングを焼成可能ロッドとは別に焼成する。先行技術の方法に対しては、双方のセグメントが別々に焼成され得る。または、リングを最初に焼成し、その後、リング／ロッドアセンブリが一緒に焼成される。これらのアプローチはいずれも、リングがロッドまわりに十分に収縮するわけではなく、ひいては、リング及びロッドが互いに付着し合うように接着剤又は他の化学的付着手段が必要とされる。このため、本開示の実施形態は、いずれの接着剤も使用することなく磁性ロッドまわりに収縮するリング材料とすることができる。これは、リングをロッドまわりに収縮させることの（摩擦力のような）機械的拘束となって、当該ロッドを当該リング内の一定位置に保持する。
【００４５】
接着剤は一定数の欠点を有するので、開示の接着剤なしアセンブリを使用することは有利となり得る。有利なことに、開示の材料は、ロッド及びリングが一緒に共焼成され得るので、そのような接着剤を必要とすることなしに複合構造を形成し得る。例えば、ひとたび接着剤が存在すると、アセンブリのメタライゼーションは、不可能ではないにしても極めて難しい。これは、メタライゼーションに必要とされる温度が、接着剤のための使用温度よりもかなり高くなり、当該接着剤が溶融及び／又は接着剤喪失をもたらすからである。さらに、接着剤が喪失されると、のり付けされたコンポーネントの性能損失が増加する。高周波数におけるのり／接着剤の誘電性損失は、磁性又は誘電性材料よりも大きい。すなわち、有利なことに、開示のアセンブリは接着剤の使用を必要としない。
【００４６】
リング内に保持される磁性ロッドとして、以下の材料を使用することができる。具体的には、リング材料の実施形態は、全体がここに参照により組み入れられる特許文献３に開示のように、高磁化スピネル（例えばニッケル亜鉛フェライト）ロッドとの共焼成に適した、詳しくは高周波数（５Ｇ）アプリケーションに適した、低い誘電率（１０未満）を有し得る。これは、Ｎｉ１−ｗ−ｘ−ｙ−ｚＺｎｗＣｏｘＭｎｙＣｕｚＦｅ２Ｏ４のような材料を含み得る。ここで、ｗは０．２から０．６の範囲であり、ｘ、ｙ及びｚはそれぞれが０から０．２の範囲であり、ａは０から０．２の範囲である。好ましい実装において、ｗ＝０．４７２５、ｘ＝０．０２２５、ｙ＝０．０２、ｚ＝０、かつａ＝０．０８である。他の好ましい実装において、ｗ＝０．４、ｘ＝０．０２７５、ｙ＝０．０１、ｚ＝０、かつａ＝０．０８である。一つの実装において、ロッド材料は、式Ｎｉ１−ｘ−ｙＺｎｘＣｏｙＦｅ２Ｏ４により代表され得る。ここで、ｘ＝０．２〜０．６、及び０＜ｙ＜０．２である。
【００４７】
さらに、リング内に保持される磁性ロッドとして、以下の材料も使用することができる。すなわち、開示の低焼成誘電性リング材料の実施形態は、全体がここに参照により組み入れられる特許文献４に開示のように、高誘電率ロッド材料との共焼成が可能な灰重石又はガーネット構造を有し得る。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。開示の全体がここに参照により組み入れられる「インジウム含有磁性ガーネット材料」との名称で２０１８年５月７日に出願された米国特許出願第１５／９７２，６１７号明細書に開示のような他の材料も使用することができる。ガーネットの例は、Ｙ３−ｘ−ｙＢｉｘＣａｙＺｒｙＦｅ５−ｙＯ１２を含む。いくつかの実施形態において、０＜ｘ＜１．８かつ０＜ｙ＜１．０である。いくつかの実施形態において、修正された合成ガーネット組成を、一般組成Ｙ３−ｘ−ｙ−２ａＢｉｘＣａｙ＋２ａＺｒｙＩｎｚＶａＦｅ５−ｙ−ｚ−ａＯ１２により定義することができる。いくつかの実施形態において、０＜ｘ＜１．８、０＜ｙ＜１．０、０＜ｚ  ＜１．０、かつ０＜ａ＜１．０である。
【００４８】
磁性ロッド材料に関して上に与えられた例は、単なる例であって、他の材料も同様に使用することができる。いくつかの実施形態において、磁性ロッド材料（例えば高誘電性内側材料）は、約２０、３０、３５、４０又は５０の誘電率を有し得る。いくつかの実施形態において、磁性ロッド材料は、６０、５０又は４０を下回る誘電率を有し得る。
【００４９】
上述のように、化学接着剤の使用を回避するべく、上述の磁性ロッド材料のような高磁性ロッド材料と両立する（例えば焼成／焼結温度が両立する）外側リング材料を使用することは、有利となり得る。
【００５０】
いくつかの実施形態において、焼成可能リング材料（例えば低温焼成誘電性材料）は、化学式ＢｉＶＯ４を有するバナジウム酸ビスマスに基づき得る。例えば、当該材料の実施形態は、一般式Ｂｉ１−２ｘＡ２ｘＶ１−ｘＭｘＯ４を有し得る。いくつかの実施形態において、ｘは０〜０．４５（又は約０〜約０．４５）となり得る。いくつかの実施形態において、０＜ｘ＜０．４５である。いくつかの実施形態において、ｘは０．４５と等しくなり得る。Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせとなり得る。Ｍは、Ｍｏ、Ｗ、又はこれらの組み合わせとなり得る。
【００５１】
このリング材料は、９００℃を下回る焼結温度、詳しくは６５０〜８００℃の焼結温度（例えば焼成温度）を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、８５０℃を下回る焼結温度となり得る。いくつかの実施形態において、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）焼結温度を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、５００、５５０、６００、６５０又は７００℃を上回る（又は約５００、約５５０、約６００、約６５０若しくは約７５０℃を上回る）焼結温度を有し得る。
【００５２】
さらに、リング材料の実施形態は、２０〜８０（又は約２０〜約８０）又は２０〜７０（又は約２０〜約７０）の誘電率範囲を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、１０、２０、３０、４０、５０、６０又は７０を上回る（又は約１０、２０、３０、４０、５０、６０若しくは７０を上回る）誘電率を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、８０、７０、６０、５０、４０、３０又は２０を下回る（又は約８０、７０、６０、５０、４０、３０若しくは２０を下回る）誘電率を有し得る。
【００５３】
代替実施形態において、リング材料は、組成Ｃ２ＢｉＤ２Ｖ３Ｏ１２を有し得る。Ｃは、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、又はこれらの組み合わせとなり得る。Ｄは、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕ、又はこれらの組み合わせとなり得る。この組成はガーネット構造を有し得る。
【００５４】
このリング材料は、９００℃を下回る焼結温度、詳しくは６５０〜８００℃の焼結温度を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、８５０℃を下回る焼結温度となり得る。いくつかの実施形態において、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）焼結温度を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、５００、５５０、６００、６５０又は７００℃を上回る（又は約５００、約５５０、約６００、約６５０若しくは約７５０℃を上回る）焼結温度を有し得る。
【００５５】
さらに、リング材料の実施形態は、１０〜３０（又は約１０〜約３０）の誘電率範囲を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、１０、１５、２０、２５又は３０を上回る（又は約１０、１５、２０、２５若しくは３０を上回る）誘電率を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、３０、２５、２０、１５又は１０を下回る（又は約３０、２５、２０、１５若しくは１０を下回る）誘電率を有し得る。
【００５６】
代替実施形態において、リング材料はＮａ２ＢｉＭｇ２Ｖ３Ｏ１２としてよい。この材料は、２５（又は約２５）の誘電率を有し得る。
【００５７】
この材料は、９００℃を下回る焼結温度、詳しくは６５０〜８００℃の焼結温度を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、８５０℃を下回る焼結温度を有し得る。いくつかの実施形態において、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）焼結温度を有し得る。いくつかの実施形態において、材料は、５００、５５０、６００、６５０又は７００℃を上回る（又は約５００、約５５０、約６００、約６５０若しくは約７５０℃を上回る）焼結温度を有し得る。
【００５８】
いくつかの実施形態において、結合剤を、上記開示のリング材料組成の中にブレンドしてよい。例えば、結合剤は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）又はポリエチレングリコール（ＰＥＧ）の単独又は組み合わせとなり得る。しかしながら、結合剤のタイプは限られるわけではない。例えば、結合剤は、組成全体の２％レベルとして導入してよい。
【００５９】
以下の表Ｉは、有利なことに外側リング材料として使用することができる一定数の材料の焼成温度及び誘電率を与える。すなわち、いくつかの実施形態において、外側リング材料は灰重石構造を有し得る。
【表１】
2019048764.tif 000003
【００６０】
いくつかの実施形態において、タングステン酸バリウムは、外側リングのための低温焼成誘電性材料として使用することができる。タングステン酸バリウムは、式ＢａＷＯ４を有して灰重石構造を形成することができる。さらに、タングステン酸バリウムを主要成分として備えた固溶体も使用することができる。これは詳しくは、上述のような、リチウムフェライト又はニッケル亜鉛フェライトのような高磁化スピネルとともに焼成する低誘電率共焼成可能材料として使用することができる。この材料を使用することは、モーディングを回避する上で、及び高周波数においても必要な薄い基板のインピーダンス効果をオフセットする上で、有利となり得る。
【００６１】
これは、高周波マイクロストリップ又は表面統合導波路設計にとって特に有用となり得る。
【００６２】
いくつかの実施形態において、タングステン酸バリウムは、フェライトの熱膨張性を修正するべくＭｇＡｌ２Ｏ４又はＣｏＡｌ２Ｏ４によって修正することができる。しかしながら、この修正もまた、上述のようなリング材料のいずれかによって行うことができる。例えば、これらの組成は、上述のような外側リング材料の焼結に先立って混合することができる。フェライト外側リングの熱膨張が、誘電性磁性ロッドに密接に整合することは有利となり得る。
【００６３】
以下の表ＩＩは、外側リング材料として有利な材料の例、及びその固有特性を示す。
【表２】
2019048764.tif 000004
【００６４】
いくつかの実施形態において、上に開示のリング材料は、１０未満（又は約１０未満）のε’を有し得る。すなわち、本開示の実施形態は、５Ｇを下回る共鳴アプリケーションのために使用することができる。これは、モーディングを回避する上で、及び高周波数でも使用される薄い基板のインピーダンス効果をオフセットする上で、有利となり得る。したがって、１０を下回る（又は約１０を下回る）値が、２０ＧＨｚを上回る周波数に対して使用される。
【００６５】
５Ｇアプリケーション
【００６６】
開示の複合マイクロストリップサーキュレータの実施形態は、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対しても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）とも称される。５Ｇネットワークは、一エリアに多数の消費者を許容することができる現行の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。これはさらに、アップロード／ダウンロードの制限及び要件を改善することができる。詳しくは、ここに記載されるもののような、５Ｇに必要とされる多数のサーキュレータ（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）には、さらなるコンポーネント統合が必要となる。開示のサーキュレータの実施形態は、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。ここでの材料とともに使用することができる統合マイクロストリップサーキュレータの例は、全体が参照により組み入れられる特許文献５に開示されている。
【００６７】
５Ｇ  ＮＲの予備仕様は、ミリ波スペクトル、ビーム形成能力、高スペクトル効率波形、低遅延通信、マルチ無線ニューメロロジー（ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｒａｄｉｏ  ｎｕｍｅｒｏｌｏｇｙ）、及び／又は非直交多元接続（ＮＯＭＡ）による通信のような様々な特徴をサポートする。かかるＲＦ機能により、ネットワークに柔軟性が与えられ、ユーザデータ転送速度が高められるにもかかわらず、かかる特徴をサポートすることは、一定数の技術的課題を引き起こす。
【００６８】
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広範な通信システムに適用可能である。
【００６９】
図８は、通信ネットワーク４１０の一例の模式的な図である。通信ネットワーク４１０は、マクロセル基地局４０１、携帯型デバイス４０２、スモールセル基地局４０３及び静止型無線デバイス４０４を含む。
【００７０】
図８の例示の通信ネットワーク４１０は、例えば、４Ｇ  ＬＴＥ、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示されるにもかかわらず、通信ネットワーク４１０は、広範な通信技術をサポートするべく適合することができる。
【００７１】
通信ネットワーク４１０の様々な通信リンクが図８に描かれる。通信リンクは、例えば、周波数分割複信（ＦＤＤ）及び／又は時分割複信（ＴＤＤ）の使用を含む広範な態様で二重化することができる。ＦＤＤは、信号の送受信に異なる周波数を使用する一タイプの無線周波数通信である。ＦＤＤは、高データ転送速度及び低遅延のような一定数の利点を与え得る。それとは対照的に、ＴＤＤは、信号の送受信にほぼ同じ周波数を使用する一タイプの周波数通信であり、送受信通信が時間でスイッチングされる。ＴＤＤは、スペクトルの効率的な使用、並びに送信方向及び受信方向間でのスループットの可変割り当てのような、一定数の利点を与え得る。
【００７２】
図８に示されるように、携帯型デバイス４０２は、４Ｇ  ＬＴＥ技術と５Ｇ  ＮＲ技術との組み合わせを使用する通信リンクを介してマクロセル基地局４０１と通信する。携帯型デバイス４０２はまた、本開示の実施形態を含み得るスモールセル基地局４０３とも通信する。図示の例において、携帯型デバイス４０２とスモールセル基地局４０３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介して通信する。
【００７３】
所定の実装において、携帯型デバイス４０２は、６ギガヘルツ（ＧＨｚ）未満の一以上の周波数帯域を介する５Ｇ  ＮＲ技術を使用してマクロセル基地局４０２及びスモールセル基地局４０３と通信する。一つの実施形態において、携帯型デバイス４０２は、ＨＰＵＥ電力クラス仕様をサポートする。
【００７４】
本開示の実施形態を組み入れる例示のスモールセル基地局４０３はまた、静止型無線デバイス４０４とも通信する。スモールセル基地局４０３は、例えば、６ＧＨｚを上回る一以上の周波数帯域を介する５Ｇ  ＮＲ技術を使用する広帯域サービスを与えるように使用することができる。その周波数帯域は、例えば、３０ＧＨｚ〜３００ＧＨｚの周波数範囲にあるミリ波帯域を含む。
【００７５】
所定の実装において、スモールセル基地局４０３は、ビームフォーミングを使用して静止型無線デバイス４０４と通信する。例えば、ビームフォーミングは、ミリ波周波数を介する通信に関連する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ように使用することができる。
【００７６】
図８の通信ネットワーク４１０は、本開示の実施形態を含み得るマクロセル基地局４０１と、スモールセル基地局４０３とを含む。所定の実装において、スモールセル基地局４０３は、マクロセル基地局４０１と比べて相対的に低い電力、短い範囲、及び／又は少ない同時ユーザで動作することができる。スモールセル基地局４０３はまた、フェムトセル、ピコセル又はマイクロセルと称することもある。
【００７７】
通信ネットワーク４１０が２つの基地局を含むように例示されるにもかかわらず、通信ネットワーク４１０は、２つ以下の基地局及び／又は他のタイプの基地局を含むように実装することもできる。
【００７８】
図８の通信ネットワーク４１０は、一つの携帯型デバイス及び一つの静止型無線デバイスを含むように例示される。携帯型デバイス４０２及び静止型無線デバイス４０４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４１０が２つのユーザデバイスを含むように例示されるにもかかわらず、通信ネットワーク４１０は、２つ以下の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ように使用することができる。例えば、ユーザデバイスは、携帯型電話機、タブレット、ノートパソコン、ＩｏＴデバイス、装着可能電子機器、及び／又は広範な他の通信デバイスを含み得る。
【００７９】
通信ネットワーク４１０の複数のユーザデバイスは、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）を広範な態様で共有する。
【００８０】
高度携帯型ブロードバンド（ｅＭＢＢ）が、ＬＴＥネットワークのシステム容量を高める技術を言及する。例えば、ｅＭＢＢは、各ユーザデバイスに対してピークデータ転送速度が少なくとも１０Ｇｂｐｓかつ最小でも１００Ｍｂｐｓとなる通信を言及し得る。超高信頼性低遅延通信（ｕＲＬＬＣ）が、例えば２ｍｓ未満のような非常に低い遅延の通信技術を言及する。ｕＲＬＬＣは、例えば自律走行及び／又は遠隔手術のようなアプリケーションにとっての基幹通信に使用することができる。大量マシンタイプ通信（ｍＭＴＣ）が、例えばモノのインターネット（ＩｏＴ）アプリケーションに関連付けられたもののような、日常的な物体との無線接続に関連付けられた低コストかつ低データ転送速度の通信を言及する。
【００８１】
図８の通信ネットワーク４１０は、ｅＭＢＢ、ｕＲＬＬＣ及び／又はｍＭＴＣを含むがこれらに限られない広範なアドバンスト通信の特徴をサポートするように使用することができる。
【００８２】
通信リンク（例えば基地局及びユーザデバイス間）のピークデータ転送速度は、様々な因子に依存する。例えば、ピークデータ転送速度は、通信に使用されるチャネル帯域幅、変調次数、一定数のコンポーネントキャリア、及び／又は一定数のアンテナにより影響を受ける。
【００８３】
例えば、所定の実装において、通信リンクのデータ転送速度は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、Ｂはチャネル帯域幅、及びＳ／Ｎは信号雑音比（ＳＮＲ）である。
【００８４】
したがって、通信リンクのデータ転送速度は、通信チャネルの数を増やすことにより（例えば多数のアンテナを使用する送受信）、広い帯域幅を使用することにより（例えばキャリアのアグリゲーションにより）、及び／又はＳＮＲを改善することにより（例えば送信電力の増加、及び／又は受信器感度の改善により）、増加させることができる。
【００８５】
５Ｇ  ＮＲ通信システムは、データ転送速度及び／又は通信性能を向上させるべく広範な技法を用いることができる。
【００８６】
図９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することにより、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。フラグメント化されたスペクトル割り当てを利用することにより、ユーザデータ転送速度が増加し、ネットワーク容量が向上する。
【００８７】
図示の例において、通信リンクは、基地局４２１と携帯型デバイス４２２との間に設けられる。図９に示されるように、通信リンクは、基地局４２１から携帯型デバイス４２２へのＲＦ通信を目的として使用されるダウンリンクチャネルと、携帯型デバイス４２２から基地局４２１へのＲＦ通信を目的として使用されるアップリンクチャネルとを含む。
【００８８】
図９がＦＤＤ通信の文脈でのキャリアアグリゲーションを例示するにもかかわらず、キャリアアグリゲーションはまた、ＴＤＤ通信に対しても使用することができる。
【００８９】
所定の実装において、通信リンクが、ダウンリンクチャネル及びアップリンクチャネルに対して非対称なデータ転送速度を与えることができる。例えば、携帯型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可能にする相対的に高いダウンリンクデータ転送速度をサポートする一方、携帯型デバイスからクラウドへのデータアップロードには相対的に遅いデータ転送速度を与えるように、通信リンクを使用することができる。
【００９０】
図示の例において、基地局４２１と携帯型デバイス４２２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可能な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するキャリアが集約される隣接アグリゲーションを含む。キャリアアグリゲーションはまた、非隣接となって、共通の帯域又は異なる帯域の中で周波数が分離されたキャリアを含み得る。
【００９１】
図９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。それに加え、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／又はダウンリンクに対し、それよりも多い又は少ないキャリアを集約してもよい。さらに、一定数の集約されたキャリアは、所望のアップリンク及びダウンリンクデータ転送速度を達成するべく経時的に変化し得る。
【００９２】
例えば、特定の携帯型デバイスに対するアップリンク及び／又はダウンリンク通信のための一定数の集約されたキャリアは、経時的に変化し得る。例えば、集約されたキャリアの数は、デバイスが通信ネットワークを通って移動するにつれ、及び／又はネットワーク利用が経時的に変化するにつれ、変化し得る。
【００９３】
図９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別のコンポーネントキャリアが、例えば同じ帯域に又は多数帯域にある周波数キャリアを含む様々な周波数をとり得る。それに加え、キャリアアグリゲーションは、個別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と同様、個別のｌコンポーネントキャリアがほぼ同じ帯域幅をとる実装に適用可能である。
【００９４】
図１０Ａは、多入力他出力（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１０Ｂ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。
【００９５】
ＭＩＭＯ通信は、共通の周波数スペクトルを介して多数のデータストリームと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向上させるべく異なる基準信号を使用して動作する。ＭＩＭＯ通信は、無線環境の差異を空間多重化することに起因する高いＳＮＲ、改善された符号化、及び／又は低減された信号干渉による利益を受ける。
【００９６】
ＭＩＭＯ次数とは、送信又は受信される一定数の別個のデータストリームのことをいう。例えば、ダウンリンク通信に対するＭＩＭＯ次数は、基地局の一定数の送信アンテナと、携帯型デバイスのようなＵＥに対する一定数の受信アンテナとによって記述することができる。例えば、ツーバイツー（２×２）ＤＬ  ＭＩＭＯは、２つの基地局アンテナ及び２つのＵＥアンテナを使用したＭＩＭＯダウンリンク通信のことをいう。それに加え、フォーバイフォー（４×４）ＤＬ  ＭＩＭＯは、４つの基地局アンテナ及び４つのＵＥアンテナを使用したＭＩＭＯダウンリンク通信のことをいう。
【００９７】
図１０Ａ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アンテナ４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、…４４３ｍを使用した送信と、携帯型デバイス４４２のＮアンテナ４４４ａ、４４４ｂ、４４４ｃ、…４４４ｎを使用した受信とによって与えられる。したがって、図１０Ａは、Ｍ×ＮのＤＬ  ＭＩＭＯの一例を示す。
【００９８】
同様に、アップリンク通信のＭＩＭＯ次数は、携帯型デバイスのようなＵＥの一定数の送信アンテナと、基地局の一定数の受信アンテナとによって記述することができる。例えば、２×２のＵＬ  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したＭＩＭＯアップリンク通信のことをいう。それに加え、４×４のＵＬ  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したＭＩＭＯアップリンク通信のことをいう。
【００９９】
図１０Ｂに示される例において、アップリンクＭＩＭＯ通信は、携帯型デバイス４４２のＮアンテナ４４４ａ、４４４ｂ、４４４ｃ、…４４４ｎを使用した送信と、基地局４４１のＭアンテナ４４３ａ、４４３ｂ、４４３ｃ、…４４３ｍを使用した受信とによって与えられる。したがって、図１０Ｂは、Ｎ×ＭのＵＬ  ＭＩＭＯの一例を示す。
【０１００】
ＭＩＭＯのレベル又は次数を増加させることにより、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が増加し得る。
【０１０１】
ＦＤＤの文脈において例示されるにもかかわらず、ＭＩＭＯ通信はまた、ＴＤＤを使用する通信リンクにも適用可能である。
【０１０２】
これらの５Ｇネットワークに対し、一形態の基地局が大量の多入力多出力（ＭＩＭＯ）ベースとなり、恐らくは６４〜１２８個のアンテナのアレイが、非常に高いデータ転送速度で扱われる端末と相互作用をする多ビームフォーミングを可能とする。すなわち、本開示の実施形態は、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。
【０１０３】
このアプローチは、各アンテナ要素に対して個別の送受信器を備えたレーダーフェーズドアレイＴ／Ｒモジュールに類似する。ただし、大量ＭＩＭＯは、レーダー検知の点ではフェーズドアレイではない。目的は、方向の発見というよりはむしろ、端末における最適なコヒーレント信号強度にあるからである。さらに、信号分離は、Ｔｘ信号とＲｘ信号とを分離するべく二重化／スイッチング手段を必要とする時分割（ＴＤ）ベースとなる。
【０１０４】
説明を目的として、アンテナごとに一つのＴｘ、一つのＲｘモジュール、一つの二重化サーキュレータ、及び一つのアンテナフィルタが存在することを仮定する。しかしながら、他の構成も同様に使用することができる。
【０１０５】
図８は、ドライバ及びスイッチングロジックを省いたＲＦ送信システムの単純化されたバージョンを示す。図示のように、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、本開示の実施形態は、新たに作られたシステムのための、又は従前のシステムの改善置換品としてのいずれかで、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。具体的には、本開示の実施形態は、ストリップ線路サーキュレータと、残りのコンポーネントに対するマイクロストリップ又はストリップ線路トポロジーとを使用するハイブリッドソリューションに関する。
【０１０６】
図９は、単純化されたＲＦアンテナ構造について上述した図５Ａ〜５Ｂの統合コンポーネントを例示する。図示のように、基板は、サーキュレータのための共焼成フェライト／誘電性タイルを含み得る。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性タイルに適用することができる。導体及びグランド板は厚膜銀の中に存在してよい。いくつかの実施形態において、サーキュレータサブアセンブリはまた、電力増幅器（ＰＡ）及びラウドノイズ増幅器（ＬＮＡ）モジュールとともに統合することもできる。
【０１０７】
本開示の実施形態は、業界で知られるサーキュレータに対して利点を有し得る。例えば、
・結合器及び他の伝送線路の性能損失が、半導体結合器のような他の結合器と比べ、かなり低くなり、
・結合が一貫したものとなり、
・負荷が、ソフト基板と比べ、容易に放熱することができ、
・サーキュレータの損失が、全フェライト基板ベースのデバイスよりも低くなり、
・誘電体が温度安定的となって、結合器及びサーキュレータの性能を補助し、
・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って低減される。
【０１０８】
さらに、セラミックサーキュレータの実施形態は、以下の利点を有し得る。
・ＰＡ及び負荷の熱／電力の放散／熱伝導性
・結合器／フィルタ設計の等方的な誘電性（ＴＴＢを除く）
・サイズ低減のための誘電率範囲（４〜１００＋）
・低い誘電性損失（結合器／フィルタ）
・緊密な誘電率公差（結合器／フィルタ／アンテナ）
・温度に対して安定した誘電率（結合器／フィルタ／サーキュレータ）
・控えめなコスト
【０１０９】
他方、ソフト基板（例えばソフトボード）は以下の不利点を有し得る。
・プラスチック導体ゆえの低い伝導性
・非等方性（ｘｙ対ｚ方向）
・３〜１０だけのものもあれば、固定のものもある
・高い損失
・緩い公差
・温度に対する不安定性
【０１１０】
したがって、本開示の実施形態は、業界で従前に周知のサーキュレータに対して有意な利点を有し得る。
【０１１１】
図１３は、開示のマイクロストリップサーキュレータを組み入れることができるＭＩＭＯシステムの他の実施形態を例示する。５Ｇシステムに対する大量ＭＩＭＯの出現により、現行のアンテナは、例えば６４個のアレイ要素を有するアンテナアレイによって置換される。各要素は、図１１及び１２に示されるブロックを含む別個のフロントエンドモジュール（ＦＥＭ）により供給することができる。ここで、共焼成タイル上に形成されたマイクロストリップサーキュレータの実施形態は、統合コンポーネントとすることができる。
【０１１２】
図１４は、携帯型デバイス８００の一例の模式的な図である。携帯型デバイス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、ここに開示のマイクロストリップサーキュレータの実施形態を含む基地局と相互作用をし得る。
【０１１３】
携帯型デバイス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）、ジグビー（登録商標））、及び／又はＧＰＳ技術を含むがこれらの限られない広範な通信技術を使用した通信のために使用することができる。
【０１１４】
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１４に集合的に表された一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）を与えることができる。
【０１１５】
所定の実装において、携帯型デバイス８００は、キャリアアグリゲーションをサポートすることにより、ピークデータ転送速度を増加させる柔軟性を与える。キャリアアグリゲーションは、周波数分割複信（ＦＤＤ）及び時分割複信（ＴＤＤ）の双方のため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することができる。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するキャリアが集約される隣接アグリゲーションを含む。キャリアアグリゲーションはまた、非隣接となって、共通の帯域又は異なる帯域の中で周波数が分離されたキャリアを含み得る。
【０１１６】
アンテナ８０４は、広範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、広範な周波数及び通信規格に関連付けられた信号の送信及び／又は受信に関連付けられたアンテナを含み得る。
【０１１７】
所定の実装において、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、単一の無線周波数チャネルを介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、無線環境の差異を空間多重化することに起因する高い信号雑音比、改善された符号化、及び／又は低減された信号干渉による利益を受ける。スイッチトダイバーシティとは、特定の時刻に動作することを目的として特定のアンテナが選択される通信のことをいう。例えば、観測されたビット誤り率及び／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。
【０１１８】
図１５は、一つの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。例示の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。例示の送信器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。開示のマイクロストリップサーキュレータの実施形態は、電力増幅器システムに組み入れることができる。
【０１１９】
方法論
【０１２０】
ここに開示されるのは、統合マイクロストリップコンポーネントを作るプロセスの実施形態である。図１６は、使用可能なプロセス３００の一実施形態を開示する。
【０１２１】
図１６を参照すると、ステップ３０２において、フェライト円盤又は円筒を、かかる要素、すなわち高周波数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、を作る上で業界で知られる任意の適切な従来型プロセスにより、磁性セラミック材料から形成することができる。同様に、ステップ３０４において、任意の適切な従来型プロセスにより誘電性材料から基板を形成することができる。いくつかの実施形態において、フェライト円盤は、キルンにおいて焼成することにより焼結され得る。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記載される。しかしながら、本発明に関する当業者は、本タイプの磁性セラミック及び誘電性セラミック要素が作られる材料及びプロセスが、業界周知であることを理解している。したがって、適切な材料及び温度は網羅的に挙げられてはいない。本タイプのロッド、円筒及び同様の要素を作る上で適切な材料及びプロセスすべてが、本発明の範囲内に存在することが意図される。
【０１２２】
ステップ３０６において、円盤を、開口を備えた誘電性基板に組み合わせることができる。例えば、円盤の外表面は、基板開口の内径（ＩＤ）のよりも小さい外径（ＯＤ）となることを確保するべく機械加工することができる。いくつかの実施形態において、円盤が基板の中に挿入され得るようにＯＤはＩＤよりもわずかに小さくされる。
【０１２３】
いくつかの実施形態において、事前焼成円盤が、図４Ａ〜４Ｂに示される複合アセンブリ１００を形成するべく、未焼成基板すなわち「グリーン」基板に受容され得る。
【０１２４】
ステップ３０８において、円盤及び基板が共焼成され得る。すなわち、複合アセンブリ１００が焼成される。共焼成温度は、円盤が焼成された温度よりも低くして当該円盤の物理的及び電気的特性が不変のままとなることを確保することができる。共焼成温度は、かかるコンポーネントが従来のように焼成される周知の範囲内としてよい。重要なことであるが、共焼成により基板は、円盤まわりに収縮するので、双方が一緒になるように固定される。その後、複合アセンブリ１００の外表面を機械加工し、当該外表面が、特定された又はそうでなければ予め決められたＯＤとなることを確保することができる。さらに、このステップは、フェライト円盤が従前に磁化されていない場合に複合アセンブリ１００をメタライズ及び／又は磁化するべく使用することもできる。
【０１２５】
ステップ３１０及び３１２は、複合アセンブリ１００の共焼成後にとられ得るオプションのステップを示す。例えば、最終的な電子コンポーネントを形成するべく、回路群のような付加的コンポーネントを基板に加えることができる３１０。さらに、いくつかの実施形態において、複合アセンブリ１００をスライスし３１２、又はそうでなければパーティション分けして一定数の別々のアセンブリを形成することもできる。いくつかの実施形態において、これらのオプションのステップを双方とも行うことができ、その特定の順番には限られない。いくつかの実施形態において、オプションの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、オプションのステップがいずれもとられなくてもよい。
【０１２６】
したがって、複合アセンブリ１００は、高周波数電子コンポーネントを製造するときに、従来製造されていたこのタイプのアセンブリと同じ態様で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型の方法よりも経済的である。本発明は接着剤の使用に関与しないからである。
【０１２７】
図１７は、ここで使用される円盤としてのサーキュレータの実施形態の一例を示す。厚膜銀を回路としてプリントすることができる。標準的な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遮断してアイソレータを形成することができる。
【０１２８】
遠隔通信基地局
【０１２９】
ここに記載の一以上の特徴を有する回路及びデバイスは、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。
【０１３０】
すなわち、いくつかの実施形態において、上記開示の材料は、例えばセルラーネットワーク及び無線通信のために使用される遠隔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１８に示される。これは、セルタワー２００２及び電子機器建屋２００４の双方を含む。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。アンテナ２００６がセルラー信号の受信及び送信双方に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が、開示のセラミック材料の実施形態を組み入れることができる。
【０１３１】
図１９は基地局２０１０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、送受信器によって生成され及び／又は処理され得る。送信を目的として、送受信器は送信信号を生成することができる。その送信信号は、電力増幅器（ＰＡ）により増幅され、アンテナによる送信を目的としてフィルタリング（Ｔｘフィルタ）される。受信を目的として、アンテナから受信された信号がフィルタリング（Ｒｘフィルタ）され、ローノイズ増幅器（ＬＮＡ）により増幅された後、送受信器へと送られる。かかるＴｘ経路及びＲｘ経路の文脈の例において、ここに記載の一以上の特徴を有するサーキュレータ及び／又はアイソレータは、例えばＰＡ回路及びＬＮＡ回路に実装し、又はこれらに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、ここに開示の材料の実施形態を含み得る。さらに、アンテナは、その高い周波数範囲での作動を許容するここに開示の材料を含み得る。
【０１３２】
図２０は、電子機器建屋２００４において使用可能であって、図１２に関連して上述したコンポーネントを含み得るハードウェア２０２０を例示する。例えば、ハードウェア２０２０は、携帯型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。
【０１３３】
図２１は、上述したハードウェア２０２０のさらなる詳細を例示する。具体的には図２１は、基地局に組み入れることが可能なキャビティフィルタ／結合器３００２を有する回路ボード３００４を描く。キャビティフィルタ３００２は、例えば、開示の材料の実施形態を組み入れた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結合させることを許容することができる。
【０１３４】
上述の記載から、複合マイクロストリップサーキュレータ／アイソレータに対する発明の製品及びアプローチが開示されていることがわかる。いくつかのコンポーネント、技法及び側面が所定程度の特定性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ここに上述された固有の設計、構造及び方法論において多くの変更がなされ得ることは明らかである。
【０１３５】
別個の実装の文脈において本開示に記載された所定の特徴はまた、単一の実装において組み合わせて実装することもできる。逆に、単一の実装の文脈において記載される様々な特徴はまた、多数の実装にも別個に又は任意の適切なサブコンビネーションにおいて実装することもできる。さらに、特徴が所定のコンビネーションで作用するとして上述され得るにもかかわらず、請求されるコンビネーションからの一以上の特徴は、いくつかの場合に、当該コンビネーションから実施することができ、当該コンビネーションは、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することができる。
【０１３６】
さらに、方法が特定の順序で図面に描かれ又は明細書に記載され得るが、かかる方法は、示される特定順序又は逐次的順序で行う必要はなく、所望の結果を達成するべく当該すべての方法を行う必要もない。描かれ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、一以上の付加的方法を、記載の方法のいずれかの前に、後に、同時に、又は間に行ってよい。さらに、方法は、他の実装において配列し直し又は順序付けをし直してもよい。さらに、上述の実装における様々なシステムコンポーネントの分離は、かかる分離をすべての実装において要求するものとして理解するべきではなく、記載のコンポーネント及びシステムを一般に、単一の製品において統合し、又はパッケージ化して多数の製品にすることもできる。それに加え、他の実装も本開示の範囲内にある。
【０１３７】
「できる」、「し得る」、「してよい」、「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、又は使用の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／又はステップを含み又は含まないことを伝えるように意図される。すなわち、かかる条件付き言語は、特徴、要素、及び／又はステップがいずれかの態様で一以上の実施形態に必要とされることを示唆するように一般に意図されるというわけではない。
【０１３８】
句「Ｘ、Ｙ及びＺの少なくとも一つ」のような連結的言語は、特にそうでないことが述べられる場合を除き、そうでなければ、項目、用語等がＸ、Ｙ又はＺのいずれかとなり得ることを一般に伝えるべく使用される文脈により理解される。すなわち、かかる連結的言語は、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必要とすることを示唆するように一般に意図されるというわけではない。
【０１３９】
用語「ほぼ」、「約」、「一般に」及び「実質的に」のような、ここに使用される程度の言語は、述べられた値、量又は特徴に近い、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値、量、又は特徴を表す。例えば、用語「ほぼ」、「約」、「一般に」及び「実質的に」は、述べられた量の１０％以下以内、５％以下以内、１％以下以内、０．１％以下以内、及び０．０１％以下以内の量を言及する。述べられた量が０（例えば、なし、いずれもない）の場合、上記範囲は、固有の範囲としてよく、当該値の特定％以内ということではなくなる。例えば、述べられた量の１０重量／体積％以内、５重量／体積％以内、１重量／体積％以内、０．１重量／体積％以内、及び０．０１重量／体積％以内である。
【０１４０】
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。図面は縮尺どおりというわけではないが、かかる縮尺は限定的ではない。これは、図示のもの以外の寸法及び比率も考慮されて開示の発明の範囲内にあるからである。距離、角度等は単なる例示であって、必ずしも、例示のデバイスの実際の寸法及びレイアウトに対して正確な関係が保たれるわけではない。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、特徴、品質、帰属、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。それに加え、わかることだが、ここに記載のいずれの方法も、記載のステップを行うのに適切ないずれのデバイスを使用して実施することができる。
【０１４１】
一定数の実施形態及びそのバリエーションが詳細に記載されてきたが、他の修正例及びこれを使用した方法も当業者にとって明らかである。したがって、様々なアプリケーション、修正例、材料、及び置換も、独自かつ独創的なここでの開示又は特許請求の範囲から逸脱することのない均等物からなし得る。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【外国語明細書】
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