(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
多量のガスを封入する密封されたチャンバ（３１４）内部に少なくとも部分的に配置されている第１の電極（３１６）と、
密封されたチャンバ（３１４）内部に少なくとも部分的に配置されており、第１の電極（３１６）から物理的に分離されている第２の電極（３１８）であって、ガスが閾値を満たす信号（３６０／３６１）を受けたとき、ガスが密封されたチャンバ（３１４）内部でプラズマを形成し、プラズマが形成されたとき、第１の電極（３１６）はプラズマを介して第２の電極（３１８）に電気的に接続され、プラズマが形成されないとき、第１の電極（３１６）は第２の電極（３１８）から電気的に分離される、第２の電極（３１８）と、
第１の電極（３１６）に電気的に接続された第１のコネクタ（４０４）および第２の電極（３１８）に電気的に接続された第２のコネクタ（４０６）であって、第１のコネクタまたは第２のコネクタ（４０４／４０６）が第１または第２の電極に信号（３６０／３６１）を与えるように構成された、第１のコネクタおよび第２のコネクタ（４０４／４０６）と、
を含み、
第１の電極が、第１のコネクタを通じて電気回路に接続され、第２の電極が、第２のコネクタを通じてアンテナ要素に接続されている、切替装置（３００）。
【請求項２】
第１の電極（３１６）、第２の電極（３１８）、または両方に電気的に接続された少なくとも１つのバイアスコネクタ（１２０／１２３）をさらに含み、閾値が、バイアスコネクタ（１２０／１２３）に与えられたバイアス信号（１４２／１４４）に基づき調整可能である、
請求項１に記載の切替装置（３００）。
【請求項３】
バイアス信号（１４２／１４４）が直流信号または無線周波数信号であり、信号（３６０／３６１）が直流信号または無線周波数信号である、
請求項２に記載の切替装置（３００）。
【請求項４】
閾値が、出力閾値、周波数閾値、または両方を含む、
請求項１から３の何れか１項に記載の切替装置（３００）。
【請求項５】
密封されたチャンバ（３１４）が、蓋（５００）およびベース（４００）によって画定され、蓋（５００）、ベース（４００）、または両方がキャビティ（４１１）を画定し、蓋（５００）はベース（４００）に気密に封止されガスを封入する、
請求項１から４の何れか１項に記載の切替装置（３００）。
【請求項６】
電気回路が、送信回路、受信回路、または両方を含む、
請求項１から５の何れか一項に記載の切替装置（３００）。
【請求項７】
切替装置（３００）の第１の電極（３１６）に信号（３６０／３６１）を与える段階（１１０２）と、
ここで、切替装置（３００）が、
多量のガスを封入する密封されたチャンバ（３１４）内部に少なくとも部分的に配置され、第１のコネクタを通じて電気回路に接続されている第１の電極（３１６）、および
密封されたチャンバ（３１４）内部に少なくとも部分的に配置されており、第１の電極（３１６）から物理的に分離されており、第２のコネクタを通じてアンテナ要素に接続されている第２の電極（３１８）、を含み、
信号（３６０／３６１）が閾値を満たすとき、密封されたチャンバ３１８内部にプラズマを形成する段階（１１０６）と、を含み、
プラズマが形成されたとき、第１の電極（３１６）はプラズマを介して第２の電極（３１８）に電気的に接続され、プラズマが形成されないとき、第１の電極（３１６）は第２の電極（３１８）から電気的に分離される、
方法（１１００）。
【請求項８】
第１の電極（３１６）、第２の電極（３１８）、または両方にバイアス信号（１４２／１４４）を与える段階（１１０４）をさらに含み、バイアス信号が閾値を変更する、請求項７に記載の方法（１１００）。
【請求項９】
バイアス信号（１４２／１４４）が直流信号であり、信号が無線周波数信号である、請求項８に記載の方法（１１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、プラズマ一体化切替装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
アンテナにおける低雑音増幅器などの構成要素および到来方向推定システムが、高出力のマイクロ波の到来または構成要素の近くに配置されている他の装置からの干渉の影響を受けやすい場合がある。フェイズドアレイアンテナシステムおよび特定の他の通信システムにおいて、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）、または窒化ガリウム（ＧａＮ）に基づくリミッタが、高出力信号に対する保護を提供するために直列に配置されてよい。例えば、ＳｉＣ系リミッタが、低雑音増幅器を通過する電力の量を低減するために、アンテナと低雑音増幅器との間に配置されてよい。ＳｉＣ系リミッタは、フェイズドアレイアンテナの各要素において一体化されてよい。フェイズドアレイアンテナは数千の要素を含み得るので、各要素にリミッタを配置することにより、多くのコストと複雑さがもたらされ得る。さらに、リミッタは明らかな挿入損失をもたらす。
【０００３】
例えば高出力マイクロ波放射などの高出力電磁波放射への曝露から低雑音増幅器などの電子装置を保護する他の方法は、アンテナアレイの前に、切替可能である、トランジスタを備えたメッシュシステムを配置することであってよい。切替可能である、トランジスタを備えたメッシュシステムは、不連続部を有するメッシュ内に配置されたコンダクタを含んでよい。トランジスタは、各々の不連続部に存在してよい。トランジスタがオフ（例えば、オープンスイッチのように振る舞う）であるとき、電磁エネルギーは、メッシュを通過し得る。トランジスタがオン（例えば、クローズドスイッチのように振る舞う）であるとき、メッシュは実際上連続であり、電磁エネルギーはメッシュから反射され得る。各々のトランジスタが切替のための電力を提供されるため、そのような切替可能である、トランジスタを備えたメッシュシステムを用いることによって、かなりの複雑性が加わる。さらに、脅威検出、制御信号の伝播、およびトランジスタの切替時間が、許容できない遅れを生む場合がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
ここに開示される特定の実施形態は、プラズマ相変化材料を使用する切替装置を含む。プラズマ相変化材料は、第１の相において実質的に非導電性であり、第２の相において実質的に導電性であってよい。切替装置は、プラズマ相変化材料を封入する密封されたチャンバ内部に電極を含んでよい。電極は、互いに物理的に分離されてよい。プラズマ相変化材料の相は、１つまたは複数の電極に与えられた信号の特性に少なくとも部分的に基づいて転移されてよい。その結果、切替装置は、プラズマ相変化材料が第１の相にあるとき、切替装置を通過する信号の伝達を阻害するが、プラズマ相変化材料が第２の相にあるとき、切替装置を通過する信号の伝達を可能にする。
【０００５】
特定の実施形態において、切替装置は、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第１の電極を含む。密封されたチャンバは、多量のプラズマ相変化材料（例えば、ガス）を封入する。切替装置は、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第２の電極を含む。第２の電極は、第１の電極から物理的に分離される。ガスが、（例えば、１つまたは複数の第１または第２の電極に信号を与えることによって）閾値を満たす信号を受けるとき、ガスは密封されたチャンバ内部でプラズマを形成する。第１の電極は、プラズマが形成されるとき、プラズマを介して第２の電極に電気的に接続される。第１の電極は、プラズマが形成されないとき、第２の電極から電気的に分離される。切替装置は、第１の電極に電気的に接続された第１のコネクタおよび第２の電極に電気的に接続された第２のコネクタを含む。第１のコネクタ、第２のコネクタ、またはその両方は、信号を受け取るように構成される。
【０００６】
特定の実施形態において、この方法は、切替装置の第１の電極に信号を与える段階を含む。切替装置は、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第１の電極を含む。密封されたチャンバは、多量のプラズマ相変化材料（例えば、ガス）を封入する。切替装置は、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第２の電極を含む。第２の電極は、第１の電極から物理的に分離される。この方法は、信号が閾値を満たすとき、ガス中でプラズマを形成する段階を含む。第１の電極は、プラズマが形成されるとき、プラズマを介して第２の電極に電気的に接続される。第１の電極は、プラズマが形成されないとき、第２の電極から電気的に分離される。
【０００７】
他の特定の実施形態において、システムは、無線周波数（ＲＦ）回路、アンテナインターフェイス、および切替装置を含む。切替装置は、ＲＦ回路に接続され、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第１の電極を含む。密封されたチャンバは、多量のプラズマ相変化材料（例えば、ガス）を封入する。切替装置は、アンテナインターフェイスに接続され、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第２の電極を含む。第２の電極は、第１の電極から物理的に分離される。ガスが、（例えば、１つまたは複数の第１または第２の電極に信号を与えることによって）閾値を満たす信号を受けるとき、ガスは密封されたチャンバ内部でプラズマを形成する。第１の電極は、プラズマが形成されるとき、プラズマを介して第２の電極に電気的に接続される。第１の電極は、プラズマが形成されないとき、第２の電極から電気的に分離される。
【０００８】
前述された特徴、機能、および利点が、様々な実施形態において独立して実現されることができ、またはさらに他の実施形態と組み合わせられることができ、そのさらなる詳細は、以下の記載および図面に関連して説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】プラズマ一体化切替装置の特定の実施形態を含む通信システムの特定の実施形態を説明するブロック図である。
【図２】１つまたは複数のバイアスコネクタを含む切替装置の特定の実施形態のプリント回路基板の特定の実施形態を説明するブロック図である。
【図３】図２のプリント回路基板の特定の実施形態に接続されたチップパッケージの特定の実施形態を含む切替装置の特定の実施形態を説明する図である。
【図４】チップパッケージの特定の実施形態のベースの透視図である。
【図５】チップパッケージの特定の実施形態の蓋の透視図である。
【図６】組み立てられていないチップパッケージの特定の実施形態の断面図である。
【図７】組み立てられたチップパッケージの特定の実施形態の断面図である。
【図８】組み立てられたチップパッケージの特定の実施形態の透視図である。
【図９】組み立てられたチップパッケージの特定の実施形態の透視図である。
【図１０】ウェハチップパッケージの特定の実施形態の断面図である。
【図１１】切替方法の特定の実施形態のフローチャートである。
【図１２】切替装置の特定の実施形態を含む通信システムの特定の実施形態を含む航空機のライフサイクルを説明するフローチャートである。
【図１３】切替装置の特定の実施形態を含む通信システムの特定の実施形態を含む航空機の説明的実施形態のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本開示の特定の実施形態が、図面と関連して以下に説明される。記載の中で、共通する特徴は、図面全体を通じて共通の参照番号によって示される。
【００１１】
ここに開示される実施形態は、プラズマ相変化材料を用いる切替装置を含む。プラズマ相変化材料は、第１の相において実質的に非導電性であってよく、第２の相において実質的に導電性であってよく、またはその逆も同様である。ここで用いられるように、実質的に非導電性の材料は、絶縁体または誘電体など、移動可能な電荷キャリアを殆ど持たない材料を指す。結果的に、実質的に非導電性の材料は高誘電率を有する。対照的に、ここでの実質的に導電性の材料とは、プラズマなど、移動可能な電荷キャリアが豊富である材料を指す。説明のために、プラズマ相変化材料とは、ガスからプラズマへの相転移を起こすガスであってよい。第１の相から第２の相への相転移は、ガスに対する電気エネルギー（例えば、電場または電磁場）の付与に対応して引き起こされ得る。
【００１２】
特定の実施形態において、プラズマが導電性の要素の間に形成されるとき、プラズマはコールドプラズマであり得る。コールドプラズマは、部分的にのみイオン化され得る。例えば、コールドプラズマにおいて、約１％程度の量のガスがイオン化されてよい。これは、さらに高い比率のガスがイオン化され得る、熱プラズマまたはホットプラズマと対照的である。
【００１３】
ある実施形態において、切替装置は、プラズマ相変化材料を入れる密封されたチャンバ（例えば気密封止されたキャビティ）を含むチップパッケージを含む。ある実施形態において、切替装置は、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された電極を含む。電極は、互いに物理的に分離され、電極間の間隙はプラズマ相変化材料によって占められる。例えば、電極間の領域は、プラズマ相変化材料によって充填された１つまたは複数の不連続部を含んでよい。
【００１４】
上述のように、第１の相から第２の相への相転移は、プラズマ相変化材料に対する電気エネルギー（例えば、電場または電磁場）の付与に対応して引き起こされ得る。電気エネルギーは、密封されたチャンバ内部の１つまたは複数の電極に対する信号の適用（例えば、直流（ＤＣ）信号またはＲＦ信号）に少なくとも部分的に応じて、プラズマ相変化材料に与えられてよい。プラズマ相変化材料にＤＣ信号またはＲＦ信号を与えること（例えば、１つまたは複数の電極にＤＣ信号またはＲＦ信号を与えることによる）は、単独で、または他の因子（例えば、プラズマ相変化材料の温度、プラズマ相変化材料に与えられたバイアス電流、プラズマ相変化材料に与えられた他の信号、または相変化材料を相転移臨界点近くへと前以て調整するまたは偏らせる他の因子）と共に、プラズマ相変化材料に導電相から非導電相への、またはその逆も同様である、転移を引き起こし得る。その結果、切替装置は、電極に与えられた信号の特性に少なくとも部分的に基づき、電極間の（例えば間隙を超えた）信号の伝達を選択的に阻害し得る。
【００１５】
図１を参照すると、１つまたは複数のチップパッケージを含む複数の切替装置を用いる通信システムの特定の実施形態が記載され、概して１００で表される。通信システム１００は、第１の切替装置１０２、第２の切替装置１０４、バイアスコントローラ１０６、ＲＦ回路１０８、アンテナインターフェイス１１０、およびアンテナアレイ１１２を含む。ある実施形態において、通信システム１００はレーダーシステムであり、ＲＦ回路１０８、アンテナインターフェイス１１０、および第１および第２の切替装置１０２および１０４は、レーダーシステムの構成要素である。ここで用いられるように、無線周波数という用語は、３００ギガヘルツ（ＧＨｚ）と３キロヘルツ（ＫＨｚ）との間の周波数を有する電磁信号を含む。ある実施形態において、アンテナアレイ１１２は、複数のアンテナ要素１３３を含む。ある実施形態において、ＲＦ回路１０８は、送信回路１２８、受信回路１３０、またはその両方を含む。
【００１６】
ある実施形態において、少なくとも２つの切替装置が、複数のアンテナ要素１３３の特定のアンテナ要素に接続される。例えば、第１の切替装置１０２および第２の切替装置１０４は、複数のアンテナ要素１３３の特定の要素に接続されてよい。
【００１７】
第１の切替装置１０２は、密封されたチャンバ１１７を含むチップパッケージ１１５を含み、第２の切替装置１０４は、密封されたチャンバ１１４を含むチップパッケージ１１３を含む。第１の切替装置１０２の密封されたチャンバ１１７は、第１の電極１１９および第２の電極１２１を含む。第２の切替装置１０４の密封されたチャンバ１１４は、第１の電極１１６および第２の電極１１８を含む。第１の切替装置１０２の第１の電極１１９および第２の電極１２１は、互いに物理的に分離される。第２の切替装置１０４の第１の電極１１６および第２の電極１１８は、互いに物理的に分離される。密封されたチャンバ１１４および１１７の各々は、プラズマ相変化材料を封入する。例えば、第１の切替装置１０２の第１の電極１１９と第２の電極１２１との間の領域は、ガスによって占められていてよい。
【００１８】
第１の切替装置１０２の第２の電極１２１は、アンテナインターフェイス１１０に接続されてよく、第２の切替装置１０４の第２の電極１１８は、アンテナインターフェイス１１０に接続されてよい。ある実施形態において、１つまたは複数の第１の電極１１６および１１９が、ＲＦ回路１０８に接続される。ある実施形態において、第２の切替装置１０４の第１の電極１１６は、送信回路１２８に接続され、第１の切替装置１０２の第１の電極１１９は、受信回路１３０に接続される。第１および第２の切替装置１０２および１０４の１つ以上が、１つまたは複数の電極１１６、１１８、１１９、または１２１に対して与えられた信号１３６、１３７、１３８、または１３９の特性に少なくとも部分的に基づき、電極間の（例えば間隙を横切る）信号１３６、１３７、１３８、または１３９（例えば、ＤＣ信号、またはＲＦ信号）の伝達を選択的に阻害し得る。
【００１９】
ある実施形態において、第１の切替装置１０２は、第１の切替装置１０２の第２の電極１２１に与えられた信号１３９の１つまたは複数の特性が第１の閾値を満たすとき、実質的に導電性の状態に遷移する。或いは、または更には、第１の切替装置１０２は、第１の切替装置１０２の第１の電極１１９に与えられた信号１３８の１つまたは複数の特性が第１の閾値を満たすとき、実質的に非導電性の状態に遷移し得る。ある実施形態において、第２の切替装置１０４は、第２の切替装置１０４の第１の電極１１６に与えられた信号１３６の１つまたは複数の特性が第２の閾値を満たすとき、実質的に導電性の状態に遷移する。或いは、または更には、第２の切替装置１０４は、第２の切替装置１０４の第２の電極１１８に与えられた信号１３７の１つまたは複数の特性が第２の閾値を満たすとき、実質的に非導電性の状態に遷移し得る。信号１３６、１３７、１３８、または１３９の１つまたは複数の特性が閾値を満たすとき、実質的に導電性の状態に遷移するとして記載される切替装置が、別法として、信号１３６、１３７、１３８、または１３９の１つまたは複数の特性が閾値を満たすとき、実質的に非導電性の状態に遷移するように構成されてよいことは理解されるだろう。第１および第２の閾値は、出力（例えば、ピーク出力または強度）閾値、周波数閾値、またはその両方に対応してよい。
【００２０】
切替装置１０２および１０４の各々は、受動スイッチおよび／または能動スイッチであってよい。受動スイッチは、電極に与えられる信号１３６、１３７、１３８、または１３９に応答し、一方で能動スイッチはプラズマ相変化材料の状態を制御する他の因子と共に働いてよい。例えば、能動スイッチは、バイアスコネクタ１２０または１２３などのバイアスコネクタを含んでよい。この例において、第１のおよび／または第２の閾値は、１つまたは複数の電極１１６、１１８、１１９、および／または１２１に接続された１つまたは複数のバイアスコネクタ１２０および／または１２３に対して１つまたは複数のバイアス信号１４１または１４２を与えることによって、調整可能である（例えば、下げられてよく、または増やされてよい）。受動スイッチはバイアスコネクタ１２０／１２３を含まない場合がある。したがって、受動スイッチ内のプラズマ相変化材料は、ＲＦ回路１０８および／またはアンテナアレイ１１２からの信号（例えば、信号１３６、１３７、１３８、または１３９）のみに応答してプラズマを形成してよい。
【００２１】
受動モードにおける運転の間、ＲＦ信号などの信号１４４は、アンテナアレイ１１２において受け取られてよい（例えば「受信された信号」）。受信された信号１４４（またはそれに由来する信号１３９）は、第１の切替装置１０２の第２電極１２１に与えられる。信号１３９は、第１の特性を含んでよい（例えば、出力または強度または周波数）。第１の特性が第１の閾値を満たすとき、密封されたチャンバ１１７内部のプラズマ相変化材料は信号１３９を受け（例えば、信号１３９が１つまたは複数の第１または第２の電極１１９および／または１２１に与えられ）、密封されたチャンバ１１７内部のプラズマ相変化材料は、第１の電極１１９と第２の電極１２１とを接続するプラズマを形成する。第１の特性が第１の閾値を満たさないとき、密封されたチャンバ１１７内部のプラズマ相変化材料はプラズマを形成せず、したがって第１の電極１１９と第２の電極１２１とは電気的に分離される。受信操作の間、（受信回路１３０に接続された）第１の切替装置１０２の密封されたチャンバ１１７内部のプラズマ相変化材料はプラズマを形成してよく、第２の切替装置１０４の密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料はプラズマを形成しなくてよい。
【００２２】
受動スイッチに関して、第１の閾値は調整可能でなくてよい。したがって、受動スイッチに関して、第１の切替装置１０２は、第１の特性に全般的に基づき、第１および第２の電極１１９、１２１に電気的に接続されてよい。しかしながら、能動スイッチを含む実施形態において、第１の閾値は、第１の切替装置１０２のバイアスコネクタにバイアス信号１４２を与えることによって調整可能（例えば、下げられてよく、または増やされてよい）であってよい。例えば、第１の切替装置１０２が能動スイッチである場合、バイアスコントローラ１０６が、第１の切替装置１０２の第１の閾値を調整するために、第１の切替装置１０２のバイアスコネクタ１２３にバイアス信号１４２を与えてよい。その結果、調整されないとき（例えば、受動スイッチまたは非バイアス能動スイッチ）、第１の特性は第１の閾値を満足しない場合があり、それによってプラズマ相変化材料がガス状態で残るようになる。しかしながら、バイアス信号１４２を用いた能動スイッチ実施形態において第１の閾値が調整されるとき、第１の特性は、調整された第１の閾値を満たしてよく、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成するようにする。したがって、能動スイッチに関して、第１の切替装置１０２は、第１の特性および調整された閾値の両方に基づいて電極１１９および１２１に電気的に接続され得る。
【００２３】
ある実施形態において、それを超えるとき第１の閾値（例えば、ピーク出力レベル、または周波数）が満たされる。例えば、第１の特性（例えば、第１の電極に与えられた信号の出力レベルまたは周波数）が第１の閾値と比較して大きいとき、プラズマ相変化材料は、密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成し、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に接続して、第１および第２の電極１１９および１２１の間の間隙を横切る信号１３９の伝達を可能にする。第１の特性が第１の閾値を超えないとき、プラズマ相変化材料は、密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成せず、したがって第１および第２の電極１１９および１２１を互いに電気的に分離し、信号１３９が間隙を横切って伝達することを防ぐ。
【００２４】
上述のように、ある実施形態において、第１の閾値は調整可能である。例えば、第１の閾値が調整されないとき（例えば、受動スイッチまたは非バイアス能動スイッチにおいて）、第１の特性は第１の閾値を超えない場合があり、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成しないようにして、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に分離する。しかしながら、第１の閾値が調整される（例えば、下げられる）とき、第１の特性は調整された第１の閾値を超えてよく、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成するようにして、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に接続する。他の例として、第１の閾値が調整されないとき（例えば、受動スイッチまたは非バイアス能動スイッチにおいて）、第１の特性が第１の閾値を超える場合があり、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成するようにして、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に接続する。しかしながら、第１の閾値が調整される（例えば、増やされる）とき、第１の特性は調整された第１の閾値を超えない場合があり、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成せず、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に分離する。
【００２５】
他の実施形態において、それを超えないとき第１の閾値が満たされる。例えば、第１の特性が第１の閾値を超えないとき、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成して、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に接続する。第１の特性が第１の閾値を超えるとき、プラズマ相変化材料は密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成せず、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に分離し、間隙を横切る信号１３９の伝達を防ぐ。
【００２６】
既に説明したように、ある実施形態において、第１の閾値は調整可能である。例えば、調整されないとき（例えば受動スイッチまたは非調整能動スイッチにおいて）、第１の特性が第１の閾値を超えてよく、密封されたチャンバ１１７内部でプラズマ相変化材料がプラズマを形成しないようにする。しかしながら、第１の閾値がバイアス信号１４２によって調整されるとき、第１の閾値は、第１の特性が調整された第１の閾値を超えないように増やされてよく、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成するようにして、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に接続する。他の例として、調整されないとき（例えば受動スイッチまたは非バイアス能動スイッチにおいて）、第１の特性が第１の閾値を超えない場合があり、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成する。第１の閾値がバイアス信号１４２によって調整されるとき、第１の閾値は、第１の特性が調整された第１の閾値を超えるように下げられてよく、プラズマ相変化材料が密封されたチャンバ１１７内部でプラズマを形成しないようにして、それによって第１および第２の電極１１９および１２１を電気的に分離する。
【００２７】
ある実施形態において、第２の切替装置１０４に関連する第２の閾値は、出力（例えばピーク出力または強度）閾値、周波数閾値、または両方に対応し、第１の切替装置１０２に関して上述したように調整可能であってよい。例えば、送信操作の間、送信回路１２８からの信号１３６（例えばＤＣ信号またはＲＦ信号）が、第１の電極１１６において第２の切替装置１０４に与えられてよい（例えばアンテナアレイ１１２によって送信される）。信号１３６は第２の特性を有してよい（例えば、出力、強度、または周波数）。第２の切替装置１０４内部のプラズマ相変化材料は、第１の切替装置１０２に関連して上述されたように、第２の特性が第２の閾値を満たすか否かに基づいて、密封されたチャンバ１１４内部でプラズマを形成してよい。例えば、第２の特性が第２の閾値を満たすとき、および密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料が信号１３６を受けるとき（例えば、１つまたは複数の第１および第２の電極１１６および１１８に信号１３６を与えることによって）、密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料は、第１の電極１１６と第２の電極１１８とを接続するプラズマを形成し得る。第２の特性が第２の閾値を満たさないとき、密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料は、ガス状態で残る場合があり、第１の電極１１６と第２の電極１１８とを電気的に分離する。
【００２８】
ある実施形態において、第２の切替装置１０４は能動スイッチである。そのような実施形態において、第２の閾値は、第２の切替装置１０４のバイアスコネクタ１２０にバイアス信号１４１を与えることによって、調整可能（例えば、下げることができ、または増やすことができる）である。例えば、バイアス信号１４１はＤＣ信号またはＲＦ信号であってよい。バイアスコントローラ１０６は、バイアスコネクタ１２０にバイアス信号１４１を与えることによって、第２の閾値を調整するように構成されてよい。
【００２９】
例えば、調整されないとき（例えば受動スイッチまたは非バイアス能動スイッチにおいて）、第２の特性は第２の閾値を満たさない場合があり（例えば上述のように、超える場合があり、または超えない場合がある）、密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料がプラズマを形成せず、その結果第１の電極１１６と第２の電極１１８とを電気的に分離する。しかしながら、第２の閾値がバイアス信号１４１に基づいて調整されるとき（例えば、上述のように下げられる）、第２の特性が調整された第２の閾値を満たす場合があり（例えば超えてよい）、密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料がプラズマを形成するようにし、その結果第１の電極１１６と第２の電極１１８とを電気的に接続する。他の例として、調整されないとき（例えば受動スイッチまたは非バイアス能動スイッチにおいて）、第２の特性が第２の閾値を満たす場合があり（例えば超えてよい）、密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料がプラズマを形成するようにし、その結果第１の電極１１６と第２の電極１１８とを電気的に接続する。しかしながら、第２の閾値がバイアス信号１４１に基づいて調整されるとき（例えば、上述のように増やされる）、第２の特性が調整された第２の閾値を満たさない場合があり（例えば超えなくてよい）、密封されたチャンバ１１４内部のプラズマ相変化材料がプラズマを形成しないようにし、その結果第１の電極１１６と第２の電極１１８とを電気的に分離する。結果的に、能動スイッチに関して、第２の切替装置１０４が、信号１４１の特性（例えば、送信される信号）に基づき、および調整された閾値に基づき、電極に電気的に接続されてよい。
【００３０】
ある実施形態において、送信操作の間、（受信回路１３０に接続された）第１の切替装置１０２のプラズマ相変化材料はプラズマを形成せず、（送信回路１２８に接続された）第２の切替装置１０４のプラズマ相変化材料はプラズマを形成する。この例において、第１の切替装置１０２は開（例えば非導電性）状態であり、第２の切替装置１０４は閉（例えば導電性）状態である。
【００３１】
第１の閾値および第２の閾値は、バイアス回路１３１によって与えられるバイアス信号１４１または１４２に応じて互いに独立に調整可能であってよい。例えば、ある実施形態において、バイアス回路１３１は、第２の閾値を調整することなく第１の閾値を調整するように構成され、逆もまた同様である。ある実施形態において、バイアス回路１３１が、さらに、または別法として、第１および第２の閾値を逆に調整するように構成され（例えば、第１の閾値を増やし、一方で第２の閾値を減らす）、または第１および第２の閾値を異なる量に調整する。
【００３２】
チップパッケージ（例えば図１のチップパッケージ１１３および／または１１５）の電極が接続されるように構成されたコネクタ（例えばマイクロストリップまたは他の送信ライン）を含むプリント回路基板装置２００が、図２に示される。プリント回路基板装置２００は、第１のプリント回路基板コネクタ（例えば第１の長さのマイクロストリップ）２３６および第２のプリント回路基板コネクタ（例えば第２の長さのマイクロストリップ）２３８を含む。１つまたは複数の信号（例えば、図１の信号１３６、１３７、１３８、または１３９）が、１つまたは複数のプリント回路基板コネクタ２３６、２３８を介して切替装置（例えば、図１の第１の切替装置１０２または第２の切替装置１０４）に提供されてよい。第１のプリント回路基板コネクタ２３６は、第１の端部２３７および第２の端部２３９を含む。第２のプリント回路基板コネクタ２３８は第１の端部２４１および第２の端部２４３を含む。ある実施形態において、第１のプリント回路基板コネクタ２３６および第２のプリント回路基板コネクタ２３８はプリント回路基板装置２００上で直線的に配置され、第１のプリント回路基板コネクタ２３６の第２の端部２３９は、間隙２４２によって第２のプリント回路基板コネクタ２３８の第２の端部２４３から分離される。
【００３３】
ある実施形態（例えば、能動切替装置が使用される場合）において、プリント回路基板装置２００は１つまたは複数の追加のコネクタ（例えばマイクロストリップまたは他の送信ライン）２４４および／または２４６を含む。１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および／または２４６は、バイアスコネクタを含んでよい。上述の第１の閾値および／または第２の閾値は、１つまたは複数のバイアスコネクタに与えられるバイアス信号に基づいて調整可能であってよい。第１の１つまたは複数の追加のコネクタ２４４は、第１の端部２４５および第２の端部２４７を含む。ある実施形態において、第２の端部２４７は、第１のプリント回路基板コネクタ２３６に接続される。第２の１つまたは複数の追加のコネクタ２４６は、第１の端部２４９および第２の端部２５１を含む。ある実施形態において、第２の端部２５１は、第２のプリント回路基板コネクタ２３８に接続される。
【００３４】
図２のプリント回路基板２００に接続されたチップパッケージ３０２を含む切替装置３００が図３に示される。チップパッケージ３０２は、図１のチップパッケージ１１３および／または１１５に対応し得る。切替装置３００は、図１の第１の切替装置１０２または第２の切替装置１０４に対応し得る。切替装置３００は、密封されたチャンバ３１４内部に少なくとも部分的に配置された第１の電極３１６および第２の電極３１８を含む。第１の電極３１６は、図１の１つまたは複数の電極１１６／１１９に対応することができ、第２の電極３１８は図１の１つまたは複数の第２の電極１１８／１２１に対応することができる。密封されたチャンバ３１４は、図１の１つまたは複数の密封されたチャンバ１１４または１１７に対応し得る。
【００３５】
第１の電極３１６は、第２の電極３１８から物理的に分離される。閾値（例えば、上述の第１の閾値または第２の閾値）を満たす信号３６０を受けたとき、密封されたチャンバ３１４内部のガスが密封されたチャンバ３１４内部にプラズマを形成し、それによって第１の電極３１６を第２の電極３１８に結合する。さらに、または別法として、閾値（例えば、上述の第１の閾値または第２の閾値）を満たす信号３６１を受けるとき、密封されたチャンバ３１４内部のガスが密封されたチャンバ３１４内部にプラズマを形成し、それによって第１の電極３１６を第２の電極３１８に結合する。密封されたチャンバ３１４内部にプラズマが形成されないとき、第１の電極３１６が第２の電極３１８から電気的に分離される。
【００３６】
切替装置３００が、各々第１および第２の電極３１６および３１８に接続されたコネクタ（例えば、図４の第１のコネクタ４０４および第２のコネクタ４０６）を含む。ある実施形態において、１つまたは複数の第１および第２のプリント回路基板コネクタ２３６または２３８は、第１または第２のコネクタ４０４または４０６に接続される。第１または第２のコネクタは、１つまたは複数のプリント回路基板コネクタ２３６および／または２３８を介して信号３６０または３６１を受け取り、かつ信号３６０または３６１を第１および／または第２の電極３１６および／または３１８に与えるように構成される。
【００３７】
ある実施形態において、切替装置３００は、上述の、１つまたは複数の追加のコネクタ（例えば、１つまたは複数のバイアスコネクタ）２４４および／または２４６を含む。例えば、１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および／または２４６は、図１のバイアスコネクタ１２０または１２３のどちらかに対応し得る。１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および／または２４６の１つまたは複数は、第１の電極３１６、第２の電極３１８、または両方に接続され得る。説明のために、第１の電極３１６は、第１のプリント回路基板コネクタ２３６（これは図４の第１のコネクタ４０４に接続されてよい）を介して、追加のコネクタ２４４（例えば第１のバイアスコネクタ）に接続されてよい。或いは、またはそれに加えて、第２の電極３１８が、プリント回路基板コネクタ２３８（これは図４の第２のコネクタ４０６に接続されてよい）を介して、追加のコネクタ２４６（例えば第２のバイアスコネクタ）に接続されてよい。追加のコネクタ２４４および／または２４６の１つまたは複数は、バイアスコントローラ（例えば、図１のバイアスコントローラ１０６）に接続されてよく、一方で１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および／または２４６の異なる１つは接地されてよい。上述の第１および／または第２の閾値は、バイアスコントローラ（例えば、図１のバイアスコントローラ１０６）に接続された１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および／または２４６に１つまたは複数のバイアス信号３６２または３６３を与えることによって調整されてよい。
【００３８】
第１のプリント回路基板コネクタ２３６の第１の端部２３７は、ＲＦ回路（例えば、図１のＲＦ回路１０８の送信回路１２８または受信回路１３０）と接続されてよく、第２のプリント回路基板コネクタ２３８の第１の端部２４１はアンテナインターフェイス（例えば、図１のアンテナインターフェイス１１０）に接続されてよい。第１のプリント回路基板コネクタ２３６の第１の端部２３７が送信回路（例えば、図１の送信回路１２８）に接続されるとき、第１のプリント回路基板コネクタ２３６は、送信回路１２８からの信号３６０（例えば、送信信号）を受け取るように、および第１の電極３１６に信号３６０を伝達するまたは与えるように、構成される。ある実施例において、閾値（例えば、上述の第１または第２の閾値）は、１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および２４６の１つまたは複数を介して第１の電極３１６または第２の電極３１８に１つまたは複数のバイアス信号３６２または３６３を与えることによって調整することができる。第１の電極３１６に適用される信号３６０の１つまたは複数の特性が閾値を満たすとき、プラズマ相変化材料は密封されたチャンバ３１４内部でプラズマを形成する。ある実施形態において、１つまたは複数のバイアス信号３６２または３６３はＤＣ信号またはＲＦ信号であり、信号３６０はＤＣ信号またはＲＦ信号である。上述のように、プラズマが密封されたチャンバ３１４内で形成されるとき、信号３６０は間隙２４２を横切って第１の電極３１６から第２の電極３１８に伝達される。その後信号３６０は、第２のプリント回路基板コネクタ２３８に沿って、アンテナインターフェイス（例えば、図１のアンテナインターフェイス１１０）に向かって伝達され得る。
【００３９】
第１のプリント回路基板コネクタ２３６の第１の端部２３７が受信回路（例えば、図１の受信回路１３０）に接続されるとき、第２のプリント回路基板コネクタ２３８は、アンテナインターフェイス（例えば、図１のアンテナインターフェイス１１０）から信号３６１（例えば、受信信号）を受け取るように、および／または第２の電極３１８に信号３６１を伝達するまたは与えるように構成される。ある実施形態において、閾値（上述の第１または第２の閾値）は、１つまたは複数の追加のコネクタ２４４および２４６の１つまたは複数を介して第１の電極３１６または第２の電極３１８に１つまたは複数のバイアス信号３６２または３６３を与えることによって調整することができる。第２の電極３１８に与えられる信号３６１の１つまたは複数の特性が閾値を満たすとき、プラズマ相変化材料は密封されたチャンバ３１４内部でプラズマを形成する。ある実施形態において、１つまたは複数のバイアス信号３６２または３６３はＤＣ信号またはＲＦ信号であり、信号３６１はＤＣ信号またはＲＦ信号である。上述のように、プラズマが密封されたチャンバ３１４内で形成されるとき、信号３６１は間隙２４２を横切って第２の電極３１８から第１の電極３１６に伝達される。その後信号３６１は、第１のプリント回路基板コネクタ２３６に沿って、図１の受信回路１３０に向かって伝達され得る。
【００４０】
チップパッケージ部分が図４に示される。チップパッケージ部分は、ベース４００を含む。ベース４００は、例えばセラミック材料、ポリマー材料、ガラス、ケイ素、窒化アルミニウム、またはそれらの組み合わせなどの非導電性材料または誘電材料で少なくとも部分的に形成された基板（非導電性基板）４０２を含んでよい。ある実施形態において、基板４０２は、所定の構造安定性を提供するのに十分な厚みを有する。
【００４１】
チップパッケージは、基板４０２を少なくとも部分的に通過して延在する第１のコネクタ４０４および第２のコネクタ４０６を含む。ある実施形態において、第１のコネクタ４０４および第２のコネクタ４０６はバイアスであり、１つまたは複数の層で形成されてよい。第１および第２のコネクタ４０４および４０６は、基板４０２の第１の端部または表面（例えば底部）から反対の端部または表面へと延在してよい。第１および第２のコネクタ４０４および４０６は、１つまたは複数の反対の表面を超えて延在してよい。例えば、第１および第２のコネクタ４０４および４０６は、図４に説明される方向に基板４０２の上端または表面の上方に延在する少なくとも一部を各々含んでよい。
【００４２】
チップパッケージは、各々第１および第２のコネクタ４０４および４０６に接続された第１および第２の電極４１６および４１８を含む。ある実施例において、第１および第２の電極４１６および４１８は、図１の第１および第２の電極１１６、１１９および１１８、１２１、および／または図３の第１および第２の電極３１６および３１８に対応する。第１および第２の電極４１６および４１８は、特定の用途に応じて選択された、任意の適切な、銀、金、銅、タングステン、アルミニウムなどの導電性材料、または他の金属、または導電体を含んでよく、またはそれで形成されてよい。特定の実施形態において、１つまたは複数の基板４０２、第１および第２のコネクタ４０４および４０６、および／または第１および第２の電極４１６および４１８を形成するために使用された材料は、低コストの製造を容易にするように選択される。例えば、材料は、集積回路および他の電子装置を製造するために通常使用される比較的安価な製造方法を用いてベース４００を製造することを容易にするように選択されてよい。説明のために、材料は、電子装置または集積回路を製造するために使用される、ウェットエッチ、ドライエッチ、蒸着、フォトリソグラフィー、インプリントリソグラフィー、化学機械研磨、印刷、または他のアディティブ法またはサブトラクティブ法を用いたベース４００の製造を可能にするように選択されてよい。他の実施例において、ベース４００は、キャストされ、成形され、機械加工され（例えば、穿孔され）、印刷され、または他の低コスト法を用いて製造されてよい。
【００４３】
第１および第２の電極４１６および４１８は、互いに物理的に分離される。間隙４０８は、第１および第２の電極４１６および４１８の間に配置される。間隙４０８は、上述のように相変化材料で充填される（相変化材料によって占められる）。間隙４０８内のガス（非導電性）がプラズマ状態（導電性）に遷移するとき、プラズマは、信号がそれを介して電極４１６および４１８の間を電気的に伝導し得る伝導性媒体を提供する。
【００４４】
ベース４００はキャビティ４１１を含んでよい。キャビティ４１１は、プラズマ相変化材料遷移の間に生じる変位電流を低減するように構成されてよい。
【００４５】
キャビティ５０４を含む蓋（例えば、「上蓋」または「気密キャップ」）５００が、図５に記載される。キャビティ５０４は、完成されたチップパッケージのチャンバを少なくとも部分的に画定する。例えば、図４のキャビティ４１１と共にキャビティ５０４は、図１の密封されたチャンバ１１４／１１７および／または図３の密封されたチャンバ３１４に対応し得る。蓋５００は、密封されたチャンバを含むチップパッケージを形成するために図４のベース４００に（例えば接着によって）結合するように構成される。ある実施形態において、図４のベース４００に結合されたとき、蓋５００はチャンバを密封する。蓋５００がベース４００に結合されるとき、コネクタ４０４および４０６および第１および第２の電極４１６および４１８の１つまたは複数の部分は、キャビティ５０４内部に延在する。
【００４６】
完成されたチップパッケージを形成するために組み立てられる前のベース４００および蓋５００の断面図が図６に示される。第１および第２のコネクタ４０４および４０６および第１および第２の電極４１６および４１８の１つまたは複数の部分は、キャビティ５０４内部に延在し得る。例えば、ベース４００が蓋５００に結合されるとき、第１および第２のコネクタ４０４および４０６および第１および第２の電極４１６および４１８の部分４５２および４５４は、キャビティ５０４内部に延在してよい。
【００４７】
組み立てられたチップパッケージ７００の断面図が図７に示される。ある実施形態において、組み立てられたとき、蓋５００の表面５０２（図６に示される）が、密封されたチャンバ７１４を形成するベース４００の表面４０３に結合される。密封されたチャンバ７１４は、図１の密封されたチャンバ１１４／１１７または図３の３１４に対応し得る。密封されたチャンバ７１４は、第１および第２の電極４１６および４１８の少なくとも一部並びにプラズマ相変化材料を含む。その結果、密封されたチャンバ７１４内部のプラズマ相変化材料が、特定の閾値（例えば、上述の第１または第２の閾値）を満たす電気エネルギーを受けるとき、プラズマ相変化材料は第１および第２の電極４１６および４１８を電気的に接続し、上述のように、間隙を横切る伝達を可能にする。
【００４８】
組み立てられたチップパッケージ８００の透視図が図８に示される。蓋５００がベース４００に結合されるとき、密封されたチャンバ７１４が形成される。ある実施形態において、チャンバ７１４は、蓋５００のキャビティ５０４およびベースのキャビティ４１１によって少なくとも部分的に画定される。蓋５００は、チップパッケージ８００を形成するために図４のベース４００に結合され得る。ベース４００および蓋５００は、チャンバ７１４を密封するように共に働いてよい。
【００４９】
組み立てられたチップパッケージ８００の底部透視図が図９に示される。コンダクタ４０４および４０６が、第１および第２のコネクタ４０４および４０６の底部表面９０５および９０７を露出するチップパッケージ８００の底部表面を通って延在する。コンダクタ４０４および４０６は、結果的に、１つまたは複数の図２のプリント回路基板コネクタ２３６、２３８および／または１つまたは複数の図２の追加のコネクタ２４４、２４６など、（例えば、底部表面９０５および９０７において）１つまたは複数の通信ラインに接続されてよい。例えば、底部表面９０５および９０７は、図２の１つまたは複数のプリント回路基板コネクタ２３６、２３８、および／または図２の１つまたは複数の追加のコネクタ２４４、２４６にはんだ付けされてよい。
【００５０】
プラズマ相変化層１００２を含む装置１０００の断面図が、図１０に示される。装置１０００は、図１の第１の切替装置１０２および／または第２の切替装置１０４に対応し得る。装置１０００は、電子装置１０１２および１０１４、およびアンテナ一体化プリント配線板１００４の間に形成されたプラズマ相変化層１００２を含む。アンテナ一体化プリント配線板１００４は、対応する電子装置１０１２および１０１４をアンテナ要素（例えば、図１のアンテナ要素１３３）に接続する接続構造体１００３および１００５を含んでよい。電子装置１０１２および１０１４は、図１の送信回路１２８および／または受信回路１３０に対応し得る。装置１０００は、アンテナ一体化プリント配線板１００４と広角インピーダンス・マッチング層１００８との間にハニカム１００６を含んでよい。プラズマ相変化層１００２は、図１の第１および第２の切替装置１０２または１０４の１つまたは複数など、切替装置のアレイに対応し得る。プラズマ相変化層１００２の切替装置のアレイの各々の切替装置は、特定の受信回路（例えば、図１の受信回路１３０）または特定の送信回路（例えば、図１の送信回路１２８）、および／または特定のアンテナ要素（例えば、図１のアンテナ要素１３３）に接続されてよい。
【００５１】
運転の間、バイアス信号は、１つまたは複数の電子装置１０１２および１０１４の間のプラズマ相変化層１００２に与えられてよく、１つまたは複数の電子装置１０１２および１０１４が、対応する接続構造体１００３および１００５に電気的に接続され、または電気的な接続が切り離されるようにする。プラズマ相変化層１００２の切替装置の各々は、バイアス信号１０２０によって独立して制御可能であってよい。或いは、またはそれに加えて、プラズマ相変化層１００２の切替装置は、グループとして制御可能であってよい。例えば、特定のバイアス信号１０２０が、受信回路（例えば、図１の受信回路１３０）に接続されたプラズマ相変化層１００２の切替装置のグループにプラズマを生じさせ、その結果受信された信号を対応する要素（例えば、図１のアンテナ要素１３３）から図１の対応する受信回路１３０に伝達する、バイアスコントローラ１０２２によって、プラズマ相変化層１００２に与えられてよい。他の例として、特定のバイアス信号１０２０が、送信回路（例えば、図１の送信回路１２８）に接続されたプラズマ相変化層１００２の切替装置のグループにプラズマを生じさせ、その結果送信される信号を図１の対応する送信回路１２８から対応するアンテナ要素（例えば、図１のアンテナ要素１３３）に伝達する、バイアスコントローラ１０２２によって、プラズマ相変化層１００２に与えられてよい。装置１０００は、迅速な切替、低い損失、低いコスト、小さなフォームファクタ、またはそれらの組み合わせを提供し得る。
【００５２】
図１１を参照すると、切替方法１１００の特定の実施形態のフローチャートが示される。方法１１００は、図１の切替装置１０２または１０４を用いて実施されてよい。方法１１００は、上述のように、１１０２において、信号（例えば、ＤＣ信号またはＲＦ信号）を、切替装置の第１の電極に与える段階を含む。第１の電極は、図１の電極１１６、１１８、１１９、または１２１、図３の電極３１６または３１８、または図４〜９の電極４１６または４１８の何れかに対応し得る。第１の電極は、上述のように、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置される。密封されたチャンバは、図１の密封されたチャンバ１１４または１１７、図３の密封されたチャンバ３１４、または図７または８の密封されたチャンバ７１４の１つまたは複数に対応し得る。密封されたチャンバは、上述のように、多量のガスを封入してよい。切替装置は、上述のように、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第２の電極を含む。ある実施形態において、第２の電極は、図１の電極１１６、１１８、１１９、または１２１、図３の電極３１６または３１８、または図４〜９の電極４１６または４１８の何れかに対応する。上述のように、第２の電極は、第１の電極から物理的に分離される。
【００５３】
方法１１００は、１１０６において、上述のように、信号が閾値を満たすとき（例えば、第１の閾値、第２の閾値、調整された第１の閾値、または調整された第２の閾値）、ガス中にプラズマを形成する段階をさらに含む。プラズマが形成されたとき、第１の電極は、プラズマを介して第２の電極に電気的に結合される。プラズマが形成されないとき、第１の電極は、第２の電極から電気的に分離される。
【００５４】
方法１１００は、上述のように、能動または受動スイッチを使用して用いられてよい。能動スイッチが使用されるとき、方法１１００は、１１０４において、第１の電極、第２の電極、または両方に、バイアス信号（例えば、直流信号）を与える段階をさらに含む。バイアス信号は、図１のバイアスコントローラ１０６を用いて与えられてよい。バイアス信号を与えることで、上述のように、閾値を調整し得る。
【００５５】
図１１の方法１１００は、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）装置、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、中央処理装置（ＣＰＵ）などの処理装置、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、コントローラ（例えば、図１のバイアスコントローラ１０６）、他のハードウェアデバイス、ファームウェア装置、またはその任意の組み合わせによって、開始され、または制御されてよい。一例として、方法１１００は、１つまたは複数のプロセッサによって開始または制御され得る。
【００５６】
図１２を参照すると、通信システムを含む航空機のライフサイクルを説明するフローチャートが示され、１２００と示される。量産試作の間、例示的方法１２００は、１２０２において、図１３に関連して記載される航空機１２０２など、航空機の仕様書および設計を含む。航空機の仕様および設計の間、方法１２００は、１２２０において、１つまたは複数の切替装置を含む通信システムの仕様および設計を含み得る。例えば、１つまたは複数の切替装置は、１つまたは複数の図１の切替装置１０２または１０４、図３の３０２、図８の８００、または図１０の１０００を含んでよい。通信システムは、図１のシステムに対応してよい。１２０４において、方法１２００は、材料調達を含む。１２３０において、方法１２００は、切替装置の材料など、通信システムのための材料（例えば、アクチュエータ、センサーなど）を調達する段階を含む。
【００５７】
製造の間、方法１２００は、１２０６において、構成要素及び部分組立品の製造を含み、１２０８において、航空機のシステムインテグレーションを含む。方法１２００は、１２４０において、通信システムの構成要素及び部分組立品の製造（例えば、１つまたは複数の切替装置を製造する段階）を含んでよく、１２５０において、通信システムのシステムインテグレーション（例えば、切替装置を１つまたは複数のＲＦ回路、アンテナインターフェイス、またはバイアス信号コントローラに接続する段階）を含んでよい。１２１０において、方法１２００は、航空機の認証および搬送を含み、１２１２において航空機を就航させる。認証および搬送は、１２６０において、通信システムを認証する段階を含んでよい。１２７０において、方法１２００は航空機の就航を含む。顧客による就航の一方で、航空機は定期的な整備及び保守点検（変更、再構成、改修などを含んでもよい）が予定されてよい。１２１４において、方法１２００は、航空機の整備及び保守点検を実施する段階を含む。１２８０において、方法１２００は、通信システムの整備及び保守点検を実施する段階を含む。例えば、通信システムの整備及び保守点検は、１つまたは複数の切替装置を交換する段階を含んでよい。
【００５８】
方法１２００の工程の各々は、システムインテグレーター、第三者、および／または運用者（例えば、顧客）によって実施または実行することができる。本明細書の目的において、システムインテグレーターは、これらに限られるわけではないが、任意の数の航空機メーカーおよび主要なシステムの下請け業者を含むことができ、第三者は、これらに限られるわけではないが、任意の数の製造供給元、下請け業者、およびサプライヤーを含むことができ、運用者は、航空会社、リース企業、軍、サービス組織、などであってよい。
【００５９】
図１３を参照すると、通信システムを含む航空機の例示の実施形態のブロック図が示され、１３００とされている。図１３に示されるように、方法１２００によって製造される航空機１３０２は、複数のシステム１３０２および内部１３２２を備えた機体１３１８を含んでよい。高レベルシステム１３２０の例として、１つまたは複数の推進システム１３２４、電気システム１３２６、油圧システム１３２８、環境システム１３３０、および通信システム１３５０が含まれる。通信システム１３５０は、図１に関して記載される通信システムを含んでよく、または対応してよく、およびバイアスコントローラ１３４０、１つまたは複数のアンテナ１３５２、電子装置１３５４、および１つまたは複数の切替装置１３５６を含んでよい。バイアスコントローラ１３４０は、プロセッサ１３４２およびメモリ１３４４を含んでよい。実施例において、バイアスコントローラ１３４０は、図１のバイアスコントローラ１０６を含んでよく、または対応してよい。メモリ１３４４は指示１３４６およびデータベース１３４８を含んでよい。実施例において、データベース１３４８は、バイアス信号情報を含んでよい。プロセッサ１３４２は、切替装置１３５６にバイアス信号を与えるかを決定するための、バイアス信号の特性を決定するための、および／またはバイアス信号処理時期を決定するための、指示１３４６を実行してよい。任意の数の他のシステムが含まれてよい。航空宇宙の実施例が示されるが、本明細書に記載される実施例は自動車産業など、他の産業に適用されてよい。
【００６０】
本明細書において具現化される装置および方法が、方法１２００の１つまたは複数の段階の何れかの間、使用されてよい。例えば、航空機１３０２が、例えば非制限的に、１２１２で、就航中である間、製造工程１２０８に対応する構成要素または部分組立品が、製造される構成要素または部分組立品と同様の方法で組み立てられてよく、または製造されてよい。また、１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせは、製造段階（例えば、方法１２００の要素１２０２−１２１０）の間、例えば航空機１３０２の組み立てを実質的に促進することによって、またはコストを低減することによって、使用されてよい。同様に、１つまたは複数の装置の実施形態、方法の実施形態、またはそれらの組み合わせは、例えば非制限的に、１２１２で、航空機１３０２が就航中である間、１２１４において整備及び保守点検のために使用されてよい。
【００６１】
上述の実施例は、本開示を説明するが、制限しない。本開示の原則に従って多くの修正および変更が可能であるとも理解されるだろう。したがって、本開示の範囲は以下の請求項およびその等価物によって規定される。
【００６２】
本明細書に記載される実施例の説明は、様々な実施形態の構造の全体的な理解を提供することを意図している。説明は、本明細書に記載される構造または方法を使用する装置およびシステムの全ての要素および特徴の完全な記載として働くことを意図されていない。多くの他の実施形態が、本開示を概観するとき当業者には明らかであり得る。他の実施形態が、構造的および論理的置換および変更が本開示の範囲から逸脱することなく行われ得るように、使用されてよく、本開示から導き出されてよい。例えば、方法の段階が、図面に示されるものとは異なる順番で実施されてよく、１つまたは複数の方法の段階が削除されてよい。したがって、本開示および図面は、限定ではなくむしろ説明であるとみなされる。
【００６３】
さらに、特定の実施形態が本明細書に説明されかつ記載されているが、同じまたは類似する結果を実現するように意図される任意の連続する配置が、示された特定の実施形態に関して置換され得ることは理解されるだろう。本開示は、任意のおよび全ての改変または様々な実施形態の変化を含むように意図される。上述の実施形態、および本明細書に具体的に記載されない他の実施形態の組み合わせは、本明細書を概観するとき当業者にはあきらかだろう。
【００６４】
さらに、本開示は、以下の項に記載の実施形態を含む。
【００６５】
項１．
多量のガスを封入する密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置されている第１の電極と、
密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置されており、第１の電極から物理的に分離されている第２の電極であって、ガスが閾値を満たす信号を受けたとき、ガスが密封されたチャンバ内部でプラズマを形成し、プラズマが形成されたとき、第１の電極はプラズマを介して第２の電極に電気的に接続され、プラズマが形成されないとき、第１の電極は第２の電極から電気的に分離される、第２の電極と、
第１の電極に電気的に接続された第１のコネクタおよび第２の電極に電気的に接続された第２のコネクタであって、第１または第２の電極に信号を与えるように構成された第１のコネクタおよび第２のコネクタと、
を含む、切替装置。
【００６６】
項２．
第１の電極、第２の電極、または両方に電気的に接続された少なくとも１つのバイアスコネクタをさらに含み、閾値が、バイアスコネクタに与えられたバイアス信号に基づき調整可能である、
項１に記載の切替装置。
【００６７】
項３．
バイアス信号が直流信号または無線周波数信号であり、信号が直流信号または無線周波数信号である、
項２に記載の切替装置。
【００６８】
項４．
閾値が、出力閾値、周波数閾値、または両方を含む、
項１に記載の切替装置。
【００６９】
項５．
密封されたチャンバが、蓋およびベースによって画定され、蓋、ベース、または両方がキャビティを画定し、蓋はベースに気密に封止されガスを封入する、
項１に記載の切替装置。
【００７０】
項６．
第１のコネクタおよび第２のコネクタが、電気回路に接続され、電気回路からの信号を受け取るように構成される、
項１に記載の切替装置。
【００７１】
項７．
電気回路が、送信回路、受信回路、または両方を含む、
項６に記載の切替装置。
【００７２】
項８．
無線周波数（ＲＦ）回路と、
アンテナインターフェイスと、
切替装置であって、
ＲＦ回路に接続され、多量のガスを封入する密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された、第１の電極、および
アンテナインターフェイスに接続されており、密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置された第２の電極であって、第１の電極から物理的に分離されており、閾値を満たす信号を受けたとき、ガスが密封されたチャンバ内部でプラズマを形成し、プラズマが形成されたとき、第１の電極はプラズマを介して第２の電極に電気的に接続され、プラズマが形成されないとき、第１の電極は第２の電極から電気的に分離される、第２の電極、
を含む切替装置と、
を含むシステム。
【００７３】
項９．
ＲＦ回路が、送信回路を含む、項１に記載のシステム。
【００７４】
項１０．
ＲＦ回路が、受信回路を含む、項１に記載のシステム。
【００７５】
項１１．
ＲＦ回路、アンテナインターフェイス、および切替装置が、レーダーシステムの構成要素である、項１に記載のシステム。
【００７６】
項１２．
切替装置に接続されたバイアス回路をさらに含み、切替装置の第１の電極、第２の電極、または両方に、バイアス回路によって与えられたバイアス信号に基づいて、閾値が調整可能である、項１に記載のシステム。
【００７７】
項１３．
アンテナインターフェイスに接続されたアンテナアレイをさらに含み、アンテナアレイが複数のアンテナ要素を含む、項１に記載のシステム。
【００７８】
項１４．
少なくとも２つの切替装置が、複数のアンテナ要素の特定のアンテナ要素に接続されており、少なくとも２つの切替装置が、
特定のアンテナ要素と、特定のアンテナ要素に関連する受信回路との間に電気的に接続された第１の切替装置と、
特定のアンテナ要素と、特定のアンテナ要素に関連する送信回路との間に電気的に接続された第２の切替装置と、を含む
項１３に記載のシステム。
【００７９】
項１５．
受信操作の間、プラズマが第１の切替装置内で形成され、プラズマが第２の切替装置内で形成されない、項１４に記載のシステム。
【００８０】
項１６．
送信操作の間、プラズマが第２の切替装置内で形成され、プラズマが第１の切替装置内で形成されない、項１４に記載のシステム。
【００８１】
項１７．
基板をさらに含み、前記切替装置を含む、複数の切替装置が、基板内または基板上に形成される、項１に記載のシステム。
【００８２】
項１８．
基板が、ガラスまたはシリコンを含む、項１７に記載のシステム。
【００８３】
項１９．
複数の切替装置の第１の切替装置に接続されたバイアス回路をさらに含み、第１の切替装置のプラズマを形成するための第１の閾値が、複数の切替装置の第２の切替装置のプラズマを形成するための第２の閾値と独立に調整可能である、項１８に記載のシステム。
【００８４】
項２０．
切替装置の第１の電極に信号を与える段階を含み、
切替装置が、
多量のガスを封入する密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置される、第１の電極と、
密封されたチャンバ内部に少なくとも部分的に配置されており、第１の電極から物理的に分離されている第２の電極であって、信号が閾値を満たすとき、密封されたチャンバ内部でプラズマを形成し、プラズマが形成されたとき、第１の電極はプラズマを介して第２の電極に電気的に接続され、プラズマが形成されないとき、第１の電極は第２の電極から電気的に分離される、第２の電極と、を含む、
方法。
【００８５】
項２１．
第１の電極、第２の電極、または両方にバイアス信号を与える段階をさらに含み、バイアス信号が閾値を変更する、項８に記載の方法。
【００８６】
項２２．
バイアス信号が直流信号であり、信号が無線周波数信号である、項９に記載の方法。
【００８７】
本開示の要約は、請求項の範囲または意味を解釈または制限するために使用されないという理解と共に提出される。さらに、前述の詳細な説明において、様々な特徴が互いにグループ化される場合があり、または本開示の効率化のために単一の実施形態において記載される場合がある。特許請求の範囲が示すように、請求項に記載の主題事項が開示された実施例の何れかの特徴の全てに関していなくてよい。
【符号の説明】
【００８８】
２００  プリント回路基板装置
２３６  第１のプリント回路基板コネクタ
２３７  第１の端部
２３８  第２のプリント回路基板コネクタ
２３９  第２の端部
２４１  第１の端部
２４２  間隙
２４３  第２の端部
２４４、２４６  コネクタ
２４５  第１の端部
２４７  第２の端部
２４９  第１の端部
２５１  第２の端部
３００  切替装置
３０２  チップパッケージ
３１４  密封されたチャンバ
３１６  第１の電極
３１８  第２の電極
３６０、３６１  信号
３６２、３６３  バイアス信号
４００  ベース
４０２  基板
４０３  表面
４０４  第１のコネクタ
４０６  第２のコネクタ
４０８  間隙
４１１  キャビティ
４１６  第１の電極
４１８  第２の電極
４５２、４５４  部分
５００  蓋
５０２  表面
５０４  キャビティ
７００  組み立てられたチップパッケージ
７１４  密封されたチャンバ
８００  組み立てられたチップパッケージ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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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１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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