JP7631241B2 - 共形性／無指向性の差動区画化開口 - Google Patents

Description

本願は、２０１９年４月２６日に出願され、「ＣＯＮＦＯＲＭＡＬ／ＯＭＮＩ－ＤＩＲＥＣＴＩＯＮＡＬ ＤＩＦＦＥＲＥＮＴＩＡＬ ＳＥＧＭＥＮＴＥＤ ＡＰＥＲＴＵＲＥ」と題された、米国仮出願第６２／８３９，１２２号の利益を主張する。２０１９年４月２６日に出願された米国仮出願第６２／８３９，１２２号は、参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる。

（背景）
以下は、無線周波数（ＲＦ）技術分野、ＲＦ伝送機技術分野、ＲＦ受信機技術分野、ＲＦ送受信機技術分野、ブロードバンドＲＦ伝送機、受信機、および／または送受信機技術分野、ＲＦ通信技術分野、ならびに関連する技術分野に関する。

「Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ Ｒａｄｉａｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ」と題された、Ｓｔｅｉｎｂｒｅｃｈｅｒの米国特許第７，４２０，５２２号は、ブロードバンドＲＦ開口を以下のように開示している。「電波周波数との併用のために好適である電磁放射インターフェースが、提供される。表面は、複数の金属の円錐形剛毛体を具備する。対応する複数の終端区分が、各剛毛体が終端区分に伴って終端されるように提供される。終端区分は、各個別の剛毛体によって受容された実質的に全ての電磁波エネルギーを捕捉し、それによって、インターフェースの表面からの反射の防止するために電気抵抗を備えてもよい。各終端区分はまた、各剛毛体からのエネルギーをデジタルワードに転換するためのアナログ／デジタルコンバータを備えてもよい。剛毛体は、それを通して複数の孔を有する接地面上に搭載されてもよい。複数の同軸伝送ラインが、複数の剛毛体を複数の終端区分に相互接続するために接地面を通して延在してもよい。」

いくらかの改良が、本明細書に開示される。

米国特許第７，４２０，５２２号公報

（簡単な要約）
いくつかの例証的実施形態によると、無線周波数（ＲＦ）開口は、湾曲開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部のアレイを備える。いくつかの実施形態では、導電性テーパ状突出部のアレイは、半円筒開口表面を画定するように配列される。いくつかの実施形態では、導電性テーパ状突出部のアレイは、円筒開口表面を画定するように配列される。これらの後者の実施形態では、導電性テーパ状突出部のアレイは、第１の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第１のアレイと、第２の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第２のアレイとを含んでもよく、第１および第２の半円筒開口表面は、円筒開口表面を画定するように相互に配列される。円筒形開口表面を採用するいくつかの実施形態では、ＲＦ開口はさらに、上部開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の上部アレイを備える。いくつかのそのような実施形態では、上部開口表面は、平面状の上部開口表面であり、いくつかのより具体的な実施形態では、円筒開口表面の円筒軸は、平面状の上部開口表面の平面に対して垂直である。

本明細書に開示されるいくつかの例証的実施形態によると、ＲＦ開口は、湾曲開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部のアレイと、少なくとも１つのプリント回路基板と、少なくとも１つのプリント回路基板上に搭載される、バランであって、各バランは、導電性テーパ状突出部のアレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される平衡ポートを有し、さらに非平衡ポートを有する、バランと、少なくとも１つのプリント回路基板上に配置され、バランの非平衡ポートと電気的に接続される、ＲＦ回路網とを備える。いくつかの実施形態では、導電性テーパ状突出部のアレイは、半円筒開口表面を画定するように配列される。いくつかの実施形態では、導電性テーパ状突出部のアレイは、円筒開口表面を画定するように配列される。

導電性テーパ状突出部のアレイが円筒開口表面を画定するように配列される、直前の段落のＲＦ開口のいくつかの実施形態が、以下のように構築される。導電性テーパ状突出部のアレイは、第１の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第１のアレイと、第２の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第２のアレイとを含み、第１および第２の半円筒開口表面は、円筒開口表面を画定するように相互に配列される。いくつかのそのような実施形態では、少なくとも１つのプリント回路基板は、その平衡ポートが導電性テーパ状突出部の第１のアレイと電気的に接続される、バランの第１の亜集合を有保する、第１の少なくとも１つのプリント回路基板と、その平衡ポートが導電性テーパ状突出部の第２のアレイと電気的に接続される、バランの第２の亜集合を有保する、第２の少なくとも１つのプリント回路基板とを含む。いくつかのそのような実施形態では、第１の少なくとも１つのプリント回路基板は、平面状であり、バランの第１の亜集合の平衡ポートは、同軸ケーブルによって導電性テーパ状突出部の第１のアレイと電気的に接続され、第２の少なくとも１つのプリント回路基板は、平面状であり、バランの第２の亜集合の平衡ポートは、同軸ケーブルによって導電性テーパ状突出部の第２のアレイと電気的に接続される。

導電性テーパ状突出部のアレイが円筒開口表面を画定するように配列される、２つの直前の段落のうちのいずれか１つの実施形態では、ＲＦ開口は、随意に、さらに、上部開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の上部アレイと、少なくとも１つの上部プリント回路基板と、少なくとも１つの上部プリント回路基板上に搭載される、バランとを備えてもよく、少なくとも１つの上部プリント回路基板上に搭載される各バランは、導電性テーパ状突出部の上部アレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、平衡ポートを有し、さらに非平衡ポートを有する。いくつかのそのような実施形態では、上部開口表面は、平面状の上部開口表面であり、随意に、円筒開口表面の円筒軸は、平面状の上部開口表面の平面に対して垂直である。

本明細書に開示されるいくつかの例証的実施形態によると、ＲＦ開口は、湾曲開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部のアレイと、少なくとも１つのプリント回路基板と、少なくとも１つのプリント回路基板上に配置され、導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、ＲＦ回路網とを備える。いくつかのそのような実施形態では、導電性テーパ状突出部のアレイは、円筒開口表面を画定するように配列される。円筒開口を実装する、いくつかのそのような実施形態はさらに、円筒開口表面を画定するように配列される導電性テーパ状突出部のアレイを支持する、円筒形支持部を備え、少なくとも１つのプリント回路基板は、円筒形支持部の内側に配置される複数のプリント回路基板を備える。いくつかの実施形態では、複数のプリント回路基板は、それぞれが円筒形支持部の内側表面に近接する縁を有し、かつそれぞれが円筒形支持部に近接する縁において円筒形支持部に対して垂直である、垂直プリント回路基板を備える。いくつかの実施形態では、複数のプリント回路基板は、円筒形支持部の内側に同心円状に配置され、円筒形支持部の内側表面に近接する円形周囲を有する、円形プリント回路基板を備える。

図面に示されるいかなる定量的寸法も、非限定的な例証的実施例として理解されるものとする。別様に示されない限り、図面は、正確な縮尺率ではなく、図面の任意の側面が、正確な縮尺率であるものとして示され、図示される縮尺は、非限定的な例証的実施例として理解されるものとする。

図１および２は、それぞれ、例証的差動区画化開口（ＤＳＡ）の正面断面図および側面断面図を図式的に図示する。 図１および２は、それぞれ、例証的差動区画化開口（ＤＳＡ）の正面断面図および側面断面図を図式的に図示する。

図３は、図１－４のＤＳＡの単一のＱＵＡＤサブアセンブリのブロック図を図 式的に示す。

図４は、ビアと、搭載孔とを含む、図１－３のＤＳＡのインターフェースプリ ント回路基板（ｉ－ＰＣＢ）の正面図を図式的に図示し、バランおよびレジスタパッドの場所を図式的に示した。

図５は、図式的に示されたＲＦ接続と、制御部と、電力コネクタとを含む、図 １－４のＤＳＡのエンクロージャの背面図を図式的に図示する。

図６は、２つの隣接する導電性テーパ状突出部の間のチップバランの平衡ポー トの接続の図式表現に加えて、導電性テーパ状突出部のある実施形態の側面断面図を図式的に図示する。

図７－１０は、導電性テーパ状突出部の付加的実施形態を図式的に図示する。 図７－１０は、導電性テーパ状突出部の付加的実施形態を図式的に図示する。 図７－１０は、導電性テーパ状突出部の付加的実施形態を図式的に図示する。 図７－１０は、導電性テーパ状突出部の付加的実施形態を図式的に図示する 。

図１１は、さらなる実施形態による、無指向性ＤＳＡの斜視図を示す。

図１２は、低仰角結合のための導電性テーパ状突出部の円筒形アレイ（ＣＡ ＤＳＡ）および高仰角結合のための導電性テーパ状突出部の上部アレイ（ＴＡＤＳＡ）を露見させるために外側筐体が省略されている、図１１の無指向性ＤＳＡの斜視図を示す。

図１３は、（ＴＡＤＳＡが省略されている）ＣＡＤＳＡの上面図を図式的に 示す。

図１４は、ＣＡＤＳＡの１つの半円筒区画の側面図を示す。

図１５は、ＴＡＤＳＡの上面図を示す。

図１６は、詳細な挿入図を伴う、（ＴＡＤＳＡが省略されている）ＣＡＤＳ Ａの１つの半円筒区画のより詳細な図式上面図を示す。

図１７は、ＴＡＤＳＡのより詳細な図式側面図を示す。

図１８は、ＣＡＤＳＡの別の実施形態を示す。

図１９は、ＣＡＤＳＡの別の実施形態を示す。

（詳細な説明）
図１および２を参照すると、それぞれ、表側１２と、裏側１４とを有するインターフェースプリント回路基板（ｉ－ＰＣＢ）１０と、ｉ－ＰＣＢ１０の表側１２に配置された基部２２を有し、ｉ－ＰＣＢ１０の表側１２から離れるように延在する、導電性テーパ状突出部２０のアレイとを含む、例証的無線周波数（ＲＦ）開口の正面断面図ならびに側面断面図が、示される。例証的なｉ－ＰＣＢ１０が、５インチ×５インチの寸法を有するものとして図１に表示されるが、これは、小型のＲＦ開口の非限定的な例証的実施例にすぎない。図１は、１つの導電性テーパ状突出部２０の斜視図を示す挿入図を左上に伴う、ＲＦ開口の正面図を示す。導電性テーパ状突出部２０の本例証的実施形態は、より大きい正方形基部２２と、完全な先端まで延在せず、むしろ、平坦な頂点２４において終端する頂点とを伴う正方形断面を有する（言い換えると、挿入図の導電性テーパ状突出部２０は、円錐台形状を有する）。これは、例証的実施例にすぎず、より一般的には、導電性テーパ状突出部２０は、任意のタイプの断面（例えば、挿入図におけるような正方形、または円形、もしくは六角形、または八角形、等）を有することができる。頂点２４は、挿入図の実施例におけるように平坦であることができる、または鋭的点に到達することができる、もしくは丸みを帯びる、またはある他の頂点幾何学形状を有することができる。高さ（すなわち、頂点２４が最大「高」にある状態における、基部２２の「上方」の距離）の機能としてのテーパリングの率は、挿入図の実施例におけるように一定であることができる、またはテーパリングの率は、高さに伴って可変であることができ、例えば、テーパリングの率は、丸みを帯びた頂部を伴う突出部を形成するように、高さの増加に伴って増加することができる、もしくはより尖頭状の先端を伴う突出部を形成するように、高さの増加に伴って減少することができる。同様に、図１に最も詳細に示されるように、導電性テーパ状突出部２０の例証的アレイは、規則的な行と、直交する規則的な列とを伴う直線的アレイであるが、しかしながら、アレイは、他の対称性、例えば、六方対称性、八方対称性、等を有してもよい。挿入図の例証的実施例では、正方形基部２２および正方形頂点２４は、４つの平坦な傾斜した側壁２６を有する導電性テーパ状突出部２０に至るが、しかしながら、他の側壁形状も、考えられ、例えば、基部ならびに頂点が、円形である（または、基部が、円形であり、頂点が、ある点まで達する）場合、側壁は、傾斜した、もしくはテーパ状の円筒であり、六角形基部および六角形頂点または尖頭状頂点に関して、６つの傾斜した側壁が、存在する等となるであろう。

図１および２を継続して参照し、図３をさらに参照すると、ＲＦ開口はさらに、例証的実施形態では、ｉ－ＰＣＢ１０の裏側１４に搭載されるチップバラン３０を含む、ＲＦ回路網を備える。代替として、バラン３０は、例えば、ｉ－ＰＣＢ１０の中に内接するバランとして別様に実装されてもよい。別のアプローチでは、ＲＦ開口を駆動する信号チェーンは、完全な差動信号チェーンであってもよく、その場合、バランは、省略されることができる。各チップバラン３０は、ｉ－ＰＣＢ１０を通して通過する電気フィードスルー３２を介して導電性テーパ状突出部のアレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、平衡ポートＰ _Ｂ を有する（図３および６参照）。各チップバラン３０はさらに、ＲＦ回路網の残部と接続する非平衡ポートＰ _Ｕ を有する（図３および６参照）。例証的ＲＦ回路網はさらに、チップバラン３０の非平衡ポートＰ _Ｕ からの出力を結合するためのＲＦ電力分割器／結合器４０を含む。図３に見られるように、ＲＦ回路網の例証的電気構成は、非平衡ポートＰ _Ｕ の対を結合する第１レベルの１×２ ＲＦ電力分割器／結合器４０ _１ と、第１レベルのＲＦ電力分割器／結合器４０ _１ の対の出力を結合する第２レベルの１×２ ＲＦ電力分割器／結合器４０ _２ とを採用する。これは、例証的アプローチにすぎず、（３つのラインを結合する）１×３、（４つのラインを結合する）１×４、またはより高い結合ＲＦ電力分割器／結合器、もしくはそれらの種々の組み合わせ等を使用する、他の構成も、考えられる。例証的ＲＦ回路網はさらに、チップバラン３０の各非平衡ポートＰ _Ｕ と第１レベルの１×２電力分割器４０ _１ との間に刺し込まれる、信号調整回路４２を含む。各非平衡ポートと接続される信号調整回路４２は、ＲＦ伝送増幅器Ｔと、ＲＦ受信増幅器Ｒと、ＲＦ伝送増幅器Ｔと非平衡ポートを動作可能に接続する伝送モードと、ＲＦ受信増幅器Ｒと非平衡ポートを動作可能に接続する受信モードとの間で切り替えるように構成されるスイッチＲＦＳを含む、ＲＦ切替回路網とを含む。

図１－３を継続して参照し、図４および５をさらに参照すると、部分的に、少なくともｉ－ＰＣＢ１０を含む１つ以上のプリント回路基板（ＰＣＢ）を採用することによって、小型設計（例えば、図３の非限定的な例証的実施例における３インチの奥行）が、達成される。図３に示される例証的実施例では、チップバラン３０が、ｉ－ＰＣＢ１０の裏側１４に搭載される。随意に、他の電子構成要素もまた、その表側１２に導電性テーパ状突出部２０のアレイが配置される、ｉ－ＰＣＢ１０の裏側に搭載されてもよい。しかしながら、ｉ－ＰＣＢ１０上には、ＲＦ回路網の電子機器全てを搭載するためには不十分な占有面積が、存在し得る。例証的実施形態では、これは、ｉ－ＰＣＢ１０と並列に配置され、ｉ－ＰＣＢ１０の裏側１４に面する、第２のプリント回路基板５０を提供することによって対処される。言い換えると、第２のプリント回路基板５０は、導電性テーパ状突出部２０が配置されるｉ－ＰＣＢ１０の（表）側１２と反対側のｉ－ＰＣＢ１０の（裏）側１４に配置される。ＲＦ回路網は、本明細書において信号調整ＰＣＢまたはＳＣ－ＰＣＢ５０とも称され得る、第２のプリント回路基板５０上に搭載される、電子構成要素を備え、加えて、または代替として、ｉ－ＰＣＢ１０上に搭載される、電子構成要素を備える（典型的には、ｉ－ＰＣＢの裏側１４上であるが、導電性テーパ状突出部２０間のフィールド空間内のｉ－ＰＣＢの表側にＲＦ回路網の構成要素を搭載することもまた、考えられる（図示せず））。ＳＣ－ＰＣＢ５０が、提供される場合、図２に示されるように、これは、スタンドオフ５４によってｉ－ＰＣＢ１０に平行して適切に固着され、シングルエンドフィードスルー５２が、ｉ－ＰＣＢ１０およびＳＣ－ＰＣＢ５０を電気的に相互接続するために提供される（図３参照）。ＲＦ回路網が、２つのＰＣＢ１０、５０の占有面積上に嵌合することが不可能である場合、第３の（必要に応じて第４の、およびさらなる）ＰＣＢが、ＲＦ回路網の構成要素を収容するために追加されてもよい（図示せず）。

図４は、ビアと、搭載孔とを含む、ｉ－ＰＣＢ１０の正面図を示し、図４に示される凡例内に表示されるように、バラン３０およびレジスタパッドの場所を図式的に表示した。（レジスタは、レーダ断面を低下させることに役立つように、角錐の未使用側を終端させるために使用される。）

図２を参照し、図５をさらに参照すると、例証的ＲＦ開口は、例証的実施例では、ｉ－ＰＣＢ１０の周辺がＲＦ回路網を封入するような状態で、その周辺に固着される、エンクロージャ５８を有する。これは、１つの例証的配列にすぎず、他の設計も、考えられ、例えば、ＰＣＢ１０、５０は両方とも、エンクロージャの内側に配置されてもよい（但し、そのようなエンクロージャは、ＲＦ開口の面積を閉塞させるように前方に延在するＲＦ遮蔽体を備えるべきではない）。図５は、（図２および３にも示される、または表示される）図式的に表示されたＲＦコネクタ（もしくはポート）６０、制御電子機器６２（例えば、非限定的な図として示される、例証的な位相化アレイビーム操向電子機器６３であり、これらの電子機器６２、６３は、エンクロージャ５８の外部に搭載されてもよい、および／またはエンクロージャ５８の内側に配置され、有益なＲＦ遮蔽体を提供してもよい）、ならびにＲＦ回路網の能動構成要素を動作させるための電力（例えば、アクティブなＲＦ伝送増幅器Ｔ、およびアクティブなＲＦ受信増幅器Ｒ、ならびにスイッチＲＦＳのための動作電力）を提供するための、電力コネクタ６４を示す、ＲＦ開口のエンクロージャ５８の背面図を図式的に図示する。エンクロージャの裏側の面積にわたる種々の構成要素６０、６２、６３、６４の特定の配列は、図５に示されるものから広く変動し得、また、これらの構成要素は、他所に位置してもよく、例えば、ＲＦコネクタ６０は、代替として、ＲＦ開口の縁に位置し得る等となる。ＲＦ開口が、ある他の構成要素またはシステムと一体的に構築され得、例えば、ＲＦ開口が、モバイル地上局、海上無線、無人航空車両（ＵＡＶ）等のＲＦ伝送要素ならびに／もしくは受信要素として使用される場合、エンクロージャ５８は、モバイル地上局、海上無線、ＵＡＶ機体等の筐体内に内蔵されるＲＦ開口を有することによって置き換えられ得ることもまた、理解されたい。そのような場合には、ＲＦコネクタ６０はまた、モバイル地上局、海上無線、ＵＡＶ電子機器等への有線接続によって置き換えられ得る。

特に図３を参照すると、例証的ＲＦ回路網のための例証的電気構成が、示される。本非限定的な例証的実施例では、導電性テーパ状突出部２０のアレイは、図１および４に示されるように、導電性テーパ状突出部２０の５×５アレイであると仮定される。チップバラン３０の平衡ポートＰ _Ｂ は、（受信モードにおいて、または代替として、伝送モードにおいて２つの隣接する導電性テーパ状突出部２０間に差動ＲＦ信号を印加するように）２つの隣接する導電性テーパ状突出部２０間の差動ＲＦ信号を受信するように、アレイの導電性テーパ状突出部２０の隣接する（すなわち、近隣する）対を接続する。Ｓｔｅｉｎｂｒｅｃｈｅｒの米国特許第７，４２０，５２２号（参照することによってその全体として本明細書に組み込まれる）に詳述されるように、導電性テーパ状突出部２０のテーパリングは、「高さ」に伴って、すなわち、導電性テーパ状突出部２０の基部２２の「上方の」距離に伴って変動する、２つの導電性テーパ状突出部２０間の分離を提示する。テーパリングによって導入される、隣接する導電性テーパ状突出部２０間の分離の範囲に対応する、ある範囲のＲＦ波長が、捕捉され得るため、これは、ブロードバンドＲＦ捕捉を提供する。ＲＦ開口は、したがって、差動区画化開口（ＤＳＡ）であり、導電性テーパ状突出部２０の隣接する対に対応する差動ＲＦ受信（またはＲＦ伝送）要素を有する。これらの差動ＲＦ受信（または伝送）要素は、本明細書では、開口ピクセルと称される。隣接する導電性テーパ状突出部２０の例証的な直線的５×５アレイに関して、これは、５つの導電性テーパ状突出部２０の各行（もしくは列）に沿った、４つの開口ピクセルが存在することを意味する。より一般的には、Ｎ個の導電性テーパ状突出部２０の行（または列）を有する突出部の直線的アレイに関して、行（または列）に沿った、対応するＮ－１個のピクセルが、存在するであろう。図３は、４つのピクセルの行（または列）の相互接続である、ＱＵＡＤサブアセンブリを示す。４つの行と、４つの列とが、存在するため、これは、４×４または１６個のそのようなＱＵＡＤサブアセンブリにつながる。レジスタパッドが、不必要な反射を防止するために周囲の角錐の未使用の縁のための終端として使用される。レジスタパッドを介して搭載されるレジスタがなければ、それらの表面は、浮動しているままとなり、入射ＲＦエネルギーを再放射し、強化されたレーダ断面を引き起こし得る。

図３に示される例証的実施形態では、各ＱＵＡＤサブアセンブリの第２レベルの１×２ ＲＦ電力分割器／結合器４０ _２ が、エンクロージャ５８の裏側においてＲＦコネクタ６０と接続する。故に、図５に見られるように、行ＱＵＡＤサブアセンブリＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４および列ＱＵＡＤサブアセンブリＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のような、図４ならびに５に示される８つのＱＵＡＤサブアセンブリのための８つのＲＦコネクタが、存在する。Ｇｎｄ（Ｎ）行およびＧｎｄ（Ｍ）列は、角錐の周囲側に沿った捕捉されたＲＦエネルギーからの電流フローのための共通経路を可能にするための、回路接地である。ＱＵＡＤサブアセンブリの使用は、ＲＦ開口へのＲＦ結合の高レベルの柔軟性を可能にする。例えば、例証的な位相化アレイビーム操向電子機器６３は、行ＱＵＡＤサブアセンブリＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４のための適切な位相偏移
と、列ＱＵＡＤサブアセンブリＭ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４のための位相偏移
とを導入し、伝送ＲＦ信号ビームを所望の方向に操向する、または所望の方向からＲＦ信号ビームを受信するようにＲＦ開口を配向することによって、実装されてもよい（伝送もしくは受信は、信号調整回路４２のスイッチＲＦＳの設定によって制御される）。ＲＦ開口によって実装され得る他の用途は、同時の「伝送／受信二重円偏波モード」と、複数のＤＳＡを物理的に近接近するように物理的に定置させ、開口サイズの増加という組み合わせられた効果を与えることによる「拡張性」とを含む。図３に図式的に示される代替実施形態では、ＲＦコネクタ６０は、それを介してデジタル化された信号が出力されるアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）コンバータ６６およびデジタルコネクタ６８によって置き換えられ得る。より一般的には、Ａ／Ｄ転換は、ＲＦチェーン内の任意の場所に挿入されてもよく、例えば、Ａ／Ｄコンバータが、信号調整回路４２の出力に設置され、アナログの第１および第２レベルのＲＦ電力分割器／結合器４０ _１ 、４０ _２ が、したがって、デジタル信号処理（ＤＳＰ）回路網によって置き換えられ得る。

ＰＣＢ１０、５０、チップバラン３０、およびアクティブ信号調整構成要素（例えば、アクティブな伝送増幅器Ｔならびに受信増幅器Ｒ）を採用する、説明される電子機器は、有利には、ＲＦ開口が小型かつ軽量に作製されることを可能にする。次に説明されるように、導電性テーパ状突出部２０の実施形態はさらに、小型かつ軽量のブロードバンドＲＦ開口を提供することを促進する。

図６は、各導電性テーパ状突出部２０が、誘電性テーパ状突出部７０の表面上に配置される導電性層７２を伴う誘電性テーパ状突出部７０として加工される、１つの例証的実施形態の側面断面図を示す。誘電性テーパ状突出部は、例えば、アクリロニトリルブタジエンスチレン（ＡＢＳ）、ポリカーボネート等の電気絶縁性プラスチックまたはセラミック材料から成ってもよく、射出成型、３次元（３Ｄ）印刷、もしくは他の好適な技法によって製造されてもよい。導電性層７２は、銅、銅合金、銀、銀合金、金、金合金、アルミニウム、アルミニウム合金等の任意の好適な導電性材料であってもよい、または異なる導電性材料の層状スタックを含んでもよく、真空蒸発、ＲＦスパッタリング、もしくは任意の他の真空蒸着技法によって誘電性テーパ状突出部７０上にコーティングされてもよい。図６は、はんだ付け点７４が各誘電性テーパ状突出部２０の導電性層７２とｉ－ＰＣＢ１０を通して通過するその対応する電気フィードスルー３２を電気的に接続するために使用される、ある実施例を示す。図６はまた、はんだ付け点７６を介した、２つの隣接する導電性テーパ状突出部２０間の１つのチップバラン３０の平衡ポートＰ _Ｂ の例証的接続も示す。

図７および８は、それぞれ、誘電性テーパ状突出部７０が誘電性プレート８０内に一体的に含まれる、ある実施形態の分解側面断面図ならびに斜視図を示す。導電性層７２は、各誘電性テーパ状突出部７０をコーティングするが、近隣する誘電性テーパ状突出部２０間にガルバニック絶縁を提供する、絶縁間隙８２を有する。絶縁間隙８２は、コーティングの後、コーティングを導電性テーパ状突出部２０の間のプレート８０から離れるようにエッチングし、導電性テーパ状突出部を相互から直流的に絶縁することによって、導電性層７２をコーティングした後に形成されることができる。代替として、絶縁間隙８２は、コーティングの前に、コーティングが導電性テーパ状突出部間絶縁間隙８２内のプレートをコーティングせず、それによって、導電性テーパ状突出部が相互から直流的に絶縁されるように、導電性テーパ状突出部２０間のプレート８０上にマスク材料（図示せず）を堆積させることによって、コーティング前に画定されることができる。図８の斜視図に見られるように、結果として、誘電性プレート８０は、導電性テーパ状突出部２０が誘電性プレート８０から離れるように延在している状態で、ｉ－ＰＣＢ１０の表面を被覆する（したがって、それを閉塞する）。

特に図７を参照すると、電気相互接続のための１つのアプローチでは、貫通孔８２が、例証的プレート８０および下層のｉ－ＰＣＢ１０を通して通過し、リベット、ねじ、または他の導電性締結具３２’が、貫通孔８２を通して通過し（図７が、分解図であることに留意されたい）、したがって、配設されると、ｉ－ＰＣＢ１０を通して通過する、電気フィードスルー３２’を形成する。（図８の斜視図が、単純化されていること、および締結具３２’を描写していないことに留意されたい。）一体型の誘電性テーパ状突出部７０および組み合わせられた締結具／フィードスルー３２’を伴う誘電性プレート８０の使用は、有利には、導電性テーパ状突出部２０が精密な位置付けを用いて、はんだ付けを用いずに配設されることを可能にする。

図６－８の実施形態では、導電性コーティング７２が、誘電性テーパ状突出部７０の外側表面上に配置される。本場合には、誘電性テーパ状突出部７０は、中空または中実のいずれであってもよい。

図９および１０を参照すると、誘電材料は、ＲＦ放射に対して実質的に透過的であるため、導電性コーティング７２は、代わりに、（中空の）誘電性テーパ状突出部７０の内側表面上にコーティングされてもよい。図９は、そのような実施形態の側面断面図を示す一方、図１０は、斜視図を示す。図９および１０の実施形態は、再び、誘電性テーパ状突出部７０を含む誘電性プレート８０を採用する。図１０に見られるように、中空の誘電性テーパ状突出部７０の内側表面上を導電性コーティング７２でコーティングすることによって、これは、導電性コーティング７２を一体型の誘電性テーパ状突出部７０を含む誘電性プレート８０による、外部からの接触から保護させる。これは、天候が問題となり得る環境において有用であり得る。

種々の開示される側面が例証的実施例であること、および開示される特徴が、具体的実施形態では、種々に組み合わせられる、または省略され得ることを理解されたい。例えば、導電性テーパ状突出部２０の例証的実施例のうちの１つまたはそれらの異形が、図２－５のＱＵＡＤサブアセンブリ回路網構成を伴わずに採用され得る。逆に、図２－５のＱＵＡＤサブアセンブリ回路網構成またはそれらの異形が、導電性テーパ状突出部２０のための誘電体／コーティング構成を伴うことなく採用され得る。同様に、チップバラン３０が、具体的な実施形態等において使用される場合とそうでない場合がある。

図１－１０のＲＦ開口設計は、例証的な平面状のｉ－ＰＣＢ１０を採用する。本設計は、概して、約１８０°（中実）の角度視野（ＦＯＶ）またはそれを下回るものに限定される。より広い（中実）角度ＦＯＶを取得するために、２つ以上のそのような平面状のＲＦ開口が、異なる方向に配列されてもよく、例えば、１２０°の方位角間隔に配向された３つの平面状ＤＳＡは、潜在的に最大３６０°の角度カバレッジを提供することができる。同様に、（例えば、正方形を形成する）９０°の方位角における４つの平面状ＤＳＡも同様に、３６０°を網羅することができる。しかしながら、そのようなアプローチは、高仰角において困難を有し得る。加えて、これらの配列は、嵩張り得、カバレッジ品質が、角度のある近隣する平面状ＤＳＡのＦＯＶ間の重複部において不均一な挙動を呈し得ることが予期される。

図１１－１７を参照すると、小型の無指向性ＤＳＡ１００が、説明される。例証的な無指向性ＤＳＡ１００は、表示される非限定的な例証的寸法を有し、これらは、実施例にすぎず、無指向性ＤＳＡ１００は、より一般的には、任意のアスペクト比と、サイズとを有することができる。図１１は、化粧および／または保護筐体もしくはエンクロージャ１０１内に格納される、無指向性ＤＳＡ１００の斜視図を示す。ＤＳＡ１００は、低仰角結合のための導電性テーパ状突出部の円筒形アレイ（ＣＡＤＳＡ）１０２と、高仰角結合のための導電性テーパ状突出部の上部アレイ（ＴＡＤＳＡ）１０４とを含む。図１１はまた、搭載支持部（例えば、ポール）１０６と、偏波無依存動作および／または複数入力／複数出力（ＭＩＭＯ）ＲＦ伝送ならびに／もしくは受信動作を可能にするための外部ポート１０８とを図示する。図１２は、ＣＡＤＳＡ１０２の円筒形のＲＦ結合表面およびＴＡＤＳＡ１０４の平面状のＲＦ結合表面を露見させるように筐体またはエンクロージャ１０１が省略されている、図１１のＤＳＡ１００の斜視図を示す。これらの表面は、その実施形態が本明細書においてすでに説明されている、導電性テーパ状突出部２０のアレイを含む。

図１３は、（ＴＡＤＳＡ１０４が省略されている）ＣＡＤＳＡ１０２の上面図を図式的に示す。製造性を容易にするために、例証的な円筒形ＣＡＤＳＡ１０２が、（図１１にも破線によって表示される）長手方向接合部１１０によってともに接合される、２つの半円筒区画１０２ _Ｈ として構築される（すなわち、ＣＡＤＳＡ１０２の円筒は、長手方向に分割される）。例証的接合部１１０は、スペーサ要素を含むが、接合部が、接着性接合部、クリップ、または他の締結具等であることが考えられる。図１４は、ＣＡＤＳＡ１０２の１つの半円筒区画１０２ _Ｈ の側面図を示す。図１５は、ＴＡＤＳＡ１０４の上面図を示す。無指向性ＤＳＡ１００は、３つの区分、すなわち、完全（３６０°）方位無指向性ＲＦ開口を提供する、ＣＡＤＳＡ１０２を形成するために示されるように接続され得る、２つの半円筒区画１０２ _Ｈ と、天頂まで上方に延在する高仰角（すなわち、高標高）ＲＦ開口カバレッジのための上部円形ＴＡＤＳＡ１０４から作製される。例証的なＴＡＤＳＡ１０４は、ＣＡＤＳＡ１０２の円筒軸がＴＡＤＳＡ１０４の平面に対して垂直である（すなわち、ＣＡＤＳＡ１０２の円筒軸が、ＴＡＤＳＡ１０４の平面の面法線と平行である）、平面状ＤＳＡである。垂直性は、有利な設計対称性を提供するが、垂直性からのある逸脱が、考えられる。

１つの異形実施形態では、ＴＡＤＳＡ１０４が省略され、結果として生じるＤＳＡは、ＣＡＤＳＡ１０２を形成するように接続される、２つの半円筒区画１０２ _Ｈ のみを含む。垂直に搭載された（すなわち、ＣＡＤＳＡ１０２の円筒軸が垂直に配向された）場合、本ＤＳＡは、完全（３６０°）方位無指向性ＲＦ開口を提供するが、ＴＡＤＳＡ１０４の省略に起因してより高い仰角（例えば、天頂）における低減または排除された感受性を伴う。ＴＡＤＳＡ１０４を省略するそのような設計は、用途が高仰角源および／または標的から、ならびに／もしくはそれにＲＦ信号を受信および／または送信することを伴うことが期待されていない場合、適切であり得る。

さらなる異形（図示せず）では、平面状のＴＡＤＳＡ１０４は、導電性テーパ状突出部２０の上部アレイを支承する、湾曲した、例えば、半球状の表面を伴う同等な構成要素によって置き換えられてもよい。しかしながら、例証的な平面状のＴＡＤＳＡ１０４は、有利には、大部分の用途のために許容可能な高仰角ＲＦ開口を製造および提供するために便宜的である。また、例証的な導電性テーパ状突出部２０の上部アレイが、正方形の周囲を伴う直線的アレイを有する（図１５参照）が、他のアレイ構成もまた、採用され得ることにも留意されたい。

図１６は、（ＴＡＤＳＡが省略されている）ＣＡＤＳＡ１０２の１つの半円筒区画１０２ _Ｈ のより詳細な図式上面図を示す。挿入図Ａは、（本実施例では、先端に向かってテーパ状になる円錐形であるが、より一般的には、本明細書に開示される他の導電性テーパ状突出部設計のうちのいずれかを呈し得る）導電性テーパ状突出部２０のうちの１つの斜視図を示す。図１６の主図面に示されるように、例証的実施形態では、導電性テーパ状突出部２０は、突出部２０の基部が内周表面１２２に固着され、突出部２０の頂点が外周表面１２４に固着された状態で、半円形の中空シェル１２０内に搭載される。しかしながら、他の搭載構成も、考えられ、例えば、頂点は、いくつかの代替実施形態では、独立型（すなわち、不支持型）であってもよい、または導電性テーパ状突出部２０は、基部内にねじ式開口部を係合させる、ねじもしくは他の締結具を使用してそれらの基部によって搭載される、中実要素であってもよい、または導電性テーパ状突出部２０は、誘電体形成体の上に搭載される、導電性プレートを採用してもよい等となる。例証的な半円筒区画１０２ _Ｈ はさらに、チップバラン１３０を支持する限りにおいて図１－１０の平面上設計のｉ－ＰＣＢ１０にほぼ対応する、平面状プリント回路基板１２６を含む。しかしながら、ｉ－ＰＣＢ１０の場合とは異なり、平面状プリント回路基板１２６は、導電性テーパ状突出部２０を支持しない（これは、代わりに、ここでは、中空シェル１２０によって支持される）。故に、チップバラン１３０の平衡ポートと導電性テーパ状突出部２０との間に電気接続を提供するために、同軸ケーブル１３２が、チップバラン１３０の平衡ポートの端子から導電性テーパ状突出部２０まで延設される。挿入図Ｂは、チップバラン１３０の非平衡ポートと接続する、第１の差動コネクタ１３４と、２つの近隣する導電性テーパ状突出部２０の２つの近隣する側面１３８（挿入図Ｃ参照）を接続する、反対の第２の差動コネクタ１３６とを有する、１つの同軸ケーブル１３２の図式図を示す。第２の差動コネクタ１３６は、したがって、例えば、図６の実施形態に示されるフィードスルー３２の対に類似する機能の役割を果たすことが見られ得る。例証的設計では、第２の差動コネクタ１３６は、２つの近隣する突出部２０の近隣する側面１３８間を接続し、同軸ケーブル１３２の同軸遮蔽体は、いずれの突出部（または差動コネクタ１３６）にも接続されない。より一般的には、他のＲＦ遮蔽電気ケーブル構成もまた、考えられる。例証的同軸ケーブル１３２は全て、同一の長さであるが、しかしながら、これは、要求されず、代替として、（ケーブルによって跨架されるべき距離がより短い場合）半円筒形のシェル１２０とプリント回路基板１２６との間の接合部により近接した接続のために、より短いケーブルを使用することが、考えられる。

例証的なプリント回路基板１２６は、平面状であり、故に、同軸ケーブル１３２が、プリント回路基板１２６上のチップバラン１３０と半円筒形のシェル１２０内に搭載される突出部２０との間の距離に跨架するように提供される。しかしながら、他の構成シェル１２０の内側に位置付けられ、その内側表面１２２と共形であり、その上にチップバランが、次いで、接続された突出部に近接近して搭載される、可撓性プリント回路基板を採用すること等、他の構成も、考えられる。

図１６を継続して参照すると、例証的な半円筒区画１０２ _Ｈ はさらに、付加的な電子機器を搭載するためのさらなる占有面積を提供する、第２のプリント回路基板１４０を含む。故に、第２のプリント回路基板１４０は、図２に示されるＳＣ－ＰＣＢ５０に類似する役割を実施すると理解される。すでに議論されたように、メインＰＣＢ１２６が、十分な占有面積を有する場合、第２のＰＣＢ１４０が、随意に、省略されてもよく、逆に、２つのＰＣＢが、不十分である場合、付加的な占有面積を提供するために第３の（またはさらなる）ＰＣＢ（図示せず）を追加することが、考えられる。図１６の例証的実施例では、半円筒形のシェル１２０は、２つのＰＣＢ１２６、１４０を分離し、したがって、図２の実施形態のスタンドオフ５４の役割を果たす、スタンドオフを提供する。他のアセンブリ構成もまた、考えられる。種々の電子機器１４４が、例えば、図２および３の実施形態のものに類似し得る。

図１７は、ＴＡＤＳＡ１０４のより詳細な図式側面図を示す。電子機器は、半円筒区画１０２ _Ｈ の設計と同様に構成され、２つのＰＣＢ１２６、１４０と、差動コネクタ１３６と、バラン１３０の平衡ポートと接続する差動コネクタ１３４とを介して突出部２０と接続する第１のＰＣＢ１２６上のチップバラン１３０と、種々の他の電子機器１４４とを含む。ＴＡＤＳＡ１０４の導電性テーパ状突出部２０の平面状アレイの突出部２０の近接近性に起因して、半円筒区画１０２ _Ｈ の同軸ケーブル１３２は、フィードスルー１４２（例えば、差動的フィードスルーまたは対合されたシングルエンドフィードスルー）によって置き換えられることができる。電子機器および突出部２０は、随意に、筐体またはエンクロージャ１５０内に封入される。図１６に示される半円筒区画１０２ _Ｈ の物理的設計に類似する、図１７に示されるＴＡＤＳＡ１０４のための例証的な物理的設計の使用は、有利には、同一の部品の多くのもの（例えば、コネクタ１３４、１３６、潜在的に同一の回路基板１２６および／または１４０等）の使用を通して製造性を促進する。しかしながら、代替として、例えば、図２の実施形態のものに類似する（例えば、また、その背面側に搭載されるチップバランも有する回路基板上に直接搭載されている、ＴＡＤＳＡの導電性テーパ状突出部２０の平面状アレイを伴う）物理的設計を使用してＴＡＤＳＡ１０４を構築することが、考えられる。

以下において、図１１－１７の無指向性ＤＳＡ１００のＲＦ設計に関するいくつかの原理が、説明される。

図１－１０の実施形態のもの等、正方形の平坦な開口平面が、本質的に指向性である、ビームパターンをもたらす。正方形の平坦な開口ＤＳＡの（ラジアンにおける）ビーム幅の推定値が、以下の方程式によって求められる。
式中、λは、ＲＦ信号の波長であり、Ａ _ｅｆｆ は、ＲＦ開口の有効面積である。有効面積（Ａ _ｅｆｆ ）が、拡大するにつれて、ビーム幅は、減少し、ボアサイト上により高い利得をもたらす。周波数範囲の下限において、ビーム幅パターンは、１８０度（ほぼ半球状）に接近し得る。

ＲＦモデル化は、ＴＡＤＳＡ１０４とともに、ＣＡＤＳＡ１０２の湾曲した（例えば、円筒形の）開口平面が、半球状（天頂カバレッジまでの方角および高仰角において無指向性）の送受信機機能性を提供することを示している。典型的には、見通し低角（地上波リンク）にわたって、水平偏波電場が、接地電気特性に応じてより急速に減衰する傾向にあるため、伝搬の優勢モードは、垂直偏波電場である。その場合、垂直寸法は、付加的な角錐形感知要素を必要とし、一次偏波であり得る。しかしながら、角錐形感知要素はまた、交差偏波実装のために水平方向を横断して接続され得る。より一般的には、ＣＡＤＳＡ１０２の半円筒形区画１０２ _Ｈ は、直角偏波に割り当てられたより高い感受性で、両方の偏波を実装するための選択肢を提供する。上部区画（すなわち、ＴＡＤＳＡ１０４）が、例証的実施例では、両方の直交偏波に対応する、したがって、偏波無依存の正方形ＤＳＡとして構成される。本区画は、高仰角および俯瞰的（近天頂）カバレッジを提供する。

前述のように、ＴＡＤＳＡ１０４は、高仰角カバレッジがあまり重要ではない用途のために省略されてもよい。同様に、広い方位角（但し、３６０°未満）が所望される、（ＴＡＤＳＡの有無を問わない）１つのみの半円筒形区画１０２ _Ｈ を使用することが、考えれらる。また、例証的なＣＡＤＳＡ１０２は、円形断面を伴う円筒形であるが、他の実施形態では、表面の曲率は、円形断面と異なってもよい。例えば、区画１０２ _Ｈ の湾曲表面は、航空機または無人航空車両（ＵＡＶ）の機体の湾曲表面と共形である、もしくは遠洋航行船または潜水艦の船体と共形である、もしくは丸みを帯びた、または円筒形の軌道衛星の表面と共形であるように製造され得る等となる。また、前述のように、無指向性ＲＦ開口が、説明されているが、本設計は、音響開口または磁気開口にも類似的に適用され得る。

ここで図１８を参照すると、別の導電性テーパ状突出部の円筒形アレイ（ＣＡＤＳＡ）実施形態が、示される。本実施形態では、導電性テーパ状突出部２０が、ＲＦ開口のための構造的支持部を形成する、円筒形支持部１６０（例えば、プラスチックまたは別の非導電性材料から作製される誘電性円筒）上に搭載される。例証的突出部２０は、本実施形態では、独立型であり、円筒形支持部１６０上に搭載される、それらの基部を有する。例えば、導電性テーパ状突出部２０は、ねじまたは他の好適なねじ式締結具によって円筒形支持部１６０に固着される、それらの基部内における、ねじ式開口部を伴う中実突出部であってもよい、もしくは導電性テーパ状突出部２０は、中空突出部の内側に中心柱を介して固着される、中空突出部であってもよい、または導電性テーパ状突出部２０は、その基部が、円筒形支持部１６０にはんだ付けされる、もしくは別様に固着される、基部縁によって画定される、中空突出部であってもよい等となる。これは、好適な円筒形支持部の例証的実施例にすぎず、別の実施例として、円筒形支持部は、突出部２０が、図１６を参照して前述に説明されるように、シェル１２０の内側円周方向表面１２２と外側円周方向表面１２４との間に支持される、半円形の中空シェル１２０の対等であってもよい。

図１８の実施形態では、図１６の実施形態の平面状プリント回路基板１２６、１４０が、その平面が円筒形支持部１６０の円筒軸から外向きに延在する半径方向ラインと平行の状態に置かれている、半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２のセットによって置き換えられる。各半径方向に配向されるプリント回路基板１６２の１つの縁は、円筒形支持部１６０の内側表面に近接し、いくつかの実施形態では、それと固着される。各半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２は、円筒形支持部１６０に近接する縁において、円筒形支持部１６０に対して垂直に配向される。コレクタプリント回路基板１６４が、円筒形支持部１６０の内側に配置され、半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２と電気的に結合される。受信モードにおいて、突出部２０によって捕捉されたＲＦ信号が、半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２上に配置されるＲＦ回路網を介してコレクタプリント回路基板１６４まで伝達され、そこで、それらは、ＲＦ開口からポートされる。伝送モードにおいて、伝送されるべきＲＦ信号が、コレクタプリント回路基板１６４から半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２を介して突出部２０まで送達される。（図１８の設計による所与のＲＦ開口が、ＲＦ受信機として、またはＲＦ伝送機として、もしくは受信機能性および伝送機能性の両方が可能である、ＲＦ送受信機として動作するように構成され得ることを理解されたい。）半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２とコレクタ基板１６４との間の電気接続は、同軸ケーブル（図１６を参照して前述に述べられる同軸ケーブル１３２等）を介して、または電気コネクタもしくは同等物によるものであってもよい。１つを上回るコレクタ基板が、ＲＦ回路網を収容するために必要とされる場合に採用されている状態で、１つ、２つ、またはそれを上回るコレクタ基板１６４が存在し得ることもまた、理解されたい。さらに、半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２は、随意に、コレクタ基板１６４と固着され、構造的支持を向上させ得、２つ以上のコレクタ基板１６４を有することは、構造的支持の向上のために有益であり得る。図１８に示されていないが、図１７の導電性テーパ状突出部の上部アレイ（ＴＡＤＳＡ）１０４は、随意に、高仰角結合のための図１８の実施形態と併せて使用されてもよい。

図１８の設計の１つの利点は、半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２が、その上に導電性テーパ状突出部２０が配置される円筒形支持部１６０に対して垂直に配向されることである。本構成が、以下のような利点を有することが、本明細書において認識されている。ＲＦ回路網を支持するプリント回路基板は、典型的には、接地面、すなわち、プリント回路基板の内側またはその底部上に配置される、導電性シート（例えば、銅シート）を含む。そのような接地面は、ＲＦ回路網性能の実質的利益を有することが、周知である。しかしながら、例えば、円筒形支持部１６０と平行に、またはそれと近平行に配向されていることによって、接地面が、導電性テーパ状突出部２０の下層にある場合、接地面が、ＲＦ開口の性能に干渉し得る、望ましくないＲＦ反射を生産し得ることが、本明細書において認識されている。半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２を円筒形支持部１６０に対して垂直に配列することによって、半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２の接地面は、突出部２０の下層にはない。図１８の配列のさらなる利益は、図１８に見られるように、円筒形支持部１６０に接触する各半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２の縁が、導電性テーパ状突出部２０の２つの隣接する行間に位置付けられることである。これは、図１６の実施形態において使用されるような非常に長い同軸ケーブル１３２を用いることなく、差動的様式において（例えば、図１８の断面Ｓ－Ｓに示されるように、バラン３０の平衡ポートを使用して）２つの隣接する突出部２０を電気的に接続することを促進する。

図１９を参照すると、垂直プリント回路基板を採用する、別の導電性テーパ状突出部の円筒形アレイ（ＣＡＤＳＡ）実施形態が、示される。図１９の実施形態は、図１８を参照してすでに説明されたように、円筒形支持部１６０に搭載された導電性テーパ状突出部２０を含む。しかしながら、図１９の実施形態では、図１８の実施形態の半径方向に配向された垂直プリント回路基板１６２およびコレクタ基板１６４が、円筒形支持部１６０の内側に同心円状に配置され、円筒形支持部１６０の内側表面に近接し、いくつかの実施形態では、それと固着される、円形周囲１７４（すなわち、円形の縁１７４、図１９の図Ｖ－Ｖ参照）を有する、垂直の円形プリント回路基板１７２のセットによって置き換えられる。円筒形支持部１６０の円筒軸は、円形プリント回路基板１７２に対して垂直である。これは、垂直の円形プリント回路基板１７２のほぼ３６０°の円形周囲の周りの円筒形支持部１６０の内側表面との接触を可能にし、これは、構造的ロバスト性を促進する。また、各垂直の円形プリント回路基板１７２の円形周囲は、接点において円筒形支持部１６０に対して垂直に配向され、これは再び、垂直の円形プリント回路基板１７２の接地面が、潜在的に図１９のＲＦ開口の動作の間にＲＦ干渉を生産し得る、ＲＦ反射を導入する潜在性を軽減させる。各垂直の円形プリント回路基板１７２を、図１９に見られるように、突出部２０の２つのリング間に位置付けることによって、２つの隣接する突出部２０の差動的電気接続が、例えば、（図１９のビューＶ－Ｖに図式的に示される）バラン３０の平衡ポートを使用して、再び促進される。これは、再び、図１６の実施形態において使用されるような、非常に長い同軸ケーブル１３２の使用を回避する。図１９に示されていないが、図１７の導電性テーパ状突出部の上部アレイ（ＴＡＤＳＡ）１０４が、随意に、高仰角結合のための図１９の実施形態と併せて使用されてもよい。

好ましい実施形態が、例証され、説明されている。明白なこととして、修正および改変が、前述の詳細な説明を熟読ならびに理解することに応じて、当業者に想起されるであろう。本発明が、添付の請求項またはそれらの均等物の範囲内に該当する限りにおいて、そのような修正および改変全てを含むものとして解釈されることが意図される。

（項目１）
無線周波数（ＲＦ）開口であって、
湾曲開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部のアレイを備える、ＲＦ開口。
（項目２）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、半円筒開口表面を画定するように配列される、項目１に記載のＲＦ開口。
（項目３）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、円筒開口表面を画定するように配列される、項目１に記載のＲＦ開口。
（項目４）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、
第１の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第１のアレイと、
第２の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第２のアレイと
を含み、
前記第１および第２の半円筒開口表面は、前記円筒開口表面を画定するように相互に配列される、項目３に記載のＲＦ開口。
（項目５）
上部開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の上部アレイをさらに備える、項目３－４のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目６）
前記上部開口表面は、平面状の上部開口表面である、項目５に記載のＲＦ開口。
（項目７）
円筒開口表面の円筒軸は、前記平面状の上部開口表面の平面に対して垂直である、項目６に記載のＲＦ開口。
（項目８）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、航空機または無人航空車両（ＵＡＶ）の機体の湾曲表面、もしくは船舶または潜水艦の船体の湾曲表面、もしくは衛星の湾曲表面と共形である、湾曲開口表面を画定するように配列される、項目１に記載のＲＦ開口。
（項目９）
少なくとも１つのプリント回路基板と、
前記少なくとも１つのプリント回路基板上に配置され、前記導電性テーパ状突出部と電気的に接続される、ＲＦ回路網と
を備える、項目１－８のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目１０）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、半円筒開口表面を画定するように配列される、項目９に記載のＲＦ開口。
（項目１１）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、円筒開口表面を画定するように配列される、項目９に記載のＲＦ開口。
（項目１２）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、
第１の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第１のアレイと、
第２の半円筒開口表面を画定するように配列される、導電性テーパ状突出部の第２のアレイと
を含み、
前記第１および第２の半円筒開口表面は、前記円筒開口表面を画定するように相互に配列される、項目１１に記載のＲＦ開口。
（項目１３）
前記円筒開口表面を画定するように配列される前記導電性テーパ状突出部のアレイを支持する、円筒形支持部をさらに備え、
前記少なくとも１つのプリント回路基板は、前記円筒形支持部の内側に配置される複数のプリント回路基板を備える、項目１１－１２のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目１４）
前記複数のプリント回路基板は、それぞれが前記円筒形支持部の内側表面に近接する縁を有し、かつそれぞれが前記円筒形支持部に近接する前記縁において前記円筒形支持部に対して垂直である、垂直プリント回路基板を備える、項目１３に記載のＲＦ開口。
（項目１５）
前記垂直プリント回路基板は、半径方向に配向された垂直プリント回路基板である、項目１４に記載のＲＦ開口。
（項目１６）
前記円筒形支持部の内側表面に近接する各半径方向に配向された垂直プリント回路基板の前記縁は、前記円筒形支持部の内側表面と固着される、項目１５に記載のＲＦ開口。
（項目１７）
前記円筒形支持部に近接する前記各半径方向に配向された垂直プリント回路基板の縁は、隣接する導電性テーパ状突出部の２つの隣接する行間に位置付けられる、項目１５－１６のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目１８）
前記複数のプリント回路基板は、前記円筒形支持部の内側に同心円状に配置され、前記円筒形支持部の内側表面に近接する円形周囲を有する、円形プリント回路基板を備える、項目１３に記載のＲＦ開口。
（項目１９）
前記円筒形支持部の円筒軸は、前記円形プリント回路基板に対して垂直である、項目１８に記載のＲＦ開口。
（項目２０）
前記円形プリント回路基板の円形周囲は、前記円筒形支持部の内側表面と固着される、項目１８－１９のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目２１）
前記円形プリント回路基板は、導電性テーパ状突出部の隣接するリング間に位置付けられる、項目１８－２０のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目２２）
前記少なくとも１つのプリント回路基板上に搭載される、バランをさらに備え、各バランは、前記導電性テーパ状突出部のアレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部と電気的に接続される平衡ポートを有し、さらに非平衡ポートを有し、
前記少なくとも１つのプリント回路基板上に配置される、前記ＲＦ回路網は、前記バランの非平衡ポートと電気的に接続される、項目９－２１のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目２３）
前記少なくとも１つのプリント回路基板は、
その平衡ポートが前記導電性テーパ状突出部の第１のアレイと電気的に接続される、前記バランの第１の亜集合を有保する、第１の少なくとも１つのプリント回路基板と、
その平衡ポートが前記導電性テーパ状突出部の第２のアレイと電気的に接続される、前記バランの第２の亜集合を有保する、第２の少なくとも１つのプリント回路基板と
を含む、項目２２に記載のＲＦ開口。
（項目２４）
前記第１の少なくとも１つのプリント回路基板は、平面状であり、前記バランの前記第１の亜集合の平衡ポートは、同軸ケーブルによって前記導電性テーパ状突出部の第１のアレイと電気的に接続され、
前記第２の少なくとも１つのプリント回路基板は、平面状であり、前記バランの前記第２の亜集合の平衡ポートは、同軸ケーブルによって前記導電性テーパ状突出部の第２のアレイと電気的に接続される、項目２３に記載のＲＦ開口。
（項目２５）
前記導電性テーパ状突出部のアレイは、
誘電性テーパ状突出部と、
前記誘電性テーパ状突出部の表面上に配置される、導電性層と
を備える、項目１－２４のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目２６）
前記導電性テーパ状突出部は、中空である、項目１－２４のいずれか１項に記載のＲＦ開口。
（項目２７）
前記導電性テーパ状突出部は、中実である、項目１－２４のいずれか１項に記載のＲＦ開口。

Claims (25)

1. 無線周波数（ＲＦ）開口であって、前記ＲＦ開口は、
   湾曲開口表面を画定するように配列されている複数の導電性テーパ状突出部のアレイと、
   少なくとも１つのプリント回路基板と、
   前記複数の導電性テーパ状突出部の近隣する対の間で差動ＲＦ信号を受信するまたは印加するように、前記複数の導電性テーパ状突出部に電気的に接続されているＲＦ回路網と、
   前記少なくとも１つのプリント回路基板上に搭載されている複数のバランであって、各バランは、前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイの２つの近隣する導電性テーパ状突出部に電気的に接続されている平衡ポートを有し、各バランは、非平衡ポートをさらに有する、複数のバランと
   を備え、
   前記少なくとも１つのプリント回路基板上に配置されている前記ＲＦ回路網は、前記複数のバランの複数の非平衡ポートに電気的に接続されている、ＲＦ開口。
2. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、半円筒開口表面を画定するように配列されている、請求項１に記載のＲＦ開口。
3. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、円筒開口表面を画定するように配列されている、請求項１に記載のＲＦ開口。
4. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、
   第１の半円筒開口表面を画定するように配列されている複数の導電性テーパ状突出部の第１のアレイと、
   第２の半円筒開口表面を画定するように配列されている複数の導電性テーパ状突出部の第２のアレイと
   を含み、
   前記第１の半円筒開口表面および前記第２の半円筒開口表面は、前記円筒開口表面を画定するように相互に配列されている、請求項３に記載のＲＦ開口。
5. 前記ＲＦ開口は、上部開口表面を画定するように配列されている複数の導電性テーパ状突出部の上部アレイをさらに備える、請求項３に記載のＲＦ開口。
6. 前記上部開口表面は、平面状の上部開口表面である、請求項５に記載のＲＦ開口。
7. 前記円筒開口表面の円筒軸は、前記平面状の上部開口表面の平面に対して垂直である、請求項６に記載のＲＦ開口。
8. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、湾曲開口表面を画定するように配列されており、前記湾曲開口表面は、航空機または無人航空車両（ＵＡＶ）の機体の湾曲表面、もしくは、船舶または潜水艦の船体の湾曲表面、もしくは、衛星の湾曲表面と共形である、請求項１に記載のＲＦ開口。
9. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、半円筒開口表面を画定するように配列されている、請求項１に記載のＲＦ開口。
10. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、円筒開口表面を画定するように配列されている、請求項１に記載のＲＦ開口。
11. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、
    第１の半円筒開口表面を画定するように配列されている複数の導電性テーパ状突出部の第１のアレイと、
    第２の半円筒開口表面を画定するように配列されている複数の導電性テーパ状突出部の第２のアレイと
    を含み、
    前記第１の半円筒開口表面および前記第２の半円筒開口表面は、前記円筒開口表面を画定するように相互に配列されている、請求項１０に記載のＲＦ開口。
12. 前記ＲＦ開口は、前記円筒開口表面を画定するように配列されている前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイを支持する円筒形支持部をさらに備え、
    前記少なくとも１つのプリント回路基板は、前記円筒形支持部の内側に配置されている複数のプリント回路基板を備える、請求項１０に記載のＲＦ開口。
13. 前記複数のプリント回路基板は、複数の垂直プリント回路基板を備え、前記複数の垂直プリント回路基板のそれぞれは、前記円筒形支持部の内側表面に近接する縁を有し、前記複数の垂直プリント回路基板のそれぞれは、前記円筒形支持部に近接する前記縁において前記円筒形支持部に対して垂直である、請求項１２に記載のＲＦ開口。
14. 前記複数の垂直プリント回路基板は、半径方向に配向されている垂直プリント回路基板である、請求項１３に記載のＲＦ開口。
15. 前記円筒形支持部の内側表面に近接する各半径方向に配向されている垂直プリント回路基板の縁は、前記円筒形支持部の内側表面に固着されている、請求項１４に記載のＲＦ開口。
16. 前記円筒形支持部に近接する各半径方向に配向されている垂直プリント回路基板の縁は、隣接する導電性テーパ状突出部の２つの隣接する行の間に位置付けられている、請求項１４に記載のＲＦ開口。
17. 前記複数のプリント回路基板は、複数の円形プリント回路基板を備え、前記複数の円形プリント回路基板は、前記円筒形支持部の内側に同心円状に配置されており、かつ、前記円筒形支持部の内側表面に近接する円形周囲を有する、請求項１２に記載のＲＦ開口。
18. 前記円筒形支持部の円筒軸は、前記複数の円形プリント回路基板に対して垂直である、請求項１７に記載のＲＦ開口。
19. 前記複数の円形プリント回路基板の円形周囲は、前記円筒形支持部の前記内側表面に固着されている、請求項１７に記載のＲＦ開口。
20. 前記複数の円形プリント回路基板は、前記複数の導電性テーパ状突出部の隣接するリングの間に位置付けられている、請求項１７に記載のＲＦ開口。
21. 前記少なくとも１つのプリント回路基板は、
    前記複数のバランの第１のサブセットを担持する第１の少なくとも１つのプリント回路基板であって、前記複数のバランの前記第１のサブセットの平衡ポートは、前記複数の導電性テーパ状突出部の第１のアレイに電気的に接続されている、第１の少なくとも１つのプリント回路基板と、
    前記複数のバランの第２のサブセットを担持する第２の少なくとも１つのプリント回路基板であって、前記複数のバランの前記第２のサブセットの平衡ポートは、前記複数の導電性テーパ状突出部の第２のアレイに電気的に接続されている、第２の少なくとも１つのプリント回路基板と
    を含む、請求項１に記載のＲＦ開口。
22. 前記第１の少なくとも１つのプリント回路基板は、平面状であり、前記複数のバランの前記第１のサブセットの前記平衡ポートは、同軸ケーブルによって前記複数の導電性テーパ状突出部の前記第１のアレイに電気的に接続されており、
    前記第２の少なくとも１つのプリント回路基板は、平面状であり、前記複数のバランの前記第２のサブセットの前記平衡ポートは、同軸ケーブルによって前記複数の導電性テーパ状突出部の前記第２のアレイに電気的に接続されている、請求項２１に記載のＲＦ開口。
23. 前記複数の導電性テーパ状突出部の前記アレイは、
    複数の誘電性テーパ状突出部と、
    前記複数の誘電性テーパ状突出部の表面上に配置されている導電性層と
    を備える、請求項１に記載のＲＦ開口。
24. 前記複数の導電性テーパ状突出部は、中空である、請求項１に記載のＲＦ開口。
25. 前記複数の導電性テーパ状突出部は、中実である、請求項１に記載のＲＦ開口。