【手続補正書】
【提出日】平成26年1月23日(2014.1.23)
【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】
入力信号を受信し、入射レーダー信号を送信する送信アセンブリを備えたレーダーシステムであって、
前記送信アセンブリは、Rotmanレンズと、パッチアンテナアセンブリと、を有し、
前記Rotmanレンズは、
下部、上部及び側壁によって画定され、前記下部が１０ミクロン〜１２０ミクロン、好ましくは４０ミクロン〜６０ミクロンのレンズギャップを構成するように前記上部から離されたレンズキャビティと、
前記レンズキャビティと通信し、第１端の方に離間された複数のビームポートであって、選択された波長（λ）の周波数を有する電磁波を前記レンズキャビティ内に伝播できるようにそれぞれ構成された前記複数のビームポートと、
前記レンズキャビティと通信し、前記第１端とは反対側の前記レンズキャビティの第２端の方に離間された複数のアレイポートであって、前記複数のアレイポートの前記離間が、前記複数のビームポートのそれぞれから前記複数のアレイポートの全てへの前記電磁波の移相を生じさせるように構成され、前記複数のビームポートのうちの１つから前記レンズキャビティに入る前記電磁波に基づいて複数の時間遅延同相信号を出力する前記複数のアレイポートと、を含み、
前記パッチアンテナアセンブリは、
複数のアンテナアレイであって、各アンテナアレイが前記複数のアレイポートのうちの１つと通信し、前記複数のアンテナアレイが、前記Rotmanレンズから前記複数の時間遅延同相信号を受け取り、複数の入射レーダー信号をターゲットに向けた選択方向に送信するように動作できる前記複数のアンテナアレイと、
前記ターゲットから反射レーダー信号を受信し、出力信号を生成する受信アセンブリと、
前記レーダーシステムを操作する制御部と、
前記送信アセンブリに送信された前記入力信号と前記受信アセンブリから生成された前記出力信号を比較する信号処理部と、を含むレーダーシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レーダーシステムが、１１ｍｍ未満のパッケージ幅、１４．５ｍｍ未満のパッケージ長、及び１ｍｍ未満のパッケージ高さを有する装置パッケージ内に封入されたレーダーシステム。
【請求項３】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズギャップが空気で満たされたレーダーシステム。
【請求項４】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズギャップが、絶縁材料で満たされたレーダーシステム。
【請求項５】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズキャビティの前記レンズギャップが、前記電磁波の選択波長の半分（λ／２）未満になるように選択されたレーダーシステム。
【請求項６】
請求項５に記載のレーダーシステムであって、
前記電磁波の前記周波数が１５ＧＨｚ〜１００ＧＨｚ、好ましくは７０ＧＨｚ〜８０ＧＨｚであるレーダーシステム。
【請求項７】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レーダーシステムが、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）技術を使用して実現され、単一装置パッケージ内に一体化されたレーダーシステム。
【請求項８】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズキャビティが、反射面を有する導電材料で被覆されたレーダーシステム。
【請求項９】
請求項８に記載のレーダーシステムであって、
前記導電材料が、金、白金、銀、銅及びクロムからなるグループから選択されたレーダーシステム。
【請求項１０】
請求項８に記載のレーダーシステムであって、
前記導電材料が、真空金属化又はスパッタリング技術を使用して前記レンズキャビティ上に付着されたレーダーシステム。
【請求項１１】
請求項８に記載のレーダーシステムであって、
前記導電材料が、電気めっきを使用して前記レンズキャビティ上に付着されたレーダーシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズキャビティが、前記レンズキャビティの前記２つの端の間に中心軸を有し、
前記複数のビームポートと前記複数のアレイポートが、前記中心軸に関して対称であるレーダーシステム。
【請求項１３】
請求項１２に記載のレーダーシステムであって、
前記Rotmanレンズが、３つのビームポート及び５つのアレイポートを有するレーダーシステム。
【請求項１４】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記信号処理部が、前記入力信号を前記出力信号と比較して、前記入力信号と前記出力信号の間の歪みを決定するレーダーシステム。
【請求項１５】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記送信アセンブリが、複数のマイクロ波相互接続素子を更に有し、
前記入力信号が、電気信号であり、前記複数のマイクロ波相互接続素子のうちの１つによって電磁波に変換されるレーダーシステム。
【請求項１６】
請求項１４に記載のレーダーシステムであって、
前記複数の時間遅延同相信号が電磁信号であり、前記パッチアンテナアセンブリが電気信号を受信するように動作でき、
当該システムが少なくとも１つのマイクロ波相互接続素子をさらに含み、
前記複数の時間遅延同相信号が、前記少なくとも１つのマイクロ波相互接続素子によって前記電気信号に変換されるレーダーシステム。
【請求項１７】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記入力信号を生成する信号発生器を更に含み、前記入力信号が線形周波数変調連続波（ＬＦＭＣＷ）信号を含み、前記信号発生器が前記入力信号を前記送信アセンブリに伝達するレーダーシステム。
【請求項１８】
請求項１７に記載のレーダーシステムであって、
前記ＬＦＭＣＷ信号が、複数の異なる対のアップチャープとダウンチャープとを有する帯域幅チャーピングの繰り返しパターンを含み、
前記レーダーシステムが、多数のレーダーレンジモードで動作し、
各特定の対のアップチャープ及びダウンチャープは、特定のレーダーレンジモードに関連付けられ、
各特定の対のアップチャープ及びダウンチャープは、前記レーダーシステムが前記特定のレーダーレンジモードで動作しているときに、前記送信アセンブリによって送信されるレーダーシステム。
【請求項１９】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記受信アセンブリは、
第２のRotmanレンズと、
第２の複数のアンテナアレイを有する第２のパッチアンテナアセンブリと、を備え、
前記第２のパッチアンテナアセンブリが、前記反射レーダー信号を第２の複数の時間遅延同相信号として受信し、前記第２の複数の時間遅延同相信号を前記第２のRotmanレンズに伝達するように動作でき、
前記第２のRotmanレンズが、前記第２の複数の時間遅延同相信号を受信し、前記出力信号を前記信号処理部に伝達するように動作でき、前記出力信号が、前記第２のRotmanレンズによって受信された前記第２の複数の時間遅延同相信号に基づく第２の電磁波であるレーダーシステム。
【請求項２０】
請求項１に記載のレーダーシステムであって、
前記複数のアンテナアレイの各々が、直列接続された複数のマイクロストリップパッチを含み、各マイクロストリップパッチが、基板によって接地平面から分離された細長い導体を有し、
前記入射レーダー信号の前記選択方向は、前記複数のアンテナアレイのそれぞれの中のマイクロストリップパッチの数と、前記電磁波を受信する前記ビームポートとの組み合わせに対応するレーダーシステム。
【請求項２１】
請求項２０に記載のレーダーシステムであって、
前記制御部は切替装置を有し、
前記切替装置は、前記入力信号を受信するビームポートを選択するよう動作可能であり、
前記入力信号が前記マイクロ波相互接続素子によって電磁波に変換されるレーダーシステム。
【請求項２２】
請求項２１に記載のレーダーシステムであって、
前記制御部は、前記入力信号を前記複数のビームポートを順繰りにするように動作でき、前記複数のアンテナアレイの各々に直列接続された前記複数のマイクロストリップパッチが一定数であるレーダーシステム。
【請求項２３】
請求項２１に記載のレーダーシステムであって、
前記複数のアンテナアレイの各々は、少なくとも２つのマイクロストリップ部分に細分され、各マイクロストリップ部分は、直列接続された前記複数のマイクロストリップパッチに少なくとも１つのマイクロストリップパッチを含み、
前記送信アセンブリが、
複数のＲＦスイッチを含むＲＦスイッチアレイであって、各ＲＦスイッチが２つのマイクロストリップ部分の間に結合された前記ＲＦスイッチアレイを更に有し、
イネーブルされたときには、各ＲＦスイッチが前記２つのマイクロストリップ部分を接続するように動作でき、ディスエーブルされたときには、各ＲＦスイッチが２つのマイクロストリップ部分を切断して前記複数のアンテナアレイの各々で動作可能なマイクロストリップパッチの数を減らすように動作できるレーダーシステム。
【請求項２４】
請求項２３に記載のレーダーシステムであって、
前記レーダーシステムが、少なくとも２つの距離レンジで対象物を検出するように動作でき、
前記第１のＲＦスイッチアレイ内の前記ＲＦスイッチがそれぞれディスエーブルされたとき、前記レーダーシステムは、第１の距離レンジで前記ターゲットを検出するように動作でき、
前記第１のＲＦスイッチアレイ内の前記ＲＦスイッチがそれぞれイネーブルされたとき、前記レーダーシステムは、前記第１の距離レンジより遠い第２の距離レンジで前記ターゲットを検出するように動作できるレーダーシステム。
【請求項２５】
請求項２４に記載のレーダーシステムであって、
前記制御部は、前記入力信号を前記複数のビームポートと前記少なくとも２つの距離レンジとの異なる組み合わせで順繰りにするように動作できるレーダーシステム。
【請求項２６】
請求項１に記載のレーダーシステムを複数備えたナビゲーションシステムであって、
前記複数のレーダーシステムの各々は、異なる視野のカバレッジを提供するように動作でき、
前記異なる視野が重複するナビゲーションシステム。
【請求項２７】
請求項２６に記載のナビゲーションシステムであって、
各レーダーシステムは、異なる入力信号を利用するように動作でき、前記各入力信号は、異なる動作周波数で動作するナビゲーションシステム。
【請求項２８】
入力信号を受信し、入射レーダー信号を送信する送信アセンブリを備えたレーダーシステムであって、
前記送信アセンブリは、Rotmanレンズと、アンテナアセンブリと、を有し、
前記Rotmanレンズは、
下部、上部及び側壁によって画定され、前記下部が約１０ミクロン〜約１２０ミクロンのレンズギャップを構成するように前記上部から離されたレンズキャビティと、
前記レンズキャビティと通信し、第１端の方に離間された複数のビームポートであって、選択された波長（λ）の周波数を有する電磁波を前記レンズキャビティ内に伝播できるようにそれぞれ構成された前記複数のビームポートと、
前記レンズキャビティと通信し、前記第１端とは反対側の前記レンズキャビティの第２端の方に離間された複数のアレイポートであって、前記複数のアレイポートの前記離間が、前記複数のビームポートのそれぞれから前記複数のアレイポートの全てへの前記電磁波の移相を生じさせるように構成され、前記複数のビームポートのうちの１つから前記レンズキャビティに入る前記電磁波に基づいて複数の時間遅延同相信号を出力する前記複数のアレイポートと、を含み、
前記アンテナアセンブリは、
前記複数のアレイポートのうちの１つと通信し、前記Rotmanレンズから前記複数の時間遅延同相信号を受け取り、入射レーダー信号をターゲットに向けた選択方向に送信するように動作できる少なくとも１つのアンテナアレイを含むレーダーシステム。
【請求項２９】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記ターゲットから反射レーダー信号を受信し、出力信号を生成する受信アセンブリと、
前記入力信号と前記出力信号を比較する信号処理アセンブリと、
をさらに含むレーダーシステム。
【請求項３０】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズキャビティの前記レンズギャップが、前記電磁波の選択波長の半分（λ／２）未満になるように選択されたレーダーシステム。
【請求項３１】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズギャップが、空気又は絶縁材料で満たされたレーダーシステム。
【請求項３２】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記電磁波の前記周波数が、約７０ＧＨｚ〜約８０ＧＨｚの間で選択されるレーダーシステム。
【請求項３３】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記レンズキャビティが、金、白金、銀、銅及びクロムからなるグループから選択された導電材料によってコーティングされたレーダーシステム。
【請求項３４】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記Rotmanレンズが、少なくとも３つのビームポート及び少なくとも５つのアレイポートを有するレーダーシステム。
【請求項３５】
請求項２８に記載のレーダーシステムであって、
前記入力信号を生成する信号発生器を更に含み、前記入力信号が線形周波数変調連続波（ＬＦＭＣＷ）信号を含み、前記信号発生器が前記入力信号を前記送信アセンブリに伝達し、
前記ＬＦＭＣＷ信号が、複数の異なる対のアップチャープとダウンチャープとを有する帯域幅チャーピングの繰り返しパターンを含み、
前記レーダーシステムが、多数のレーダーレンジモードで動作し、
各特定の対のアップチャープ及びダウンチャープは、特定のレーダーレンジモードに関連付けられ、
各特定の対のアップチャープ及びダウンチャープは、前記レーダーシステムが前記特定のレーダーレンジモードで動作しているときに、前記送信アセンブリによって送信されるレーダーシステム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】レーダーシステム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
本発明は、ターゲットの位置、速度及びレンジを測定するための微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）レーダーシステムに関する。より詳細には、好ましい実施形態で説明されるように、本発明は、受動ビーム形成、レーダー信号の送受信における電気信号から電磁気信号への処理の回路集積化、及び多様機能を含むレーダーシステムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
次に、図６と図７Ａ〜図７Ｃに移り、本発明の好ましい実施形態によるRotmanレンズ１２の好ましい製造方法について述べる。フローチャート６００で分かるように、Rotmanレンズ１２の下部７００を構成するために基板６８が提供される（ブロック１０２）。基板６８は、半導体で形成されてもよく、集積回路の作成と大量生産のために既知の技術を利用するためにウェハの形態をとってもよい。基板６８は、任意の半導体材料のウェハとして始まってもよく、製造を容易にするためにシリコン（Ｓｉ）、砒化ガリウム（ＧａＡｓ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）などから形成されてもよい。更に、ウェハは、様々な厚さ（厚さ６３５マイクロメートルのシリコンウェハなどの）でよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３８】
次に、図１８を参照すると、更に他の実施形態によるレーダーシステム１００が概略的に示され、ここで、類似の参照番号は類似の構成要素を示すために使用される。システム１００は、送信アセンブリ１０と受信アセンブリ２０を含む。システムは、図１６Ａと図１６Ｂに示されたレーダーシステムパッケージ１６００で実現されてもよい。送信アセンブリ１０と受信アセンブリ２０はそれぞれ、Rotmanレンズ１２Ｔ，１２Ｒ及びパッチアンテナアセンブリ１４Ｔ，１４Ｒを含む。使用において、電力信号は、レーダーシステム１００（±１２Ｖ又は±２４Ｖなど）、ホスト車両８（図１２）によって、又は別々に１つ若しくは複数のバッテリ（図示せず）によって提供されてもよい。レーダーシステム１００への入力は、掃引信号入力３２０と走査信号入力３２２を含んでもよい。出力信号は、ＤＩＧ  ＢＢＯ信号３２４を含んでもよい。他の信号が可能であるとことを理解されたい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３Ｂ
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３Ｂ】
2013521508.tif 000001
【手続補正８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2013521508.tif 000002