(57)【要約】  本発明は、結合部分（３）を備える平面伝送線路であるとともに誘電体基板層（１１）上に配置される第１の伝送線路（２）を備える移行装置（１０）に関する。基板層（１１）は、第１の伝送線路（２）の少なくとも一部に沿って配置されて結合部分（３）を部分的に取り囲むように基板層（１１）内に配置される周期的構造又は準周期的構造（１５）、例えばＥＢＧ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｂａｎｄ  Ｇａｐ）構造又はＡＭＣ（Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）表面を備える、又は、該構造が基板層（１１）に設けられる。移行装置は導電層（１２）を更に備え、導電層（１２）上には基板層（１１）が配置され、導電層（１２）は、接地平面として作用するようになっており、周期的構造又は準周期的構造（１５）は、ＥＭエネルギー、ＲＦ電力を第１の伝送線路（２）と周期的構造又は準周期的構造（１５）との間で、非接触で結合できるような距離を第１の伝送線路及び／又は結合部分（３）から隔てて配置され、第１の伝送線路（２）と周期的構造又は準周期的構造（１５）との間の移行部は、平坦であり、電気的接触を何ら伴わない非接触である。
2020532891.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；３Ｃ；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）を備える平面伝送線路であるとともに誘電体基板層（１１；１１Ａ；１１Ｂ；１１Ｃ；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）上に配置される第１の伝送線路（２；２Ａ；２Ｂ；２Ｃ；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）を備える移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；１０Ｃ；１０Ｄ；１０Ｅ；１０Ｆ）であって、
前記基板層（１１；１１Ａ；１１Ｂ；１１Ｃ；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）が周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）、例えばＥＢＧ（電子バンドギャップ）構造又はＡＭＣ（人工磁気導体）表面を備え又はこれらが前記基板層に設けられ、前記周期的構造又は準周期的構造は、前記第１の伝送線路（２；２Ａ；２Ｂ；２Ｃ；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）の少なくとも一部に沿って配置されるように且つ前記結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；３Ｃ；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）を部分的に取り囲むように前記基板層（１１；１１Ａ；１１Ｂ；１１Ｃ；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）内に配置され、前記基板層が導電層（１２；１２Ａ；１２Ｂ；１２Ｃ；１２Ｄ；１２Ｅ；１２Ｆ）を更に備え、該導電層上に前記基板層（１１；１１Ａ；１１Ｂ；１１Ｃ；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）が配置され、前記導電層は接地平面として作用するようになっており、前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）は、その少なくとも幾つかがＥＭエネルギー、ＲＦ電力を前記第１の伝送線路（２；２Ａ；２Ｂ；２Ｃ；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）と前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）との間に結合できるような形状及び／又は寸法を有して配置されるとともにそのように結合できる距離を前記第１の伝送線路（２；２Ａ；２Ｂ；２Ｃ；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）及び／又は前記結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；３Ｃ；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）から隔てて位置される要素である又は該要素を備え、前記結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；３Ｃ；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）と前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）との間の移行部が平面であって電気的接触を何ら伴わない非接触であることを特徴とする移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；１０Ｃ；１０Ｄ；１０Ｅ；１０Ｆ）。
【請求項２】
前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）は、前記基板層（１１；１１Ａ；１１Ｂ；１１Ｃ；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）にエッチングされる周期的又は準周期的に配置される要素を備えることを特徴とする請求項１に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項３】
前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）の前記要素がマッシュルーム又は同様のものを備え、前記マッシュルームは、前記基板層（１１；．．．；１１Ｆ）の上部に配置される正方形形状、長方形、円形、楕円形、又は、任意の他の適切な断面形状を有する薄い平坦な要素を備えるとともに、前記導電層（１２；．．．；１２Ｆ）へ向けて前記基板層（１１；．．．；１１Ｆ）を貫くビアホール（１６；．．．；１６Ｆ）を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項４】
前記ＥＢＧ構造又は前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）が周期的に又は準周期的に配置される要素を備え、前記周期的に又は準周期的に配置される要素は、前記結合部分（３Ａ；．．．；３Ｆ）に最も近い前記要素が前記第１の伝送線路（２；２Ａ；．．．；２Ｆ）の縦方向で前記結合部分から僅かな距離を隔てて配置されるように配列され、前記結合部分が前記第１の伝送線路に近い位置の反対側では、前記距離が、動作周波数で拡張可能に波長に依存し、例えば、３０ＧＨｚで約０．０５λ、５００μｍであり、λは動作周波数である、ことを特徴とする請求項１、２又は３に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項５】
前記ＥＢＧ構造又は前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）の前記要素は、互いから距離を隔てて配置され、又は、好ましくは前記結合部分と前記周期的構造又は準周期的構造の最も近い要素との間の距離を少なくとも幾分超える周期性を有し、前記要素、例えばマッシュルームのサイズは、拡張可能であり、例えば３０ＧＨｚで例えば約０．１〜０．２λ、１ｍｍ〜２ｍｍであり、前記要素間、例えばマッシュルーム又は同様のもの同士の間の距離は、拡張可能であり、例えば３０ＧＨｚで約０．０７λ、７００μｍであることを特徴とする請求項３に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項６】
前記ＥＢＧ構造を形成する前記周期的又は準周期的に配置される要素（１５．．；１５Ａ．．；．．．；１５Ｆ．．）は、少なくともそれが前記結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；．．．；３Ｆ）にそれぞれ近い領域内で前記第１の伝送線路（２；２Ａ；．．；２Ｆ）の延在部に対して横方向に延びるとともに前記第１の伝送線路（２；２Ａ；．．；２Ｆ）の一部分に沿う両側で縦方向に延びる横列及び縦列を成して配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項７】
少なくとも１つの第１の横列を備え、前記第１の列が前記結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；．．．；３Ｆ）に対して最も近くに配置される前記要素を含むことを特徴とする請求項６に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項８】
例えば前記移行装置の性能を高めるために、前記結合部分（３；３Ａ；３Ｃ；．．．；３Ｆ）から更に離れた、前記第１の列と略平行に配置される２つ以上の横列を備えることを特徴とする請求項７に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｃ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項９】
例えば狭い開口部を伴う導波管への移行のために、前記縦列が前記第１の伝送線路（２；２Ｂ；．．；２Ｆ）の両側で対称的に前記第１の伝送線路と平行に配置されるように配置される２つ以上の縦列を備えることを特徴とする請求項８に記載の移行装置（１０；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項１０】
例えば大きい開口部を伴う導波管、例えば長方形導波管への移行を可能にするために、前記第１の伝送線路（２Ａ）の両側に配置される２つ以上の縦列を備えることを特徴とする請求項８又は９に記載の移行装置（１０Ａ）。
【請求項１１】
前記第１の伝送線路（２；２Ａ；２Ｂ；２Ｃ；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）がマイクロストリップ又は共平面導波管を備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか一項に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項１２】
前記結合部分（３；３Ａ；３Ｂ；３Ｃ；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）は、前記第１の伝送線路（２；２Ａ；２Ｂ；２Ｃ；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）からのＥＭ場を少なくとも前記周期的構造又は準周期的構造の最も近い要素を介して第２の伝送線路に結合するようになっており、前記ＥＢＧ構造を形成する前記要素は、互いに対して配置されるとともに、他の全てのモードを遮断する特定の選択された周波数帯域に適合する寸法を有することを特徴とする請求項１から１１のいずれか一項に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項１３】
高周波移行装置を備えることを特徴とする請求項１から１２のいずれか一項に記載の移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）。
【請求項１４】
誘電体基板層（１１；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）上に設けられる結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）を伴う平面伝送線路である第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）と導波管を備える第２の伝送線路（２１；２１Ｄ；２１Ｅ；２１Ｆ）との間に移行部をもたらすための移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）であって、
前記基板層（１１；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）が周期的構造又は準周期的構造、例えばＥＢＧ（電子バンドギャップ）構造又はＡＭＣ（人工磁気導体）表面を備え又はこれらが前記基板層に設けられ、前記周期的構造又は準周期的構造は、前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）の少なくとも一部に沿って配置されて、前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）を部分的に取り囲むとともに、接地平面として作用するようになっている導電層（１２；１２Ｄ；１２Ｅ；１２Ｆ）上に配置され、前記周期的構造又は準周期的構造は、ＥＭエネルギー、ＲＦ電力を前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）と前記周期的構造又は準周期的構造との間に結合できるような距離を前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）から隔てて配置されて位置されて、平面移行装置（１０；１０Ｄ；１０Ｅ；１０Ｆ）を形成し、前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）と前記周期的構造又は準周期的構造との間の移行部が電気的接触を何ら伴わない非接触であり、前記基板層（１１；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）は、前記平面移行装置（１０；１０Ｄ；１０Ｅ；１０Ｆ）に対して垂直にそこから僅かな距離を隔てて前記第２の伝送線路（２１；２１Ｄ；２１Ｅ；２１Ｆ）を受けるようになっており、前記距離がλ／４未満のギャップを含み、λは前記移行構造の動作周波数であり、それにより、ＥＭエネルギー、ＲＦ電力を、前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）及び前記平面移行装置（１０；１０Ｄ；１０Ｅ；１０Ｆ）の前記周期的構造又は準周期的構造を介して、前記第１の伝送線路（１０；１０Ｄ；１０Ｅ；１０Ｆ）と前記第２の伝送線路（２１；２１Ｄ；２１Ｅ；２１Ｆ）との間に結合できることを特徴とする移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項１５】
前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）は、前記基板層（１１；１１Ｄ；１１Ｅ；１１Ｆ）にエッチングされる周期的又は準周期的に配置される要素を備えることを特徴とする請求項１４に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項１６】
前記周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ａ．．；１５Ｂ．．；．．．；１５Ｆ）がマッシュルーム又は同様のものを備え、前記マッシュルームは、前記基板層（１１；．．．）の上部に配置される薄い平坦な正方形形状、長方形、円形、楕円形の要素、又は、任意の他の適切な形状の要素を備えるとともに、前記導電層（１２；．．．）へ向けて前記基板層を貫くビアホールを備えることを特徴とする請求項１４から１５のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項１７】
前記ＥＢＧ構造又は周期的構造又は準周期的構造（１５，．．．；１５Ｄ．．；１５Ｅ．．；．．．；１５Ｆ）が周期的に又は準周期的に配置される要素を備え、前記周期的に又は準周期的に配置される要素は、前記結合部分（３；３Ｃ；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）に最も近い前記要素が前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）の縦方向で前記結合部分から僅かな距離を隔てて配置されるように配列され、前記結合部分が前記第１の伝送線路に近い位置の反対側では、前記距離が、動作周波数で拡張可能に波長に依存し、例えば、３０ＧＨｚの動作周波数で約０．０５λ、５００μｍである、ことを特徴とする請求項１４から１６のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項１８】
前記ＥＢＧ構造又は前記周期的構造又は準周期的構造の前記要素は、互いから距離を隔てて配置され、又は、好ましくは前記結合部分と前記最も近い要素との間の距離を少なくとも幾分超える周期性を有し、前記要素、例えばマッシュルームのサイズは、拡張可能であり、例えば３０ＧＨｚで例えば約０．１〜０．２λ、１ｍｍ〜２ｍｍであり、前記要素間、例えばマッシュルーム又は同様のもの同士の間の距離は、拡張可能であり、例えば３０ＧＨｚで約０．０７λ、７００μｍであることを特徴とする請求項１４から１７のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項１９】
前記ＥＢＧ構造を形成する前記周期的又は準周期的に配置される要素は、少なくともそれが前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）にそれぞれ近い領域内で前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）の延在部に対して横方向に延びるとともに前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）の一部分に沿う両側で縦方向に延びる横列及び縦列を成して配置されることを特徴とする請求項１４から１８のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項２０】
前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）がマイクロストリップ又は共平面導波管を備えることを特徴とする請求項１４から１９のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項２１】
前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）は、前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）からのＥＭ場を少なくとも前記最も近い要素を介して第２の伝送線路（２１；２１Ｄ；２１Ｅ；２１Ｆ）に結合するようになっており、前記ＥＢＧ構造又は前記周期的構造又は準周期的構造を形成する前記要素は、互いに対して配置されるとともに、他の全てのモードを遮断する特定の選択された周波数帯域に適合する寸法を有することを特徴とする請求項１４から２０のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項２２】
前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）の最も近傍に配置される要素を含む第１の横列を伴う要素による１つ以上の横列を備え、他の１つ又は複数の列は、例えば前記移行装置の性能を高めるために、前記結合部分から更に離れて、前記第１の列と略平行に配置されることを特徴とする請求項１４から２１のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項２３】
例えば前記移行装置の性能を高めるために、前記結合部分（３；３Ｄ；３Ｅ；３Ｆ）から更に離れた、前記第１の列と略平行に配置される１つ以上の更なる横要素列を備えることを特徴とする請求項１４から２２のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項２４】
縦列が前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）の両側で対称的に前記第１の伝送線路（２；２Ｄ；２Ｅ；２Ｆ）と平行に配置されるように配置される要素による１つ以上の前記縦列を備えることを特徴とする請求項１４から２３のいずれか一項に記載の移行構造（１００；１０１；１０２；１０３）。
【請求項２５】
前記第２の伝送線路（２１）は、二重リッジ導波管、例えば狭い開口部を伴う導波管を備えることを特徴とする請求項１４から２４のいずれか一項に記載の移行構造（１００）。
【請求項２６】
前記第２の伝送線路（２１Ｄ；２１Ｅ）が単一リッジ導波管を備えることを特徴とする請求項１４から２４のいずれか一項に記載の移行構造（１０１；１０２）。
【請求項２７】
前記第２の伝送線路（２１Ｆ）が長方形導波管を備え、前記移行構造は、要素の１つ以上の縦列又は横方向に幅広い周期的構造又は準周期的構造を備えることを特徴とする請求項１４から２４のいずれか一項に記載の移行構造（１０３）。
【請求項２８】
高周波構造を備えることを特徴とする請求項１４から２７のいずれか一項に記載の移行構造（１０３）。
【請求項２９】
例えば送信及び／又は受信装置を備えるとともに、放射要素層（５０１）及び移行層構造（５０２，５０３）伴う多層構造を備える、パッケージ構造（５００）であって、
前記移行層構造（５０２，５０３）は、共通の基板層（５０３）を形成するようになっている移行構造基板層を伴う共通の移行層構造（５０２，５０３）を形成するように配置される請求項１４から２８のいずれか一項に記載の複数の移行構造を備え、前記共通の基板層（５０３）上には、それぞれの移行構造ごとに、前記共通の基板層（５０３）が、それぞれの移行構造の前記第１の伝送線路の少なくとも一部に沿って配置されてそのそれぞれの結合部分（３Ａ；．．．；３Ｆ）を部分的に囲む周期的構造又は準周期的構造、例えばＥＢＧ（電子バンドギャップ）構造又はＡＭＣ（人工磁気導体）表面を備える又はこれらが設けられた移行構造基板層領域（１１；．．．）と、前記移行構造の共通の接地平面として作用する共通の導電層（５０４）を形成するようになっているそれぞれの移行構造導電層（１２；．．．）とを備えるように、前記移行構造の第１の伝送線路が設けられ、前記移行構造の前記周期的又は準周期的な構造領域は、ＥＭエネルギー、ＲＦ電力を前記それぞれの第１の伝送線路と前記対応する周期的又は準周期的な構造領域との間に結合できるように配置されるとともにそのように結合できる距離をそれぞれの結合部分から隔てて配置されて、平面移行装置（１０；１０Ａ；１０Ｂ；．．．；１０Ｆ）を備え、それぞれの前記結合部分（３Ａ；．．．；３Ｆ）と前記周期的構造又は準周期的構造との間の各移行は、電気的接触を何ら伴わない非接触であり、前記共通の移行層構造は、第１の伝送線路（５２２）を備える前記対応するそれぞれの平面移行装置に対して垂直に配置される導波管を備える多数の対応する第２の伝送線路（５２１）を備える共通の移行層（５０２）を更に備え、それにより、前記平面移行装置の前記それぞれの結合部分（５２３）及び前記それぞれの周期的構造又は準周期的構造を介してＥＭエネルギー、ＲＦ電力を各それぞれの第１の伝送線路（５２２）と前記それぞれの対応する第２の伝送線路（５２１）との間に結合でき、前記共通の基板層（５０３）に面するようになっている側（５０２’’）と反対の側（５０２’）の前記共通の移行層構造の前記共通の移行層（５０２）は、高インピーダンス表面又はＡＭＣ表面（５２５）を備え、該表面は、例えば、パッケージ構造（５００）の組み立て状態で高インピーダンス表面又はＡＭＣ表面領域（５２５）と放射要素層（５０１）の対向面との間に狭いギャップが存在するように配置された周期的構造又は準周期的構造を備え、その前記側（５０２’）はそれぞれの移行構造ごとに複数の対応するリッジギャップ導波管（５２３）を備え、前記放射要素層（５０１）は、それぞれの移行構造及び対応するリッジギャップ導波管（５２３）ごとに１つずつ、スロットアンテナ（５１１）を備える複数の放射要素を備え、前記共通の基板層（５０３）は、前記第１の伝送線路（５２２）が接続される１つ以上の回路装置（５２６）を更に備え、隣り合う第１の伝送線路及び放射要素層（５０１）内の対応するスロットアンテナ（５１１）は、互いからそれぞれ約０．６λ以下の距離を隔てて位置され、λは送信及び／又は受信装置の動作周波数での波長であり、前記第１の伝送線路（５２２）と前記第２の伝送線路（５２１）と��間の各移行は、前記第１の伝送線路（５２２）と前記第２の伝送線路（５２１）との間に何ら電気的接触を伴わない非接触であり、前記放射要素層（５０１）と前記共通の移行層構造（５０２，５０３）との間にギャップも設けられる、ことを特徴とするパッケージ構造（５００）。
【請求項３０】
隣り合う第１の伝送線路（５２２）間の距離及び前記放射要素層（５０１）内の対応する隣り合うスロットアンテナ（５１１）間の距離が約０．５〜０．６λであることを特徴とする請求項２９に記載のパッケージ構造（５００）。
【請求項３１】
それぞれの共通の導波管ブロック（５２０，５２０）に設けられる複数の導波管開口を伴う複数の移行構造を備え、各導波管（５２１）は、前記それぞれの第１の伝送線路（５２２）への及び対応するスロットアンテナ（５１１）への非接触移行部を備え、前記側（５０２’’）は、前記共通の移行層（５０２）の前記側（５０２’’）と前記共通の基板層（５０３）との間に移行構造ギャップを設けるために突出要素（５２５’’）を備える高インピーダンス表面を備えることを特徴とする請求項２９又は３０に記載のパッケージ構造（５００）。
【請求項３２】
前記共通の移行層（５０２）の１つ又は複数の高インピーダンス表面は、ピン、波形、又は、同様のものの層を形成するように配置される金属の複数のピン（５２５’，５２５’’）、波形、又は、同様のものを伴うピン構造を備える周期的構造又は準周期的構造を備え、前記ギャップは、λ／４よりも小さい又ははるかに小さく、好ましくは約λ／１０であり、ピン又は同様のもの、通常は自由空間又は誘電体を取り囲む媒体中の波長であり、例えば、対応する導波管周波数帯域の４分の１波長又は中心周波数波長であり、前記周期的構造又は準周期的構造のピン（５２５’，５２５’’）、波形、又は、同様のものは、他の全てのモードを遮断する特定の選択された周波数帯域に適合する寸法を有することを特徴とする請求項２９から３１のいずれか一項に記載のパッケージ構造（５００）。
【請求項３３】
前記第２の伝送線路（５２１）が二重リッジ導波管を備えることを特徴とする請求項２９から３２のいずれか一項に記載のパッケージ構造（５００）。
【請求項３４】
高周波に適合する高周波構造であることを特徴とする請求項２９から３３のいずれか一項に記載のパッケージ構造（５００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の第１の部分の特徴的構成を有する平面伝送線路と導波管との間に少なくとも１つの移行をもたらすための移行装置に関する。また、本発明は、請求項１４の特徴部分の前の特徴的構成を有するそのような移行を含む移行構造に関する。
【０００２】
また、本発明は、請求項２９の第１の部分の特徴的構成を有する回路装置及びアンテナ装置を備える集積パッケージング構造に関する。
【背景技術】
【０００３】
ミリ波及びサブミリ波の周波数帯域での高周波の使用は、多くの異なる用途、例えば高データレート通信リンク用途や自動車レーダ用途において益々注目されている。より大きな周波数帯域幅を利用できるため、これらの周波数領域を使用できることは魅力的である。したがって、伝送線路、回路、導波管又はアンテナの間の移行又は相互接続は、多くの異なる目的及び用途にとって必要である。しかしながら、例えば特にアンテナと能動部品及び受動部品との一体化に関して幾つかの問題が、そのような移行又はインタフェースを設けることに関連付けられる。良好な電気性能、機械的信頼性、及び、低コストは、高周波用途とコンパクトさとにとって重要である。
【０００４】
米国特許第８６８０９３６号では、マイクロストリップ又はｓｔｒｉｐｌｉｎｅと導波管との間の垂直移行のための表面実装可能な移行ブロックが提案される。この移行装置の欠点は、幾つかの用途にとって、例えば幾つかの接続されたアンテナ及びＴｘ／Ｒｘブロックを伴う操向可能なビームアレイアンテナにとって必要とされるようにそれがコンパクトではないという点である。更に、構造は比較的複雑であり、金属平面との接続のために非常に良好な電気接触がビアホールにより必要とされる。
【０００５】
米国特許第７４８６１５６号は、側面から給電されるマイクロストリップ導波管移行装置を開示する。また、この装置は、複雑な構造を有するとともに、望まれるようにコンパクトではない。
【０００６】
Ｓｅｏ、Ｋ．の「ミリ波帯域の平面マイクロストリップ−導波管移行」、ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．５７７２／５４６６２、最近の用途に伴うマイクロストリップアンテナの進歩、第１１章：発行者：ＩＮＴＥＣＨ、Ｅｄｉｔｏｒｓ：Ａｈｍｅｄ  Ｋｉｓｈｋ、２４９−２７７頁、２０１３年６月３日には、バックショートに伴うプローブ移行、平面近接結合移行、近接結合型移行のブロードバンド技術、及び、狭壁接続マイクロストリップ−導波管移行など、導波管とマイクロストリップ線路との間の異なるタイプの移行が論じられる。
【０００７】
しかしながら、構造やコンパクトさなどの単純さに関する限り、これらの全ての移行は多くの要望を残し、また、伝送線路と導波管との間に移行を設けることに関連する幾つかの問題は解決されずに残っており、今までのところ、完全に満足できる解決策は提案されておらず、これまでに提案された伝送線路と導波管との間の移行の全ては、それらの使用を制限する不都合に見舞われている。
【０００８】
更に、高周波での導波管と回路との間の移行のために、別個のＥ面プローブ移行を使用して、導波管と回路との間にインタフェースが設けられる。Ｅ面プローブ移行は、導波管ＴＥ１０モードをマイクロストリップモード又は共平面モードに変換し、また、別個の移行が、ボンドワイヤ又はフリップチップ接続を必要とする。
【０００９】
別個のＥ面プローブ移行の使用は、任意のパッケージングプロセスを更に複雑にする。これは、これらのＥ面プローブ移行が、バックショートと、例えばＲＦＩＣ（無線周波数集積回路）又はＭＭＩＣ（モノリシックマイクロ波集積回路）などの例えば回路に対する移行回路の実装及び正確な位置合わせに関連する更なるステップとを必要とするからである。
【００１０】
多くのアンテナ要素が別個のＲＦチェーンに接続する必要がある操向可能なビームアレイアンテナのための回路（例えばＭＭＩＣ）に導波管移行部を統合しようとする試みは、一般的に成功してこなかった。主な理由は、高いグレーティングローブを避けるためにアンテナ要素の間隔をλ／２未満にする必要があるのに対して導波管移行全体の幅がλ／２をはるかに超えるためである。
【００１１】
Ａ．Ｕ．Ｚａｍａｎ、Ｍ．Ａｌｅｘａｎｄｅｒｓｏｎ、Ｔ．Ｖｕｋｕｓｉｃ及びＰ．Ｓ．Ｋｉｌｄａｌの「高周波マイクロ波モジュールの回路部品の分離を改善するためのギャップ導波管ＰＭＣパッケージ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．４、Ｎｏ．１、ｐｐ．１６−２５、２０１４年１月には、ギャップ導波管技術の使用が従来のパッケージング技術と比較して低い挿入損失を示すミリ波システムの効果的なパッケージング技術であることが開示されている。回路はピンメタル蓋又は釘の層でパッケージ化されており、これは、幅広い周波数範囲で高インピーダンス表面又はＡＭＣ（人工磁気伝導）表面として機能する。結果として生じるＰＥＣ−ＰＭＣ（完全な電気導体−完全な磁気導体）平行平板導波管は、基板モードと空洞共振とに起因する望ましくないパッケージング問題が抑制されるように、電磁波のためのカットオフをもたらす。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】米国特許第８６８０９３６号
【特許文献２】米国特許第７４８６１５６号
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】Ｓｅｏ、Ｋ．の「ミリ波帯域の平面マイクロストリップ−導波管移行」、ｈｔｔｐ：／／ｄｘ．ｄｏｉ．ｏｒｇ／１０．５７７２／５４６６２、最近の用途に伴うマイクロストリップアンテナの進歩、第１１章：発行者：ＩＮＴＥＣＨ、Ｅｄｉｔｏｒｓ：Ａｈｍｅｄ  Ｋｉｓｈｋ、２４９−２７７頁、２０１３年６月３日
【非特許文献２】Ａ．Ｕ．Ｚａｍａｎ、Ｍ．Ａｌｅｘａｎｄｅｒｓｏｎ、Ｔ．Ｖｕｋｕｓｉｃ及びＰ．Ｓ．Ｋｉｌｄａｌの「高周波マイクロ波モジュールの回路部品の分離を改善するためのギャップ導波管ＰＭＣパッケージ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ  ｏｎ  Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ、Ｐａｃｋａｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ、ｖｏｌ．４、Ｎｏ．１、ｐｐ．１６−２５、２０１４年１月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
したがって、本発明の最も一般的な態様における目的は、例えば任意の平面伝送線路、例えばマイクロストリップ線路、第２の伝送線路を伴うストリップ線路又は共平面伝送線路、例えば前述の問題の１つ以上が克服される導波管の相互接続のために使用され得る最初に言及したような移行装置を提供することである。
【００１５】
特に、本発明の目的は、移行装置を提供することであり、最も特には、コンパクトな高周波移行装置を提供することである。
【００１６】
特定の目的は、移行装置を提供することであり、更に詳細には、単純な構造を有し、安価で容易に製造でき、特に大量生産に適しており、組み立てが容易な高周波移行装置を提供することである。
【００１７】
特に、移行装置を提供することであり、最も特には良好な電気的性能を有し、良好な機械的信頼性を有する、高周波移行装置を提供することも目的である。
【００１８】
別の特定の目的は、移行装置を提供することであり、最も特には周波数拡張可能であり、特に、非常に低い周波数から非常に高い周波数までの異なる周波数に使用できる、又は、最大でサブミリ波までのマイクロ波で使用できる、高周波移行装置を提供することである。
【００１９】
更に、特定の目的は、高周波、例えば６７ＧＨｚ又はかなり高い周波数などに使用できる高周波移行装置であるが、より低い周波数にも適する移行装置を提供することである。
【００２０】
したがって、請求項１の特徴的な機能を有する最初に言及されたような移行装置が提供される。
【００２１】
また、前述の問題の１つ以上を解決することができ、特にコンパクトであり、組み立てが簡単な最初に言及した導波管を備える平面伝送線路と第２の伝送線路との間の移行部を備える移行構造を提供することも目的である。
【００２２】
したがって、請求項１４の特徴的な機能を有する最初に言及されたような移行構造が提供される。
【００２３】
また、本発明の目的は、容易に製造でき、コンパクトで、迅速且つ簡単な態様で組み立てることができ、特に分解することもできる、前述の１つ以上の移行装置又は移行構造を伴う請求項２９の第１の部分の特徴を有するアンテナを備える統合されたパッケージ構造又はパッケージング構造を提供することである。
【００２４】
また、挿入損失が低く、漏れが少なく、実質的に漏れがなく、使用に柔軟性のある１つ以上のそのような移行部を備えるパッケージ構造又はパッケージング構造を提供することも目的である。
【００２５】
更に、特定の目的は、製造、実装又は組み立てが容易であり、能動部品又は受動部品とアンテナとの相互接続の幅広い使用を見出すことができる１つ以上のそのような移行部を備える高度に統合された構造を提供することである。
【００２６】
更に他の目的は、狭い帯域幅にもかかわらず、高い効率と性能、高い利得を有するアンテナと能動部品及び／又は受動部品との間の１つ以上のそのような移行部を備えるパッケージ構造又はパッケージング構造を提供することである。
【００２７】
特に、良好な電気的性能を有し、良好な機械的信頼性を有するアンテナ装置を備えるパッケージ構造又はパッケージング構造を提供することが目的である。
【００２８】
また、特定の目的は、高周波用、例えば６７ＧＨｚを上回る又はかなり高い周波数に使用できるが、平面伝送線路と導波管との間でチップ上に配置された１つ以上の回路装置、例えば、ＲＦＩＣ又はＭＭＩＣへの望ましくない導波モードの漏れを伴うことなくより低い周波数にも使用でき、パッケージング構造アンテナの１つ以上のアンテナへのエネルギーの非常に良好な結合を可能にする、高周波集積パッケージ構造又はパッケージング構造を提供することである。
【００２９】
また、動作時に信頼性があり正確な移行装置を伴うパッケージング構造を提供することも目的である。
【００３０】
更に特定の目的は、前述の問題の１つ以上を克服することができ、とりわけ製造が容易で、組み立てが容易で、好ましくは分解も容易で、コンパクトであり、広帯域であり、高性能で低損失な、能動部品及び／又は受動部品、又は、回路装置、例えば１つ以上のＲＦＩＣ、ＭＭＩＣ、及び、１つ以上の放射要素を備えるアンテナ装置の間の１つ以上の移行部又は相互接続部を備えるパッケージング構造を提供することである。
【００３１】
また、操向可能であり、操向可能なビームを伴い、特に高利得及び狭ビームを伴い、コンパクトなアンテナ装置を備える集積パッケージ構造を提供することも目的である。
【課題を解決するための手段】
【００３２】
したがって、請求項２９の特徴的な機能を有する、最初に言及した集積パッケージ構造又はパッケージング構造が提供される。
【００３３】
有利な実施形態は、それぞれの添付の従属請求項によって与えられる。
【００３４】
単純な構造を有し、異なる用途や目的に使用できるパッケージング構造が提供されることは利点である。
【００３５】
本発明の利点は、導波管部品と平面伝送線路、例えばマイクロストリップ線路との間の電気的接触を必要とせずに、コンパクトな（高）周波数移行装置が提供されることである。
【００３６】
本発明の利点は、バックショートを必要とせずに依然として広い周波数応答を有する広い帯域幅を有するコンパクトな（高）周波数移行装置が提供されることである。
【００３７】
また、単純な構造を有し、安価で製造が容易で、大量生産に適し、特に電気接点が不要であるため組み立てが容易な移行装置が提供されることも利点である。
【００３８】
本発明の特定の利点は、導波管と例えばＲＦボードとの間の電気的及びガルバニック接触が必要とされない簡単な構造を有する、幅広く使用できる、コンパクトな移行装置が提供されることである。
【００３９】
また、コンパクトで、非接触で、バックショートを必要としない移行構造が提供されることも利点である。多層構造である構造が提供されることも利点である。別の利点は、コンパクトで、多数の放射要素を備えることができ、低損失、高歩留まり、周波数拡張可能で、組み立てが容易な集積パッケージ構造が提供されることである。
【００４０】
更に、製造が容易であり、コンパクトであり、ビルディングブロック間の電気的接触を必要とせずに迅速且つ簡単に組み立てることができ、特に分解もできる、アンテナ装置を備える集積パッケージ構造が提供されるという利点がある。
【００４１】
本発明の概念の利点は、平面伝送線路と導波管、回路装置及び他の回路装置との相互接続並びに例えばアンテナとの相互接続と関連付けられる相互接続問題が克服されることである。
【００４２】
以下、添付図面を参照して、本発明を非限定的な態様で更に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】移行装置の第１の実施形態の斜視図である。
【図２】マッシュルームの更なる縦列を備える移行装置の第２の実施形態の斜視図である。
【図３】マッシュルームの横列を１つだけ備える第３の実施形態に係る移行装置の斜視図である。
【図４】非組み立て状態の二重リッジ導波管への移行部を備える移行構造の斜視図である。
【図５】組み立て状態の二重リッジ導波管への移行部を備える図４に示される移行構造の斜視図である。
【図５Ａ】図５の移行構造の中央部を縦方向に貫く断面斜視図である。
【図６】誘電体基板が透過して示される図４の移行構造の平面移行部分の透視図である。
【図７】図５の移行構造の概略上面図である。
【図８】組み立て状態の単一リッジ導波管への移行部を備える移行構造の斜視図である。
【図９】図８の移行構造の概略上面図である。
【図１０】他の実施形態に係る組み立て状態の単一リッジ導波管への移行部を備える移行構造の斜視図である。
【図１１】図１０の移行構造の概略上面図である。
【図１２】組み立て状態の長方形導波管への移行部を備える移行構造の斜視図である。
【図１３】図１２に示される移行構造の上面図である。
【図１４】全ての層が分解された図４の移行構造の分解図である。
【図１５】部分的組み立て状態における、それぞれがそれぞれの長方形導波管への移行部である２つの移行部を備える移行構造の斜視図である。
【図１６】アンテナ装置と組み立てのための状態にある多数のマイクロストリップ−導波管移行部とを備える多層集積アレイアンテナ・チップ構造の斜視図である。
【図１７】図１６に示される集積構造の上端アンテナ層又は上端スロット層の下側の斜視図である。
【図１８】図１６に示される集積構造の回路層又は基板層に面する給電層又は移行層の下側の斜視図である。
【図１９】図１６に示される集積構造の下端回路層又は下端基板層の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
図１は、基板１１、例えば誘電体基板上に配置される結合部分３を伴う、マイクロストリップ線路２である第１の伝送線路或いはＣＰＷ（共平面導波管）又は同様のものとの間の移行部を備える本発明の第１の実施形態に係る移行装置１０を概略的に示す。基板１１における結合部分３の周囲の領域は、例えば、１９９９年１１月のマイクロ波理論及び技術に関するＩＥＥＥ議事録の第４７刊、第１１号、２０５９−２０７４頁におけるＤ．Ｓｉｅｖｅｎｐｉｐｅｒ、Ｌ．Ｚｈａｎｇ、Ｒ．Ｆ．Ｊｉｍｅｎｅｚ  Ｂｒｏａｓ、Ｎ  Ｇ．Ａｌｅｘｏｐｏｌｏｕｓ、及び、Ｅ．Ｙａｂｌｏｎｏｖｉｔｃｈの「Ｈｉｇｈ−ｉｍｐｅｄａｎｃｅ  ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  ｓｕｒｆａｃｅｓ  ｗｉｔｈ  ａ  ｆｏｒｂｉｄｄｅｎ  ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｂａｎｄ  ｉｄｅｓ」に記載されるようなＥＢＧ（電子バンドギャップ）構造又は任意の他の適切な周期的構造を備える又は該構造として作用するようになっている。
【００４５】
有利な実施形態では、周期的構造が基板１１にエッチングされ、また、周期的構造は、ここでは、マイクロストリップ２に対して垂直に且つ平行に配置されるとともに結合部分３の３つ側でマイクロストリップ線路２の２つの長さの辺の一部に沿って配置される横列及び縦列を成して配列される複数のマッシュルーム１５，１５．．．を備える。定義として、マッシュルームの一部は、横列及び縦列の両方の一部を形成すると言うことができる。
【００４６】
基板層１１は、接地平面を形成する導電層１２上に配置される。ここではマッシュルームにより形成される周期的構造の使用により、周期的構造が望ましくない方向に伝搬する波を止めるため、移行を非接触にすることができる。マイクロストリップ線路２の結合部分３とマッシュルーム１５との間に強い結合があるため、いかなるバックショートの必要性も回避され、これは極めて有利である。結合部分３により、マッシュルーム１５を介したマイクロストリップ線路２からのＥＭ（電磁）場を第２の伝送線路、例えば導波管に結合することができ（例えば、図４ｆｆの移行構造を参照）、また、全てのＲＦ（無線周波数）電力がマイクロストリップ入力から結合部分３に供給される。結合部分３は、例えば、導波管又は２番目のマイクロストリップ線路であってもよい。
【００４７】
例えばＥＢＧ構造の使用により、接触を何ら伴うことなく漏れを完全に又は大幅に回避することができ、また、依然として広帯域周波数応答がありながら、前述のようにバックショートが必要とされず、また、導波管への移行をもたらす移行構造の容易な組み立てに加えて、異なるタイプの導波管を設けることができる。基板は、例えば周期的構造又は準周期的構造を備える任意の他の種類の高インピーダンス表面又は例えばＡＭＣ表面を備えてもよい。
【００４８】
構造は平坦で且つ非接触であり、これは極めて有利であり、多層構造の形成を可能にする。
【００４９】
図示の実施形態では、結合部分３を越えて配置されてそれぞれが４つのマッシュルーム１５，．．から成る２つの横列と、マイクロストリップ２の両側に１つずつある２つの縦列とが存在し、各縦列は４つのマッシュルームを伴う（そのうちの２つは結合部分３を越えて配置される２つの横列の一部を形成する）。図示の実施形態において、マッシュルーム１５は、接地平面１２と接続するための小さいビア１６を伴って形成される正方形である。しかしながら、マッシュルームが円形、長方形、楕円形などの任意の適切な形状を有してもよく、或いは更には、幾つかの実施形態では、マッシュルームが隆起部又は同様のものを備えてもよく、或いは、より一般的には、任意の他の適切な周期的又は準周期的、好ましくはエッチングされた構造が使用されてもよいことが明らかなはずである。また、マッシュルームの数、規則的又は部分的に不規則なパターンでのマッシュルームの配置が異なっていてもよい。
【００５０】
マイクロストリップ線路２の結合部分３とマッシュルーム１５の第１の横列との間の垂直距離は、使用される動作周波数又は波長に依存するが、例えば約５００μｍであり、また、隣り合うマッシュルーム間の距離は、約３０ＧＨｚの動作周波数に関して約７００μｍである。これらの数値が決して限定的な意味で解釈されるものではなく、距離が周波数／波長に依存するとともに異なる実施では所定の周波数／波長に関しても異なり得ることは明らかなはずである。したがって、移行は拡張可能であり、また、距離が更に大きくても又は小さくてもよい。例えば、６０ＧＨｚで動作するためには、構造の寸法及び距離又は構造を０．５倍スケーリングできる。構造の寸法に関する拡張可能性は実質的に線形である。全ての寸法及び距離が２倍スケーリングされる又は２倍にされれば、動作周波数帯域又はその周波数が半分になる。
【００５１】
移行装置は、技術的には、マイクロ波及びミリメートル周波数帯域内で、実質的に任意の動作周波数に関して、例えば約１、２又は３ＧＨｚから最大で例えば３００ＧＨｚまで使用され得る。
【００５２】
マッシュルームのここでは例えば列の配置及び数は、どのタイプの導波管への移行部が存在すべきかに依存する。特に、結合部分３から離れたマイクロストリップ線路２の縦方向の第２の列は、なくてもよいが、特に、排他的ではなく、二重リッジ導波管などの比較的狭い開口部を有する導波管への垂直移行のためのものである。そのような更に離れた列は、より良い性能をもたらすのに役立つ。
【００５３】
例えば、長方形の導波管への移行の場合、開放する開口部がより大きいため、より多くのマッシュルーム又は突出要素又は同様のものが存在すれば有利である。特に、長方形導波管への移行のためにマイクロストリップ線路に沿って両側に３つ以上の列が存在してもよい。
【００５４】
図２は、図１の移行装置１０に類似するが、図１の場合のような各それぞれの縦列の外側に該縦列と平行に位置されるマッシュルーム１５Ａ，１５Ａ、…の更なる２つの縦列が設けられる点が異なる移行装置１０Ａを示し、これは、前述したような例えば長方形導波管などのより幅広い開口を有する導波管への接続又は移行にとって有利である移行装置の単なる他の例である。勿論、それは、他の導波管、例えば二重リッジ導波管、単一リッジ導波管、円形導波管などへの移行のために使用されてもよい。前述したように、特に性能を高めるために、マッシュルームの１つ以上の更なる横列が存在してもよい。図１の場合と同じであるが、「Ａ」の添え字が付された参照番号は、対応する要素のために使用され、したがって、これらの要素についてはここでは更に説明しない。
【００５５】
図３は、図１の移行装置１０に類似するが、マッシュルーム１５Ｂの横列が１つしかないという点が異なる移行装置１０Ｂを示し、これは、特に性能に関する要件がそれほど高くない又は重要でない場合にも使用され得る移行装置の単なる他の例である。それは、異なるタイプの導波管、例えば二重リッジ導波管、単一リッジ導波管、円形導波管などへの移行のために使用されてもよい。更に他の実施形態では、例えば特に長方形導波管などのより広い開口部を有する導波管の場合には、マッシュルームの１つ以上の更なる縦列が存在してもよい。破線は、省くこともでき且つ本発明の概念の機能に必要ではない基板及び接地平面の部分１１’，１１’を示す。これは、例えば図１及び図２において開示されるような移行装置の他の実施又は任意の他の代わりの実施に関しても適用可能である。図１の場合と同じであるが、「Ｂ」の添え字が付された参照番号は、対応する要素のために使用され、したがって、これらの要素についてはここでは更に説明しない。図４は、非組み立て状態における、平面移行部分とも称される図１の場合のような移行装置１０と、ここでは二重リッジ導波管２１を備える例えば固体金属から成る又は金属化表面を伴う導波管ブロック２０とを備える移行構造１００を示す。
【００５６】
図５は、組み立て状態の図４の移行構造１００を示し、この場合、導波管ブロック２０は、二重リッジ導波管２１が結合部分３よりも上側に位置されるように且つそれらの間に僅かなギャップが存在するように移行装置１０上に配置され、ギャップの幅は約０〜０．０３λ（３０ＧＨｚでは０〜３００μｍ）である。この実施形態において、導波管ブロック２０は、それぞれ縦列に位置されて結合部分（図５では見えない）及びマッシュルームの遠い横列（図５では見えない）に対して最も離れている２つのマッシュルーム１５を除いてマッシュルーム１５を覆う。ここではマッシュルーム１５，１５，．．の縦列及び横列によって形成されて波の伝搬を停止するＥＢＧ構造（又は任意の他の適切な周期的構造又は準周期的構造）に起因して、極めて有利である非接触移行部をもたらすことができ、また、非常にコンパクトでもある製造及び組み立てが非常に容易な垂直マイクロストリップ−導波管移行部がもたらされる。第１の伝送線路、マイクロストリップ２の結合部分３、及び、マッシュルーム１５，．．．の間並びにマッシュルーム１５，．．．と二重リッジ導波管２１（図５Ａのギャップｇ）との間に電気的接触を何ら伴うことなく、移行は非接触であり、また、エネルギーの優れた結合がもたらされる。
【００５７】
任意の所望のタイプの位置合わせ手段（図示せず）を使用して、導波管部分２０と移行装置１０との間の適切な位置合わせを確保してもよい。
【００５８】
図５Ａは、ギャップｇも間に示す、マイクロストリップ２、結合部分３、及び、二重リッジ導波管を伴う導波管ブロック２０の中央部を縦方向に貫く移行構造１００の中央部を通る断面図である。図５の場合と同じ参照番号が対応する要素のために使用され、したがって、これらの要素についてはここでは更に説明しない。
【００５９】
図６は、図４に類似するが、二重リッジ導波管２１と、接地平面を形成する導電層１２に基板１１にエッチングされたマッシュルーム１５の頭部を接続する基板層１１を貫くビア１６との延在を例示するために破線が使用される移行構造１００の斜視図である。
【００６０】
図７は、図４の移行構造１００の上面図であるが、ここでは、導波管ブロック２０は、移行装置１０の側縁を横方向に覆うとともに、側縁を幾分越えて延びる。結合部分３の外端は二重リッジ導波管２１の中央に位置され、この二重リッジ導波管２１も、結合部分３の最も近傍に位置される２つのマッシュルーム１５，１５を部分的にカバーするように位置される。導波管ブロック２０は、僅かな程度しか覆われていない遠い横列内のマッシュルームと結合部分３から最も遠い縦列内の２つのマッシュルームとを除き、実質的に全てのマッシュルームを覆う。しかしながら、これは１つの特定の実施形態に過ぎず、別の実施では、実質的に全てのマッシュルームが覆われてもよく又はより少ないマッシュルームが覆われてもよい。
【００６１】
図８は、組み立て状態における、平面移行部分とも称される図１の場合のような移行装置１０と、単一リッジ導波管２１Ｄを備える導波管ブロック２０Ｄとを備える移行構造１０１を示す。導波管ブロック２０Ｄは、単一リッジ導波管２１Ｄが結合部分３Ｄの上方に位置されるように移行装置１０Ｄ上に配置される。この実施形態において、導波管ブロック２０Ｄは、それぞれ縦列に位置されて結合部分（図８では見えない）及びマッシュルームの遠い横列（図８では見えない）に対して最も離れている２つのマッシュルーム１５Ｄを除いてマッシュルーム１５Ｄ，．．．を覆う。また、ＥＢＧ構造は、ここでは、基板１１Ｄにエッチングされて縦列及び横列を成して配置されるマッシュルーム１５Ｄ，１５Ｄ，．．によって形成される。
【００６２】
移行構造１０１は、図４−図７に関連して説明した移行構造１００に類似するが、導波管が単一リッジ導波管２１Ｄであり、ここでは、垂直マイクロストリップ２Ｄ−単一リッジ導波管２１Ｄ移行部がもたらされるように、リッジの上端が結合部分３Ｄと対向するが結合部分３Ｄの真上で結合部分３Ｄから僅かに離れて位置されているという点が異なる。図１，図４−図７の場合と同様であるが、「Ｄ」の添え字が付された参照番号は、対応する要素のために使用され、したがって、これらの要素についてはここでは更に説明しない。
【００６３】
図９は、図８の移行構造１０１の上面図であるが、ここでは、導波管ブロック２０Ｄは、移行装置１０Ｄの側縁を横方向に覆うとともに、側縁を幾分越えて延びる。結合部分３Ｄの外側自由端は、中央に位置されるとともに、単一リッジ導波管２１Ｄのリッジと対向し、導波管ブロック２０Ｄは、結合部分３Ｄの最も近傍に位置される２つのマッシュルーム１５Ｄ，１５Ｄを部分的に覆うように位置される。導波管ブロック２０Ｄは、僅かな程度しか覆われていない遠い横列内のマッシュルームと結合部分３Ｄから最も遠い縦列内の２つのマッシュルームとを除き、実質的に全てのマッシュルームを覆う。しかしながら、これは１つの特定の実施形態に過ぎず、ここでも、より多くの又はより少ないマッシュルームが覆われてもよい。また、例えば図２及び図３に開示されるように、マッシュルームのより多くの横列及び／又は縦列が存在してもよく、或いは、マッシュルームが任意の他の適切な態様で配置されてもよく、或いは、任意の他の周期的構造又は準周期的構造が存在してもよい。
【００６４】
図１０は、組み立て状態における、平面移行部分とも称される例えば図１の場合のような移行装置１０Ｅと、単一リッジ導波管２１Ｅを備える導波管ブロック２０Ｅとを備える移行構造１０２を示す。導波管ブロック２０Ｅは、単一リッジ導波管２１Ｅが結合部分３Ｅの上方に位置されるように移行装置１０Ｅ上に配置される。この実施形態においても、導波管ブロック２０Ｅは、それぞれ縦列に位置されて結合部分（図１０では見えない）及びマッシュルームの遠い横列（図１０では見えない）に対して最も離れている２つのマッシュルーム１５Ｅを除いてマッシュルーム１５Ｅ，．．．を覆う。ここでは基板１１Ｅにエッチングされて縦列及び横列を成して配置されるマッシュルーム１５Ｅ，１５Ｅ，．．により形成されるＥＢＧ構造は、前述のように波の伝搬を停止し、また、非接触移行部１０２は、図８及び図９に関連して説明した移行構造１０１に類似するが、リッジ２２Ｅの上端がマイクロストリップ２Ｅの上方にマイクロストリップ２Ｅと平行に位置されてマイクロストリップ２Ｅの縦延在方向での結合部分３Ｅの延在を途中で終わらせるように単一リッジ導波管２１Ｅも配置される、すなわち、別の垂直マイクロストリップ−単一リッジ導波管移行部がもたらされるように単一リッジ導波管２０Ｅのリッジが図８及び図９に示される構造１０１の単一リッジ導波管２２Ｄのリッジと比較して反対側に向けられるという点が異なる。しかしながら、異なる実施形態の電気的性能はほぼ同じである。
【００６５】
図１１は、図１０の移行構造１０２の上面図であるが、ここでは、導波管ブロック２０Ｅは、移行装置１０Ｅの側縁を横方向に覆うとともに、側縁を幾分越えて延びる。結合部分３Ｅの外側自由端は、中央に位置されるとともに、単一リッジ導波管２１Ｅのリッジと平行に配置され、導波管ブロック２０Ｅは、結合部分３Ｅの最も近傍に位置される２つのマッシュルーム１５Ｅ，１５Ｅを部分的に覆う。導波管ブロック２０Ｅは、僅かな程度しか覆われていない遠い横列内のマッシュルームと結合部分３Ｅから最も遠い縦列内の２つのマッシュルームとを除き、実質的に全てのマッシュルームを覆うが、先の実施形態の場合のように、より多い又はより少ないマッシュルームが覆われてもよい。また、例えば図２及び図３に開示されるように、マッシュルームのより多くの横列及び／又は縦列が存在してもよく、或いは、マッシュルームが任意の他の適切な態様で配置されてもよく、或いは、任意の他の周期的構造又は準周期的構造が存在してもよい。
【００６６】
図１２は、組み立て状態における、ここでは実質的に図１に開示されるような平面移行部分と称される移行装置１０Ｆと、長方形導波管２１Ｆを備える導波管ブロック２０Ｆとを備える移行構造１０３を示す。しかしながら、長方形導波管の開口部が大きいため、図２のような移行装置又はマッシュルームの更に１つ以上の付加的な列を伴う移行装置を有利に使用できることが明らかなはずである。幾つかの実施では、長方形導波管への移行のために、バックショートが使用されてもよいが、必要ではない。図１，図４−図７の場合と同様であるが、「Ｆ」の添え字が付された参照番号は、対応する要素のために使用され、したがって、これらの要素についてはここでは更に説明しない。
【００６７】
導波管ブロック２０Ｆは、長方形導波管２１Ｆが結合部分３Ｆの上方に位置されるように移行装置１０Ｆ上に配置される。図示の実施形態において、導波管ブロック２０Ｆは、それぞれ縦列に位置されて結合部分（図１２では見えない）及びマッシュルームの遠い横列（図１２では見えない）に対して最も離れている２つのマッシュルーム１５Ｆを除いてマッシュルーム１５Ｆ，．．．を覆う。また、先の実施形態と同様に、ＥＢＧ構造は、ここでは、基板１１Ｆにエッチングされて縦列及び横列を成して配置されるマッシュルーム１５Ｆ，１５Ｆ，．．によって形成される。しかしながら、長方形導波管への移行についても、ＥＢＧ構造が任意の他の適切な周期的構造又は準周期的構造に置き換えられてもよく、又は、マッシュルームが任意の他の適切な形状を有してもよく、また、好ましくは、少なくともＥＢＧ構造が少なくとも結合部分３Ｆの領域でマッシュルーム又は同様のものの縦列を備えるように、すなわち、ＥＢＧ構造がより幅広くなるように、マッシュルームなどのより多くの周期的要素が存在することが明らかなはずである。他の点において、移行構造１０３は、図４〜図１１に関連して説明した移行構造に類似するが、導波管が長方形導波管２１ＦであるとともにＥＢＧ構造が前述したようにそれに有利に適合される、例えば少なくともより幅広くなるという点が異なる。
【００６８】
図１３は、図１２の移行構造１０３の上面図であるが、ここでも、導波管ブロック２０Ｆは、移行装置１０Ｆの側縁を横方向に覆うとともに、該側縁を幾分越えて延び、これは、先の実施形態と同様に、本発明の概念の機能に必要ではなく、より狭くてもよく及びより広くてもよい。結合部分３Ｆの外側自由端は長方形導波管２１Ｆ開口部に位置され、その近位端は実質的に導波管開口部の縁部に位置され、遠位縁部は実質的に導波管開口部の中央部分に位置される。導波管ブロック２０Ｆは、ここでは、結合部分３Ｆの最も近傍に位置される２つのマッシュルーム１５Ｆ，１５Ｆを部分的に覆うように位置される。また、導波管ブロック２０Ｆは、僅かな程度しか覆われない遠い横列内のマッシュルームと結合部分３Ｆから最も遠い縦列内の２つのマッシュルームとを除き、ほぼ全てのマッシュルームの少なくとも主要部分を覆う。しかしながら、これは１つの特定の実施形態に過ぎず、より多くの又はより少ないマッシュルームが覆われてもよい。また、例えば図２及び図３に開示されるように、マッシュルームの少なくとも２つ又は好ましくは少なくとも４つ、より多くの縦列が存在する、また、性能上の理由から随意的には横方向にも存在することが好ましい。また、マッシュルームは、他の適切な態様で配置されてもよく、或いは、同様の特性を有する任意の他の周期的構造又は準周期的構造が使用されてもよい。
【００６９】
図１４は、導電層１２と結合部分３を有するマイクロストリップ２及びマッシュルーム１５を備えるエッチングされたＥＢＧ構造を伴う誘電体基板層１１とを相互接続して移行装置１０を形成する前における非組み立て状態の図４の移行構造１０の斜視図である。二重リッジ導波管２１を伴う導波管ブロック２０は、非接触の垂直マイクロストリップ−導波管移行部を形成するために移行装置１０上に配置されるようになっている。
【００７０】
図１５は、非組み立て状態における、例えば図１の場合のような平面移行部分とも称される２つの移行装置１０Ｇと、導波管ブロック２０Ｇであって、ここでは該導波管ブロック２０Ｇに２つの長方形導波管２１Ｇ１，２１Ｇ２を備える導波管ブロック２０Ｇとを備える移行構造１０４を示す。
【００７１】
各導波管２１Ｇ１，２１Ｇ２はそれぞれの結合部分３Ｇ１，３Ｇ２の上方に位置され、それらの間に僅かなギャップが存在するように、ギャップの幅は約０〜０．０３λ（３０ＧＨｚで０〜３００μｍ）である。この実施形態において、導波管ブロック２０Ｇは移行部分１０Ｇを覆い、移行部分１０Ｇは、前述のように導電層上に配置される基板を備えるとともに、その両端にそれぞれの結合部分３Ｇ１，３Ｇ２が設けられる共通のマイクロストリップ２Ｇを備える２つの移行装置を備え、各結合部分３Ｇ１，３Ｇ２は、それぞれの結合部分及びマイクロストリップ２Ｇに対して前述したように配置されるマッシュルーム１５Ｇ１，１５Ｇ２によって取り囲まれる。他の点において、それぞれの要素は、他の例示された移行構造１００〜１０２に関して既に前述したように配置されて対応する目的を果たす。
【００７２】
任意の所望のタイプの位置合わせ穴２７Ｇ，１７Ｇに導入するための位置合わせ手段（図示せず）を使用して、２つの移行装置を伴う移行部分１０Ｇと導波管部分２０Ｇとの間の適切な位置合わせを確保してもよい。
【００７３】
図１６は、移行装置５１０（図１９も参照）によって回路層５０３上のＲＦ電子回路と一体化された多数の放射要素を備える送受信アンテナ装置５００を備えるパッケージ構造の斜視図である。ここに示されるアンテナは、金属層間に、例えばスロット層又は上端アンテナ要素層５０１と給電層又は伝送線路層５０２との間に電気的接触要件を何ら伴わない、２つの別個の金属層を備えるスロット付きリッジギャップ導波管である。上端金属スロット層５０１は、例えば切削される放射スロット５１１を備える複数の放射要素を備える。各送受信アンテナは、ここでは、４つのスロットを伴う放射スロット５１１の１０個の縦列から成る。スロットの１０個の縦列の第１のグループは送信部分Ｔｘを形成するようになっており、一方、縦列の第２のグループは受信部分Ｒｘを形成するようになっている（図１９参照）。図１５は、多層構造を成す１つのパッケージ内にアンテナ、回路、及び、パッケージングを備える、２つのＲｘ及びＴｘモジュールを伴う操向可能なビームソリューションを示す。
【００７４】
上端スロット層５０１は、ここでは上側及び下側のそれぞれにそれぞれのピン構造５２５’，５２５’’が設けられるリッジギャップ導波管給電層５０２を備える第２の層上に配置され、これは、例えば、導波方向に沿う方向以外の方向における金属層間の波の伝搬を停止又は防止するように設計された本願と同じ出願人による国際公開第２０１０／００３８０８号パンフレットの「平行な導電面間のギャップ内の導波管及び伝送線路」に記載されるように組み立て及びパッケージングの目的に有利である。ピンの寸法及びピン間の間隔、又は、より一般的には周期的パターン又は準周期的パターンは、積層パッケージ構造がどの周波数帯域に設計されているかに依存する。例えば、全体のピン高さが所望の阻止帯域を形成するように、２つの対向する表面のうちの一方の表面に全高ピン又は同様のものを使用する、或いは、互いに対向する２つの対向表面に半高ピンを使用することができる。
【００７５】
本発明の概念に係る複数の非接触マイクロストリップ−導波管移行部を備えるアンテナ装置が他のアンテナ及びパッケージング技術にも適用可能であることが明らかなはずであるが、吸収体又は同様のものが必要とされ、また、パッケージング構造はそれほどコンパクトではなく、図１５に示されてこの出願の特許請求の範囲に記載される装置のコンパクトさが極めて有利である。
【００７６】
任意の所望のタイプの位置合わせ手段（図示せず）を使用して、組み立て時に異なる層の互いに対する適切な位置合わせが確保されてもよい。
【００７７】
また、ＳＩＷアンテナやマイクロストリップアンテナなどの他のタイプのアンテナの使用も可能であり、そのような実施も本発明の概念によって網羅されることも明らかなはずである。
【００７８】
図１７は、周期的構造又は準周期的構造を形成するように配置される複数の突出要素、ここではピン５２２’を備える高インピーダンス表面を備える給電層５０２の上側５０２’を示し、リッジ５２３が上側スロット層５０１上の４つのスロットに給電する。
【００７９】
１つの実施形態における高インピーダンス表面は、例えば約０．１λ〜０．２λの寸法、有利な実施形態では約０．１５λ×０．１５λの寸法、及び、０．１５λ〜０．３λ、例えば約０．２λの高さを有する断面を伴うピン５２５’を備える。ピン周期はλ／３よりも小さいことが好ましいが、それよりも小さくても大きくてもよい。一例として、ピンは約１．５ｍｍの幅を有し、ピン間の距離は約１．５ｍｍであり、周期性は３０ＧＨｚで約３ｍｍであってもよい。これらの図が単に例示目的で与えられているに過ぎず、図が更に大きくても小さくてもよく、また、寸法間の関係が異なっていてもよいことは明らかなはずである。
【００８０】
本発明がピンの任意の特定の数又は列数に限定されないことは明らかであるはずであり、より多くの及びより少ない列であってもよく、また、多くの異なる態様で、前述したように異なる周期性及び寸法等を伴う異なる数の突起を備えるとともに対象の周波数帯域に依存する高インピーダンス表面を設けることができる。
【００８１】
給電層５０２の高インピーダンス表面とスロット層５０１との間のギャップは、例えば、３０ＧＨｚで２５０μｍ程度のサイズである。この図も単に例示のために与えられたに過ぎず、決して限定的目的でないことは明らかなはずである。
【００８２】
ここではピンのベッドを形成するように配置される金属の複数のピン５２５’を伴う周期的又は準周期的なピン構造を備える高インピーダンス表面又はＡＭＣ表面は、アンテナ層からλｇ／４よりも小さい又はかなり小さい僅かな距離、ギャップを隔てて、例えば約λｇ／１０の距離を隔てて位置される。周期的又は準周期的な構造のピンは、寸法を有するとともに、特定の選択された周波数帯域に適合されるように且つ他の全ての導波モードをブロックするように配置される。
【００８３】
その一方の表面に周期的なテクスチャ（構造）が設けられる２つの表面間の非伝搬特性又は非漏洩特性は、例えば、２００９年、ＩＥＥＥアンテナ・無線伝搬文字（ＡＷＰＬ）、第８刊、８４−８７頁のＰ．−Ｓ．Ｋｉｌｄａｌ、Ｅ．Ａｌｆｏｎｓｏ、Ａ．Ｖａｌｅｒｏ−Ｎｏｇｕｅｉｒａ、Ｅ．Ｒａｊｏ−Ｉｇｌｅｓｉａｓによる「平行金属プレート間のギャップ内の局所メタ材料系導波管」及びこれらの著者による幾つかのその後の出版物に記載される。非伝搬特性は、阻止帯域と称される特定の周波数帯域内に現れる。したがって、周期的なテクスチャは、動作周波数帯域でカバーする阻止帯域を与えるように設計されなければならない。２０１１年３月のＩＥＴマイクロ波、アンテナ及び伝搬、第５刊、第３号、２８２−２８９頁のＥ．Ｒａｊｏ−Ｉｇｌｅｓｉａｓ、Ｐ．−Ｓ．Ｋｉｌｄａｌによる「ギャップ導波管で使用するための釘層、波形、及び、マッシュルーム型ＥＢＧにより実現される平行平板カットオフの帯域幅の数値研究」に記載されるように、そのような阻止帯域を他のタイプの周期的構造によって与えることができることも知られている。この文書によれば、層は、送信信号の波長の４分の１を超えて分離されてはならず、むしろ、４分の１波長未満で分離されなければならない。本発明と同じ出願人によるＰＣＴ／ＥＰ２００９／０５７７４３「平行導電表面間のギャップ内の導波管及び伝送線路」に記載されているように、これらの阻止帯域特性もいわゆるギャップ導波管を形成するために使用される。
【００８４】
高インピーダンス表面、例えば、ピン５２５’を備える周期的又は準周期的な構造が多くの異なる態様でもたらされてもよい。１つの実施形態では、ピンが供給層に接着される。或いは、ピンが給電層に半田付けされてもよい。更にまた、高インピーダンス表面は、フライス加工によって設けられてもよく、ピン、リッジ、波形、或いは、周期的構造又は準周期的構造を形成する他の同様の要素を備えてもよい。勿論、ピン又は同様のものは、正方形以外の断面形状、例えば長方形、円形などの断面形状を有してもよい。ピン、波形、又は、任意の適切な種類の他の要素の幅又は断面寸法／高さは、所望の動作周波数帯域によって決定される。
【００８５】
図１８は、第３の層５０３上に配置されるようになっている給電層５０２の反対側（ここでは下側）５０２’’を示す斜視図であり、回路層は、本出願の図４−図７に関連して説明されるように複数の移行装置５１０を備える（図１９参照）。移行層の第２の側又は下側５０２’は、各導波管ブロック５２０内で２つの平行な列を成して配置される複数の二重リッジ導波管５２１を備え、一方の列は、アンテナ装置５００の送信部分のための１０個（ここではそれより少なくても多くてもよい）の二重リッジ導波管５２１を備え、他方の列は、アンテナ装置５００の受信部分のための１０個（ここではそれより少なくても多くてもよい）の二重リッジ導波管５２１を備える。
【００８６】
給電層５０２の第２の側、ここでは下側５０２’’が複数の移行装置５１０を含む基板層５０３上に配置される場合には、非接触の垂直マイクロストリップ−二重リッジ導波管５２１移行部がもたらされ、これらの各移行部は、先の図４−図７に関連して説明したような移行構造に対応するが、各導波管ブロック５２０が１０個（ここでは、前述のように、任意の数の導波管、及び、本出願において先に言及したような他のタイプの導波管も存在し得ることが明らかなはずである）の列を成す導波管を備えるという点が異なる。
【００８７】
給電層５０２の下側５０２’’は、回路層５０３に実装されてもよいＰＡ（電力増幅器）などの能動部品の熱冷却のために使用され得る。
【００８８】
図１９は、それぞれが１０個のマイクロストリップ５２２とマイクロストリップ５２２のそれぞれの結合部分５２３に沿って及び結合部分５２３を越えて例えば図１に関連して開示されるように配置されるそれぞれのＥＢＧ構造を形成する複数のマッシュルーム５１５とを有する２つの列を伴う回路層５０３を示す。各マイクロストリップ５２２は、結合部分５２３の反対側の端部において、回路５５０、例えば、ＲＦＩＣ又は任意の他の能動回路又は受動回路、例えばＭＭＩＣにチャネル５１９を介して接続される。回路層５０３は、図１９に示されるような及び例えば図１にも関連して論じられたような接地平面を形成する導電層５０４上に配置され、したがって、ここでは更に論じられない。特に多くの異なる回路装置、原則としてあらゆる種類の回路装置、例えば高周波（ＲＦ）回路装置、ＭＭＩＣ又は任意の他の回路装置、例えば、この場合、１つの又は幾つかのＭＭＩＣ又はハイブリッド回路が、異なるサイズ、能動又は受動の基板、ＭＭＩＣ、ＰＣＢに接続され或いは実装され、また、それは任意の特定の周波数に限定されず、６０−７０ＧＨｚ又はそれ以上を超える高周波数に特に有利であるが、約２５〜３０ＧＨｚ或いは更にはそれ以下の周波数にも有用である。
【００８９】
本発明によれば、ここでは二重リッジ導波管への垂直移行を形成する移行装置により、マイクロストリップ及びアンテナ要素を約λ／２（λは動作周波数）の要素間隔を伴って配置することが可能になり、これは極めて有利である。
【００９０】
本発明により、アンテナ装置と幾つかの能動部品とを備えるとともに操向可能なビーム能力を伴うパッケージが提供され、これは極めて有利である。
【００９１】
更に、極めてコンパクトで、更に、組み立てが極めて簡単で、後処理を必要とせず、製造が容易で、好ましくは分解できる装置が提供されることも利点である。
【００９２】
また、良好な操向可能性を有すると同時に給電層を介してアンテナ要素にエネルギーを効率的に結合する狭いビームでも高い利得を有する非常にコンパクトなマルチポートアンテナ装置を提供できることも利点である。
【００９３】
ＰＣＢに積層されるとともに基板からの損失が大きい１つの層のみを媒体及び導電線路に備える放射要素としてパッチを使用する、効率が低い、又は、ＳＩＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ）が使用される場合には基板で更に損失を伴う既知のアンテナ装置とは対照的に、本発明の概念により、損失がかなり低く、高効率で、高利得な、より狭い操向可能なビームを伴う低損失多層構造が提供される。既知の装置は隣り合うアンテナ要素間に１λに近い距離（動作周波数に対応する）を必要とするため、これらの解決策は、高いグレーティングローブに起因してビームを操向するの適しておらず、一方、本発明の概念により、約λ／２の距離、例えば０．５−０．６λ又はそれ以下又はそれよりもやや長い距離を使用できるため、良好な操向可能性が例えば最大で＋／−５０°まで可能である。本発明に係る構造により、多くの移行部及び密に配置されるアンテナを有することができ、多層構造が提供される。また、装置は、狭いビーム及び高い利得も有し、既知の配置では、狭いビームが利得の大幅な損失をもたらす。更に、装置は、周波数拡張可能であるとともに、異なる周波数帯域において使用され得る。
【００９４】
また、分解でき、再組み立てでき、検査できるとともに、部品、回路、又は、層を交換できる装置が提供されることも利点である。
【００９５】
本発明により、回路装置、例えばＲＦＩＣからの移行を送信部分に対して及び受信部分に対してももたらすことができる。
【００９６】
前述のようなパッケージング装置の高さは３０ＧＨｚで７ｍｍ未満であり、また、図１の場合のような移行装置の高さは３０ＧＨｚで２ｍｍ未満である。パッケージ化されたアンテナ及び回路のサイズは、アンテナ要素の数と必要な利得とに依存し、また、パッケージ化されたソリューションの合計サイズに制限はない。
【００９７】
ホーン、パッチなどを備えるアンテナ要素も本発明の概念と共に使用できることは明らかなはずであるが、あまり有利ではなく、金属層にスロットを備える能動アンテナ要素が好ましい。
【００９８】
性能測定のため、前述の図１５に関連して説明した構造に類似する２つの導波管ポートを伴う背面接続構造を使用できる。
【００９９】
本発明の概念は、例えば、車両内のレーダセンサ、自動車レーダ、車、飛行機衛星、ＷｉＧｉｇ（ワイヤレスギガビット）、ＷｉーＦｉのための無線通信内の多くの異なる用途のために実施でき、また、本発明の概念に基づく移行装置、移行構造、及び、パッケージング構造
は、大量生産に適しているとともに、マイクロ波及びミリ波の周波数帯域内で、例えば１又は３ＧＨｚ〜約３００ＧＨｚの動作周波数に関して使用され得る。
【０１００】
本発明が具体的に示された実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内の多くの方法で変更可能できることは明らかであるはずである。また、本発明は任意の特定の回路に限定されず、明確にするため及び主要な発明概念の一部を形成しないためにサポート電子機器が示されない。
【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５Ａ】
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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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【国際調査報告】
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