TWI765031B

TWI765031B - 相連介質共振天線陣列及其製造方法

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Publication number: TWI765031B
Application number: TW107114796A
Authority: TW
Inventors: 克麗斯蒂龐賽; 吉安尼塔拉斯基; 穆拉利塞特馬達文; 斯蒂芬奧康納; 卡爾Ｅ司本托; 肖恩P 威廉斯
Original assignee: 美商羅傑斯公司
Priority date: 2017-05-02
Filing date: 2018-05-01
Publication date: 2022-05-21
Also published as: US20220271440A1; US11283189B2; US12206174B2; CN110622353B; CN110622353A; DE112018002281T5; GB2574142A; TW201843878A; WO2018204125A1; JP2020519044A; US20180323514A1; GB201911976D0; KR102472066B1; GB2574142B; KR20190142319A; JP7117313B2

Abstract

一種以一運行頻率及相關聯波長而運行之相連介質共振天線陣列包含：複數個介質共振天線（DRA），各介質共振天線具有至少一個由非氣態介質材料形成之體積；其中各介質共振天線藉由一相對薄之連接結構實體地連接至介質共振天線至少其中之另一者，各該連接結構與該等介質共振天線其中之一的一整體外尺寸相較係為相對薄的，各連接結構具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體高度小之一橫截面整體高度且係由至少一個由非氣態介質材料形成之體積至少其中之一形成，各連接結構與至少一個由非氣態介質材料形成之體積中相關聯之體積形成相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分。

Description

相連介質共振天線陣列及其製造方法

本發明概言之係關於一種介質共振天線陣列（dielectric resonator antenna array；DRA array），具體而言係關於一種具有一多層介質共振天線（DRA）結構之陣列，且更具體而言係關於一種具有至少一個單個單片式部分（monolithic portion）之寬頻多層介質共振天線陣列，該至少一個單個單片式部分形成非常適用於微波應用及毫米波應用之一相連介質共振天線陣列結構。

現有共振器及陣列採用貼片型天線（patch antenna），儘管此等天線可適用於其預期目的，但其亦具有缺點，例如頻寬有限、效率有限且因此增益有限。已用於提高頻寬之技術通常產生昂貴且複雜之多層式及多貼片型設計，且達成大於25%之頻寬仍具挑戰性。此外，多層設計增加了單位單元本質損耗，且因此降低了天線增益。另外，貼片型及多貼片型天線陣列因採用複雜之金屬與介質基板組合而使得其難以使用當今可用的例如三維（three-dimensional；3D）列印（亦被稱為積層（additive）製造）等較新製造技術來製作。另外，將小的介質共振天線相對定位成一介質共振天線陣列以提供適用於微波應用及毫米波應用之一介質共振天線陣列可涉及成本高昂之製作技術或製程，乃因由單獨介質共振天線形成之一排列較差之陣列可對介質共振天線陣列之整體效能具有顯著之影響。

因此，儘管現有介質共振天線可適用於其預期目的，但一種可克服上述缺點之介質共振天線結構將會使介質共振天線之技術進步。

一實施例包含一種以一運行頻率及一相關聯波長運行之一相連介質共振天線陣列（connected-DRA array）。該相連介質共振天線陣列包含：複數個介質共振天線（DRA），各該介質共振天線具有至少一個由非氣態介質材料形成之體積；其中各該介質共振天線藉由一相對薄之連接結構實體地連接至該等介質共振天線至少其中之另一者，各該連接結構與該等介質共振天線其中之一的一整體外尺寸相較係為相對薄的，各該連接結構具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體高度小之一橫截面整體高度（cross sectional overall height）且係由該至少一個由非氣態介質材料形成之體積至少其中之一形成，各該連接結構與該至少一個由非氣態介質材料形成之體積中相關聯之該體積形成該相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分。

結合附圖閱讀以下對本發明之詳細說明，將會輕易明白本發明之上述特徵及優點以及其他特徵及優點。

雖然以下詳細說明出於例示目的而含有諸多細節，但此項技術中任何具有通常知識者應瞭解，在申請專利範圍之範圍內，以下細節存在諸多變化及變更。因此，以下實例性實施例係在不失一般性且不對所主張發明強加限制之條件下加以陳述。

本文所揭露之實施例包含適用於構建一寬頻介質共振天線陣列之不同配置，該寬頻介質共振天線陣列利用形成一相連介質共振天線陣列之複數個層狀且相連之介質共振天線，其中對於一給定介質共振天線陣列內之各該介質共振天線，該等不同配置採用由厚度不同、介電常數（Dk）不同、或者厚度不同且介電常數不同之介質層形成之一共同結構。所得相連介質共振天線陣列包含互連單獨之介質共振天線之至少一個單個單片式部分，其中所形成之相連介質共振天線陣列之每一介質共振天線具有以一層狀方式排列之複數個介質材料體積，且其中彼等介質材料體積至少其中之一係與一相對薄之連接結構一體成型，該相對薄之連接結構互連該等介質共振天線中最近之相鄰對或該等介質共振天線中沿對角線最近之對。本文中所使用之片語「該等介質共振天線中最近之相鄰對（closest adjacent pairs of the plurality of DRAs）」與片語「該等介質共振天線中沿對角線最近之對（diagonally closest pairs of the plurality of DRAs）」有所區別。舉例而言，在一x-y柵格（x-y grid）上（自平面圖角度看），介質共振天線最近之相鄰對係為彼等與其他鄰近介質共振天線對相較彼此更靠近之鄰近介質共振天線對，例如沿對角線設置之鄰近對，且該等介質共振天線中沿對角線最近之對係為彼等作為沿對角線設置之最近鄰近對的鄰近介質共振天線對。

一多層介質共振天線之特定形狀相依於為每一層所選之介電常數。每一多層殼體當在立面圖中觀看時可具有例如為圓柱形、橢圓形、卵形、圓頂形或半球形之一橫截面形狀或者可為適用於本文所揭露目的之任何其他形狀，且當在平面圖中觀看時可具有例如為圓形、橢圓形或卵形之一橫截面形狀或者可為適用於本文所揭露目的之任何其他形狀。可藉由在不同層狀殼體內改變介電常數（自核心處之一第一相對最小值、在核心與外層之間達到一相對最大值、返回至外層處之一第二相對最小值）來達成寬頻寬（例如，大於50%）。可藉由採用一移位式殼體構造或藉由為層狀殼體採用一不對稱之結構來達成一平衡增益。經由一訊號饋源（其可為具有一垂直導線延伸部之一同軸纜線，以達成極寬之頻寬）、或經由根據介質共振天線之對稱性而具有不同長度及形狀之一導電環圈、或者經由一微帶、一波導、或一表面整合式波導來向每一介質共振天線進行饋送。在一實施例中，訊號饋源可包含一半導體晶片饋源。可使用例如壓縮模製或射出模製（compression or injection molding）、三維材料沈積製程（例如三維列印）、衝壓（stamping）、壓印（imprinting）或適用於本文所揭露目的之任一其他製造製程等方法來製造本文所揭露介質共振天線之結構。

本文所揭露介質共振天線及相連介質共振天線陣列之數個實施例適於在其中希望具有寬頻及高增益之微波及毫米波應用中使用（以替換微波及毫米波應用中之貼片型天線陣列），適於在10 GHz至20 GHz雷達應用中使用、適於在60 GHz通訊應用中使用、或者適於在回載應用以及77 GHz輻射器及陣列（例如，汽車雷達應用）中使用。將參照本文所提供之數個圖來闡述不同實施例。然而，根據本文中之揭露內容將瞭解，存在於一個實施例但不存在於另一實施例中之特徵亦可用於另一實施例中，例如下文詳細所述之一圍籬。

大致上，本文闡述用於一相連介質共振天線陣列之一介質共振天線組，其中組之每一成員包含可設置於一導電接地結構上之複數個介質共振天線，且其中各該介質共振天線包含至少一個由非氣態介質材料形成之體積。各該介質共振天線藉由一相對薄之連接結構實體地連接至該等介質共振天線至少其中之另一者。各該連接結構與該等介質共振天線其中之一的一整體外尺寸相較係為相對薄的，具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體高度小之一橫截面整體高度，且係由該至少一個由非氣態介質材料形成之體積至少其中之一形成。各該連接結構與該至少一個由非氣態介質材料形成之體積其中相關聯之體積形成相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分。

本文更闡述用於一相連介質共振天線陣列之一介質共振天線組，其中組之每一成員包含可設置於一導電接地結構上之複數個介質材料體積。該等體積其中之每一體積V(i)被配置為一層狀殼體，其中i=1至N，i及N係為整數，其中N標示體積總數，該層狀殼體設置於前一體積上方且該層狀殼體至少局部地內嵌前一體積，其中V(1)係為最內層/最內體積，且V(N)係為最外層/最外體積。在一實施例中，內嵌下伏體積（underlying volumn）之層狀殼體（例如，自至少體積V(i+1)至至少體積V(N-1)中之一或多個層狀殼體）係完全100%地內嵌下伏體積。然而，在另一實施例中，內嵌下伏體積之一或多個層狀殼體（自至少體積V(i+1)至至少體積V(N-1)）可有目的地僅至少局部地內嵌下伏體積。透過層狀殼體係完全100%地內嵌下伏體積之實施例，將瞭解，此種內嵌亦包圍因製造或製程變動、有目的地或因其他方式原因、或者甚至因包含一或多個有用之空隙或孔而可能存在於下伏介質層中之微觀空隙。因此，用語「完全100%地」應被理解為意指實質上完全100%地。在一實施例中，體積V(N)至少局部地內嵌全部之體積V(1)至V(N-1)。

儘管本文所述實施例將N描述為一奇數，然而應可瞭解本發明之範圍並不受此限制，亦即，N可為一偶數。如本文所述及所示，N等於或大於3，或者作為另一選擇，N等於或大於4，其中全部之體積V(2)至V(N-1)係為各自具有一所定義殼體厚度之實心體積或非氣態介質材料體積。在一實施例中，第一體積V(1)可係為空氣、真空或適用於本文所揭露目的之任何氣體。在一實施例中，外體積V(N)可係為氣態、非氣態之一介質材料或係為真空，具有約等於自由空間之一介電常數。儘管本文提及了實心介質材料體積，然而應瞭解，用語「非氣態」可被代替成用語「實心」，其中二個用語「實心」及「非氣態」皆被視為處於本文所揭露發明之範圍內。儘管本文提及了係為空氣之一介質材料體積，但應瞭解，空氣可由一真空、自由空間或適用於本文所揭露目的之任何氣體替換，所有此等皆被視為處於本文所揭露發明之範圍內。

該等介質材料體積其中之複數個直接相鄰（即，緊密接觸）者之相對介電常數（ɛ_i ）在一個層與下一層之間不同，且在一系列體積內，其範圍係自i=1處之一第一相對最小值、達到i=2至i=(N-1)處之一相對最大值、返回至i=N處之一第二相對最小值。在一實施例中，第一相對最小值等於第二相對最小值。在另一實施例中，第一相對最小值不同於第二相對最小值。在另一實施例中，第一相對最小值小於第二相對最小值。舉例而言，在具有五個層（N=5）之一非限制性實施例中，該等介質材料體積（i = 1至5）之介電常數可如下：ɛ₁ = 2、ɛ₂ = 9、ɛ₃ = 13、ɛ₄ = 9及ɛ₅ = 2。然而，將瞭解，本發明之一實施例並不限於此等確切介電常數值，而是亦包含適用於本文所揭露目的之任一介電常數。

對介質共振天線之激發係藉由電磁耦合至該等介質材料體積其中之一或多者之一訊號饋源（例如一銅線、一同軸纜線、一微帶、一波導、一表面整合式波導、一導電油墨）而提供。如熟習此項技術者將瞭解，片語「電磁耦合（electromagnetically coupled）」係為指代將電磁能量自一個位置有意地轉移至另一位置而不必涉及該二個位置間之實體接觸且在參照本文所揭露之一實施例時更具體地指代在具有一電磁共振頻率之一訊號源與該等介質材料體積其中之一或多者中之一特定體積間之相互作用之一技術用語，該電磁共振頻率與該特定體積之一電磁共振模式重合。舉例而言，電磁耦合至例如體積V(1)之一訊號饋源意指，該訊號饋源被特別配置成具有與體積V(1)之一電磁共振模式重合之一電磁共振頻率且不被特別配置成具有與任何其他體積V(2)至V(N)之一電磁共振模式重合之一電磁共振頻率。在直接嵌入至介質共振天線中之彼等訊號饋源中，訊號饋源係經由接地結構中之一開口與接地結構非電性接觸地穿過接地結構而進入該等介質材料體積其中之一中。如本文中所使用，所提及之介質材料包含空氣，其在標準大氣壓（1個大氣壓）及溫度（攝氏20度）下具有大約為1之一相對介電係數（ɛ_r ）。因此，以非限制方式舉例而言，本文所揭露之該等介質材料體積其中之一或多者可係為空氣，例如體積V(1)或體積V(N)。本文中所使用之用語「相對介電係數（relative permittivity）」可僅縮寫為「介電係數（permittivity）」，或者可與用語「介電常數」互換地使用。不管使用何種用語，熟習此項技術者藉由閱讀本文所提供之整個發明揭露內容將易於瞭解本文所揭露發明之範圍。

本文所揭露相連介質共振天線陣列之實施例用以以一運行頻率（f ）及一相關聯波長（λ）而運行。在某些實施例中，一給定相連介質共振天線陣列內之該等介質共振天線中最近之相鄰對間之中心-中心間隔（center-to-center spacing）（依一給定介質共振天線之整體幾何形狀）可等於或小於λ，其中λ係為相連介質共振天線陣列在自由空間中之運行波長。在某些實施例中，一給定相連介質共振天線陣列內之該等介質共振天線中最近之相鄰對間之中心-中心間隔可等於或小於λ且等於或大於λ/2。在某些實施例中，一給定相連介質共振天線陣列內之該等介質共振天線中最近之相鄰對間之中心-中心間隔可等於或小於λ/2。舉例而言，在使頻率等於10 GHz之λ下，自一個介質共振天線之中心至一最近之相鄰介質共振天線之中心之間隔等於或小於約30毫米（mm）、或者介於約15毫米至約30毫米之間、或者等於或小於約15毫米。

在某些實施例中，當在立面圖中觀察時，相對薄之連接結構具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體高度「H」小之一橫截面整體高度「h」（例如，參見第3A圖、第3B圖、第3C圖）。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於一相應的相連之介質共振天線之整體高度之50%的一橫截面整體高度。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於一相應的相連之介質共振天線之整體高度之20%的一橫截面整體高度。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有小於λ之一橫截面整體高度。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於λ/2之一橫截面整體高度。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於λ/4之一橫截面整體高度。

在某些實施例中，當在立面圖中觀察時，相對薄之連接結構更具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體寬度「W」小之一橫截面整體寬度「w」（例如，參見第3A圖、第3B圖、第3C圖）。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於一相應的相連之介質共振天線之整體寬度之50%的一橫截面整體寬度。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於一相應的相連之介質共振天線之整體寬度之20%的一橫截面整體寬度。在某些實施例中，相對薄之連接結構具有等於或小於λ/2之一橫截面整體寬度。在某些實施例中，相對薄之連接結構更具有等於或小於λ/4之一橫截面整體寬度。

鑒於上述內容，應瞭解，本文所揭露且下文中更詳細闡述之任何相連介質共振天線可具有相對薄之連接結構，該等相對薄之連接結構通常具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體橫截面高度「H」小之一整體橫截面高度「h」、以及較一相應的相連之介質共振天線之一整體橫截面寬度「W」小之一整體橫截面寬度「w」，或者可具有與以上尤其在高度「h」及寬度「w」與運行波長λ之相對關係方面所作之說明相一致之任何其他高度「h」及寬度「w」。

可採用該等介質材料體積之層狀體積之變化形式（例如當在平面圖中或平面圖之剖面中觀察時二維形狀之底面、當在立面圖中或立面圖之剖面中觀察時三維形狀之體積、複數個給定體積中一個體積相對於另一體積對稱或不對稱、以及在層狀殼體之最外體積周圍存在或不存在材料）來進一步調整增益或頻寬，以達成一所需結果。現在將參照本文所提供之數個圖來闡述數個實施例，其係為與上文所概括說明相一致的供在一相連介質共振天線陣列中使用之介質共振天線組之一部分。

第1A圖繪示一4×3相連介質共振天線陣列100之一實施例之平面圖，4×3相連介質共振天線陣列100具有在一x-y柵格上沿x方向及y方向相對於彼此等距間隔開之複數個介質共振天線150，該x-y柵格具有由相對薄之連接結構102形成之一平面配置，相對薄之連接結構102互連該等介質共振天線中最近之相鄰對（例如，151、152及151、155）且互連該等介質共振天線中沿對角線最近之對（例如，151、156及156、153）。在一實施例中，該等介質共振天線150或本文中所揭露之任何其他介質共振天線可在一平面表面上相對於彼此間隔開，或者可在一非平面表面上相對於彼此間隔開。第1B圖繪示沿著第1A圖所示剖切線1B-1B所取之剖視圖。如在所示實施例中可見，相連介質共振天線陣列100之各該介質共振天線150可由四個介質材料體積V(1)、V(2)、V(3)及V(4)構成。在一實施例中，體積V(1)可係為空氣，而體積V(2)至V(4)可由一可固化介質（例如，一可模製聚合物）形成。如在第1B圖中亦可見，相對薄之連接結構102不僅係由與體積V(4)相同之材料製成，而且與最外體積V(4)一體成型以形成相連介質共振天線陣列100之一單個單片式部分。儘管該等介質共振天線之實施例（例如，介質共振天線150或下文中所揭露之介質共振天線）被繪示成當在平面圖中觀察時具有一圓形橫截面形狀，但應瞭解，本發明範圍並非僅限於此，而是包含適用於本文所揭露目的之任何橫截面形狀，例如橢圓形或卵形。儘管本文中所揭露之該等介質共振天線之實施例可被闡述及例示為在一x-y柵格上相對於彼此間隔開，但應瞭解，本發明之範圍並非僅限於此，而是包含其他間隔配置，以下會參照第23A圖、第23B圖、第23C圖、第234D圖、第23E圖、及第23F圖來進一步詳述該等其他間隔配置。

儘管本文中所揭露之實施例繪示一陣列中具有某一數目個介質共振天線（例如，一4×3陣列具有十二個介質共振天線元件），但應瞭解，此種說明及例示僅係為實例性的，且本發明之範圍並非僅限於此，而是擴展成在可適用於本文所揭露目的之任何多種陣列構造中排列有任何數目之介質共振天線元件。

依據上述內容，應瞭解，用於以一運行頻率及一相關聯波長運行之一相連介質共振天線陣列組之一般結構包含以下：複數個介質共振天線150，具有複數個介質材料體積，該等介質材料體積具有N個體積，N係為等於或大於3之一整數（在第1B圖中，N=4），該N個體積被設置成形成連續且循序之複數個層狀的體積V(i)，i係為自1至N之一整數，其中體積V(1)形成一最內體積，其中連續之一體積V(i+1)形成設置於體積V(i)上方且至少局部地內嵌體積V(i)之一層狀殼體，其中體積V(N)至少局部地內嵌全部該體積V(1)至一體積V(N-1)；且其中各該介質共振天線150藉由一相對薄之連接結構102實體地連接至該等介質共振天線150至少其中之另一者，各該連接結構102與該等介質共振天線其中之一的一整體外尺寸相較係相對薄的，各該連接結構具有較一相應的相連之介質共振天線150之一高度「H」小之一高度「h」且係由該等介質材料體積至少其中之一形成，各該連接結構102與該等介質材料體積中至少該其中之一的相關聯體積形成相連介質共振天線陣列100之一單個單片式部分。

現在參照第2A圖及第2B圖，其繪示具有複數個介質共振天線250之一相連介質共振天線陣列200，相連介質共振天線陣列200及介質共振天線250類似於第1A圖及第1B圖所示相連介質共振天線陣列100及介質共振天線150。儘管相連介質共振天線陣列200之某些特徵與相連介質共振天線陣列100之特徵可能相同且在一實施例中係為相同的（例如，與相連介質共振天線陣列100之彼等特徵相較，介質共振天線250亦係為體積分層的且相對薄之連接結構202亦具有高度「h」），然而可在相連介質共振天線陣列200之相對薄之連接結構202中看出相連介質共振天線陣列200與相連介質共振天線陣列100間之一差異，此包含在該等介質共振天線中最近之相鄰對（例如，251、252及251、255）間之每一區中存在貫通開口（through opening）204。在一實施例中，當在平面圖中觀察時，各該貫通開口204具有一長度「L」，長度「L」足以防止在該等介質共振天線250中例如最近之相鄰對251、252及251、255之間藉由相應之連接結構202而發生直線串擾206、208。

如自第1A圖及第2A圖所示實施例可見，相對薄之連接結構102、202可由一介質材料被成型為薄片，該等薄片因其厚度（本文中所揭露之整體橫截面高度「h」）而可具有超過Dk=10之一介電常數值。

現在參照第3A圖、第3B圖及第3C圖，其繪示具有複數個介質共振天線350之一相連介質共振天線陣列300，相連介質共振天線陣列300及介質共振天線350類似於第2A圖及第2B圖所示相連介質共振天線陣列200及介質共振天線250。儘管相連介質共振天線陣列300之某些結構性特徵與相連介質共振天線陣列200之結構性特徵可能相同且在一實施例中係為相同的（例如，與相連介質共振天線陣列200之彼等特徵相較，介質共振天線350亦係為體積分層的，且相對薄之連接結構302亦具有高度「h」），然而可在相連介質共振天線陣列300之連接結構302之橫截面中看出相連介質共振天線陣列300與相連介質共振天線陣列200間之另一種差異，此包含有別於平面結構202，在該等介質共振天線350中最近之相鄰對（例如，351、352及351、355）之間連接有管狀結構302。在一實施例中，各該相對薄之連接結構302具有通常小於一相應的相連之介質共振天線350之一橫截面整體高度「H」的一橫截面整體高度「h」（參見第3A圖、第3B圖、第3C圖），且可具有等於或小於相連介質共振天線陣列300之運行波長λ之λ/4的一橫截面整體高度「h」，並且具有通常小於一相應的相連之介質共振天線350之一橫截面整體寬度「W」的一橫截面整體寬度「w」（參見第3A圖、第3B圖、第3C圖），且可具有亦等於或小於相連介質共振天線陣列300之運行波長之λ/4的一橫截面整體寬度「w」。藉由採用整體高度「h」及整體寬度「w」皆等於或小於相連介質共振天線陣列300之運行波長λ之λ/4的相對薄之連接結構302，藉由數學建模已發現，可達成介質共振天線350間之串擾之減少俾使S21＜-12dBi（例如，＜-15dBi、＜-20dBi、或更小）。如自第3A圖可見，一實施例包含一相連介質共振天線陣列300，其中單獨之介質共振天線350係藉由該等介質共振天線350中最近之相鄰對（例如：351及352；351及355；355及356；以及352及356）而非藉由該等介質共振天線350中沿對角線最近之對（例如：351及356；以及352及355）進行互連。

現在參照第4圖，其繪示具有複數個介質共振天線450之一相連介質共振天線陣列400，相連介質共振天線陣列400及介質共振天線450類似於第3A圖所示相連介質共振天線陣列300及介質共振天線350。儘管相連介質共振天線陣列400之某些結構性特徵與相連介質共振天線陣列300之結構性特徵可能相同且在一實施例中係為相同的（例如，與相連介質共振天線陣列300之彼等特徵相較，介質共振天線450亦係為體積分層的，且相對薄之連接結構402亦具有高度「h」及寬度「w」），然而可在該等介質共振天線450之互連中看出相連介質共振天線陣列400與相連介質共振天線陣列300間之另一種差異，在第4圖中，該等介質共振天線450僅藉由複數個沿對角線排列之相對薄之連接結構402進行互連。因此，一實施例包含一相連介質共振天線陣列400，其中單獨之介質共振天線450係藉由該等介質共振天線450中沿對角線最近之對（例如：451及456；以及452及455）而非藉由該等介質共振天線450中最近之相鄰對（例如：451及452；451及455；455及456；以及452及456）進行互連。

現在參照第5圖，其繪示具有複數個介質共振天線550之一相連介質共振天線陣列500，相連介質共振天線陣列500及介質共振天線550類似於第3A圖所示相連介質共振天線陣列300及介質共振天線350以及第4圖所示相連介質共振天線陣列400及介質共振天線450。儘管相連介質共振天線陣列400之某些結構性特徵與相連介質共振天線陣列300及400之結構性特徵可能相同且在一實施例中係為相同的（例如，與相連介質共振天線陣列300及400之彼等特徵相較，介質共振天線550亦係為體積分層的，且相對薄之連接結構502亦具有高度「h」及寬度「w」），然而可在該等介質共振天線550之互連中看出相連介質共振天線陣列500與相連介質共振天線陣列300及400間之另一種差異，在第5圖中，該等介質共振天線550係藉由複數個並非沿對角線排列之相對薄之連接結構502.1在該等介質共振天線550中最近之相鄰對（例如：551及552；551及555；552及556；以及555及556）之間以及藉由複數個沿對角線排列之相對薄之連接結構502.2在該等介質共振天線550中沿對角線最近之對（例如：551及556；以及552及555）之間進行互連。因此，一實施例包含一相連介質共振天線陣列500，其中單獨之介質共振天線550係藉由該等介質共振天線550中最近之相鄰對（例如：551及552；551及555；555及556；以及552及556）以及藉由該等介質共振天線550中沿對角線最近之對（例如：551及556；以及552及555）進行互連。

依據上述內容，且如自第1B圖、第2B圖及第3B圖可見，一實施例包含如下之一配置：該等介質材料體積（例如，V(1)至V(4)）其中之最外實心體積（例如，V(4)）與相對薄之連接結構（例如，102、202或302）形成屬於相連介質共振天線陣列（例如100、200或300）一部分之一單個單片式結構。儘管相連介質共振天線陣列400及500未具體例示第1B圖、第2B圖及第3B圖中所示之該等介質材料體積V(1)至V(4)，然而依據至少上述說明應瞭解，此種結構已在本文中明確揭露且因此包含於本發明之實施例中。因此，且換言之，相對薄之連接結構（例如，102、202、302、402、及502）不僅係由與體積V(4)相同之材料製成，而且係與最外體積V(4)一體成型以形成相連介質共振天線陣列（例如，100、200、300、400、及500）之單個單片式部分。

現在對比第5圖來參照第6圖。第6圖繪示具有複數個介質共振天線650之一相連介質共振天線陣列600，相連介質共振天線陣列600及介質共振天線650類似於第5圖所示相連介質共振天線陣列500及介質共振天線550。儘管相連介質共振天線陣列600之某些結構性特徵與相連介質共振天線陣列500之結構性特徵可能相同且在一實施例中係為相同的（例如，與相連介質共振天線陣列500之彼等特徵相較，介質共振天線650亦係為體積分層的，且相對薄之連接結構602亦具有高度「h」及寬度「w」），然而可在該等介質共振天線650之互連中看出相連介質共振天線陣列600與相連介質共振天線陣列500間之另一種差異，在第6圖中，該等介質共振天線650係藉由第一複數個沿對角線排列之相對薄之連接結構602.1在該等介質共振天線650中最近之相鄰對（例如：651及652；651及655；652及656；以及655及656）之間以及藉由第二複數個沿對角線排列之相對薄之連接結構602.2在該等介質共振天線650中沿對角線最近之對（例如：651及656；以及652及655）之間進行互連。第5圖與第6圖所示實施例類似之處在於，此二個實施例皆包含如下之一相連介質共振天線陣列500、600：單獨之介質共振天線550、650係藉由該等介質共振天線550中最近之相鄰對以及藉由該等介質共振天線550中沿對角線最近之對進行互連。第5圖與第6圖所示實施例間之一差異在於該等介質共振天線中最近之相鄰對被互連之方式。在第5圖所示實施例中，該等介質共振天線550中最近之相鄰對（例如，參見551及552）係藉由沿直線排列之相對薄之連接結構502.1進行互連，而在第6圖所示實施例中，該等介質共振天線650中最近之相鄰對（例如，參見651及652）係藉由沿對角線排列之相對薄之連接結構602.1進行互連。將在下文中進一步詳述此種差異之意義。

現在參照第7圖、第8圖、第9圖、及第10圖。

第7圖繪示類似於第3B圖所示者之剖視圖，但其中該等介質材料體積V(1)至V(4)中之最內實心體積V(1)而非最外實心體積V(4)係與互連該等介質共振天線350’之相對薄之連接結構302’一體成型，以形成相連介質共振天線陣列300’之一單個單片式部分。

第8圖繪示亦類似於第3B圖所示者之剖視圖，但其中該等介質材料體積V(1)至V(4)中除最內實心體積V(1)之外且除最外實心體積V(4)之外的實心體積係與互連該等介質共振天線350’’之相對薄之連接結構302’’一體成型，以形成相連介質共振天線陣列300’’之一單個單片式部分。在第8圖所示實施例中，第三體積V(3)係與相對薄之連接結構302’’一體成型。

第9圖及第10圖繪示沿著第5圖所示剖面線9-9及10-10所取之替代剖視圖。在此替代實施例中，在一x-y柵格上間隔開之該等介質共振天線550’具有互連該等介質共振天線中最近之相鄰對（例如，參見551及552）且不互連該等介質共振天線中沿對角線最近之對的一第一組相對薄之連接結構502.1’，並且具有互連該等介質共振天線中沿對角線最近之對（例如，參見552及555）且不互連該等介質共振天線中最近之相鄰對的一第二組相對薄之連接結構502.2’。如自第9圖及第10圖可見，第一組相對薄之連接結構502.1’互連該等介質材料體積V(1)至V(4)中之每一體積V(A)（在此實施例中為第一體積V(1)），且第二組相對薄之連接結構502.2’互連該等介質材料體積V(1)至V(4)中之每一體積V(B)（在此實施例中為第四體積V(4)）。通常，A及B係為自1至N之整數，其中A不等於B。

儘管上述實施例例示被構造為直線之相對薄之連接結構，然而應瞭解，一實施例包含如下用於一相連介質共振天線陣列之一配置：各該相對薄之連接結構藉由相應介質共振天線之間除一單個直線以外之一連接路徑來連接該等介質共振天線中之最近對（相鄰設置或沿對角線設置）、最近之相鄰對、或沿對角線最近之對。可參照第6圖所示之相對薄之連接結構602.1來查看此種路徑之一個實例。然而，應瞭解，此種連接路徑可包含任何數目之形狀，例如曲折形（zig-zag）、曲線形、蛇形、或適用於本文所揭露目的之任何其他形狀。

現在參照第11圖及第12圖，其繪示分別類似於第3圖及第4圖所示相連介質共振天線陣列300及400之相連介質共振天線陣列1100及1200。為便於詳述，相連介質共振天線陣列1100及1200之結構分別與相連介質共振天線陣列300及400等同，但具有以下電場配置。在第11圖中，各該介質共振天線1150用以輻射具有一電場方向線1162之一電場1160，並且各該相對薄之連接結構1102具有與電場方向線1162不成一直線且不平行之一縱向方向線1104。在第11圖所示實施例中，電場方向線1162被定向為相對於縱向方向線1104成約45度之夾角1170。類似地，在第12圖中，各該介質共振天線1250用以輻射具有一電場方向線1262之一電場1260，並且各該相對薄之連接結構1202具有與電場方向線1262不成一直線且不平行之一縱向方向線1204。在第12圖所示實施例中，電場方向線1262被定向為相對於縱向方向線1204成約45度之夾角1270。將電場輻射方向線定向為與相關聯之相對薄之連接結構之縱向方向線不對準（即，不成一直線且不平行）之一優點係為，可達成最近之鄰近介質共振天線間之串擾之進一步減少，此有助於將遠場增益最大化。

返回參照第3B圖所示之剖視圖，一實施例包含如下之一種配置：各該介質共振天線350具有位於相應介質共振天線350之一基底處之一近端330且具有位於相應介質共振天線350之一頂點處之一遠端340，並且各該相對薄之連接結構302係接近各該相應之介質共振天線350之近端330而設置。然而，本發明之範圍並非僅限於此，這例示於現在將參照之第13圖及第14圖中。

第13圖繪示一相連介質共振天線陣列1300之剖視立面圖，相連介質共振天線陣列1300類似於第3B圖所示相連介質共振天線陣列300，但其中各該相對薄之連接結構1302係接近各該相應介質共振天線1350的距近端1330一距離之遠端1340而設置。

第14圖繪示一相連介質共振天線陣列1400之剖視立面圖，相連介質共振天線陣列1400亦類似於第3B圖所示相連介質共振天線陣列300，但其中各該相對薄之連接結構1402係設置於各該相應介質共振天線1450之近端1430與遠端1440之間。

現在參照第15圖，其繪示類似於上述相連介質共振天線陣列100、200、300、400、500、600、1100、或1200其中之任一者之一相連介質共振天線陣列1500，相連介質共振天線陣列1500例如設置於一導電接地結構1505上，導電接地結構1505又可設置於一基板1510（例如一印刷電路板或一半導體晶粒材料）上。一訊號饋源1515可設置於基板之一底側上（或內嵌於基板內），以用於藉由槽式開孔1520將一電磁訊號饋送至各該介質共振天線1550。儘管在第15圖中僅繪示了一個訊號饋源1515，然而應瞭解，可在基板1510之底側上（或在基板內）設置用於單獨地為各該介質共振天線1550饋送之單獨跡線（trace）。在第15圖所示實施例中，訊號饋源1515被設置及構造成藉由槽式開孔1520電磁耦合至在第15圖被繪示為體積V(1)至V(3)之該等介質材料體積其中之每一體積V(1)，然而，根據一實施例，訊號饋源可被設置及構造成電磁耦合至相應之該等介質材料體積其中之任一者或多於一者。儘管第15圖僅繪示該等介質材料體積V(1)至V(N)其中之三個體積V(1)至V(3)，然而依據本文中所揭露之全部內容應瞭解，N可等於或大於3。如前面所述，各該最內體積V(1)可係為空氣。

在一實施例中，且參照第1B圖、第2B圖、第3B圖、第7圖、第8圖、第13圖、第14圖、及第15圖，當在立面圖中觀察時，各該介質共振天線之至少最內體積V(1)或各該介質共振天線之所有體積具有係為一截頭橢圓形狀（在相應介質共振天線之一基底處接近橢圓形狀之一寬部分被截頭）之一橫截面形狀、或者具有一圓頂形遠頂部或一半球形遠頂部、或者具有一截頭橢圓形狀及一圓頂形遠頂部或一半球形遠頂部。

仍參照第15圖，一實施例包含一單體式圍籬結構1580，單體式圍籬結構1580包含複數個一體成型之導電電磁反射器1582（參照第16A圖及第17圖分別所示之1682及1782會最佳地看出），各該反射器1582被設置為與該等介質共振天線1550其中之相應者成一對一關係且被設置為實質上環繞該等介質共振天線1550其中之各該相應者（參照第16A圖及第17圖會最佳地看出）。在一實施例中，單體式圍籬結構1580之整體高度「J」等於或小於介質共振天線1550之整體高度「H」。在一實施例中，「J」等於或小於「H」之80%且等於或大於「H」之50%。藉由如本文所揭露般利用一高度之一單體式圍籬結構，藉由數學建模已發現，可在不實質上減小相連介質共振天線陣列1500之遠場輻射頻寬之情況下達成鄰近介質共振天線1550之有效解耦（effective decoupling）。在具有一單體式圍籬結構1580之一實施例中，單體式圍籬結構1580例如在接地位置1507處電性連接至接地結構1505。本文中所使用的具有一體成型之導電電磁反射器之一單體式圍籬結構意指由一或多個構成部分形成之一單個（即，單體式）部件，在不永久地損壞或破壞該等構成部分其中之一或多者之情況下，該一或多個構成部分各自不能分割（即，成一體）。在一實施例中，單體式圍籬結構係為一單片式結構，此意指由不能分割之一單個構成部分製成且不具有宏觀接縫或宏觀接合面之一單個結構。在一實施例中，反射器1582之側壁1583相對於一z軸線具有等於或大於0度且等於或小於45度之一夾角「α」。在一實施例中，夾角「α」等於或大於5度且等於或小於20度。

現在參照第16A圖、第16B圖及第17圖，其繪示將相連介質共振天線陣列1600、1700相對於相應之單體式圍籬結構1680、1780進行層疊之替代方式。如在第16A圖及第17圖其中之每一者中可見，各該反射器1682、1782被設置為與該等介質共振天線1650、1750其中之相應者成一對一關係且被設置為實質上環繞該等介質共振天線1650、1750其中之各該相應者。如在第16A圖及第17圖之實施例中所示，相應反射器1682、1782之側壁1683、1783相對於一z軸線而言係為垂直的。然而，此種垂直性僅出於例示目的，乃因本文所揭露反射器其中之任一者之側壁可具有與本文所揭露實施例相一致之任何夾角。亦即，可預見的是，藉由針對一給定反射器並出於本文所揭露目的而採用一垂直側壁構造可達成製作之簡便性。

在第16A圖中，單體式圍籬結構1680具有複數個狹槽1684（並未列出所有狹槽），其中該等狹槽1684其中之每一者被設置為與連接結構1602（並未列出所有連接結構）其中之相應者成一對一關係。如圖所示，相連介質共振天線陣列1600被設置為層疊於單體式圍籬結構1680上，其中各該相關聯之連接結構1602設置於該等狹槽1684其中之一相應者內且相連介質共振天線陣列1600直接設置於單體式圍籬結構1680上。如在第16A圖所示之旋轉等角視圖中可見，該等狹槽1684在底部處係封閉的且在頂部處係開口的，此使得相連介質共振天線陣列1600能夠被自上而下組裝或製作至單體式圍籬結構1680上。

第16B圖繪示當被完全組裝或製作時，第16A圖所示實施例之俯視平面圖。在一實施例中，且如圖所示，各該介質共振天線1650之該等介質材料體積其中之每一體積V(1)至V(3)相對於相應之該等介質材料體積其中之每一其他體積在中心上沿一相同側向方向（當在第16B圖中觀看時，自一介質共振天線之一中心點朝左）側向（當在第16B圖中觀看時，沿著一水平軸線）移位。儘管本文中所揭露之其他實施例可例示各該相應介質共振天線之該等介質材料體積其中之每一體積V(1)至V(N)相對於彼此未移位且係居中排列（例如，參見至少第1B圖），然而熟習此項技術者依據本文中所揭露之全部內容應瞭解，本發明範圍並非僅限於此，而是包括未被移位以及被側向移位之體積V(1)至V(N)，此皆可用於達成所需之遠場輻射場型及/或增益。

在第17圖中，單體式圍籬結構1780具有複數個倒置凹槽（inverted recess）1784（未列出所有凹槽），其中該等倒置凹槽1784其中之每一者被設置為與連接結構1702（未列出所有連接結構）其中之相應者成一對一關係。如圖所示，單體式圍籬結構1780被設置為層疊於相連介質共振天線陣列1700上，其中各該相關聯之連接結構1702設置於該等倒置凹槽1784其中之一相應者內，且單體式圍籬結構1780直接設置於相連介質共振天線陣列1700上。在一實施例中，相連介質共振天線陣列1700可設置於一接地結構1705上。如在第17圖之旋轉等角視圖中可見，該等倒置凹槽1784在底部處係開口的且在頂部處係封閉的，此使得單體式圍籬結構1780能夠被自上而下組裝或製作至相連介質共振天線陣列1700上。

現在參照第18圖，其繪示由介質共振天線1850形成之一3×3陣列之剖視立面圖，介質共振天線1850形成一相連介質共振天線陣列1800，相連介質共振天線陣列1800設置於一導電接地結構1805上，導電接地結構1805又可設置於一基板1810上，在基板1810之一底側上（或在基板內）設置有一訊號饋源1815，此類似於第15圖所示實施例，但具有以下差異。在一實施例中，導電接地結構1805具有槽式開孔1820，槽式開孔1820被設置及構造成將訊號饋源1815（僅繪示一個訊號饋源）電磁耦合至每一體積V(2)。在一實施例中，單體式圍籬結構1880經由開孔1803而穿過相對薄之連接結構1802至少其中之一電性連接至導電接地結構1805，開孔1803完全穿透相對薄之連接結構1802其中之一或多者。在一實施例中，相對薄之連接結構1802至少其中之一具有具一第一厚度「T」之一第一區1801及具有具一第二厚度「t」之一第二區1804，第二厚度「t」小於第一厚度「T」，其中單體式圍籬結構1880被設置成直接接觸相應之相對薄之連接結構1802之第一區1801及第二區1804。在一實施例中，可在製作期間達成將連接結構之一區之厚度自「T」減小至「t」，其中結果係進一步減少了相鄰的鄰近介質共振天線間之串擾。

現在參照第19圖，其繪示由介質共振天線1950形成之一3×3陣列之經拆分總成剖視立面圖，該3×3陣列類似於第15圖所示者，但其中相連介質共振天線陣列1900與單體式圍籬結構1980之組合係與導電接地結構1905、基板1910及訊號饋源1915之組合分開地製作。在一實施例中，單體式圍籬結構1980包含位於相連介質共振天線陣列1900之一底側上之一導電接地層1981，當被組裝至導電接地結構1905、基板1910及訊號饋源1915之組合時，導電接地層1981電性連接至導電接地結構1905。導電接地層1981中之槽式開孔1983與導電接地結構1905中之槽式開孔1920對準，以便於以本文中前面所述之一方式對各該介質共振天線1950進行電磁激發。儘管第19圖所示實施例繪示其中各該介質共振天線1950之體積V(1)被電磁激發之一配置，然而依據本文中所揭露之全部內容應瞭解，任何體積V(1)至V(N)皆可以本文中所揭露或此項技術中已知之一方式被電磁激發。此處，相對薄之連接結構1902與最外體積V(3)一體成型，以形成相連介質共振天線陣列1900之一單個單片式部分。

關於本文中所揭露之單體式圍籬結構其中之任一者，此種單體式圍籬結構可由一定厚度之實心金屬（例如，銅、鋁等）被製作為一單片式結構（其中自該實心金屬選擇性地移除材料以形成本文中所揭露之反射器、狹槽及凹槽），或者可藉由一層疊技術（例如對金屬之三維列印）製作而成。

現在參照第20圖，其繪示一相連介質共振天線陣列2000及一相關聯單體式圍籬結構2080之經拆分總成圖。相連介質共振天線陣列2000類似於第13圖所示相連介質共振天線陣列1300，其中連接結構2002係接近每一相應介質共振天線2050之遠端而設置。單體式圍籬結構2080類似於第16圖所示單體式圍籬結構1680，但鑒於將連接結構2002放置於介質共振天線2050之遠端處而不存在狹槽1684，並且其中單體式圍籬結構2080現在包含與單體式圍籬結構1680一體成型且圍繞單體式圍籬結構1680策略性地設置之複數個突出部2086，以在相連介質共振天線陣列2000與單體式圍籬結構2080組裝於一起或接合至單體式圍籬結構2080時容置連接結構2002之端部2004。另一選擇為，可不存在突出部2086。為幫助使總成穩定於其最終形式，突出部2086之遠端可包含造型平台區（sculpted land region）2088，造型平台區2088有助於將各該介質共振天線2050與其相應之導電電磁反射器2082準確地對齊，此有助於將相連介質共振天線陣列2000之遠場增益或頻寬進一步最大化。一體成型之突出部2086之另一優點在於，其在不實質上減小遠場頻寬之情況下阻止在鄰近介質共振天線2050之間出現近場電磁場耦合。當介質共振天線2050如第11圖中所示被沿對角線（偏斜）進行電磁激發時，相連介質共振天線陣列2000之效能亦受益於突出部2086之存在。此處，在陣列中之一給定對角線上存在突出部2086有助於抵消連接結構2002可對給定對角線所具有之近場耦合影響，進而使遠場增益或頻寬得以提高。

在一實施例中，單體式圍籬結構2080加上突出部2086之整體高度「K」約等於介質共振天線2050之整體高度「H」，且鄰近突出部2086間之間隔「D」等於或大於一給定突出部2086之一整體寬度「d」。藉由如本文所揭露般對突出部2086利用一尺寸及間隔配置，藉由數學建模已發現，可在不實質上減小相連介質共振天線陣列2000之遠場輻射頻寬之情況下達成鄰近介質共振天線2050之有效解耦。

如已提及，可使用例如壓縮模製或射出模製、三維材料沈積製程（例如三維列印）、衝壓、壓印、或適用於本文所揭露目的之任何其他製造製程等方法來製造本文中所揭露之相連介質共振天線陣列。舉例而言，現在將參照第21A圖至第22D圖來闡述一種製作本文所揭露相連介質共振天線陣列其中之一或多者之方法。

大致上，一種製作如本文所揭露之一相連介質共振天線陣列之方法包含藉由至少一種可固化介質形成該等介質材料體積至少其中之二個體積、該等介質材料體積其中之所有體積及相關聯之相對薄之連接結構，各該連接結構與該等介質材料體積中至少該二個體積中相關聯之體積形成相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分，其中隨後使該至少一種可固化介質至少局部地固化。在一實施例中，至少局部地固化之步驟涉及在使相連介質共振天線陣列之該等介質材料體積其中之每一者逐體積至少局部地固化之後才形成該等介質材料體積其中之後一者。在另一實施例中，至少局部地固化之步驟涉及在形成相連介質共振天線陣列之所有該等介質材料體積之後使所有該等介質材料體積作為整體而至少局部地固化。

現在參照第21A圖至第21C圖，其繪示涉及一模具及一模製製程之一形成製程。

第21A圖繪示一第一陽模部（first positive mold portion）2102及一互補之陰模部（negative mold portion）2152，第一陽模部2102與互補之陰模部2152在彼此閉合時於其之間形成一第一模穴（first mold cavity）2142。第一陽模部2102包含複數個突起2104，且互補之陰模部2152包含複數個互補之凹槽2154，突起2104及凹槽2154協同第一模穴2142用於在藉由陰模部2152之澆道系統（runner system）2158注入一第一可固化介質2156且隨後使第一可固化介質2156至少局部地固化時形成一相關聯之相連介質共振天線陣列之該等介質材料體積其中之一最外體積V(N)。此處，第一模穴2142亦用於將相對薄之連接結構2180（繪示及列出於第21B圖中）與最外體積V(N)一體成型（例如，對比第19圖所示連接結構1902及相關聯之前述說明），以提供相關聯相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分。

第21B圖繪示移除第一陽模部2102並以一第二陽模部2112進行替換，第二陽模部2112與原始的互補之陰模部2152合作並結合至少局部地固化之第一可固化介質2156而在模具部2112、2152彼此閉合時（其中至少局部地固化之第一可固化介質2156保留於陰模部2152內部）形成一第二模穴2144。當藉由第二陽模部2112之澆道系統2168注入一第二可固化介質2166且隨後使第二可固化介質2166至少局部地固化時，第二模穴2144用於形成該等介質材料體積中相鄰於最外體積V(N)且在最外體積V(N)內部層疊之一第二體積。

可視需要重複移除一第k陽模部並以一第(k+1)陽模部進行替換之製程，以製作出該等介質材料體積其中之所需數目之體積，進而形成如本文所揭露之一層狀相連介質共振天線陣列。為避免不必要地贅述，對此等其他製程步驟之例示被省略，但將易於由熟習此項技術者理解且因此被視為係在本文中被內在地揭露。

在完成模製形成所需層狀相連介質共振天線陣列之該等介質材料體積其中之所需數目之體積後，將最後一個陽模部相對於陰模部分開，以提供具有一單個單片式部分作為一部分之所得相連介質共振天線陣列2100，其繪示於第21C圖中，其中體積V(1)係為空氣體積V(2)係為第二可固化介質2166，且體積V(3)係為第一可固化介質2156及單個單片式部分。

依據與第21A圖至第21C圖相關聯之上述說明，應瞭解，本發明之一實施例包含一種製作本文所揭露之一相連介質共振天線陣列2100（參照第21C圖會最佳地看出）之方法，該方法涉及一模具及一模製製程，該方法包含：提供一第k陽模部及一互補之陰模部，k係為自1至M之一連續整數、以1開始，其中M大於1且等於或小於(N-1)，該第k陽模部與該互補之陰模部在閉合時於其之間形成一第k模穴；以至少一種可固化介質其中之一第k可固化介質填充第k模穴，隨後使第k可固化介質至少局部地固化，以形成相連介質共振天線陣列之一最外體積，該最外體積構成形成該相連介質共振天線陣列之單個單片式部分的該等介質材料體積其中之一個體積與相關聯之相對薄之連接結構；移除第k陽模部並以一第(k+1)陽模部進行替換，以相對於陰模部形成一第(k+1)模穴，第(k+1)模穴僅被局部地填充可固化介質，進而使第(k+1)模穴留下一空的部分；以該至少一種可固化介質其中之一第(k+1)可固化介質填充第(k+1)模穴之空的部分，隨後使第(k+1)可固化介質至少局部地固化，以形成相連介質共振天線陣列之一第(k+1)體積，該第(k+1)體積構成該等介質材料體積其中之一第(k+1)體積，由介質材料形成之第(k+1)體積至少局部地內嵌於由介質材料形成之第k體積內；視需要，且直至已連續形成該等介質材料體積其中之所定義數目之體積後，使k之值遞增1，且然後，重複以下步驟：移除第k陽模部並以一第(k+1)陽模部進行替換；以及以該至少一種可固化介質其中之一第(k+1)可固化介質填充第(k+1)模穴之空的部分；以及將第(k+1)陽模部相對於陰模部分開，以提供相連介質共振天線陣列。

在一實施例中，在以最後一個陽模部替換倒數第二個（next-to-final）陽模部之前，可將一導電金屬模板（electrically conductive metal form）在陽模部側上插入至模具中，以提供使該等介質共振天線2150設置於導電金屬模板2190（由一虛線繪示，且參照第21B圖及第21C圖會最佳地看出）上之相連介質共振天線陣列2100，導電金屬模板2190可用於提供一接地結構或一圍籬結構之至少一部分。

大致上，製作相連介質共振天線陣列2100之方法亦包含：在移除為倒數第二個的第k陽模部之後且在以為最後一個的第(k+1)陽模部替換為倒數第二個的第k陽模部之前，將一導電金屬模板插入至模具中，以提供上面將設置相連介質共振天線陣列之一接地結構或一圍籬結構之至少一部分；以及以該至少一種可固化介質其中之為最後一種的第(k+1)可固化介質填充為最後一個的第(k+1)模穴之空的部分。

現在參照第22A圖至第22D圖，其繪示涉及一模具及一模製製程之另一種形成製程。

第22A圖繪示一第一陰模部2252及一互補之陽模部2202，第一陰模部2252與互補之陽模部2202在彼此閉合時於其之間形成一第一模穴2242。第一陰模部2252包含複數個凹槽2254，且互補之陽模部2202包含複數個互補之突起2204，凹槽2254及突起2204與第一模穴2242協同用於在藉由第一陰模部2252之澆道系統2258注入一第一可固化介質2256且隨後使第一可固化介質2256至少局部地固化時形成一相關聯相連介質共振天線陣列之該等介質材料體積其中之一最內體積V(1)。

第22B圖繪示移除第一陰模部2252並以一第二陰模部2262進行替換，第二陰模部2262與原始的互補之陽模部2202合作並結合至少局部地固化之第一可固化介質2256而在模具部2202、2262彼此閉合時（其中至少局部地固化之第一可固化介質2256保留於陽模部2202之突起2204上）形成一第二模穴2244。當藉由第二陰模部2262之澆道系統2268注入一第二可固化介質2266且隨後使第二可固化介質2266至少局部地固化時，第二模穴2244用於形成該等介質材料體積中相鄰於下伏體積且在下伏體積外部層疊之一第二體積，該下伏體積在此處係為第一體積V(1)。

可視需要重複移除一第k陰模部並以一第(k+1)陰模部進行替換之製程，以製作出該等介質材料體積其中之所需數目之體積，進而形成本文所揭露之一層狀相連介質共振天線陣列。為避免不必要地贅述，對此等其他製程步驟之例示被省略，但將易於由熟習此項技術者理解且因此被視為係在本文中被內在地揭露。

第22C圖繪示移除倒數第二個陰模部（此處由元件符號2262繪示）並以最後一個陰模部2272進行替換，最後一個陰模部2272與原始的互補之陽模部2202合作並結合至少局部地固化之第一可固化介質2256及第二可固化介質2266而在模具部2202、2272彼此閉合時（其中至少局部地固化之第一可固化介質2256及第二可固化介質2266保留於陽模部2202之突起2204上）形成一第三且為最後一個的模穴2246。當藉由第三陰模部2272之澆道系統2278注入一第三可固化介質2276且隨後使第三可固化介質2276至少局部地固化時，第三模穴2246用於形成該等介質材料體積中相鄰於下伏體積且在下伏體積外部層疊之一第三且為最後一個的體積，此處，該下伏體積係為第二體積V(2)。此處，第三且為最後一個的模穴2246亦用於將相對薄之連接結構2280與該等介質材料體積其中之為最後一個的最外體積V(N)一體成型，以形成相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分。

在完成模製形成所需層狀相連介質共振天線陣列之該等介質材料體積其中之所需數目之體積後，將最後一個陰模部相對於陽模部分開，以提供所得相連介質共振天線陣列，其繪示於第22D圖，其中體積V(1)係為空氣，體積V(2)係為第一可固化介質2256，體積V(3)係為第二可固化介質2266，且體積V(3)係為第三可固化介質2276。

依據與第22A圖至第22D圖相關聯之上述說明，應瞭解，本發明之一實施例包含一種製作本文所揭露之一相連介質共振天線陣列2200（參照第22D圖會最佳地看出）之方法，該方法涉及一模具及一模製製程，該方法包含：提供一第k陰模部及一互補之陽模部，k係為自1至M之一連續整數、以1開始，其中M大於1且等於或小於(N-1)，該第k陰模部與該互補之陽模部在閉合時於其之間形成一第k模穴；以至少一種可固化介質其中之一第k可固化介質填充第k模穴，隨後使第k可固化介質至少局部地固化，以形成相連介質共振天線陣列之該等介質材料體積其中之一最內體積；移除第k陰模部並以一第(k+1)陰模部進行替換，以相對於陽模部形成一第(k+1)模穴，第(k+1)模穴僅被局部地填充可固化介質，進而使第(k+1)模穴留下一空的部分；以該至少一種可固化介質其中之一第(k+1)可固化介質填充第(k+1)模穴之空的部分，隨後使第(k+1)可固化介質至少局部地固化，以形成相連介質共振天線陣列之一第(k+1)體積，該第(k+1)體積構成該等介質材料體積其中之一第(k+1)體積，由介質材料形成之第k體積至少局部地內嵌於由介質材料形成之第(k+1)體積內；視需要，且直至已連續形成該等介質材料體積其中之所定義數目之體積後，使k之值遞增1，且然後，重複以下步驟：移除第k陰模部並以一第(k+1)陰模部進行替換；以及以該至少一種可固化介質其中之一第(k+1)可固化介質填充第(k+1)模穴之空的部分；以及將第(k+1)陰模部相對於陽模部分開，以提供相連介質共振天線陣列，其中該等介質材料體積其中之一最外體積構成形成相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分的該等介質材料體積其中之一個體積及相關聯之相對薄之連接結構。

在一實施例中，在模製該至少一種可固化介質其中之第一可固化介質之前，可將一導電金屬模板在陽模部側上插入至模具中，以提供其中使該等介質共振天線2250設置於導電金屬模板2290（由一虛線繪示，且參照第22A圖至第22D圖會最佳地看出）上之一相連介質共振天線陣列2200，導電金屬模板2290可用於提供一接地結構或一圍籬結構之至少一部分。

大致上，製作相連介質共振天線陣列2200之方法亦包含：在模製該至少一種可固化介質其中之一第一可固化介質之前，將一導電金屬模板插入至模具中，以提供上面將設置相連介質共振天線陣列之一接地結構或一圍籬結構之至少一部分。

如前面所述，製作本文所揭露之相連介質共振天線陣列其中之任一者之方法可包含射出模製、三維（3D）列印、衝壓、或壓印。在方法涉及三維列印或壓印時，方法之一實施例更包含將該等介質材料體積至少其中之二個體積或該等介質材料體積其中之所有體積以及相連介質共振天線陣列的相關聯之相對薄之連接結構三維列印或壓印至一導電金屬上，該導電金屬形成一接地結構或一圍籬結構之至少一部分。在方法涉及衝壓時，方法之一實施例更包含將相連介質共振天線陣列接合至一導電金屬，該導電金屬形成一接地結構或一圍籬結構之至少一部分。

製作本文所揭露之相連介質共振天線陣列其中之任一者之方法可包含如下之一配置：該等介質材料體積其中之一靠內形成之可固化介質具有一第一介電常數，該等介質材料體積其中之一緊鄰且靠外形成之可固化介質具有一第二介電常數，第一介電常數與第二介電常數係為不同的，並且在一實施例中，第一介電常數大於第二介電常數。在一實施例中，靠內形成之可固化介質係為一第一可固化介質、包含具有第一介電常數之一聚合物，並且緊鄰且靠外形成之可固化介質係為一第二可固化介質、包含具有第二介電常數之一聚合物，其中第二聚合物不同於第一聚合物。在另一實施例中，第二聚合物與第一聚合物相同，其中在第一可固化介質及第二可固化介質至少其中之一內分散有至少一種填充劑材料，以達成第一介電常數與第二介電常數間之差異。

在一實施例中，藉由至少一種可固化介質形成該等介質材料體積至少其中之二個體積之方法包含：由具有一第一流動溫度T(1)之一第一材料形成該等介質材料體積其中之一第一體積；以及隨後由具有一第二流動溫度T(2)之一第二材料形成該等介質材料體積其中之一第二體積，第二流動溫度T(2)低於第一流動溫度T(1)，第二體積係相鄰於第一體積而設置。

舉例而言，在一實施例中，且返回參照繪示連接結構302與最外體積V(4)成一體之第3B圖，具有第一流動溫度T(1)之第一材料V(4)具有一第一介電常數Dk(1)，且具有第二流動溫度T(2)之第二材料V(3)具有大於第一介電常數Dk(1)之一第二介電常數Dk(2)，其中在此實施例中，第一材料V(4)至少局部地內嵌第二材料V(3)且第一材料V(4)之第一介電常數Dk(1)可等於或大於3。

作為另一實例，在另一實施例中，且返回參照繪示連接結構302’與最內體積V(1)成一體之第7圖，具有第一流動溫度T(1)之第一材料V(1)具有一第一介電常數Dk(1)，且具有第二流動溫度T(2)之第二材料V(2)具有小於第一介電常數Dk(1)之一第二介電常數Dk(2)，其中在此實施例中，第二材料V(2)至少局部地內嵌第一材料V(1)且第二材料V(2)之第二介電常數Dk(2)可等於或大於3。

藉由利用本文結合第3B圖及第7圖所述的具有上述材料特性（其中T(2)＜T(1)）之材料及配置，可實施一模製製程以形成一相連介質共振天線陣列300、300’，其中欲模製之第二材料將不會使已模製之第一材料熔化或不會使已模製之第一材料發生變形回流，其中被內嵌材料將具有較內嵌材料高之一Dk值，且其中內嵌材料可利用成本相對低之一介質材料（其可係為例如介電常數等於或大於3之一介質材料）同時具有適用於本文所揭露目的之一所需熔化溫度或流動溫度。

如先前在上文中所提及，且現在參照第23A圖、第23B圖、第23C圖、第23D圖、第23E圖、及第23F圖，本文所揭露之該等介質共振天線並非僅限於在一x-y柵格上相對於彼此間隔開，而是通常在一平面（例如，所示圖之平面）或任何其他表面上相對於彼此間隔開，且可以一均勻週期性型樣（uniform periodic pattern）間隔開或者可以一增大或減小之非週期性型樣（increasing or decreasing non-periodic pattern）間隔開。例如：第23A圖繪示在一x-y柵格上以一均勻週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線2300；第23B圖繪示在一傾斜柵格上以一均勻週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線；第23C圖繪示在一徑向柵格上以一均勻週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線；第23D圖繪示在一x-y柵格上以一增大或減小之非週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線；第23E圖繪示在一傾斜柵格上以一增大或減小之非週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線；且第23F圖繪示在一徑向柵格上以一增大或減小之非週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線。另一選擇為，第23C圖可被視為繪示在一非x-y柵格上以一均勻週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線2300；且第23F圖可被視為繪示在一非x-y柵格上以一增大或減小之非週期性型樣相對於彼此間隔開之複數個介質共振天線2300。儘管參照第23A圖、第23B圖、第23C圖、第23D圖、第23E圖、及第23F圖進行的上述說明參照了有限數目的由間隔開之介質共振天線2300所成之型樣，然而應瞭解，本發明之範圍並非僅限於此，而是包含適用於本文所揭露目的之由間隔開之介質共振天線所成之任何型樣。另外，儘管第23A圖、第23B圖、第23C圖、第23D圖、第23E圖、及第23F圖繪示由間隔開之介質共振天線2300間之連接結構2302所成之某一配置，然而應瞭解，本發明之範圍並非僅限於此，而是包含適用於本文所揭露目的之由連接結構所成之任何配置。

供在介質體積或殼體（為方便起見，下文中稱作體積）中使用之介質材料被選擇成提供所需電性質及機械性質。該等介質材料通常包含一熱塑性或熱固性聚合物基質及一填充劑組成物，該填充劑組成物含有一介質填充劑。每一介質層基於該介質體積之體積大小可包含30體積百分比（vol%）至100 vol%之一聚合物基質及0 vol%至70 vol%之一填充劑組成物，具體而言30 vol%至99 vol%之一聚合物基質及1 vol%至70 vol%之一填充劑組成物，更具體而言50 vol%至95 vol%之一聚合物基質及5 vol%至50 vol%之一填充劑組成物。聚合物基質及填充劑被選擇成提供介電常數與本文所揭露目的相一致且在10吉赫（gigaHertz；GHz）下耗散因數（dissipation factor）小於0.006、具體而言小於或等於0.0035之一介質體積。可藉由IPC-TM-650 X—帶條線法（band strip line method）或藉由開口式共振器法（Split Resonator method）來量測耗散因數。

每一介質體積包含一低極性、低介電常數及低損耗聚合物。該聚合物可包含1,2-聚丁二烯（polybutadien；PBD）、聚異戊二烯（polyisoprene）、聚丁二烯-聚異戊二烯共聚物、聚醚醯亞胺（polyetherimide；PEI）、含氟聚合物（例如聚四氟乙烯（polytetrafluoroethylene；PTFE））、聚醯亞胺（polyimide）、聚醚醚酮（polyetheretherketone；PEEK）、聚醯胺醯亞胺（polyamidimide）、聚對苯二甲酸乙二醇酯（polyethylene terephthalate；PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（polyethylene naphthalate）、聚對苯二甲酸伸環己基酯（polycyclohexylene terephthalate）、聚苯醚（polyphenylene ether）、基於烷基化聚苯醚之聚合物或包含上述各項至少其中之一的一組合。亦可使用低極性聚合物與較高極性聚合物之組合，非限制性實例包含環氧樹脂與聚(苯撐醚)、環氧樹脂與聚(醚醯亞胺)、氰酸酯與聚(苯撐醚)、以及1,2-聚丁二烯與聚乙烯。

含氟聚合物包含氟化均聚物（例如，聚四氟乙烯及聚三氟氯乙烯（polychlorotrifluoroethylene；PCTFE））以及氟化共聚物（例如四氟乙烯或三氟氯乙烯與一單體之共聚物，該單體例如為六氟丙烯或全氟烷基乙烯基醚、偏二氟乙烯、氟乙烯、乙烯、或包含上述各項至少其中之一的一組合）。含氟聚合物可包含由此等含氟聚合物中不同的至少一者形成之一組合。

聚合物基質可包含熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯。本文中所使用之術語「熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯」包含具有衍生自丁二烯、異戊二烯或其組合之單元的均聚物及共聚物。衍生自其他可共聚單體之單元亦可以例如接枝形式存在於聚合物中。實例性可共聚單體包含（但不限於）：乙烯基芳香族單體，例如取代及未取代單乙烯基芳香族單體，例如苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-n-丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、對羥基苯乙烯、對甲氧基苯乙烯、α-氯代苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等；以及取代及未取代二乙烯基芳香族單體，例如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯等。亦可使用包含上述可共聚單體其中至少之一的組合。實例性熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯包含（但不限於）丁二烯均聚物、異戊二烯均聚物、丁二烯-乙烯基芳香族共聚物（例如丁二烯-苯乙烯、異戊二烯-乙烯基芳香族共聚物（例如異戊二烯-苯乙烯共聚物））等。

熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯亦可被改性。舉例而言，該等聚合物可係羥基封端的、甲基丙烯酸酯封端的、羧酸酯封端的等。可使用反應後聚合物，例如丁二烯或異戊二烯聚合物之環氧樹脂改性、馬來酸酐改性或胺甲酸乙酯改性聚合物。亦可例如藉由二乙烯基芳香族化合物（例如二乙烯基苯）來使該等聚合物交聯，例如，使聚丁二烯-苯乙烯與二乙烯基苯交聯。各實例性材料依其製造商（例如，日本東京（Tokyo, Japan）之Nippon Soda公司、及賓夕法尼亞州埃克斯頓（Exton, PA）之Cray Valley Hydrocarbon Specialty Chemicals公司）皆可被廣泛地歸類為「聚丁二烯」。亦可使用組合，例如聚丁二烯均聚物與聚(丁二烯-異戊二烯)共聚物之一組合。包含間規聚丁二烯之組合亦可係為有用的。

熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯在室溫下可係為液體或固體。液體聚合物可具有大於或等於5,000克/莫耳（g/mol）之一數目平均分子量（number average molecular weight；Mn）。液體聚合物可具有小於5,000克/莫耳、具體而言1,000克/莫耳至3,000克/莫耳之一數目平均分子量。具有至少90 wt% 1,2加成之熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯由於可供用於發生交聯反應之側基乙烯基之數目較大而在固化時可展現出較大交聯密度。

基於總體聚合物基質組成物，聚丁二烯或聚異戊二烯可以相對於總體聚合物基質組成物高達100 wt%、具體而言高達75 wt%、更具體而言10 wt%至70 wt%、甚至更具體而言20 wt%至60 wt%或70 wt%之一量存在於聚合物組成物中。

可添加可與熱固性聚丁二烯或聚異戊二烯共固化之其他聚合物，以達成特定性質或處理改性。舉例而言，為提高介質材料之介電強度及機械性質隨時間之穩定性，可在系統中使用一較低分子量乙烯-丙烯彈性體。本文中所使用之一乙烯-丙烯彈性體係為共聚物、三元聚合物、或主要包含乙烯及丙烯之其他聚合物。乙烯-丙烯彈性體可進一步被歸類為EPM共聚物（即，乙烯與丙烯單體之共聚物）或EPDM三元聚合物（即，乙烯、丙烯與二烯單體之三元聚合物）。具體而言，乙烯-丙烯-二烯三元聚合物橡膠具有飽和主鏈，其中主鏈外可存在不飽和以輕易地發生交聯反應。可使用其中二烯係為二環戊二烯之液體乙烯-丙烯-二烯三元聚合物橡膠。

乙烯-丙烯橡膠之分子量可小於10,000克/莫耳黏度平均分子量（viscosity average molecular weight；Mv）。乙烯-丙烯橡膠可包含：黏度平均分子量為7,200克/莫耳之乙烯-丙烯橡膠，可以商標名TRILENE^TM CP80自路易斯安那州巴吞魯日（Baton Rouge, LA）之Lion Copolymer公司購得；黏度平均分子量為7,000克/莫耳之液體乙烯-丙烯-二環戊二烯三元聚合物橡膠，可以商標名TRILENE^TM 65自Lion Copolymer公司購得；以及黏度平均分子量為7,500克/莫耳之液體乙烯-丙烯-亞乙基降莰烯三元聚合物，可以名稱TRILENE^TM 67自Lion Copolymer公司購得。

可使乙烯-丙烯橡膠之一存在量有效地隨時間維持介質材料之性質、尤其係介電強度及機械性質之穩定性。通常，相對於聚合物基質組成物之總重量，此等量係高達20 wt%、具體而言4 wt%至20 wt%、更具體而言6 wt%至12 wt%。

另一種類型之可共固化聚合物係為含聚丁二烯或聚異戊二烯之不飽和彈性體。此種組分可係為主要為1,3-加成丁二烯或異戊二烯與乙烯系不飽和單體之無規或嵌段共聚物，該單體例如為乙烯基芳香族化合物（例如苯乙烯或α-甲基苯乙烯）、丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯（例如甲基丙烯酸甲酯）、或丙烯腈。該彈性體可係為固體熱塑性彈性體，其包含線性或接枝型嵌段共聚物，該線性或接枝型嵌段共聚物具有聚丁二烯或聚異戊二烯鏈段及熱塑性鏈段，該熱塑性鏈段可衍生自例如苯乙烯或α-甲基苯乙烯等單乙烯基芳香族單體。此種類型之嵌段共聚物包含：苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，例如，可以商標名VECTOR 8508M^TM 自德克薩斯州休斯頓市（Houston, TX）之Enichem Elastomers America公司購得、可以商標名SOL-T-6302^TM 自德克薩斯州休斯頓市（Houston, TX）之Enichem Elastomers America公司購得之彼等、及可以商標名CALPRENE^TM 401自Dynasol Elastomers公司購得之彼等；以及苯乙烯-丁二烯二嵌段共聚物、及含苯乙烯及丁二烯之混合三嵌段與二嵌段共聚物，例如可以商標名KRATON D1118自Kraton Polymers公司（德克薩斯州休斯頓市）購得之彼等。KRATON D1118係為一種含苯乙烯及丁二烯之混合二嵌段/三嵌段共聚物，其含有33 wt%之苯乙烯。

選用含聚丁二烯或聚異戊二烯之彈性體可更包含類似於上述者之一第二嵌段共聚物，只不過聚丁二烯或聚異戊二烯鏈段被氫化，藉此形成一聚乙烯鏈段（倘若為聚丁二烯）或一乙烯-丙烯共聚物鏈段（倘若為聚異戊二烯)。當結合上述共聚物使用時，可產生韌度較大之材料。此種類型之一實例性第二嵌段共聚物係為KRATON GX1855（可自Kraton Polymers公司購得，被認為係苯乙烯-高1,2-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物與苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物之一組合）。

含聚丁二烯或聚異戊二烯之不飽和彈性體組分可以相對於聚合物基質組成物之總重量為2 wt%至60 wt%、具體而言5 wt%至50 wt%、更具體而言10 wt%至40 wt%或50 wt%之一量存在於聚合物基質組成物中。

為達成特定性質或處理改性而可添加之又一些可共固化聚合物包含（但不限於）乙烯之均聚物或共聚物（例如聚乙烯與環氧乙烷共聚物）；天然橡膠；降莰烯聚合物，例如聚雙環戊二烯；氫化苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯共聚物及丁二烯-丙烯腈共聚物；不飽和聚酯等等。此等共聚物在聚合物基質組成物中之含量通常小於總體聚合物之50 wt%。

為達成特定性質或處理改性，亦可添加自由基可固化單體，例如，以提高固化後系統之交聯密度。舉例而言，可適用於交聯劑之實例性單體包含二-、三-或更高乙烯系不飽和單體，例如二乙烯基苯、三聚氰酸三烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯及多官能丙烯酸酯單體（例如，可自賓夕法尼亞州紐頓廣場（Newtown Square, PA）之Sartomer USA公司購得之SARTOMER^TM 聚合物）或其組合，所有該等單體皆可在市面上購得。在使用時，交聯劑可以基於聚合物基質組成物中總體聚合物之總重量高達20 wt%、具體而言1 wt%至15 wt%之一量存在於聚合物基質組成物中。

可將一固化劑添加至聚合物基質組成物，以加速具有烯反應性位點之多烯之固化反應。固化劑可包含有機過氧化氫（例如，過氧化二異丙苯）、過苯甲酸第三丁基酯、2,5-二甲基-2,5-雙(第三丁基過氧基)己烷、α,α-二-雙(第三丁基過氧基)二異丙基苯、2,5-二甲基-2,5-二(第三丁基過氧基)乙炔-3或包含上述各項至少其中之一的一組合。可使用碳-碳鍵引發劑，例如，2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷。固化劑或引發劑可單獨地或組合地使用。基於聚合物基質組成物中聚合物之總重量，固化劑之量可係為1.5 wt%至10 wt%。

在某些實施例中，聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物係羧基官能化的。可使用在分子中具有（i）一碳-碳雙鍵或一碳-碳三鍵及（ii）至少一個羧基之多官能化合物來達成官能化，其中包含羧酸、羧酸酐、羧醯胺、羧酸酯、或羧醯鹵。一特定羧基係為羧酸或羧酸酯。可提供羧酸官能基之多官能化合物之實例包含馬來酸、馬來酸酐、反丁烯二酸及檸檬酸。具體而言，可在熱固性組成物中使用聚丁二烯與馬來酸酐之加成物。適宜之馬來酐化聚丁二烯聚合物例如可以商標名RICON 130MA8、RICON 130MA13、RICON 130MA20、RICON 131MA5、RICON 131MA10、RICON 131MA17、RICON 131MA20、及RICON 156MA17而自Cray Valley公司購得。適宜之馬來酐化聚丁二烯-苯乙烯共聚物例如可以商標名RICON 184MA6自Sartomer公司購得。RICON 184MA6係為丁二烯-苯乙烯共聚物與馬來酸酐之加成物，其具有為17 wt%至27 wt%之苯乙烯含量及為9,900克/莫耳之數目平均分子量。

聚合物基質組成物中各種聚合物（例如，聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物及其他聚合物）之相對量可相依於所使用之特定導電金屬接地板層、所需之電路材料性質及類似考量因素。舉例而言，使用聚(伸芳基醚)可使得與一導電金屬組件（例如，一銅或鋁組件，例如一訊號饋源、接地組件、或反射器組件）之接合強度提高。使用聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物可提高複合物之耐高溫性，例如，當此等聚合物被羧基官能化時即如此。使用彈性嵌段共聚物可起到使聚合物基質材料之各組分相容之作用。根據一特定應用之所需性質，可在不進行過度實驗之情況下為每一組分確定適當量。

至少一個介質體積可更包含一微粒介質填充劑，該微粒介質填充劑被選擇成用於調整介質體積之介電常數、耗散因數、熱膨脹係數（coefficient of thermal expansion；CTE）、及其他性質。舉例而言，該介質填充劑可包含二氧化鈦（金紅石及銳鈦礦）、鈦酸鋇、鈦酸鍶、二氧化矽（包含熔融非晶形二氧化矽）、金剛砂、矽灰石、Ba₂ Ti₉ O₂₀ 、實心玻璃球體、合成玻璃或陶瓷空心球體、石英、氮化硼、氮化鋁、碳化矽、氧化鈹、氧化鋁、三水合氧化鋁、氧化鎂、雲母、滑石、奈米黏土、氫氧化鎂、或包含上述各項至少其中之一的一組合。可使用一單一次級填充劑或複數種次級填充劑之一組合來達成對各性質之一所需平衡。

視需要，可以一含矽塗層（例如，一有機官能烷氧基矽烷偶合劑）對填充劑進行表面處理。可使用鋯酸鹽或鈦酸鹽偶合劑。此等偶合劑可改良填充劑在聚合物基質中之分散並降低成品介質共振天線之吸水性。基於填充劑之重量，填充劑組分可包含5 vol%至50 vol%之微球體及70 vol%至30 vol%之熔融非晶形二氧化矽來作為次級填充劑。

視需要，每一介質體積亦可含有適用於使該體積耐燃之一阻燃劑。此等阻燃劑可係鹵代或非鹵代的。阻燃劑可以基於介質體積之體積大小為0 vol%至30 vol%之一量存在於介質體積中。

在一實施例中，阻燃劑係為無機的且以粒子形式存在。一實例性無機阻燃劑係為體積平均粒徑為1奈米（nm）至500奈米、較佳地為1奈米至200奈米、或5奈米至200奈米、或10奈米至200奈米之金屬水合物；另一選擇為，體積平均粒徑係為500奈米至15微米，例如，1微米至5微米。金屬水合物係為例如Mg、Ca、Al、Fe、Zn、Ba、Cu、Ni、或包含上述各項至少其中之一的一組合等金屬之水合物。尤其較佳者係為Mg、Al或Ca之水合物，例如，氫氧化鋁、氫氧化鎂、氫氧化鈣、氫氧化鐵、氫氧化鋅、氫氧化銅、及氫氧化鎳；以及鋁酸鈣水合物、二水石膏、硼酸鋅水合物及偏硼酸鋇水合物。可使用此等水合物之複合物，例如，含Mg且含Ca、Al、Fe、Zn、Ba、Cu、及Ni其中之一或多者之水合物。較佳之複合金屬水合物具有式MgMx.(OH)_y ，其中M係為Ca、Al、Fe、Zn、Ba、Cu、或Ni，x係為0.1至10，且y係自2至32。可塗覆或以其他方式處理阻燃劑粒子，以改良分散及其他性質。

作為無機阻燃劑之替代方案或除無機阻燃劑以外，亦可使用有機阻燃劑。無機阻燃劑之實例包含三聚氰胺氰尿酸鹽、細粒徑三聚氰胺聚磷酸鹽、各種其他含磷化合物（例如芳香族亞膦酸酯、二磷酸酯、磷酸酯、及磷酸鹽）、某些聚倍半矽氧烷、矽氧烷及鹵代化合物（例如六氯內亞甲基四氫酞酸（HET acid）、四溴鄰苯二甲酸及二溴新戊二醇）。一阻燃劑（例如一含溴阻燃劑)可以每百份樹脂（parts per hundred parts of resin；phr）20份至每百份樹脂60份、具體而言每百份樹脂30份至每百份樹脂45份之一量存在。溴化阻燃劑之實例包含Saytex BT93W（乙撐雙四溴鄰苯二甲醯亞胺）、Saytex 120（十四溴二苯氧基苯）及Saytex 102（十溴二苯醚）。阻燃劑可與增效劑組合使用，例如，一鹵代阻燃劑可與例如三氧化銻等增效劑組合使用，且一含磷阻燃劑可與例如三聚氰胺等含氮化合物組合使用。

每一介質材料體積係由包含聚合物基質組成物及填充劑組成物之一介質組成物形成。可藉由將一介質組成物直接澆注至接地結構層上來形成每一體積，或者可製作一介質體積，可將該介質體積沈積至接地結構層上。製作每一介質體積之方法可係基於所選聚合物。舉例而言，在聚合物包含一含氟聚合物（例如聚四氟乙烯）之情況下，可將該聚合物與一第一載液（first carrier liquid）混合。組合可包含聚合物粒子在第一載液中之一分散液，例如，聚合物或聚合物之一單體或低聚前驅物之液體微滴在第一載液中之一乳液、或者聚合物在第一載液中之一溶液。若聚合物係為液體，則可不需要第一載液。

對第一載液（若存在）之選擇可係基於特定聚合物、及聚合物將以何種形式被引入介質體積。若期望將聚合物作為一溶液引入，則選擇特定聚合物之一溶劑作為載液，例如，N-甲基-2-吡咯烷酮（N-methyl pyrrolidone；NMP）將係為適用於聚醯亞胺溶液之一載液。若期望將聚合物作為一分散液引入，則載液可包含該聚合物不溶於其中之一液體，例如，水將係為適用於聚四氟乙烯粒子分散液之一載液且將係為適用於聚醯胺酸乳液或丁二烯單體乳液之一載液。

視需要，可將介質填充劑組分分散於一第二載液中或與第一載液混合（或者在不使用第一載液之情況下，與液體聚合物混合）。第二載液可係為與第一載液相同之液體，或者可係為不同於第一載液且可與第一載液混溶之一液體。舉例而言，若第一載液係為水，則第二載液可包含水或醇。第二載液可包含水。

填充劑分散液可包含一表面活性劑，該表面活性劑之一量能有效地調節第二載液之表面張力，以使第二載液能夠潤濕硼矽酸鹽微球體。實例性表面活性劑化合物包含離子型表面活性劑及非離子型表面活性劑。已發現TRITON X-100TM係為供在水性填充劑分散液中使用之一實例性表面活性劑。填充劑分散液可包含10 vol%至70 vol%之填充劑及0.1 vol%至10 vol%之表面活性劑，且其餘部分包含第二載液。

可將聚合物與第一載液之組合、以及第二載液中之填充劑分散液相組合，以形成一澆注混合物。在一實施例中，澆注混合物包含10 vol%至60 vol%之聚合物與填充劑組合、以及40 vol%至90 vol%之第一載液與第二載液組合。如下所述，澆注混合物中聚合物與填充劑組分之相對量可被選擇成在最終組成物中提供所需量。

可藉由添加一黏度調節劑（該黏度調節劑係基於其在一特定載液或複數種載液之組合中之相容性而選擇）來調整澆注混合物之黏度，以延緩空心球體填充劑自介質複合材料之分離（即，沈澱或浮離）並提供黏度與傳統製造設備相容之一介質複合材料。適於在水性澆注混合物中使用之實例性黏度調節劑包含例如聚丙烯酸化合物、植物膠及纖維素系化合物。適宜黏度調節劑之特定實例包含聚丙烯酸、甲基纖維素、聚氧化乙烯、瓜爾豆膠、槐樹豆膠、羧甲基纖維素鈉、海藻酸鈉、及黃蓍膠。可逐應用地進一步提高（即，超出最低黏度）經黏度調整之澆注混合物之黏度，以使介質複合材料適應所選製造技術。在一實施例中，當在室溫值下量測時，經黏度調整之澆注混合物可展現出10厘泊（centipoise；cp）至100,000厘泊、具體而言100厘泊至10,000厘泊之一黏度。

另一選擇為，若載液之黏度足以提供在所關注時間週期期間不會分離之一澆注混合物，則可省去黏度調節劑。具體而言，倘若存在極小粒子（例如，等效球徑小於0.1微米之粒子），則可能不需要使用一黏度調節劑。

可向接地結構層上澆注一層經黏度調整之澆注混合物，或者可滴塗該澆注混合物並然後使其成形。澆注可係藉由例如以下方法來達成：滴塗（dip coating）、流塗（flow coating）、逆輥塗覆（reverse roll coating）、輥式刮刀塗覆（knife-over-roll）、板式刮刀塗覆（knife-over-plate）、計量棒塗覆（metering rod coating）等。

可例如藉由蒸發或藉由熱分解而自所澆注體積移除載液及處理助劑（即，表面活性劑及黏度調節劑），以由聚合物及包含微球體之填充劑固結成一介質體積。

可更將由聚合物基質材料與填充劑組分形成之體積加熱，以調節該體積之物理性質，例如，對一熱塑性組成物進行燒結或使一熱固性組成物固化或後固化。

在另一種方法中，可藉由一膏糊擠出與壓延製程（paste extrusion and calendaring process）來製成一聚四氟乙烯複合介質體積。

在又一實施例中，可澆注介質體積並然後使其局部地固化（「B階段」）。可儲存並隨後使用此等B階段體積。

可在導電接地層與介質層之間設置一黏附層。該黏附層可包含：聚(伸芳基醚)；以及羧基官能化聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物，包含丁二烯單元、異戊二烯單元、或丁二烯與異戊二烯單元、以及為0 wt%至小於或等於50 wt%之可共固化單體單元；其中黏合層之組成物不同於介質體積之組成物。黏合層可以每平方米2克至15克之一量存在。聚(伸芳基醚)可包含羧基官能化聚(伸芳基醚)。聚(伸芳基醚)可係為聚(伸芳基醚)與環酐之反應產物或聚(伸芳基醚)與馬來酸酐之反應產物。羧基官能化聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物可係為羧基官能化丁二烯-苯乙烯共聚物。羧基官能化聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物可係為聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物與環酐之反應產物。羧基官能化聚丁二烯或聚異戊二烯聚合物可係為馬來酐化聚丁二烯-苯乙烯或馬來酐化聚異戊二烯-苯乙烯共聚物。

在一實施例中，適用於例如聚丁二烯或聚異戊二烯等熱固性材料之一多步製程可包含在攝氏150度至攝氏200度之溫度下進行一過氧化氫固化步驟，且然後可使經局部固化（B階段）堆疊在一惰性氣氛下經受一高能電子束輻照固化（電子束固化）步驟或一高溫固化步驟。使用一二階段固化法可對所得複合物賦予一通常高之交聯程度。在第二階段中所使用之溫度可係為攝氏250度至攝氏300度、或者係為聚合物之分解溫度。此種高溫固化可在一烘箱中實施，但亦可在一壓機中執行（即，作為對初始製作與固化步驟之一延續）。特定製作溫度及壓力將相依於特定黏合劑組成物及介質組成物，且此項技術中之通常知識者在不進行過度實驗之情況下便可輕易確定出該等溫度及壓力。

可在任何二或更多個介質層之間設置一接合層，以將各層黏附。該接合層係基於所需性質而選擇，且可例如係為一低熔點熱塑性聚合物或用於接合二個介質層之其他組成物。在一實施例中，該接合層包含一介質填充劑以調整其介電常數。舉例而言，該接合層之介電常數可被調整成改良或以其他方式修改介質共振天線之頻寬。

在某些實施例中，藉由對介質組成物進行模製以形成介質材料來形成介質共振天線、陣列或其一組件（具體而言各介質體積至少其中之一）。在某些實施例中，全部體積皆係模製而成。在其他實施例中，除初始體積V(i)外之全部體積係模製而成。在又一些實施例中，僅最外體積V(N)係模製而成。可使用模製方法與其他製造方法之一組合，例如三維列印或噴墨列印。

模製法容許將介質體積（視需要）與另一（些）介質共振天線組件（作為一嵌入式特徵或一表面特徵）一起迅速且高效地進行製造。舉例而言，可將一金屬、陶瓷、或其他嵌件（insert）放置於模具中，以將介質共振天線之一組件（例如一訊號饋源、接地組件或反射器組件）作為一嵌入式特徵或一表面特徵來提供。另一選擇為，可將一嵌入式特徵三維列印或噴墨列印至一體積上，隨後進行進一步模製；或者，可將一表面特徵三維列印或噴墨列印至介質共振天線之一最外表面上。亦可將至少一個體積直接模製於接地結構上或模製於包含介電常數介於1與3間之一材料之容器中。

模具可具有包含一經模製或經機械加工陶瓷之一模具嵌件，以提供封裝或最外殼體V(N)。使用一陶瓷嵌件可導致較低損失，進而使得效率更高；由於模製用氧化鋁之直接材料成本低而降低成本；使製造簡單且可控制（約束）聚合物之熱膨脹。此亦可提供一平衡熱膨脹係數（CTE），俾使整體結構與銅或鋁之熱膨脹係數相匹配。

可在一不同模具中模製每一體積，且隨後組裝該等體積。舉例而言，可在一第一模具中模製一第一體積，且可在一第二模具中模製一第二體積，然後組裝該等體積。在一實施例中，第一體積不同於第二體積。分開式製造容許輕易地關於形狀或組成對每一體積進行定製。舉例而言，可改變介質材料之聚合物、添加劑之類型或添加劑之量。可施塗一黏合層，以將一個體積之一表面接合至另一體積之一表面。

在其他實施例中，可將一第二體積模製於一第一已模製體積中或上。可使用一後烘或層壓循環自各體積之間移除任何空氣。每一體積亦可包含一不同類型或量之添加劑。在使用一熱塑性聚合物之情況下，第一體積及第二體積可包含熔化溫度不同或玻璃轉化溫度（glass transition temperature）不同之聚合物。在使用一熱固性組成物之情況下，可在模製第二體積之前使第一體積局部或完全地固化。

亦可使用一熱固性組成物作為一個體積（例如，第一體積）並使用一熱塑性組成物作為另一體積（例如，第二體積）。在此等實施例其中之任一者中，可改變填充劑以調整每一體積之介電常數或熱膨脹係數（CTE）。舉例而言，可補償每一體積之熱膨脹係數或介電常數，俾使共振頻率隨著溫度變化而保持恆定。在一實施例中，內體積可包含填充有二氧化矽與微球體（微氣球）之一組合的一低介電常數（＜3.5）材料，進而在與外體積相匹配之熱膨脹係數性質下達成一所需介電常數。

在某些實施例中，模製法係，對包含熱塑性聚合物或熱固性組成物以及介質材料之任何其他組分之一可射出組成物進行射出模製（injection molding），以提供至少一個介質材料體積。可分開地射出模製且然後組裝每一體積，或者可將一第二體積模製於一第一體積中或上。舉例而言，該方法可包含：在具有一外模板（outer mold form）及一內模板之一第一模具中反應射出模製（reaction injection molding）一第一體積；移除該內模板並將其替換成一第二內模板，該第二內模板界定一第二體積之一內尺寸；以及在第一體積中射出模製一第二體積。在一實施例中，第一體積係為最外殼體V(N)。另一選擇為，該方法可包含：在具有一外模板及一內模板之一第一模具中射出模製一第一體積；移除該外模板並將其替換成一第二外模板，該第二外模板界定一第二體積之一外尺寸；以及將第二體積射出模製於第一體積上。在一實施例中，第一體積係為最內體積V(1)。

可藉由首先將陶瓷填充劑與矽烷相組合以形成一填充劑組成物且然後將填充劑組成物與熱塑性聚合物或熱固性組成物混合來製備可射出組成物。對於一熱塑性聚合物，可使該聚合物在與陶瓷填充劑及矽烷其中之一或二者混合之前、之後或期間熔化。然後，可在一模具中對可射出組成物進行射出模製。所使用之熔化溫度、射出溫度及模具溫度相依於熱塑性聚合物之熔化溫度及玻璃轉化溫度，且可例如係為攝氏150度至攝氏350度、或攝氏200度至攝氏300度。模製步驟可係在65千帕（kiloPascal；kPa）至350千帕之一壓力下進行。

在某些實施例中，可藉由對一熱固性組成物進行反應射出模製來製備介質體積。反應射出模製尤其適於使用一第一已模製體積來模製一第二已模製體積，此乃因交聯反應可顯著更改第一已模製體積之熔體特性。反應射出模製可包含將至少二個流混合以形成一熱固性組成物，並將熱固性組成物射出至模具中，其中一第一流包含觸媒，且第二流視需要包含一活化劑。第一流及第二流其中之一或二者或一第三流可包含一單體或一可固化組成物。第一流及第二流其中之一或二者或一第三流可包含一介質填充劑及一添加劑其中之一或二者。可在射出熱固性組成物之前將介質填充劑及添加劑其中之一或二者添加至模具。

舉例而言，一種製備體積之方法可包含混合一第一流與一第二流，該第一流包含觸媒及一第一單體或可固化組成物，該第二流包含選用活化劑及一第二單體或可固化組成物。第一單體或可固化組成物與第二單體或可固化組成物可相同或不同。第一流及第二流其中之一或二者可包含介質填充劑。介質填充劑可係作為一第三流而添加，例如，第三流更包含一第三單體。可在射出第一流及第二流之前便使介質填充劑處於模具中。引入該等流其中之一或多者之步驟可係在一惰性氣體（例如，氮氣或氬氣）下進行。

混合步驟可係在一射出模製機器之一頭部空間（head space）中、或在一管路內混合器（inline mixer）中、或在向模具中射出期間進行。混合步驟可係在高於或等於攝氏0度（℃）至攝氏200度、具體而言攝氏15度至攝氏130度、攝氏0度至攝氏45度、更具體而言攝氏23度至攝氏45度之一溫度下進行。

可使模具維持於高於或等於攝氏0度至攝氏250度、具體而言攝氏23度至攝氏200度或攝氏45度至攝氏250度、更具體而言攝氏30度至攝氏130度或攝氏50度至攝氏70度之一溫度。填充一模具可花費0.25分鐘至0.5分鐘，在此時間期間，模具溫度可下降。在模具被填充之後，熱固性組成物之溫度可例如自為攝氏0度至攝氏45度之一第一溫度提高至為攝氏45度至攝氏250度之一第二溫度。模製步驟可係在65千帕（kPa）至350千帕之一壓力下進行。模製步驟可進行少於或等於5分鐘、具體而言少於或等於2分鐘、更具體而言進行2秒鐘至30秒鐘。在聚合完成之後，可在模具溫度下或在一降低之模具溫度下移除基板。舉例而言，脫模溫度（release temperature）Tr可較模製溫度Tm低攝氏10度或以上（Tr ≤ Tm –攝氏10度）。

在自模具中取出體積之後，可對其進行後固化。後固化步驟可在攝氏100度至攝氏150度、具體而言攝氏140度至攝氏200度之一溫度下進行達多於或等於5分鐘。

在另一實施例中，可藉由進行壓縮模製（compression molding）以形成一介質材料體積或具有一嵌入式特徵或一表面特徵之一介質材料體積來形成介質體積。可分開地壓縮模製且然後組裝每一體積，或可將一第二體積壓縮模製於一第一體積中或上。舉例而言，該方法可包含：在具有一外模板及一內模板之一第一模具中壓縮模製一第一體積；移除該內模板並將其替換成一第二內模板，該第二內模板界定一第二體積之一內尺寸；以及在第一體積中壓縮模製一第二體積。在某些實施例中，第一體積係為最外殼體V(N)。另一選擇為，該方法可包含：在具有一外模板及一內模板之一第一模具中壓縮模製一第一體積；移除該外模板並將其替換成一第二外模板，該第二外模板界定一第二體積之一外尺寸；以及將第二體積壓縮模製於第一體積上。在此實施例中，第一體積可係為最內體積V(1)。

壓縮模製法可結合熱塑性或熱固性材料使用。對一熱塑性材料進行壓縮模製之條件（例如模具溫度）相依於熱塑性聚合物之熔化溫度及玻璃轉化溫度，且可例如係為攝氏150度至攝氏350度、或攝氏200度至攝氏300度。模製步驟可係在65千帕（kPa）至350千帕之一壓力下進行。模製步驟可進行少於或等於5分鐘、具體而言少於或等於2分鐘、更具體而言進行2秒鐘至30秒鐘。可對一熱固性材料進行壓縮模製，之後固化至B階段，以產生一B階段材料或一完全固化之材料；或者可在該熱固性材料已被固化至B階段之後對其進行壓縮模製，並使其在模具中或在模製之後完全固化。

在又一些實施例中，可藉由以一預設圖案形成複數個層並使該等層熔合（即，藉由三維列印）來形成介質體積。本文中所使用之三維列印與噴墨列印之區別在於，形成了複數個熔合層（三維列印），而非形成一單一層（噴墨列印）。總層數可例如自10層至100,000層、或自20層至50,000層、或自30層至20,000層不等。將呈預定圖案之該等層熔合以提供物品。本文中所使用之「熔合（fused）」係指已被形成且藉由任何三維列印製程而接合之複數個層。可使用在三維列印期間能有效地整合、接合或固結該等層之任一方法。在某些實施例中，熔合步驟係在形成各該層期間進行。在某些實施例中，熔合步驟係在後續各層被形成時或在全部層被形成之後進行。如此項技術中已知，可依據所需物品之一三維數位表示形式來確定預設圖案。

三維列印法容許將介質體積（視需要）與另一（些）介質共振天線組件（作為一嵌入式特徵或一表面特徵）一起迅速且高效地進行製造。舉例而言，可在列印期間放置一金屬、陶瓷、或其他嵌件，以將介質共振天線之一組件（例如一訊號饋源、接地組件或反射器組件）作為一嵌入式特徵或一表面特徵來提供。另一選擇為，可將一嵌入式特徵三維列印或噴墨列印至一體積上，隨後進行進一步列印；或者，可將一表面特徵三維列印或噴墨列印至介質共振天線之一最外表面上。亦可將至少一個體積直接三維列印至接地結構上或三維列印至包含介電常數介於1與3間之一材料之容器中。

可將一第一體積與一第二體積分開地形成，並組裝第一體積與第二體積，視需要在第一體積與第二體積之間設置一黏合層。另一選擇為或另外，可將一第二體積列印於一第一體積上。因此，該方法可包含：形成第一複數個層，以提供一第一體積；以及在第一體積之一外表面上形成第二複數個層，以在第一體積上提供一第二體積。第一體積係為最內體積V(1)。另一選擇為，該方法可包含：形成第一複數個層，以提供一第一體積；以及在第一體積之一內表面上形成第二複數個層，以提供第二體積。在一實施例中，第一體積係為最外體積V(N)。

可使用各種各樣之三維列印方法，例如，熔融沈積成型（fused deposition modeling；FDM）、選擇性雷射燒結（selective laser sintering；SLS）、選擇性雷射熔化（selective laser melting；SLM）、電子束熔化（electronic beam melting；EBM）、大面積積層製造（Big Area Additive Manufacturing；BAAM）、ARBURG塑膠自由成形技術（ARBURG plastic free forming technology）、層壓物件製造（laminated object manufacturing；LOM）、泵浦沈積（pumped deposition；亦稱為受控膏糊擠出，如例如在http://nscrypt.com/micro-dispensing處所述）、或其他三維列印方法。三維列印可用於製造原型（prototype）或可用作一製作製程。在某些實施例中，體積或介質共振天線係僅藉由三維列印或噴墨列印來製造，俾使形成介質體積或介質共振天線之方法不包含一擠出、模製或層壓製程。

材料擠出技術尤其適用於熱塑性材料，且可用於提供複雜之特徵。材料擠出技術包含例如熔融沈積成型、泵浦沈積及熔絲製作（fused filament fabrication）、以及ASTM F2792-12a中所述之其他技術等技術。在熔融材料擠出技術中，可藉由將一熱塑性材料加熱至能夠被沈積之一可流動狀態以形成一層來製作一物品。該層可在x-y軸線上具有一預定形狀且在z軸線上具有一預定厚度。可將可流動材料如上所述作為路面之形式、或者藉由一模子（die）來沈積以提供一特定輪廓。該層隨著其被沈積而冷卻及凝固。將一後續熔融熱塑性材料層熔合至前一所沈積層，並使其在溫度下降時凝固。擠出多個後續層會構建出所需形狀。具體而言，可依據一物品之一三維數位表示形式、藉由將可流動材料作為一或多個路面之形式在一x-y平面中沈積於一基板上以形成該層來形成該物品。然後使施配器（例如，一噴嘴）相對於基板之位置沿著一z軸線（垂直於x-y平面）遞增，且然後根據數位表示形式重複該過程以形成一物品。因此，所施配材料被稱作一「成型材料（modeling material）」以及一「構建材料（build material）」。

在某些實施例中，各層係自二或更多個噴嘴擠出，每一噴嘴擠出一不同組成物。若使用多個噴嘴，則該方法可較使用一單一噴嘴之方法更快地製作出產品物件，且可能夠在使用不同聚合物或複數種聚合物之摻合物、不同顏色、或紋理等方面提高靈活性。因此，在一實施例中，可在使用二個噴嘴進行沈積期間改變一單一層之一組成或性質，或者可改變二個相鄰層之組成或性質。舉例而言，可使一個層具有一高體積百分比之介質填充劑，可使一後續層具有一中間體積百分比之介質填充劑，且可使位於該後續層之後的一層具有一低體積百分比之介質填充劑。

材料擠出技術可更用於沈積熱固性組成物。舉例而言，可將至少二個流混合並將其沈積，以形成層。一第一流可包含觸媒，且一第二流可視需要包含一活化劑。第一流及第二流其中之一或二者或一第三流可包含單體或可固化組成物（例如：樹脂）。第一流及第二流其中之一或二者或一第三流可包含一介質填充劑及一添加劑其中之一或二者。可在射出熱固性組成物之前將介質填充劑及添加劑其中之一或二者添加至模具。

舉例而言，一種製備體積之方法可包含混合一第一流與一第二流，該第一流包含觸媒及一第一單體或可固化組成物，該第二流包含選用活化劑及一第二單體或可固化組成物。第一單體或可固化組成物與第二單體或可固化組成物可相同或不同。第一流及第二流其中之一或二者可包含介質填充劑。介質填充劑可係作為一第三流而添加，例如，該第三流更包含一第三單體。沈積該等流其中之一或多者之步驟可係在一惰性氣體（例如，氮氣或氬氣）下進行。混合步驟可係在沈積之前、在一管路內混合器中、或在層沈積期間進行。可在沈積之前、在層沈積期間或在沈積之後起始完全或局部固化（聚合物反應或交聯反應）。在一實施例中，局部固化係在沈積層之前或期間起始，且完全固化係在沈積層之後或在沈積用於提供體積之該等層之後起始。

在某些實施例中，可視需要使用此項技術中已知之一支撐材料來形成一支撐結構。在此等實施例中，可在製造物品期間選擇性地施配構建材料及支撐材料，以提供該物品及一支撐結構。支撐材料可係以一支撐結構之形式存在，例如，一鷹架（scaffolding），其可在成層製程完成至所需程度時被機械移除或被洗掉。

亦可使用立體光固化成型技術（Stereolithographic technique），例如選擇性雷射燒結（SLS）、選擇性雷射熔化（SLM）、電子束熔化（EBM）、及對黏結劑或溶劑進行粉床噴射（powder bed jetting）以按一預設圖案形成複數個連續層。立體光固化成型技術尤其適用於熱固性組成物，乃因可藉由使每一層發生聚合或交聯反應而進行逐層增堆（layer-by-layer buildup）。

在又一種用於製造一介質共振天線或陣列或其一組件之方法中，可藉由向第一體積之一表面施塗一介質組成物來形成一第二體積。施塗步驟可係藉由塗覆、澆注或噴塗（例如藉由滴塗、旋塗、噴塗、刷塗、輥塗、或包含上述各項至少其中之一的一組合）而進行。在某些實施例中，在一基板上形成複數個第一體積、施塗一遮罩，並施塗用以形成第二體積之介質組成物。此種技術可適用於其中第一體積係為最內體積V(1)且基板係為一接地結構或直接用於製造一天線陣列之其他基板的情況。

如上所述，介質組成物可包含一熱塑性聚合物或一熱固性組成物。可使熱塑性材料熔化、或溶解於一適宜溶劑中。熱固性組成物可係為一液體熱固性組成物、或可溶解於一溶劑中。可在施塗介質組成物之後藉由加熱、空氣乾燥或其他技術來移除溶劑。可在施塗之後使熱固性組成物固化至B階段或使其完全聚合或固化，以形成第二體積。可在施塗介質組成物期間起始聚合或固化。

介質組成物之各組分被選擇成提供所需性質（例如介電常數）。通常，第一介質材料之一介電常數與第二介質材料之一介電常數不同。

在某些實施例中，第一體積係為最內體積V(1)，其中後續各體積其中之一或多者（包含全部）係如上所述而施塗。舉例而言，位於最內體積V(1)之後的全部體積可係藉由以向第一體積施塗一介質組成物開始而依序施塗一介質組成物至相應體積V(i)其中之一下伏體積而形成。在其他實施例中，該等體積其中之僅一者係以此種方法施塗。舉例而言，第一體積可係為體積V(N-1)，且第二體積可係為最外體積V(N)。

儘管本文中已闡述了與一相連介質共振天線陣列有關之各特徵之某些組合，但將瞭解，此某些組合僅用於例示目的，且此等特徵其中之任一者之任一組合可明確地或等效地被個別地採用、或者與本文所揭露之任一其他特徵相結合地被採用、以任一組合形式被採用、及根據一實施例被全部採用。與本文所揭露之一相連介質共振天線陣列有關之各特徵之任意及所有此類組合皆涵蓋於本案且被視為屬於申請專利範圍之範圍內。

儘管已參照實例性實施例闡述了本發明，但熟習此項技術者將理解，可作出各種改變，且可用等效形式來替代該等實施例之要素，此並不背離申請專利範圍之範圍。另外，可作出諸多潤飾，以使一特定情形或材料適應於本發明之教示內容，此並不背離本發明之實質範圍。因此，本發明並不旨在限於將所揭露之特定實施例作為所構想出的用於實施本發明之最佳方式或僅有方式，而是本發明將包含歸屬於隨附申請專利範圍之範疇內之所有實施例。此外，在附圖及說明中，已揭露了實例性實施例，且雖然可能已採用了特定術語及/或尺寸，但除非另有說明，否則該等術語及/或尺寸僅係以一般、實例性及/或說明性意義使用而非用於限制，因此申請專利範圍之範圍並非僅限於此。此外，所使用之用語「第一」、「第二」等並非表示存在任何次序或重要性，而是用語「第一」、「第二」等僅用於將一個元件與另一元件區分開。此外，所使用之用語「一（a、an）」等並不表示對數量之限制，而是表示存在至少一個所提及項。另外，本文所使用之用語「包含（comprising）」並不排除包含一或多個其他特徵之可能性。

100‧‧‧相連介質共振天線陣列102‧‧‧連接結構150、151、152、153、155、156‧‧‧介質共振天線200‧‧‧相連介質共振天線陣列202‧‧‧連接結構204‧‧‧貫通開口206、208‧‧‧直線串擾250、251、252、255‧‧‧介質共振天線300、300’、300’’‧‧‧相連介質共振天線陣列302、302’、302’’‧‧‧連接結構330‧‧‧近端340‧‧‧遠端350、351、352、355、356‧‧‧介質共振天線350’、350”‧‧‧介質共振天線400‧‧‧相連介質共振天線陣列402‧‧‧連接結構450、451、452、455、456‧‧‧介質共振天線500‧‧‧相連介質共振天線陣列502、502.1、502.2、502.1’、502.2’‧‧‧連接結構550、550’、551、552、555、556‧‧‧介質共振天線600‧‧‧相連介質共振天線陣列602、602.1、602.2‧‧‧連接結構650、651、652、655、656‧‧‧介質共振天線1100‧‧‧相連介質共振天線陣列1102‧‧‧連接結構1104‧‧‧縱向方向線1150‧‧‧介質共振天線1160‧‧‧電場1162‧‧‧電場方向線1170‧‧‧夾角1200‧‧‧相連介質共振天線陣列1202‧‧‧連接結構1204‧‧‧縱向方向線1250‧‧‧介質共振天線1260‧‧‧電場1262‧‧‧電場方向線1270‧‧‧夾角1300‧‧‧相連介質共振天線陣列1302‧‧‧連接結構1330‧‧‧近端1340‧‧‧遠端1350‧‧‧介質共振天線1400‧‧‧相連介質共振天線陣列1402‧‧‧連接結構1430‧‧‧近端1440‧‧‧遠端1450‧‧‧介質共振天線1500‧‧‧相連介質共振天線陣列1505‧‧‧導電接地結構1507‧‧‧接地位置1510‧‧‧基板1515‧‧‧訊號饋源1520‧‧‧槽式開孔1550‧‧‧介質共振天線1580‧‧‧單體式圍籬結構1582‧‧‧導電電磁反射器1583‧‧‧側壁1600‧‧‧相連介質共振天線陣列1602‧‧‧連接結構1650‧‧‧介質共振天線1680‧‧‧單體式圍籬結構1682‧‧‧反射器1684‧‧‧狹槽1700‧‧‧相連介質共振天線陣列1702‧‧‧連接結構1705‧‧‧接地結構1750‧‧‧介質共振天線1780‧‧‧單體式圍籬結構1782‧‧‧反射器1784‧‧‧倒置凹槽1800‧‧‧相連介質共振天線陣列1801‧‧‧第一區1802‧‧‧第二區1803‧‧‧開孔1804‧‧‧第二區1805‧‧‧導電接地結構1810‧‧‧基板1815‧‧‧訊號饋源1820‧‧‧槽式開孔1850‧‧‧介質共振天線1880‧‧‧單體式圍籬結構1900‧‧‧相連介質共振天線陣列1902‧‧‧連接結構1905‧‧‧導電接地結構1910‧‧‧基板1915‧‧‧訊號饋源1920‧‧‧槽式開孔1950‧‧‧介質共振天線1980‧‧‧單體式圍籬結構1981‧‧‧導電接地層1983‧‧‧槽式開孔2000‧‧‧相連介質共振天線陣列2002‧‧‧連接結構2004‧‧‧端部2050‧‧‧介質共振天線2080‧‧‧單體式圍籬結構2082‧‧‧導電電磁反射器2086‧‧‧突出部2088‧‧‧造型平台區2100‧‧‧相連介質共振天線陣列2102‧‧‧第一陽模部2104‧‧‧突起2112‧‧‧第二陽模部2142‧‧‧第一模穴2144‧‧‧第二模穴2150‧‧‧介質共振天線2152‧‧‧陰模部2154‧‧‧凹槽2156‧‧‧第一可固化介質2158‧‧‧澆道系統2166‧‧‧第二可固化介質2168‧‧‧澆道系統2180‧‧‧連接結構2190‧‧‧導電金屬模板2200‧‧‧相連介質共振天線陣列2202‧‧‧陽模部2204‧‧‧突起2242‧‧‧第一模穴2244‧‧‧第二模穴2246‧‧‧第三模穴2250‧‧‧介質共振天線2252‧‧‧第一陰模部2254‧‧‧凹槽2256‧‧‧第一可固化介質2258‧‧‧澆道系統2262‧‧‧第二陰模部2266‧‧‧第二可固化介質2268‧‧‧澆道系統2272‧‧‧陰模部2276‧‧‧第三可固化介質2278‧‧‧澆道系統2280‧‧‧連接結構2290‧‧‧導電金屬模板2300‧‧‧介質共振天線2302‧‧‧連接結構1B-1B、2B-2B、3B-3B、3C-3C、9-9、10-10‧‧‧剖切線D‧‧‧間隔d‧‧‧寬度H、h、J、K‧‧‧高度L‧‧‧長度T‧‧‧第一厚度t‧‧‧第二厚度V(1)、V(2)、V(3)、V(4)‧‧‧介質材料體積W、w‧‧‧寬度x、y、z‧‧‧方向α‧‧‧夾角

參照實例性非限制圖式，其中在圖式中，相同元件之編號相同：第1A圖繪示根據一實施例之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖；第1B圖繪示根據一實施例沿著第1A圖所示剖切線1B-1B所取之剖視立面圖，其中相連介質共振天線之最外實心體積係與連接結構一體成型；第2A圖繪示根據一實施例之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖；第2B圖繪示根據一實施例沿著第2A圖所示剖切線2B-2B所取之剖視立面圖，其中相連介質共振天線之最外實心體積係與連接結構一體成型；第3A圖繪示根據一實施例之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖；第3B圖繪示根據一實施例沿著第3A圖所示剖切線3B-3B所取之剖視立面圖，其中相連介質共振天線之最外實心體積係與連接結構一體成型；第3C圖繪示根據一實施例沿著第3A圖所示剖切線3C-3C所取之剖視立面圖；第4圖繪示根據一實施例之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖；第5圖繪示根據一實施例之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖；第6圖繪示根據一實施例之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖；第7圖繪示根據一實施例類似於第3B圖所示者之剖視圖，但其中相連介質共振天線之最內實心體積係與連接結構一體成型；第8圖繪示根據一實施例亦類似於第3B圖所示者之剖視圖，但其中相連介質共振天線之除最內實心體積之外且除最外實心體積之外的實心體積係與連接結構一體成型；第9圖繪示根據一實施例沿著第5圖所示剖切線9-9所取之實例性剖視立面圖，其中相連介質共振天線之最內實心體積係與一第一組連接結構一體成型；第10圖繪示根據一實施例沿著第5圖所示剖切線10-10所取之實例性剖視立面圖，其中相連介質共振天線之最外實心體積係與一第二組連接結構一體成型；第11圖繪示根據一實施例類似於第3A圖所示者之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖，其中每一介質共振天線用以輻射具有一電場方向線（E-field direction line）之一電場，並且每一連接結構具有與電場方向線不成一直線且不平行之一縱向方向線；第12圖繪示根據一實施例類似於第4圖所示者之一4×3相連介質共振天線陣列之平面圖，其中每一介質共振天線用以輻射具有一電場方向線之一電場，並且每一連接結構具有與電場方向線不成一直線且不平行之一縱向方向線；第13圖繪示根據一實施例類似於第3B圖所示者之一相連介質共振天線陣列之剖視立面圖，但其中連接結構其中之每一者係接近每一相應介質共振天線之遠端而設置；第14圖繪示根據一實施例類似於第3B圖所示者之一相連介質共振天線陣列之剖視立面圖，但其中連接結構其中之每一者係設置於每一相應介質共振天線之近端與遠端之間；第15圖繪示根據一實施例具有一單體式圍籬結構（unitary fence structure）之一3×介質共振天線陣列之剖視立面圖，該單體式圍籬結構具有複數個一體成型之導電電磁反射器，該等一體成型之導電電磁反射器被設置為與該等介質共振天線其中之相應者成一對一關係（one-to-one relationship）；第16A圖繪示根據一實施例由一2×2相連介質共振天線陣列及一單體式圍籬結構形成之一經拆分總成之旋轉等角視圖；第16B圖繪示根據一實施例，第16A圖所示實施例之平面圖；第17圖繪示根據一實施例，作為第16A圖所示者之替代方案之由一2×2相連介質共振天線陣列及一單體式圍籬結構形成之一經拆分總成之旋轉等角視圖；第18圖繪示根據一實施例類似於第15圖所示者之一3×介質共振天線陣列之剖視立面圖，但其中單體式圍籬結構被接地；第19圖繪示根據一實施例類似於第15圖所示者之一3×介質共振天線陣列之經拆分總成剖視立面圖；第20圖繪示根據一實施例，作為第16A圖及第17圖所示者之替代方案之由一2×2相連介質共振天線陣列及一單體式圍籬結構形成之一經拆分總成之旋轉等角視圖；第21A圖、第21B圖及第21C圖繪示根據一實施例之一模製製程之循序階段；第22A圖、第22B圖、第22C圖及第22D圖繪示根據一實施例，作為第21A圖、第21B圖及第21C圖所示者之替代方案之一模製製程之循序階段；以及第23A圖、第23B圖、第23C圖、第23D圖、第23E圖及第23F圖繪示根據一實施例之一相連介質共振天線陣列之週期性介質共振天線配置及非週期性介質共振天線配置。

100‧‧‧相連介質共振天線陣列

102‧‧‧連接結構

150、151、152、153、155、156‧‧‧介質共振天線

1B-1B‧‧‧剖切線

x、y‧‧‧方向

Claims

一種以一運行頻率及一相關聯波長而運行之相連介質共振天線陣列(connected-dielectric resonator antenna(DRA)array)，該相連介質共振天線陣列包含：複數個介質共振天線(DRA)，各該介質共振天線包含至少一個由非氣態介質材料形成之體積，其中各該介質共振天線藉由一相對薄之連接結構實體地連接至該等介質共振天線至少其中之另一者，各該連接結構與該等介質共振天線其中之一的一整體外尺寸相較係為相對薄的，各該連接結構具有較一相應的相連之介質共振天線之一整體高度小之一橫截面整體高度(cross sectional overall height)且係由該至少一個由非氣態介質材料形成之體積至少其中之一形成，各該連接結構與該至少一個由非氣態介質材料形成之體積中相關聯之該體積形成該相連介質共振天線陣列之一單個單片式部分(monolithic portion)；一導電接地結構，其中該等介質共振天線設置於該導電接地結構上；以及一單體式圍籬結構(unitary fence structure)，包含複數個一體成型之導電電磁反射器，各該反射器被設置為與該等介質共振天線其中之相應者成一對一關係(one-to-one relationship)且被設置為實質上環繞該等介質共振天線其中之各該相應者；其中該單體式圍籬結構電性連接至該接地結構。
如請求項1所述之相連介質共振天線陣列，其中各該介質共振天線更包含：複數個介質材料體積，包含N個體積，N係為等於或大於3之一整數，該N個體積被設置成形成連續且循序之複數個層狀的體積V(i)，i係為自1至N之一整數，其中一體積V(1)形成一最內體積，其中自至少一體積V(i+1)至至少一體積V(N-1)的連續之一體積形成設置於該體積V(i)上方且至少局部地內嵌該體積V(i)之一層狀殼體(layered shell)，其中一體積V(N)至少局部地內嵌全部該體積V(1)至該體積V(N-1)。
如請求項2所述之相連介質共振天線陣列，其中該層狀殼體包含一非氣態介質材料。
如請求項1所述之相連介質共振天線陣列，其中：各該連接結構具有等於或小於一相應的相連之介質共振天線之該整體高度之50%的一橫截面整體高度。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，其中：各該連接結構具有等於或小於該相連介質共振天線陣列之該運行波長的一橫截面整體高度。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，更其中各該相對薄之連接結構具有等於或小於該相連介質共振天線陣列之該運行波長之50%的一橫截面整體寬度。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，其中：該等介質共振天線在一平面上相對於彼此間隔開，且該等連接結構係根據以下配置其中之任一者而排列：該等連接結構互連該等介質共振天線中最近之相鄰對，且不互連該等介質共振天線中沿對角線最近之對；該等連接結構互連該等介質共振天線中沿對角線最近之對，且不互連該等介質共振天線中最近之相鄰對；或者，該等連接結構互連該等介質共振天線中最近之相鄰對，且互連該等介質共振天線中沿對角線最近之對。
如請求項2所述之相連介質共振天線陣列，其中：該等介質材料體積係根據以下配置其中之任一者而排列：該等介質材料體積其中之一最外非氣態體積與該等相對薄之連接結構形成該相連介質共振天線陣列之該單個單片式部分；該等介質材料體積其中之一最內非氣態體積與該等相對薄之連接結構形成該相連介質共振天線陣列之該單個單片式部分；或者，該等介質材料體積中除一最內非氣態體積之外且除一最外非氣態體積之外的一非氣態體積與該等相對薄之連接結構形成該相連介質共振天線陣列之該單個單片式部分。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，其中：各該介質共振天線用以輻射具有一電場方向線(E-field direction line)之一電場；以及各該連接結構具有與該電場方向線不成一直線且不平行之一縱向方向。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，其中：各該介質共振天線具有位於相應之該介質共振天線之一基底處之一近端，且具有位於相應之該介質共振天線之一頂點處之一遠端；以及各該相對薄之連接結構係根據以下配置其中之任一者而設置：各該相對薄之連接結構係接近相應之各該介質共振天線之該近端而設置；各該相對薄之連接結構係設置於相應之各該介質共振天線之該近端與該遠端之間；或者，各該相對薄之連接結構係接近相應之各該介質共振天線之該遠端而設置。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，更包含：一訊號饋源(signal feed)，被設置及結構化成電磁耦合至相應之該等介質材料體積其中之一或多者。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，其中各該介質共振天線之各該最內體積V(1)包含一氣體。
如請求項1所述之相連介質共振天線陣列，其中該單體式圍籬結構係為一單片式結構。
如請求項1至4中任一項所述之相連介質共振天線陣列，更包含：其中各該介質共振天線具有位於相應之該介質共振天線之一基底處之一近端，且具有位於相應之該介質共振天線之一頂點處之一遠端；其中各該相對薄之連接結構係接近相應之各該介質共振天線之該遠端而設置；其中該單體式圍籬結構更包含與該單體式圍籬結構一體成型之複數個突出部(protrusions)，該等突出部與該等連接結構之相應部分進行支撐性嚙合，以達成該等介質共振天線其中之每一介質共振天線與該等導電電磁反射器其中之一相應者之準確且穩定之對齊。
如請求項14所述之相連介質共振天線陣列，其中：該單體式圍籬結構加上該等突出部之一整體高度約等於該等介質共振天線之一整體高度。
如請求項14所述之相連介質共振天線陣列，其中：鄰近之該等突出部間之一間隔等於或大於一給定突出部之一整體寬度。
如請求項14所述之相連介質共振天線陣列，其中：該等突出部其中之每一突出部之一遠端包含一造型平台區(sculpted land region)，該等造型平台區被構造及設置成與該等連接結構之部分進行支撐性及對齊性嚙合。
如請求項1所述之相連介質共振天線陣列，其中：該等導電電磁反射器其中之每一者包含相對於一z軸線具有一夾角「α」之一側壁，該夾角「α」等於或大於0度且等於或小於45度。