用于介质谐振器天线系统的电磁反射器的制作方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2018年4月19日提交的美国申请序列号15/957,078的权益，美国申请序列号15/957,078要求于2017年10月6日提交的美国临时申请序列号62/569,051的权益，其全部公开内容通过引用并入本文中。本申请还要求2018年4月19日提交的美国申请序列号15/957,043的权益，美国申请序列号15/957,043要求2017年5月2日提交的美国临时申请序列号62/500,065的权益，其全部公开内容通过引用并入本文中。

背景技术：

本公开总体上涉及一种电磁设备，具体涉及一种用于介质谐振器天线(dra)系统中的电磁反射结构，并且更具体地涉及一种用于dra系统中的单片电磁反射结构，其非常适用于微波和毫米波应用。

尽管现有的dra谐振器和阵列可能适合其预期目的，但dra的技术将通过电磁设备进行改进，该电磁设备可用于在远场中构建具有高方向性的高增益dra系统，例如克服现有缺陷，例如有限的带宽、有限的效率、有限的增益、有限的方向性或复杂的制造技术。

技术实现要素：

实施方式包括一种电磁设备，其具有：电磁反射结构，该电磁反射结构包括导电结构以及与导电结构一体形成或与导电结构电连通的多个导电电磁反射器；其中，所述多个反射器以有序布置相对于彼此布设；并且其中，所述多个反射器中的每个反射器形成壁，该壁限定并且至少部分地界定具有导电基座的凹入部，该导电基座形成导电结构的一部分或与导电结构电连通。

根据以下结合附图对本发明的详细描述，本发明的上述特征和优点以及其它特征和优点将显而易见。

附图说明

参照示例性非限制附图，其中，在附图中相似元件的附图标记相同：

图1描绘了根据实施方式的示例性电磁(em)设备的旋转等距视图；

图2a、图2b、图2c、图2d、图2e、图2f和图2g描绘了根据实施方式的以相邻反射器的中心至中心间距有序设置的阵列而布置的图1的em设备的多个反射器的替选示意图；

图3描绘了根据实施方式的示例性em设备的正视剖面图，该示例性em设备与图1的em设备类似，不同之处在于该示例性em设备由两个或更多个一旦形成就彼此不可分离的组成部分形成。

图4示出了根据一个实施方式的示例性em设备的正视剖面图，该示例性em设备与图1的em设备类似，不同之处在于该示例性em设备由作为组成部分的第一装置和第二装置形成并且以部分组装状态示出。

图5描绘了根据一个实施方式的具有多个dra的类似于图3的em设备的示例性em设备；

图6示出了根据一个实施方式的具有多个dra的类似于图4的em设备的示例性em设备，并且被示出为处于完全组装状态；

图7描绘了根据一个实施方式的通过图5的切割线7-7的剖面正视图；

图8示出了根据一个实施方式的在非平面表面上的类似于图1至图6的em设备的示例性em设备；

图9描绘了根据一个实施方式的图4的em设备的一部分的平面图；

图10描绘了根据一个实施方式的作为图6所示的em设备的替选的尤其采用带条线馈电结构的示例性em设备的剖面正视图；

图11描绘了根据一个实施方式的布置成阵列的图10的示例性em设备的平面图；

图12和图13描绘了根据一个实施方式的制造图10的em设备的替选方法；

图14a和图14b分别示出了根据一个实施方式的图10至图11的示例性em设备的剖面正视图和剖面平面图，该em设备尤其使用了导电接地通孔；

图15和图16描绘了根据一个实施方式的类似于图14b的em设备的替选示例性em设备的平面图，不同之处在于基板集成波导的形式的馈电结构；

图17描绘了根据一个实施方式的类似于图16的em设备的示例性em设备的平面图，不同之处在于通过单个基板集成波导给多个dra提供馈电；以及

图18描绘了根据一个实施方式的可用于本文公开的目的的示例性dra的旋转等距视图。

具体实施方式

尽管下面的详细描述出于说明的目的包括许多细节，但是本领域的普通技术人员将理解，对以下细节的许多变化和改变在权利要求的范围内。因此，以下示例实施方式的阐述不会对所要求保护的发明造成任何一般性损失，并且不对所要求保护的发明施加限制。

本文公开的实施方式包括用于电磁(em)设备的不同布置，该电磁设备可用于构建在远场中具有高方向性的高增益dra系统。如本文所公开的em设备的实施方式包括一个或更多个一体式em反射结构，所述一体式em反射结构具有可用作电接地结构的导电结构以及与导电结构一体形成或与导电结构电连通的一个或更多个导电em反射器。

如本文所公开的em设备的实施方式包括布设在一个或更多个导电em反射器中的相应em反射器内的一个或更多个dra，以提供高增益dra系统形式的em设备。

如本文所用，术语“单一的”是指相互自支承的一种或多种成分的单一布置，可以通过适合于本文所公开的目的的任何方式结合，并且能够在损伤或不损伤一种或更多种组成部分的情况下分离。

如本文所用，短语“一件式结构”是指彼此自支承的一种或更多种成分的单一布置，其不具有在正常使用期间可以与一个或更多个组成部分中的另一个完全分离的组成部分，并且，不具有在不会破坏或损伤任何相关组成部分的某些部分的情况下可以与一个或更多个组成部分中的另一个完全分离的组成部分。

如本文所用，术语“一体形成”是指一种结构，该结构由与该结构的其余部分共用的材料形成，没有从该结构的一个区域到另一个区域的材料间断，例如，例如由塑料成型工艺、3d打印工艺、沉积工艺或机械加工或锻造金属加工工艺制成的结构。可替代地，一体形成是指整体的一件式不可分离的结构。

如本文所用，术语“单体的”是指由单一材料组合物单体形成的结构。

现在参照图1，em设备100的实施方式包括一体式电磁反射结构102，其具有导电结构104和与导电结构104一体形成或与导电结构电连通的多个导电电磁反射器106。多个反射器106以有序布置相对于彼此布设，其中多个反射器106中的每个反射器形成壁108，壁108限定并至少部分地界定具有导电基座112的凹入部110，该导电基座112形成导电结构104的一部分或与导电结构104电连通，并且其中导电基座112包括被构造成接收电磁信号的馈电结构113。在一个实施方式中，导电结构104被配置成提供em设备100的电接地参考电压。尽管图1描绘了具有截头圆锥形的壁108(相对于z轴成角度的壁)，但本发明的范围不限于此，因为反射器106的壁108可以相对于z轴竖直(参照图3至图6最佳可见)。

在一个实施方式中，一体式电磁反射结构102是由没有宏观接缝或接头的单一材料成分形成的单体结构。然而，并且如将在下文中进一步描述的，本发明的实施方式不限于这种单体结构。

尽管图1描绘了反射器106的2乘2阵列，但是应当理解，这仅出于说明的目的，并且本发明的范围不仅限于2乘2阵列。由此将认识到，图1表示与本文的公开内容一致的一体式电磁反射结构的任意数量的反射器，包括任意数量和任意阵列布置的多个反射器或单个反射器。

在一个实施方式中，并参照图1和图2a至图2g，多个反射器106可以以阵列来布置，其中相邻反射器的中心至中心间距依照以下布置中的任意布置：以x-y网格形式相对于彼此相等地间隔开，其中a＝b(例如，参见图1和图2a)；以菱形形式间隔开，其中菱形形式的菱形形状具有α<90度的相对内角和β>90度的相对内角(例如，参见图2b)；以均匀周期性模式相对于彼此间隔开(例如，参见图2a、图2b、图2c、图2d)；以增加或减少的非周期性模式相对于彼此间隔开(例如，参见图2e、图2f、图2g)；以均匀周期性模式在倾斜网格上相对于彼此间隔开(例如，参见图2c)；以均匀周期性模式在径向网格上相对于彼此间隔开(例如，参见图2d)；以增加或减少的非周期性模式在x-y网格上相对与彼此间隔开(例如，参见图2e)；以增加或减少的非周期性模式在倾斜网格上相对于彼此隔开(例如，参见图2f)；以增加或减少的非周期性模式在径向网格上相对于彼此间隔开(例如，参见图2g)；以均匀周期性模式在非x-y网格上相对于彼此间隔开(例如，参见图2b、图2c、图2d)；以增加或减少的非周期性模式在非x-y网格上相对于彼此间隔开(例如，参见图2f、图2g)。尽管本文中例如经由图1和图2a至图2g示出了多个反射器的各种布置，但是应当理解，这样描绘的布置并不穷尽可以与本文公开的目的相一致地构造的许多布置。如此，出于本文中公开的目的，本文中公开的多个反射器的任何和所有布置均被考虑并且被认为在本文中公开的本发明的范围内。

在一个实施方式中并现在参照图3，em设备100的一体式电磁反射结构102可以是由两个或更多个组成部分形成的复合结构，所述两个或更多个组成部分一旦形成就不能在不永久性损伤或破坏所述两个或更多个组成部分的情况下彼此分离。例如，一体式电磁反射结构102可以包括非金属部分300(例如，其可以包括一个或更多个非金属部分)和布设在非金属部分300的至少一部分上方的金属涂层350。在一个实施方式中，金属涂层350布设在非金属部分300的所有暴露的表面上方，其中，出于与本文公开的目的一致的原因(例如，用于例如具有孔114的馈电结构113的创建)，可以后续机械加工、蚀刻或以另外方式去除金属涂层350。本文所公开的金属涂层可以是铜或适合本文所公开的目的的任何其它导电材料，并且可以是适用于本文所公开目的的覆层、沉积或电沉积或气相涂层，或物理气相沉积的金属涂层、电镀或电镀涂层，或非电镀涂层，或金属的任何其它层、涂层或沉积，或包括金属的合成物。在一个实施方式中，非金属部分300例如包括聚合物、聚合物层压材料、增强的聚合物层压材料、玻璃纤维增强的环氧树脂层压材料，或适合于本文公开的目的的任何其它聚合物材料或合成物，例如模制聚合物或注塑聚合物。如图所示，图3中描绘的一体式电磁反射结构102包括导电结构104和与导电结构104一体形成或与导电结构104电连通的多个导电电磁反射器106。多个反射器106中的每个反射器形成壁108，壁108限定并至少部分地界定凹入部110，凹入部110具有形成导电结构104的一部分或与导电结构104电连通的导电基座112，并且其中导电基座112包括孔114，孔114被配置成例如从微带馈电116接收电磁信号，。更一般地，馈电结构113可以是任何传输线，包括带条线或微带，或者可以是波导，例如基板集成波导。在一个实施方式中，导电基座112可以是一个并且与导电结构104相同。在一个实施方式中，导电基座112和导电结构104经由中间介电层118与微带馈电116分离。在另一实施方式中，并且作为微带116的替选，同轴线缆120可以布置在孔114内，其中孔114将延伸穿过介电层118以将同轴线缆120插入其中。尽管图3描绘了微带116和同轴线缆120两者，但是应该理解，这样的描绘仅用于说明目的，并且本发明的实施方式可以仅利用一种类型的信号馈电，或者如本文公开的或者本领域中公知的信号馈电的任何组合。

在60ghz应用中，em设备100可以具有以下尺寸：反射器壁108的高度122约为1毫米(mm)；凹入部110的总开口尺寸124约为2.2mm；相邻反射器106之间的最小壁厚尺寸126约为0.2mm；孔114的孔尺寸128约为0.2mm；介电层118的厚度尺寸130约为0.1mm。

现在参照图4，实施方式包括由第一装置400和第二装置450形成的一体式电磁反射结构102，其中第一装置400具有带有第一金属涂层404的第一非金属部分402，并且第二装置450具有带有第二金属涂层454的第二非金属部分452。当第一装置400和第二装置450彼此组装(参见组装箭头132)时，第二金属涂层454的至少一部分456与第一金属涂层404的至少一部分406电连通。可以通过适合于本文公开的目的的任何方式来提供部分406和部分456之间的电连通，例如通过经由热处理和/或压力处理的冶金接合、经由振动焊接的冶金接合、经由金属焊料的冶金接合，或例如通过诸如填充银的环氧树脂之类的导电树脂的粘合剂接合。这样的接合示例在本文中仅作为非限制性示例呈现，并且不意图包括为达到本文公开的目的而实现期望程度的电连通的所有可能方式。第一装置400，并且更具体地第一金属涂层404，至少部分地提供导电结构104。第二装置450，并且更具体地第二金属涂层454，至少部分地提供多个导电电磁反射器106，导电电磁反射器106具有限定并至少部分地界定凹入部110的壁108。第一金属涂层404的另一部分408形成导电基座112，导电基座112形成导电结构104的一部分或与导电结构104电连通。导电基座112，更具体地第一金属涂层404，包括被构造成接收电磁信号的孔114。如图4所示，第一非金属部分402具有第一侧面402.1和相对的第二侧面402.2，其中具有孔114的第一金属涂层404布设在第一非金属部分402的第一侧面402.1上。

在一个实施方式中，导电微带116布设在第一非金属部分402的第二侧402.2上，其中微带116布设成与孔114信号通信。在一个实施方式中，孔114是具有与微带116正交布设的纵向槽方向的有槽孔。在另一实施方式中，作为微带116的替选，同轴线缆120可以布设在孔114内，在此孔114将延伸穿过第一非金属部分402以将同轴线缆120插入其中(例如，类似于图3中的图示)。在另一实施方式中，带条线可以布设在第一非金属部分402的第二侧402.2上(类似于微带116)，并且背面非金属部分被设设成将带条线夹在中间，其中，背面非金属部分包括屏蔽带条线的接地平面(下面参照图10进一步最好地看到和讨论)。

根据关于图3和图4的前述描述，将认识到em设备100的实施方式包括具有非金属部分300、402、452和在非金属部分的至少一部分上的金属涂层350、404、454的组合的一体式电磁反射结构102，该组合形成导电结构104和与导电结构整体形成以及与导电结构电连通的导电电磁反射器106，其中，反射器形成壁108，壁108限定并至少部分地界定凹入部110，凹入部110具有形成导电结构的一部分或与导电结构电连通的导电基座112，并且其中，导电基座具有被构造成接收电磁信号的孔114。

现在参照图5和图6，并结合图1、图3和图4，其中，图5描绘了与图3的一体式电磁反射结构类似的一体式电磁反射结构102，图6描绘了当在接合部分406、456处组装并电连接时与图4一体式电磁反射结构的类似的一体式电磁反射结构102。图5和图6分别描绘了多个介质谐振器天线(dra)500，其中每个dra500被布设成与多个反射器106中的各个反射器呈一一对应的关系，并且每个dra500被布设在导电基座112的相关联的一个上。在一个实施方式中，每个dra500直接布设在导电基座112的相关联的一个上，这通过图5和图6中的dra502示出。在另一实施方式中，每个dra500被布设在导电基座112的相关联的一个上，并且在其间布设有中间介电材料504，这在图5和图6中经由布设在介电材料504顶部上的dra506示出。在采用中间介电材料504的实施方式中，中间介电材料504的厚度“t”等于或小于em设备100的工作波长λ的1/50，其中工作波长λ是在自由空间中测量的。在一个实施方式中，如在正视图中所观察到的，多个反射器106中给定的一个反射器的总体高度“hr”小于多个dra500中的对应的一个的总体高度“hd”。在实施方式中，hr等于或大于hd的80％。

仍然参照图5和图6，实施方式包括如下布置，其中多个dra500中的相邻邻近者可以可选地经由相对薄的连接结构508连接(用虚线表示)，该相对薄的连接结构508相比于相关联的被连接的dra502、506的总体外部尺寸相对薄。图7描绘了相对于dra500的连接结构508的剖切线7-7的剖视图，其中连接结构508具有高度尺寸134和宽度尺寸136，并且尺寸134和136中的每个都相对薄，例如等于或小于λ，或者例如等于或小于λ/2。在一个实施方式中，多个dra500中的相邻邻近者是对角地最接近的相邻邻近者。

每个dra500在定义的频率f下以如在自由空间中测量的相关联的工作波长λ工作，并且多个反射器106和相关联的dra500以阵列布置，其中相邻反射器的中心至中心间距(经由给定dra阵列的整体几何形状)依照如下布置中的任意布置：反射器106和相关联的dra500以等于或小于λ的间隔相对于彼此间隔开；反射器106和相关联的dra500以等于或小于λ并且等于或大于λ/2的间隔彼此间隔开，或者，反射器106和相关联的dra500以等于或小于λ/2的间隔相对于彼此间隔开。例如，在等于10ghz的频率的λ处，从一个dra的中心到最接近的相邻dra的中心的间隔等于或小于大约30mm，或者在大约15mm至大约30mm之间，等于或小于约15mm。

在一个实施方式中，多个反射器106在例如图3和图4所示的导电结构104的平面表面上相对于彼此布设。然而，本发明的范围不限于此，因为多个反射器106可以例如在诸如球形表面或圆柱形表面的非平面表面140(例如，参见图8)上相对于彼此布设。

在如本文所公开的多个dra500和em设备100的实施方式中，可以通过诸如微带116(或带条线)或同轴线缆120中的一个或更多个信号馈电来多dra500进行单馈电、选择性馈电或多次馈电。尽管此处仅将微带116和同轴线缆120描绘为示例信号馈电，但通常，给定dra500的激励可以通过任何适合本文公开目的的信号馈电来提供，例如电磁耦合到对应的dra50的诸如如铜线、同轴线缆、微带(例如，有槽孔)、带条线(例如，有槽孔)、波导、表面集成波导、基板集成波导或导电墨。本领域技术人员将了解，短语电磁耦合是本领域的术语，其是指电磁能量从一个位置到另一位置的有意转移，而不必涉及两个位置之间的物理接触，并且参考本文公开的实施方式更具体地是指具有与相关联的dra的电磁谐振模式一致的电磁谐振频率的信号源之间的相互作用。在直接嵌入到给定dra中的那些信号馈电中，信号馈电经由接地结构中的开口与接地结构非电接触地穿过接地结构，进入一定体积的介电材料。如本文中所使用的，对除非气态介电材料之外的介电材料的参考包括空气，其在标准大气压(1个大气压)和温度(20摄氏度)下具有约为1的相对介电常数(εr)。如本文所使用的，术语“相对介电常数”可以仅缩写为“介电常数”，或者可以与术语“介电常数”互换使用。不管使用的术语如何，本领域技术人员根据本文提供的整个发明公开内容的阅读将容易理解本文公开的发明的范围。

尽管在本文中可以将实施方式描述为发射机天线系统，但是应当理解，本发明的范围不限于此，并且还涵盖接收机天线系统。

鉴于前述内容，将理解的是，本文公开的带有或不带有dra500的em设备100的实施方式可以在印刷电路板(pcb)型基板上或电子元件的晶片级(例如半导体晶片，例如硅基晶片)处形成。对于pcb，em设备100可以形成为使用盲制造工艺或通孔来创建凹入部110。em设备100可以布设在其他叠层之上，微带馈电网络116(或带条线馈电网络)夹在其间，并且rf芯片和其他电子部件可以被安装在叠层的背面，通过孔114电磁地连接到微带馈电116。

在一个实施方式中，凹入部110可以通过如下步骤形成：机械钻孔或激光钻孔，和/或布线或铣削直径约2mm的穿过板或基板例如前述第二非金属部分452(见图4)的通孔；用金属(例如上述第二金属涂层454)涂覆钻孔的板；以及使用诸如低于300摄氏度的低温接合工艺将钻孔和涂覆的板接合至前述第一装置400(参见图4)，其中，钻孔和涂覆板组合与例如前述第二装置450同义，低温接合工艺允许使用fr-4玻璃增强环氧层压材料或类似材料作为至少第二非金属部分452的介电基板。图9描绘了示例钻孔和涂覆板(第二配置450)的平面图，其中，图4中所示的第二配置450是通过剖切线4-4截取的。现在参照图10，图10描绘了采用屏蔽带条线馈电结构的组件1000的替选实施方式。如图所示，组件1000包括与图4的一体式电磁反射结构类似的一体式电磁反射结构102，但是在第一装置400的结构上具有一些差异，该第一装置400具有：第一非金属部分402，在第一非金属部分402的第一侧面402.1上布设有第一金属涂层404；布设在第一非金属部分402的第二侧面402.2上的带条线117(类似于图4中所示的微带116)；背面非金属部分410，其被设置成将带条线117夹在第一非金属部分402与背面非金属部分410之间；以及设置成用于将第一非金属部分402和背面非金属部分410接合在一起的预浸料层412，其中带条线117布设在第一非金属部分402和背面非金属部分410之间。背面非金属部分410的外(底)表面包括导电接地结构104，该导电接地结构104通过导电路径414电连接到第一金属涂层404。图10中描绘的第二装置450的特征与结合图4描述的特征相同，因此在此不再重复，而在图10中简单地用相同的附图标记列举。

在图10中还描绘了缺少上述相对薄的连接结构508的dra500，其中dra500也由附图标记510表示，以指示dra的总体外形与图4所示的总体外形不同。例如，在图10中，dra510具有子弹头形状，其中侧壁没有线性或竖直部分，而是以连续弯曲的方式从导电基座112处的宽近端过渡到dra510顶峰处的窄远端。通常，图5、图6、图7和图10用于说明适用于本文所公开目的的dra500可以具有适用于本文所公开目的的任何形状(在正视图中观察的剖面形状和在以及俯视图中观察的剖面形状)，例如，具有竖直侧壁的圆顶形，没有竖直侧壁的子弹头形状、半球形、或前述的任意组合。另外，本文所公开的任何dra500可以是一件式实体dra，中空空气芯dra，或具有不同介电常数的介电层的多层dra，其所有版本均由图10的左侧dra510中所描绘的(可选)虚线表示。

图11描绘了图10的dra510的阵列的平面图，上述dra510被布设在一体式电磁反射结构102的凹入部110的对应凹入部中。在图11中值得注意的是大于y方向上的总体dra尺寸“b”的x方向上的总体dra尺寸“a”，其用于根据所使用的馈电结构类型提供对匹配和/或远场辐射的控制。通常，适用于本文所公开目的的dra500可以具有适用于本文所公开目的的任何形状(在平面图中观察的横截面形状)。

现在结合图10参照图12和图13，图12和图13总体上示出了制造图10的组件1000的两种方法600、650。

在方法600中：首先，制造馈电基板602；其次，将反射器结构附接到馈电基板604；最后，将诸如dra之类的介电部件设置到馈电基板606上，这可以通过插入成型、3d打印、拾取和放置，或适用于本文所公开目的的任何其它制造方式来实现。

方法600可以进一步描述为制造具有电磁反射结构的电磁设备的方法600，该电磁反射结构包括导电结构和与导电结构整体形成或与导电结构电连通的多个导电电磁反射器，其中所述多个反射器以有序布置相对于彼此布设，其中所述多个反射器中的每个反射器形成壁，该壁限定并至少部分地界定具有导电基座的凹入部，该导电基座形成导电结构的一部分或与导电结构电连通，该方法包括：提供电磁反射结构并将其插入模具中；以及在电磁反射结构上模制一个或更多个介质谐振器天线，dra，并使dra至少部分固化；其中，所述一个或更多个dra与凹入部中的相应凹入部以一一对应的关系布设。

在方法650中：首先，制造馈电基板652；其次，将诸如dra的介电部件设置到馈电基板654上，这可以通过插入成型、3d打印、拾取和放置，或适用于本文公所开目的的任何其它制造方式来实现；最后，将反射器结构附接到馈电基板656。

方法650可以进一步描述为制造具有电磁反射结构的电磁设备的方法650，该电磁反射结构包括导电结构和与导电结构整体形成或与导电结构电连通的多个导电电磁反射器，其中所述多个反射器以有序布置相对于彼此布设，其中所述多个反射器中的每个反射器形成壁，该壁限定并至少部分地界定具有导电基座的凹入部，该导电基座形成导电结构的一部分或与导电结构电连通，该方法包括：提供包括导电结构的馈电结构并将馈电结构插入模具中；在馈电结构上模制一个或更多个介质谐振器天线，dra，并允许dra至少部分固化以提供dra子部件；提供包括多个导电电磁反射器的反射器结构，并将该反射器结构附接到dra子部件，以使多个导电电磁反射器与导电结构整体形成或与导电结构电连通；其中，所述一个或更多个dra与凹入部中的相应凹入部以一一对应的关系布设。

在方法600或方法650中，馈电基板可以是板(例如，pcb)，晶片(例如，硅晶片，或其它基于半导体的晶片)，或图4或图10中描绘的第一装置400，反射器结构可以是图4或图10中描绘的第二装置450，介电部件可以是本文提供的多个图中描绘的dra500中的任何一个。

现在结合图1参照图14a和图14b，其中图14a描绘了em设备100的剖视正面图，图14b描绘了该em设备100的剖视平面图，该em设备100包括一体式电磁反射结构102，一体式电磁反射结构102具有导电结构104以及与导电结构104整体形成或与导电结构电连通的导电电磁反射器106。反射器106形成壁108，该壁108限定并至少部分地界定具有导电基座112的凹入部110，导电基座112形成导电结构104的一部分或与导电结构104电连通，并且其中导电基座112包括被构造成接收电磁信号的馈电结构113。如图所示，dra500布设在凹入部110内并且与导电基座112接触。将图14a和图14b与图10进行比较，可以看到相似之处。例如，图14a、图14b的实施方式具有被嵌入在诸如预浸材料412之类的介电介质内的带条线117的形式的馈电结构113，并且具有接地通孔形式的导电路径414，该接地通孔将导电基座112电连接至导电结构(接地)104。将导电基座112与导电结构104分离的，是类似于第一非金属部分402，背面非金属部分410，或预浸材料412中的一个或更多个的介电介质416(以上结合图10进行了讨论)，接地通孔414穿过介电介质416。

现在结合图14a和图14b参照图15和图16，其中图15和16中的每一个描绘了与图14b类似的em设备100的替代平面图，但是具有基板集成波导(siw)115形式的替代馈电结构113，该替代馈电结构113代替了图14a和14b的带条线117。可以参照图15和图14a以及图16和图14a来看siw115的馈电路径，其中siw115的馈电路径具有由导电基座112形成的上导电波导边界，由导电(接地)结构104形成的下导电波导边界，以及由导电通孔414形成的左/右导电波导边界，其中，导电通孔414将导电基座112电连接到导电(接地)结构104。介电介质416布设在上述波导边界内并且可以类似于第一非金属部分402、背面非金属部分410或预浸材料412中的一个或更多个(以上结合图10进行了讨论)，或适用于本文所公开目的的任何其它介电介质。比较图15和图16，如图15所示，siw115的宽度wg可以小于em设备100的单位单元的宽度wc(由反射器壁108的整体外部尺寸定义)，或者如图16所示，siw115的宽度wg可以等于或基本等于em设备100的单位单元的宽度wc(由反射器壁108的整体外部尺寸定义)。

现在参照图17，实施方式包括em设备100，其中多个dra500通过单个siw115馈电。虽然在图17中描绘了仅两个dra500，但是应该理解，这仅是出于说明的目的，本发明的范围不限于此，而是包括与本文公开内容一致的任何数量的dra500。图17中所描绘的与本文所提供的其它附图特征相似的特征被用相似的附图标记来列举，从而无需进一步描述。

尽管上面已经描述和示出了dra500的各种实施方式，但是应当理解，本发明的范围不限于仅具有目前为止所描述和示出的那些三维形状的dra500，而是包括适用于本文所公开目的的任何3-d形状的dra，例如，包括半球形dra512，圆柱形dra514和矩形dra516，如图18所示。

用于本文的介电材料被选择成提供用于本文公开目的的期望电气和机械性能。介电材料通常包括热塑性或热固性聚合物基质和含有介电填料的填料组合物。基于介电体的体积，介电体可以包括30体积百分比(vol％)至100vol％的聚合物基质，以及0vol％至70vol％的填料组合物，或30vol％至99vol％的聚合物基质以及1vol％至70vol％的填料组合物，或50vol％至95vol％的聚合物基质以及5vol％至50vol％的填料组合物。聚合物基质和填料被选择成提供介电体，该介电体具有与本文所公开目的相一致的介电常数和10千兆赫兹(ghz)下小于0.006或小于或等于0.0035的损耗因子。损耗因子可以通过ipc-tm-650x带条线方法或通过分离谐振器方法来测量。

介电体包括低极性，低介电常数和低损耗聚合物。该聚合物可以包括1,2-聚丁二烯(pbd)、聚异戊二烯、聚丁二烯-聚异戊二烯共聚物、聚醚酰亚胺(pei)、含氟聚合物如聚四氟乙烯(ptfe)、聚酰亚胺、聚醚醚酮(peek)、聚酰胺酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己酯、聚苯醚，基于烯丙基化聚亚苯基醚的聚合物或者包括前述至少一种的组合。也可以使用低极性聚合物与高极性聚合物的组合，非限制性实例包括环氧树脂和聚(苯醚)、环氧树脂和聚(醚酰亚胺)、氰酸酯和聚(苯醚)以及1,2-聚丁二烯和聚乙烯。

含氟聚合物包括：氟化均聚物，例如ptfe和聚氯三氟乙烯(pctfe)，以及氟化共聚物，例如四氟乙烯或三氟氯乙烯与单体的共聚物，该单体例如为六氟丙烯或全氟烷基乙烯基醚，偏二氟乙烯，氟乙烯，乙烯或包括前述至少之一的组合。含氟聚合物可以包括这些含氟聚合物中不同的至少一者的组合。

聚合物基质可以包括热固性聚丁二烯或聚异戊二烯。如本文所用，术语“热固性聚丁二烯或聚异戊二烯”包括均聚物和共聚物，所述均聚物和共聚物包括衍生自丁二烯，异戊二烯或其组合的单元。衍生自其它可共聚单体的单元也可以例如以接枝的形式存在于聚合物中。示例性可共聚单体包括但不限于：乙烯基芳族单体，例如取代的和未取代的单乙烯基芳族单体如苯乙烯、3-甲基苯乙烯、3,5-二乙基苯乙烯、4-n正丙基苯乙烯、α-甲基苯乙烯、α-甲基乙烯基甲苯、对羟基苯乙烯、对甲氧基苯乙烯、α-氯苯乙烯、α-溴苯乙烯、二氯苯乙烯、二溴苯乙烯、四氯苯乙烯等；以及取代和未取代的二乙烯基芳族单体如二乙烯基苯、二乙烯基甲苯等。也可以使用包括前述可共聚单体中的至少之一的组合。示例性热固性聚丁二烯或聚异戊二烯包括但不限于丁二烯均聚物、异戊二烯均聚物、丁二烯-乙烯基芳族共聚物如丁二烯-苯乙烯、异戊二烯-乙烯基芳族共聚物如异戊二烯-苯乙烯共聚物等。

热固性聚丁二烯或聚异戊二烯也可以被改性。例如，聚合物可以是羟基封端的，甲基丙烯酸酯封端的，羧酸酯封端的等。可以使用后反应的聚合物，例如丁二烯或异戊二烯聚合物的环氧树脂改性、顺丁烯二酸酐改性、或氨基甲酸酯改性的聚合物。聚合物也可以例如通过二乙烯基芳族化合物如二乙烯基苯来交联，例如使聚丁二烯苯乙烯与二乙烯基苯交联。示例性材料被依其制造商例如，日本东京的nipponsodaco.和宾夕法尼亚州exton的crayvalleyhydrocarbonspecialtychemicals而广泛地分类为“聚丁二烯”。也可以使用组合，例如，聚丁二烯均聚物和聚(丁二烯-异戊二烯)共聚物的组合。包括间同聚丁二烯的组合也可能是有用的。

热固性聚丁二烯或聚异戊二烯在室温下可以是液体或固体。液体聚合物可以具有大于或等于5,000g/mol的数均分子量(mn)。液态聚合物的可以具有小于5,000g/mol或处于1,000g/mol至3,000g/mol的mn。具有至少90wt％的1,2加成的热固性聚丁二烯或聚异戊二烯，由于大量可用于交联的侧基乙烯基组而在固化时可表现出较大的交联密度。聚丁二烯或聚异戊二烯可以以相对于总聚合物基质组合物高达100wt％，或高达75wt％的量存在于聚合物组合物中，或为10wt％至70wt％，或20wt％至60wt％或70wt％的量。

可以添加可以与热固性聚丁二烯或聚异戊二烯共固化的其它聚合物以实现特定性能或加工改性。例如，为了改善介电材料的介电强度和机械性能随时间的稳定性，可以在系统中使用较低分子量的乙烯-丙烯弹性体。本文所用的乙烯-丙烯弹性体是共聚物，三元共聚物或主要包括乙烯和丙烯的其它聚合物。乙烯-丙烯弹性体可进一步分类为epm共聚物(即，乙烯和丙烯单体的共聚物)或epdm三元共聚物(即乙烯、丙烯和二烯单体的三元共聚物)。特别地，乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶具有饱和主链，其中主链外可存在不饱和键用于轻易地进行交联。可以使用液态乙烯-丙烯-二烯三元共聚物橡胶，其中二烯为二环戊二烯。

乙烯丙烯橡胶的分子量可以小于10,000g/mol粘均分子量(mv)。乙烯丙烯橡胶可以包括mv为7,200g/mol的乙烯丙烯橡胶，其可以以商品名trilene^tmcp80从路易斯安那州巴吞鲁日的lioncopolymer获得；mv为7,000g/mol的液态乙烯-丙烯-二环戊二烯三元共聚物橡胶，其可以以商品名trilene^tm65从lioncopolymer获得；以及mv为7,500g/mol的液态乙烯-丙烯-亚乙基降冰片烯三元共聚物，其可以以商品名trilene^tm67从lioncopolymer获得。

可以使乙烯-丙烯橡胶的存在量有效保持介电材料的性能特别是电介质强度和机械性能随时间的稳定性。通常，这样的量相对于聚合物基质组合物的总重量高达20wt％，或4wt％至20wt％，或6wt％至12wt％。

另一类可共固化聚合物是含聚丁二烯或聚异戊二烯的不饱和弹性体。该组分可以是主要是1,3-加成丁二烯或异戊二烯与烯键式不饱和单体的无规或嵌段共聚物，例如诸如苯乙烯或α-甲基苯乙烯的乙烯基芳族化合物，以及诸如甲基丙烯酸甲酯或丙烯腈的丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。弹性体可以是固态热塑性弹性体，其包括线性或接枝型嵌段共聚物，该线性或接枝型嵌段共聚物具有聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段和可衍生自诸如苯乙烯或α-甲基苯乙烯的单乙烯基芳族单体的热塑性嵌段。这种类型的嵌段共聚物包括苯乙烯-丁二烯-苯乙烯三嵌段共聚物，例如，可以以商品名vector8508m^tm从得克萨斯州休斯顿的dexcopolymers获得，以商品名sol-t-6302^tm从得克萨斯州休斯顿的enichemelastomersamerica获得，以及以商品名calprene^tm401从dynasolelastomers获得的那些；还包含苯乙烯和丁二烯二嵌段共聚物以及含有苯乙烯和丁二烯的混合三嵌段和二嵌段共聚物，例如，可以以商品名kratond1118从得克萨斯州休斯顿的kratonpolymers获得的那些。kratond1118是包含苯乙烯和丁二烯的混合二嵌段/三嵌段共聚物，其中包含33％的苯乙烯。

可选择的含聚丁二烯或聚异戊二烯的弹性体可进一步包括与上述类似的第二嵌段共聚物，不同之处在于聚丁二烯或聚异戊二烯嵌段被氢化，从而形成聚乙烯嵌段(在聚丁二烯的情况下)或乙烯-丙烯共聚物嵌段(在聚异戊二烯的情况下)。当与上述共聚物结合使用时，可以生产具有更大韧性的材料。这种类型的示例性第二嵌段共聚物是kratongx1855(可从kratonpolymers购得)，其被认为是苯乙烯-高1,2-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物和苯乙烯-(乙烯-丙烯)-苯乙烯嵌段共聚物的组合。

含聚丁二烯或聚异戊二烯的不饱和弹性体组分可以以相对于聚合物基质组合物的总重量2wt％至60wt％，或5wt％至50wt％，或10wt％至40wt％或50wt％的量存在于聚合物基质组合物中。

可被添加用于特定性质或加工改性的其它可共固化聚合物包括但不限于：乙烯的均聚物或共聚物，例如聚乙烯和环氧乙烷共聚物；天然橡胶；降冰片烯聚合物如聚二环戊二烯；氢化苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物和丁二烯-丙烯腈共聚物；不饱和聚酯等。在聚合物基质组合物中，这些共聚物的含量通常小于总聚合物的50wt％。

还可以添加自由基可固化单体以用于特定性质或加工改性，例如以增加固化后系统的交联密度。可以作为合适交联剂的示例性单体包括例如二烯键式、三烯键式或更高烯键式不饱和单体，如二乙烯基苯，氰尿酸三烯丙酯，邻苯二甲酸二烯丙基酯和多官能丙烯酸酯单体(例如，可从美国宾夕法尼亚州牛顿广场获得的sartomer^tm聚合物)或其组合，所有这些都是可商购的。基于聚合物基质组合物中总聚合物的总重量，交联剂在使用时可以以高达20wt％或1wt％至15wt％的量存在于聚合物基质组合物中。

可以将固化剂添加到聚合物基质组合物中，以促进具有烯烃反应性位点的多烯的固化反应。固化剂可包括有机过氧化物，例如，过氧化二枯基，过苯甲酸叔丁酯，2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧)己烷，α,α-二-双(叔丁基过氧)二异丙基苯，2,5-二甲基-2，5-二(叔丁基过氧)己炔-3，或包括前述至少一种的组合。可以使用碳-碳引发剂，例如2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷。固化剂或引发剂可以单独使用或组合使用。基于聚合物基质组合物中聚合物的总重量，固化剂的量可以为1.5wt％至10wt％。

在一些实施方案中，聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物是羧基官能化的。可以使用在分子中具有(i)碳-碳双键或碳-碳三键和(ii)至少一个羧基的多官能化合物来完成官能化，所述羧基包括羧酸，羧酸酐，羧酰胺，酯羧或羧酰卤。一种特定的羧基是羧酸或羧酯。可以提供羧酸官能团的多官能化合物的实例包括马来酸，马来酸酐，富马酸和柠檬酸。特别地，与马来酸酐加合的聚丁二烯可以用于热固性组合物中。合适的马来化聚丁二烯聚合物可以例如以商品名ricon130ma8，ricon130ma13，ricon130ma20，ricon131ma5，ricon131ma10，ricon131ma17，ricon131ma20和ricon156ma17从crayvalley购得。合适的马来化聚丁二烯-苯乙烯共聚物可以例如以商品名ricon184ma6从sartomer购得。ricon184ma6是与苯乙烯含量为17wt至27wt％和mn为9,900g/mol的马来酸酐加合的丁二烯-苯乙烯共聚物。

聚合物基质组合物中的各种聚合物(例如聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物和其它聚合物)的相对量可以取决于所用的特定导电金属接地层，电路材料的期望特性以及类似考虑因素。例如，聚(亚芳基醚)的使用可以向导电金属部件提供增强的接合强度，所述导电金属部件例如是铜或铝组件，如信号馈电，接地组件或反射器组件。例如，聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物的使用可以在这些聚合物被羧基官能化时提高复合材料的耐高温性。弹性嵌段共聚物的使用可以起到使聚合物基质材料的组分相容的作用。取决于特定应用的期望性能，可以在不进行过度实验的情况下确定每种成分的适当量。

介电体可以进一步包括颗粒介电填料，其被选择成用于调节介电常数，耗散因数，热膨胀系数和介电体的其它性质。介电填料可包括例如二氧化钛(金红石和锐钛矿)、钛酸钡、钛酸锶、二氧化硅(包括熔融无定形二氧化硅)、刚玉、硅灰石、ba2ti9o20，固体玻璃球，合成玻璃或陶瓷空心球，石英、氮化硼，氮化铝，碳化硅，氧化铍，氧化铝，三水合氧化铝，氧化镁，云母，滑石粉，纳米粘土，氢氧化镁或包括前述至少一种的组合。可以使用单个辅助填料或辅助填料的组合来提供期望的性能平衡。

可选择地，可以用例如有机官能烷氧基硅烷偶联剂的含硅涂层对填料进行表面处理。可以使用锆酸酯或钛酸酯偶联剂。此类偶联剂可改善填料在聚合物基质中的分散并降低最终dra的吸水性。基于填料的重量，填料组分可包括5vol％至50vol％的微球和70vol％至30vol％的熔融无定形二氧化硅作为辅助填料。

介电体还可以选择性地包含用于使该介电体耐燃的阻燃剂。这些阻燃剂可以是卤代的或未卤代的。基于介电体的体积，阻燃剂可以以0vol％至30vol％的量存在于介电体中。

在实施方式中，阻燃剂是无机的并且以颗粒形式存在。示例性无机阻燃剂是金属水合物，其具有例如1nm至500nm，优选1nm至200nm，或5nm至200nm，或10nm至200nm的体积平均粒径；替选地，体积平均粒径为500nm至15微米，例如1微米至5微米。金属水合物是诸如mg、ca、al、fe、zn、ba、cu、ni或包括前述至少一种的组合的金属的水合物。mg、al或ca的水合物是特别优选的，例如氢氧化铝，氢氧化镁，氢氧化钙，氢氧化铁，氢氧化锌，氢氧化铜和氢氧化镍；以及铝酸钙，二水合石膏，硼酸锌和偏硼酸钡的水合物。可以使用这些水合物的复合物，例如包含mg和ca、al、fe、zn、ba、cu和ni中的一种或多种的水合物。优选的复合金属水合物的分子式为mgmx(oh)y，其中m为ca、al、fe、zn、ba、cu或ni，x为0.1至10，y为2至32。可以涂覆或以其他方式处理阻燃剂颗粒以改善分散性和其他性能。

替选或除了无机阻燃剂之外，可以使用有机阻燃剂。无机阻燃剂的例子包括三聚氰胺氰尿酸酯，细粒度的三聚氰胺多磷酸盐，各种其它含磷化合物如芳族次膦酸酯，二亚膦酸酯，膦酸酯和磷酸盐，某些聚倍半硅氧烷，硅氧烷和卤代化合物如六氯内亚甲基四氢邻苯二甲酸(het酸)，四溴邻苯二甲酸和二溴新戊二醇。阻燃剂(例如含溴阻燃剂)的存在量为20phr(每100份树脂的份数)至60phr，或30phr到45phr。溴化阻燃剂的示例包括saytexbt93w(亚乙基双四溴邻苯二甲酰亚胺)，saytex120(十四溴二苯并二苯氧基苯)和saytex102(十溴二苯醚)。阻燃剂可以与增效剂组合使用，例如卤化阻燃剂可以与诸如三氧化二锑的增效剂组合使用，含磷阻燃剂可以与诸如三聚氰胺的含氮化合物组合使用。

介电材料的体可以由包括聚合物基质组合物和填料组合物的介电组合物形成。该介电材料的体可以通过将介电组合物直接浇铸到接地结构层上来形成，或者可以产生可以沉积到接地结构层上的介电体。产生介电体的方法可以基于所选择的聚合物。例如，在聚合物包括诸如ptfe的含氟聚合物的情况下，可以将聚合物与第一载液混合。所述组合可包括聚合物颗粒在第一载液中的分散体，例如，聚合物液滴或聚合物在第一载液中的单体或低聚物前体的乳液，或聚合物在第一载液中的溶液。如果聚合物是液体，则可能不需要第一载液。

如果存在第一载液，第一载液的选择可以基于特定的聚合物以及将聚合物引入介电体的形式。如果希望以溶液形式引入聚合物，则选择用于特定聚合物的溶剂作为载液，例如，n-甲基吡咯烷酮(nmp)将是用于聚酰亚胺溶液的合适载液。如果希望以分散体形式引入聚合物，则载液可以包括该聚合物不溶于其中的液体，例如，水将是用于ptfe颗粒分散体的合适载液，并且将是用于聚酰胺酸乳液或丁二烯单体乳液的合适载液。

可选地，介电填料组分可以分散在第二载液中，或与第一载液混合(或在不使用第一载液的情况下与液体聚合物混合)。第二载液可以是相同的液体，也可以是与第一载液不通过且与第一载液可混溶的液体。例如，如果第一载液是水，则第二载液可以包括水或醇。第二载液可以包括水。

填料分散体可以以有效改变第二载液的表面张力以使第二载液能够润湿硼硅酸盐微球的量包括表面活性剂。示例性的表面活性剂化合物包括离子表面活性剂和非离子表面活性剂。tritonx-100^tm已经被发现是用于水性填料分散体的示例性表面活性剂。填料分散体可包括10vol％至70vol％的填料和0.1vol％至10vol％的表面活性剂，其余部分包括第二载液。

可以将聚合物和第一载液的组合物以及第二载液中的填料分散体组合以形成浇铸混合物。在实施中，浇铸混合物包括10vol％至60vol％的组合的聚合物和填料以及40vol％至90vol％的组合的第一和第二载液。如下所述，可以将浇铸混合物中聚合物和填料组分的相对量选择成在最终组合物中提供期望的量。

浇铸混合物的粘度可以通过添加粘度调节剂来调节，所述粘度调节剂基于其在特定载液或载液组合中的相容性来选择，以延缓中空球状填料从介电复合材料中分离即沉降或浮选出来，并提供具有与常规制造设备相容的粘度的介电复合材料。适用于水性浇铸混合物的示例性粘度调节剂包括聚丙烯酸化合物，植物胶和纤维素基化合物。合适的粘度调节剂的具体示例包括聚丙烯酸，甲基纤维素，聚环氧乙烷，瓜尔胶，槐豆胶，羧甲基纤维素钠，藻酸钠和黄蓍胶。可以在逐个应用的基础上进一步提高粘度调节的浇铸混合物的粘度，例如超过最小粘度，以使介电复合材料适应所选的制造技术。在实施方式中，经粘度调节的浇铸混合物可表现出10厘泊(cp)至100,000cp的粘度；或在室温下测得的100cp和10,000cp。

替选地，如果载液的粘度足以提供在感兴趣的时间段期间不分离的浇铸混合物，则可以省略粘度调节剂。具体地，在极小颗粒的情况下，例如等效球径小于0.1微米的颗粒，粘度调节剂的使用可能不是必要的。

经粘度调节的浇铸混合物层可以被浇铸到接地结构层上，或者可以被浸涂然后成形。浇铸可以通过例如浸涂，流涂，反向辊涂，辊式刮刀涂布，板式刮刀涂布，计量棒涂布等来实现。载液和加工助剂即表面活性剂和粘度调节剂可以通过例如蒸发或通过热分解从浇铸体中除去，以巩固聚合物的介电体和包括微球的填料。

聚合物基质材料和填料组分的体可以被进一步加热以对该体的物理性质进行改性，例如烧结热塑性材料或固化或后固化热固性组合物。

在另一种方法中，ptfe复合介电体可以通过糊料挤出和压延工艺来制造。

在又一个实施方式中，介电体可以被浇铸然后被部分固化(“b阶段”)。这样的b阶段介电体可以随后存储和使用。

可以在导电接地层和介电体之间布设粘合剂层。粘合剂层可以包括聚(亚芳基醚)；羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物，其包括丁二烯，异戊二烯或丁二烯和异戊二烯单元，以及0至小于或等于50wt％的可共固化单体单元；其中粘合剂层的组成与介电体的组成不同。粘合剂层可以以每平方米2克至15克的量存在。聚(亚芳基醚)可以包括羧基官能化的聚(亚芳基醚)。聚(亚芳基醚)可以是聚(亚芳基醚)与环酸酐的反应产物，也可以是聚(亚芳基醚)与马来酸酐的反应产物。羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可以是羧基官能化的丁二烯-苯乙烯共聚物。羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可以是聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物与环酸酐的反应产物。羧基官能化的聚丁二烯或聚异戊二烯聚合物可以是马来化的聚丁二烯-苯乙烯或马来化的聚异戊二烯-苯乙烯共聚物。

在实施方式中，适用于如聚丁二烯或聚异戊二烯的热固性材料的多步骤工艺可以包括在150℃至200℃的温度下的过氧化物固化步骤，然后可以在惰性气氛下对部分固化(b阶段)的叠层进行高能电子束辐射固化(电子束固化)或高温固化步骤。两阶段固化的使用可以使得到的复合材料具有异常高的交联度。第二阶段使用的温度可以为250℃至300℃，或聚合物的分解温度。该高温固化可以在烘箱中进行，但是也可以在压机中进行，即作为初始制造和固化步骤的延续。特定的制造温度和压力将取决于特定的粘合剂组合物和介电组合物，并且可以由本领域普通技术人员容易地确定而无需过度的实验。

模制允许快速且有效地制造介电体，可选地与作为嵌入特征或表面特征的另一个dra组件一起。例如，可以将金属、陶瓷或其它插入物放置在模具中以提供作为嵌入式或表面特征的dra的组件，例如信号馈电，接地组件或反射器组件。替选地，可以将嵌入特征3d打印或喷墨打印到介电体上，然后进行进一步模制；或者可以将表面特征3d打印或喷墨打印到dra的最外表面上。也可以将介电体直接模制到接的结构上，或模制到包括介电常数在1-3之间的材料的容器中。

模具可以具有模具插件，该模具插件包括模制或机械加工的陶瓷以提供包装或体积。陶瓷插件的使用可以降低损耗从而提高效率；可以降低成本，因为模制氧化铝的直接材料成本低；可以使聚合物易于制造和控制(约束)热膨胀。它还可以提供平衡的热膨胀系数(cte)以使整体结构与铜或铝的cte相匹配。

可通过首先将陶瓷填料和硅烷组合以形成填料组合物，然后将填料组合物与热塑性聚合物或热固性组合物混合来制备可注射组合物。对于热塑性聚合物，可以在与陶瓷填料和硅烷中的一者或两者混合之前，之后或之中将聚合物熔融。然后可将可注射组合物注射在模具中。所使用的熔融温度，注射温度和模具温度取决于热塑性聚合物的熔融和玻璃化转变温度，并且可以为，例如，150℃至350℃或200℃至300℃。模制可以在65千帕斯卡(kpa)至350kpa的压力下进行。

在一些实施方案中，可以通过反应注射成型热固性组合物来制备介电体。反应注射成型可包括混合至少两种料流以形成热固性组合物，以及将热固性组合物注射至模具中，其中第一料流包括催化剂，第二料流可选择性地包括活化剂。第一料流和第二料流或第三料流之一或两者可包括单体或可固化的组合物。第一料流和第二料流或第三料流之一或两者可包括介电填料和添加剂中的一者或两者。介电填料和添加剂之一或两者可以在注入热固性组合物之前被添加到模具中。

例如，制备介电体的方法可包括将包括混合催化剂和第一单体或可固化组合物的第一料流与包括可选的活化剂和第二单体或可固化组合物的第二料流。第一和第二单体或可固化组合物可以相同或不同。第一料流和第二料流之一或两者可包括介电填料。介电填料可以作为第三料流添加，例如，还包括第三单体。介电填料可以在注入第一料流和第二料流之前存在于模具中。一种或多种料流的引入可以在惰性气体例如氮气或氩气下进行。

混合可以在注射成型机的顶部空间中进行，或在线混合器中进行，或在注入模具中进行。混合可以在大于或等于0摄氏度(℃)至200℃的温度下发生，或在15℃至130℃的温度下发生，或在0℃至45℃的温度下发生，或在23℃至45℃的温度下发生。

模具可以保持在大于或等于0℃至250℃的温度，或23℃至200℃的温度，或45℃至250℃的温度，或30℃至130℃的温度，或50℃至70℃的温度。填充模具可能需要0.25分钟至0.5分钟，在此期间，模具温度可能会下降。在填充模具之后，热固性组合物的温度可以升高，例如从0℃至45℃的第一温度升高至45℃至250℃的第二温度。模制可以在65千帕斯卡(kpa)至350kpa的压力下进行。模制可发生少于或等于5分钟，或少于或等于2分钟，或2秒至30秒。聚合完成后，可以在模具温度或降低的模具温度下除去衬底。例如，释放温度tr可以比模制温度tm低10℃或更多(tr≤tm-10℃)。

将介电体从模具中取出后，可以对其进行后固化。后固化可以在100℃到150℃或140℃到200℃的温度下进行大于或等于5分钟。

压缩模制可以与热塑性或热固性材料一起使用。用于压缩模制热塑性材料的条件例如模制温度取决于热塑性聚合物的熔体和玻璃化转变温度，并且可以为，例如，150℃至350℃或200℃至300℃。模制可以在65℃至350kpa的压力下进行。模制可发生少于或等于5分钟，或少于或等于2分钟，或2秒至30秒。热固性材料可以在b阶段进行压缩模制以生产b阶段材料或完全固化的材料。也可以在其b阶段后将其压缩模制，然后在模具中或模制后完全固化。

3d打印允许快速和有效地制造介电体，可选地与作为嵌入式特征或表面特征的另一个dra组件一起。例如，可以在打印期间放置金属，陶瓷或其它插入物，以提供作为嵌入式或表面特征的dra的组件，例如信号馈电，接地部件或反射器部件。替选地，可以将嵌入特征进行3d打印或喷墨打印到介电体上，然后再进行打印；或者可以将表面特征3d打印或喷墨打印到dra的最外表面上。也可以将介电体直接3d打印到接地结构上，或3d打印到包括介电常数在1-3之间的材料的容器中，其中该容器可用于嵌入阵列的单位单元。

可以使用多种3d打印方法，例如熔融沉积建模(fdm)，选择性激光烧结(sls)，选择性激光熔化(slm)，电子束熔化(ebm)，大面积增材制造(baam)，arburg(阿博格)无塑性成型技术，层压物体制造(lom)，泵送沉积(也称为受控糊料挤出，如以下网址所述：http：//nscrypt.com/micro-dispensing)，或其它3d打印方法。3d打印可用于原型制造或作为生产过程。在一些实施方式中，仅通过3d或喷墨打印来制造介电体或dra，使得形成介电体或dra的方法没有挤压，模制或层压过程。

材料挤出技术对于热塑性材料特别有用，可用于提供复杂的特征。材料挤出技术包括fdm，泵送沉积和熔丝制造技术，以及astmf2792-12a中所述的其它技术。在熔融材料挤出技术中，可以通过将热塑性材料加热到可沉积成层的可流动状态来生产制品。该层可以在x-y轴上具有预定的形状，在z轴上具有预定的厚度。可以将可流动的材料如上所述沉积为路径，或者通过模具沉积以提供特定的轮廓。该层在沉积时冷却并固化。熔融热塑性材料的后续层融合到先前沉积的层，并在温度下降时固化。多个后续层的挤压形成所需的介电体形状。特别地，可以根据制品的三维数字表示，通过将可流动材料作为一个或更多个路径沉积在x-y平面的衬底上以形成该层，来形成制品。然后使分配器(例如，喷嘴)相对于基板的位置沿着z轴(垂直于x-y平面)增加，然后根据数字表示重复该过程来形成制品。所分配的材料因此也被称为“建模材料”以及“建造材料”。

在一些实施方式中，介电体可以从两个或更多个喷嘴中被挤出，每个喷嘴挤出相同的介电组合物。如果使用多个喷嘴，则该方法可以比使用单个喷嘴的方法更快地生产产品，并且可以在使用不同的聚合物或聚合物的混合物，不同的颜色或质地等方面提高灵活性。因此，在实施方式中，可以在使用两个喷嘴的沉积过程中改变单个介电体的组成或性质。

材料挤出技术可以进一步用于热固性组合物的沉积。例如，至少两个料流可以被混合和沉积以形成介电体。第一料流可以包括催化剂，第二料流可选地包括活化剂。第一料流和第二料流或第三料流之一或两者可以包括单体或可固化组合物(例如，树脂)。第一料流和第二料流或第三料流之一或两者可包括介电填料和添加剂中的一者或两者。介电填料和添加剂之一或两者可以在注入热固性组合物之前被添加到模具中。

例如，制备介电体的方法可以包括混合包括催化剂和第一单体或可固化组合物的第一料流与包括可选的活化剂和第二单体或可固化组合物的第二料流。第一和第二单体或可固化组合物可以相同或不同。第一料流和第二料流之一或两者可包括介电填料。介电填料可以作为第三料流添加，例如，还包括第三单体。一种或多种料流的沉积可以在惰性气体例如氮气或氩气下进行。混合可以在沉积之前，在线混合器中或在沉积层期间进行。完全或部分固化(聚合或交联)可以在沉积之前，层沉积期间或沉积之后开始。在实施方式中，部分固化在层的沉积之前或期间开始，完全固化在层的沉积之后或在提供介电体的多个层的沉积之后开始。

在一些实施方式中，本领域已知的支承材料可以可选地用于形成支承结构。在这些实施方式中，可在制品的制造期间选择性地分配构建材料和支承材料以提供制品和支承结构。支承材料可以以支承结构的形式存在，例如支架，其可以在层合过程完成至所需程度时被机械去除或洗掉。

还可以使用立体光刻技术，例如选择性激光烧结(sls)、选择性激光熔化(slm)、电子束熔化(ebm)、以及粘合剂或溶剂的粉末床喷射，以在预设图案中形成连续的层。立体光刻技术对于热固性组合物特别有用，因为可以通过聚合或交联每一层来进行逐层堆积。

如上所述，介电组合物可包括热塑性聚合物或热固性组合物。热塑性材料可以熔化或溶解在合适的溶剂中。该热固性组合物可以是液体热固性组合物，或溶解在溶剂中。在施加介电组合物之后，可以通过加热，空气干燥或其它技术去除溶剂。可以在施加之使热固性组合物在b阶段完全聚合或固化以形成第二介电体。可以在施加介电组合物的过程中开始聚合或固化。

尽管已经参考示例性实施方式描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离权利要求的范围的情况下，可以进行各种改变并且可以用等同物代替其中的元件。另外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以做出许多修改以使特定情况或材料适应本发明的教导。因此，旨在表明本发明不限于作为预期用于实现本发明的最佳或唯一模式而公开的特定实施方式，而是本发明将包括属于所附权利要求的范围内的所有实施方式。另外，在附图和说明书中，已经公开了示例性实施方式，并且尽管可以采用特定的术语和/或尺寸，但是除非另有说明，否则它们仅是在一般的，示例性的和/或描述性的意义上使用，而不是出于限制的目的，因此本权利要求的范围不受限于此。此外，术语第一、第二等的使用不表示任何顺序或重要性，而是使用术语第一、第二等将一个元素与另一个元素区分离。术语“a”、“an”等的使用不表示数量限制，而是表示存在至少一个所引用的项目。如本文所使用的术语“包括”不排除可能包括一个或更多个附加特征。