特許 7650997 アンテナアセンブリ及び関連する方法

(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】2025-03-14

(45)【発行日】2025-03-25

(54)【発明の名称】アンテナアセンブリ及び関連する方法

(51)【国際特許分類】

   H01Q 21/06 20060101AFI20250317BHJP

   H01Q 1/38 20060101ALI20250317BHJP

   H01Q 13/08 20060101ALI20250317BHJP

【ＦＩ】

H01Q21/06

H01Q1/38

H01Q13/08

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2023549079

(86)(22)【出願日】2022-02-08

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2024-02-09

(86)【国際出願番号】 IB2022051090

(87)【国際公開番号】W WO2022175782

(87)【国際公開日】2022-08-25

【審査請求日】2023-08-15

(31)【優先権主張番号】63/150,594

(32)【優先日】2021-02-18

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(73)【特許権者】

【識別番号】591043064

【氏名又は名称】モレックス エルエルシー

【氏名又は名称原語表記】Ｍｏｌｅｘ， ＬＬＣ

【住所又は居所原語表記】２２２２ Ｗｅｌｌｉｎｇｔｏｎ Ｃｏｕｒｔ，６０５３２ Ｌｉｓｌｅ，Ｕｎｉｔｅｄ Ｓｔａｔｅｓ ｏｆ Ａｍｅｒｉｃａ

(74)【代理人】

【識別番号】100116207

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 俊明

(74)【代理人】

【識別番号】100096426

【弁理士】

【氏名又は名称】川合 誠

(72)【発明者】

【氏名】ジーンルイ メンデス

(72)【発明者】

【氏名】ブライアン ピー オマリー

(72)【発明者】

【氏名】ジェイソン イー デレン

(72)【発明者】

【氏名】ケビン ジェイ タガン

(72)【発明者】

【氏名】ウィリアム イー スピンク ジュニア

(72)【発明者】

【氏名】ジーノ アントニーニ

(72)【発明者】

【氏名】ニコラス トゥーリー

【審査官】岸田 伸太郎

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２０／１５３０９８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１１／０９３１５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１７３１８４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開平１１－２４８５４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８００３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２３６４２４（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－０２２９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５９０５４６６（ＵＳ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０８４８４１（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｑ ２１／０６

Ｈ０１Ｑ １／３８

Ｈ０１Ｑ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

一体型のアンテナアセンブリであって、
アンテナ要素と、
誘電体フィラー要素と、
誘電体要素と、
前記アンテナ要素、誘電体フィラー要素、及び誘電体要素を封入及び保護し、アンテナアセンブリのための接地基準を提供するためのハウジングと、
を備え、
前記一体型のアンテナアセンブリにおいて、誘電体フィラー要素は、アンテナ要素の二極対とハウジングとの間のエアギャップを充填する、一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項2】

前記アンテナ要素が矩形パッチアンテナ要素を含む、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項3】

前記アンテナ要素は、以下の周波数帯域：
ＤＣ～６０００ＭＨｚ、
２４２５０ＭＨｚ～２７５００ＭＨｚ、
２６５００ＭＨｚ～２９５００ＭＨｚ、
２７５００ＭＨｚ～２８３５０ＭＨｚ、
３７０００ＭＨｚ～４００００ＭＨｚ、及び
３９５００ＭＨｚ～４３５００ＭＨｚ、のうちの１つ以上にわたって動作する、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項4】

前記ハウジングは、第１のハウジングであり、前記一体型のアンテナアセンブリは、第２のハウジングを更に備え、前記第１のハウジングには、前記第２のハウジングの１つ以上の第２の接続要素に接続する１つ以上の第１の接続要素が設けられている、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項5】

前記１つ以上の第１の接続要素が雄型接続要素であり、前記１つ以上の第２の接続要素が雌型接続要素である、請求項４に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項6】

前記アンテナ要素は、前記一体型のアンテナアセンブリの垂直軸から０度～９０度の配向角度で構成され、
望ましくは、前記アンテナ要素は、前記一体型のアンテナアセンブリの垂直軸から７５度の配向角度で構成される、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項7】

複数のアンテナ要素のうちのいくつかは、前記一体型のアンテナアセンブリの垂直軸から４５度の配向角度で構成される、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項8】

前記一体型のアンテナアセンブリは、アンテナ要素の二極対を複数備え、前記アンテナ要素の各々は、前記二極対のうちの１つ以上に容量結合されるか、又は直接取り付けられる、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項9】

前記二極対の各々は、前記二極対の電磁特性に影響を及ぼす同調セクションを含む、請求項８に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項10】

各同調セクションは、拡散バリア層の上に形成された導電層を含むか、又は、はんだが前記同調セクションのそれぞれの極に引き上げられることを防止するために、導電層が剥離された部分及び拡散層を含む、請求項９に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項11】

前記誘電体フィラー要素は、アンテナ要素の二極対のそれぞれの極と関連付けられて、該それぞれの極のインピーダンスを制御する、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項12】

前記誘電体フィラー要素は、ＬＣＰ材料から構成され、及び／又は、前記誘電体フィラー要素の各々は少なくとも２つに分離された構造を含む、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項13】

前記ハウジングが皿形状に構成されている、請求項１に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項14】

前記ハウジングは、実質的に平坦で円形の中心上面を含み、該中心上面は、該中心上面の周囲から実質的に平坦で円形の底面の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブを有し、
望ましくは、各リブは、上面から実質的に４５度の角度で構成される、請求項１３に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【請求項15】

前記一体型のアンテナアセンブリは、隣接するリブの間に構成された角度付き凹面部分を更に備え、及び／又は、各角度付き凹面部分は、１つの開口を備えて構成され、前記リブ及び開口は、４５度に対応する角度で構成される、請求項１４に記載の一体型のアンテナアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

（関連出願）
本出願は、２０２１年２月１８日に出願された、米国特許仮出願第６３／１５０，５９４号の優先権を主張し、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、屋内及び屋外用途のためのシングル及びデュアル偏波アンテナの分野に関する。例えば、セルラ（例えば、５Ｇ、ＬＴＥ）用途及びモノのインターネット（Internet of Things、ＩｏＴ）用途である。

【背景技術】

【0003】

このセクションは、記載される発明のより良い理解を促すために有用であり得る態様を紹介する。したがって、このセクションにおける記述は、こうした観点から読まれるべきであり、先行技術において何が自認であるか、否かとして理解されるべきではない。

【0004】

許容可能な動作パラメータ（例えば、帯域幅、反射減衰量、利得、アイソレーション、ステアリング）を維持しながら、様々な電気的、機械的及び環境的条件を満たすようにアンテナを設計することは難題である。

【発明の概要】

【0005】

本発明者らは、許容可能な動作パラメータで動作する様々な例示的なアンテナアセンブリについて説明する。

【0006】

本発明の一実施形態は、一体型アンテナアセンブリを含むことができる。そのようなアセンブリは、複数のアンテナ要素（例えば、４、８、１６、又は３２個の要素）と、複数の誘電体フィラー要素と、複数の誘電体要素と、複数のアンテナ、誘電体フィラー、及び誘電体要素を封入及び保護し、アセンブリのための接地基準を提供するためのハウジングとを備えてもよい。例示的な一実施形態では、アンテナ要素は、例えば、矩形パッチアンテナ要素を含むことができる。

【0007】

例示的なアンテナ要素は、２４２５０ＭＨｚ～２７５００ＭＨｚ、２６５００ＭＨｚ～２９５００ＭＨｚ、２７５００ＭＨｚ～２８３５０ＭＨｚ、３７０００ＭＨｚ～４００００ＭＨｚ、及び３９５００ＭＨｚ～４３５００ＭＨｚなどの例示的で非限定的な周波数帯域のうちの１つ以上にわたって動作することができる。代替的に、アンテナ要素は、例えば、（ｉ）上記の周波数帯域より下（例えば、６０００ＭＨｚ周波数より下）、（ｉｉ）上記の周波数帯域のうちの１つの間、例えば、２８３５０～３７０００ＭＨｚ、及び／又は（ｉｉｉ）上記の周波数帯域より上で動作してもよい。

【0008】

一実施形態において、アセンブリは、例えば、ワイヤレス無線ハブを備えてもよい。

【0009】

アンテナアセンブリのハウジングは、（ｉ）端部ハウジング、（ｉｉ）中間ハウジング、及び（ｉｉｉ）端部ハウジングキャップのうちの１つ以上を備えてもよく、誘電材料（例えば、液晶ポリマー（Liquid Crystal Polymer、ＬＣＰ）材料）から構成されてもよく、又はダイカストハウジングであってもよい。１つ以上の中間ハウジングの各々は、それぞれの中間ハウジングを中間ハウジングのうちの別のものに、又は１つ以上の端部ハウジングのうちの１つに、又は端部ハウジングキャップのうちの１つ以上に接続するために、１つ以上の対向する雄型及び雌型接続要素を備えてもよい。更に、雌型接続要素の各々は、１つ以上の対向する雄型接続要素のうちの１つを受容するための溝付きスロットを備えてもよく、雄型接続要素の各々は、例えば、突出タブを備えてもよい。

【0010】

実施形態において、アンテナ要素は、例えば、０～９０度の配向角度で構成されてもよい。１つの特定の実施形態では、アンテナ要素は、７５度の配向角度で構成されてもよい。別の実施形態では、アンテナ要素は４５度で構成されてもよい。更に別の実施形態では、アンテナ要素は、０度の角度で構成されてもよい。更に、複数のアンテナ要素のうちのいくつかは、４５度の配向角度で構成されてもよく、複数のアンテナ要素のうちのアンテナ要素のうちの１つは、０度の配向角度で構成されてもよい。

【0011】

また更に、アンテナアセンブリは、１つ以上の極を備えてもよく、アンテナ要素の各々は、１つ以上の極のうちの１つ以上に容量結合されるか、又は直接取り付けられ、１つ以上の極の各々は、各極の電磁特性（例えば、反射減衰量）に影響を及ぼす同調セクションを備えてもよい。実施形態では、そのような各同調セクションは、とりわけ、はんだが同調セクションのそれぞれの極に引き上げられることを防止するために、拡散バリア層（例えば、剥離導電層及び拡散層）の上に形成される導電層を備えてもよい。

【0012】

実施形態では、アセンブリの誘電体フィラー要素の各々は、（ｉ）アンテナアセンブリのそれぞれの極とハウジングとの間に構成されて、各極のインピーダンスを制御してもよく、（ｉｉ）少なくとも２つの構造を備えてもよく、（ｉｉｉ）ＬＣＰ材料から構成されてもよく、又は、代替的に、例えば、一体構造であってもよい。

【0013】

更に、実施形態では、本発明のアンテナアセンブリの１つ以上の極及び／又はハウジングの各々は、１つ以上の整列構造を備えてもよい。

【0014】

上述した例示的な実施形態に加えて、本発明者らは、皿形状に構成され得るハウジングを備えるアンテナアセンブリについて説明する。このような皿形状のハウジングは、実質的に平坦で円形の中心上面を更に含んでもよく、中心上面は、中心上面の周囲から実質的に平坦で円形の底面の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブを有し、各リブは、上面から実質的に４５度の角度で構成されてもよい。

【0015】

更に、隣接するリブの間に、角度付き凹面部分が構成されてもよく、各角度付き凹面部分は、少なくとも２つの開口を備えて更に構成されてもよく、リブ及び開口は、例えば、４５度に対応する角度で構成される。

【0016】

代替的に、一実施形態では、そのようなアンテナアセンブリの上面は、少なくとも２つの開口を備えて構成される少なくとも１つの凹部分を含んでもよく、上面及び２つの開口は、０度で構成される。

【0017】

更に別の実施形態では、各角度付き凹面部分は、１つの開口を備えて構成されてもよく、リブ及び開口は、４５度に対応する角度で構成されてもよい。

【0018】

単極変形例では、上面は、１つの開口を備えて構成される少なくとも１つの凹部分を含んでもよく、上面及び開口は、０度で構成される。

【0019】

他の形状のハウジングも本発明者らによって提供される。例えば、アンテナアセンブリは、「ドーナツ形状」ハウジングを備えてもよい。そのようなハウジングは、実質的に平坦な中央周辺構造を更に備えてもよく、中央周辺構造は、構造の周囲から実質的に平坦で円形の底面の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブを有し、各リブは、構造から実質的に４５度の角度で構成されてもよく、隣接するリブの間に角度付き凹面部分が構成されてもよい。各角度付き凹面部分は、少なくとも２つの開口部を備えて構成されてもよく（二極バージョン）、リブ及び開口部は、４５度に対応する角度で構成されるか、又は１つの開口部を備えて構成されてもよく（単極バージョン）、ここでも、リブ及び開口部は、４５度に対応する角度で構成される。

【0020】

これら及び追加の実施形態の更なる説明は、図面、図面に含まれる注釈、及び以下に含まれる特許請求の範囲の文言によって提供される。以下に含まれる特許請求の範囲は、展開形式で、すなわち、最も広いものから最も狭いものまで階層的に、参照により本明細書に組み込まれ、各可能な組み合わせは、独特の独立した実施形態として記載される複数の従属請求項の参照によって示される。

【図面の簡単な説明】

【0021】

本開示は、例として示され、添付図面に限定されるものではなく、ここにおいて、同様の参照番号は類似の要素を示す。

【0022】

【図1A】一実施形態による例示的なアンテナアセンブリの図を示す。

【図1B】一実施形態による例示的なアンテナアセンブリの異なる図を示す。

【図1C】一実施形態による例示的なアンテナアセンブリの異なる図を示す。

【図2】一実施形態による図１Ａ～図１Ｃの例示的なアンテナアセンブリの正面図を示す。

【図3A】一実施形態によるアンテナアセンブリのハウジング構成要素の図を示す。

【図3B】一実施形態によるアンテナアセンブリのハウジング構成要素の図を示す。

【図3C】一実施形態によるアンテナアセンブリのハウジング構成要素の図を示す。

【図4A】一実施形態による本発明のアンテナアセンブリの図を示す。

【図4B】一実施形態による本発明のアンテナアセンブリの異なる例示的な図を示す。

【図5A】一実施形態による、アセンブリのハウジング内に封入されたアセンブリの要素を読者が見ることを可能にする、本発明のアンテナアセンブリの図を示す。

【図5B】一実施形態による、アセンブリのハウジング内に封入されたアセンブリの要素を読者が見ることを可能にする、本発明のアンテナアセンブリの異なる図を示す。

【図5C】一実施形態による、アセンブリのハウジング内に封入されたアセンブリの要素を読者が見ることを可能にする、本発明のアンテナアセンブリの異なる図を示す。

【図6】一実施形態による一対のパッチアンテナ極要素を示す本発明のアンテナアセンブリの断面を示す。

【図7A】一実施形態による誘電体フィラー要素を含む本発明のアンテナアセンブリの図を示す。

【図7B】一実施形態による誘電体フィラー要素を含む本発明のアンテナアセンブリの異なる図を示す。

【図8】一実施形態による本発明のアンテナアセンブリを組み立てるために使用され得る例示的な工程を示す。

【図9】一実施形態による例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリの別の実施形態を示す。

【図10A】一実施形態による、説明を容易にするためにそのハウジングから分離された単一アンテナの例証的な図を示す。

【図10B】一実施形態によるアンテナ要素の極の抗ウィッキング特徴を示す。

【図10C】一実施形態によるアンテナ要素の極の抗ウィッキング特徴を示す。

【図10D】一実施形態によるアンテナ要素の極の抗ウィッキング特徴を示す。

【図11】一実施形態による、図９に示す本発明のアンテナアセンブリを組み立てるために使用され得る、例示的な工程を示す。

【図12A】一実施形態によるアンテナアセンブリの反射減衰量の例示的なシミュレーションされた測定値を示す。

【図12B】一実施形態によるアンテナアセンブリの反射減衰量の例示的なシミュレーションされた測定値を示す。

【図13A】一実施形態によるアンテナアセンブリの利得の例示的なシミュレーションされた測定値を示す。

【図13B】一実施形態によるアンテナアセンブリの利得の例示的なシミュレーションされた測定値を提供する。

【図13C】一実施形態によるアンテナアセンブリの利得の例示的なシミュレーションされた測定値を示す。

【図13D】一実施形態によるアンテナアセンブリの利得の例示的なシミュレーションされた測定値を示す。

【図14A】一実施形態によるアンテナアセンブリの例示的なシミュレーションされたアイソレーション測定値を示す。

【図14B】一実施形態によるアンテナアセンブリの例示的なシミュレーションされたアイソレーション測定値を示す。

【図15A】アンテナ要素の極の望ましくないゆがみ又は誤形状を示す。

【図15B】実施形態による、ゆがみ及び誤形状に対する例示的な本発明の解決策を示す。

【図15C】実施形態による、ゆがみ及び誤形状に対する別の例示的な本発明の解決策を示す。

【図15D】実施形態に係る例示的な整列構造を示す。

【図16A】一実施形態による更に別の例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリを示す。

【図16B】図１６Ａに示す本発明のアセンブリの別の図を示す。

【図16C】図１６Ａに示す本発明のアセンブリの側面図を示す。

【図16D】図１６Ａに示す本発明のアセンブリの上面図である。

【図17】説明を容易にするために、それぞれの例示的な構成要素に分離された図１６Ａの本発明のアセンブリを示す。

【図18A】透明ハウジングを有する図１６Ａに示す本発明のアセンブリの上面等角図を示す。

【図18B】透明ハウジングを有する図１６Ａに示す本発明のアセンブリの底面等角図を示す。

【図18C】透明ハウジングを有する図１６Ａに示す本発明のアセンブリの側面等角図を示す。

【図19A】ハウジングが除去された、図１６Ａに示す本発明のアセンブリの別の上面図を示す。

【図19B】ハウジングが除去された、図１６Ａに示す本発明のアセンブリの別の底面図を示す。

【図20A】別の例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリを示す。

【図20B】別の例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリを示す。

【図20C】一実施形態によるアンテナハウジングを示す。

【図21A】別の例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリを示す。

【図21B】別の例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリを示す。

【図21C】一実施形態によるアンテナハウジングを示す。

【0023】

本発明の特定の実施形態は、様々な図面及び略図を参照して以下に開示される。説明及び例示の両方は、理解を強化するための意図で起草されてきた。例えば、図中の要素のいくつかの寸法は、他の要素に対して誇張される場合があり、商業的に成功した実装に有益であるか、又は更に必要である周知の要素は、実施形態をより少ない曖昧さで、かつより明瞭にすることができるように、描写されない場合がある。更に、本明細書で説明される寸法及び他のパラメータは、単に例示的であり、非限定的である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

例示及び説明の両方における簡潔さ及び明瞭さは、当業者が、当該技術分野において既に知られているものを考慮して、本開示の製造、使用、及び最良の実施を効果的に可能にすることが求められている。当業者であれば、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、本明細書に記載の特定の実施形態に様々な修正及び変更がなされ得ることが理解されよう。そのため、本明細書及び図面は、限定的又は包括的ではなく、例証的かつ例示的であるとみなされるべきであり、本明細書に記載される特定の実施形態への全てのそのような修正は、本開示の範囲内に含まれることが意図される。更に、以下の詳細な説明は、代表的な実施形態を説明し、明示的に開示された組み合わせ（複数可）に限定されることを意図するものではないことを、理解されたい。したがって、特に明記されない限り、本明細書で開示される特徴は、簡潔にする目的で別様に説明又は示されなかった追加の組み合わせを形成するために、一緒に組み合わされてもよい。

【0025】

本明細書及び添付の特許請求の範囲で使用するとき、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語、又はこれらのあらゆる他の変形は非排他的な含有物を指すように意図され、要素のリストを含むプロセス、方法、製造品、デバイス又は装置（例えば、コネクタ）は、当該リスト上のそれら要素だけを含むのではなく、明示的に列挙されていないか、又はそのようなプロセス、方法、製造品、デバイス若しくは装置に固有ではない他の要素も含む場合があるようなものである。本明細書で使用するとき、「ａ」又は「ａｎ」という用語は、１つ又は２つ以上として定義される。本明細書で使用するとき、「複数（ｐｌｕｒａｌｉｔｙ）」という用語は、２つ又は２つを超えるものとして定義される。本明細書で使用するとき、「別の（ａｎｏｔｈｅｒ）」という用語は、少なくとも第２以上として定義される。本明細書に別途示されない限り、もしある場合は、「第１」及び「第２」、「上部」、「底部」などの関係用語の使用は、１つのエンティティ又はアクションを別のエンティティ又はアクションから区別するためにのみ使用されるのであり、その際、そのようなエンティティ又はアクション間の実際の関係、優先度、重要性、又は順序を必ずしも必要とする又は暗示することはない。

【0026】

本明細書で使用するとき、「結合された（ｃｏｕｐｌｅｄ）」という用語は、１つの導体内の電流に関連する少なくとも電界のエネルギーが、ガルバニックに接続されていない別の導体上に印加されることを意味する。別の言い方をすれば、「結合」という単語は、機械的接続、ガルバニック電気接続、又は磁場媒介電磁相互作用のいずれにも限定されないが、その意味が本明細書における特定の説明の文脈によって制限されない限り、１つ以上のこのような接続を含んでもよい。

【0027】

本明細書における「又は」又は「及び／又は」の使用は、包括的であると定義され（Ａ、Ｂ又はＣは、任意の１つ又は任意の２つ又は３つ全ての文字を意味する）、排他的であるとは定義されない（排他的であると明示的に示されている場合を除く）。したがって、場合によっては、「及び／又は」の使用は、他の場所での「又は」の使用が、その「又は」の使用が排他的であることを意味することを暗示すると解釈されるべきではない。

【0028】

本明細書で使用するとき、「含む（including ）」及び／又は「有する（having）」という用語は、含む（comprising）ものとして、（すなわち、オープン言語）として定義される。

【0029】

１つ以上の例示的な実施形態を、方法として説明する場合があることにも留意されたい。方法を、代表的なシーケンス（すなわち、連続的）で説明する場合があるが、このような方法を、並行に、共同して、又は同時に実行してもよいことを、理解されたい。加えて、方法内の各変形工程の順序は、入れ替えられてもよい。説明する方法は、完了したときに終了することができ、また、例えば、そうした工程が当業者に既知である場合、本明細書に記載されていない追加の工程を含んでもよい。

【0030】

本明細書で使用するとき、「矩形」は、矩形幾何学形状の例示的なサブセットとして「正方形」幾何学形状を含む幾何学形状を示す。

【0031】

本発明で使用する場合、「実施形態」又は「代表的な」という用語は、本開示の範囲内に含まれる実施例を意味する。

【0032】

ここで図１Ａ～図１Ｃを参照すると、一実施形態による例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリ１の異なる図が示されている。図示のように、アセンブリ１は、矩形の二極「パッチ」アンテナと、例えば、例示的なミリ波周波数で動作する電気通信機器（図示しないが、例えば、送信機、受信機）に機械的かつ電気的に接続するアンテナアセンブリ（単極アンテナアセンブリも本開示の範囲内であるが）との組み合わせであってもよい。例示的な周波数帯域を以下の表１に提供する。

【0033】

（表１）
２４２５０ＭＨｚ～２７５００ＭＨｚ
２６５００ＭＨｚ～２９５００ＭＨｚ
２７５００ＭＨｚ～２８３５０ＭＨｚ
３７０００ＭＨｚ～４００００ＭＨｚ
３９５００ＭＨｚ～４３５００ＭＨｚ

【0034】

上記の周波数帯域にもかかわらず、例示的なアンテナアセンブリは、上記のものとは異なる周波数帯域で動作してもよいことを理解されたい。例えば、代替の帯域は、（ｉ）上記の周波数帯域より下（例えば、６０００ＭＨｚ周波数より下）、（ｉｉ）上記の周波数帯域のうちの１つの間、例えば、２８３５０～３７０００ＭＨｚ、及び／又は（ｉｉｉ）上記の周波数帯域より上でもよい。

【0035】

本発明のアンテナアセンブリ１の１つの例示的な用途は、例えば、ワイヤレス無線ハブである。

【0036】

図２は、例示的なアンテナ１の正面図を示し、アンテナ１は、他の構成要素の中でも、複数の中央の実質的に矩形のパッチアンテナ要素３ａ～３ｎ（「ｎ」は最後の要素を示す）と、複数の誘電体フィラー要素８ａ～８ｎと、複数の誘電体要素９ａ～９ｎと、要素３ａ～３ｎ、８ａ～８ｎ、６ａ～６ｎ及び９ａ～９ｎを封入及び保護し、接地基準及び他の要素の中でも要素３ａ～３ｎ、５ａ～５ｎ、８ａ～８ｎ及び９ａ～９ｎの正確な間隔／ピッチを提供するためのハウジング２とを備える。図２に示す実施形態では、アセンブリ１は、８個のパッチアンテナ要素３ａ～３ｎを含むが、これは単なる例示であり、より多くの又はより少ない要素（例えば、４、１６、３２など）が本発明のアセンブリに含まれてもよい。説明を容易にするために、アンテナ要素３ａ～３ｄは、「上部アンテナ」の一部であると呼ばれることがあり、要素３ｅ～３ｎは、「下部アンテナ」の一部であると呼ばれることがある。

【0037】

例示的なハウジング２は、単端部ハウジング２ａと、３個の中間ハウジング２ｂ～２ｄと、単端部ハウジングキャップ２ｅとを備えて示されており、ハウジングの各々は、例えば、１つ以上の要素３ａ～３ｎを保護することができ、又は１つ以上の要素３ａ～３ｎに関連付けることができる。端部ハウジング、中間ハウジング及びハウジング端部キャップのこの数も例示的なものであり、例えば要素３ａ～３ｎの数に応じて、より多くの又はより少ないそのようなハウジング構成要素が含まれてもよいことを理解されたい。一実施形態では、ハウジングは、適切な機械的及び環境的性能を促進する正確な物理的及び機械的特性とともに適切な電気的性能を促進する誘電率及びめっきを有する誘電体材料（例えば、液晶ポリマー又は「ＬＣＰ」）から構成されてもよい。代替の実施形態では、ハウジングはダイカストハウジングであってもよい。

【0038】

図３Ａ～図３Ｃは、一実施形態による、要素３ａ～３ｎが封入されていない単端部ハウジング２ａ、中間ハウジング２ｂ～２ｄ、及び単端部ハウジングキャップ２ｅの追加の図を示す。図示されるように、各ハウジング（例えば、２ａ～２ｅ）は、１つ以上のチャネル１１ａ～１１ｎを含むように構成されてもよい。一実施形態では、各チャネル１１ａ～１１ｎは、他の構成要素の中でも、電極の長手方向伝送部分（以下、「長手方向部分」）を受容するように構成されてもよい（長手方向部分は図３Ａ～図３Ｃに示されていない、ただし、図５Ｃ及び図６の構成要素１４ａ、１４ａａ、１５ａ及び１５ａａを参照されたい）。

【0039】

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明のアセンブリ１の例示的な寸法を示すが、ここでも、これらの寸法は例示に過ぎず、要素３ａ～３ｎの数（例えば、高さ２０．９ｍｍ、１８．５ｍｍ又は１２ｍｍであってもよい）及び／又はアセンブリ１の配向角度（すなわち、垂直軸からのアセンブリ１の要素２ａ～２ｎの傾斜度）に応じて他の寸法が使用されてもよいことを理解されたい。図４Ａに示す実施形態では、アセンブリ１は、７５度の配向角４を有する要素３ａ～３ｎで構成されているが、これも例示である。追加の実施形態では、この角度は、例えば、０～９０度の角度を含んでもよい。

【0040】

図４Ｂでは、寸法は「ＰＩ」（「ピッチ」を表す）で示されている。この寸法は、１つの要素（例えば、３ｅ）の中心線から別の隣接する要素（例えば、３ａ又は３ｆ）の中心線まで測定することができる。本開示の実施形態によれば、各要素間のピッチ寸法の値は、要素３ａ～３ｎの動作周波数が変化するにつれて変化し得る（例えば、２４２５０ＭＨｚで動作するパッチアンテナのピッチは、３７０００ＭＨｚで動作するパッチアンテナのピッチとは異なる）ことを理解されたい。

【0041】

図５Ａ～図５Ｃを参照すると、ハウジング２が透明であるアセンブリ１の図が示されている。透明なハウジング２は、アセンブリ１の要素がハウジング２によってどのように封入されているかを読者が見ることができるように示されていることを理解されたい。例えば、電極５ｂ、６ｂ及び５ｅ、６ｅの長手方向部分１４ａ、１４ａａ及び１５ａ、１５ａａがそれぞれ示されているが、単極バージョンでは、１つの長手方向部分のみが必要とされることが理解される。

【0042】

ここで図６を参照すると、アセンブリ１の断面が示されている。より詳細には、３個の中央パッチアンテナ要素３ａ、３ｂ及び３ｅが示されている。一実施形態では、各要素３ａ～３ｎは、極５ａ～５ｎ、６ａ～６ｎ（図には数個の極のみが示されている）に容量結合されてもよく、又は直接取り付けられてもよい。例えば、パッチ要素３ａは、極５ａ、６ａに容量結合されるか、又は直接取り付けられてもよく、パッチ要素３ｂは、極５ｂ、６ｂに容量結合されてもよく、パッチ要素３ｅは、極５ｅ、６ｅに容量結合されてもよく、ここで、図示された二極の実施形態では、一方の極は、例示的なパッチアンテナが、ある周波数において、一方の直線軸（例えば、ｘ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にし、他方の極は、パッチアンテナが、別の直交直線軸（例えば、ｙ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にする（すなわち、各対内の各個々の極の相対的な直交配向は、二極パッチアンテナ構成を表す）ことを理解されたい。明確にするために、例えば、上部アンテナ１ａの各アンテナ要素３ａ～３ｄは、「長い電極」（略して「長い極」）及び「短い電極」（「短い極」）（例えば、要素３ｂについて、長手方向部分１４ａを含む長い極６ｂ及び長手方向部分１４ａａを含む短い極５ｂ）に関連付けられてもよく、下部アンテナ１ｂの各要素３ｅ～３ｎもまた、長い極及び短い極（例えば、要素３ｅについて、長手方向部分１５ａを含む長い極６ｅ及び長手方向部分１５ａａを含む短い極５ｅ）に関連付けられてもよい。この場合も、単極バージョンでは、１つの長手方向部分のみが必要とされることが理解される。

【0043】

例示的な同調セクション７も示されている。理解を容易にするために単一の同調セクション７のみに符号が付されているが（すなわち、図６では同調セクションの全てには符号が付されていない）、各極５ａ～５ｎ、６ａ～６ｎは、そのような同調セクション７を含んでもよい。本開示の一実施形態によれば、各同調セクション（例えば、セクション７）は、各極５ａ～５ｎ、６ａ～６ｎの電磁特性に影響を与えるように機能する。例えば、極６ｂは、同調セクション７を含むことができる。一実施形態では、同調セクションは、各極の電磁結合特性に影響を及ぼすように機能する、いわゆる「ドッグボーン」形状セクションを含んでもよい（例えば、「ドッグボーン」セクションが長いほど、双極子に対する影響が大きくなる）。このようにして、単極又は二極アンテナの電磁特性は、設計基準の所望のセットを達成するために制御され得る（例えば、最適な全体的性能のために各電極の反射減衰量を最大化する（反射を最小化する））。

【0044】

上述した要素に加えて、前述したように、各アセンブリ１は、１つ以上の誘電体フィラー要素を更に備えてもよい。ここで図７Ａを参照すると、中央の矩形パッチアンテナ要素３ｅ、３ｆが示されており、これらの各々は、二極５ｅ、６ｅ又は５ｆ、６ｆ（ここで、信号は、各極の端部から送信され得る）にそれぞれ関連付けられ、少なくとも１つの誘電体フィラー要素８ｅ、８ｆは、それぞれの二極対５ｅ、６ｅ及び／又は５ｆ、６ｆとハウジング２との間にそれぞれ構成される。図７Ａにはフィラー要素８ｅ、８ｆのみが示されているが、少なくとも１つのそれぞれの誘電体フィラー要素８ａ～８ｎが二極対５ａ～５ｎ又は６ａ～６ｎとハウジング２との間に構成されることが理解されるべきであり、単極バージョンもそのような誘電体フィラー要素を含むことが理解される。

【0045】

一実施形態では、アンテナ要素の各極に関連付けられた各誘電体フィラー要素８ａ～８ｎは、個々の極５ａ～５ｎ又は６ａ～６ｎのインピーダンスを制御するようにエアギャップを充填するように機能することができ、所望の電気的、機械的及び環境的性能を容易にする正確な物理的及び機械的特性を提供するように機能する誘電率からなる材料（例えば、ＬＣＰであり、その一例としてＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＬＣＰ、Ｍｏｄｅｌ ＬＫＸ１７６１、Ｚｅｎｉｔｅ ＬＣＰがある）から構成することができる。

【0046】

図７Ｂは、単一の中央の矩形パッチアンテナ要素３ｅ、対応する例示的な誘電体フィラー要素８ｅ、及び誘電体要素９ｄを示す。図示されるように、誘電体フィラー要素８ｅは、単一の構造を含んでもよいが、代替的に、単一の構造は、少なくとも２つの構造に分離されてもよい。実施形態では、本発明の誘電体フィラー要素は、（ｉ）別個の部品として構成され、個々の部品としてハウジングに組み立てられてもよく、及び／又は（ｉｉ）アンテナサブアセンブリを作成し、次にハウジングに組み立てられるように、二極又は単極アンテナに組み立てられてもよいことを理解されたい。更に、別の実施形態では、アンテナ構成要素及び／又はハウジングの幾何学形状がインピーダンス制御を必要としない（すなわち、フィラー材を必要とせずにインピーダンスを制御するように構成される）ので、誘電体フィラー材要素は、必要とされなくてもよい。

【0047】

ここで図８を参照すると、開示される実施形態による、アセンブリ１などの本発明のアンテナアセンブリを組み立てるために使用され得る例示的な工程が示されている。図８では、中間ハウジング２ｂ～２ｄは、それぞれ、１つ以上の対向する雄型及び雌型接続要素１０ａ～１０ｎ、１２ａ～１２ｎ（「ｎ」は最後の雄／雌型要素を表す）を備えることができ、対向する雄型及び雌型要素の各対は、各中間ハウジングを（ｉ）別の中間ハウジング（例えば、２ｃ～２ｂ、２ｄ～２ｃ）、（ｉｉ）端部ハウジング２ａ、又は（ｉｉｉ）端部ハウジングタブ２ｅのいずれかに、例えば、それらの間にそれぞれのアンテナ要素を伴って接続するために、互いに接続する（すなわち、嵌合する）ように機能する。更に、端部ハウジング２ａは、１つ以上の雌型要素１２ａ～１２ｎを含んでもよく、各雌型要素は、中間ハウジング（例えば、２ａ～２ｂ）の雄型要素１０ａ～１０ｎに、例えば、それらの間のそれぞれのアンテナ要素とともに、接続するように機能し、端部ハウジングタブ２ｅは、１つ以上の雄型接続要素１０ａ～１０ｎを含んでもよく、各雄型接続要素は、中間ハウジング（例えば、２ｅ～２ｄ）の雌型接続要素１０ａ～１０ｎに、例えば、それらの間のそれぞれのアンテナ要素とともに、接続するように機能する。アセンブリ１の雄型及び雌型接続要素は、逆にされて、依然としてアセンブリ１を構成することができることを理解されたい。アセンブリ１をハウジングセクションごとに構築することによって、アセンブリ１は、モジュール式アセンブリであると言うことができる。とは言うものの、本発明のアセンブリはまた、非モジュール構成（例えば、単体構造）を備えてもよいことを理解されたい。

【0048】

一実施形態では、各雌型接続要素１２ａ～ｎは、対向する雄型接続要素１０ａ～１０ｎを受容するための溝付きスロットをハウジング要素２ａ～２ｅ内に含むことができ、雄型接続要素１０ａ～１０ｎのそれぞれは、ハウジング要素２ａ～２ｅの表面から突出するタブを含むことができる。アセンブリ１を組み立てるための他の構造（雄型及び雌型嵌合接続要素以外）も、同様に使用され得る。

【0049】

ここで図９を参照すると、一実施形態による例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリ１００の別の実施形態が示されている。図示のように、アセンブリ１００は、例えば、ミリ波周波数で動作する電気通信機器（図示しないが、例えば、送信機、受信機）に機械的かつ電気的に接続する矩形の二極「パッチ」アンテナ要素３００ａ～３００ｎ（「ｎ」は最後のアンテナ要素を示すが、前述のように、単極アンテナアセンブリも本開示の範囲内である）の組み合わせであってもよい。例示的で非限定的な動作周波数帯域が上記の表１に提供されている。本発明のアンテナアセンブリ１００の１つの例示的な用途は、例えば、ワイヤレス無線ハブである。そのような周波数範囲にもかかわらず、例示的なアンテナアセンブリ１００は、上記の範囲未満の周波数（例えば、６０００ＭＨｚ未満の周波数）で動作してもよいことを理解されたい。

【0050】

図９が示すように、７５度の配向角度を使用するのではなく、例示的なアンテナアセンブリ１００は、（垂直軸から）０度の配向角度のアセンブリとして構成されてもよい。

【0051】

一実施形態では、複数の二極アンテナ要素３００ａ～３００ｎに加えて、アセンブリ１００は、他の要素／構成要素の中でも特に要素３００ａ～３００ｎを封入して保護するとともに、接地基準を提供し、アンテナ要素３００ａ～３００ｎの正確な間隔／ピッチを確立するためのハウジング２００を備えることができる。図９に示す実施形態では、アセンブリ１００は、１６個の中央の矩形パッチアンテナ要素３００ａ～３００ｎを含むが、これは単なる例示であり、より多くの又はより少ない要素（例えば、４、８、３２など）が本発明のアセンブリに含まれてもよい。更に、例示的なハウジング２００は、単一の構造を備えるように示されているが、これも例示的なものであり、代替的に、単一のハウジングを２つ以上のモジュール式ハウジングに分離することができることを理解されたい。一実施形態において、ハウジング２００は、適切な機械的及び環境的性能を促進する正確な物理的及び機械的特性とともに適切な電気的性能を促進する誘電率及びめっきを有する誘電体（例えば、ＬＣＰ）から構成されてもよい。代替の実施形態では、ハウジングはダイカストであってもよい。

【0052】

図９はまた、アセンブリ１００の例示的な寸法を示す。実施形態では、１つの要素３００ｎの中心線から別の隣接する要素３００ｎ－１（すなわち、最後から２番目のアンテナ）の中心線までの測定される「Ｐ２」（「ピッチ」を表す）と示される要素間のピッチは、要素３００ａ～３００ｎの所望の動作周波数が変化するにつれて変化し得る（例えば、２４２５０ＭＨｚで動作するパッチアンテナ間のピッチは、３７０００ＭＨｚで動作するパッチアンテナ間のピッチとは異なる）。

【0053】

図１０Ａは、説明を容易にするためにそのハウジング２００から分離された単一の要素３００ｄの例証的な図を示す。一実施形態では、各パッチ要素３００ａ～３００ｎは、極５００ａ～５００ｎ、６００ａ～６００ｎに容量結合されてもよく、又は直接取り付けられてもよい。例えば、パッチ要素３００ｄは、極５００ｄ、６００ｄに容量結合されてもよく、この二極の実施形態では、一方の極は、例示的なパッチアンテナが、ある周波数において、一方の直線軸（例えば、ｘ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にし、他方の極は、パッチアンテナが、別の直交直線軸（例えば、ｙ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にする（すなわち、各対内の各個々の極の相対的な直交配向は、二極パッチアンテナ構成を表す）ことを理解されたい。

【0054】

ここで図１０Ｂを参照すると、各極５００ａ～５００ｎ、６００ａ～６００ｎは、各極５００ａ～５００ｎ、６００ａ～６００ｎの電磁特性に影響を与えるように機能する同調セクション７００ａ～７００ｎ（図１０Ｂでは２つだけ、７００ａ、７００ｂが示されている）を含むことができることを理解されたい。一実施形態では、各同調セクション７００ａ～７００ｎは、各双極子の電磁特性に影響を及ぼすように機能する「ドッグボーン」形状セクションを含んでもよい（例えば、「ドッグボーン」セクションが長いほど、双極子に対する影響が大きくなる。図８のセクション７を参照）。このようにして、単極又は二極アンテナ要素の電磁特性は、設計基準の所望のセットを達成するために制御され得る（例えば、最適な全体的性能のために極伝送線の反射減衰量を最大化する（反射を最小化する））。

【0055】

更に、図１０Ｂはまた、本発明のアセンブリの付加的特徴を図示する。例えば、各同調セクション７００ａ～７００ｎ（７００ａ、ｂとして２つのみが示されている）は多層セクションとして形成され得、それにおいて例示的な導電層（例えば、金）が例示的な拡散バリア層（例えば、ニッケル）の上に形成され得る。一実施形態では、導電層は、例えば、レーザによってめっき後プロセスにおいて除去又は剥離されてもよい（又は最初に追加されなくてもよい）。その結果、各同調セクションの拡散バリア層は大気にさらされ、露出した層上に酸化物が形成される。極を基板（例えば、プリント配線板）に接続するために使用されるリフローはんだ付けプロセス中に、はんだがはんだ付け接合部から極に引き上げられる（「吸い上げられる」）のを酸化物が防止するので、極のそのような剥離部分は、「抗ウィッキング」セクションと呼ばれ得る。はんだは、引き上げられ得ないので、はんだ接合部の近くに残る。これにより、はんだ接合の信頼性が向上する。別の言い方をすれば、酸化物が形成されないとき（導電層が剥離されないとき）、はんだは、接合部から離れるように極に引き上げられるか、又は「吸い上げられ」、はんだ接合部に残るはんだが少なくなり、接合部が弱くなる（すなわち、はんだ接合部の信頼性が低下する）。

【0056】

更に、はんだが極に引き上げられる場合（抗ウィッキングセクションが存在しない場合）、はんだは、それが流れている、又は流れた極の部分にわたって均一に分配されない可能性がある。このような不均一な分布は、極、したがって本発明のアセンブリの電気的性能（反射減衰量、耐電圧）に悪影響を及ぼす可能性がある。逆に、極への抗ウィッキングセクションの組み込みは、はんだの不均一な分布の問題を取り除き、実質的にはんだが極を流れ上がることを可能にしないので、電気的性能を改善する。

【0057】

抗ウィッキング同調セクション７００ａ、７００ｂの例示的な非限定的な寸法も図１０Ｃに示されている。

【0058】

図１０Ａ～図１０Ｃは、０度の配向角度を有するアンテナアセンブリの抗ウィッキング特徴を示すが、抗ウィッキング特徴は、０度以外の異なる配向角度を有するアセンブリに組み込まれてもよいことを理解されたい。例えば、図１０Ｄは、例えば、７５度の配向角度を有するアンテナアセンブリのための抗ウィッキング同調セクション番号７０００、７００ｂ、及び７０００ｃを示す（前述の図、例えば、図６参照）。

【0059】

極５００ａ～５００ｎ、６００ａ～６００ｎの各対は、少なくとも１つの対応する誘電体フィラー要素８００ａ～８００ｎ（「ｎ」は最後の要素を意味する）に関連付けられてもよく、単極の実施形態では、単極は対応する誘電体フィラー要素に関連付けられることが理解される。図１０Ａには、極５００ｄ、６００ｄ及び少なくとも１つの誘電体フィラー要素８００ｄがそれぞれ示されており、少なくとも１つのそれぞれの誘電体フィラー要素８００ａ～８００ｎが各極５００ａ～５００ｎ、６００ａ～６００ｎに関連付けられているが、これらは図９又は図１０Ａには示されていないことが理解される。

【0060】

一実施形態では、アンテナ要素の各極に関連付けられた各誘電体フィラー要素８００ａ～８００ｎは、個々の極のインピーダンスを制御するようにエアギャップを充填するように機能することができ、所望の電気的、機械的及び環境的性能を容易にする正確な物理的及び機械的特性を提供するように機能する誘電率からなる材料（例えば、ＬＣＰであり、その一例としてＣｅｌａｎｅｓｅ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ製のＬＣＰ、Ｍｏｄｅｌ ＬＫＸ１７６１、Ｚｅｎｉｔｅ ＬＣＰがある）から構成することができる。

【0061】

誘電体フィラー要素８００ｄは単一の構造として示されているが、代替的に、単一の構造は少なくとも２つの構造に分離されてもよい。前述したように、実施形態では、本発明の誘電体フィラー要素は、（ｉ）別個の部品として構成され、個々の部品としてハウジングに組み立てられてもよく、及び／又は（ｉｉ）アンテナサブアセンブリを作成し、次にハウジングに組み立てられるように、アンテナに組み立てられてもよいことを理解されたい。更に、別の実施形態では、アンテナ構成要素及び／又はハウジングの幾何学形状がインピーダンス制御を必要としない（すなわち、フィラー材を必要とせずにインピーダンスを制御するように構成される）ので、誘電体フィラー材要素は、必要とされなくてもよい。

【0062】

ここで図１１を参照すると、実施形態による、アセンブリ１００などの本発明のアンテナアセンブリを組み立てるために使用され得る例示的な簡略化された工程が示されている。簡略化された実施形態では、誘電体フィラー要素８００ａは、最初にハウジング２００の角に配置されてもよい。その後、極５００ａ、６００ａを有するアンテナ要素３００ａは、アセンブリ１００の一部（又は、単一の要素のみが存在する場合、アセンブリ１００全体）を形成するようにハウジング２００内に配置されてもよい。

【0063】

図１２Ａ、図１２Ｂ、図１３Ａ～図１３Ｄ、及び図１４Ａ、図１４Ｂは、アセンブリ１及びアセンブリ１００にそれぞれ類似した本発明のアンテナアセンブリについて反射減衰量、利得、及び単一の要素の極間アイソレーションのシミュレーションされた測定値の例示的なグラフを提供する。より詳細には、図１２Ａでは、４アンテナ線形アレイ（下部アンテナ）を編成するアンテナ要素を使用した７５度の配向に対する反射減衰量が示されており、図１２Ｂでは、０度の配向に対する反射減衰量が示されている。図１３Ａ及び図１３Ｂには、４アンテナ線形アレイ（下部アンテナ）を編成するアンテナ要素を使用した７５度の配向に対する２つの異なる周波数における利得が示されており、図１３Ｃ及び図１３Ｄには、０度の配向に対する２つの異なる周波数における利得が示されている。図１４Ａには、４アンテナ線形アレイ（下部アンテナ）を編成するアンテナ要素を使用した７５度の配向に対するアイソレーション測定値が示されており、図１４Ｂには、０度の配向に対するアイソレーション測定値が示されている。

【0064】

ここで図１５Ａを参照すると、アンテナアセンブリ（例えば、７５度の配向角度アセンブリ）の例示的な極５０００ａ、６０００ａが示されている。極５０００ａ、６０００ａの形成中に、極の端部は、例えば、距離ｄ１だけ変形又は誤った形状（まとめて「誤形状」）になり得る。これが起こると、極５０００ａ、６０００ａの所望の電気的特性、したがってそれらの関連するアセンブリが劣化する可能性がある（例えば、予想される反射減衰量、インピーダンス、及び耐電圧が満たされない可能性がある）。

【0065】

実験において、本発明者らは、７５度配向の極の寸法は、極５０００ａ、６０００ａ及びアセンブリの電気特性の望ましくない劣化を回避するために、端部が０．５０ｍｍ（０．０２０インチすなわち、ｄ１は０．５０ｍｍ未満である）を超えてゆがんだり、又は別様に誤形状になったりしないように制御されるべきであることを発見した。

【0066】

したがって、本発明者らは、極の端部の寸法を制御するための解決策を提供する。図１５Ｂ及び図１５Ｃを参照すると、一実施形態では、整列構造をアセンブリに組み込むことによって、そのような望ましくない影響を最小限に抑えることができる。例えば、各極６００１ａ、ｂ及び６００２ａ、ｂは、１つ以上の整列構造（例えば、バイアスバンプ）６００３ａ～６００３ｎを含んでもよい。代替的又は追加的に、ハウジング６００４は、１つ以上の整列構造（例えば、バイアスブロック）６００５～６００５ｎを組み込んでもよい（図１５Ｂ及び図１５Ｃ参照）。本発明者らは、整列構造を組み込むことによって、望ましくない電気的影響を回避するために（例えば、インピーダンスを制御することができ、したがって、反射減衰量を制御することができる）、極の形状を制御することができる（例えば、極をハウジングの空洞の中心に置くことができる）ことを発見した。

【0067】

更に、図１５Ｄを参照すると、実施形態において、１つ以上の短い極６００６ａ～６００６ｎは、プリント回路基板（図示せず）のスタンドオフに対する短い極（又は複数の極）の位置（例えば、垂直方向上下）を制限するために、１つ以上の整列構造（例えば、バイアスバンプ）６００７ａ～６００７ｎを用いて構成されてもよい。これは、ＳＭＴ共平面性の制御と呼ぶことができる。

【0068】

次に図１６Ａを参照すると、例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリ１０００の更に別の実施形態が示されている。図示のように、アセンブリ１０００は、例えば、ミリ波周波数で動作する電気通信機器（図示しないが、例えば、送信機、受信機）に機械的かつ電気的に接続する複数の二極アンテナ要素３０００ａ～３０００ｎ及び３００１ａ（「ｎ」は最後のアンテナ要素を示すが、前述のように、単極アンテナアセンブリも本開示の範囲内である）を備えてもよい。例示的で非限定的な動作周波数帯域が上記の表１に提供されている。本発明のアンテナアセンブリ１０００の１つの例示的な用途は、例えば、ワイヤレス無線ハブである。そのような周波数範囲にもかかわらず、例示的なアンテナアセンブリ１０００は、上記の範囲未満の周波数（例えば、６０００ＭＨｚ未満の周波数）で動作してもよいことを理解されたい。

【0069】

図１６Ａが示すように、例示的なアンテナアセンブリ１０００は、垂直軸から４５度の配向角度で構成された複数のアンテナ要素３０００ａ～３０００ｎ（例えば、７）と、０度の配向角度で構成された少なくとも１つのアンテナ要素３００１ａとを備え得る。図１６Ａに示す実施形態では、アセンブリ１０００は、８個のアンテナ要素３０００ａ～３０００ｎ、３００１ａを含むが、これは単なる例示であり、より多くの又はより少ない要素（例えば、４、１６、３２など）が本発明のアセンブリに含まれてもよい。１つの要素３００１ａが０度の配向角度で示されているが、これも単なる例示である（すなわち、２つ以上がアセンブリ１０００に含まれてもよく、又は要素が含まれなくてもよい。例えば、図２０Ａ～図２０Ｃ及び図２１Ａ～図２１Ｃ参照）。同様に、７個の要素３０００ａ～３０００ｎが４５度の配向角度で示されているが、これも単なる例示である（７個より多い又は少ない要素がアセンブリに含まれてもよい）。

【0070】

アセンブリ１０００はまた、複数の誘電体フィラー要素８０００ａ～８０００ｎ（例えば、アンテナ要素ごとに１つ）と、複数の誘電体要素９０００ａ～９０００ｎ（例えば、アンテナ要素ごとに１つ）と、要素３０００ａ～３０００ｎ、３００１ａ、８０００ａ～８０００ｎ及び９０００ａ～９０００ｎを封入及び保護し、接地基準及び他の要素の中でも特に要素３０００ａ～３０００ｎ、３００１ａの正確な間隔／ピッチを提供するためのハウジング２０００とを備えてもよい（例示的なピッチ値については図１６Ｄを参照）。

【0071】

例示的なハウジング２０００は、単一の構造を含むように示されているが、これも単なる例示である。ハウジング２０００は、代替的に、例えば、１つ以上の接続された構造から構成されてもよいことが理解されるべきである。

【0072】

一実施形態では、ハウジング２０００は、適切な機械的及び環境的性能を促進する正確な物理的及び機械的特性とともに適切な電気的性能を促進する誘電率及びめっきを有する誘電体材料（例えば、液晶ポリマー又は「ＬＣＰ」）から構成されてもよい。代替の実施形態では、ハウジングは、ダイカストハウジングであってもよい。

【0073】

ここで図１６Ｂを参照すると、アセンブリ１０００の別の図が示されている。この図は、アセンブリ１０００の底部の図である。図示されるように、アセンブリ１０００は、複数の電気接地構造２００１ａ～２００１ｎを備えてもよく、各接地構造は、例えば、１つのアンテナ要素３０００ａ～３０００ｎ又は３００１ａのための電気接地として構成される。一実施形態において、接地構造２００１ａ～２００１ｎは、例えば、１つの非限定的な材料を挙げると、ＬＣＰから構成されてもよい。一実施形態において、接地構造２００１ａ～２００１ｎの各々は、例えば、プリント回路基板（printed circuit board 、ＰＣＢ）の電気接地面に接続されるように構成されてもよい。

【0074】

また、複数のアセンブリ整列構造２００２ａ～２００２ｎが示されており、各整列構造は、アセンブリ１０００をＰＣＢ上の所定位置に固定するためにＰＣＢに接続されるように構成されている。一実施形態において、構造２００２ａ～２００２ｎは、例えば、１つの非限定的な材料を挙げると、ＬＣＰから構成されてもよい。更に、構造２００２ａ～２００２ｎの高さは、機械的整列／取り付けを維持するために、対応するＰＣＢの厚さに基づいて変化してもよい。

【0075】

図１６Ｃ及び図１６Ｄは、それぞれ、アセンブリ１０００の側面図及び上面図を示す。図１６Ｄには、例示的なピッチ値Ｐ３及びＰ４が示されており、ピッチ値Ｐ３は、それぞれ４５度で配向角度要素３０００ａ～３０００ｎにあり、ピッチ値Ｐ４は、４５度ごとに配向角度要素３０００ａ～３０００ｎと０度要素３００１ａとの間にある。ピッチ値Ｐ３及びＰ４は単に例示的なものであり、例えばアセンブリ１０００の性能要件に基づいて変更されてもよいことを理解されたい。図１６Ｃ及び図１６Ｄはまた、アセンブリ１０００の非限定的な例示的な寸法を示す。

【0076】

ここで図１７を参照すると、説明を容易にするために、それぞれの例示的な構成要素に分離されたアセンブリ１０００が示されている。

【0077】

図示されるように、ハウジング２０００は、複数のアンテナ極開口２００３ａ～２００３ｎを含んでもよく、各開口は、４５度の配向角度で構成され、二極アンテナ要素３０００ａ～３０００ｎの電極を受容するように構成され、少なくとも２つのアンテナ極開口２００４ａ、ｂは、０度の配向角度で構成され、それぞれ、二極アンテナ要素３００１ａの電極を受容するように構成される。本明細書に示される実施形態では、ハウジング２０００は、「皿形状」に構成されてもよく、ハウジングは、実質的に平坦で円形の中心上面又は第１の面２００６を含み、面２００６は、面２００６の周囲から実質的に平坦で円形の底面又は第２の面２００７の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブ２００５ａ～２００５ｎを有する。一実施形態において、各リブ２００５ａ～２００５ｎは、上面２００６から実質的に４５度の角度で構成されてもよい。更に、隣接するリブの間には、角度付き凹面部分２００８ａ～２００８ｎが構成され、各角度付き凹面部分２００８ａ～２００８ｎは、少なくとも２つの開口２００３ａ～２００３ｎ（二極の実施形態の場合）を備えて構成されてもよく、リブ及び開口は、要素３０００ａ～３０００ｎの角度（例えば、４５度）に対応する角度で構成される。更に、上面２００６は、少なくとも２つの開口２００３ａ～２００３ｎを備えて構成される少なくとも１つの凹部２００９を含んでもよく、面２００６及び開口２００４ａ、ｂは、要素３００１ａの角度（例えば、０度）に対応する角度で構成される。

【0078】

図１７は、本発明のアセンブリ１０００の二極の実施形態を示すことを理解されたい。代替的に、同様のハウジングを単極アセンブリ用に構成してもよい。そのような場合、ハウジングは、複数のアンテナ極開口を含んでもよく、各開口は、４５度の配向角度で構成され、単極アンテナ要素３０００ａ～３０００ｎの電極を受容するように構成され、１つのアンテナ極開口は、０度の配向角度で構成され、それぞれ、単極アンテナ要素の電極を受容するように構成される。一実施形態では、ハウジングは、「皿形状」に構成されてもよく、ハウジングは、実質的に平坦で円形の中心上面又は第１の面を含み、上面は、上面の周囲から実質的に平坦で円形の底面又は第２の面の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブを有する。一実施形態では、各リブは、上面から実質的に４５度の角度で構成され得る。更に、隣接するリブの間には、角度付き凹面部分が構成され、各角度付き凹面部分は、１つの開口（単極の実施形態の場合）を備えて構成されてもよく、リブ及び開口は、要素の角度（例えば、４５度）に対応する角度で構成される。更に、上面は、１つの開口備えて構成される少なくとも１つの凹部を含んでもよく、上面及び開口は、要素の角度（例えば、０度）に対応する角度で構成される。

【0079】

しかしながら、ハウジング２０００の皿形状構成は非限定的な例示的な形状であり、他の形状も本開示の範囲内であることを理解されたい。例えば、ハウジングは、図２０Ａ～図２０Ｃ及び図２１Ａ～図２１Ｃに見られるようなドーナツ形状のハウジングを含んでもよい。

【0080】

続いて、図１７はまた、誘電体フィラー要素がハウジング２０００から取り外されていない例示的な０度の配向角度のアンテナ要素３００１ａと、誘電体フィラー要素８０００がハウジング２０００から取り外されていない例示的な４５度の配向角度のアンテナ要素３０００ｎとを別々に示す。最後に、図１７は、単一の誘電体フィラー要素８０００を別々に示す。以下の説明は、各４５度の配向角度のアンテナ要素３０００ａ～３０００ｎに適用されることを理解されたい。

【0081】

図示されるように、４５度の配向角度のアンテナ要素３０００ｎは、二極５０００ｎ、６０００ｎに容量結合されるか、又は直接取り付けられてもよく、一方の極は、例示的なアンテナが、ある周波数において、一方の直線軸（例えば、ｘ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にし、他方の極は、パッチアンテナが、別の直交直線軸（例えば、ｙ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にする（すなわち、各対内の各個々の極の相対的な直交配向は、二極アンテナ構成を表す）ことを理解されたい。

【0082】

アンテナ要素３０００ｎは、例えば、極５０００ｎのための長手方向部分１４００ｎと、極６０００ｎのための長手方向部分１５００ｎとを含んでもよい。

【0083】

一実施形態では、各長手方向部分１４００ｎ、１５００ｎは、例示的な同調セクション７０００ｎを含むことができる。一実施形態によれば、同調セクション７０００ｎは、各極５０００ｎ、６０００ｎの電磁特性に影響を与えるように機能する。一実施形態では、同調セクションは、各極の電磁結合特性に影響を及ぼすように機能する、いわゆる「ドッグボーン」形状セクションを含んでもよい（例えば、「ドッグボーン」セクションが長いほど、双極子に対する影響が大きくなる）。このようにして、単極又は二極アンテナの電磁特性は、設計基準の所望のセットを達成するために制御され得る（例えば、最適な全体的性能のために各電極の反射減衰量を最大化する（反射を最小化する））。

【0084】

同様に、例示的な０度の配向角度のアンテナ要素３００１ａは、二極５００１ａ、６００１ａに容量結合されてもよく、又は直接取り付けられてもよく、ここでも、一方の極は、例示的なアンテナが、ある周波数において、一方の直線軸（例えば、ｘ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にし、他方の極は、パッチアンテナが、別の直交直線軸（例えば、ｙ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にする（すなわち、各対内の各個々の極の相対的な直交配向は、二極アンテナ構成を表す）ことを理解されたい。

【0085】

アンテナ要素３００１ａは、例えば、極５００１ａのための長手方向部分１４０１ａと、極６００１ａのための長手方向部分１５０１ａｎとを含んでもよい。

【0086】

一実施形態では、各長手方向部分１４０１ａ、１５０１ａは、例示的な同調セクション７００１ａを含むことができる。一実施形態によれば、同調セクション７００１ａは、各極５００１ａ、６００１ａの電磁特性に影響を与えるように機能する。一実施形態では、同調セクションは、各極の電磁結合特性に影響を及ぼすように機能する、いわゆる「ドッグボーン」形状セクションを含んでもよい（例えば、「ドッグボーン」セクションが長いほど、双極子に対する影響が大きくなる）。このようにして、単極又は二極アンテナの電磁特性は、設計基準の所望のセットを達成するために制御され得る（例えば、最適な全体的性能のために各電極の反射減衰量を最大化する（反射を最小化する））。

【0087】

上述の要素に加えて、図１７は、例示的な誘電体フィラー要素８０００ｎを示す。一実施形態において、各アンテナ要素３０００ａ～３０００ｎ及び３００１ａに関連付けられた各誘電体フィラー要素８０００ａ～８０００ｎは、それぞれの二極対の間（例えば、極５０００ｎと極６０００ｎとの間、又は極５００１ａと極６００１ａとハウジング２０００との間）に構成されてもよい。

【0088】

一実施形態では、アンテナ要素の各極に関連付けられた各誘電体フィラー要素８０００ａ～８０００ｎは、個々の極５０００ａ～５０００ｎ、６０００ａ～６０００ｎ、又は５００１ａのインピーダンスを制御するようにエアギャップを充填するように機能することができ、所望の電気的、機械的及び環境的性能を容易にする正確な物理的及び機械的特性を提供するように機能する誘電率からなる材料（例えば、セラニーズ社製のＬＣＰ、Ｍｏｄｅｌ ＬＫＸ１７６１、Ｚｅｎｉｔｅ ＬＣＰ）から構成することができる。

【0089】

図示されるように、誘電体フィラー要素８０００ｎは、単一の構造を含んでもよいが、代替的に、単一の構造は、少なくとも２つの構造に分離されてもよい。実施形態では、本発明の誘電体フィラー要素は、（ｉ）別個の部品として構成され、個々の部品としてハウジングに組み立てられてもよく、及び／又は（ｉｉ）アンテナサブアセンブリを作成し、次にハウジングに組み立てられるように、アンテナに組み立てられてもよいことを理解されたい。更に、別の実施形態では、アンテナ構成要素及び／又はハウジングの幾何学形状がインピーダンス制御を必要としない（すなわち、フィラー材を必要とせずにインピーダンスを制御するように構成される）ので、誘電体フィラー材要素は、必要とされなくてもよい。

【0090】

図において、例示的な誘電体フィラー要素８０００ａ～８０００ｎの各々は、湾曲した形状の要素として構成されてもよく、挿入されると、各要素は、凹部２００８ａ～２００８ｎ又は２００９の周囲の一部と、アンテナ要素に関連付けられたそれぞれの極との間に摩擦によって固定される。

【0091】

各同調セクション７０００ａ～７０００ｎ、７００１ａは、多層セクションとして形成され得、それにおいて例示的な導電層（例えば、金）が例示的な拡散バリア層（例えば、ニッケル）の上に形成され得る。先に説明したように、導電層は、例えば、レーザによってめっき後プロセスにおいて除去又は剥離されてもよい（又は最初に追加されなくてもよい）。その結果、各同調セクションの拡散バリア層は大気にさらされ、露出した層上に酸化物が形成される。先に示したように、極のそのような剥離部分は、はんだ接合の信頼性を向上させる「抗ウィッキング」セクションと呼ぶことができる。別の言い方をすれば、酸化物が形成されないとき（導電層が剥離されないとき）、はんだは、接合部から離れるように極に引き上げられるか、又は「吸い上げられ」、はんだ接合部に残るはんだが少なくなり、接合部が弱くなる（すなわち、はんだ接合部の信頼性が低下する）。

【0092】

先に示したように、はんだが極に引き上げられる場合（抗ウィッキングセクションが存在しない場合）、はんだは、それが流れている、又は流れた極の部分にわたって均一に分配されない可能性がある。このような不均一な分布は、極、したがって本発明のアセンブリ１０００の電気的性能（反射減衰量、耐電圧）に悪影響を及ぼす可能性がある。逆に、極への抗ウィッキングセクションの組み込みは、はんだの不均一な分布の問題を取り除き、実質的にはんだが極を流れ上がることを可能にしないので、電気的性能を改善する。

【0093】

図１８Ａ～図１８Ｃを参照すると、ハウジング２０００が透明であるアセンブリ１０００の上面図、底面図及び側面等角図が示されている。透明なハウジング２０００は、アセンブリ１０００の構成要素がハウジング２０００によってどのように構成され封入されているかを読者が見ることができるように示されていることを理解されたい。

【0094】

同様に、図１９Ａ及び図１９Ｂは、更に追加の上面図及び底面図をそれぞれ示し、アセンブリ１０００の構成要素がどのように構成されるか（例えば、中心要素３００１ａを除いて４５度の配向角度で）を示し、この場合、ハウジングは完全に除去されている。

【0095】

ここで図２０Ａを参照すると、一実施形態による例示的な本発明の一体型アンテナアセンブリ１００００の別の実施形態が示されている。図示のように、アセンブリ１００００は、例えば、ミリ波周波数で動作する電気通信機器（図示しないが、例えば、送信機、受信機）に機械的かつ電気的に接続する複数の単極又は二極アンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎ（「ｎ」は最後のアンテナ要素を示す）を備えてもよい。例示的で非限定的な動作周波数帯域が上記の表１に提供されている。本発明のアンテナアセンブリ１００００の１つの例示的な用途は、例えば、ワイヤレス無線ハブである。そのような周波数範囲にもかかわらず、例示的なアンテナアセンブリ１００００は、上記の範囲未満の周波数（例えば、６０００ＭＨｚ未満の周波数）で動作してもよいことを理解されたい。

【0096】

図２０Ａが示すように、例示的なアンテナアセンブリ１００００は、垂直軸から４５度の配向角度で構成された複数のアンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎ（例えば、８、１６、又は３２個の要素）を備え得る。先に説明したアセンブリ１０００と比較して、アンテナ要素は０度の配向角度で構成されていない。

【0097】

図２０Ａに示す実施形態では、アセンブリ１００００は、３２個のアンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎを含むが、これは単に例示的なものであり、より多くの又はより少ない要素（例えば、４、１６、後者の例が図２１Ａ～図２１Ｃに示される）が本発明のアセンブリに含まれてもよい。

【0098】

アセンブリ１００００はまた、複数の誘電体フィラー要素１０００２ａ～１０００２ｎ（例えば、アンテナ要素ごとに１つ）と、複数の誘電体要素１０００３ａ～１０００３ｎ（例えば、アンテナ要素ごとに１つ）と、要素１０００１ａ～１０００１ｎ、１０００２ａ～１０００２ｎ、及び１０００３ａ～１０００３ｎを封入及び保護し、接地基準及び他の要素の中でも特に要素１０００１ａ～１０００１ｎの正確な間隔／ピッチを提供するためのハウジング１０００４とを備えてもよい。

【0099】

例示的なハウジング１０００４は、単一の構造を含むように示されているが、これも単なる例示である。ハウジング１０００４は、代替的に、例えば、２つ以上の接続された構造から構成されてもよいことが理解されるべきである。

【0100】

一実施形態では、ハウジング１０００４は、適切な機械的及び環境的性能を促進する正確な物理的及び機械的特性とともに適切な電気的性能を促進する誘電率及びめっきを有する誘電体材料（例えば、液晶ポリマー又は「ＬＣＰ」）から構成されてもよい。代替の実施形態では、ハウジングは、ダイカストハウジングであってもよい。

【0101】

ここで図２０Ｂを参照すると、アセンブリ１００００の別の図が示されている。この図は、アセンブリ１００００の底部の図である。図示されるように、アセンブリ１００００は、複数の電気接地構造１０００５ａ～１０００５ｎを備えてもよく、各接地構造は、例えば、１つのアンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎのための電気接地として構成される。一実施形態において、接地構造１０００５ａ～１０００５ｎは、例えば、１つの非限定的な材料を挙げると、ＬＣＰから構成されてもよい。一実施形態において、接地構造１０００５ａ～１０００５ｎの各々は、例えば、プリント回路基板（ＰＣＢ）の電気接地面に接続されるように構成されてもよい。

【0102】

また、複数のアセンブリ整列構造１０００６ａ～１０００６ｎが示されており、各整列構造は、アセンブリ１００００をＰＣＢ上の所定位置に固定するためにＰＣＢに接続されるように構成されている。一実施形態において、構造１０００６ａ～１０００６ｎは、例えば、１つの非限定的な材料を挙げると、ＬＣＰから構成されてもよい。更に、構造１０００６ａ～１０００６ｎの高さは、機械的整列／取り付けを維持するために、対応するＰＣＢの厚さに基づいて変化してもよい。

【0103】

実施形態において、アンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎのピッチ値は、例えば、アセンブリ１０００の要素３０００ａ～３０００ｎのピッチ値と同様であってもよく、ピッチ値は単なる例示であり、例えば、アセンブリ１００００の性能要件に基づいて変更されてもよいことが理解される。

【0104】

ここで図２０Ｃを参照すると、アセンブリ１００００のハウジング１０００４が示されている。

【0105】

図示されるように、ハウジング１０００４は、複数のアンテナ極開口１０００７ａ～１０００７ｎを含んでもよく、各開口は、４５度の配向角度で構成され、二極アンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎの電極を受容するように構成される（単極の実施形態の場合、単一の開口のみ）。図示の実施形態では、ハウジング１０００４は、「ドーナツ形状」に構成されてもよく、ハウジングは、実質的に平坦な中央周辺構造１０００９内に開口部１０００８を有する。

【0106】

更に、ハウジング１０００４は、構造１０００９の周囲から実質的に平坦で円形の底面１００１１の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブ１００１０ａ～１００１０ｎを含んでもよい。一実施形態において、各リブ１００１０ａ～１００１０ｎは、上部構造１０００９から実質的に４５度の角度で構成されてもよい。更に、隣接するリブの間には、角度付き凹面部分１００１２ａ～１００１２ｎが構成され、各角度付き凹面部分１００１２ａ～１００１２ｎは、少なくとも２つの開口１０００７ａ～１０００７ｎ（二極の実施形態の場合、単極の実施形態の場合は、単一の開口のみ）を備えて構成されてもよく、リブ及び開口は、要素１０００１ａ～１０００１ｎの角度（例えば、４５度）に対応する角度で構成される。

【0107】

この場合も、図２０Ｃは、本発明のアセンブリ１００００の二極の実施形態を示すことを理解されたい。代替的に、同様のハウジングを単極アセンブリ用に構成してもよい。そのような場合、ハウジングは、複数のアンテナ極開口を含んでもよく、各開口は、４５度の配向角度で構成され、単極アンテナ要素１０００１ａ～１０００１ｎの電極を受容するように構成される。一実施形態では、ハウジングは、前述のように「ドーナツ形状」に構成されてもよい。更に、そのような単極の実施形態は、中央周辺構造の周囲から実質的に平坦で円形の底部又は表面の周囲に向かって延在する複数の角度付きリブを含んでもよい。一実施形態では、各リブは、上部構造から実質的に４５度の角度で構成され得る。更に、隣接するリブの間には、角度付き凹面部分が構成され、各角度付き凹面部分は、１つの開口（単極の実施形態の場合）を備えて構成されてもよく、リブ及び開口は、要素の角度（例えば、４５度）に対応する角度で構成される。

【0108】

図２１Ａ～図２１Ｃに示す実施形態では、アセンブリ１００００’は、図２０Ａ～図２０Ｃのアセンブリ１００００のような３２個のアンテナ要素の代わりに１６個のアンテナ要素１０００１ａ’～１０００１ｎ’を含むが、これは単なる例示であり、より多くの又はより少ない要素が本発明のアセンブリに含まれてもよい。アセンブリ１００００’内のアンテナ要素１０００１ａ’～１０００１ｎ’及びそれらに関連する構成要素（例えば、開口、リブ、凹面部分）の総数及びサイズは、アセンブリ１００００内のものと異なってもよいが、要素１０００１ａ’～１０００１ｎ’及びそれらに関連する構成要素（例えば、開口、リブ、凹面部分）の機能は、アセンブリ１００００内の要素１０００１ａ～１０００１ｎ及びそれらに関連する構成要素（例えば、開口、リブ、凹面部分）と実質的に同じである。

【0109】

図２０Ａ～図２０Ｃ及び図２１Ａ～図２１Ｃに示すアセンブリ１００００及び１００００’は、前述の要素３０００ａ～３０００ｎと同様の４５度の配向角度アンテナ要素を備えてもよいことを理解されたい。例えば、各要素１０００１ａ～１０００１ｎ及び１０００１ａ’～１０００１ｎ’は、二極又は単極に容量結合されるか又は直接取り付けられてもよく、（二極の実施形態の場合）一方の極は、例示的なアンテナが、ある周波数において、一方の直線軸（例えば、ｘ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にし、他方の極は、パッチアンテナが、別の直交直線軸（例えば、ｙ軸）に沿って偏波される電磁信号を送信又は受信することを可能にする（すなわち、各対内の各個々の極の相対的な直交配向は、二極アンテナ構成を表す）ことを理解されたい。

【0110】

更に、二極の実施形態における各アンテナ要素は、例えば、各極に対して長手方向部分を含むことができる。一実施形態では、各長手方向部分は、例示的な同調セクションを含み得る。一実施形態によれば、前述したように、同調セクションは、各極の電磁特性に影響を与えるように機能する。一実施形態では、同調セクションは、各極の電磁結合特性に影響を及ぼすように機能する、いわゆる「ドッグボーン」形状セクションを含んでもよい（例えば、「ドッグボーン」セクションが長いほど、双極子に対する影響が大きくなる）。このようにして、単極又は二極アンテナの電磁特性は、設計基準の所望のセットを達成するために制御され得る（例えば、最適な全体的性能のために各電極の反射減衰量を最大化する（反射を最小化する））。

【0111】

加えて、各アンテナ要素は、誘電体フィラー要素を含んでもよい。一実施形態では、各アンテナ要素に関連付けられた各誘電体フィラー要素は、それぞれの二極対の間に構成されてもよく、又は単を備えて構成されてもよい。

【0112】

一実施形態では、アンテナ要素の各極に関連付けられた誘電体フィラー要素は、個々の極のインピーダンスを制御するようにエアギャップを充填するように機能することができ、所望の電気的、機械的及び環境的性能を容易にする正確な物理的及び機械的特性を提供するように機能する誘電率からなる材料（例えば、ＬＣＰであり、その一例としてセラニーズ社製のＬＣＰ、Ｍｏｄｅｌ ＬＫＸ１７６１、Ｚｅｎｉｔｅ ＬＣＰがある）から構成することができる。

【0113】

そのような誘電体フィラー要素は、単一の構造を含んでもよいが、代替的に、単一の構造は、少なくとも２つの構造に分離されてもよい。実施形態では、本発明の誘電体フィラー要素は、（ｉ）別個の部品として構成され、個々の部品としてハウジングに組み立てられてもよく、及び／又は（ｉｉ）アンテナサブアセンブリを作成し、次にハウジングに組み立てられるように、アンテナに組み立てられてもよいことを理解されたい。更に、別の実施形態では、アンテナ構成要素及び／又はハウジングの幾何学形状がインピーダンス制御を必要としない（すなわち、フィラー材を必要とせずにインピーダンスを制御するように構成される）ので、誘電体フィラー材要素は、必要とされなくてもよい。

【0114】

更に、各例示的な誘電体フィラー要素は、湾曲した形状の要素として構成されてもよく、挿入されると、各要素は、凹部１００１２ａ～１００１２ｎ及び１００１２ａ’～１００１２ｎ’の周囲の一部と、アンテナ要素に関連付けられたそれぞれの極との間に摩擦によって固定される。

【0115】

各同調セクションは、多層セクションとして形成され得、それにおいて例示的な導電層（例えば、金）が例示的な拡散バリア層（例えば、ニッケル）の上に形成され得る。先に説明したように、導電層は、例えば、レーザによってめっき後プロセスにおいて除去又は剥離されてもよい（又は最初に追加されなくてもよい）。その結果、各同調セクションの拡散バリア層は大気にさらされ、露出した層上に酸化物が形成される。先に示したように、極のそのような剥離部分は、はんだ接合の信頼性を向上させる「抗ウィッキング」セクションと呼ぶことができる。別の言い方をすれば、酸化物が形成されないとき（導電層が剥離されないとき）、はんだは、接合部から離れるように極に引き上げられるか、又は「吸い上げられ」、はんだ接合部に残るはんだが少なくなり、接合部が弱くなる（すなわち、はんだ接合部の信頼性が低下する）。

【0116】

先に示したように、はんだが極に引き上げられる場合（抗ウィッキングセクションが存在しない場合）、はんだは、それが流れている、又は流れた極の部分にわたって均一に分配されない可能性がある。このような不均一な分布は、極、したがって本発明のアセンブリ１００００又は１００００’の電気的性能（反射減衰量、耐電圧）に悪影響を及ぼす可能性がある’。逆に、極への抗ウィッキングセクションの組み込みは、はんだの不均一な分布の問題を取り除き、実質的にはんだが極を流れ上がることを可能にしないので、電気的性能を改善する。

【0117】

本開示の特定の実施形態に関して、利益、利点、及び解決策を上述したが、このような利益、利点、及び解決策、並びに任意の要素であって、このような利益、利点、若しくは解決策を引き起こすか、又はこのような利益、利点、若しくは解決策を引き起こしてより顕著にする可能性がある要素は、重要で、必要であり、又は本開示に添付された、若しくは本開示に起因する、いずれか又は全ての請求項の重要な特徴若しくは要素として解釈されるべきではないことを、理解されたい。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図2】

【図3A】

【図3B】

【図3C】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10A】

【図10B】

【図10C】

【図10D】

【図11】

【図12A】

【図12B】

【図13A】

【図13B】

【図13C】

【図13D】

【図14A】

【図14B】

【図15A】

【図15B】

【図15C】

【図15D】

【図16A】

【図16B】

【図16C】

【図16D】

【図17】

【図18A】

【図18B】

【図18C】

【図19A】

【図19B】

【図20A】

【図20B】

【図20C】

【図21A】

【図21B】

【図21C】