【誤訳訂正書】
【提出日】平成25年4月11日(2013.4.11)
【誤訳訂正１】
【訂正対象書類名】特許請求の範囲
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波管装置と、
前記導波管装置に入力される電磁信号をチューニングするための複数のバラクタ（９，９’；９Ｅ１，９Ｅ２）を有するチューニング素子と、
を備えるチューニング可能なマイクロ波装置（１００；２００；３００；４００；５００）であって、
前記チューニング可能なマイクロ波装置は、
交互に配置される、少なくとも２つの導電層（２，３；２Ａ，３Ａ；２Ｂ１；２Ｂ１，３Ｂ１，３Ｂ２；３Ｅ）と少なくとも１つの誘電体層（４；４Ａ；４Ｂ１，４Ｂ２）と、
少なくとも１つの表面実装導波管（５；５Ａ；５Ｂ；５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３；５Ｄ；５Ｅ）と、
を備える層状構造（２０；２０Ａ；２０Ｂ；２０Ｃ；２０Ｄ）を有し、
前記導電層のうちの第２の導電層（３；３Ａ；３Ｂ１；３Ｅ）は、前記表面実装導波管（５；５Ａ；５Ｂ；５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３；５Ｄ；５Ｅ）の壁を形成するように適合され、当該壁は、前記チューニング素子（９，９’；９Ｅ１，９Ｅ２）を組み込むように適合され、当該チューニング素子は、前記表面実装導波管の前記壁において生成される表面電流の制御を可能にするように配置されて、前記表面実装導波管（５；５Ａ；５Ｂ；５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３；５Ｄ；５Ｅ）にチューニング可能な且つ制御可能なインピーダンスを与える、前記チューニング可能なマイクロ波装置において、
前記チューニング可能なマイクロ波装置は、基板（１；１Ａ；１Ｂ；１Ｃ；１Ｄ）を備え、
前記層状構造（２０；２０Ａ；２０Ｂ；２０Ｃ；２０Ｄ）は、前記基板（１；１Ａ；１Ｂ；１Ｃ；１Ｄ）上に、前記導電層のうちの第１の導電層（２；２Ａ；２Ｂ１）が前記基板に最も近くなるように配置され、
前記表面実装導波管の前記壁を形成するように適合される、前記導電層のうちの前記第２の導電層（３；３Ａ；３Ｂ１；３Ｅ）は、前記基板から最も離れており、前記入力される電磁信号により前記壁において生成される前記表面電流をカットし又は前記表面電流に影響を及ぼすように位置し及び成形されるスロット（８，８’；８Ｅ１，８Ｅ２）を有し、
前記導電層のうちの前記第１の導電層（２；２Ａ；２Ｂ１）は、プレパターンされており、前記表面実装導波管を受け入れるように適合される前記第２の導電層上の位置に対応する位置に２つのストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）が位置する十字型の凹部又は開口部を有し、前記表面実装導波管の前記壁を形成するように適合される前記第２の導電層の部分の長さ及び幅よりも小さい長さ及び幅を有し、
前記２つのストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）は、互いに距離をおいて整列され及び配置され、前記第１の導電層の外縁に面し及びバイアス制御電圧又はチューニング電圧を受け取るように適合される拡大された外端部（１０，１０’）をそれぞれ有し、
前記第２の導電層は、メイン導電部（３Ａ）と、開口部又は凹部（１２Ａ，１２Ａ’）に配置されるストリップ（１２，１２’）と、Ｔ字型の凹部（１３、１３’）に配置されるＴ字型のストリップ（１４，１４’）とから成り、マイクロ波入力／出力カップリング手段として動作するように構成され、
前記ストリップを有する前記開口部又は凹部（１２Ａ，１２Ａ’）は、前記第１の導電層（２）の前記ストリップ（１０Ａ；１０Ａ’）の前記拡大された外端部（１０，１０’）の位置に実質的に対応する位置において、前記Ｔ字型の凹部（１３、１３’）と直交するように配置され、
前記バラクタ（１６，１６’、１６’’、１６’’’；９，９’）は、電流をカットする前記スロット（８，８’）の境界部分において、前記第１の導電層の前記ストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）と前記第２の導電層とが重なり合う領域において形成され、
前記第１の導電層及び前記第２の導電層は、ビア（１５、１５’）又は類似のものにより相互に接続され、
前記誘電体層（４；４Ａ；４Ｂ１，４Ｂ２）は、少なくとも前記第２の導電層（３；３Ａ；３Ｂ１；３Ｅ）において前記バラクタ（９，９’；８Ｄ１，．．．，８Ｄ８；９Ｅ１，９Ｅ２）を形成し又は有するように適合されるプレパターンされる領域に対応する領域において複合金属酸化物を有する、
ことを特徴とする、チューニング可能なマイクロ波装置。
【請求項２】
前記複合金属酸化物は、強誘電材料、液晶、又はパイロクロアを含む、
ことを特徴とする、請求項１に記載のチューニング可能なマイクロ波装置。
【請求項３】
電磁波を伝搬する前記表面実装導波管における波長をλとすると、前記スロット（８，８’；８Ｅ１，８Ｅ２）は、長さ又は最も大きい寸法ｌ≦λ／２を有する、
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載のチューニング可能なマイクロ波装置。
【請求項４】
前記導波管装置は、カスケード接続される複数の表面実装導波管又はリゾネータ（５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３）を有し、
前記チューニング素子は、前記第２の導電層により形成される、前記表面実装導波管の底壁それぞれの中に提供され、
前記チューニング可能なマイクロ波装置は、フィルタを備える、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のチューニング可能なマイクロ波装置（４００）。
【請求項５】
前記表面実装導波管（５Ｄ）は、横方向の拡張部を上回る縦方向の拡張部を有し、
複数のチューニング素子は、前記縦方向の拡張部において一定の間隔で配置され、
前記導波管装置（５Ｄ）は、位相シフター又は遅延ラインを有する、
ことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のチューニング可能なマイクロ波装置（５００）。
【請求項６】
導波管装置と、
前記導波管装置に入力される電磁信号をチューニングするためのチューニング素子と、
を備えるチューニング可能なマイクロ波装置を提供するための方法であって、
前記マイクロ波装置は、
交互に配置される、少なくとも２つの導電層（２，３；２Ａ，３Ａ；２Ｂ１；２Ｂ１，３Ｂ１，３Ｂ２；３Ｅ）と少なくとも１つの誘電体層（４；４Ａ；４Ｂ１，４Ｂ２）と、
少なくとも１つの表面実装導波管（５；５Ａ；５Ｂ；５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３；５Ｄ；５Ｅ）と、
を備える層状構造（２０；２０Ａ；２０Ｂ；２０Ｃ；２０Ｄ）を有し、
前記導電層のうちの第２の導電層（３；３Ａ；３Ｂ１；３Ｅ）は、前記表面実装導波管（５；５Ａ；５Ｂ；５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３；５Ｄ；５Ｅ）の壁を形成するように適合され、当該壁は、前記チューニング素子（９，９’；９Ｅ１，９Ｅ２）を組み込むように適合され、当該チューニング素子は、前記表面実装導波管の前記壁において生成される表面電流の制御を可能にするように配置されて、前記表面実装導波管（５；５Ａ；５Ｂ；５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３；５Ｄ；５Ｅ）にチューニング可能な且つ制御可能なインピーダンスを与える、方法において、
‐前記少なくとも２つの導電層と前記少なくとも１つの誘電体層とを基板（１；１Ａ；１Ｂ；１Ｃ；１Ｄ）上に備え、前記導電層のうちの第１の導電層を当該基板の最も近くに置く前記層状構造（２０；２０Ａ；２０Ｂ；２０Ｃ；２０Ｄ）を提供するステップと、
‐前記第２の導電層が前記表面実装導波管の前記壁を形成するように前記第２の導電層（３；３Ａ；３Ｂ１；３Ｅ）を構成し、前記第２の導電層を前記基板から最も遠くに置き、前記第２の導電層にスロット（８，８’；８Ｄ１，．．．，８Ｄ８；８Ｅ１，８Ｅ２）を位置させ及び成形して、前記入力される電磁信号により前記壁において生成される前記表面電流をカットし及び前記表面電流に影響を及ぼすステップと、
‐前記第１の導電層（２；２Ａ；２Ｂ１）をプレパターンし、前記表面実装導波管を受け入れる前記第２の導電層上の位置に対応する位置に２つのストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）が位置する十字型の凹部又は開口部を前記第１の導電層が有するようにし、当該十字型の凹部又は開口部が、前記表面実装導波管の前記壁を形成する前記第２の導電層の部分の長さ及び幅よりも小さい長さ及び幅を有するステップと、
‐互いに距離をおいて前記２つのストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）を整列させ及び配置させ、当該２つのストリップは、前記第１の導電層の外縁に面し及びバイアス制御電圧又はチューニング電圧を受け取るように適合される拡大された外端部（１０，１０’）をそれぞれ有し、前記第２の導電層が、メイン導電部（３Ａ）と、開口部又は凹部（１２Ａ，１２Ａ’）に配置されるストリップ（１２，１２’）と、Ｔ字型の凹部（１３、１３’）に配置されるＴ字型のストリップ（１４，１４’）とから成り、マイクロ波入力／出力カップリング手段として動作するように前記第２の導電層を構成し、前記ストリップを有する前記開口部又は凹部（１２Ａ，１２Ａ’）を、前記第１の導電層（２）の前記ストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）の前記拡大された外端部（１０，１０’）の位置に実質的に対応する位置において、前記Ｔ字型の凹部（１３、１３’）と直交するように配置し、バラクタ（１６，１６’、１６’’、１６’’’；９，９’）を、電流をカットする前記スロット（８，８’）の境界部分において、前記第１の導電層の前記ストリップ（１０Ａ，１０Ａ’）と前記第２の導電層とが重なり合う領域において形成し、前記第１の導電層及び前記第２の導電層を、ビア（１５、１５’）又は類似のものにより相互に接続するステップと、
‐前記誘電体層（４；４Ａ；４Ｂ１，４Ｂ２）を、少なくとも前記第２の導電層（３；３Ａ；３Ｂ１；３Ｅ）において前記バラクタ（９，９’；９Ｅ１，９Ｅ２）を形成し又は有するプレパターンされる領域に対応する領域において複合金属酸化物を有するように構成するステップと、
を含むことを特徴とする、方法。
【請求項７】
前記第２の導電層を構成するステップは、
‐チューナビリティ及び品質係数の要件に依存して、及び、伝搬する電磁波の波長をλとすると、各スロットの縦方向の拡張部がλ／２より小さいか又は等しくなるように、前記スロットの寸法を選択すること、
をさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
【誤訳訂正２】
【訂正対象書類名】明細書
【訂正対象項目名】全文
【訂正方法】変更
【訂正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】チューニング可能なマイクロ波装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波管部と、チューニング素子とを有し、チューニング（ｔｕｎｉｎｇ）素子は導波管部に入力される電磁信号をチューニングするための複数のバラクタからなる、チューニング可能な（ｔｕｎａｂｌｅ）マイクロ波装置（ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔｓ）に関する。本発明はまたそのようなチューニング可能なマイクロ波装置を提供するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ波システムにとって、一般的にチューニング可能な装置又はコンポーネントは非常に重要である。チューニング可能な装置の一例として、共振器、フィルタ、移相器、及びアンテナが挙げられる。特に重要なのは、アジャイルなマイクロ波システムのためのチューニング可能なコンポーネント又は装置である。一般的に、チューニング可能なコンポーネントは、集中インダクタ及びキャパシタ（いわゆる集中ＬＣデバイス）、及びバラクタ（制御可能なキャパシタ）がチューニング手段として用いられる送信ライン部の形で実装される。バラクタは、様々な種類のものであってよい。例えばマイクロエレクトロメカニカルバラクタ（ＭＥＭ）、或いは半導体バラクタ、例えばｐ−ｎ接合からなるもの、ＭＯＳ（Metal  Oxide  Semiconductors)バラクタ等。バラクタはまた強誘電体であってもよい。一般的に、バラクタ、送信ライン部の一部及びＬＣデバイスは、ハイブリッド集積回路、モノリシック集積回路として構成され、集中素子及び分散素子がマイクロストリップ、ストリップライン、または共平面構造を有する。製造コストを低く抑えながら品質係数を増大させるために、表面実装部品として中空導波管を使用することが提案されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
それは、しかしながらチューニング可能な共振器、及び、比較的高い損失と関連づけられる、集中ＬＣ素子及びマイクロストリップ部、コプレナー導波管及びストリップラインに基づく、他の集積コンポーネントを有するような装置の問題である。これは主に、電流が放射する開放構造に集中するために、薄く、狭い金属ストリップに集中した高い電流に起因する。表面実装導波管が他のタイプの統合導波管よりも小さな損失を有するとしても、そのような導波管中を伝搬する電磁波のパラメータを、品質係数（Q-factor)を減少させることなく電気的にチューニングすることは難しい。製造コストを低く保つこともまた困難である。
【０００４】
安価で、製造が容易であり、同時に高い損失の影響を受けない、改良されたチューニング可能なマイクロ波装置を提供することは、本発明の目的である。品質（Ｑ）ファクターの大幅な低下なく、電気的にチューニングされ得るマイクロ波装置を提供することは、その他の目的である。特にマイクロ波装置の電気的なチューニングを容易にすることは、目的である。そのようなチューニング可能なマイクロ波装置の製造のための方法を提供することもまた、本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
従って、これらの問題の１つ又は複数を解決するために、導波管装置とバラクタからなるチューニング素子とを有するチューニング可能なマイクロ波装置が提供される。これは、基板と層状構造を有する。層状構造は、交互に配列された、少なくとも２つの導電層と、少なくとも１つの誘電体層と、を有する。層状構造は、第１の導電層が基板に最も近く位置するような方法で、基板上に積層される。導波管装置もまた、１又は複数の表面実装導波管を有する。基板から、最も離れた、又は最も遠くに積層される導電層は、表面実装導波管の壁を形成するように適応される。この導波管の壁は、チューニング素子を組み込むように又はチューニング素子の形成を支援するように適合される。チューニング素子は、壁で生成される表面電流を制御し又は影響を与え、従って、導波管にチューニング可能な又は制御可能なインピーダンスを与えるように構成される。
【０００６】
そのようなチューニング可能なマイクロ波装置を提供するための方法もまた提供される。当該方法に従えば、２又はそれ以上の導電層と少なくとも１つの誘電体層を含む層状構造が提供される。層状構造は、導電層のうちの１つが基板に近く又は基板上に積層されるような方法で、基板上に提供される。基板上に位置する導電層から最も離れて位置するもう一方の導電層において、チューニング素子は、一体化され又は提供される。導波管装置は、離れた導電層により形成される表面上に、この離れた層が表面実装導波管の表面の壁を形成するような方法で取付けられる。導波管装置に入力され、伝搬する電磁波をチューニングするために、チューニング電圧が層状構造に加えられ得る。壁中のチューニング素子は、電磁信号の入力により壁中で生成される表面電流のラインをカットするだろう。
【発明の効果】
【０００７】
マイクロ波装置が安価に製造が容易に、そして同時に高いパフォーマンスを有して提供されることは、本発明の利点である。表面実装部品がチューニングされ得ること、すなわち、そのような導波管中で伝搬する電磁波のパラメータが、実質的にQ-ファクターに影響又は減少させることなく、電気的にチューニングされることもまた利点である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
本発明は、次のように限定しない方法で、添付の図面を参照しながらさらに説明されるだろう。
【図１】図１は、第１の実施形態に係る表面実装導波管を含むチューニング可能な装置を示す。
【図２】図２は、マイクロ波信号の入力に起因して導波管の壁に生成される電流を示す、表面実装導波管のより大きなスケールの図である。
【図３】図３は、図２の表面実装導波管を下部の壁におけるチューニング可能な素子と共に示す。
【図４Ａ】図４Ａは、図１中のように装置の基板上に配置される、近接する導電層を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａラインに沿った断面図であり、層状構造（破線）のさらなる層を示す。
【図５】図５は、図１に示される装置の中空導波管共振器の壁を形成する、離れた導電層をより大きなスケールで示す。
【図６】図６は、図１に示される層状構造の下からの図を示す。
【図７】図７は、図１のような装置の等価回路を示す回路図である。
【図８】図８は、チューニング可能なマイクロ波装置の第２の実施形態を示す。
【図９】図９は、チューニング可能なマイクロ波装置の第３の実施形態を示す。
【図１０】図１０は、フィルタを含むチューニング可能なマイクロ波装置の第４の実施形態を示す。
【図１１】図１１は、位相シフター又は遅延ラインを有する本発明の装置の第５の実施形態を示す。
【図１２】図１２は、第６の実施形態に係る、壁にチューニング素子を有する導波管を示す。
【図１３】図１３は、チューニング可能なマイクロ波装置を提供するための本発明に係る方法を描くフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、マイクロ波装置１００を示す。これは、例えばＦＲ−４など、又はシリコン（ＳｉＧｅ）、ＧａＡｓなどの基板であるプリント基板（ＰＣＢ：Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｂｏａｒｄ）であってよい、基板１を有する。基板１上に、層状構造２０が配置される。層状構造２０は、ここで第１の、また近接したと言われる導電層２と、第２の、離れた、導電層３とを有する。導電層２と導電層３との間に、誘電体層４が配される。誘電体層４は、例えば液晶、強誘電体、又はパイロクロア複合酸化物のような酸化金属複合体を有する。離れた導電層３は、好ましくは、チューニング素子（不図示）を形成する又は含む領域を有するようにプレパターンされる。また、第１の、近接した導電層２は、プレパターンされ得る。複合金属酸化物を含む誘電体層４は、特に、少なくとも導電層３又は複数の層においてチューニング素子を形成する又は含むプレパターンされた領域に対応する領域においては、プレパターンされ得る。誘電体層４の誘電率は、電界を利用することによってチューニングすることができる。
【００１０】
階層構造の最上層において、表面実装導波管５は、離れた又は最上層の導電層３に取り付けられる。導電層３は、導波管５の底壁としての機能を果たすだろう。有利な実施形態において、表面実装導波管５は、中空である。他の実施形態において、それは中空でない。これは、例えば、金属化された側又は導電層３上に配置されているものを除いた表面にdielectricum（誘電物質）を含むかもしれない。dielectricumは、好ましくは、低損失のdielectricumである。
【００１１】
図１中のＳＩＮ、ＳＯＵＴは、電磁信号の入力と出力とを示している。それは、従来の方法において、ループ、プローブ、又は虹彩（ｉｒｉｓｅｓ）を含んでよいカップリング手段によって、ｉｎ／ｏｕｔがカップリングされている。カップリング手段は、導波管に接続されている。
【００１２】
図２は、導電層３が底壁として機能する中空導波管共振器５を概略的に示す。図中において、入力電磁信号により生成される電流が示される。中空導波管５はここで長方形である。本発明がいかなる特定の形状を有する、表面実装導波管に限定されないことは明らかであるべきであり、それはまた正方形、円形、又は他の適切ないかなる形状であってもよい。
【００１３】
表面実装導波管５の底壁、すなわち、最上層の導電層３においてスロットが図３を参照して詳述されるように提供される。入力／出力カップリング手段は、図２中に示されないが、上述のように、入力／出力カップリングは、プローブ又はループ、虹彩などによって提供されるだろう。マイクロ波信号が入力されるとき、表面電流が生成される。それらは、最上層の壁から底壁３の中心に向かって垂直壁Ｉ７，Ｉ７’，Ｉ７’’，Ｉ７’’’，ｉ６，ｉ６’，ｉ６’’，ｉ６’’’に沿って流れる。
【００１４】
図３は、図２と類似の図だが、電流Ｉ６’とＩ６のパスをそれぞれカットするために抑えて開けられた、底壁（導電層３）中に提供されるスロット８，８’を示す。代わりの実施形態において、スロットは、電流Ｉ６’’及びＩ６’’’をカットするために提供されてもよい。可変キャパシタ又はバラクタ９，９’がスロット８，８’中に、電流が制御可能な範囲内で、それらを介して流れるように、それぞれ提供又は接続される。これらのキャパシタ９，９’は、チップ、例えばＭＥＭ（Ｍｉｃｒｏ−ｅｌｅｃｔｒｏ  ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ）又は半導体デバイスなどを含んでもよい。他の実装において、キャパシタは、層状構造、例えば図１の層状構造２０の一体化した要素として形成される。かくして、本発明の範囲を逸脱しない範囲内で、一体化され、又は、別々の独立したコンポーネントとして、バラクタのいくつかの異なる実装がある。
【００１５】
図４、４Ａ、及び５は、層状構造の層と、一体化したキャパシタの１つの特定の実装を有する層状構造をそれぞれ示す。
【００１６】
図４は、第１の近接した導電層２とそのような一体化されたキャパシタを提供するためのパターニングを示す。図４は、中央で他の長方形の開口と交差する、第１の部及び第２の部１１，１１’を有する長方形の開口からなる十字型の凹部又は開口部を含む、パターニングされた導電層２の上面図である。この実施形態において、当該他の長方形の中央は、第１の長方形の開口とその中央において交差する。第１の長方形の開口部の幅は、好ましくは第２の長方形の開口部の幅よりも大きい。第２の開口は、好ましくは、入力及び出力カップリング手段が第１の又は近接する金属導電層３と接続され得るが、必ずしも接続される必要はない側と直交する、層２のそれぞれの外郭のより近くで終わる。層２の外郭と面し、それぞれ拡大された外端部１０，１０’を有する２つの金属導電ストリップ１０Ａ、１０Ａ’が第２の長方形の開口部中に提供される。これらは、整列しているが、相互接続されておらず、それらの間には少し距離がある。バイアス制御又はチューニング電圧は、上記外端部１０，１０’に加えられることができる。
【００１７】
図４Ａは、図４のＡ−Ａラインに沿った断面図である。第１の導電層２は、誘電体層４及び第２の又は離れた導電層３の下に配置されるだろう。後者（３，４）は、ここで破線で示されている。また、表面実装導波管５は、導電層３の上面が表面実装導波管５の底壁を形成するように取付けられるだろう。誘電体層４は、導電層２上に配置され、誘電体物質は、開口１１，１１’中に配置されるだろう。半田（Ｓｏｌｄｅｒ）パッド１７，１７’は、図５を参照してよりじっくりと説明されるように、導電層３の上面上に積層される。半田パッドは、中空導波管５を自己整合（ｓｅｌｆ  ａｌｉｇｎｍｅｎｔ）によって導電層３上に配置し又は設置することを容易にする特別な利点を提供する。図４Ａは非常に概略的であることは明らかであり、それゆえ、層の厚み及びサイズの間の関係に関する限りも、それらの絶対値に関する限りも、制限的効果を有しない。
【００１８】
図５は、第２の、離れた、導電層３、及び第１の有利な実施形態に従って、それがどのようにパターニングされるかを概略的に描く。マイクロ波信号のための、すなわちチューニング可能なマイクロ波装置へのマイクロ波信号のカップリング及びチューニング可能なマイクロ波装置からのマイクロ波信号のカップリングのための入力及び出力カップリング手段、ここではリゾネータは、互いに向き合うＴ字形のスロット１３，１３’により形成され、当該スロット１３、１３’において、似ているがより小さいサイズのストリップ１４，１４’が、カップリング手段として動作するように適合される共平面導波管を形成するように配置される。本明細書中において上述されたように生成された表面電流をカットするように、２つの細長い開口部又は凹部８，８’が、図３中に概略的に描かれるように、Ｔ字形のスロットと垂直に配置される。Ｔ字形のスロット１３，１３’は、図４中に示されるように、第１の導電層２中の開口部又は凹部１１，１１’のそれぞれの外側の部分の位置と実質的に対応する位置に提供される。開口部１２Ａ，１２Ａ’中に、それぞれ接続金属ストリップ１２，１２’が位置する。開口部１２，１２Ａ’は、長方形であって、層２のより細いクロスレッグス開放部の外縁と実質的に対応する位置に、Ｔ字形のスロット１３，１３’と直角に配置される。導電層３は、メイン導電部３Ａと、開口部又は凹部１２Ａ，１２Ａ’中に配置されるストリップ１２，１２’と、少し大きいＴ字形の凹部１３，１３’中に配置されるＴ字形のストリップ１４，１４’とからなると言うことができる。メイン部３Ａ中ではまた、電流制限（regulating）又は電流をカットする開口部８，８’が、どの表面電流がカットされるべきかに応じて、適当な方法で提供される。２つの半田パッド１７，１７’（例えば図４Ａ）は、中空導波管５の位置あわせにおけるセルフアラインメントを容易にするために、金属層３の上に積層される。
【００１９】
図６は、導電層２，３を含む層状構造の、下からの、即ち基板１から見た概略的なビューである。金属ビア１５，１５’（図５参照）は、第１及び第２の導電層２，３をガルバニックに接続するために、ストリップ１２，１２’（層３）及び拡大部１０，１０’（層２中の）と対応する位置に提供される。強誘電体バラクタ１６，１６’、１６’’、１６’’’は、ストリップ１０Ａ，１０Ａ’、（層２）及び当該ストリップが層３中の開口部又は凹部８，８’と交差するメイン部３Ａによって金属層２，３が重なり合う境界部分に形成される。
【００２０】
図７は、本発明の装置の機能を説明する、シンプルな等価回路である。端部１８，１８’は、ストリップ１４及びスロット１３により分割される層３のメイン部３Aを示す。それに応じて、端部１９及び１９’は、ストリップ１４’及びスロット１３’により分割される導電層３のメイン部３Aを示す。端部１８，１８’および１９，１９’は、入力／出力ポート、即ちマイクロ波入力及び出力カップリング手段を形成する。図７中において、導波管装置１００は、キャパシタ２０によりロードされる2つの線の送信ラインの等価部として示される。キャパシタ２０は、図６中のバラクタ１６，１６’、１６’’、１６’’’と対応する図３中のバラクタ９，９’を示す。入力カップリング手段における電磁波入力は、導波管装置中で伝搬し、伝搬する波のパラメータは、キャパシタ２０のキャパシタンスを変更することによって制御され得る。キャパシタンスは、ストリップ１２，１２’及び導電層３のメイン部３Ａ間にＤＣ電圧を印加することによって制御可能であり、変更可能である。ＤＣ電圧は、特に導電層２、部分１０，１０’（例えば図４）に加えられる。これは、代わりに層３の適切な場所に加えられてもよい。
【００２１】
図８は、その上に層状構造２０Ａが提供される基板１Ａを有するマイクロ波装置２００を示す代わりの実施形態の概略的な図である。またこの実施形態において、層状構造２０Ａは、３つの層、第１の近接する導電層２Ａと、第２の離れた導電層３Ａと、これらの間に挟まれる誘電層４Ａと、を含む。離れた、ここでは表層の導電層３Ａは、このケースにおいて円形の、表面実装中空導波管５Ａの底壁を形成する。この実施形態は、本発明が正方形又は長方形の表面実装導波管に限られないことを示すために、概略的に説明される。
【００２２】
図９は、本発明にかかる導波管装置３００のさらに他の実装を示す。これは、その上に層状構造２０Ｂが積層される基板１Ｂを有する。層状構造２０Ｂは，ここでは基板上に積層される第１の近接する導電層２Ｂ１を有し、その上に誘電層４Ｂ１が積層され、その上に第１の離れた導電層３Ｂ２が積層される。その上に第２の誘電体層４Ｂ２があり、その上に、表面実装導波管５Ｂの底壁を形成するように適合される第２の離れた導電層３Ｂ１がある。表面実装導波管は、いかなる他の適切な形状であってもよいが、ここでは正方形形状である。層状構造２０Ｂ中により多くの層が含まれてもよいことは明らかであり、他の実施形態のいずれについても同様である。
【００２３】
図１０は、フィルタ、特にマルチポールフィルタを有するマイクロ波装置４００の他の実施形態を示す。基板１Ｃ上に、交互に配置される３又はより多くの層を有してもよい層状構造２０Ｃが提供される。導電層は、基板１Ｃに隣接して提供される。他の導電層は、複数の、表面実装導波管又はカスケード接続されるリゾネータ５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３の底壁を形成する、層状構造の最上層として提供される。これらの表面実装導波管５Ｃ１，５Ｃ２，５Ｃ３は、ここで虹彩（ｉｒｉｓｅｓ）によって相互接続される。それらはまた、他の適切な方法で相互接続されてもよい。ＳＩＮ’及びＳＯＵＴ’は、マイクロ波信号の入力／出力を概略的に描く。チューニング素子（図１０中において不図示）は、集中バラクタ（又は上述の通り、任意の他の適切な方法で提供されるバラクタ）によって提供される。チューニング素子は、上記最上層の導電層により形成される導波管の底壁中に提供される。本発明は、１または３の表面実装導波管のプロビジョニングに限定されないことは明らかであるべきである。２または他のいかなる適切な数もフィルタを形成するためにカスケードに配列されてよい。表面実装導波管の形状がここで示されるものと異なってもよいこともまた明らかであるべきである。
【００２４】
図１１は、その表面に層状構造２０Ｄが配置される基板１Ｄを有するチューニング可能なマイクロ波装置５００のさらに他の実施形態を示す。単純のために層状構造２０Ｄはここで表面実装導波管５Ｄの底壁を形成する、トップ又は離れた導電層３Ｄを含む、３つの層を有するように描かれる。導波管５Ｄは、その横方向の拡張部を大幅に上回る縦方向の拡張部を有し、複数のチューニング素子８Ｄ１，８Ｄ２，．．．，８Ｄ８は、規則的に上記縦方向の拡張部に配置される。チューニング素子は、トップの導電層／底壁中において既に論じたように（一体化され又は別々に）提供されるバラクタ装置を有する。さらに他の実施形態において、バラクタを含む、より多くの又はより少ないチューニング素子があってもよい。もちろんそのような実施形態は、もしかなりの数のチューニング可能な素子が１つの方向に配置されると、その方向の長さは通常他の方向の長さを上回らざるを得ないけれども、横方向の拡張部をかなり上回る縦方向の拡張部に限定されない。導波管装置は、位相シフター又は遅延ラインを有してもよい。縦方向の導波管には、ここではバラクタが周期的に設けられる。入力及び出力カップリング手段は、描かれていないが、上述のようにいかなる適切な種類のものであってもよい。
【００２５】
図１２は、層状構造のトップ又は離れた導電層３Ｅ（概略的に示されているだけ）が底壁を形成する、表面実装導波管装置５Ｅをかなり概略的に描く。層状構造の他の層、基板及びその拡張部はこの図中で示されないが、これらの特徴は前の実施形態を参照して広く議論された。差異点は、図１２中において、図中に示される電流ｉをカットすることが意図された電流をカット／遮断するスロットは異なる方法で積層されていることである。スロット８Ｅ１，８Ｅ２は、長方形の導波管の横方向に平行に配置される。可変キャパシタ９Ｅ１，９Ｅ２は、導電層により形成される導波管の底壁中において、制御可能な量の電流がスロットを流れることを可能にするスロットによって提供される。本明細書中において上述のように、スロットは、互いに直角であっても、また、異なる方法で異なる電流をカットするために配置されてもよい。
【００２６】
全ての実施形態において、基板は、異なる物質で作られてもよく、例えばＰＣＢ（印刷回路基板）、例えばＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）又はポリマー、シリコン、又はＧａＡｓ基板を有してもよい。マイクロ波入力／出力手段は、異なる方法で提供されてもよい。離れた導電層に配置され、表面電流をカットすることを意図されるスロット又は開口部もまた、空洞の内部にバラクタをロード又は置く目的で、又は導波管をロードする目的で、異なる方法で配置されてもよい。
【００２７】
スロットの、寸法（ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｓ）、形状、及びサイズは、いかなる適切な方法で選択されてもよい。特定の実施形態において、スロット又はホールは、マイクロ波の波長の半分λ／２より小さい長さｌ、及びａ／２以下の幅の範囲内の長方形である。ここで、ａは、導波管の幅である（図３を参照）。一般的にこれらの寸法ｗ，ｌは、一方Ｑ−ファクターと、他方チューナビリティとのトレードオフである。一般的に、スロット、即ちｌ又はｗが小さければ小さいほど、Ｑファクターは高く、チューナビリティは低くなる一方、スロットが大きくなればなるほど、チューナビリティは高く、Ｑ−ファクターは低くなる。かくして、寸法は、高いチューナビリティ又は高いＱ−ファクターのいずれが最も重要かによって選択される。
【００２８】
特定の実施形態において、１つ又は複数の誘電体層は、少なくともスロットが位置するところにおいて、複合金属酸化物を含む。他の部分において、それは例えば別の材料の誘電体であってもよい。複合金属酸化物は、強誘電体、液晶、又はパイロクロア複合酸化物を含んでもよい。導電層は、電気的に絶縁されることが好ましい。
【００２９】
図１３は、本発明に係るチューニング可能なマイクロ波装置を提供するための本発明に係る方法を概略的に描く。導電層と強誘電体層とを交互に含む層状構造が、第１の導電層が基板に最も近く積層されるように提供されるだろう（１０１）。多層又は強誘電体層はあるいは、少なくともチューニング素子が形成され又は提供される位置において、上述の通り、液晶若しくはパイロクロア複合酸化物、又はより一般的には複合金属酸化物であってもよいことは明らかであるべきである。チューニング素子は、個別のチューニング素子として、又は基板から離れた、当該構造の他の導電層に一体化されて提供される（１０２）。そして、導波管、特に、しかし必須ではないが、中空導波管は、離れた導電層が当該導波管の壁、底壁を形成するように上記構造上に提供される（１０３）。このように組立てられた導波管装置に対して、導波管を伝搬する電磁波を制御するために、チューニング電圧がチューニング素子に加えられる（１０４）が、これは製造方法自体の一部を形成するものではないため破線で描かれる。本発明は、明示的に説明された実施形態に限定されず、添付の請求の範囲の範囲を超えない限り多くの方法で変更できることが明らかであるべきである。