ミリ波自動車用アプリケーションのために強化されたバックローブ抑制を備える基板上の三次元アレイアンテナ

【課題】ミリ波自動車用アプリケーションのために強化されたバックローブ抑制を備える基板上の三次元アンテナを提供する。
【解決手段】多層アンテナは、第１の平面に沿って配置された第１のマイクロストリップパッチ６０５と、前記第１の平面に実質的に平行な第２の平面に沿って配置された第２のマイクロストリップパッチ６１０と、その中に形成されたスロット６２０を有するグランド平面６１５とを含む。多層アンテナはさらに、グランド平面６１５中のスロット６２０を介して第２のマイクロストリップパッチ６１０に信号を伝搬させるためのマイクロストリップ給電ライン６２５と、幾らかの信号を受信しその信号をグランド平面６１５中のスロット６２０に反射する、バックローブ抑制反射器６３０とを含んでいる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、三次元集積化自動車レーダーおよびその製造方法に関する。さらに特定すると、本発明は、ミリ波自動車用アプリケーションのために強化されたバックローブ抑制を有する、基板上の三次元アレイアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用レーダーシステムは現在、多くの高級車に設置されている。過去数年、自動車用レーダーシステムは、自動車の速度を検出し交通状況に応じて調整するために、高度車速設定装置において使用されてきた。今日、自動車用レーダーシステムは、衝突防止のために自動車の周囲をモニタする積極的安全システムと共に使用されている。現在の自動車用レーダーシステムは、長距離用（適応走行制御および衝突警告のため）と短距離用（衝突前、衝突緩和、駐車補助、盲点検出等のため）に分けられる。２個またはそれ以上の別個のレーダーシステム、例えばそれぞれが１５×１５×１５ｃｍの大きさを有する、２４ＧＨｚの短距離用レーダーシステムと７７ＧＨｚの長距離用レーダーシステムを、長距離および短距離検出のために使用することができる。通常、自動車用レーダーシステムのフロントエンド（例えば、アンテナ、送信機および受信機）は、アレイアンテナのための８ｃｍ×１１ｃｍ、３ｃｍ厚の開口を有している。
【０００３】
従来の自動車用レーダーシステムは幾つかの欠点を有している。例えば、複数の従来のレーダーシステムが車両上に別個に取り付けられるので、かなりの空間が必要であり且つ無駄となることがある。それぞれのレーダーシステムを、梱包し、組立し且つ取り付けるためのコストが、レーダーシステムの追加個数によって増加する。それぞれのレーダーシステムを適正に動作させるために、それぞれのレーダーシステムの最上部に配置する材料を注意深く選択して、材料が無線周波数に透明となるようにする必要がある。複数のレーダーシステムのためのコストは、車両の前部、側部および後部において無線周波数に透明な複数の領域が必要となるために、さらに増加する。このように、レーダーシステムの数を増やすことによって、梱包、組立、設置および材料のコストが増加する。
【０００４】
従って、この分野において、低コストの基板上に形成されたミリ波自動車用アプリケーションのための、コンパクトな三次元集積アレイアンテナに対する必要性が存在する。
【発明の概要】
【０００５】
本発明は、第１の平面に沿って位置する第１のマイクロストリップパッチと、第１の平面に実質的に平行な第２の平面に沿って位置する第２のマイクロストリップパッチと、スロットを有するグランド平面とを含む、多層アンテナである。この多層アンテナはさらに、グランド平面中のスロットを通して第２のマイクロストリップパッチまで信号を伝搬するためのマイクロストリップ給電ラインと、信号を受信しその信号をグランド平面のスロットに反射するためのバックローブ抑制反射器とを含んでいる。
【０００６】
本発明の構成、目的および効果は、添付の図面を参照して、以下の詳細な説明から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】共通のグランド平面上に位置する少なくとも２個の結合層で形成されたデュアルバンドアレイを有する三次元（３−Ｄ）集積構造を用いた、本発明の一実施形態に係る、低コストでコンパクトなレーダーの斜視図である。
【図２】共通のグランド平面上に位置する少なくとも２個の接合層で形成されたデュアルバンドアレイを有する三次元（３−Ｄ）集積構造を用いた、本発明の一実施形態に係る、低コストでコンパクトなレーダーの上面図である。
【図３】共通のグランド平面上に位置する少なくとも２個の接合層で形成されたデュアルバンドアレイを有する三次元（３−Ｄ）集積構造を用いた、本発明の一実施形態に係る低コストでコンパクトなレーダーの分解立面図である。
【図４】プリント回路基板（ＰＣＢ）上に形成された、本発明の一実施形態に係るレーダーの３−Ｄ集積化されたデュアル−バンドＲＦフロントエンドの断面図である。
【図５】第２の層がＰＣＢ上に直接マウントされ、且つ、パッケージングされたＴ／Ｒモジュールが第２の層の底面にフリップチップマウントされた、本発明の一実施形態に係るレーダーの３−Ｄ集積化デュアルバンドＲＦフロントエンドの断面図である。
【図６】３−Ｄ集積化構造のために、２個のマイクロストリップ、グランド平面、グランド平面中の開口即ちスロット、マイクロストリップ給電ラインおよびバックローブ抑制反射器を有する、本発明の一実施形態に係る多層アンテナアレイの側面図である。
【図７】３−Ｄ集積化構造のために、２個のマイクロストリップ、グランド平面、グランド平面中の開口即ちスロット、マイクロストリップ給電ラインおよびバックローブ抑制反射器を有する、本発明の一実施形態に係る多層アンテナアレイの上面斜視図である。
【図８】３−Ｄ集積化構造のために、２個のマイクロストリップ、グランド平面、グランド平面中の開口即ちスロット、マイクロストリップ給電ラインおよびバックローブ抑制反射器を有する、本発明の一実施形態に係る多層アンテナアレイの底面斜視図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係る多層アンテナの改良された性能を示すシミュレーショングラフである。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態に係る多層アンテナの改良された性能を示すシミュレーショングラフである。
【図９Ｃ】本発明の一実施形態に係る多層アンテナの改良された性能を示すシミュレーショングラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る図６のアンテナの層構造を示す図である。
【図１１Ａ】０．４ｍｍＬＣＰ基板に埋め込まれた、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ラインの斜視図である。
【図１１Ｂ】０．８ｍｍＬＣＰ基板に埋め込まれた、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ラインの斜視図である。
【図１１Ｃ】基板のキャビティ内に位置する、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ラインの斜視図である。
【図１２】マイクロストリップ給電ラインが、０．４ｍｍと０．８ｍｍ厚さの図１１Ａおよび図１１ＢのＬＣＰ基板と、図１１Ｃに示すフリースペース内に埋め込まれた場合の、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ラインの挿入損失を示すグラフである。
【図１３】本発明の一実施形態に従って空洞が異なるサイズで基板内に形成された場合の、マイクロストリップ給電ラインの損失における削減と、基板即ち表面モードの削減とを示すグラフである。
【図１４】送信アンテナ（Ｔｘ）と受信アンテナ（Ｒｘ）を有する、本発明の一実施形態に係るアンテナアレイを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の種々の特徴の実施形態を実現する装置、システムおよび方法を、以下に、図面を参照して説明する。以下の図面およびそれに関連する記載は、本発明の幾つかの実施形態を説明するために提供されたものであり、本発明の範囲を限定するものではない。参照番号は、参照された要素間の対応を示すために、図面全体に渡って再使用される。この開示の目的のために、用語“パッチ”は、用語“アンテナ”と同義語として使用される。
【０００９】
図１、２および３は、本発明の一実施形態に係る低コストでコンパクトなレーダー１００の斜視図、上面図および分解立面図であり、低コストコンパクトレーダー１００は、共通のグランド平面１２０上に配置された少なくとも２個の結合層１０６および１０７で形成されたデュアルボンドアレイ１０５を有する、三次元集積化構造を使用している。デュアルボンドアレイ１０５は、第１の層１０６（例えば、最上層または上部層）と第２の層１０７（例えば、下層）を含んでいる。一実施形態では、第１の層１０６と第２の層１０７は共に結合され、それぞれ約４ミルの厚さを有している。第１の層１０６と第２の層１０７を、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、低温同時焼成セラミック（ＬＴＣＣ）、パリレンＮ誘電体、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）セラミック、ＰＴＦＥグラスファイバ材料または、多層構造を形成するために積層化することが可能な薄い（厚さ約２〜４ミル）金属化層を形成する、その他全ての材料で形成することができる。レーダー１００は、ハードウエア、ソフトウエア、ファームウエア、ミドルウエア、マイクロコードまたはそれらの組合せで実現される。１個またはそれ以上の素子を、再構成しおよび／または結合することができ、さらに、他のレーダーを、本発明の精神および範囲を維持しながらレーダー１００に代わって用いることもできる。さらに、本発明の精神および範囲を維持しながら、レーダー１００に素子を追加し、且つ、レーダー１００から取り除くことができる。
【００１０】
第１の層１０６は、２４ＧＨｚ動作に対して直列マイクロストリップアレイ１１０を有している。パッチアレイ１１０は一個またはそれ以上の孔あきパッチ１１１（即ち、アンテナ）を含み、それぞれの孔即ち開口１１２は約１．４ミリメートル四方の開口であり、第２の層１０７に或いはその上に位置する７７ＧＨｚパッチ１１３（即ち、アンテナ）を見えるようにしている。この第２の層１０７は、７７ＧＨｚ動作に対して直列のパッチアレイ１１５を有している。７７ＧＨｚ直列マイクロストリップアレイ１１５は第２の層１０７上に印刷することができる。一実施形態では、それぞれの孔あきパッチ１１１は約３．６ｍｍ角であり、それぞれのパッチ１１３は約１．２ｍｍ角である。パッチ１１１は、コネクタ１１４を介して互いに接続されている。それぞれの開口１１２は、パッチ１１１と１１３の放射性能に小さな影響しか与えないように、最適化されている。
【００１１】
グレーティングローブが存在しないことおよびサイドローブのレベルが低いことを確実にするために、第１のパッチアレイ１１０と第２のパッチアレイ１１５間の間隔を、λ₀／２とし、ここで、λ₀は、２４ＧＨｚと７７ＧＨｚそれぞれの自由空間波長である。２個の周波数間の比（７７／２４≒３）に基づいて、１個の２４ＧＨｚパッチ１１１の内部、即ちその外側境界内に、４個の７７ＧＨｚパッチ１１３が配置されている。さらに、２個の７７ＧＨｚパッチ１１３が、２個の隣接する２４ＧＨｚパッチ１１１間に配置されている。
【００１２】
図４は、本発明の一実施形態に従って印刷回路基板（ＰＣＢ）上に形成された、レーダーの３次元集積化デュアルバンドＲＦフロントエンドの断面図である。一実施形態では、パッケージ層１０８はＰＣＢ１０９上に形成される。パッケージ層１０８はＬＣＰで形成され、Ｔ／Ｒモジュール１４１をパッケージするために使用される。例えば、パッケージ層１０８は、Ｔ／Ｒモジュール１４１を保持するための空洞１４０を有していても良い。さらに、ＩＦフィルタをパッケージ層１０８中に埋め込み或いはこの層上に形成しても良い。一実施形態では、Ｔ／Ｒモジュール１４１は両方の或いは複数の周波数に対して用いることができる。
【００１３】
第２の層１０７を７７ＧＨｚアレイ１１３とＴ／Ｒモジュールグランド１２０との間に形成しても良い。第２のパッチ１１３のアレイは、第２の層１０７の最上部に或いはその一部に形成される。マイクロストリップフィード１２２は第２のパッチ１１３のアレイをＴ／Ｒモジュール１４１に接続する。マイクロストリップフィード１２２は第２のビア１２４を介してＴ／Ｒモジュール１４１に移行される。第１の層１０６はマイクロストリップフィード１２２および／または第２の層１０７の最上部に形成されても良い。第１の孔あきパッチ１１１（例えば、２４ＧＨｚパッチ）のアレイが第１の層１０６の最上部またはその一部に形成される。第１の層１０６上の多数の孔１１２は、比較的障害の無い放射を第２のパッチ１１３（即ち、７７ＧＨｚパッチ）から通過させる。一実施形態では、それぞれの孔１１２はホーンの形状をした開口（即ち、ホーンの下側の部分の円周が上側の部分よりも小さい）であって、これは各パッチ１１３の放射性能を向上させる。マイクロストリップフィード１２１は、第１のパッチ１１１のアレイをＴ／Ｒモジュール１４１に接続する。マイクロストリップフィード１２１は第１のビア１２３を通ってＴ／Ｒモジュール１４１に移行し、且つ、第１の層１０６上に、或いはその一部として形成されうる。第１の層１０６は、２４ＧＨｚの一連のパッチアレイ１１０とマイクロストリップフィード１２１を含んでいても良い。マイクロストリップフィード１２１とマイクロストリップフィード１２２は、フィード接続体またはラインのネットワークを含んでいても良い。
【００１４】
第１の層１０６は一個またはそれ以上のマイクロストリップフィード１２１を有し、第２の層１０７は一個またはそれ以上のマイクロストリップフィード１２２を有している。マイクロストリップフィード１２１と１２２は、それぞれ、第１および第２の層１０６および１０７への接続体として使用される。一実施形態では、パッチアレイ１１０と１１５は、マイクロストリップパッチアンテナから成っている。
【００１５】
複数のチップおよび／または部品１６０（例えば、２個のシリコン−ゲルマニウム（ＳｉＧｅ）ＢｉＣＭＯＳチップ）を、ＰＣＢ１０９の底面１１９上にマウントすることができる。複数のチップおよび／または部品１６０は、以下の１個またはそれ以上を含みうる。即ち、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、デジタル時計、温度制御装置、メモリ、マイクロプロセッサ、ダイナミックリンクライブラリ、ＤＣポート、データポート、電圧制御発振器、ＰＬＬ等。複数のチップおよび／または部品１６０は、無線リンクを介して、またはコネクタ、トレースまたはＰＣＢ１０９上のワイヤを介して、互いに接続されていても良い。Ｔ／Ｒモジュール１４１からの出力信号１７０（例えば、デジタル、ＤＣ、ＩＦまたはＲＦ信号）は、貫通ビア１６５を使用して（または、無線接続で）複数のチップおよび／または部品１６０に直接接続するようにしても良い。
【００１６】
Ｔ／Ｒモジュール１４１は、第２の層１０７の底面上にフリップチップボンドまたはマウントされていても良い。フリップチップ移行は、従来のワイヤボンドに比べて、寄生インダクタンスが著しく小さく且つ低損失である。複数の熱ビア１６２が直接Ｔ／Ｒモジュール１４１に接続され、第１および第２の層１０６と１０７を通過している。複数の熱ビア１６２は、Ｔ／Ｒモジュール１４１から熱を取り除くために使用され、その熱を、第１の層１０６の最上面１１６上に位置する熱遮断領域１６３に転送する。
【００１７】
図５は、レーダー２００の３−Ｄ集積化デュアルバンドＲＦフロントエンドの断面図であり、本発明の他の実施形態に従って第２の層１０７は直接ＰＣＢ１０９に接続され、且つ、パッケージングされたＴ／Ｒモジュール１４１は第２の層１０７の底面１１７にフリップチップマウントされている。パッケージングされたＴ／Ｒモジュール１４１からの出力信号１７０（例えば、デジタル、ＤＣ、ＩＦまたはＲＦ信号）を、ワイヤボンド１６６を用いて（或いは、無線接続によって）複数のチップおよび／または部品１６０に直接接続することができる。この実施形態において、Ｔ／Ｒモジュール１４１は予めパッケージされており、そのため追加のＬＣＰ層（例えば、図４の１０８）は必要ではない。
【００１８】
図６，７および８は、それぞれ、本発明の一実施形態に係る多層アンテナ６００の側面図、上面斜視図および底面斜視図である。この多層アンテナ６００は、２個のマイクロストリップパッチ６０５および６１０、グランド平面６１５、グランド平面６１５中の開口即ちスロット６２０、マイクロストリップ給電ライン６２５および３−Ｄ集積化構造のためのバックローブ抑制反射器６３０を有している。一実施形態において、２個のマイクロストリップパッチ６０５および６１０、グランド平面６１５、マイクロストリップ給電ライン６２５およびバックローブ抑制反射器６３０は、全てが互いに離れており、互いに異なる平行平面上に配置されている。第１のマイクロストリップパッチ６０５は、積層パッチ６０５として言及されても良く、第２のマイクロストリップパッチ６１０は主放射パッチ６１０として言及されても良い。第１のマイクロストリップパッチ６０５は第１の平面に沿って配置され、第２のマイクロストリップパッチ６１０は、第１の平面に実質的に平行な第２の平面に沿って配置しても良い。一実施形態では、開口即ちスリット６２０はエッチング処理によって形成される。図１，２および３に示すパッチは、図６，７および８に示すパッチと同様に構成することができる。多層アンテナ６００は、従来のアンテナと比べてより広い動作バンド幅と、より高いゲインおよび低いバックサイド放射を達成することができる。
【００１９】
マイクロストリップ給電ライン６２５は、グランド平面６１５中の開口６２０を介して、信号を、信号を伝送するために使用される主放射パッチ６１０に伝搬させる。積層パッチ６０５は、主放射パッチ６１０のビームを方向付けるために使用される。一実施形態では、２個のマイクロストリップパッチ６０５および６１０は、直接接続とは反対に、グランド平面６１５中の開口６２０を介してスロット給電され、その結果としてより広い即ち長いバンド幅を生じる。積層パッチ６０５は主放射パッチ６１０の上方に或いはその上に配置され、多層アンテナアレイ６００のゲインとバンド幅を向上させる。一実施形態では、積層パッチ６０５はヤギーウダアンテナの平面版であり、導波器として作用する。一実施形態では、積層パッチ６０５は主放射パッチ６１０に取り付けられ或いは貼り付けられている。
【００２０】
バックローブ抑制反射器６３０は、マイクロストリップ給電ライン６２５とグランド平面６１５中の開口６２０の下方に配置されている。バックローブ抑制反射器６３０は共鳴ダイポールとして設計されており、２次反射器として作用し、アンテナ６００の背面側で伝送されるエネルギーに連結し、このエネルギーをアンテナ６００の前面側に再伝送する。バックローブ抑制反射器６３０の長さは、共鳴周波数の波長の約半分である。主放射パッチ６１０とバックローブ抑制反射器６３０間の距離Ｄは、再伝送されたエネルギーがバックサイド放射と１８０度位相がずれ、従ってそれを打ち消すような値を有している。バックローブ抑制反射器６３０は、アンテナ６００の前後電界比（即ち、前方の代わりに後方に伝送されたことによって、どの程度のエネルギーが浪費されたか）を向上させ、且つ、開口効率を大きく向上させる。即ち、開口効率は６０％向上し、全体の開口領域は、５．５ｃｍ×５．５ｃｍサイズまたは６ｃｍ×６ｃｍサイズにまで減少する。開口領域が減少したことによって、材料が減少し、パッケージおよび組立コストが減少する。バックローブ抑制反射器６３０はさらに、２個のマイクロストリップパッチ６０５および６１０によって生成される放射を減少し或いは抑制する。
【００２１】
図９Ａ，９Ｂおよび９Ｃは、本発明の一実施形態に係る多層アンテナ６００の効率の向上を示すシミュレーショングラフである。多層アンテナ６００は８％バンド幅を生成し、これは、７７ＧＨｚ−８１ＧＨｚ広帯域自動車レーダーに必要とされる５％を上回っている。多層アンテナ６００はさらに、６．７ｄＢゲインと２４．５ｄＢの前後電界比を生成する。
【００２２】
図１０は、本発明の一実施形態に係る図６のアンテナ６００の複数の層を示す。アンテナ６００は、基板６０７、６１１，６１８および６３５（例えば、ＬＣＰ）と、接着材料６０９、６１４および６１６（例えば、Ｐｒｅ３０９８）を含むことができる。一例として、ＬＣＰおよびＰｒｅ３０９８は、コネチカット州ロジャーに位置するＲｏｇｅｒｓＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造される製品であっても良い。基板６０７、６１１、６１８および６３５は高い周波数において低損失であり、銅材料によって被覆することも可能で、多層に積層することも可能で、さらに、広い温度範囲（例えば、−４０℃から＋１２５℃）で優れた効率を維持することができる。
【００２３】
マイクロストリップパッチ６０５は基板６０７の最も上部の表面６０６上に取り付けられ或いは形成される。一実施形態では、基板６０７は２ミルの厚さを有している。マイクロストリップパッチ６１０は、基板６１１の最も上部の表面６０８上に取り付けられあるいは形成されている。一実施形態では、基板６１１は厚さ２ミルを有する。接着材料６０９が、基板６０７と基板６１１間に配置される。一実施形態では、接着材料６０９は２ミルの厚さを有している。
【００２４】
グランド平面６１５は、基板６１８の上面６１９上に取り付けられ或いは形成されている。一実施形態では、基板６１８は４ミルの厚さを有している。接着材料６１４は、基板６１１と基板６１８間に配置される。一実施形態では、接着材料６１４は２ミルの厚さを有している。マイクロストリップ給電ライン６２５は、基板６１８の底面に取り付けられ或いは形成されている。
【００２５】
一実施形態において、基板６３５は３０ミルの厚さを有している。一実施形態において、基板６３５は少なくとも１２ミルの空洞６３６を有している（同様に、図１１Ｃ参照）。マイクロストリップ給電ライン６２５は空洞６３６中に適合し、基板６３５に取り付けられている。接着材料６１６が基板６１８と基板６３５との間に配置されている。一実施形態では、接着材料６１６は２ミルの厚さを有している。バックローブ抑制反射器６３０は、基板６３５の底面上に取り付けられ或いは形成されている。空洞６３６は、高いアンテナ効率を達成するために、マイクロストリップ給電ライン６２５の損失を減少させる。さらに、空洞６３６は、基板６３５に何らかの方法で生成される基板即ち表面モードの抑制に有用である。
【００２６】
図１１Ａは、０．４ｍｍＬＣＰ基板に埋め込まれた、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ライン６２５の斜視図である。図１１Ｂは、０．８ｍｍＬＣＰ基板に埋め込まれた、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ライン６２５の斜視図である。図１１Ｃは、基板６３５の空洞６３６内に配置された、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ライン６２５の斜視図である。
【００２７】
図１２は、マイクロストリップ給電ライン６２５が図１１Ａと１１Ｂの０．４ｍｍおよび０．８ｍｍ厚さのＬＣＰ基板に埋め込まれ、且つ、図１１Ｃに示すように自由空間内にある場合の、本発明の一実施形態に係るマイクロストリップ給電ライン６２５の挿入損失を示すグラフである。マイクロストリップ給電ライン６２５上に基板６１８を追加することは、マイクロストリップ給電ライン６２５の損失を増加させる。さらに、マイクロストリップ給電ライン６２５が０．８ｍｍ厚さのＬＣＰ基板に埋め込まれた場合、図１１に示すリップルが、シミュレーション応答上に形成される。このリップルは表面波モードに基づいており、表面波は基板６３５の厚さ故に構造中を伝搬する。
【００２８】
図１３は、マイクロストリップ給電ライン６２５の損失における減少と、本発明の一実施形態に従って、空洞６３６が異なる大きさに形成された場合の基板即ち表面モードの減少を示すグラフである。図示するように、空洞６３６は０．３ｍｍと０．７ｍｍとの間の高さを有することができる。空洞６３６は、基板６３５においてマイクロストリップ給電ライン６２５と基板または表面モードの損失を減少させる。一実施形態において、空洞６３６は少なくとも０．３ｍｍの高さを有している。
【００２９】
図１４は、送信アンテナ（Ｔｘ）１４０５と受信アンテナ（Ｒｘ）１４１０を有する、本発明の一実施形態に係るアンテナアレイ１４００を示す。一実施形態において、送信アンテナは、それぞれが３０アンテナ素子を有する４個の列を有し、受信アンテナはそれぞれが３０アンテナ素子を有する１６個の列を有する。
【００３０】
当業者であれば、ここに開示した事例に関連して記載した、図示する種々の論理ブロック、モジュール、およびアルゴリズムの段階が、電子的ハードウエア、コンピュータソフトウエアまたはこれらの組合せによって実現し得ることを理解することができる。このハードウエアとソフトウエアの互換性を明瞭に示すために、図示した種々の部品、ブロック、回路および段階は、上記においては、その機能に関して一般的に記載されている。このような機能がハードウエアまたはソフトウエアの何れで実現できるかは、個々の応用およびシステム全体に課せられた設計上の制約に依存する。熟練者であれば、記載された機能をそれぞれ個々の応用に対して種々の方法で実現することが可能であるが、このような実現の決断は、開示された装置および方法の範囲からの離脱を生じるものとして解釈されるべきではない。
【００３１】
此処に開示した事例に関連して、図示する種々の論理ブロック、モジュールおよび回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号処理装置（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタ論理回路、ディスクリートハードウエア部品、または、此処に記載する機能を実行するために設計されたそれらの全ての組合せによって、実現され或いは実施される。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであっても良いが、しかしその代わりに、このプロセッサは全ての従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラまたはステートマシンであっても良い。プロセッサはさらに、計算装置、例えば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連結する１個またはそれ以上のマイクロプロセッサ、またはその他のこのような構成、の組合せによって実現が可能である。
【００３２】
此処に記載した事例に関連する方法またはアルゴリズムの各段階は、ハードウエア、プロセッサによって実行されるソフトウエアモジュールまたはこの２つの組合せによって、直接的に実現される。ソフトウエアモジュールは、ＲＡＭメモリ、フラッシュメモリ、ＲＯＭメモリ、ＥＰＲＯＭメモリ、ＥＥＰＲＯＭメモリ、レジスター、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、またはこの技術分野で既知の全ての記憶媒体中に、格納することができる。典型的な記憶媒体をプロセッサに接続して、このプロセッサが記憶媒体から情報を読み出し且つ情報を書き込むようにすることができる。別の方法として、記憶媒体をプロセッサに一体化することができる。プロセッサおよび記憶媒体は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）中に設けても良い。このＡＳＩＣは無線モデム中に設けても良い。別の方法として、プロセッサと記憶媒体を無線モデム中に個別の部品として設けることもできる。
【００３３】
開示された事例についての上記の説明は、当業者が、開示された方法および装置を製造し或いは利用することを可能とするために、提供されている。これらの事例に対する種々の変更は、当業者にとって明白であり、此処に定義した原理は、開示された方法および装置の精神または範囲を離れることなく他の事例に適用することができる。記載された実施例は、全ての点で説明のためであって限定のためではないと考えるべきであり、従って、本発明の範囲は、上記の記載によってよりもむしろ、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲に等価な意味および範囲内に入る全ての変更は、その範囲内であるとして受け入れるべきである。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の平面に沿って配置された第１のマイクロストリップパッチと、
前記第１の平面に実質的に平行な第２の平面に沿って配置された第２のマイクロストリップパッチと、
その中に形成されたスロットを有するグランド平面と、
前記グランド平面中の前記スロットを介して且つ前記第２のマイクロストリップパッチへ信号を伝搬させるためのマイクロストリップ給電ラインと、および
幾らかの信号を受信し且つこの信号を前記グランド平面中の前記スロットに反射するための、バックローブ抑制反射器と、を備える、多層アンテナ。
【請求項２】
請求項１に記載の多層アンテナであって、さらに空洞を区画する基板を備え、前記マイクロストリップ給電ラインは前記基板の前記空洞内に配置される、多層アンテナ。
【請求項３】
請求項２に記載の多層アンテナであって、前記空洞は、０．３ｍｍと０．７ｍｍの間の高さを有する、多層アンテナ。
【請求項４】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記基板は少なくとも３０ミルの厚さを有し、且つ、液晶ポリマー材料によって形成されている、多層アンテナ。
【請求項５】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記第１のマイクロストリップパッチは前記第２のマイクロストリップパッチからのビームを指向させるために使用される、多層アンテナ。
【請求項６】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記バックローブ抑制反射器は前記マイクロストリップ給電ラインの下方に配置されている、多層アンテナ。
【請求項７】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記バックローブ抑制反射器は、前記第１および第２のマイクロストリップパッチからの放射を吸収する、多層アンテナ。
【請求項８】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記第２のマイクロストリップパッチは、前記バックローブ抑制反射器から距離Ｄだけ離れており、前記Ｄは、信号の打ち消しを提供するために、反射された信号が、前記マイクロストリップ給電ラインから送信された信号と約１８０度位相がずれるような値を有する、多層アンテナ。
【請求項９】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記バックローブ抑制反射器は、共鳴ダイポールとして設計されている、多層アンテナ。
【請求項１０】
請求項１に記載の多層アンテナであって、前記バックローブ抑制反射器は、前記マイクロストリップ給電ラインの共鳴周波数における波長の約半分の長さを有する、多層アンテナ。

【図１】