特許 7195296 メッキ処理および射出成形された車載レーダ導波管アンテナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-15

(45)【発行日】2022-12-23

(54)【発明の名称】メッキ処理および射出成形された車載レーダ導波管アンテナ

(51)【国際特許分類】

   H01P 11/00 20060101AFI20221216BHJP

   G01S 7/03 20060101ALI20221216BHJP

   H01Q 21/06 20060101ALI20221216BHJP

【ＦＩ】

H01P11/00 101

G01S7/03 230

H01Q21/06

【請求項の数】 15

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2020170891

(22)【出願日】2020-10-09

(62)【分割の表示】P 2019501958の分割

【原出願日】2017-07-11

(65)【公開番号】P2021002887

(43)【公開日】2021-01-07

【審査請求日】2020-10-09

(31)【優先権主張番号】15/219,423

(32)【優先日】2016-07-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】317015065

【氏名又は名称】ウェイモ エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100126480

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 睦

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ベンジャミン

(72)【発明者】

【氏名】ブラウン，アダム

(72)【発明者】

【氏名】イザディアン，ジャマル

【審査官】佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１４－０６０７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３０８６１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５５－０８７７０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５５－１００３０５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０３－０４４３０１（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｓ ７／００－ ７／４２

Ｈ０１Ｐ １１／００

Ｈ０１Ｑ １３／００－ １３／２８

Ｈ０１Ｑ ２１／００－ ２１／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１の部分および第２の部分を備える分割ブロックアセンブリであって、前記第１の部分および前記第２の部分はシームを形成し、前記第１の部分は前記シームの反対側の上面を有し、前記第２の部分は前記シームの反対側の底面を有する、分割ブロックアセンブリと、
前記第２の部分の前記底面に配置された少なくとも１つのポートと、
前記第１の部分の前記上面に配置された複数の放射素子であって、複数のアレイで配置された複数の放射素子と、
前記少なくとも１つのポートのうちの少なくとも１つに各々のアレイを結合するように構成された、前記分割ブロックアセンブリ内の１組の導波管と
を備えるレーダシステムであって、
前記分割ブロックアセンブリは、ポリマーを含み、少なくとも前記１組の導波管、前記少なくとも１つのポート、および前記複数の放射素子は、前記ポリマー表面上に金属を含み、
前記第１の部分は、少なくとも１つの第１の止まり穴を含み、
前記第２の部分は、少なくとも１つの第２の止まり穴を含み、
前記少なくとも１つの第１の止まり穴は、前記少なくとも１つの第２の止まり穴と位置合わせされ、
前記第２の部分の上面は、前記少なくとも１つのポートから入力した電磁波が前記複数の放射素子から放射されるエネルギーを調整する複数の部材を有し、前記少なくとも１つのポートの最も近くにある部材は凹形部材である、レーダシステム。

【請求項2】

少なくとも１つの締結具をさらに備え、前記少なくとも１つの第１の止まり穴および前記少なくとも１つの第２の止まり穴は、前記少なくとも１つの締結具を収容する、請求項１に記載のレーダシステム。

【請求項3】

前記ポリマーは、射出成形プロセスによって形成される、請求項１に記載のレーダシステム。

【請求項4】

前記第２の部分の上面および前記第１の部分の底面は、シームを形成し、前記第１の部分および前記第２の部分は、前記シームにおいて電気的に結合される、請求項１に記載のレーダシステム。

【請求項5】

前記第２の部分の前記上面および前記第１の部分の前記底面はそれぞれ、層で覆われた個々の領域を有する、請求項４に記載のレーダシステム。

【請求項6】

前記第２の部分の前記底面に物理的に結合された回路基板をさらに備える、請求項１に記載のレーダシステム。

【請求項7】

前記回路基板は、前記第２の部分の前記底面の金属部分に電気的に結合される、請求項６に記載のレーダシステム。

【請求項8】

前記ポリマー表面上の前記金属は、３ミクロン～１５ミクロンの厚さである、請求項１に記載のレーダシステム。

【請求項9】

前記１組の導波管は、所与の高さを有し、前記シームは、前記導波管の前記高さの中心に位置する、請求項１に記載のレーダシステム。

【請求項10】

ポリマーから分割ブロックアセンブリの第１の部分を形成するステップであって、前記第１の部分は前記第１の部分の上面に配置された複数の放射素子を備え、前記複数の放射素子は複数のアレイで配置される、第１の部分を形成するステップと、
前記ポリマーから前記分割ブロックアセンブリの第２の部分を形成するステップであって、前記第２の部分は前記第２の部分の底面に少なくとも１つのポートを備える、第２の部分を形成するステップと、
前記第１の部分に少なくとも１つの第１の止まり穴を形成するステップと、
前記第２の部分に少なくとも１つの第２の止まり穴を形成するステップであって、前記少なくとも１つの第２の止まり穴は、前記少なくとも１つの第１の止まり穴と位置合わせされるステップと、
少なくとも前記第１の部分の第１の領域および前記第２の部分の第２の領域に金属表面を形成するステップと、
前記第１の部分の底面と前記第２の部分の上面とを結合してシームを形成するために前記少なくとも１つの第１の止まり穴から前記少なくとも１つの第２の止まり穴まで貫通する少なくとも１つの締結具を設けることによって前記分割ブロックアセンブリを組み立てるステップであって、前記結合は、前記第１の部分と前記第２の部分との電気的接続部を形成し、前記シームは、前記分割ブロックアセンブリ内の１組の導波管の中心を画定し、前記１組の導波管は、前記少なくとも１つのポートのうちの少なくとも１つに各々のアレイを結合するように構成される、前記分割ブロックアセンブリを組み立てるステップとを含む、導波管アンテナユニットの形成方法であって、
少なくとも前記１組の導波管、前記少なくとも１つのポート、および前記複数の放射素子は、金属を含み、
前記第２の部分の上面は、前記少なくとも１つのポートから入力した電磁波が前記複数の放射素子から放射されるエネルギーを調整する複数の部材を有し、前記少なくとも１つのポートの最も近くにある部材は凹形部材である、方法。

【請求項11】

前記第１の部分および前記第２の部分はそれぞれ、射出成形プロセスによって形成される、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

前記第１の部分の前記第１の領域は、前記第１の部分の前記底面上にあり、前記第２の部分の前記第２の領域は、前記第２の部分の前記上面上にある、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記第２の部分の前記底面に回路基板を物理的に結合するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項14】

前記第２の部分の前記底面に回路基板を電気的に結合するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項15】

前記金属表面を形成するステップは、前記ポリマー上に層を形成するステップを含み、前記層は、３ミクロン～１５ミクロンの厚さである、請求項１０に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
［0001］ 本願は、２０１６年７月２６日に出願された米国特許出願第１５／２１９４２３号の優先権を主張するものであり、その内容は全体が参照によって本願明細書に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

［0002］ 本明細書において別段の指示がない限り、本項で述べる材料は本願の特許請求の範囲に対する先行技術ではなく、また本項に含めることによって先行技術であると認められるものではない。

【0003】

［0003］ 無線探知および測距（ＲＡＤＡＲ）システムは、無線信号を発して、戻ってくる反射信号を検出することによって、環境特徴物までの距離を能動的に推定するのに使用され得る。無線反射特徴物までの距離は、送信と受信との時間遅延に従って決定され得る。レーダシステムは、時間変動周波数ランプを有する信号のような経時的に周波数が変化する信号を発し、その後、放出信号と反射信号との周波数差を範囲推定値に関連付けることができる。一部のシステムはさらに、受信した反射信号のドップラー周波数偏移に基づいて反射物体の相対運動を推定することができる。

【0004】

［0004］ 指向性アンテナは、各々の範囲推定値を方位に関連付けるために、信号の送信および／または受信に使用され得る。より具体的には、指向性アンテナはさらに、放射エネルギーを対象となる所与の視野に集中させるのに使用され得る。測定された距離と指向性情報とを組み合わせることによって、周囲の環境特徴物をマッピングすることができる。したがって、レーダセンサは、例えば、センサ情報によって示された障害物を避けるために自律走行車両制御システムによって使用され得る。

【0005】

［0005］ 車載レーダシステムのいくつかの例は、ミリ波電磁波長（例えば、７７ＧＨｚに対して３．９ｍｍ）に対応する７７ギガヘルツ（ＧＨｚ）の電磁波周波数で動作するように構成され得る。これらのレーダシステムは、レーダシステムが高精度で自律走行車両周囲の環境のような環境を測定することができるように、放射エネルギーを狭いビームに集束することができるアンテナを使用し得る。該アンテナは、小型であり（典型的には、方形のフォームファクタを有する）、効率的であり（すなわち、７７ＧＨｚエネルギーのほとんどがアンテナの熱となって喪失されない、または送信機器に反射されない）、低コストであり、製造しやすいものであり得る（すなわち、これらのアンテナを備えたレーダシステムは大量生産が可能である）。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

［0006］ 本明細書で開示するのは、レーダシステムのための方法および装置に関する実施形態である。レーダシステムは、第１の部分と第２の部分とを備える分割ブロックアセンブリを含む。第１の部分および第２の部分はシームを形成し、第１の部分はシームの反対側の上面を有し、第２の部分はシームの反対側の底面を有する。該システムはさらに、第２の部分の底面に配置された少なくとも１つのポートを含む。

【0007】

［0007］ さらに、該システムは、第１の部分の上面に配置された複数の放射素子を含み、複数の放射素子は、複数のアレイで配置される。さらに、該システムは、分割ブロックアセンブリ内に、少なくとも１つのポートのうちの少なくとも１つに各々のアレイを結合するように構成された１組の導波管を含む。また、分割ブロックアセンブリはポリマー製であり、少なくとも１組の導波管、少なくとも１つのポート、および複数の放射素子は、ポリマー表面上に金属を含む。

【0008】

［0008］ 本願は、別の態様では、導波管アンテナユニットを形成する方法について説明する。該方法は、ポリマーから分割ブロックアセンブリの第１の部分を形成するステップを含み、第１の部分は、第１の部分の上面に配置された複数の放射素子を備え、複数の放射素子は、複数のアレイで配置される。該方法はさらに、ポリマーから分割ブロックアセンブリの第２の部分を形成するステップを含み、第２の部分は、第２の部分の底面に少なくとも１つのポートを備える。さらに、該方法は、少なくとも第１の部分の第１の領域および第２の部分の第２の領域に金属表面を形成するステップを含む。さらに、該方法は、第１の部分の底面と第２の部分の上面とを結合してシームを形成することによって分割ブロックアセンブリを組み立てるステップを含み、この結合は、第１の部分と第２の部分との電気的接続部を形成する。シームは、分割ブロックアセンブリ内の１組の導波管の中心を画定し得る。１組の導波管は、少なくとも１つのポートのうちの少なくとも１つに各々のアレイを結合するように構成される。さらに、少なくとも１組の導波管、少なくとも１つのポート、および複数の放射素子は、金属を含む。

【0009】

［0009］ さらに別の実施例では、レーダシステムが提供される。レーダシステムは、複数の部分を有する放射アセンブリを含み、各々の部分はポリマー製である。レーダシステムはさらに、複数の部分のうちの少なくとも１つに形成されたポートを含む。ポートは、放射アセンブリの底面に配置され得る。さらに、該システムは、複数の部分のうちの少なくとも１つに形成された複数の放射素子を含む。放射素子は、放射アセンブリの上面に配置され得る。また、複数の放射素子は、複数のアレイで配置され得る。さらに、該システムは、放射アセンブリ内に、少なくとも１つのポートのうちの少なくとも１つに各々のアレイを結合するように構成された１組の導波管を含む。さらに、１組の導波管、少なくとも１つのポート、および複数の放射素子は、ポリマー表面に金属を備える。

【0010】

［0010］ 上記概要は、単なる例に過ぎず、決して限定することを意図するものではない。上述の例示的な態様、実施形態、および特徴に加えて、図面および以下の詳細な説明を参照することにより、さらに別の態様、実施形態、および特徴が明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1A】［0011］一実施形態例に従うアンテナの一例の上部の組立図である。

【図1B】［0012］一実施形態例に従うアンテナの一例の底部の組立図である。

【図1C】［0013］金属部分を有する導波管の等角断面図の一例を示す図である。

【図1D】［0014］金属部分を有する導波管の等角断面図の一例を示す図である。

【図1E】［0015］金属部分を有する導波管の等角断面図の一例を示す図である。

【図2A】［0016］一実施形態例に従うアンテナの一例の第１の層を示す図である。

【図2B】［0017］一実施形態例に従うアンテナの一例の第２の層を示す図である。

【図3】［0018］一実施形態例に従うパワーカプラの一例を示す図である。

【図4】［0019］一実施形態例に従う、組み立てられたアンテナの一例の内部に形成された概念的導波管チャネルを示す図である。

【図5】［0020］一実施形態例に従うアンテナの一例の波放射部分の一例を示す図である。

【図6】［0021］一実施形態例に従う導波管アンテナユニットを形成する方法を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［0022］ 以下の発明を実施するための形態では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。図面では、文脈上別のものを指す場合を除き、同様の参照番号は、通常、同様の構成要素を特定するものである。発明を実施するための形態、図面、および特許請求の範囲に記載されている例示的な実施形態は、限定的なものではない。本明細書に示されている主題の精神から逸脱せずに、他の実施形態が使用されてよく、他の変更がなされてよい。全般的に本明細書に記載され、図面に示されている本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置され、置換され、組み合わされ、分離され、設計され得ることは容易に理解されるであろう。本明細書内では、これら全てが明確に想定されている。

【0013】

［0023］ 以下の発明を実施するための形態は、ポリマー材料で構成されたレーダアンテナアレイのための装置および方法に関する。レーダアンテナアレイは、射出成形プロセスによって形成され得る。従来のポリマーはレーダアンテナアレイの無線周波数（ＲＦ）部分の電磁エネルギーを十分に伝導しないので、レーダユニットの十分な性能レベルを達成するために、レーダアンテナアレイのポリマー表面の少なくとも一部は、金属で被覆され得る。金属被覆は、多くの異なるプロセスによってレーダアンテナアレイのさまざまな表面に施され得る。いくつかの実施例では、金属被覆は、電気メッキ法によって施され得る。他の実施例では、金属被覆は、無電解メッキ法または物理気相成長法によって施され得る。一般に、金属層は、導波管内を伝播する信号の少なくとも表皮深さの厚さを有する。実際に、高い動作周波数のために、表皮深さは比較的薄くなる。したがって、上述のメッキプロセスは、導波管動作に十分な厚さの金属層を生成し得る。

【0014】

［0024］ 自律走行車両のレーダアンテナアレイは、複数のアンテナを含み得る。各々のアンテナは、（ｉ）電磁信号を送信する、（ｉｉ）電磁信号を受信する、または（ｉｉｉ）電磁信号を送受信するように構成され得る。アンテナは、アンテナ素子アレイを形成し得る。アレイの各々のアンテナは、導波管から給電され得る（すなわち、信号が供給され得る）。さらに、導波管は、さまざまなアンテナによって受信された信号をレーダシステム内の受信器に伝達し得る。さらに、アンテナユニットの外側に配置された回路基板は、アンテナユニットに対する信号のやり取りを行い得る。本明細書で使用される場合、電磁エネルギー、電磁信号、信号、電磁波、および波という用語は、システムおよび方法によって使用される電磁エネルギーを示すのに同義で使用され得る。

【0015】

［0025］ 以下の発明を実施するための形態は、一入力一出力、一入力多出力（ＳＩＭＯ）、多入力一出力（ＭＩＳＯ）、多入力多出力（ＭＩＭＯ）、および合成開口レーダ（ＳＡＲ）レーダアンテナアーキテクチャの形態を取り得るアンテナアレイを有する装置と共に使用され得る。レーダアンテナアーキテクチャは、複数の「デュアル開放端導波管」（ＤＯＥＷＧ）アンテナを含み得る。いくつかの実施例において、用語「ＤＯＥＷＧ」は、本明細書では、水平導波管チャネルの短いセクションと、２つの部品に分割される垂直方向チャネルとを合わせたものを指すことができ、垂直方向チャネルの２つの部分の各々は、アンテナに入る電磁波の少なくとも一部を放射するように構成された出力ポートを含む。さらに、複数のＤＯＥＷＧアンテナは、アンテナアレイに配置され得る。本明細書に示されているレーダアンテナアーキテクチャは、複数のアンテナアレイを含み得る。

【0016】

［0026］ アンテナアーキテクチャの一例は、例えば、各々が射出成形プロセスによって形成された２つの層を備え得、アンテナの各々の層のＲＦコンポーネント上に形成された金属被膜を有し得る。例えば、ＲＦコンポーネントは、入力ポート、導波管、および放射素子（すなわち、アンテナ素子）を含み得、各々はそれぞれ金属で被覆され得る。レーダユニット用の従来のアンテナアーキテクチャは、コンピュータ数値制御（ＣＮＣ）によって機械加工され、接合され得る金属（例えば、アルミニウム板）で形成される。射出成形プロセスに切り替えることによって、アンテナユニットは、より低コストで、より少ない時間で、より厳しい公差、およびより低重量を有するように組み立てられ得る。射出成形プロセスによって製造されたアンテナユニットは、アンテナユニットの（ＲＦコンポーネントのような）さまざまなコンポーネントに対して、従来のＣＮＣ加工されたアンテナユニットと同一または同様の形状を有し得る。本明細書に示されているアンテナユニットは、アンテナのプラスチック鋳造物を作製するために射出成形プロセスによって作製され得る。プラスチック鋳造物の少なくとも一部は、アンテナの機能的なＲＦコンポーネントを作製するために、金属メッキされ得る。

【0017】

［0027］ アンテナユニットの第１の層は、入力導波管チャネルの第１の半部を含み得、第１の導波管チャネルの第１の半部は、第１の導波管チャネルに電磁波（例えば、７７ＧＨｚミリ波）を受信するように構成され得る入力ポートを含む。第１の層はさらに、複数の波分割チャネルの第１の半部を含み得る。複数の波分割チャネルは、入力導波管チャネルから分岐するチャネル網であって、入力導波管チャネルから電磁波を受信し、電磁波を複数の電磁波に分割し（すなわち、パワーデバイダ）、電磁波の個々の部分を複数の波放射チャネルの各々の波放射チャネルに伝播するように構成され得るチャネル網を備える。金属メッキが施された後、２つの層は組み合わされて分割ブロックアセンブリが形成され得る。

【0018】

［0028］ さまざまな実施例では、アンテナアーキテクチャの電力分配素子は、導波管の２次元または３次元分割回路網であり得る。導波管の分割回路網は、導波管の形状を使用して電力を分配し得る。例えば、給電導波管は、所定の高さおよび幅を有し得る。所定の高さおよび幅は、レーダユニットの動作周波数に基づいた高さおよび幅であり得る。分割回路網は、所望の漸減プロファイルを実現するために、給電導波管の所定の高さおよび幅とは異なる高さおよび／または幅を有する導波管を含み得る。

【0019】

［0029］ 本開示において、放射素子（すなわち、アンテナ素子）に信号を供給する給電導波管は、分割ブロックアセンブリの上部と底部との間に分割され得る。さらに、給電導波管は全て、給電導波管の高さの中点が全ての給電導波管に共通である共通の平面内に配置され得る。導波管の分割回路網は、一部は給電導波管と同じ平面内に配置され、一部は少なくとも１つの他の平面内に配置され得る。例えば、導波管の分割回路網の一部の全高は、分割ブロックアセンブリの第１の部分または第２の部分のいずれかに成形され得る。２つのブロック片が接合されると、他方のブロック部分の表面は、完全に２つのブロック部分のうちの一方の高さを有する導波管の一部の縁部または分割回路網を形成し得る。いくつかの実施例では、これらの導波管のキャビティおよび切欠部の垂直部分は、分割ブロックのシームに関して対称である。

【0020】

［0030］ 導波管システムを操作するときに、さまざまな信号が導波管システム内に伝播され得る。導波管システムは、各々がアンテナブロックの上面に少なくとも１つのアンテナ素子を有する導波管の回路網を含み得る。通常は、各々のアンテナ素子は、アンテナ素子に供給された電磁エネルギーの一部を放射する。

【0021】

［0031］ 導波管は、１つの位置から別の位置に電磁エネルギーを伝導する構造物である。場合によっては、導波管を使用して電磁エネルギーを伝導することは、他の伝導手段よりも損失が少ないという利点がある。電磁エネルギーは非常に低損失の媒体を介して伝導されるので、導波管は、一般的に、他の伝導手段によりも低損失の手段となる。例えば、導波管の電磁エネルギーは、空気または低損失誘電体を介して伝導され得る。

【0022】

［0032］ 一実施形態では、空気で満たされた導波管のように、導波管は、金属の外部導体（例えば、成形プラスチック表面の金属メッキ）を有する。導波管のサイズおよび形状は、電磁エネルギーの伝播を規定する。例えば、電磁エネルギーは、導波管の金属壁に跳ね返り得る（または反射し得る）。導波管の形状および材料に応じて、電磁エネルギーの伝播は変化する。導波管の形状および材料は、電磁エネルギーの境界条件を規定する。境界条件は、導波管の縁部における電磁エネルギーの既知の条件である。例えば、金属導波管では、導波管壁がほぼ完全に伝導していると仮定した場合、境界条件は、いずれの壁面においても接線方向の電界が存在しないことを規定する。境界条件がわかると、マクスウェルの方程式を使用して、電磁エネルギーがどのように導波管に伝播するのかを判断することができる。

【0023】

［0033］ マクスウェルの方程式は、任意の所与の導波管の複数の動作モードを規定し得る。各々のモードは、電磁エネルギーが導波管内に伝播し得る１つの特定の方式を有する。各々のモードは、関連する遮断周波数を有する。電磁エネルギーが遮断周波数未満の周波数を有する場合、モードは、導波管ではサポートされない。（ｉ）導波管寸法および（ｉｉ）動作周波数の両方を適切に選択することによって、電磁エネルギーは特定のモードで導波管内に伝播し得る。導波管は、１つの伝播モードのみが設計周波数でサポートされるように設計される。

【0024】

［0034］ 導波管伝播モードには、横電界（ＴＥ）モード、横磁界（ＴＭ）モード、横電磁（ＴＥＭ）モード、およびハイブリッドモードの４つの主なタイプがある。ＴＥモードでは、電磁エネルギーは、電磁エネルギー伝播の方向の電界を有さない。ＴＭモードでは、電磁エネルギーは、電磁エネルギー伝播の方向の磁界を有さない。ＴＥＭモードでは、電磁エネルギーは、電磁エネルギー伝播の方向の電界または磁界を有さない。ハイブリッドモードでは、電磁エネルギーは、電磁エネルギー伝播の方向の電界および磁界の両方の一部を有する。

【0025】

［0035］ さらに、ＴＥモード、ＴＭモード、およびＴＥＭモードは、伝播方向に直交する２つの方向、例えば、幅方向および高さ方向に対応する２つの接尾番号を使用して規定され得る。０でない接尾番号は、導波管の幅および高さに等しい電磁エネルギーの半波長の個々の数を示している。しかしながら、接尾番号０は、その方向に対して電界および磁界の変動がないことを示している。例えば、ＴＥ₁₀モードは、導波管は半波長の幅を有し、高さ方向の電界の変動がないことを示している。一般に、接尾番号が０であるとき、各々の方向の導波管の寸法は、波長の２分の１未満である。別の実施例では、ＴＥ₂₁モードは、導波管は１波長（すなわち、２半波長）の幅を有し、１半波長の高さを有することを示している。

【0026】

［0036］ ＴＥモードで導波管を操作するとき、接尾番号はさらに、導波管の各々の方向に沿った電界最大値の数を示している。例えば、ＴＥ₁₀モードは、導波管が幅方向に電界最大値１を有し、高さ方向に最大値０を有することを示している。別の例では、ＴＥ₂₁モードは、導波管が幅方向に電界最大値２を有し、高さ方向に最大値１を有することを示している。

【0027】

［0037］ 本開示の範囲内に含まれるシステム例について、より詳細に後述する。プラスチック射出成形アレイを金属メッキすることによって形成されたレーダアンテナアレイを備えたシステムの一例は、車載レーダシステム、車載レーダシステムのレーダ機能を検査するシステム、または任意の他のタイプの導波管システムで使用され得る、実装され得る、またはその形態を取り得る。さらに、システム例は、乗用車、トラック、バイク、バス、船、航空機、ヘリコプタ、芝刈り機、アースムーバ、船、スノーモービル、飛行機、ＲＶ車、遊園地の乗り物、農機具、建設機器、トラム、ゴルフカート、電車、路面電車のような他の車両に実装され得る。導波管を使用する他のシステムも同様に、プラスチックで射出成形され、金属メッキが施されたレーダアンテナアレイを含み得る。

【0028】

［0038］ 図１Ａは、一実施形態例に従うアンテナ１００の一例の上部の組立図である。アンテナ例１００は、第１の層１１０と第２の層１２０とを含み得る。第２の層１２０は、位置合わせピン、ねじなどを収容するように構成された複数の穴１１２（貫通孔および／または止まり穴）を含み得る。第１の層１１０も同様に、第２の層１２０の穴１１２と位置合わせされた複数の穴（図示せず）を含み得る。２つの層は、共通の平面で接合され得る（すなわち、２つの層は、シームで接合され得る）。

【0029】

［0039］ 図１Ａに示されているように、アレイ１０６は、ＤＯＥＷＧ放射素子１０２のアレイを含み得、その数および位置は、ＤＯＥＷＧの数およびアンテナ１００のチャネルに応じて変化し得る。ＤＯＥＷＧアレイの放射素子１０２は、線形アレイ（図示せず）、２次元アレイ、単一素子、または他の構成の放射素子であり得る。

【0030】

［0040］ いくつかの実施例では、アンテナ１００は、送信アレイ１０６と受信アレイ１０８とを含み得る。上述したように、各々のアレイのさまざまな素子を含むＲＦコンポーネントは、最初に射出成形プロセスによって作製された後に金属メッキされ得る。さらに、一実施形態例では、ＲＦコンポーネント以外のコンポーネントも金属メッキされ得る。例えば、アンテナブロックの上面および底面が金属で被覆され得る。さまざまな実施例では、異なる金属被覆も可能である。

【0031】

［0041］ いくつかの実施形態では、第１の層１１０および第２の層１２０は、プラスチックで射出成形され得、少なくとも３ｍｍ（例えば、約５．８４ｍｍ～６．８６ｍｍ）の厚さを有し得る。さらに、第２の層１２０は、約３．８８６ｍｍの厚さに射出成形され得る。他の厚さも可能である。

【0032】

［0042］ いくつかの実施形態では、２つの層１１０、１２０の接合は、２つの層の合わせ面間に空隙または他の切れ目を形成し得る。このような実施形態では、この空隙または切れ目は、アンテナ装置の高さの中心に最も近く（例えば、できる限り近く）に存在し得、約０．０５ｍｍ以下のサイズを有し得る。さらに、金属の追加の厚さは、空隙を低減または除去するために、一方または両方の表面にメッキが施され得る。

【0033】

［0043］ 図１Ｂは、一実施形態例に従うアンテナ１４０の一例の底部の組立図である。アンテナ１４０は、図１Ａに示されているアンテナ１００の底部であり得る。図示されているように、第１の層１１０は、位置合わせピン、ねじなどを収容するように構成された複数の穴１４２（貫通孔および／または止まり穴）を含み得る。複数の穴１４２の１つまたは複数は、第２の層１２０の穴と位置合わせされ得る。さらに、図１Ｂは、第１の層１１０内の２つのポート１４４、１４６を示す。ポート１４４、１４６は、アンテナ１４０がアンテナ１４０内に配置された１つまたは複数の導波管チャネルへと電磁波を受信する場所であり得る。ポート１４４、１４６はさらに、アンテナ１４０がアンテナ１４０内に配置された１つまたは複数の導波管チャネルからの電磁波を次の処理につなぐ場所であり得る。いくつかの実施例では、ポート１４４、１４６は、アンテナ１４０に出入りする信号を結合するように構成された双方向性であり得る。

【0034】

［0044］ 図１Ｃは、金属部分１５３Ａ、１５３Ｂを有する導波管１５０の等角断面図の一例を示す図である。導波管例１５０は、上部１５２および底部１５４で形成される。上部１５２および底部１５４は、シーム１５６で結合される。導波管は、キャビティ１５８を含む。電磁エネルギーは、導波管１５０の動作の間にキャビティ１５８内で伝播する。導波管１５０は、供給口１５９をさらに含み得る。供給口１５９は、導波管１５０内のキャビティ１５８に電磁エネルギーを供給するのに使用され得る。代替として、または追加として、供給口１５９は、電磁エネルギーを導波管１５０から放出するために使用され得る。図１Ｃの導波管例１５０は、キャビティ１５８の高さの中点にシーム１５６を有することを特徴とする。さまざまな実施形態では、上部１５２および底部１５４は、導波管の軸に沿ったさまざまな異なる位置で結合され得る。

【0035】

［0045］ 図１Ｃに示されているように、上部１５２および底部１５４は、金属部分１５３Ａ、１５３Ｂをそれぞれ有し得る。底部１５４の金属部分１５３Ａおよび上部１５２の金属部分１５３Ｂはそれぞれ、メッキプロセスによって形成され得る。上述したように、上部１５２および底部１５４は共に、ポリマー製であり得る。各々の金属部分１５３Ａ、１５３Ｂは、キャビティ１５８およびポート１５９の内側部分のようなＲＦ表面にメッキされ得る。したがって、上部１５２が底部１５４と接触すると、各々の金属部分の電気的結合が生じる。図１Ｃに示されている実施例では、ＲＦ表面のみがメッキされる。図１Ｄおよび図１Ｅに関して説明するような他の実施例では、ＲＦ表面のみでなくさらに別の表面もメッキされ得る。

【0036】

［0046］ 図１Ｄは、金属部分１５３Ｃ、１５３Ｄを有する導波管１６０の等角断面図の一例を示す図である。導波管１６０は、異なるメッキを有することを除いて、上述の導波管１５０と同様であり得る。上部１５２および底部１５４は、金属部分１５３Ｃ、１５３Ｄをそれぞれ有し得る。底部１５４の金属部分１５３Ｃおよび上部１５２の金属部分１５３Ｄはそれぞれ、メッキプロセスによって形成され得る。上述したように、上部１５２および底部１５４は共に、ポリマー製であり得る。各々の金属部分１５３Ｃ、１５３Ｄは、上部および底部の全面にわたって形成され得る。例えば、底部１５４の金属部分１５３Ｃは、底部１５４の上面全体を覆い得る。さらに、上部１５２の金属部分１５３Ｄは、上部１５２の底面全体を覆い得る。したがって、上部１５２が底部１５４と接触すると、各々の金属部分の電気的結合が生じる。この実施例では、キャビティ１５８およびポート１５９の内側部分が金属メッキされ得る。

【0037】

［0047］ 図１Ｅは、金属部分１５３Ｅ、１５３Ｆ有する導波管１７０の等角断面図の一例を示す図である。導波管１７０は、異なるメッキを有することを除いて、上述の導波管１５０と同様であり得る。上部１５２および底部１５４は、金属部分１５３Ｅ、１５３Ｆをそれぞれ有し得る。底部１５４の金属部分１５３Ｅおよび上部１５２の金属部分１５３Ｆはそれぞれ、メッキプロセスによって形成され得る。上述したように、上部１５２および底部１５４は共に、ポリマー製であり得る。各々の金属部分１５３Ｅ、１５３Ｆは、上部および底部の全面にわたって形成され得る。例えば、底部１５４の金属部分１５３Ｅは、底部１５４の上面全体を覆い得る。さらに、上部１５２の金属部分１５３Ｆは、上部１５２の底面全体を覆い得る。したがって、上部１５２が底部１５４と接触すると、各々の金属部分の電気的結合が生じる。この実施例では、キャビティ１５８およびポート１５９の内側部分が金属メッキされ得る。

【0038】

［0048］ 図２Ａは、一実施形態例に従うアンテナの一例の第１の層２００を示す。（全体に使用されている）導波管の破線は、給電導波管のビーム形成コンポーネントを示している。この実施例では、第１の層２００は、複数の導波管チャネル２０２の第１の半部を含む。これらの導波管チャネル２０２は、多数の延長セグメント２０４を備え得る。各々の延長セグメント２０４の第１の端部２０６は、複数の同一線上の導波部材２０８であり得、それぞれ他の導波部材と同様のサイズまたは異なるサイズを有する。上記説明から、本明細書では、延長セグメント２０４の第１の端部２０６を波放射チャネルの第１の半部と呼ぶことができる。

【0039】

［0049］ 延長セグメント２０４のうち、チャネル２０２の第１の端部２０６の反対側の第２の端部２１０は、貫通孔２１２（すなわち、入力ポート）を含み得る。所与の電力量を使用して、該装置に対応量の電磁波（すなわち、エネルギー）が供給され得、貫通孔２１２は、これらの電磁波が該装置に供給される場所であり得る。上記説明から、本明細書では、入力ポートを含む導波管チャネル２０２の１つのチャネル／セグメントを入力導波管チャネルと呼ぶことができる。

【0040】

［0050］ 電磁波は、該装置に入るときに、通常は、図示されているように、パワーデバイダのアレイ２１４（すなわち、ビーム形成回路網）に向かって、＋ｘ方向に進み得る。アレイ２１４は、電磁波を分割し、電磁波の個々の部分を各々の延長セグメント２０４の第１の端部２０６に伝播し得る。より詳細には、電磁波は、アレイ２１４から出た後、導波部材２０８に向かって＋ｘ方向に継続して伝播し得る。上記説明から、本明細書では、導波管チャネルのアレイ２１４部分を波分割チャネルと呼ぶことができる。

【0041】

［0051］ 電磁波の一部が導波管チャネル２０２の各々の延長セグメント２０４の第１の端部２０６にある導波部材２０８に到達すると、導波部材２０８は、電磁エネルギーの個々の一部分を導波管チャネルの第２の半部へと（すなわち、図示されているように、＋ｚ方向に）伝播し得る。例えば、電磁エネルギーは最初に、凹んだまたは第１の層２００にさらに成形された導波部材（すなわち、ポケット）に到達し得る。凹形部材は、第１の端部２０６をさらに進んだ後続部材（凹形部材というより突出部材であり得る）の各々よりも、小さい割合の電磁エネルギーを伝播するように構成され得る。さらに、後続部材はそれぞれ、以前の部材よりも、第１の端部２０６において特定の延長セグメント２０４を移動する電磁波をより大きい割合で伝播するように構成され得る。したがって、第１の端部２０６の遠端の部材は、最も高い割合の電磁波を伝播するように構成され得る。各々の導波部材２０８は、さまざまな寸法のさまざまな形状を取り得る。他の実施例では、２つ以上の部材が凹形部材であり得る（またはどの部材も凹形部材ではない）。さらに他の実施形態も可能である。また、延長セグメントの数を変更することも可能である。

【0042】

［0052］ 第２の層は、１つまたは複数の導波管チャネルの第２の半部を含み得、１つまたは複数の導波管チャネルの第２の半部の個々の部分は、１つまたは複数の導波管チャネルの第１の半部の延長セグメントと実質的に位置合わせされた延長セグメントを含み、さらに延長セグメントの一端には、少なくとも１つの導波部材と部分的に位置合わせされ、少なくとも１つの導波部材から伝播された電磁波を第２の層から外へ放射するように構成された少なくとも１組の貫通孔を含む。

【0043】

［0053］ 実施例では、第２の半部の延長セグメントと第１の半部の延長セグメントが閾値距離の範囲内にあるとき、またはこれら２つのセグメントの中心が閾値距離の範囲内にあるとき、第２の半部の延長セグメントは実質的に第１の半部の延長セグメントと位置合わせされると考えられる。例えば、２つのセグメントの中心が互いに約±０．０５１ｍｍの範囲内にある場合、セグメントは実質的に位置合わせされると考えられる。

【0044】

［0054］ 別の実施例では、２つの半部が組み合わされたときに（すなわち、２つの射出成形層が接合されたときに）、セグメントの第１の半部の縁部とセグメントの第２の半部の対応する縁部が互いに約±０．０５１ｍｍの範囲内にあれば、２つのセグメントの縁部は実質的に位置合わせされると考えられる。

【0045】

［0055］ さらに他の実施例では、２つの層を接合するときに、側面が互いに面一にならないように一方の層が他方の層に対して位置合わせされ得る。このような他の実施例では、２つの層、ひいては、２つの半部のセグメントは、角度オフセットが約０．５°未満であるときに実質的に位置合わせされると考えられる。

【0046】

［0056］ いくつかの実施形態では、少なくとも１組の貫通孔は、１つまたは複数の導波管チャネルの第２の半部の延長セグメントに垂直であり得る。さらに、少なくとも１組の貫通孔の個々の組は、第１の部分と第２の部分とを含み得る。したがって、所与の組の貫通孔は、第１の部分でつながって単一チャネルを形成し得る。単一チャネルは、対応する導波部材によって伝播された電磁波の少なくとも一部を受信して、電磁波の少なくとも一部を第２の部分に伝播するように構成され得る。さらに、第２の部分は、ダブレットとして構成された２つの出力ポートを含み得、１組の貫通孔の第１の部分からの電磁波の少なくとも一部を受信して、電磁波の少なくとも一部を２つの出力ポートから外へ伝播するように構成され得る。

【0047】

［0057］ 図２Ｂは、一実施形態例に従うアンテナの一例の第２の層２２０を示す。第２の層２２０は、図２Ａに示されている第１の層２００の複数の導波管チャネル２０２の第２の半部（すなわち、入力導波管チャネル、波分割チャネル、および波放射チャネルの第２の半部）を含み得る。図示されているように、導波管チャネル２０２の第２の半部と導波管チャネルの２０２第１の半部との正確な位置合わせを容易にするために、導波管チャネル２０２の第２の半部は導波管チャネル２０２の第１の半部の全体形状を取り得る。第２の半部２２２の延長セグメントは、パワーデバイダ２２４のアレイの第２の半部を含み得る。上述したように、電磁波は、アレイ２２４を通って進み、そこで個々の部分に分割され、その後、その個々の部分は延長セグメント２２２の第２の半部の個々の端部２２６へと（すなわち、図示されているように、＋ｘ方向へ）進む。さらに、所与の延長セグメントの端部２２６は、第１の層２００の導波部材２０８と少なくとも部分的に位置合わせされ得る多数の組の貫通孔２２８を含み得る。より詳細には、各々の組の貫通孔は、電磁波の所与の一部が第１の層２００から第２の層２２０に伝播されたときに、これらの電磁波の一部が各組の貫通孔（すなわち、出力ポートの組）から外へ、図示されているように、－ｚ方向に放射されるように、対応する導波部材（反射素子とも呼ばれる）と少なくとも部分的に位置合わせされ得る。上述したように、所与の導波部材および対応する組の出力ポートの組み合わせがＤＯＥＷＧを形成し得る。

【0048】

［0058］ また、本明細書では、全てのＤＯＥＷＧの組み合わせをＤＯＥＷＧアレイと呼ぶことができる。アンテナの理論では、アンテナの放射開口（すなわち、ＤＯＥＷＧを含むアンテナの表面積の大きさ）がより大きい場合、アンテナの利得（ｄＢ）はより大きくなり、ビーム幅はより狭くなり得る。したがって、いくつかの実施形態では、より利得が大きいアンテナは、チャネルごとのＤＯＥＷＧの数がより多いチャネル（すなわち、延長セグメント）をより多く含み得る。図２Ａおよび図２Ｂに示されているアンテナ例は、自律走行車両用（例えば、１セグメントにつき５個のＤＯＥＷＧを有する６個の延長セグメント）に適切であり得るが、他の実施形態も可能であり得、このような他の実施形態は、車載レーダを含むが、これに限定されないさまざまな用途向けに設計／成形され得る。

【0049】

［0059］ 例えば、このような他の実施形態では、アンテナは、最小限の単一ＤＯＥＷＧを含み得る。この構成では、出力ポートは、全ての方向にエネルギーを放射し得る（すなわち、利得が小さく、ビーム幅が広い）。一般に、セグメント／ＤＯＥＷＧの上限は、第１の層および第２の層で使用される金属の種類によって決定され得る。例えば、電磁波が導波管チャネルを進むときに、高抵抗を有する金属は電磁波を減衰させ得る。したがって、より大型で高抵抗（例えば、より多くのチャネル、より多くのセグメント、より多くのＤＯＥＷＧなど）のアンテナが設計されたときに、入力ポートからアンテナに注入されたエネルギーは、アンテナからエネルギーがほとんど放射されないという程度まで減衰され得る。したがって、より大型のアンテナを設計するために、より低抵抗（およびより高伝導性）の金属が第１の層および第２の層に使用され得る。例えば、本明細書に示されている実施形態では、第１の層および第２の層のうちの少なくとも一方は、アルミニウムであり得る。さらに、他の実施形態では、第１の層および第２の層のうちの少なくとも一方は、銅、銀、または別の伝導性材料であり得る。また、アルミニウム層は、アンテナ性能を向上させるために、銅、銀、または他の低抵抗および／または高伝導率の材料でメッキされ得る。他の実施例も可能である。

【0050】

［0060］ アンテナは、１つまたは複数の導波管チャネルの第１の半部を１つまたは複数の導波管チャネルの第２の半部と位置合わせして１つまたは複数の導波管チャネルを形成するために（すなわち、複数の波分割チャネルの第１の半部を複数の波分割チャネルの第２の半部と位置合わせし、複数の波放射チャネルの第１の半部を複数の波放射チャネルの第２の半部と位置合わせするために）、第１の層を第２の層に接合するように構成された少なくとも１つの締結具を含み得る。いくつかの実施形態では、この位置合わせを容易にするために、第１の層の第１の複数の貫通孔（図２Ａには図示せず）は、少なくとも１つの締結具を収容するように構成され得る。さらに、第２の層において、第２の複数の貫通孔（図２Ｂには図示せず）は、第１の複数の貫通孔と実質的に位置合わせされ、第２の層を第１の層に接合するための少なくとも１つの締結具を収容するように構成され得る。このような実施形態では、少なくとも１つの締結具は、位置合わせされた第１および第２の複数の貫通孔に設けられ、２つの層が接合されるように固定され得る。

【0051】

［0061］ いくつかの実施例では、少なくとも１つの締結具は、多数の締結具であり得る。ねじおよび位置合わせピンのような機械的締結具（および締結を容易にするのに使用される技術）は、２つの層を接合（例えば、ねじ留め）するのに使用され得る。さらに、いくつかの実施例では、２つの層は、間に接着層を用いずに互いに直接接合され得る。さらに、２つの層は、スナップフィット、超音波溶接、熱かしめなどの接着とは異なる方法を使用して接合され得る。しかしながら、他の実施例では、このような方法は、既知の、または既知でない任意の層接合方法に加えて、またはその代替として使用され得る。

【0052】

［0062］ いくつかの実施形態では、第１の層および／または第２の層の複数の貫通孔に加えてまたはその代替として、１つまたは複数の止まり穴が第１の層および／または第２の層に形成され得る。このような実施形態では、１つまたは複数の止まり穴は、締結のために（例えば、ねじもしくは位置合わせピンを収容するために）使用され得る、または他の目的に使用され得る。

【0053】

［0063］ 図３は、一実施形態例に従うパワーカプラの一例を示す。パワーカプラは、導波管内にある電磁エネルギー（すなわち、電力）を分割する機能を果たし得る。パワーカプラは、互いに垂直方向に隣接してまたは水平方向に隣接して位置決めされた導波管の２つの部分の間に形成される。パワーカプラは、金属メッキされたプラスチックで形成されたＲＦコンポーネントの１つであり得る。

【0054】

［0064］ エネルギーは、入力導波管チャネルを通ってアンテナに入ることができ、パワーデバイダ３７０のような各々のパワーデバイダにおいてより小さい部分に分割され（すなわち、分裂し）、給電導波管の各々にそれぞれの量のエネルギーが供給されるように後続のパワーデバイダを介して複数回分割され得る。所与のパワーデバイダで分割されたエネルギーの量は、電力分配比（すなわち、分割後の１つのチャネル３７４に入るエネルギーの量対別のチャネル３７６に入るエネルギーの量）によって制御され得る。所与の電力分配比は、対応するパワーデバイダの寸法に基づいて調整され得る。さらに、各々のパワーデバイダおよび関連する電力分配比は、波放射チャネルにおける所望の「電力漸減」を達成するように設計／計算され得る。

【0055】

［0065］ （図３に示されている実施例のような）実施例において、２つの隣接する導波管３７４、３７６間でエネルギーを分配する技術は、図３に示されているような結合開口３７２を有する層を使用する技術であり得る。結合開口３７２のサイズ、形状、および位置を調整することによって、所望の漸減プロファイルが実現され得る。さらに、それぞれ異なる分割ブロックセクションに位置する２つの隣接する導波管は、単一導波管を形成するために傾斜セクション３８２に結合され得る。傾斜セクションの後の単一導波管は、分割ブロックアセンブリ３８０の共通の平面内に配置され得る。

【0056】

［0066］ 図４は、組み立てられたアンテナの一例の内部に形成された概念的導波管チャネル４００および他のＲＦコンポーネントを示す。より詳細には、導波管チャネル４００は、図２Ａおよび図２Ｂの導波管チャネル２０２の形態を取る。例えば、チャネル４００は、入力導波管チャネル４６４への入力ポート４６２を含む。チャネル４００はさらに、波分割チャネル４６６と、複数の放射ダブレット４６８（すなわち、ＤＯＥＷＧアレイ）とを含む。上述したように、電磁波は、入力ポート４６２でチャネル４００に入ると、入力導波管チャネル４６４を通って＋ｘ方向に進み、波分割チャネル４６６によって（例えば、パワーデバイダによって）各々の部分に分割され得る。電磁波のこれらの部分は、その後、それぞれの放射ダブレット４６８に向かって＋ｘ方向に進み、そこで、これらの部分の一部は、例えば、放射素子対４７０のような出力ポートの組を通って各々のＤＯＥＷＧから外へ放射される。

【0057】

［0067］ 特定の波放射チャネルでは、電磁波の一部は、最初に、上述したような凹んだ導波部材４７２（すなわち、逆段差部、または「ウェル」）を有する第１のＤＯＥＷＧ内に伝播され得る。この凹んだ導波部材４７２は、特定の波放射チャネルのＤＯＥＷＧの全ての部材の最も小さい割合のエネルギーを放射するように構成され得る。いくつかの実施例では、後続の導波部材４７４は、各々の後続のＤＯＥＷＧがその前のＤＯＥＷＧよりも高い割合で残りのエネルギーを放射することができるように、（例えば、凹んだ形ではなく突出した形に）形成され得る。言い換えれば、各々の導波部材４７２、４７４は、一般に、水平方向（＋ｘ方向）チャネル（すなわち、波放射チャネル、または上述したように「延長セグメント」の「第１の端部」）に段差部として形成され、放射されるエネルギー量対アンテナにさらに伝送されるエネルギー量を調節するためにアンテナによって使用され得る。

【0058】

［0068］ いくつかの実施形態では、所与のＤＯＥＷＧは、閾値レベルを超えるエネルギーを放射することはできず、閾値レベル未満のエネルギーを放射することができない。これらの閾値は、ＤＯＥＷＧコンポーネント（例えば、導波部材、水平方向チャネル、垂直方向チャネル、２つの出力ポート間のブリッジなど）の寸法に応じて変化し得る、またはアンテナに関連する他の要因に応じて変化し得る。いくつかの実施形態では、第１の層および第２の層は、導波管チャネル４００のさまざまな側面が丸みのある縁部（例えば、縁部４７６、４７８、４８０）を有するように成形され得る。

【0059】

［0069］ 図５は、一実施形態例に従うアンテナの一例の波放射部分５００の一例を示す図である。図５の波放射部分５００は、一実施形態例に従うアンテナの一例の波放射ダブレットの一例を示している。より詳細には、図５は、ＤＯＥＷＧ５００の一例の断面図である。上述したように、ＤＯＥＷＧ５００は、水平方向供給口（すなわち、チャネル）、垂直方向供給口（すなわち、ダブレット首部）、および導波部材５０４を含み得る。垂直方向供給口は、水平方向供給口から２つの出力ポート５０２にエネルギーを結合するように構成され得、出力ポート５０２の各々は、ＤＯＥＷＧ５００から外へ電磁波の少なくとも一部を放射するように構成される。いくつかの実施形態では、入力ポートから最も遠くにあるＤＯＥＷＧは、位置５０６にバックストップを含み得る。バックストップは、個々の導波管の端部または終端であり得る。最後のＤＯＥＷＧの前のＤＯＥＷＧは、位置５０６では、単に開口しており、電磁波は、その位置５０６を通って次のＤＯＥＷＧへと伝播し得る。例えば、複数のＤＯＥＷＧは、直列に接続され得、この場合、水平方向供給口は複数のＤＯＥＷＧにわたって共通である。図５は、放射素子に結合する電磁信号の振幅および／または位相を調節するために調整され得るさまざまなパラメータを示す。

【0060】

［0070］ ＤＯＥＷＧ５００のようなＤＯＥＷＧを調節するために、垂直方向供給口の幅ｖｆｅｅｄ＿ａ、および段差部５０４のさまざまな寸法（例えば、ｄｗ、ｄｘ、ｄｚ１）は、ＤＯＥＷＧ５００からの異なる割合の放射エネルギーを実現するように調節され得る。段差部５０４は、水平方向供給口を進んで垂直方向供給口へと伝播する電磁波の一部を反射するので、反射コンポーネントと呼ばれることもある。さらに、いくつかの実施例では、反射コンポーネントの高さｄｚ１は、負であり得る、すなわち、水平方向供給口の底部の下に延在し得る。

【0061】

［0071］ いくつかの実施例では、ＤＯＥＷＧ５００の各々の出力ポート５０２は、関連する位相および振幅を有し得る。各々の出力ポート５０２の所望の位相および振幅を実現するために、さまざまな形状のコンポーネントが調整され得る。上述したように、段差部（反射コンポーネント）５０４は、電磁波の一部を垂直方向供給口に通過させ得る。それぞれのＤＯＥＷＧ５００の各々の出力ポート５０２に関連する振幅を調整するために、各々の出力ポート５０２に関連する高さが調整され得る。さらに、各々の出力ポート５０２に関連する高さは、出力ポート５０２のこの供給セクションの高さまたは深さであり得、単に高さまたは深さの調整だけでなく、一般に、多様なこれらの変化部または段差部または上昇もしくは下降する高さもしくは深さであり得る。

【0062】

［0072］ 図５に示されているように、高さｄｚ２および高さｄｚ３は、２つの出力ポート５０２に関する振幅を制御するように調整され得る。高さｄｚ２および高さｄｚ３の調整は、ダブレット首部（例えば、図５の垂直方向供給口）の物理的寸法を変更し得る。ダブレット首部は、高さｄｚ２および高さｄｚ３に応じた寸法を有し得る。したがって、高さｄｚ２および高さｄｚ３は、さまざまなダブレットに対して変更され得、ダブレット首部の寸法（すなわち、ダブレット首部の少なくとも一方の側の高さ）は変化し得る。一実施例では、高さｄｚ２は高さｄｚ３より大きいので、高さｄｚ２に関連する（すなわち、高さｄｚ２に隣接して位置する）出力ポート５０２は、高さｄｚ３に関連する出力ポート５０２によって放射される信号の振幅より大きい振幅で放射し得る。

【0063】

［0073］ 図６は、アンテナの一例を構成する方法６００を示す。方法６００は、ブロック６０２において、ポリマーから分割ブロックアセンブリの第１の部分を形成することによって開始され得る。方法６００は、ブロック６０４において、ポリマーから分割ブロックアセンブリの第２の部分を形成するステップを含む。第１の部分および第２の部分はそれぞれ、上述の導波管アンテナの上部および底部の一方であり得る。個々の部分は、ポリマー（例えば、プラスチック）射出成形プロセスによって形成され得る。射出成形によって、各々の導波管部分のさまざまな構造体が形成され得る。さらに別のいくつかの実施例では、最終アンテナは、本明細書に記載されている２つの部分より多い部分を含み得る。いくつかの実施例では、ブロック６０２およびブロック６０４は、最終アンテナを作製するために３つ以上の部分を構成するステップを含み得る。例えば、３つ（またはそれ以上）の層または部分で構成されるアンテナもあり得る。さらに、重量を低減するために、プラスチック部分は、成形プロセス後に中空にされ得る。

【0064】

［0074］ 実際に、射出成形は、従来のＣＮＣ機械加工プロセスと比べて、アンテナのさまざまな特徴部を、より正確な公差を有し、形状の制約がより少ない構造にすることができる。例えば、ＣＮＣプロセスで作製することはできない（または商業的に実用的ではない）いくつかの特徴部が射出成形によって作製され得る。さまざまな実施例では、各々の半部は、アンテナのさまざまな特徴部に対して所望の最終寸法で成形され得る。金属メッキ（ブロック６０６で施される）は比較的薄いので、メッキが施されるさまざまな要素の寸法を大幅に変えることはない。

【0065】

［0075］ 方法６００は、ブロック６０６において、少なくとも第１の部分の第１の領域および第２の部分の第２の領域に金属表面を形成するステップを含む。少なくとも１組の導波管、少なくとも１つのポート、および複数の放射素子を含むアンテナのＲＦコンポーネントは、金属で被覆され得る。上述したように、アンテナの動作の周波数は、７７ＧＨｚであり得る。この周波数では、表皮深さ（信号が金属表面に伝播する深さ）は、約０．２５ミクロンである。金属メッキの厚さが表皮深さ未満である場合、信号を伝播するときにいくつかの望ましくない影響が生じ得る。実際に、確実に金属を十分な厚さにするために、表皮深さの厚さの少なくとも４倍または５倍の厚さの層が使用され得る。したがって、いくつかの実施例では、金属メッキは、３ミクロン～１５ミクロンの厚さであり得る。

【0066】

［0076］ さまざまな実施例では、メッキを形成するのに、異なる金属が使用され得る。一般に、高伝導性を有し、かつ非磁性の金属がメッキに使用され得る。実際に、銅、銀、および金のような金属がメッキに使用され得る。他の金属、または金属の組み合わせも使用され得る。いくつかの実施例では、金属は、金属が個々の部分のプラスチック表面に接着する能力に応じて選択され得る。

【0067】

［0077］ 図１Ｃ～図１Ｅに関して上述したように、実施形態に応じて、さまざまな表面がメッキされ得る。いくつかの実施例では、ＲＦ信号と相互作用する表面のみがメッキされ得る。他の実施例では、個々の部分の表面全体がメッキされ得る。さらに別の実施例では、個々の部分の外表面の全て（または大部分）が金属メッキされ得る。

【0068】

［0078］ 方法６００は、ブロック６０８において、第１の部分の底面と第２の部分の上面とを結合してシームを形成することによって分割ブロックアセンブリを組み立てるステップを含む。結合は、第１の部分と第２の部分との電気的接続部を形成し、シームは、分割ブロックアセンブリ内の１組の導波管の中心を画定する。１組の導波管は、少なくとも１つのポートのうちの少なくとも１つに各々のアレイを結合するように構成され得る。２つの部分は、熱かしめ、溶接、もしくは接着剤による締結を含むさまざまな手段によって互いに結合される、または、ねじ、ピン、クリップ、もしくは他の手段によって物理的に結合される。２つの部分は、結合されると、互いに電気的に結合され得る。すなわち、導波管の少なくともＲＦ部分は、隣接部分の個々の導波管と接触する金属部分を有し得る。

【0069】

［0079］ さらに、アンテナは、アンテナとインターフェースで接続するように構成された回路基板を有し得る。回路基板は、アンテナに出入りする信号を結合するように構成される。例えば、回路基板上のコンポーネントは、アンテナへの送信のための信号を注入し得る。さらに、回路基板は、アンテナからの受信信号を結合するように構成され得る。回路基板は、アンテナブロックのポートが配置されるアンテナブロックの底部に取り付けられ得る。いくつかのさらに別の実施例では、回路基板はさらに、回路基板およびアンテナブロックの金属表面を介して、アンテナブロックに電気的に結合され得る。

【0070】

［0080］ 本明細書の構成は単なる例示目的で示されていることを理解されたい。したがって、当業者は、他の構成および他の要素（例えば、機械、装置、インターフェース、機能、順序、および機能群など）を代わりに使用することが可能であり、いくつかの要素は所望の結果に応じて完全に省略され得ることを理解するであろう。さらに、記載されている要素の多くは、別個のもしくは分散されたコンポーネントとして、または任意の適切な組み合わせおよび配置で他のコンポーネントと共に実装され得る機能構成要素である。

【0071】

［0081］ 本明細書ではさまざまな態様および実施形態について説明したが、他の態様および実施形態が当業者には明らかであろう。本明細書に開示されているさまざまな態様および実施形態は、例示目的で示されたものであって、限定するものではなく、その範囲は以下の特許請求の範囲によって示される。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図1E】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】