(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線周波数アセンブリ（１０００）であって、
電磁信号の送信及び電磁信号の受信の機能のうちの少なくとも１つを実行するように半導体集積回路（１００）に形成されたアンテナアセンブリ（１０１、１０２、１０３）を含むモジュール（１４０）と、
前記モジュール（１４０）が設置される面を有するプリント回路基板（１００６）と、
ホーン様構造（１０１０）とを備え、
前記ホーン様構造（１０１０）は、
前記ホーン様構造を前記プリント回路基板の前記面に設置するための締結要素（１００３、１００４）を備えた前記プリント回路基板の前記モジュールが設置された前記面へと延長され、前記モジュールに適合される基部（１０１１）と、
前記ホーン様構造が前記モジュールに適合され、且つ前記プリント回路基板に設置さ
れるときに前記アンテナアセンブリを取り囲む入力開口部（１０２０）を有する、延長ホーン形状部分（１０１２）とを含む、無線周波数アセンブリ。
【請求項２】
前記基部（１０１１）は、前記モジュール（１４０）の外周と合致する内周を含む、請求項１に記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項３】
前記基部（１０１１）は、前記モジュール（１４０）の縁部分と係合するＬ型形状の縁部を含む、請求項２に記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項４】
前記延長ホーン形状部分（１０１２）の前記入力開口部（１０２０）に取り囲まれる前記アンテナアセンブリ（１０１、１０２、１０３）は、複数のアンテナを含む、請求項１〜３のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項５】
前記アンテナは、前記入力開口部（１０２０）の中心ではないところに配置される、請求項４に記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項６】
前記アンテナアセンブリ（１０１、１０２、１０３）は、少なくとも１つの送信アンテナ（１０１）と少なくとも１つの受信アンテナ（１０２、１０３）とを含む、請求項４又は５のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項７】
前記アンテナアセンブリ（１０１、１０２、１０３）は、到来方向（ａｎｇｌｅ  ｏｆ
ａｒｒｉｖａｌ）の測定のために複数の受信アンテナ（１０２、１０３）を含む、請求項４〜６のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項８】
前記ホーン様構造（１０１０）は金属製である、請求項１〜７のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項９】
前記ホーン様構造（１０１０）はプラスチック製であり、金属で被覆される、請求項１〜７のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項１０】
前記ホーン様構造（１０１０）は、フランジ、補強リブ、及び設置孔のうちの少なくとも１つを含む、請求項１〜９のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項１１】
前記ホーン様構造（１０１０）は、誘電体材料で充填され、レンズ様の形状を有する、請求項１〜１０のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項１２】
プリント回路基板（１００９）と、
前記プリント回路基板に設置された半導体集積回路（１００）のマトリックスと、
前記半導体集積回路の上部に取り付けられたホーン様構造（１０１０）のマトリックスとを含む、請求項１〜１１のいずれかに記載の無線周波数アセンブリ。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれかに記載の無線周波数アセンブリを含むレーダシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体集積回路に形成されたアンテナアセンブリを含むモジュールに関する。該モジュールは、例えばレーダ装置を機能的に構成する要素となり得る。
【背景技術】
【０００２】
アナログ及びデジタル集積回路（ＩＣ）は、通常、シリコン、ＧａＡｓ、ＧａＮ及びＳｉＧｅの加工、処理により設計及び製造され、ＢｉＣＭＯＳ又はＣＭＯＳ型であり得る。これらのＩＣは、例えば８又は１２インチのウエハで大量生産されることが可能である。ウエハは、製造後にＩＣをそれぞれ分離するために、通常は切断によって個片化される。
【０００３】
ダイシング工程は、ダイヤモンドソーがウエハを切断する比較的困難な工程である。シリコンがかなりもろいことから、亀裂が比較的生じやすく、電子回路構造へと拡がり得る。そして、電子回路構造には不具合が生じ得り、所望の条件で動作されることが不可能になるか、又はさらにまったく動作不可能になる。電子回路構造に形成される亀裂を防ぐ標準的な方法は、回路構造のまわりに「シールリング」を配置することである。シールリングは、電子回路構造のまわりに配置される、（概ね）全体がドープされた層及び金属層からなるリングである。また窒化ケイ素は、通常、シリコンに侵入する湿気を防止するために、回路構造全体の上部に最終層として配置される（外部に電気的に接続されることが必要なときのバンプパッド及びボンドパッドは除く）。窒化ケイ素層もかなりもろいので（ガラスと類似する）、シールリングは、これもＩＣに入る亀裂を防止するために窒化ケイ素において開口部を有する。
【０００４】
つまり、シールリングは、高い信頼性及び生産性を実現するため、シリコンチップの大量生産工程において不可欠の部品である。
【０００５】
シリコンにＲＦ電子装置を集積化することで、シリコン上にアンテナを適用するという提案が浮上してきた。アンテナは、電気エネルギーを電磁エネルギーに変換するために、またその反対の変換をおこなうために、あらゆる電子設備機器（ＧＳＭ（登録商標）、ＧＰＳ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）から、レーダシステムまで）において使用される。しかし、これらのアンテナがシールリング内に配置されるとき、シールリングはアンテナの電磁場を小さくし得る。このため、放射効率が低減され、アンテナの放射パターンに影響を与える。一部のシリコン上のアンテナ設計では、シールリングを除いて、製造工程における要件が単純に無視されており、低い生産性若しくは信頼性の問題、又は適用からしばらく経った後の故障を生じる。その他の設計では、特別な製造後処理のアンテナが適用されるので、費用を全体的に増加させる。
【０００６】
現代のＩＣ工程では、エッチング工程の再現性及びバックエンドの処理に用いられる化学機械研磨のため、所定のシリコン領域に対して最小限及び最大限に金属を使用することが要求される。通常は、最小限の寸法の構造が用いられる所定の金属充填（タイリングと呼称される）は、全体の性能をさほど損ねることなく金属密度の要件を満たす。
【０００７】
アンテナがシリコン上に配置されるとき、ＤＣ電圧、出力電力及び整合が測定されることができないのでテストは問題になる。
【０００８】
上述の問題が解決されるとき、アンテナは完成されたレーダと共に集積化されることが可能である。アンテナがシリコン上で集積化されないとしても、その一式としては、「モジュール」全体が単一のデバイスとして考えられる。アンテナは、通常、ラムダ／４又はラムダ／２に近似するサイズを有し、ラムダは材料又はフリースペースにおける波長である。６０ＧＨｚでは、フリースペースの波長は５ｍｍであり、つまりアンテナは材料の比誘電率未決定で１．２５ｍｍ以下であり得る。
【０００９】
単一のアンテナは、±６０度程の方位角と±６０度程の仰角であり得る、比較的広い放射パターンを有する。一部の適用において、このビーム幅はあまりに広い。狭いビーム幅はアンテナアレイ、つまり、各アンテナが適切な位相及び振幅で駆動される、列、行、又はマトリックスにおける複数のアンテナにより実現可能である。これは、シリコン上でおこなわれることが可能であるが、新規設計（通常は、さらなるアンテナに対応するためにより大きいシリコン領域になる）、及び新規の高価なマスクセットが必要とされる。市場において、少量で多数の適用がおこなわれる場合に、規模の経済の効果を得ることは困難であり得る。シリコンを製造後に放射パターンを規定することができる、安価、大量生産可能で、自動配列される構造が実現され得るとより好ましい。
【００１０】
パラボラディッシュアンテナ及びホーンアンテナは、明確に設定された利得及び（狭い）ビーム幅を提供することで知られる。だが、電磁波を導波管又はホーンアンテナに放射するために、重量があり高価である特別な放射器が用いられる。また、満足のいく性能を得るため、導波管はホーンアンテナにアライメントされる必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
比較的安価で大量生産に適した、集積アンテナの所望の放射パターンを取得することを可能にする解決手法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一態様によると、無線周波数アセンブリが提供され、該無線周波数アセンブリは、
‐半導体集積回路に形成され、電磁信号の送信及び電磁信号の受信の機能のうちの少なくとも１つを実行するように設けられたアンテナアセンブリを含むモジュールと、
‐該モジュールに適合された基部、及びモジュールに適合されるときにアンテナアセンブリを取り囲む入力開口部を有する延長ホーン形状部分を含むホーン様構造とを含む。
【００１３】
基部は、モジュールの外周と合致する内周を含んでもよい。
【００１４】
基部は、モジュールの縁部分と係合するＬ型形状の縁部を含んでもよい。
【００１５】
延長ホーン形状部分の入力開口部に取り囲まれるアンテナアセンブリは、種々のアンテナを含んでもよい。
【００１６】
アンテナは、入力開口部に関して、中心ではないところに配置されてもよい。
【００１７】
アンテナアセンブリは、少なくとも１つの送信アンテナと少なくとも１つの受信アンテナとを含んでもよい。
【００１８】
アンテナアセンブリは、到来方向（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）測定のために種々の受信アンテナを含んでもよい。
【００１９】
さらに、シールリングが電磁場に顕著に影響を与えることを回避するための解決手法と、集積アンテナを備える無線周波数モジュールをテストするための解決手法とが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、集積アンテナを備える集積回路の概略的上面図である。
【図２】図２は、アンテナのベース近傍の集積回路の部分の斜視図である。
【図３】図３は、集積回路の該部分の半透過である別の斜視図である。
【図４】図４は、集積回路の該部分の半透過であるさらに別の斜視図である。
【図５】図５は、集積回路が包埋されたモジュール上に設置されたホーン様構造を含むレーダアセンブリの概略的断面図である。
【図６】図６は、レーダアセンブリの概略的上面図である。
【図７】図７は、ホーン様構造の入力開口部が示された、図１の完全版である。
【図８】図８は、取得された到来方向（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）測定の結果の模式図である。
【図９】図９ａは、１つのホーン様構造の概略的斜視図であり、図９ｂは、図９ａに示されるホーン様構造の測定された放射パターンの模式図である。
【図１０】図１０ａは、１つのホーン様構造の概略的斜視図であり、図１０ｂは、図１０ａに示されるホーン様構造の測定された放射パターンの模式図である。
【図１１】図１１ａは、１つのホーン様構造の概略的斜視図であり、図１１ｂは、図１１ａに示されるホーン様構造の測定された放射パターンの模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１は、集積回路（ＩＣ）１００の実施例を示す。図１は、集積回路１００の概略的上面図であり、集積回路１００は３つのアンテナ１０１、１０２、及び１０３を含む。第１アンテナ１０１は、集積回路１００の一方の側に近接して配置され、第２アンテナ１０２及び第３アンテナ１０３は、集積回路１００の対向側に近接して配置される。集積回路１００は、アナログ回路及びデジタル回路を含み得る電子回路１０４を含む。
【００２２】
集積回路１００は、内シールリング１０５と外シールリング１０６との２つのシールリングをさらに含む。これらのシールリング１０５、１０６は、本明細書に前述されたようにダイシング工程において電子回路１０４に亀裂が入ることを防止する。内シールリング１０５は、全体が金属製の層と組み合わせられた全体がドープされた層を含んでもよい。また、外シールリング１０６は、全体がドープされた層と全体が金属製の層とを含んでもよい。図１の実施例では、内シールリング１０５及び外シールリング１０６は重なり合わない。代替的な実施形態では、そのようなシールリングは、集積回路１００の少なくとも一方の側に沿って部分的に重なり合ってもよい。
【００２３】
第１アンテナ１０１は、左側ボンドパッド及び右側ボンドパッドである２つの隣接する側のボンドパッドを備えた中央ボンドパッド１１１に連結される。同様に、第２アンテナ１０２は、左側ボンドパッド及び右側ボンドパッドである２つの隣接する側のボンドパッドを備えた中央ボンドパッド１１２に連結される。第３アンテナ１０３は、左側ボンドパッド及び右側ボンドパッドである２つの隣接する側のボンドパッドを備えた中央ボンドパッド１１３に連結される。前述の隣接する側のボンドパッドは、信号及び内シールリング１０５と連結されてもよい。一部の適用では、アンテナ周囲の領域において金属層を避けることは有効であり得る。図１は、３つのアンテナ１０１、１０２、及び１０３の周囲のそのような領域を、矩形の破線によって示す。
【００２４】
内シールリング１０５は、第１アンテナ１０１のベースに近接した開口部１２１を含む。開口部１２１は、上部金属層及び上部金属層と関連するビア層とへと延び、該層は内シールリング１０５の部分を形成する。第１アンテナ１０１と中央ボンドパッド１１１との接続部は、内シールリング１０５のこの開口部１２１を通過する。内シールリング１０５は、第２アンテナ１０２のベース及び第３アンテナ１０３のベースにそれぞれ隣接する同様の開口部１２２及び１２３を含む。
【００２５】
図１に示される集積回路１００は、例えば、周波数変調連続波（ＦＭＣＷ）レーダ装置などのレーダ装置を機能的に形成してもよい。ＦＭＣＷレーダ装置では、送信機及び受信機が共に作動される。よって、アンテナを含む、送信機と受信機との分離は重要である。分離が不十分である場合、特に検出範囲について、レーダ性能を大きく損ねる。図１では、第１アンテナ１０１は、例えば送信アンテナであってよい。そして、第２アンテナ１０２及び第３アンテナ１０３は、受信アンテナであってよい。この構成において、送信アンテナと受信アンテナとの分離は、満足のいくレーダ性能には十分であり得る。２つの受信アンテナ、第２アンテナ１０２及び第３アンテナ１０３の使用により、レーダモード設定において反射の到来方向が測定可能になる。
【００２６】
集積回路１００は、例えば国際公開第２０１４／０４９０８８号に記載されているように、モジュール１４０に包埋されてもよい。これは、本明細書において特に詳細に後述される。
【００２７】
図２は、第１アンテナ１０１のベース近傍の集積回路１００の部分を詳細に示す。図２において、この集積回路の部分の斜視図が示される。図２は、左側ボンドパッドと右側ボンドパッドとが内シールリング１０５と連結されることを明確に示す。さらに、図２では、内シールリングの部分を形成する上部金属層の開口部を含む内シールリング１０５の開口部１２１が明確に示されている。図２は、さらに、第１アンテナ１０１に隣接するタイリング領域２０９及び２１０を示す。これらのタイリング領域２０９及び２１０は、所望の利用範囲内で、この層において金属の存在を確実にする金属層に形成されたパッチを含む。
【００２８】
図３は、集積回路１００に関する部分の、半透過であり外側から内側への方向における別の斜視図である。第１アンテナ１０１は、上部金属層に形成されたパスによって中央ボンドパッド１１１と電気的に接続される。電気的接続はＤＣ又はＡＣであり得るということが言及される必要がある。また、内シールリング１０５の開口部１２１は明確に可視化されている。さらに、図３は、集積回路１００を被覆する窒化層における開口部３０７を示す。さらに図３は、第１アンテナ１０１を中央ボンドパッド１１１と電気的に接続する上部金属層におけるパスの下に配置される種々の層３０８の積層を内シールリング１０５が含むことを示す。内シールリング１０５内のこれらの層３０８は、本実施例において開口部１２１から影響を受けない。
【００２９】
図４は、集積回路１００に関する部分の、半透過であり内側から外側への方向におけるさらに別の斜視図を示す。
【００３０】
テストをする目的でいくつかの手法が考慮され得る。第１の手法は、対象の信号がその上に存在する、ボンドパッド若しくはバンプパッド、又はそのようなパッドの組合せを追加することである。標準的な集積回路のテスト方法は、これらのパッドにプローブを配置するように用いられてもよい。従って、ＤＣレベルが測定され、また、例えば周波数、振幅、電力及びスプリアス成分などの無線周波数信号特性が測定されることが可能である。しかしながら、無線周波数測定はアンテナ放射によって影響され得る。この影響は、基準測定結果を確立し、実際の測定結果と基準測定結果を相関させることによって説明される。故に、被テストデバイスの機能及び性能が測定されることが可能である。
【００３１】
第２の手法は、集積回路１００にオンチップの測定回路を提供することである。ＤＣ電圧は、オンチップのアナログからデジタルへの変換器で測定されることができる。好ましくは、無線周波数の性能が不利な影響を受けることを防ぐために、適切な絶縁回路が提供される。無線周波数信号の周波数は、周波数を測定できる周波数分周信号を供給するオンチップの周波数分周器によって、非直接的に測定されることが可能である。出力電力はオンチップの電力センサによって測定されることができる。そのような電力センサは広い帯域幅を有し得る。電力センサの帯域幅内の任意のスプリアス成分が測定されることができ得る。回路に対するアンテナの適合性は、アンテナによって反射された電力をオンチップで測定することによって測定されることが可能である。
【００３２】
第１アンテナ１０１、第２アンテナ１０２及び第３アンテナ１０３などの集積アンテナは、例えば±６０度の比較的広域の放射パターンを有する。また、より狭い放射パターンが望まれ得る。これは集積アンテナのアレイによって原理的に達成されることができるが、比較的費用のかかる解決手法である。ミリメートルの波長範囲の電磁信号用集積アンテナは比較的大きい。つまり、比較的大きい集積回路領域が集積アンテナの形成において必要とされる。図１に示される実施例では、１０１、１０２及び１０３の３つのアンテナは、電子回路１０４が占める領域と同様のサイズの領域を既に占有している。
【００３３】
比較的狭い放射パターンを得るための、費用に対してより効果が高い解決手法は、集積アンテナを備える集積回路に、又はそのような集積回路が包埋されたモジュールに、ホーン様構造を配置することである。ホーン様構造は、好ましくは、いずれか適用される集積回路又はモジュールに適合する基部を含む。基部は、いずれか適用される集積回路又はモジュールの外周に適合する内周を備えてもよい。ホーン様構造の延長ホーン形状部分は基部に関して配置されるので、延長ホーン形状部分は集積アンテナ関して適切に配置されるか、又はホーン様構造はいずれか適用される集積回路又はモジュールに設置される。
【００３４】
図５は、集積回路１００が包埋されたモジュール１４０に設置されたホーン様構造１０１０を含むレーダアセンブリ１０００を示す。図５は、アセンブリ１０００の概略的断面図を示す。モジュール１４０は、集積回路１００を被覆するエポキシ層１００８を含む。モジュール１４０は基板１００９をさらに含み、基板上には例えば接着によって集積回路１００が設置される。基板１００９は、例えばプリント回路基板の形態であってよい。結合線は、集積回路１００と基板１００９とを電気的に連結してもよい。モジュール１４０は、例えばはんだ付けによって主要なプリント回路基板１００６に設置されてもよい。
【００３５】
ホーン様構造は基部１０１０及び延長ホーン形状部分１０１２を含む。基部１０１１はモジュール１４０に適合する。基部は、モジュールの外周と適合する内周を含んでもよい。より具体的には、基部１０１１は、図５に示されるように、モジュール１４０の端部と係合するＬ字形状の端部を含んでもよい。
【００３６】
モジュール１４０の寸法は、例えば５０μｍの範囲内で変化し得る。基部は、適切に合致することを確実にするために、これらの許容値に対応するように設計される。ホーン様構造の延長ホーン形状部分は、本明細書において後に記載されるように、基部１０１１に対して適切に配置される。つまり、図５は、消費者向けなどの大量生産製品に必要とされる、自動アライメント及び頑強性を可能にする手法を提示する。
【００３７】
ホーン様構造１０１０は、例えばねじ１００３及び１００４によってプリント回路基板１００６に設置されてもよい。レーダアセンブリ１０００は、延長ホーン形状部分１０１２の上部のフランジにおいて、ねじ１００１及び１００２によって筐体に取り付けられてもよい。ねじ１００１〜１００４の代わりに、クリップ又はその他の任意の適切な締結要素が用いられてもよい。
【００３８】
図６は、概略的上面図を提示することにより、レーダアセンブリ１０００をさらに表す。図５の概略的断面図は、図６に示されるＢ−Ｂ’線に沿う断面に相当することが言及される。モジュール１４０は点線で表される。図６は、延長ホーン形状部分１０１２がモジュール１４０に面する入力開口部１０２０を有することを表す。入力開口部１０２０はモジュール１４０よりも小さくてもよいが、１０１、１０２及び１０３の３つのアンテナが存在する領域よりも好ましくは大きい必要がある。つまり、入力開口部１０２０は、１０１、１０２及び１０３の３つのアンテナを取り囲む。
【００３９】
図７は、点線によって形成される矩形１３０が図６に示される延長ホーン形状部分１０１２の入力開口部１０２０に相当する、図１の完全版である。実施例として、モジュール１４０が７×７ｍｍの寸法を有すると考えると、入力開口部は、この実施例では例えば５×５ｍｍであり得る。外シールリング１０６は集積回路１００の周縁として考えられ、例えば３×３ｍｍであり得る。
【００４０】
図６では、１０１、１０２及び１０３の３つのアンテナが、延長ホーン形状部分の入力開口部の正確な中心というより、中心からいくらか離れて配置されることが見て取れる。驚くべきことに、これは性能に大きく影響を与えない。例えば、到来方向は、２つの受信アンテナである第２アンテナ１０２及び第３アンテナ１０３によって、十分な正確性をもって測定されることができる。非中心の集積アンテナは、特に以下の一般原則が見受けられる場合に、十分な性能を提供できることが分かってきた。集積アンテナは、少なくともλ／２である入力開口部の最も近接する境界に対して距離を有し、λは対象の波長、一般に前述のレーダ装置が動作する波長を表す。
【００４１】
図８は、ホーン様構造を備えた集積回路によって取得された到来方向（ａｎｇｌｅ  ｏｆ  ａｒｒｉｖａｌ）測定の結果を示す。より具体的には、図８は、加法定理で取得されるモノパルスレーダ特性を示す。図８において、垂直軸９０１は差パターンを表し、水平軸９０２は反射が受信された角度を表す。曲線９０３は測定された特性を表す。曲線９０４は理論に基づいて算出された理論上の特性を表す。つまり、図８は、複数の集積アンテナが図５及び図６に記載されるようなホーン様構造の開口端部内に配置されるレーダアセンブリで、到来方向を測定することが実行可能であることを示す。
【００４２】
本明細書に上述された手法の有利な点は、図１に示されるもののように、同一の集積回路をもとにして広範な種々の異なる放射パターンを得ることが可能であることである。所望の放射パターンは、特定の寸法を有し形状づけられた延長ホーン形状部分を有するホーン様構造を集積回路に配置することによって得ることができる。延長ホーン形状部分は、所望の放射パターンが取得されるように寸法を決められ、形状づけられる。ホーンアンテナの理論では、最大アンテナ利得からの３ｄＢの低下によって特徴づけることができるビーム幅は、延長ホーン形状部分の幅に対応するアンテナ開口に依存する。より具体的に、これらのパラメータであるアンテナ開口とビーム幅との積は一定である。これは方位角と仰角にも適用される。
【００４３】
従って、所望の放射パターンは、適切な開口を有するホーン様延長部を集積回路に配置することによって得ることができる。つまり、特定の放射パターンのために集積回路を設計する必要はない。さらに、図５及び図６に示されるもののように、レーダアセンブリの放射パターンを変化させることは比較的容易である。ホーン様延長部を他のホーン様延長部に置き換えることも差し支えない。本明細書に上述された手法は、所望の放射パターンを取得するためにアンテナアレイに全面的に依存するよりも費用においてより効果が高い。さらに、ホーン様構造に基づく手法は、ケーブル接続アセンブリから導波管アセンブリへの信号を変換するために通常は用いられる、いわゆる放射器の必要性をなくす。ホーン様構造はそのような放射器の機能上の置き換えとなると考えることができる。
【００４４】
図９ａ、図１０ａ、及び１１ａは、図１に記載されるもののような集積アンテナを備えた、集積回路に配置され得るいくつかのホーン様構造を示す。図９ｂ、図１０ｂ、及び図１１ｂは、図９ａ、図１０ａ、及び図１１ａにそれぞれ示されるホーン様構造の測定放射図を示す。図９ｂ、図１０ｂ、及び図１１ｂにおいて、曲線６０１、７０１、及び８０１は方位角方向における放射パターンをそれぞれ表し、曲線６０２、７０２、及び８０２は仰角方向における放射パターンをそれぞれ表す。これらの図は、異なるホーン様構造から異なる放射パターンが得られることを明らかに示し、さらに、前述のパラメータであるアンテナ開口とビーム幅との積が一定であることを裏付ける。
【００４５】
図５及び図６に示される、並びに図９ａ、図１０ａ、及び図１１ａに示されるようなホーン様構造の製造に、数多くの種々の材料が適している。例えば、ホーン様構造は標準的なエポキシ銅張板ＦＲ４で製造されてもよい。種々の組合せにおける金属、プラスチックや、金属で被覆されたプラスチックや、金属、プラスチック及び金属で被覆されたプラスチックを含む３Ｄプリント形態、金属テープ又は金属溶射を有するプラスチックなど、他の種々の材料も適している。また、純粋なプラスチックも、適切な設計及び比誘電率を有する場合に適し得る。
【００４６】
ホーン様構造は開放されていてよい、つまり任意の充填材を有しなくてもよい。しかしながら、ホーン様構造は絶縁材料で充填されてもよい。事実、ホーン様構造は絶縁材料によるホーン形状のブロックを含んでもよい。そのようなホーン形状のブロックの表面には、例えば溶射によって金属被覆が施されていてもよい。絶縁充填材料は、レンズ様構造を形成する特定の形状を有することが可能である。これは、例えば特定の方向への比較的狭いビームなどの、所望の放射パターンの取得に有利になり得る。
【００４７】
頑強性は、一方でホーン様構造の、他方で集積回路を含むモジュールの、重量と寸法との組合せ次第であることが言及される必要がある。例えば、図５に示されるモジュールは１ｇ未満の重量を有し得る。ホーン様構造は同様の重量を有してもよい。
【００４８】
本明細書に上述される図面に関する詳細な説明は、特許請求の範囲において規定される本発明及び追加的特性を描出するのみである。本発明は、数多くの種々の態様において適用されることが可能である。これを示すため、いくつかの変形が簡易的に言及される。
【００４９】
本発明は、電磁信号の送信若しくは受信、又はその両方に関する種々の多くの製品又は方法に適用され得る。レーダの適用は単なる実施例である。その他の実施例として、本発明は集積回路に形成されるアンテナを含み得る通信装置に適用されてもよい。
【００５０】
ホーン様構造は、本明細書に前述される実施例のように、必ずしも矩形形状を有する必要はない。例として、ホーン様構造は、円形、楕円形、六角形、若しくは八角形の形状、又はその他のタイプの角を有する形状を備えてもよい。
【００５１】
ホーン様構造は、前述される実施例のように、必ずしも３つの集積アンテナを取り囲む必要はない。原理的に、ホーン様構造は任意の数の集積アンテナを取り囲み得る。ホーン様構造はアンテナアレイを取り囲んでもよい。また、ホーン様構造に取り囲まれたアンテナアレイによって、ビーム操作も可能である。
【００５２】
本出願において提示される解決手法は、種々の偏波、つまり水平、垂直、円又はこれらの偏波の任意の組合せに利用可能である。ホーン様構造の背面部への挿入物は偏波を変調させるために用いられることが可能である。
【００５３】
ホーン様構造は、例えば、標準的なプラスチック成型や３Ｄプリントを用いて、又はさらに手によって、数多くの異なる方法で製造されることが可能である。
【００５４】
本明細書に上述される記載は、図面に関する詳細な説明が本発明を限定するというよりも描出するということを示す。本発明は、添付の特許請求の範囲内である多数の代替形において適用されることが可能である。特許請求の範囲と同等の意味及び範囲内にあるすべての変更はその範囲内に含まれる。特許請求の範囲におけるいずれの参照符号も特許請求の範囲を限定するものとして理解されるべきではない。また、用語「含む」とは、特許請求の範囲に記載されるもの以外のその他の構成要素又は段階の存在を排除するものではない。構成要素又は段階に関して単数で表される用語は、そのような構成要素又は段階の複数の存在を排除するものではない。それぞれの従属請求項がぞれぞれ追加の特性を規定するという事実は、特許請求の範囲に反映されるもの以外の追加特性の組合せを排除するものではない。
【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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