特許ウォッチ

公開番号2025105727
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-10
出願番号2025069439,2021577574
出願日2025-04-21,2020-04-24
発明の名称差動区画化開口
出願人バテルメモリアルインスティチュート
代理人個人,個人
主分類H01Q 23/00 20060101AFI20250703BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】好適な差動区画化開口を提供する。
【解決手段】無線周波数(RF)開口は、インターフェースプリント回路基板を含む。導電性のテーパ状突起のアレイは、インターフェースプリント回路基板の表面側に配置され、インターフェースプリント回路基板の表面側から離れるように延在するベースを有する。インターフェースプリント基板の裏面側にはチップバラストが実装されている。各チップバランは、インターフェースプリント回路基板を通る電気的フィードスルーを介して隣接する(2つ)の導電性テーパ状突起と電気的に接続された平衡ポートを有する。各チップバランは、不平衡ポートをさらに有し、インターフェースプリント回路基板の背面側に配置されたRF回路は、チップバランの不平衡ポートと電気的に接続される。導電性テーパ状突起は、誘電性テーパ状突起と、誘電性テーパ状突起の内側表面または外側表面上に配置された導電層とを含む。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
無線周波数（ＲＦ）開口であって、
表側と、裏側とを有する、インターフェースプリント回路基板と、
導電性テーパ状突出部の直線的アレイであって、各導電性テーパ状突出部は、
前記インターフェースプリント回路基板の表側に配置された基部を有し、前記インターフェースプリント回路基板の表側から離れ
て頂点まで
延在する、導電性テーパ状突出部の
直線的
アレイと、
前記インターフェースプリント回路基板の裏側に搭載される、バランであって、各バランは、前記導電性テーパ状突出部の
直線的
アレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部間の差動ＲＦ信号を受信または印加するように前記インターフェースプリント回路基板を通して通過する電気フィードスルーを介して前記２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、平衡ポートを有し、各バランはさらに、非平衡ポートを有する、バランと、
前記インターフェースプリント回路基板の裏側に配置され、前記バランの非平衡ポートと電気的に接続される、ＲＦ回路網と
を備え
る
、ＲＦ開口。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記バランは、チップバランを備え、前記ＲＦ回路網は、前記インターフェースプリント回路基板の裏側に搭載される、電子構成要素を備える、請求項１に記載のＲＦ開口。
【請求項３】
前記インターフェースプリント回路基板と平行に配置され、前記インターフェースプリント回路基板の裏側に面する、第２のプリント回路基板をさらに備え、
前記ＲＦ回路網は、前記第２のプリント回路基板上に搭載される、電子構成要素を備える、請求項１－２のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
【請求項４】
前記ＲＦ回路網は、前記バランの非平衡ポートの１つ以上の組み合わせを１つ以上のＲＦコネクタと接続する、ＲＦ電力分割器／結合器を備える、請求項１－３のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
【請求項５】
前記ＲＦ電力分割器／結合器は、複数のＲＦサブアセンブリとして相互接続され、各ＲＦサブアセンブリは、前記バランの非平衡ポートのうちの４つ以上の亜集合を単一のＲＦコネクタと接続する、請求項４に記載のＲＦ開口。
【請求項６】
前記ＲＦ回路網はさらに、複数のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを備え、
前記ＲＦ電力分割器／結合器は、複数のＲＦサブアセンブリとして相互接続され、各ＲＦサブアセンブリは、前記バランの非平衡ポートのうちの４つ以上の亜集合を単一のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータと接続する、請求項４に記載のＲＦ開口。
【請求項７】
前記ＲＦ回路網は、前記バランの各非平衡ポートと接続される、信号調整回路を備え、各非平衡ポートと接続される前記信号調整回路は、
ＲＦ伝送増幅器と、
ＲＦ受信増幅器と、
前記ＲＦ伝送増幅器を前記非平衡ポートと動作可能に接続する伝送モードと、前記ＲＦ受信増幅器を前記非平衡ポートと動作可能に接続する受信モードとの間で切り替えるように構成される、ＲＦ切替回路網と
を含む、請求項１－６のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
【請求項８】
前記導電性テーパ状突出部の
直線的
アレイは、
誘電性テーパ状突出部と、
前記誘電性テーパ状突出部の表面上に配置される、導電性層と
を備える、請求項１－７のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
【請求項９】
前記誘電性テーパ状突出部を含む、誘電性プレートを備える、請求項８に記載のＲＦ開口。
【請求項１０】
前記誘電性テーパ状突出部は、中空であり、前記導電性層は、前記中空の誘電性テーパ状突出部の外側表面または内側表面上に配置される、請求項８－９のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本願は、２０１９年４月２６日に出願され、「ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬＳＥＧＭＥＮＴＥＤＡＰＥＲＴＵＲＥ」と題された、米国仮出願第６２／８３９，１２１号の利益を主張する。２０１９年４月２６日に出願された米国仮出願第６２／８３９，１２１号は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。
続きを表示（約 4,400 文字）【０００２】
（背景）
以下は、無線周波数（ＲＦ）技術分野、ＲＦ伝送機技術分野、ＲＦ受信機技術分野、ＲＦ送受信機技術分野、ブロードバンドＲＦ伝送機、受信機、および／または送受信機技術分野、ＲＦ通信技術分野、ならびに関連する技術分野に関する。
【０００３】
「ＥｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃＲａｄｉａｔｉｏｎＩｎｔｅｒｆａｃｅＳｙｓｔｅｍａｎｄＭｅｔｈｏｄ」と題された、Ｓｔｅｉｎｂｒｅｃｈｅｒの米国特許第７，４２０，５２２号は、ブロードバンドＲＦ開口を以下のように開示している。「電波周波数との併用のために好適である電磁放射インターフェースが、提供される。表面は、複数の金属の円錐形剛毛体を具備する。対応する複数の終端区分が、各剛毛体が終端区分に伴って終端されるように提供される。終端区分は、各個別の剛毛体によって受容された実質的に全ての電磁波エネルギーを捕捉し、それによって、インターフェースの表面からの反射の防止するために電気抵抗を備えてもよい。各終端区分はまた、各剛毛体からのエネルギーをデジタルワードに転換するためのアナログ／デジタルコンバータを備えてもよい。剛毛体は、それを通して複数の孔を有する接地面上に搭載されてもよい。複数の同軸伝送ラインが、複数の剛毛体を複数の終端区分に相互接続するために接地面を通して延在してもよい。」
【０００４】
いくらかの改良が、本明細書に開示される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
米国特許第７，４２０，５２２号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（簡単な要約）
いくつかの例証的実施形態によると、無線周波数（ＲＦ）開口が、開示される。インターフェースプリント回路基板が、表側と、裏側とを有する。導電性テーパ状突出部のアレイが、インターフェースプリント回路基板の表側に配置された基部を有し、インターフェースプリント回路基板の表側から離れるように延在する。チップバランが、インターフェースプリント回路基板の裏側に搭載される。各チップバランは、インターフェースプリント回路基板を通して通過する電気フィードスルーを介して導電性テーパ状突出部のアレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、平衡ポートを有する。各チップバランはさらに、非平衡ポートを有する。ＲＦ回路網が、インターフェースプリント回路基板の裏側に配置され、チップバランの非平衡ポートと電気的に接続される。
【０００７】
本明細書に開示されるいくつかの例証的実施形態によると、無線周波数（ＲＦ）開口を製造する方法は、誘電性テーパ状突出部の表面を導電性層でコーティングし、導電性テーパ状突出部を形成することと、導電性テーパ状突出部をインターフェースプリント回路基板の表側に搭載することと、ＲＦ回路網を、インターフェースプリント回路基板および／またはインターフェースプリント回路と平行に搭載される第２のプリント回路基板上に搭載することと、ＲＦ回路網を導電性テーパ状突出部と電気的に接続することとを含む。
【０００８】
本明細書に開示されるいくつかの例証的実施形態によると、ＲＦ開口は、表側と、裏側とを有する、インターフェースプリント回路基板と、導電性テーパ状突出部のアレイと、ＲＦ回路網とを備える。導電性テーパ状突出部は、インターフェースプリント回路基板の表側に配置された基部を有し、インターフェースプリント回路基板の表側から離れるように延在する。導電性テーパ状突出部は、誘電性テーパ状突出部と、誘電性テーパ状突出部の表面上に配置される、導電性層とを備える。ＲＦ回路網は、インターフェースプリント回路基板の裏側に配置され、インターフェースプリント回路基板を通して通過する電気フィードスルーを介して導電性テーパ状突出部のアレイと電気的に接続される。いくつかの実施形態では、ＲＦ回路網はさらに、インターフェースプリント回路基板を通して通過する電気フィードスルーを介して、導電性テーパ状突出部のアレイ内で隣接している導電性テーパ状突出部の対を接続する、平衡ポートを伴うバランを含む。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
無線周波数（ＲＦ）開口であって、
表側と、裏側とを有する、インターフェースプリント回路基板と、
前記インターフェースプリント回路基板の表側に配置された基部を有し、前記インターフェースプリント回路基板の表側から離れるように延在する、導電性テーパ状突出部のアレイと、
前記インターフェースプリント回路基板の裏側に搭載される、バランであって、各バランは、前記インターフェースプリント回路基板を通して通過する電気フィードスルーを介して前記導電性テーパ状突出部のアレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、平衡ポートを有し、各バランはさらに、非平衡ポートを有する、バランと、
前記インターフェースプリント回路基板の裏側に配置され、前記バランの非平衡ポートと電気的に接続される、ＲＦ回路網と
を備える、ＲＦ開口。
（項目２）
前記バランは、チップバランを備え、前記ＲＦ回路網は、前記インターフェースプリント回路基板の裏側に搭載される、電子構成要素を備える、項目１に記載のＲＦ開口。
（項目３）
前記インターフェースプリント回路基板と平行に配置され、前記インターフェースプリント回路基板の裏側に面する、第２のプリント回路基板をさらに備え、
前記ＲＦ回路網は、前記第２のプリント回路基板上に搭載される、電子構成要素を備える、項目１－２のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目４）
前記ＲＦ回路網は、前記バランの非平衡ポートの１つ以上の組み合わせを１つ以上のＲＦコネクタと接続する、ＲＦ電力分割器／結合器を備える、項目１－３のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目５）
前記ＲＦ電力分割器／結合器は、複数のＲＦサブアセンブリとして相互接続され、各ＲＦサブアセンブリは、前記バランの非平衡ポートのうちの４つ以上の亜集合を単一のＲＦコネクタと接続する、項目４に記載のＲＦ開口。
（項目６）
前記ＲＦ回路網はさらに、複数のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータを備え、
前記ＲＦ電力分割器／結合器は、複数のＲＦサブアセンブリとして相互接続され、各ＲＦサブアセンブリは、前記バランの非平衡ポートのうちの４つ以上の亜集合を単一のアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータと接続する、項目４に記載のＲＦ開口。
（項目７）
前記ＲＦ回路網は、前記バランの各非平衡ポートと接続される、信号調整回路を備え、各非平衡ポートと接続される前記信号調整回路は、
ＲＦ伝送増幅器と、
ＲＦ受信増幅器と、
前記ＲＦ伝送増幅器を前記非平衡ポートと動作可能に接続する伝送モードと、ＲＦ受信増幅器を前記非平衡ポートと動作可能に接続する受信モードとの間で切り替えるように構成される、ＲＦ切替回路網と
を含む、項目１－６のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目８）
前記ＲＦ回路網は、前記ＲＦ開口を位相化アレイ指向性ＲＦ伝送機および／または位相化アレイ指向性ＲＦ受信機として動作させるように構成される、ビーム操向回路網を含む、項目１－７のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目９）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、
誘電性テーパ状突出部と、
前記誘電性テーパ状突出部の表面上に配置される、導電性層と
を備える、項目１－８のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目１０）
前記誘電性テーパ状突出部を含む、誘電性プレートを備える、項目９に記載のＲＦ開口。
（項目１１）
前記誘電性テーパ状突出部は、中空であり、前記導電性層は、前記中空の誘電性テーパ状突出部の外側表面または内側表面上に配置される、項目９－１０のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目１２）
無線周波数（ＲＦ）開口を製造する方法であって、
誘電性テーパ状突出部の表面を導電性層でコーティングし、導電性テーパ状突出部を形成することと、
前記導電性テーパ状突出部をインターフェースプリント回路基板の表側に搭載することと、
ＲＦ回路網を、前記インターフェースプリント回路基板および／または前記インターフェースプリント回路と平行に搭載される第２のプリント回路基板上に搭載することと、
前記ＲＦ回路網を前記導電性テーパ状突出部と電気的に接続することと
を含む、方法。
（項目１３）
前記誘電性テーパ状突出部は、誘電性プレートの表面と一体型であり、前記誘電性プレートの表面から離れるように延在し、前記コーティングすることは、少なくとも前記一体型の誘電性テーパ状突出を含む、前記誘電性プレートをコーティングすることを含み、前記方法はさらに、
前記コーティングすることの後に、前記導電性テーパ状突出部間の前記プレートから離れるように前記コーティングをエッチングし、前記導電性テーパ状突出部を相互から直流的に絶縁させること、または
前記コーティングすることの前に、前記コーティングが前記導電性テーパ状突出部間の前記プレートをコーティングせず、それによって、前記導電性テーパ状突出部が相互から直流的に絶縁されるように、前記導電性テーパ状突出部間の前記プレート上にマスク材料を堆積させること
のうちの１つを含む、項目１２に記載の方法。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図面に示されるいかなる定量的寸法も、非限定的な例証的実施例として理解されるものとする。別様に示されない限り、図面は、正確な縮尺率ではなく、図面の任意の側面が、正確な縮尺率であるものとして示され、図示される縮尺は、非限定的な例証的実施例として理解されるものとする。
【００１０】
図１および２は、それぞれ、例証的差動区画化開口（ＤＳＡ）の正面断面図および側面断面図を図式的に図示する。
図１および２は、それぞれ、例証的差動区画化開口（ＤＳＡ）の正面断面図および側面断面図を図式的に図示する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許