(57)【要約】【課題】エレクトロクロミック（ＥＣ）スイッチが開示及び請求される。【解決手段】ＥＣスイッチは、グランド平面上で誘電性領域によって分離されるＥＣ領域及び電解質領域を含む。ＲＦ信号を送信するように構成されるマイクロストリップは、ＥＣ領域に隣接し、電気的に接触する。導電パッドは電解質領域に隣接し、バイアスラインはマイクロストリップを電解質領域に結合する。グランド平面と導電パッドとの間及び導電パッドとバイアスラインとの間に印加された電圧が、マイクロストリップを切り替える。ＥＣスイッチは、広範なＲＦデバイス内、例えば、減衰器、位相調整器及びアンテナ内に組み込まれ得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スイッチ（１００）であって、
マイクロストリップライン（１１０）に導電的に結合されるエレクトロクロミック領域（１０４）と、
前記マイクロストリップライン（１１０）に導電的に結合される電圧制御イオン源（１０６）と、
前記エレクトロクロミック領域と前記電圧制御イオン源との間のスペーサ（１０８）と
を備えるスイッチ（１００）。
【請求項２】
スイッチ（１００）であって、
グランド平面層（１０２）と、
前記グランド平面層（１０２）に隣接するエレクトロクロミック領域（１０４）と、
前記グランド平面層に隣接する電解質領域（１０６）と、
前記グランド平面層に隣接し、前記エレクトロクロミック領域と前記電解質領域との間の電圧不活性領域（１０８）と、
前記エレクトロクロミック領域に隣接するマイクロストリップライン（１１０）と、
前記マイクロストリップラインを前記電解質領域に結合する電圧制御バイアスライン（１１２）であって、該バイアスラインに電圧を印加することによって前記マイクロストリップラインが前記グランド平面に短絡される、電圧制御バイアスライン（１１２）と
を備えるスイッチ（１００）。
【請求項３】
前記エレクトロクロミック領域がさらに第１のクロミック層（２０２）及び第２のクロミック層（２０６）を備える、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項４】
前記エレクトロクロミック領域がさらに前記第１及び第２のクロミック層との間に導電層（２０４）を備える、請求項３に記載のスイッチ。
【請求項５】
前記第１及び第２のクロミック層が遷移金属酸化物である、請求項３に記載のスイッチ。
【請求項６】
前記第１のクロミック層が酸化タングステン（ＷＯ３）である、請求項５に記載のスイッチ。
【請求項７】
前記第２のクロミック層が酸化ニッケル（ＮｉＯ）である、請求項５に記載のスイッチ。
【請求項８】
前記電解質領域がニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）である、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項９】
前記電圧制御バイアスラインと前記エレクトロクロミック領域の少なくとも一部分との間に電圧不活性基板をさらに備える請求項２に記載のスイッチ。
【請求項１０】
前記電圧不活性領域及び前記電圧不活性基板が二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）である、請求項９に記載のスイッチ。
【請求項１１】
前記電解質領域に隣接する導電パッド（１１６）をさらに備え、前記スイッチが、前記グランド平面層と前記導電パッドとの間に印加される第１の電圧及び前記導電パッドと前記電圧制御バイアスラインとの間に印加される第２の電圧によって制御される、請求項２に記載のスイッチ。
【請求項１２】
前記第１及び第２の電圧が約１０Ｖ未満である、請求項１１に記載のスイッチ。
【請求項１３】
ＲＦ信号を切り替えるための少なくとも１つのスイッチを備える無線周波数（ＲＦ）デバイスであって、前記少なくとも１つのスイッチが、
グランド平面層と、
前記グランド平面層に隣接するエレクトロクロミック領域と、
前記グランド平面層に隣接する電解質領域と、
前記グランド平面層に隣接し、前記エレクトロクロミック領域と前記電解質領域との間の電圧不活性領域と、
前記エレクトロクロミック領域に隣接するマイクロストリップラインと、
前記マイクロストリップラインを前記電解質領域に結合する電圧制御バイアスラインであって、該バイアスラインに電圧を印加することによって前記マイクロストリップラインが前記グランド平面に短絡される、電圧制御バイアスラインと
をさらに備える、ＲＦデバイス。
【請求項１４】
位相調整器を備える請求項１３に記載のＲＦデバイス。
【請求項１５】
アンテナアレイを備える請求項１３に記載のＲＦデバイス。
【請求項１６】
減衰器を備える請求項１３に記載のＲＦデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
種々の例示の実施形態は、概略として、無線周波数（ＲＦ）回路に関し、より具体的には、ＲＦスイッチに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線周波数（ＲＦ）スイッチは、様々な周波数帯域の信号を切り替えるために多くのアプリケーションにおいて使用される。ＲＦスイッチの目的の１つは、例えば、特定の信号経路をＯＮ又はＯＦＦとすることである。ＲＦスイッチを使用するアプリケーションは、例えば、通信システム、導波路スイッチ及びテストシステムを含む。
【０００３】
エレクトロクロミック材料は、それらの光学的及び／又は電気的性質が電圧を印加することによって制御されることを可能とする材料である。
【発明の概要】
【０００４】
例示の実施形態は、信号を送信するための手段に導電的に結合されたエレクトロクロミック領域を含むスイッチと、信号を送信するための手段に導電的に結合されたイオンを供給するための電圧制御手段と、イオンを供給する手段からエレクトロクロミック領域を分離するための手段を包含する。
【０００５】
さらなる実施形態は、グランド平面層を含むスイッチと、グランド平面層に隣接するエレクトロクロミック領域と、グランド平面層に隣接するエレクトロクロミック領域にイオンを供給するための手段と、イオンを供給するための手段に隣接する電圧を印加するための手段と、エレクトロクロミック領域とイオンを供給するための手段を分離するための手段と、エレクトロクロミック領域に隣接する信号を送信するための手段と、信号を送信するための手段をイオンを供給するための手段に結合するための手段とを包含し、スイッチはグランド平面層と電圧を供給するための手段との間の第１の電圧と、電圧を供給するための手段と信号を送信するための手段をイオンを供給するための手段に結合するための手段との間の第２の電圧とによって制御される。
【０００６】
上記の実施形態のいずれかにおいて、エレクトロクロミック領域は、第１のクロミック層及び第２のクロミック層を含む。
【０００７】
さらなる実施形態において、エレクトロクロミック領域は、第１及び第２のクロミック層との間に導電層を含む。
【０００８】
任意の上記の実施形態において、第１及び第２のクロミック層は遷移金属酸化物であり、例えば、第１のクロミック層を酸化タングステン（ＷＯ３）とすることができ、第２のクロミック層を酸化ニッケル（ＮｉＯ）とすることができる。
【０００９】
任意の上記の実施形態において、イオンを供給する手段は、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）であり得る。
【００１０】
任意の上記の実施形態において、スイッチは結合する手段とエレクトロクロミック領域の少なくとも一部分との間に電圧不活性基板を含み、電圧不活性基板及び分離する手段は、例えば、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）であり得る。
【００１１】
さらなる実施形態において、第１及び第２の電圧は、約１０Ｖ未満である。
【００１２】
他の実施形態は、任意の上記スイッチの実施形態の少なくとも１つを備える無線周波数（ＲＦ）デバイスを包含する。
【００１３】
さらなる実施形態において、ＲＦは、例えば、位相調整器、アンテナアレイ又は減衰器を包含する。
【００１４】
ここで、添付の図面を参照して幾つかの例示の実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】図１は、エレクトロクロミック（ＥＣ）スイッチの鳥瞰図を示す。
【図２】図２は、図１のＥＣスイッチの一部分の拡大図を示す。
【図３】図３は、図１のＥＣスイッチを組み込む可変減衰器の例を示す。
【図４】図４は、図１のＥＣスイッチを組み込むアンテナアレイ構成の例を示す。
【図５】図５は、図１のＥＣスイッチを組み込む反射型位相調整器（ＲＴＰＳ）の例を示す。
【図６】図６は、図１のＥＣスイッチを組み込むＲＴＰＳの他の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
エレクトロクロミック材料は、電圧存在下で光学的及び／又は電気的性質において可逆変化を示す。エレクトロクロミックセルの例は、導電層間に挿入された１層以上のエレクトロクロミック（ＥＣ）層及びイオン含有電解質層を含む。非作動状態において、１層以上のＥＣ層は非導電性であり、絶縁体として働く。電解質層は、作動状態及び非作動状態の双方において非導電性である。導電層間にＤＣバイアス電圧が印加されると、電解質層からのイオンが放出され、その後インターカレーションの処理を介して１層以上のＥＣ層に注入され、それによりＥＣ層の基本特性が変化する。ＥＣ及び電解質材料の特定の組み合わせに対して、ＤＣバイアス電圧が印加されると、ＥＣ層が導電性となる。
【００１７】
図１は、ＲＦアプリケーションにおける使用のためのエレクトロクロミック（ＥＣ）スイッチ１００の実施形態を示す。グランド平面層１０２は、ＥＣスイッチ１００の基板として作用する。グランド平面層１０２は、導電性材料、例えば、金、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は導電性ポリマーで構成される。２つの主な領域は、グランド平面層１０２上に構成される。第１の領域は、図２に関連してより詳細に説明する少なくとも２つの層を含むＥＣ領域１０４である。第２の領域は、電解質領域１０６である。電解質領域１０６は、ＥＣ領域１０４に注入される利用可能なイオンのタンクの役割を果たす。実施形態では、電解質領域１０６はニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）から構成されるが、異なるイオン及び電子導電性、概ねイオンに関してはσＩ＞ｌ０−７Ｓ／ｃｍ及び電子に関してはσＥ＜１０−１０Ｓ／ｃｍ（センチメートルあたりのシーメンス）を示す要件を満たす任意の電解質が使用され得る。ＥＣ領域１０４及び電解質領域１０６は、誘電性スペーサ１０８によって分離される。実施形態では、誘電性スペーサ１０８は二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）であるが、任意のＤＣバイアス電圧不活性材料が使用され得る。
【００１８】
マイクロストリップライン１１０は、ＲＦ信号をスイッチ１００の一方の側から他方に送信し、ＥＣ領域１０４に搭載される。図１は説明の目的のためにＲＦ入力及びＲＦ出力を有するものとしてマイクロストリップライン１１０を示すが、必要に応じていずれかの端部が入力又は出力に対して使用され得る。ＤＣバイアスライン１１２は、マイクロストリップライン１１０を電解質領域１０６に接続する。実施形態において、マイクロストリップライン１１０に到着する前にＤＣバイアスライン１１２からＥＣ領域１０４にＬｉイオンが拡散するのを防ぐように、ＤＣバイアスライン１１２は、誘電性スペーサ１０８と類似又は同一のＤＣバイアス電圧不活性基板１１４に搭載され得る。導電パッド１１６は、電解質領域１０６上で構成される。実施形態では、マイクロストリップライン１１０、ＤＣバイアスライン１１２及び導電パッド１１６は、導電性材料、例えば、金、銀、銅又は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）で構成される。
【００１９】
図１の部分拡大図を図２に示す。両図において、同様の参照番号は同様の部分を示す。実施形態において、ＥＣ領域１０４は第１のクロミック層２０２、選択的導電層２０４及び第２のクロミック層２０６の３層を含むものとして示される。例示の実施形態では、クロミック層２０２及び２０６は、それぞれ遷移金属酸化物、例えば、酸化タングステン（ＷＯ３）及び酸化ニッケル（ＮｉＯ）である。他の代表的な実施形態において、クロミック層２０２は、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ２）、三酸化モリブデン（ＭｏＯ３）、酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）又は五酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）から構成され得る一方で、クロミック層２０６は、例えば、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化マンガン（ＭｎＯ２）、酸化鉄（ＦｅＯ２）、酸化コバルト（ＣｏＯ２）、酸化ロジウム（ＲｈＯ２）又は酸化イリジウム（ＩｒＯ２）から構成され得る。導電層２０４は任意であり、より詳細を以下に記載するように、スイッチ１００の動作特性を調整するのに使用される。それは、ほとんどの任意の導電性材料が使用され得るが、例えば、酸化インジウムスズから構成され得る。
【００２０】
動作中、図１に示すように、ＲＦ信号は、スイッチ１００の一方の側においてマイクロストリップライン１１０に入射し、他方の側から出射する。いずれのＤＣバイアス電圧もない場合は、マイクロストリップライン１１０は単純な送信ラインとして挙動する。
【００２１】
図１に示すような２つのＤＣバイアス電圧は、ＥＣスイッチ１００の動作において使用され得る。第１のバイアス電圧Ｖｄｃ１は、電解質領域１０６において移動中のＬｉイオンを設定するために導電パッド１１６とグランド平面１０２との間に印加される。発明を説明する目的のために、電解質領域１０６はＬｉイオンを有するニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ３）として説明されるが、当業者はこの説明が上記の条件を満たす任意の電解質に適用可能であることを理解するはずである。Ｖｄｃ１の値は、電解質層１０６の厚さに依存するが、概ね１０Ｖ未満である。
【００２２】
動作すると、導電パッド１１６とＤＣバイアスライン１１２の間に第２のバイアス電圧Ｖｄｃ２が印加されるのに応じて、これらのイオンはＤＣバイアスライン１１２を介してＲＦマイクロストリップライン１１０に移動し、そこでクロミック層２０２及び２０６に注入される（図２）。実施形態では、Ｖｄｃ２は、概ね１０Ｖ未満である。Ｖｄｃ２の印加は、それらが導電性となるようにクロミック層２０２及び２０６へのＬｉイオンのインターカレーションを引き起こし、それは、存在する場合には導体２０４を介してグランド平面層１０２を有するマイクロストリップライン１１０を短絡する。マイクロストリップライン１１０の短絡は、マイクロストリップライン１１０に沿ったＲＦ信号の送信を阻害する。ＤＣバイアス電圧の極性の反転は、デインターカレーションをもたらす。換言すると、マイクロストリップライン１１０が再び送信ラインとして挙動するように、Ｌｉ原子がクロミック層２０２及び２０６から外に移動し、ＤＣバイアスライン１１２を介して電解質領域１０６に戻る。図１及び２に示すように、バイアスライン１１２は、単一のラインである。代替実施形態では、バイアスライン１１２は他の形態、例えば、コンデンサ又はＲＦチョークを負荷とするラインであってよい。
【００２３】
上記のＥＣスイッチは、異なるアプリケーションに関して切替特性を適応させることを含む幾つかの技術的な効果を有する。例えば、クロミック層の厚さを調整すること又は電解質領域に曝露される導電パッドのサイズの増加によって、切替速度が増加し得る。
【００２４】
実施形態において、ＥＣ領域１０４のクロミック層２０２及び２０６の厚さは約５０〜５００ｎｍであるが、これらの層の厚さは特定の切替アプリケーション及びデバイスのサイズ要件に適合するように可変である。選択的導電層２０４の厚さは、クロミック層の場合のように、特定の切替アプリケーション及びデバイスのサイズ要件に適合するように可変であってもよい。実施形態において、導電層２０４は５ミクロンの厚さより小さい。ＥＣ領域１０４の全体の厚さを減少させることが望ましい場合などの幾つかの実施形態では、導電層２０４は除去されてもよい。あるいは、ＥＣ領域１０４の全体の厚さは、導電層２０４の厚さを増加させることによって変化するので、例えば、それは任意の外部回路の他の部分と互換可能となる。代替実施形態では、例えば、デバイスの切替速度があまり重要でない場合、代わりにクロミック層２０２及び２０６の厚さを増加することによって、ＥＣ領域１０４の全体の厚さが増加可能となる。
【００２５】
クロミック層２０２及び２０６の厚さは、所望の動作特性に依存する。ＤＣバイアス電圧が印加される場合、クロミック層２０２及び２０６はイオンのインターカレーションに応じてそれらの特性が変化し、したがって、これらの層が厚くなるほど、誘電体から導電体へのそれらの遷移を開始するのに必要となるイオンの数が増加する。これは、同様に、デバイスを大型化させるとともにおそらくはその速度に影響を及ぼす電解質領域１０６の形態のより大きなイオン源を要し得る。
【００２６】
ＥＣスイッチの付加的な性能特性は、クロミック層２０２の厚さを調整することによって調整され得る。実施形態において、クロミック層２０２は、ＤＣバイアス電圧の印加に応じてインターカレーションされると約３×１０−３（Ω．ｃｍ）の標準的な抵抗率値を有する相対的に導電性の低い導体である酸化タングステン（ＷＯ３）から構成される。ある実施形態では、導電はグランド平面１０２に対して垂直であるので、導電層２０４とともにクロミック層２０２に対して薄い、例えば、１００ｎｍよりも薄いＷＯ３層を使用することが有利となり得る。その場合、クロミック層２０２のより低い導電性は、全体の層構造の性能に悪影響を及ぼさない。
【００２７】
クロミック層２０６は、クロミック層２０２と同様の高さであってもよい。クロミック層２０６は、スイッチ１００がＯＮ及びＯＦＦとされることを可能とするＤＣバイアス極性感度を発揮する目的を果たす。スイッチ１００がＯＮの場合、マイクロストリップライン１１０は短絡され、いずれの信号も送信されない。クロミック層２０６がない場合、スイッチ１００はＯＮとされ得るが、ＤＣバイアス供給の極性にかかわらず、電解質領域１０６のからのイオンが阻害されることなくクロミック層２０２に流入するので、それはＯＦＦとされることができなくなり得る。正ＤＣバイアス供給の場合、イオンは上部電極（マイクロストリップライン１１０）からクロミック層２０２に流入することになり、負ＤＣバイアス電圧の場合、イオンは下部電極（グランド平面１０２）からクロミック層２０２に流入することになる。
【００２８】
実施形態において、電解質領域１０６の厚さは、クロミック層２０２及び２０６の誘電体−導電体遷移を誘導するのに必要となる十分なイオンを収容するのに十分な大きさの表面積を与えつつ、クロミック層２０２及び２０６並びに選択的導電層２０４の合計と等しくなり得る。
【００２９】
例えば、ダイナミックレンジを含むＥＣスイッチ１００の切替特性のさらなる調整が調整されてもよい。スイッチのダイナミックレンジは、そのＯＮ状態とＯＦＦ状態の間の比率として理解される。ダイナミックレンジを決定ために、スイッチがＯＦＦ状態にある間に挿入損失が測定される。これは理想的には可能な限り低いが、これはスイッチの基板全体の誘電パラメータに影響を受ける。次に、スイッチがＯＮになると、挿入損失が測定される。理想的には、挿入損失は可能な限り高くなるべきである。２つの挿入損失間の差が、ダイナミックレンジである。ＥＣスイッチ１００のダイナミックレンジは、存在する場合にはクロミック層及び挿入された導体の厚さを変化させることによって調整され得る。さらに、パワーハンドリングは、ＥＣ領域１０４の全体の厚さによって決定され得る。実施形態において、ＥＣ領域１０４がより厚い場合、基板におけるエネルギー密度の減少に起因して、それはより高いパワー信号をハンドリングし得る。ダイナミックレンジと同様に、パワーハンドリングも、存在する場合にはＥＣ層及び挿入された導体の厚さを変化させることによって調整され得る。
【００３０】
動作の周波数などの他のパラメータが同様に調整され得るので、前述したパラメータは決して網羅的ではない。例えば、より低い周波数で動作するデバイスについて、無用な浮遊容量に起因して、ＥＣスイッチの実施形態はより厚いＥＣ領域１０４を有し得る。代替実施形態では、より高い周波数で動作するデバイスは、より細いＥＣ領域１０４をＥＣスイッチに対して用いることになる。μ波及びｍｍ波周波数を含むＲＦ周波数で動作する全てのデバイスの厚さはそれらの対応する波長に関して測定されるので、同じ「電気的」厚さを有することを保証する。しかしながら、ＲＦデバイスは、ミリメートル又はインチのような標準測定単位でも測定され得る。低い周波数では、波長は大きく、そのようなデバイスは標準的な視点から見るとより厚くなることを示す。したがって、導電層２０４の高さを変化させることによって、他のパラメータに影響を及ぼすことなく、異なる実施形態が提供可能となる。
【００３１】
調整され得る他のパラメータは、ＥＣスイッチの速度である。このパラメータは、利用可能なＬｉイオンの数、すなわち電解質領域１０６のサイズ並びにクロミック層２０２及び２０６の高さに依存する。一般に、クロミック層２０２及び２０６の高さが低いほど、Ｌｉイオンのタンクが大きくなり、ＥＣスイッチの速度が速くなる。
【００３２】
ＥＣスイッチを組み込むデバイスの実施形態が図３に示され、それは可変減衰器３００、具体的には反射型減衰器を示す。３−ｄＢカプラ３０２は、入力信号を２つの等しい電力成分であるが９０°の位相差を有する成分に分配するデバイスである。３ｄＢカプラは、例えば、ハイブリッドカプラ又は直交カプラとしても知られている。カプラ３０２は、４つのポート３０４、３０６、３０８及び３１０を有する。減衰器における使用のために、カプラ３０２はＩＮポート３０４で入力信号を受信し、ＯＵＴポート３１０に出力信号を供給する。
【００３３】
バイアス回路３１２は、ポート３０６及び３０８に結合される。バイアス回路３１２は、それぞれポート３０６及び３０８に結合される連続ＤＣバイアス制御のＥＣスイッチ３１４及び３１６を含む。ＥＣスイッチ３１４及び３１６は、それぞれ終端抵抗３１８及び３２０を介してグランドに結合される。実施形態において、全体のシステムインピーダンスに一致する任意の値が使用され得るが、抵抗３１８及び３２０は約５０オームである。ポート３０６はスイッチ３１４のマイクロストリップライン１１０（図１）の一端に結合される一方、抵抗３１８はその対向端に結合される。同様に、ポート３０８はスイッチ３１６のマイクロストリップライン１１０の一端に結合される一方、抵抗３２０はその対向端に結合される。
【００３４】
図３の減衰器３００の動作は、以下の通りである。
【００３５】
１．スイッチ３１４及び３１６上にＤＣバイアス電圧がない場合、スイッチ３０４は能動部品であり、スイッチ上にＤＣバイアスがないことは開回路を示すことを意味するので、それらはＯＦＦ状態にあり、したがって減衰器３００はＯＦＦ状態にある。ＩＮポート３０４からカプラ３０２を介する能動部品に影響するＲＦパワーの全て又はほとんどは、種々の部品における損失に応じてＯＵＴポート３１０に反射される。
【００３６】
２．スイッチ３１４及び３１６上に十分なＤＣバイアス電圧がある場合、それらはＯＮ状態にあるので、減衰器３００はＯＮ状態にある。上述したように、スイッチ３１４及び３１６にＤＣバイアス電圧を印加することによって、各スイッチにおけるマイクロストリップライン１１０（図１）がグランドに短絡される。スイッチ３１４及び３１６に影響する全てのＲＦパワーは、ＲＦパワーがＯＵＴポート３１０に到着しないように、ここでは終端抵抗３１８及び３２０において放電される。
【００３７】
３．スイッチ３１４及び３１６を完全に活性化するのに十分なＤＣバイアス電圧がない場合、減衰器３００は中間状態にある。ＩＮポート３０４に入るＲＦパワーの一部は、ここでは終端抵抗３１８及び３２０並びにスイッチ３１４及び３１６の寄生抵抗によって消費される一方、残りはＯＵＴポート３１０に反射される。実施形態において、スイッチ３１４及び３１６は、別個に又は対として制御され得る。さらなる実施形態において、単一の電解質領域は両スイッチによって共有され得るが、この実施形態において、両スイッチは同時にＯＮ／ＯＦＦされることになる。
【００３８】
１つ以上のＥＣスイッチが組み込まれたデバイスの他の例示の実施形態を図４に示す。代表的なアンテナアレイ構成４００は、４つのアンテナ４０２、４０４、４０６及び４０８を含む。アンテナの数及び型は、システムのアプリケーションに応じて変化し得る。アンテナ４０２、４０４、４０６及び４０８のフィードネットワークは、入力ＲＦ信号を受信するパワースプリッタ／デバイダ４１０を含む。この入力信号は分配され、パワースプリッタ／デバイダ４１２及び４１４に送信される。入力信号はさらに、パワースプリッタ／デバイダ４１６、４１８、４２０、４２２の間で分配される。パワー／スプリッタのこの設定から、信号は、アンテナ４０２、４０４、４０６及び４０８のアンテナフィードラインにそれぞれ接続されるＥＣスイッチ４２４、４２６、４２８及び４３０に進行する。この構成は、上記したように、ＤＣバイアスの印加によって各アンテナをＯＮ又はＯＦＦとするのにＥＣスイッチ４２４、４２６、４２８及び４３０を使用する。図４のアンテナアレイ構成はパワースプリッタ／デバイダのフィードネットワークとともに示されるが、多出力間のＲＦ信号を分配する任意のタイプの方向性カプラ又は他のデバイスが使用されてもよい。
【００３９】
１つ以上のＥＣスイッチを組み込んだデバイスのさらなる例示の実施形態が図５に示され、それは反射型位相調整器（ＲＴＰＳ）５００を含む。図５はスイッチ及びコンデンサを有する可変ＲＴＰＳを示し、両分岐における適切なスイッチの作動又はスイッチの組合せによって、特定の位相状態が選択可能となる。反射型位相調整器は対称デバイスであり、スイッチは図５の右手側上の両分岐における対においてオン又はオフとされる必要があることを意味する。コンデンサ対は、コンデンサ５０２及び５０４を含むＣｒ１、コンデンサ５１０及び５１２を含むＣｒ２、コンデンサ５１８及び５２０を含むＣｒｎまでとして示される。コンデンサ対の数は、デバイスの特定のアプリケーションに応じる。
【００４０】
反射型位相調整器５００は、カプラ５２６による位相調整の所望のレベルを提供するのに必要とされるコンデンサの適切な設定を選択することによって動作する。これは、適切なスイッチを作動することによってなされる。例えば、所望の位相調整がΔΦ１であり、この位相調整がＣｒ１のコンデンサ設定を使用することによって達成可能である場合、５０２及び５０４として示され、そしてその分岐におけるスイッチ５０６及び５０８は活性化される（オンとされる）一方、他方は非作動状態のままにされる（オフとされる）。他の例では、ΔΦ２の位相調整が必要とされ、これが単一のコンデンサ設定を使用することによっては実現不可能である場合、それぞれスイッチ５１４及び５１８に結合される５１０及び５１２として示されるＣｒ２と同様に、５０２及び５０４として示されるＣｒ１のようなコンデンサ設定の組合せを用いてそのような位相調整の所望のレベルを実現することが可能となり得る。この場合、これらのコンデンサ設定に対応するスイッチ５０６、５０８、５１４及び５１８が作動する（オンとされる）一方、他方は非作動のままにされる（オフとされる）。
【００４１】
他のアプリケーションにおいて、図５に示されるような単純なコンデンサＣｒ１・・・Ｃｒｎの代わりに、図６において６００で示されるようなコンデンサ（Ｃｒ１・・・Ｃｒｎ）及びインダクタ（Ｌｒ１・・・Ｌｒｎ）の並列又は直列接続のいずれか一方を有することが望ましいことがある。図５と同様に、スイッチ６０６、６０８、６１４、６１６、６２２及び６２４は、それぞれコンデンサ６０２、６０４、６１０、６１２、６１８及び６２０を３ｄＢカプラ６２６に接続する。コンデンサ並びにインダクタ６２８、６３０、６３２、６３４、６３６及び６３８の直列接続のシナリオは、図６に示される。並列接続は、対応するスイッチに並列に結合される各コンデンサ及びインダクタを有する。この構成は、動作周波数の範囲を制限することになるが、実現可能な位相調整の量を増加することになる。
【００４２】
図５及び６の両図において、３ｄＢカプラが示されるが、これらの図におけるデバイスは多くの異なる、例えば、ハイブリッド又は直交カプラを含む形態において実現され得る。
【００４３】
使用される場合及び特に明記されない限り、用語「上部」、「下部」、「前」、「後」、「上」、「下」及び同様のそのような用語は、実施形態を特定の向きに限定するものとして解釈されるべきではない。代わりに、これらの用語は、相対的な基準でのみ使用される。
【図１】
2019195161.tif 000003
【図２】
2019195161.tif 000004
【図３】
2019195161.tif 000005
【図４】
2019195161.tif 000006
【図５】
2019195161.tif 000007
【図６】
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【外国語明細書】
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