JP7821809B2 - 導波管アンテナ組立体 - Google Patents

導波管アンテナ組立体

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Description

本発明は、導波管アンテナ及び導波管アンテナ組立体の分野にある。本発明は、とりわけ、自動車レーダーシステムの分野において使用され得る。
導波管ベースの高周波システムは、多種多様の用途において使用されており、それらの多くは、導波管アンテナ、特に多チャネルアンテナを含む。そのような導波管アンテナは、プリント回路板(PCB)及び半導体構成要素などのさらなる構成要素及び回路と電磁的に結合されることを必要とする。性能、費用効率、及び小型化に関する要求は、絶え間なく増大している。
しかし、上述の要求は、少なくとも部分的には相互に矛盾する。特に、信号若しくは信号チャネル間の高絶縁又は電磁的な分離の必要性と、小型化の必要性は、矛盾する。
本発明の全体的な目的は、導波管アンテナ及び組立体に関する従来技術を改善すること、及び、既存の解決策のいくつかの又はより多くの問題を完全に又は部分的に有利に回避することである。特定の実施形態では、以下の利点のうちの1つ又は複数を達成することができる。アンテナポートに必要とされる面積は、減少されるか又は最小限に抑えられ、したがって、アンテナインターフェースの全体サイズを最小限に抑えることができる。さらに、導波管アンテナと、接続された電子構成要素、特に半導体構成要素との間のインターフェースは、簡易化され、導波管インターフェースの総数は、減少される。さらに、電磁的な絶縁又は分離を改善することができる。さらに、導波管アンテナと回路との間で伝送され得るデータ量を増大させることができる。さらに、アンテナの費用を削減することができる。
1つの態様では、全体的な目的は、少なくとも2つの信号チャネルを有する導波管アンテナによって達成される。導波管アンテナは、アンテナ遠位側及びアンテナ近位側を有する。電磁信号を環境空間に送信するための及び/又は環境空間から電磁信号を受信するための複数の導波管開口部が、アンテナ遠位側に配置される。
「信号チャネル」という語句は、アンテナ遠位側における導波管開口部とアンテナ近位側におけるインターフェース導波管開口との間の導波管アンテナの機能的に別個の電磁信号経路を意味し、各信号チャネルは、1つの信号経路に相当する。典型的な実施形態では、導波管アンテナは、2つよりも多い数の信号チャネルを有する多チャネルアンテナである。
導波管アンテナ内では、電磁波又は電磁信号は一般に、導波管アンテナによって送信されるべき信号の場合は近位から遠位に向かって進み、導波管アンテナによって受信される信号の場合は遠位から近位に向かって進む。典型的な実施形態では、全ての導波管開口部は、同一の輪郭若しくは設計及び/又は幾何形状を有することができる。
導波管アンテナは、導波管アンテナをプリント回路板及び/又は半導体構成要素に接続するためのアンテナインターフェース構造をさらに含み、アンテナインターフェース構造は、アンテナ近位側に配置されている。アンテナインターフェース構造は、複数のインターフェース導波管開口を含む。インターフェース導波管開口は、インターフェース担持表面に配置され、アンテナ内に配置された導波管チャネル構造を介して導波管開口部と結合される。導波管チャネル構造を介した結合は、必ずしも各インターフェース導波管開口が各導波管開口部と結合されることを意味しない。
インターフェース担持表面は、近位と遠位との間に延在する垂直軸線に対して横向きに延在する。典型的な設計では、アンテナ遠位側及びアンテナ近位側、特にインターフェース担持表面は、全体的に平行であり、アンテナ遠位側は、アンテナ近位側に対して遠位方向にオフセットされる。
各インターフェース導波管開口は、それぞれのインターフェース導波管開口及び関連付けられる少なくとも1つの導波管開口部が垂直軸線に対して横向きに互いに対してオフセットされるように、少なくとも1つの関連付けられる導波管開口部と結合される。垂直軸線は、一般に、インターフェース担持表面に対して横向きに延在する任意の軸線であってもよく、例えば、しかし必ずではないが、導波管アンテナの中心軸線である。垂直軸線に対して横向きの方向は、横方向(lateral)と呼ばれることがある。
以下でより詳細に論じられるように各インターフェース導波管開口が一群の関連付けられる導波管開口部と結合される実施形態では、一群の導波管開口部のうちの1つの、いくつかの、又は全ての導波管開口部が、それぞれのインターフェース導波管開口に対してオフセットされてもよい。「垂直軸線に対して横向きに互いに対してオフセットされる」という語句は、それぞれのインターフェース導波管開口と導波管開口部とが互いに位置合わせされないことを意味する。典型的には、それぞれのインターフェース導波管開口及び導波管開口部の輪郭は、垂直軸線に沿った視線方向において重なり合わない。しかし、設計に依存して、ある程度の重なり合いが存在することがある。
導波管開口部の数、及び、インターフェース導波管開口の数は、いずれの場合にも、少なくとも2つである。インターフェース導波管開口の数が導波管開口部の数に対応する実施形態では、インターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、関連付けられる導波管開口部と1対1の態様で結合されてもよい。しかし、典型的には、導波管開口部の数は、インターフェース導波管開口の数よりも多い。例として、導波管開口部の数は、インターフェース導波管開口の数の多数倍又はn倍であってもよい。それを介して導波管アンテナが動作構成において特に1つ又は複数の半導体構成要素であるさらなる回路に結合される別々の信号チャネルの数は、インターフェース導波管開口の数に対応する。インターフェース導波管開口又は信号チャネルの数の典型的な値は、2、4、6、7、8、12、16、20、24、28、32、36、48、64、96である。
導波管開口部の数がインターフェース導波管開口の数のn倍である実施形態では、インターフェース導波管開口部のそれぞれは、導波管チャネル構造を介して一群の導波管開口部と結合されてもよく、一群の導波管開口部は、導波管アンテナの複数の導波管開口部の部分集合である。そのような実施形態では、各インターフェース導波管開口は、一群の導波管開口部の各導波管開口部と相応に関連付けられて結合され、一方で、各導波管開口部は、1つのインターフェース導波管開口と関連付けられて結合される。インターフェース導波管開口の数は、一般に、前述のように信号チャネルの数を決定する。各インターフェース導波管開口、及び、関連付けられた導波管開口部又は一群の導波管開口部は、一般に、導波管チャネル構造の湾曲した又は真っ直ぐでない導波管チャネルによって結合される。導波管アンテナは、任意選択でさらなるインターフェース導波管開口を含むことができ、さらなるインターフェース導波管開口は、異なる態様でインターフェース担持表面に配置され、本明細書において論じられるような複数のインターフェース導波管開口の一部を形成しないことが、さらに留意されるべきである。
各インターフェース導波管開口、及び、インターフェース導波管開口に結合された少なくとも1つの導波管開口部は、例えば90度だけ互いに対して回転されたそれぞれの偏波を有する電磁信号を送信及び/又は受信するように構成される。しかし、他のより大きな角度又はより小さな角度も、使用されてもよい。各インターフェース導波管開口が一群の関連付けられる導波管開口部と結合される実施形態では、各インターフェース導波管開口は、第1の偏波を有する電磁信号を送信及び/又は受信するように構成されてもよく、インターフェース導波管開口に結合された導波管開口部のそれぞれは、第1の偏波とは異なる偏波、例えば共通の第2の偏波を有する電磁信号を送信及び/又は受信するように構成される。
互いに対して回転された偏波を有する電磁信号を送信及び/若しくは受信するように又は伝送するように構成されているインターフェース導波管開口及び導波管開口部は、偏波の相対的回転に相当する角度だけそれぞれのインターフェース導波管開口及び導波管開口部が互いに対して回転されることによって得られてもよい。
インターフェース導波管開口は、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口が互いに組み合わせられるように、設計及び配置されてもよい。或いは、又はさらに、インターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、異なる偏波を有する第1の電磁信号及び第2の電磁信号の両方の、若しくは、異なる偏波の少なくとも2つの電磁信号の、同時の伝送並びに/又は交互の伝送を可能にするように設計される。或いは、又はさらに、インターフェース導波管開口は、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口が異なる開口配向を有するように、配置される。
以下でさらに説明される導波管アンテナ並びにさらなる要素及び回路は、例えば6GHz~300GHzの範囲又はその部分的な範囲、例えば11.9GHz~18.0GHz(Ku帯)、26.3GHz~40.0GHz(Ka帯)、49.0GHz~75.8GHz(V帯)、60.5~91.9GHz(E帯)、73.8GHz~112GHz(W帯)、113GHz~173GHz(D帯)の典型的な動作周波数のために設計されてもよい。さらなる例示的な周波数範囲は、57GHz~66GHz、76GHz~81GHz、又は135GHz~150GHzであり得る。
アンテナ遠位側は、動作時に電磁信号を環境空間に送信すること及び/又は電磁信号を環境空間、例えば空中から受信することができる、導波管アンテナの側である。アンテナ近位側は、導波管アンテナがさらなる構成要素及び/又は回路、特に以下でさらに説明されるようなプリント回路板(PCB)及び/又は1つ若しくは複数の半導体構成要素(複数可)に接続されるか或いは取り付けられる、導波管アンテナの側である。導波管開口部を別として、アンテナ遠位側は、典型的には、平面状の又は平らなアンテナ遠位表面を有して、全体的に平面状又は平らとされ得る。しかし、アンテナ遠位表面は、例えば車両における別の要素の輪郭に適合するために、湾曲されてもよい。また、アンテナ近位側は、特にアンテナインターフェース構造の領域において、全体的に平面状又は平坦であってもよい。平面状又は平坦である表面は、開口、凹部、並びに/又はコルゲーション及び/若しくは突出部の存在を排除しない。インターフェース担持表面は、アンテナ近位表面であってもよく、又は、アンテナ近位表面の一部であってもよい。アンテナ近位側は必ずしも単一の連続的な表面によって形成されるのではなく、例えば階段状とされてもよいことに留意されたい。特に、アンテナインターフェース構造は、遠位方向に引っ込められることがあるアンテナ近位側のさらなる部分を越えて近位方向に突出してもよい。
導波管アンテナの全体形状は、全体的に板形状又は箱形状とされてもよく、アンテナ近位側及びアンテナ遠位側は、全体的に互いに平行している。しかし、他の設計では、アンテナ近位側及びアンテナ遠位側は、互いに対してある程度角度を付けられることがある。一般に、アンテナ近位側及びアンテナ遠位側は、互いに対して離間される。一実施形態では、導波管アンテナは、金属化プラスチック、特に射出成形プラスチックから作られる。射出成形プラスチックからの製造は、確立された実績のある技術による費用効率の良い製造という点から見て、好都合である。金属ダイカスティング、3D印刷、又はステレオリソグラフィなどの他の高度な技術も、同様に使用されてもよい。原則的に、導波管アンテナはまた、完全に又は部分的に機械加工により金属から作られてもよい。
全体的な設計に依存して、導波管アンテナは、単体の材料から作られてもよい。しかし、典型的には、導波管アンテナは、複数の要素から作られる。一実施形態では、導波管アンテナは、層の積重ねから作られ、個々の層は、いずれの場合にも、近位層側及び遠位層側を有する。この設計の導波管アンテナは、一般に、最遠位層、任意選択で1つ又は複数の中間層、及び、最近位層を有する。単一の層、又はその近位層側及び遠位層側は、一般に、垂直軸線に対して横向きに延在する。導波管開口部は、最遠位層に配置され、アンテナインターフェース構造は、最近位層に配置される。導波管チャネル構造は、導波管案内及び/又は分配ネットワークを実現する。そのような導波管案内及び/又は分配ネットワークは、当技術分野において一般的に知られているように、導波管チャネル、並びに/或いは最遠位層、最近位層、及び/又は1つ若しくは複数の中間層のコルゲーションによって形成されてもよい。典型的には、全ての層は、完全に又は部分的に、金属材料若しくは導電性材料から金属化されるか又は形成され、同じサイズ又は設置面積を有する。しかし、他の設計も同様に使用されてもよい。プラスチック又は本質的に非導電性の材料から作られる場合、導波管アンテナの外側表面又は導波管アンテナの層、及び導波管チャネル構造の壁は、一般に、完全に又は部分的に或いは選択的に金属化される。
導波管アンテナのいくつかの又は全ての層は、例えばボンディング、接着、締付け、ハンダ付け、リベット締め、などにより、製造中に恒久的に接続されてもよい。しかし、或いは、又はさらに、いくつかの又は全ての要素が、構造的に分離するか又は別個であってもよい。特に、アンテナインターフェース構造は、専用の構成要素として、例えばインターフェースアダプタとして、実現されてもよい。
前述のように、導波管開口部の数は一般に、インターフェース導波管開口の数に対応せず、一般に異なり、導波管チャネル構造に起因して、特に分岐している導波管アンテナ内の分配ネットワークに起因して、より多いことに留意されたい。
一実施形態では、インターフェース導波管開口は、行及び/又は列のパターンで、特に行及び列のパターンで配置される。行又は列のパターンで配置されているインターフェース導波管開口は、以下でさらに説明されるように、隣り合うインターフェース導波管開口の間の組み合わさりを排除しない。行及び列は、一般に、相互に垂直であり、複数の行、又は複数の列は、その中で互いに平行する。違うように述べられていない場合、そのような行及び列の配置が想定される。しかし、いくつかの実施形態では、行及び列は、非垂直の態様で交差することがあり、並びに/又は、異なる行及び/若しくは列の間で異なる角度で交差することがある。各行及び各列は、一般に、インターフェース担持表面における線によって定められる。各インターフェース導波管開口の位置は、一般に、行のうちの1つ及び列のうちの1つによって定められる。行及び列を定める線は、所与の基準点を通って延びてもよく、基準点は、典型的には、しかし必ずではないが、インターフェース導波管開口の幾何学的な中心又は縁部である。典型的にはそうであるが、隣り合う行の間の距離は、必ずしも隣り合う列の間の距離と同一であるわけではない。複数の列の間の距離及び/又は複数の行の間の距離はまた、典型的には全ての行又は全ての列に対して同一であるが、原則的に複数の行の中で及び/又は複数の列の中で変化してもよい。
インターフェース導波管開口が行及び/又は列のパターンで配置される特定の実施形態では、複数のインターフェース導波管開口は、少なくとも1つの行及び/又は列内の、特に各行及び/又は各列内の全ての隣り合うインターフェース導波管開口が互いに組み合わせられるように、配置されてもよい。
インターフェース導波管開口が行及び/又は列のパターンで配置される特定の実施形態では、複数のインターフェース導波管開口は、少なくとも1つの行及び/又は列内の、特に各行及び/又は各列内の全ての隣り合うインターフェース導波管開口が異なる開口配向を有するように、配置され得る。
本開示による導波管アンテナの設計は、具体的な設計に依存して単独で又は組み合わせで実現され得る複数の利点を有する。
インターフェース導波管開口を前述のように組み合わせた態様で配置することにより、所与の数のインターフェース導波管開口によって占有される総面積が減少され、以て空間使用量が最小限に抑えられるか、又は、面積当たりのインターフェース導波管開口の数が増大する。以下でさらに説明されるインターフェース導波管開口の特別な設計又はインターフェース導波管開口の輪郭は、隣り合うインターフェース導波管開口を互いに近接して配置した状態で組み合わせることに関して、特に好都合である。
いずれの場合にも、異なる偏波の信号、例えば異なる偏波の第1の電磁信号及び第2の電磁信号の両方を伝送することができるようにインターフェース導波管開口を設計することにより、異なる偏波を有する隣り合う信号チャネル又はインターフェース導波管開口を介して電磁信号が伝送され、以て干渉を回避するか又は少なくとも低減することができるので、電磁的な分離又は絶縁を強化することが可能である。或いは、そのような設計は、同じ信号チャネル又はインターフェース導波管開口を介して2つの偏波の信号を同時に伝送するために使用されてもよい。したがって、必要とされる信号チャネル若しくはインターフェース導波管開口の数を半分にすることができ、又は、所与の数の信号チャネルを介して伝送され得るデータ量を倍にすることができる。
以下でさらに論じられるように、異なる配向を有する電磁信号の組み合わせ及び伝送のどちらも、インターフェース導波管開口の特定の設計また特に輪郭、及びインターフェース導波管開口に接続されている導波管チャネルの対応する断面に依存する。
隣り合うインターフェース導波管開口が異なる開口配向を有するようにインターフェース導波管開口を配置することにより、たとえ偏波が導波管開口に関して全体的に同一であったとしても、電磁的な分離又は絶縁が強化される。これに関連して、導波管チャネル又は導波管開口の設計は一般に、伝送され得る電磁波又は電磁信号の偏波を決定することを、覚えておくべきである。隣り合う導波管開口の異なる配向は、電磁信号の対応する異なる偏波を相応にもたらす。「配向」という語句は、インターフェース担持表面における、特にインターフェース担持表面又はインターフェース導波管開口の軸線に対して横向きの視線方向における、インターフェース導波管開口の回転配向を意味する。
別の態様では、全体的な目的は、アンテナ導波管組立体によって達成される。導波管アンテナ組立体は、上記の及び/又は以下でさらに論じられる任意の実施形態による導波管アンテナを含む。導波管アンテナ組立体は、プリント回路板近位側及びプリント回路板遠位側を有するプリント回路板をさらに含み、導波管アンテナは、プリント回路板遠位側に取り付けられる。「導波管アンテナ」という語句は、PCBを含まないアンテナの構造それ自体を意味し、一方で、導波管アンテナとそれに接続されたPCBの組立体が「アンテナ導波管組立体」と呼ばれることに、留意されたい。PCBはまた、垂直軸線に対して全体的に横向きに延在する。
プリント回路板(PCB)は、当技術分野において、特に高周波用途において一般に知られているように、設計されてもよい。プリント回路板は、一般に板形状とされ、PCB遠位側及びPCB近位側は、互いに平行である。PCBは、典型的には複数の絶縁層と金属層のサンドイッチによって実現され、金属層は、導管を形成するように構成されることがある。最外層、すなわち外側表面を形成するPCB近位側及びPCB遠位側における層は、一般に金属化されるか又は金属層である。半導体構成要素などの電子構成要素が、一般に、PCB近位側及びPCB遠位側のどちらか又は両方に配置され得る。
別の態様では、全体的な目的は、上述の及び/又は以下でさらに論じられる任意の実施形態による導波管若しくは導波管アンテナ組立体の自動車レーダーシステムにおける使用によって達成される。自動車レーダーシステムは、長距離(500mまで)、中距離(300mまで)、若しくは短距離(250mまで)の自動車レーダーのどちらか又は両方であってもよい。しかし、本発明はこの特定の用途に限定されないことに留意されたい。導波管アンテナ及び/又は導波管アンテナ組立体は、前述の周波数範囲のうちのいずれか又はより多くでの動作のために設計されてもよい。
一実施形態では、インターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、Y形状、Z形状、L形状、棟のあるL形状、S形状、又はN形状の輪郭を有する。これらの設計の全てが、インターフェース導波管開口の組み合わせられた配置を可能にするという好都合な特性を有する。「輪郭」という語句は、特に、それぞれの表面、特にインターフェース担持表面に対して横向きの視線方向における、開口若しくは開口部の特にインターフェース導波管開口の周囲の線又は閉じられた縁部の線を意味する。インターフェース担持表面に対して横向きの視線方向は、垂直軸線に沿った又は合致した方向に対応することに、留意されたい。さらに、具体的な設計及び寸法取りに依存して、いくつかの輪郭は、単一の偏波又は様々な偏波を可能にする。この態様は、例示的な実施形態に照らして、また、図を参照しながら、以下でより詳細に論じられる。
一般に、インターフェース導波管開口の又は開口の組み合わせられた配置は、隣り合う開口の凹状特徴と凸状特徴とが相互に係合することができるように開口の輪郭が凹状特徴と凸状特徴とを有するのであれば、可能である。しかし、インターフェース導波管開口は、別個のものであり、互いに離れている。
各インターフェース導波管開口は、導波管アンテナの関連付けられた導波管チャネルの開口部であり、導波管チャネルは、典型的には、前述のように導波管アンテナの導波管案内及び/若しくは分配ネットワークの一部であるか又はそれに結合されていることが、理解されるべきである。少なくともインターフェース導波管開口に通じている近位端部セクションにおいて、導波管チャネルは、いずれの場合にも、インターフェース導波管開口の輪郭に対応する断面を有する。導波管チャネルの断面は、導波管チャネル内で一様であるか又は別の断面に融合してもよい。
一実施形態では、インターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、同一の輪郭を有し、つまり、輪郭は、全てのインターフェース導波管開口に対して同一である。しかし、他の実施形態では、2つ以上の異なる輪郭が使用されてもよい。
インターフェース導波管開口が行及び/又は列のパターンで配置される特定の実施形態では、行内及び/又は列内のインターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、同一の開口配向を有する。
一実施形態では、インターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、第1の開口配向、又は第1の開口配向とは異なる第2の開口配向のどちらかを有し、第1の開口配向を有するインターフェース導波管開口は、第2の開口配向を有するインターフェース開口と交互になる態様で配置される。交互になる配置は、インターフェース担持表面内の1つ又は2つの所与の方向に沿うものであってもよい。特定の実施形態では、第1の開口配向を有するインターフェース導波管開口は、各行及び/又は列内で第2の開口配向を有するインターフェース開口と交互になる態様で配置される。
行及び列での配置において、隣り合うインターフェース導波管開口が各行内及び各列内の両方で交互になる配向を有する場合、第1の開口配向を有する各インターフェース導波管開口は、行及び列の方向において、つまり相互に横切る2つの方向において、第2の開口配向を有する4つのインターフェース導波管開口によって取り囲まれ、その逆も同様であり、一方で、同じ配向のさらなるインターフェース導波管開口は、斜め方向にしか存在しない。この種の設計は、電磁的な分離又は絶縁に関して特に好都合である。
一実施形態では、アンテナインターフェース構造は、インターフェース担持表面から突出している電磁バンドギャップ(EBG)構造を含む。EBG構造は、特にアンテナ近位側に配置され、インターフェース担持表面から近位方向に、アンテナ遠位側から離れるように突出してもよい。EBG構造は、一般に、当技術分野において知られているように設計され、ピン又はピラー、ポスト、及び/若しくは突出部の配置を含むことができる。EBG構造を設けることにより、電磁的な分離又は絶縁が強化される。EBG要素は、インターフェース導波管開口の中間の領域に配置される。特定の設計では、EBG構造は、異なって成形された2つ以上のEBG要素のタイプの周期的パターンとして実現される。一般に、アンテナインターフェース構造の全てのEBG要素は、同じ高さのものであるか、又は、インターフェース担持表面から同じ距離だけ突出する。
前述のEBG構造を含む導波管アンテナの設計は、アンテナインターフェース構造、したがってアンテナ近位側が、穴として、平坦又は平面状ではなく、全体的に平坦な又は平面状のインターフェース担持表面から近位方向に突出しているEBG要素により構造化され、例えばコルゲート化されるか又は陥凹されることを意味することに、留意されたい。そのような設計は、平坦な又は平面状のPCBへの接続に適している。以下で論じられるようなさらなる設計では、導波管アンテナが接続され得るプリント回路板は、特にキノコ形状のEBG要素を有するプリント回路板EBG構造を含む。そのような実施形態では、インターフェース担持表面は、導波管アンテナの近位側又はその一部を直接形成し、したがって、平坦又は平面状である。
一実施形態では、導波管アンテナは、複数の直交モード変換器をさらに含む。直交モード変換器は、導波管開口部とインターフェース導波管開口との間に電磁的に配置される。特定の実施形態では、複数の直交モード変換器のうちの1つの直交モード変換器が、関連付けられるインターフェース導波管開口と1対1の態様で関連付けられて電磁的に結合される。特に、1つの直交モード変換器が、1つのインターフェース導波管開口に対して設けられてもよく、それぞれの直交モード変換器が、インターフェース導波管開口のそれぞれと1対1の態様で関連付けられて電磁的に結合される。さらなる設計では、直交モード変換器の数は、インターフェース導波管開口の数に一致しない。特に、2つ以上の複数のインターフェース導波管開口が、1つの直交モード変換器と電磁的に結合されてもよい。さらに、同一のインターフェース導波管開口が、2つ以上の直交モード変換器と電磁的に結合されてもよい。
直交モード変換器は、相互に直交する偏波の2つの電磁波又は電磁信号を組み合わせるための、又は、1つの電磁信号を相互に直交する2つの信号に分割するための、一般に知られている導波管構成要素又は導波管構造である。本発明の文脈では、直交モード変換器は、異なる偏波の2つの電磁信号のインターフェース導波管開口を介した同時伝送のために設けられ得る。
導波管アンテナ組立体の一実施形態では、プリント回路板(PCB)は、複数のPCB導波管通路を有するインターフェース構造を含み、PCB導波管通路は、それぞれ、PCB近位側とPCB遠位側との間でPCBを貫通して延在している。さらに、PCB導波管通路は、いずれの場合にも、それぞれのインターフェース導波管開口と位置合わせされる。したがって、各PCB導波管通路とインターフェース導波管開口との間での電磁信号伝送、又は、各PCB導波管通路とインターフェース導波管開口とを介した電磁信号伝送が、可能とされる。そのような実施形態では、1つ又は複数の半導体構成要素若しくは集積回路(IC)などの1つ又は複数の電子構成要素が、PCB導波管通路を介し、PCBを介して又はPCBを通じて、導波管アンテナと結合することができる。
特定の実施形態では、PCB導波管通路の数は、インターフェース導波管開口の数に対応し、各インターフェース導波管開口は、それぞれのPCB導波管通路と1対1の態様で関連付けられる。
特定の実施形態では、各PCB導波管通路は、関連付けられるインターフェース導波管開口の輪郭とは異なる断面を有する。PCB導波管通路の断面は、形状及び/又は寸法に関して、関連付けられるインターフェース導波管開口の輪郭とは異なってもよい。特に、複雑な輪郭のインターフェース導波管開口の場合、PCB導波管通路の断面は、より単純であってもよく、したがって、製造に関してより容易であってもよい。しかし、インターフェース導波管開口及び関連付けられたPCB導波管開口部の中心は、互いに位置合わせされることが好都合である。しかし、代替的な実施形態では、インターフェース導波管開口及び関連付けられるPCB導波管通路の輪郭は、同一であり、特に、実質的に合同である。典型的な設計では、全てのPCB導波管開口部が、同一の設計のものである。
導波管アンテナ組立体の一実施形態では、導波管アンテナ組立体は、プリント回路板近位側に取り付けられた半導体構成要素をさらに含む。半導体構成要素は、複数の電磁信号ランチャー(electromagnetic signal launcher)を含む。電磁信号ランチャーの数は、PCB導波管通路の数に対応する。PCB通路は、いずれの場合にも、それぞれの電磁信号ランチャーと1対1の態様で位置合わせされる。半導体構成要素は、特に集積回路(IC)であってもよい。
電磁信号ランチャーは、一般に、半導体構成要素のPCBに面する側に配置される。各信号ランチャーは、それぞれのPCB導波管通路と関連付けられて位置合わせされ、各PCB導波管通路は、関連付けられるインターフェース導波管開口と1対1の態様で位置合わせされるので、各電磁信号ランチャーもまた、導波管アンテナの関連付けられるインターフェース導波管開口と1対1の態様で位置合わせされ、それぞれのPCB導波管通路を介して又はそれぞれのPCB導波管通路を通じてインターフェース導波管開口と電磁信号を交換することができる。
導波管アンテナ組立体のさらなる実施形態では、PCBは、PCB結合切欠き部を含む。PCB結合切欠き部は、PCB遠位側とPCB近位側との間に延在してそれらに開口している。したがって、PCB結合切欠き部は、貫通穴(through-going hole)である。この種の実施形態の場合、アンテナインターフェース構造は、プリント回路板遠位側からプリント回路板近位側に向かって、プリント回路板結合切欠き部内へ又はプリント回路板結合切欠き部を貫通して突出する。垂直軸線に対して横向きの視線方向において、インターフェース導波管開口は、PCB結合切欠き部によって区切られている輪郭内に配置される。
各電磁信号ランチャー及び関連付けられたインターフェース導波管開口に対して単一のPCB導波管通路を設けるのではなく、単一のプリント回路板結合切欠き部のみが、この種の実施形態に必要とされる。したがって、信号経路における電磁インターフェースの数に起因して、設計及び組立体の複雑さが全体的に減少され、信号送信性能が向上される。
PCB結合切欠き部を含む特定の実施形態では、導波管アンテナ組立体は、プリント回路板近位側に取り付けられた半導体構成要素をさらに含む。半導体構成要素は、複数の電磁信号ランチャーを含む。電磁信号ランチャーの数は、インターフェース導波管開口の数に対応する。インターフェース導波管開口は、いずれの場合にも、それぞれの電磁信号ランチャーと1対1の態様で位置合わせされる。このタイプの実施形態の場合、単一の信号ランチャー又はインターフェース導波管開口に対して別々のPCB導波管通路は存在しない。代わりに、アンテナインターフェース構造は、近位側からPCB結合切欠き部内へ又はPCB結合切欠き部を貫通して突出する。このタイプの設計の場合、アンテナインターフェース構造、特にインターフェース担持表面は、アンテナ近位側又はアンテナ近位表面のさらなる周辺部分を越えて近位方向に突出することができる。
特定の設計では、アンテナインターフェース構造は、半導体構成要素と直接接触する。アンテナインターフェース構造が前述のようなEBG構造を含む実施形態では、EBG構造の近位側が、半導体構成要素と接触することができる。アンテナインターフェース構造がEBG構造を含まない導波管アンテナの実施形態では、インターフェース開口担持表面が、半導体構成要素と接触することができる。
複数の態様において有利であるが、前述のPCB結合切欠き部は、さもなければ電磁信号ランチャーに配置され得るハンダボールグリッドが存在しないことにより電磁的な絶縁又は分離が弱められるという、一般的な不利益を有する。しかし、この欠点は、単独で又は組み合わせで使用され得る複数の手段により、完全に又は部分的に克服することができる。
一実施形態では、アンテナインターフェース構造及び半導体構成要素は、アンテナインターフェース構造と半導体構成要素との間に配置される導電性接着剤の層を介して結合され得る。接着剤層により、電磁的な絶縁が向上される。
特定の実施形態では、プリント回路板電磁バンドギャップ構造(PCB EBG構造、特にキノコ形状の電磁バンドギャップ要素を有するEBG構造が、PCB上及び/又はPCB内に配置される。PCB EBG構造は、例えば、PCB近位側及び/若しくはPCB遠位側のどちらか又は両方からPCBの本体内へ又はPCBの本体を貫通して延在し、PCB導波管通路の間又はPCB導波管通路の周りに配置されてもよく、以て電磁的な絶縁又は分離が改善される。或いは、又はさらに、PCB EBG構造は、PCB遠位側に配置され、前述の導波管アンテナのEBG構造に加えて又はその代わりに、導波管アンテナのインターフェース担持表面(アンテナ近位側)に向かって突出するか又はPCB遠位側とアンテナ近位側との間に配置されてもよい。
一実施形態では、導波管アンテナは、アンテナ近位側に配置される、アンテナ側取付け構造を含む。同様に、PCBは、PCB側取付け構造を含むことができ、アンテナ側取付け構造及びPCB側取付け構造は、特に係合により機械的に相互作用するように構成及び配置されている。例として、アンテナ側取付け構造は、一般のアンテナ近位表面特にアンテナインターフェース構造を越えて近位方向に突出する取付けポートを含むことができる。PCB側取付け構造は、対応する貫通取付け切欠き部によって形成されてもよい。変形形態では、アンテナ側取付け構造は、弾性スナップ要素を含むことができる。
さらなる実施形態では、アンテナ側取付け構造は、PCB上の半導体構成要素のハウジングと直接に機械的に相互作用するように構成及び配置されてもよい。例として、アンテナ側取付け構造は、対応するPCBの切欠き部を介して半導体構成要素のハウジングの周囲と係合する、弾性フックなどのレソリング要素(resoling element)を含むことができる。さらなる設計では、アンテナ側取付け構造はリムを含むことができ、このリムは、アンテナインターフェース構造、特にそのインターフェース導波管開口を、完全に又は部分的に取り囲むか若しくは区切り、また、半導体構成要素のハウジングの周囲の少なくとも一部において半導体構成要素のハウジングを周方向に取り囲んで接触する。さらなる設計では、半導体構成要素のハウジングは、例えばアンテナ側取付け構造と係合するように構成及び配置された凹部又はくぼみの形態をした、結合構造を含む。
2つ以上の複数の半導体構成要素、例えば2個、4個、又は8個の半導体が、例えば並列配置で定方位回路板に配置されてもよく、また、前述の方法のうちのいずれかで同じ導波管アンテナに接続されてもよいことに、留意されたい。そのような実施形態では、導波管アンテナは、単一の共通のインターフェース構造を有することができ、又は、別々のインターフェース構造が、半導体構成要素のうちのいくつか又は全てに対して見られてもよい。
本明細書において説明される発明は、以下に挙げられる詳細な説明、及び、添付の特許請求の範囲において説明される本発明に対する限定と考慮されるべきではない添付の図から、より詳細に理解されるであろう。
導波管アンテナ組立体の一実施形態の第1の分解組立図である。 図1の導波管アンテナ組立体の第2の分解組立図である。 図1の導波管アンテナ組立体のためのアンテナインターフェース構造の遠位から近位に向かった図である。 導波管アンテナ組立体のさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体のなおもさらなる実施形態のための、図3に対応する図である。 導波管アンテナ組立体の、反転して開かれた斜視図である。 さらなる導波管アンテナ組立体の、反転して開かれた斜視図である。 インターフェース導波管開口のY形状の輪郭の図である。 図16aに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトル(E-field vector)の偏波の図である。 図16aに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトルのさらなる偏波の図である。 図16aに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトルのさらなる偏波の図である。 図16aに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトルのさらなる偏波の図である。 インターフェース導波管開口のS形状の輪郭の図である。 図17aに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトルの偏波の図である。 インターフェース導波管開口のZ形状の輪郭の図である。 図18aに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトルの偏波の図である。 インターフェース導波管開口のL形状の輪郭の図である。 インターフェース導波管開口の棟のあるL形状の輪郭の図である。 図19a又は図19bに従うインターフェース導波管開口に対するE場ベクトルの偏波の図である。 インターフェース導波管開口のさらなる輪郭の図である。 インターフェース導波管開口のなおもさらなる輪郭の図である。 導波管アンテナの一実施形態のアンテナ近位側の角度付けされた斜視図である。 図21の導波管アンテナのアンテナ遠位側の角度付けされた斜視図である。 図21、22の導波管アンテナの遠位アンテナ層の図である。 図21、22の導波管アンテナの近位アンテナ層の図である。 自動車レーダーシステムの一実施形態の図である。 自動車レーダーシステムのさらなる実施形態の図である。 導波管アンテナ組立体の一部分のさらなる実施形態の斜視図である。 図27に対応する電磁構造の図である。
以下では、本発明による導波管アンテナ組立体1の一実施形態を2つの異なる分解組立図(図1、2)及びアンテナインターフェース構造の遠位から近位に向かう(x方向)図(図3)で示している図1、2、3を最初に参照する。
導波管アンテナ組立体1は、導波管アンテナ11及びプリント回路板(PCB)12を含む。導波管アンテナ11及びPCB12のどちらも、それぞれの近位側及びそれぞれの遠位側を有する。PCB12の場合、PCB近位側及びPCB遠位側は、12P、12Dと示される。導波管アンテナ11の場合、近位側11Pを含む近位部分のみが、図に見られる。導波管アンテナ11は、全体的に遠位方向に続く。近位及び遠位の方向は、それぞれ「P」及び「D」で示される。近位から遠位に向かう方向は、x方向である)。他の慣例も使用され得ることに、留意されたい。
導波管アンテナ11は、典型的には、順に重ねて配置される層の積重ねによって実現され、また、一般説明において上述されたように金属化された射出成形プラスチック及び/又は他の材料から実現されてもよい。導波管アンテナ11からは、アンテナインターフェース構造111を実現する最近位層のみが示されている。導波管アンテナ11の近位側(PCB12の方又はx方向を指す)は、この設計では、インターフェース担持表面113によって形成されている。
アンテナインターフェース構造111は、この実施形態では、対応する導波管チャネルの近位開口部を形成する、等しく成形された複数のインターフェース導波管開口112を含み、導波管チャネルは、インターフェース導波管開口112から導波管アンテナ11内へ全体的に遠位方向に延在する。図3に最も良く見えるように、インターフェース導波管開口112は、行列として、又は相互に直交し等距離の所にある行R(z方向)及び列C(y方向)のパターンとして、配置される。この実施形態では、インターフェース導波管開口112は、それぞれ、4つの隅部において4つの周辺部に融合する中央部を含む輪郭を有する。この輪郭は、相互に直交する2つの偏波を有する電磁導波管又は電磁信号の移行を可能にする。示された実施形態では、インターフェース導波管開口112は、隣り合うインターフェース導波管開口又はそれらの輪郭が組み合わせられることなしに、並んで配置される。少なくとも導波管チャネルの近位端部セクションは、いずれの場合にもインターフェース導波管開口112の輪郭に対応する断面を有することに、留意されたい。
PCB12は、当技術分野において一般に知られているように、層の積重ねによって実現される。PCB12は、最近位金属層121、導波管アンテナ11が取り付けられる最遠位金属層123、及び、最近位層121と最遠位層123との間の本体又は中間層の積重ね122を含む。PCB12は、インターフェース導波管開口112に対応しインターフェース導波管開口112と位置合わせされている複数の貫通PCB導波管通路124を備える。
導波管アンテナの垂直軸線は、x軸線と位置合わせされているか又はx軸線に対して平行に延在する任意の軸線であってもよい。
2つの行及び4つの列の示された数は、例示的なものにすぎず、また、説明の目的のためのものであることが、理解されるべきである。
この実施形態では、アンテナインターフェース構造111は、インターフェース担持表面113からPCB12に向かって突出するEBG構造を含む。EBG構造は、この実施形態では、2つのタイプのEBG要素114a、114bを周期的な配置で含む。EBG構造は、インターフェース導波管開口112の間に又はその周りに配置される。
以下では、図3に対応する図、すなわち上述のようにインターフェース担持表面111を遠位から近位に向かって見た図である図4をさらに参照する。さらなる実施形態の場合と同様に、この図だけが示される。全体的な設計は、一般に、図1、2、3の実施形態に対応する。特に、PCB導波管通路124は、いずれの場合にも、インターフェース導波管開口112と同一の又は実質的に同一の輪郭を有するように成形及び設計され、インターフェース導波管開口112と1対1の態様で位置合わせされる。インターフェース導波管開口112の配置及び形状の輪郭に関する全ての特徴が、類似した態様でそれぞれの実施形態のPCB導波管通路124にも相応に当てはまる。いずれの実施形態においても、EBG構造が存在する場合もあればそうでない場合もある。さらに、変形形態では、PCB導波管は、異なって成形されるか又は異なる輪郭を有する場合があり、特に、インターフェース導波管開口112と比較してより小さい場合がある。
図4の実施形態では、インターフェース導波管開口112(したがって、PCB導波管通路124)は、念のため、S形状の輪郭(図17a、17bも参照されたい)を有する。行R内では、隣り合うインターフェース導波管開口112は、ある程度組み合わせられているが、列内では、隣り合うインターフェース導波管開口部112は、組み合わせられていない。
以下では、図5をさらに参照する。この実施形態では、インターフェース導波管開口は、棟のあるL形状である(図19a、19b、19cも参照されたい)。図4の実施形態におけるように、隣り合うインターフェース導波管開口112は、行R内では組み合わせられているが、列内では組み合わせられていない。
以下では、図6をさらに参照する。この実施形態では、インターフェース導波管開口は、図4の実施形態に類似したS形状の輪郭を有する。しかし、図4の実施形態とは対照的に、インターフェース導波管開口112は、x軸線を中心として回転されており、y軸線及びz軸線と位置合わせされていない。各インターフェース導波管開口112は、第1の開口配向又は第2の開口配向のどちらかを有し、第1及び第2の開口配向は、各行R及び列C内で交互になっていることが、さらに分かる。示された設計では、第1及び第2の開口配向は、互いに対して90°回転されている。しかし、他の回転角度も、使用されてもよい。
以下では、図7をさらに参照する。この実施形態では、インターフェース導波管開口は、長方形の形状を有する。図6の実施形態におけるように、各インターフェース導波管開口112は、各行R及び列C内で交互になる態様で配置されている第1開口配向又は第2の開口配向のどちらかを有する。第1及び第2の開口配向は、互いに対して90°回転されている。この設計により、隣り合う行R及び/又は列Cの間の距離が一定でなくなることに、留意されたい。
以下では、図8をさらに参照する。この設計では、インターフェース導波管開口112は、それぞれ、Z形状の輪郭を有する(図18a、18bも参照されたい)。この設計ではさらに、インターフェース導波管開口112は、各行R及び列C内で交互になる態様で配置されている第1の開口配向又は第2の開口配向のどちらかを有する。例えば図6の実施形態におけるように、インターフェース導波管開口112は、軸線と位置合わせされていない。
以下では、図9(図14も参照されたい)及び図10(図15も参照されたい)をさらに参照する。図9の設計は、インターフェース導波管開口112がそれぞれ、いずれの場合にも、交互になる態様で第1の開口配向又は第2の開口配向のどちらかを有してZ形状の輪郭を有するという点において、図8の設計に類似している。しかし、図8の設計とは対照的に、インターフェース導波管開口112は、y軸線及びz軸線と位置合わせされている。図10の実施形態は、類似しているが、インターフェース導波管開口112の異なる配向を有する。
以下では、図11及び図12をさらに参照する。両方の設計において、インターフェース導波管開口112は、前述のようなZ形状の輪郭を有する。しかし、これらの実施形態では、全てのインターフェース導波管開口112が、共通の配向を有し、共通の配向は、図11の実施形態では軸線と位置合わせされておらず、図12では軸線と位置合わせされている。
以下では、図13をさらに参照する。この設計では、インターフェース導波管開口112はそれぞれ、角度を付けられた3つの脚を含むY形状の輪郭を有する(図16a、16b、16c、16d、16eも参照されたい)。いくつかの前述の設計におけるように、各インターフェース導波管開口112は、第1の開口配向又は第2の開口配向のどちらかを有し、第1及び第2の開口配向は、互いに対して180°回転されている。隣り合うインターフェース導波管開口112は、各行R内では、交互になる開口配向を有するが、各列C内では、同一の開口配向を有する。さらに、行R内の隣り合うインターフェース導波管開口は、組み合わせられているが、列内の隣り合うインターフェース導波管開口112は、組み合わせられていない。
以下では、図9に従うZ形状のインターフェース導波管開口12の配置を有する導波管組立体1を「反転して開かれた」斜視図で示す図14をさらに参照し、PCB12は、導波管アンテナ11に対して90度回転されて、(y軸線と位置合わせされた)線に沿って接触している。この設計では、キノコ形状のEBG要素114を含むPCB EBG構造は、PCB12に配置され、キノコ形状のPCB EBG要素114cは、PCB導波管開口部124の周りに配置される。
以下では、全体的に図14に類似しているが図10に従うインターフェース導波管開口112の設計及び配置を示している、図15をさらに参照する。さらに、図14の実施形態では、アンテナインターフェース構造111は、インターフェース担持表面113からPCB12に向かって突出するEBG構造を含む。EBG構造は、図1、2の実施形態と同様に、交互になる態様でのEBG要素114a、114bの周期的なパターンを含む。
以下では、Y形状のインターフェース導波管開口112の寸法取り、及び、偏波に対する様々な設計パラメータの影響を示す、図16a、16b、16c、16d、16eをさらに参照する。図16aに示されるように、Y形状のインターフェース導波管開口112は、3つの要素又はセグメント、すなわち、長さlmYのベースセグメントS1Y、及び、それぞれ長さlSYの2つのアームS2Yを有する。アームセグメントS2Yは、いずれの場合にもベース-アーム角度αYにより対称的な態様でベースセグメントS1Yから突出する。要素は、いずれの場合にも、要素幅wYを有する。
ベース-アーム角度αYは、90°~150の範囲内、αY∈[90°,150°]であることが好都合であるはずである。要素幅wYと波長λとの関係に対して、wY≦λ/3の関係が当てはまり、同様に、lSY、lmY∈(0,3λ/2)であるはずである。
類似したベースセグメントS1Yの長さlmY及びアームセグメントS2Yの長さlSYの場合、すなわちlmY≒lSYの場合、相互に直交する2つの偏波Pが可能である(図16b、16c)。ベースセグメントS1Yの長さlmYがアームセグメントS2Yの長さlSYと比較して短い場合、つまりlmY≪lSYの場合、ベースに対して平行なEベクトルを有する1つの偏波が可能である(図16d)。アームセグメントS2Yの長さlSYがベースセグメントS1Yの長さlmYと比較して短い場合、つまりlSY≪lmYの場合、ベースに対して垂直なEベクトルを有する1つの偏波が可能である(図16e)。
以下では、S形状のインターフェース導波管開口112の寸法取り及び得られる偏波を示す図17a、17bをさらに参照する。
図17aに示されるように、S形状のインターフェース導波管開口112は、長さl1S、l2S、l3Sの3つの要素又はセグメントS1S、S2S、S2Sを有し、第1のセグメントS1Sは、角度αSにより第2のセグメントS2Sに接続されており、第2のセグメントS2Sは、角度βSにより第3のセグメントS3Sに接続されており、以て折れ線が形成される。対称的なS形状の場合、角度αS、βSは等しくてもよいが、これは必須ではない。セグメントS1S、S2S、S2Sは、いずれの場合にも、要素幅wSを有する。要素幅wSと波長λとの関係に対して、wS≦λ/3の関係が当てはまるはずである。典型的な設計では、角度αS、βSは、90°であってもよく、つまり直角であってもよい。しかし、これは強制的ではなく一般に60°~150°の間の角度が使用されてもよく、αS、βS∈[60°,150°]である。形状はさらにy軸線又はz軸線(インターフェース担持表面の平面における軸線又は方向)に関して鏡写しにされてもよいことに、留意されたい。同じことが他の形状にも当てはまる。
セグメント長さに関して、等しいセグメント長さが一般に好都合であり、l1S=l2S=l3Sである。等しいセグメント長さに対して、l1S、l2S、l3S≒λ/4が使用されてもよい。異なるセグメント長さに対して、l1S+l2S+l3S≦3/4λが使用されてもよいが、セグメント長さの合計、l1S+l2S+l3Sは、わずかに大きくてもよい。得られる偏波Pは、図17bに示されるように、中間セグメントに対して横向きになる。
以下では、Z形状のインターフェース導波管開口112の寸法取り及び得られる偏波を示す図18a、18bをさらに参照する。
図18aに示されるように、Z形状は、一般に3つのセグメントS1Z、S2Z、S3Zを有するという点において、前述のS形状に類似している。しかし、S形状とは対照的に、中間セグメントS2Zは、他の外側セグメントS1Z、S3Zの端部に接続されない。代わりに、外側セグメントS1Z、S3Zは、図18aにおいて参照されるように、長さlu1Z、lu2Z、lb1Z、lb2Zにより、中間セグメントS2Zから両側に延在する。外側セグメントS1Z、S3Zが中間セグメントS2Zに接続される角度αZ、βZは、一般に等しく、αZ=βZ=90°である。原則的に他の角度も使用されてもよいが、製造においてより複雑である。要素幅wZと波長λとの関係に対して、wZ≦λ/3の関係が当てはまるはずである。
セグメント長さに関して、理想的にはlu1Z=lb1Z=lmZの関係が当てはまり、4分の1波長、lu1Z、lb1Z、lmZ≒λ/4におおよそ一致することができる。他のセグメント部分、lu2Z、lb2Zに対しては、lu2Z、lb2Z∈[0,λ/4]の関係が当てはまるはずである。全ての4つのセグメント部分lu1Z、lu2Z、lb1Z、lb2Zは約λ/4の等しい長さを有してもよいことに、留意されたい。lu1Z=lb1Z=lmZの関係が当てはまらない場合、lu1Z+lb1Z+lmZ≦3/4・λ及び/又はlu1Z+lb1Z+lmZ≒3/4・λの条件が満たされるべきである。得られる偏波Pは、図18bに示されるように、中間セグメントに対して横向きになるであろう。
以下では、L形状の又は棟のあるL形状のインターフェース導波管開口112の寸法取り及び得られる偏波を示す図19a、19b、19cをさらに参照する。
L形状の設計及び棟のあるL形状の設計は、折れ線を形成する長さl1L、l2Lの2つの接続されたセグメントS1L、S2Lをどちらも有するという点において、全体的に類似している。L形状の設計(図19a)は、棟のあるL形状の設計(図19b)がセグメントS1L、S2Lの外側接続隅部にr1L、r2Lの寸法の棟112’を有するという点において、棟のあるL形状の設計とは異なる。
典型的な設計では、セグメントS1L、S2L間のαLは、90°であってもよい。しかし、90°~150°の間の角度が使用されてもよく、αS、βS∈[90°,150°]である。セグメントS1L、S2Lの長さl1L、l2Lは、等しいか、又は、l1L+l2L≦3/4λ、及び/若しくはl1L、l2L≒3/4・λによって異なってもよい。
棟112’が存在する場合、組み合わせられた長さl1L+l2Lは、特にl1L+l2L≒2/3・λに又は同程度にまで縮小されることがある。
得られる偏波Pは、L形状及び棟のあるL形状のどちらに対しても、図19cに示されるように斜めになる。
示された輪郭の一般的な設計された働きから逸脱することなしに多少の逸脱が可能であることに留意されたい。特に、真っ直ぐな線又は輪郭セグメントは、いくらか屈曲若しくは湾曲していてもよく、及び/又は、縁部は丸みを帯びていてもよい。
以下では、真っ直ぐでない輪郭セグメント又は丸みを帯びた縁部を有するインターフェース導波管開口112のための設計を示す図20a、2bをさらに参照する。以下で説明されるような修正は別として、図20a、20bは、全体的に図18bに対応する。
図20a及び図20bの設計の両方において、示されたインターフェース導波管開口112の輪郭は、図18a、18bにおけるように全体的にZ形状とされており、実質的に同一の特性がもたらされ、同じ設計ルールに従う。図20aに示されるような設計では、真っ直ぐな輪郭セグメントは、閉じられたおおよそZ形状の輪郭を一緒に形成する複数の円弧セグメント112aに置き換えられる。円弧セグメント112aは、同一の直径のものであることが好都合である。図20aによるインターフェース導波管開口112は、例えば、隣り合う穴開け間で重なり合う態様で同じドリルを用いて複数の穴を穴開けすることによって製造されてもよい。真っ直ぐな輪郭セグメントと比較すると、製造は簡易化される。
図20bに示された設計では、輪郭セグメントは、全体的に真っ直ぐであるが、隣り合う輪郭セグメント間の継合部は、いずれの場合にも、丸みを帯びている。
以下では、導波管アンテナ11のさらなる実施形態をアンテナ近位側11Pの角度付けされた斜視図(図21)及びアンテナ遠位側11Dの角度付けされた斜視図(図22)でそれぞれ示している図21、22をさらに参照する。アンテナ近位側11Pのアンテナ近位表面は全体的に平面状であり、アンテナ遠位側11Dのアンテナ遠位表面に平行であることが分かる。
アンテナ近位表面の中央領域には、アンテナインターフェース構造111を含む全体的に平面状のインターフェース担持表面113が配置される。インターフェース担持表面113は、周囲の周辺アンテナ近位表面に平行であるが、その周辺アンテナ近位表面に対して近位方向にずらされている。アンテナインターフェース構造は、インターフェース導波管開口及びEBG構造を含んで、先に説明された実施形態に従って設計されている。
アンテナ遠位側11Dにおけるアンテナ遠位表面には、複数の導波管開口部115が配置されている。示された設計では、導波管開口部115は、6つの導波管開口部群115’(楕円によって示されている)に配置されており、各導波管開口部群115’は、1列に連続して配置された4つの導波管開口部115を含む。
導波管開口部群115’の間の領域には、複数の散乱要素116が配置されている。散乱要素116は、散乱表面を一緒に形成する。散乱表面は、例えば自動車レーダー用途において以下でさらに説明されるようなレドームから又はバンパーから生じる多重反射を少なくとも部分的に排除することにより、アンテナ性能を向上させる。散乱要素116に衝突する電磁波又は線は、それぞれの散乱要素によって少なくとも部分的に反射されることにより、互いに打ち消し合う第1及び第2の二次的な線に分割される。
導波管アンテナ11をPCBに取り付けるために、ねじ穴117が見込まれている。位置合わせ目的のために、例示的な2つの位置合わせピン118が設けられて、アンテナ近位側から突出する。
以下では、導波管アンテナ11の内部設計を示す図23、24をさらに参照する。示された設計では、導波管アンテナ11は、2つの層すなわちアンテナ近位側の近位アンテナ層11p及びアンテナ遠位側11Dのアンテナ遠位層11dの積重ねによって実現される。図23は、近位から遠位に向かう視線方向により遠位アンテナ層11dを見た図を示す。同様に、図24は、遠位から近位に向かう視線方向による近位アンテナ層11pを示す。図23、24は、先に説明されたようにそれを介して導波管開口部119及びインターフェース導波管開口112が結合される、導波管チャネル構造119を示す。
以下では、自動車レーダーシステム2を断面図で示す図25をさらに参照する。自動車レーダーシステム2は、全体的に箱形状のケーシング21とカバーとしてのレドーム22とを含むハウジングを備える。ケーシング21の内側には、例えば図21~24に示された実施形態による、先に説明されたような導波管アンテナ11とPCB112とを含む、導波管アンテナ組立体が配置される。導波管アンテナ11は、導波管開口部115(図25では見えない)及び散乱要素116を含むアンテナ近位側がレドームに面するように配置される。
PCB近位側12P、すなわち導波管アンテナ11と反対の側を向いた側には、モノリシックマイクロ波集積回路(MMIC)の形態をした半導体構成要素13が配置される。MMICは、インターフェース導波管開口112の数に対応する複数の電磁信号ランチャー131をその遠位側に備える。各電磁信号ランチャー131は、PCB12のそれぞれの関連付けられたPCB導波管通路124を介して、それぞれの関連付けられたインターフェース導波管開口112と電磁的に結合される。任意選択で、さらなる構成要素、例えば半導体構成要素が、PCB近位側12P及び/又はPCB遠位側12Dに配置されてもよい。
以下では、図25に類似した自動車レーダーシステム2のさらなる実施形態を示す図26をさらに参照する。しかし、図26の設計では、個々のPCB導波管通路124は存在しない。代わりに、アンテナインターフェース構造111は、PCB12のPCB結合切欠き部125を貫通して突出する。アンテナインターフェース構造111は、その遠位側で直接に又は導電性接着剤132の層を介してMMICに接触することができる。
以下では、導波管アンテナ組立体1のさらなる実施形態の一部分を示す図27、図28をさらに参照する。図27は、斜視概略図である。明瞭さのために、以下で説明されるような導波管アンテナ11の機能的に関連する複数の特徴だけが示されている。さらに、PCB12は、導波管アンテナ11から離れる方向に反転されて示されている。
図27の実施形態では、導波管アンテナ11は、複数の直交モード変換器119’を含む。各直交モード変換器119’は、関連付けられるインターフェース導波管開口112と1対1の態様で関連付けられて電磁的に結合される。さらに、導波管チャネル構造119の2つの分岐119a、119が、各直交モード変換器119から延在する。第1の分岐119aが、アンテナ導波管開口部115のうちの1つ又は複数と電磁的に結合し、第2の分岐119bが、1つ又は複数のさらなる導波管開口部115と電磁的に結合する。インターフェース導波管開口112と直交モード変換器119’と導波管チャネル構造119の分岐119a、119bとアンテナ導波管開口部との間の対応する電磁結合構造が、図28に示されている。
さらに、インターフェース導波管開口112の輪郭は、この実施形態では正方形であるが、PCB導波管通路124の断面(したがって、PCB遠位平面12DにおけるPCB導波管通路124の輪郭)は、円形であることが分かる。
1 導波管アンテナ組立体
11 導波管アンテナ
11p 近位アンテナ層
11d 遠位アンテナ層
11P アンテナ近位側
11D アンテナ遠位側
111 アンテナインターフェース構造
112 インターフェース導波管開口
112a 輪郭セグメント/円弧セグメント
112’ 棟
113 インターフェース担持表面
114a、114b EBG要素
115 導波管開口部
115’ 導波管開口部群
116 散乱要素
117 ねじ穴
118 位置合わせピン
119 導波管チャネル構造
119a、119b 導波管チャネル構造の分岐
119’ 直交モード変換器
14c キノコ形状のEBG要素
12 プリント回路板(PCB)
12P PCB近位側
12D PCB遠位側
121 (PCBの)最近位層
122 (PCBの)本体
123 (PCBの)最遠位層
124 PCB導波管通路
125 PCB結合切欠き部
13 半導体構成要素
131 電磁信号ランチャー
132 導電性接着剤
2 自動車レーダーシステム
21 ケーシング
22 レドーム
C 列
R 行
P 偏波(E場ベクトル)
S1Y (Y形状のインターフェース導波管開口の)ベースセグメント
S2Y (Y形状のインターフェース導波管開口の)アームセグメント
S1S、S2S、S3S セグメント(S形状のインターフェース導波管開口)
S1Z、S2Z、S3Z セグメント(Z形状のインターフェース導波管開口)
S1L、S2L セグメント(L形状の又は棟のあるL形状のインターフェース導波管開口)
[発明の項目]
[項目1]
少なくとも2つの信号チャネルを有し、アンテナ遠位側(11D)及びアンテナ近位側(11P)を有する、導波管アンテナ(11)であって、
環境空間へ電磁信号を送信するための及び/又は前記環境空間から電磁信号を受信するための複数の導波管開口部(115)が、前記アンテナ遠位側(11D)に配置されており、
前記導波管アンテナ(11)が、前記導波管アンテナ(11)をプリント回路板(12)及び/又は半導体構成要素に接続するためのアンテナインターフェース構造(111)を含み、前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記アンテナ近位側(11P)に配置されており、
前記アンテナインターフェース構造(111)が、複数のインターフェース導波管開口(112)を含み、前記複数のインターフェース導波管開口(112)が、インターフェース担持表面(113)に配置されて、前記導波管アンテナ(11)内に配置された導波管チャネル構造(119)を介して前記複数の導波管開口部(115)と結合されており、前記インターフェース担持表面(113)が、近位(P)と遠位(D)との間に延在する垂直軸線に対して横向きに延在し、
前記インターフェース導波管開口(112)の各々が、対応の前記インターフェース導波管開口及び関連付けられた少なくとも1つの導波管開口部(115)が前記垂直軸線に対して横向きに互いに対してオフセットされるように、前記少なくとも1つの関連付けられた導波管開口部(115)と結合されており、
前記インターフェース導波管開口(112)の各々及びそれに結合された少なくとも1つの導波管開口部(115)が、互いに対して回転された対応の偏波を有する電磁信号を送信及び/又は受信するように構成されており、
前記インターフェース導波管開口(112)が、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口(112)が互いに組み合わせられるように、設計及び配置されており、
及び/又は、前記インターフェース導波管開口(112)が、いずれの場合にも、異なる偏波の少なくとも2つの電磁信号の同時の伝送及び/若しくは交互の伝送を可能にするように設計されており、
及び/又は、前記インターフェース導波管開口が、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口(112)が異なる開口配向を有するように、設計及び配置されている、導波管アンテナ(11)。
[項目2]
前記インターフェース導波管開口が、いずれの場合にも、Y形状、Z形状、L形状、棟のあるL形状、S形状、又はN形状の輪郭を有する、項目1に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目3]
前記インターフェース導波管開口(112)が、いずれの場合にも、同一の輪郭を有する、項目1又は2に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目4]
前記インターフェース導波管開口(112)が、行(R)及び列(C)のパターンで配置されている、項目1~3のいずれか一項に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目5]
行(R)内及び/又は列(C)内の前記インターフェース導波管開口(112)が、いずれの場合にも、同一の開口配向を有する、項目4に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目6]
前記インターフェース導波管開口(112)が、いずれの場合にも、第1の開口配向、又は前記第1の開口配向とは異なる第2の開口配向のどちらかを有し、前記第1の開口配向を有するインターフェース導波管開口(112)が、前記第2の開口配向を有するインターフェース開口と交互になる態様で配置されている、項目1~5のいずれか一項に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目7]
前記アンテナインターフェース構造(111)が、電磁バンドギャップ(EBG)構造を含み、前記電磁バンドギャップ構造(114)が、前記インターフェース担持表面(113)から突出している、項目1~6のいずれか一項に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目8]
前記導波管アンテナ(11)が、複数の直交モード変換器(119’)をさらに含み、前記直交モード変換器(119’)が、前記複数の導波管開口部(115)と前記複数のインターフェース導波管開口(112)との間に電磁的に配置されている、項目1~7のいずれか一項に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目9]
前記複数の直交モード変換器(119’)のうちの1つの直交モード変換器が、関連付けられるインターフェース導波管開口(112)と1対1の態様で関連付けられて電磁的に結合されている、項目8に記載の導波管アンテナ(11)。
[項目10]
項目1~9のいずれか一項に記載の導波管アンテナ(11)を含み、プリント回路板近位側(12P)及びプリント回路板遠位側(12D)を有するプリント回路板(12)をさらに含む、導波管アンテナ組立体(1)であって、
前記導波管アンテナ(11)が、前記プリント回路板遠位側(12D)に取り付けられている、導波管アンテナ組立体(1)。
[項目11]
前記プリント回路板(12)が、複数のプリント回路板導波管通路(124)を有するプリント回路板インターフェース構造を含み、前記プリント回路板導波管通路(124)が、それぞれ、前記プリント回路板近位側(12P)と前記プリント回路板遠位側(12D)との間で前記プリント回路板(12)を貫通して延在し、前記プリント回路板導波管通路(124)が、いずれの場合にも、対応のインターフェース導波管開口(112)と位置合わせされている、項目10に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目12]
各プリント回路板導波管通路(124)が、前記関連付けられたインターフェース導波管開口(112)の輪郭とは異なる断面を有する、項目11に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目13]
半導体構成要素(13)をさらに含み、
前記半導体構成要素(13)が、前記プリント回路板近位側(12P)に取り付けられており、前記半導体構成要素(13)が、複数の電磁信号ランチャー(131)を含み、前記電磁信号ランチャー(131)の数が、前記プリント回路板導波管通路の数に対応し、前記プリント回路板導波管通路(124)が、いずれの場合にも、対応の電磁信号ランチャー(131)と1対1の態様で位置合わせされている、項目11又は12に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目14]
前記プリント回路板が、プリント回路板結合切欠き部(125)を含み、前記プリント回路板結合切欠き部(125)が、前記プリント回路板遠位側(12D)と前記プリント回路板近位側(12P)との間に延在し、前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記プリント回路板遠位側(12D)から前記プリント回路板近位側(12P)に向かって、前記プリント回路板結合切欠き部(125)内へ又は前記プリント回路板結合切欠き部(125)を貫通して突出する、項目10に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目15]
前記プリント回路板近位側(12P)に取り付けられた半導体構成要素(13)をさらに含み、
前記半導体構成要素(13)が、複数の電磁信号ランチャー(131)を含み、前記電磁信号ランチャー(131)の数が、前記インターフェース導波管開口(112)の数に対応し、前記インターフェース導波管開口(112)が、いずれの場合にも、対応の電磁信号ランチャー(131)と1対1の態様で位置合わせされている、項目14に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目16]
前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記半導体構成要素(13)と直接接触する、項目15に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目17]
前記アンテナインターフェース構造(111)及び前記半導体構成要素(13)が、導電性接着剤(132)の層を介して結合されており、前記導電性接着剤(132)の層が、前記アンテナインターフェース構造(111)と前記半導体構成要素(13)との間に配置されている、項目15又は16に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
[項目18]
プリント回路板電磁バンドギャップ構造、特にキノコ形状の電磁バンドギャップ要素を有する電磁バンドギャップ構造が、PCB上及び/又はPCB内に配置されている、項目10~17のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体。
[項目19]
自動車レーダーシステム(2)における、項目1~9のいずれか一項に記載の導波管アンテナ(11)又は項目10~18のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)の使用。

Claims (16)

  1. 少なくとも2つの信号チャネルを有し、アンテナ遠位側(11D)及びアンテナ近位側(11P)を有する、導波管アンテナ(11)を備える導波管アンテナ組立体(1)であって、
    環境空間へ電磁信号を送信するための及び/又は前記環境空間から電磁信号を受信するための複数の導波管開口部(115)が、前記アンテナ遠位側(11D)に配置されており、
    前記導波管アンテナ(11)が、前記導波管アンテナ(11)をプリント回路板(12)及び/又は半導体構成要素に接続するためのアンテナインターフェース構造(111)を含み、前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記アンテナ近位側(11P)に配置されており、
    前記アンテナインターフェース構造(111)が、複数のインターフェース導波管開口(112)を含み、前記複数のインターフェース導波管開口(112)が、インターフェース担持表面(113)に配置されて、前記導波管アンテナ(11)内に配置された導波管チャネル構造(119)を介して前記複数の導波管開口部(115)と結合されており、前記インターフェース担持表面(113)が、近位(P)と遠位(D)との間に延在する垂直軸線に対して横向きに延在し、
    前記インターフェース導波管開口(112)の各々が、対応の前記インターフェース導波管開口及び関連付けられた少なくとも1つの導波管開口部(115)が前記垂直軸線に対して横向きに互いに対してオフセットされるように、前記少なくとも1つの関連付けられた導波管開口部(115)と結合されており、
    前記インターフェース導波管開口(112)の各々及びそれに結合された少なくとも1つの導波管開口部(115)が、互いに対して回転された対応の偏波を有する電磁信号を送信及び/又は受信するように構成されており、

    前記インターフェース導波管開口(112)が、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口(112)が互いに組み合わせられるように、設計及び配置されており、
    及び/又は、前記インターフェース導波管開口(112)がそれぞれ、異なる偏波の少なくとも2つの電磁信号の同時の伝送及び/若しくは交互の伝送を可能にするように設計されており、
    及び/又は、前記インターフェース導波管開口が、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口(112)が異なる開口配向を有するように、設計及び配置されており、

    前記導波管アンテナ組立体(1)が、プリント回路板近位側(12P)及びプリント回路板遠位側(12D)を有するプリント回路板(12)をさらに含み、前記導波管アンテナ(11)が、前記プリント回路板遠位側(12D)に取り付けられており、
    前記プリント回路板(12)が、複数のプリント回路板導波管通路(124)を有するプリント回路板インターフェース構造を含み、前記プリント回路板導波管通路(124)がそれぞれ、前記プリント回路板近位側(12P)と前記プリント回路板遠位側(12D)との間で前記プリント回路板(12)を貫通して延在し、前記プリント回路板導波管通路(124)がそれぞれ、対応のインターフェース導波管開口(112)と位置合わせされている、導波管アンテナ組立体(1)。
  2. 前記インターフェース導波管開口がそれぞれ、Y形状、Z形状、L形状、棟のあるL形状、S形状、又はN形状の輪郭を有する、請求項1に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  3. 前記インターフェース導波管開口(112)がそれぞれ、同一の輪郭を有する、請求項1又は2に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  4. 前記インターフェース導波管開口(112)が、行(R)及び列(C)のパターンで配置されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  5. 行(R)内及び/又は列(C)内の前記インターフェース導波管開口(112)がそれぞれ、同一の開口配向を有する、請求項4に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  6. 前記インターフェース導波管開口(112)がそれぞれ、第1の開口配向、又は前記第1の開口配向とは異なる第2の開口配向のどちらかを有し、前記第1の開口配向を有するインターフェース導波管開口(112)が、前記第2の開口配向を有するインターフェース開口と交互になる態様で配置されている、請求項1~5のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  7. 前記アンテナインターフェース構造(111)が、電磁バンドギャップ(EBG)構造(114)を含み、前記電磁バンドギャップ構造(114)が、前記インターフェース担持表面(113)から突出している、請求項1~6のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  8. 前記導波管アンテナ(11)が、複数の直交モード変換器(119’)をさらに含み、前記直交モード変換器(119’)が、前記複数の導波管開口部(115)と前記複数のインターフェース導波管開口(112)との間に電磁的に配置されている、請求項1~7のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  9. 前記複数の直交モード変換器(119’)のうちの1つの直交モード変換器が、関連付けられるインターフェース導波管開口(112)と1対1の態様で関連付けられて電磁的に結合されている、請求項8に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  10. 各プリント回路板導波管通路(124)が、前記関連付けられたインターフェース導波管開口(112)の輪郭とは異なる断面を有する、請求項1~9のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  11. 半導体構成要素(13)をさらに含み、
    前記半導体構成要素(13)が、前記プリント回路板近位側(12P)に取り付けられており、前記半導体構成要素(13)が、複数の電磁信号ランチャー(131)を含み、前記電磁信号ランチャー(131)の数が、前記プリント回路板導波管通路の数に対応し、前記プリント回路板導波管通路(124)がそれぞれ、対応の電磁信号ランチャー(131)と1対1の態様で位置合わせされている、請求項1~10のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  12. 少なくとも2つの信号チャネルを有し、アンテナ遠位側(11D)及びアンテナ近位側(11P)を有する、導波管アンテナ(11)を備える導波管アンテナ組立体(1)であって、
    環境空間へ電磁信号を送信するための及び/又は前記環境空間から電磁信号を受信するための複数の導波管開口部(115)が、前記アンテナ遠位側(11D)に配置されており、
    前記導波管アンテナ(11)が、前記導波管アンテナ(11)をプリント回路板(12)及び/又は半導体構成要素に接続するためのアンテナインターフェース構造(111)を含み、前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記アンテナ近位側(11P)に配置されており、
    前記アンテナインターフェース構造(111)が、複数のインターフェース導波管開口(112)を含み、前記複数のインターフェース導波管開口(112)が、インターフェース担持表面(113)に配置されて、前記導波管アンテナ(11)内に配置された導波管チャネル構造(119)を介して前記複数の導波管開口部(115)と結合されており、前記インターフェース担持表面(113)が、近位(P)と遠位(D)との間に延在する垂直軸線に対して横向きに延在し、
    前記インターフェース導波管開口(112)の各々が、対応の前記インターフェース導波管開口及び関連付けられた少なくとも1つの導波管開口部(115)が前記垂直軸線に対して横向きに互いに対してオフセットされるように、前記少なくとも1つの関連付けられた導波管開口部(115)と結合されており、
    前記インターフェース導波管開口(112)の各々及びそれに結合された少なくとも1つの導波管開口部(115)が、互いに対して回転された対応の偏波を有する電磁信号を送信及び/又は受信するように構成されており、

    前記インターフェース導波管開口(112)が、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口(112)が互いに組み合わせられるように、設計及び配置されており、
    及び/又は、前記インターフェース導波管開口(112)が異なる偏波の少なくとも2つの電磁信号の同時の伝送及び/若しくは交互の伝送を可能にするように設計されており、
    及び/又は、前記インターフェース導波管開口が、少なくとも2つの隣り合うインターフェース導波管開口(112)が異なる開口配向を有するように、設計及び配置されており、

    前記導波管アンテナ組立体(1)が、プリント回路板近位側(12P)及びプリント回路板遠位側(12D)を有するプリント回路板(12)をさらに含み、前記導波管アンテナ(11)が、前記プリント回路板遠位側(12D)に取り付けられており、
    前記プリント回路板が、プリント回路板結合切欠き部(125)を含み、前記プリント回路板結合切欠き部(125)が、前記プリント回路板遠位側(12D)と前記プリント回路板近位側(12P)との間に延在し、前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記プリント回路板遠位側(12D)から前記プリント回路板近位側(12P)に向かって、前記プリント回路板結合切欠き部(125)内へ又は前記プリント回路板結合切欠き部(125)を貫通して突出する、導波管アンテナ組立体(1)。
  13. 前記プリント回路板近位側(12P)に取り付けられた半導体構成要素(13)をさらに含み、
    前記半導体構成要素(13)が、複数の電磁信号ランチャー(131)を含み、前記電磁信号ランチャー(131)の数が、前記インターフェース導波管開口(112)の数に対応し、前記インターフェース導波管開口(112)がそれぞれ、対応の電磁信号ランチャー(131)と1対1の態様で位置合わせされている、請求項12に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  14. 前記アンテナインターフェース構造(111)が、前記半導体構成要素(13)と直接接触する、請求項13に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  15. 前記アンテナインターフェース構造(111)及び前記半導体構成要素(13)が、導電性接着剤(132)の層を介して結合されており、前記導電性接着剤(132)の層が、前記アンテナインターフェース構造(111)と前記半導体構成要素(13)との間に配置されている、請求項13又は14に記載の導波管アンテナ組立体(1)。
  16. プリント回路板電磁バンドギャップ構造、特にキノコ形状の電磁バンドギャップ要素を有する電磁バンドギャップ構造が、PCB上及び/又はPCB内に配置されている、請求項1~15のいずれか一項に記載の導波管アンテナ組立体。
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