CN113169451A - 电磁设备 - Google Patents

Abstract

一种电磁EM设备，包括：由介电材料制成的3D本体，其具有近端和远端；该3D本体具有朝向3D本体的中心的由具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一区域，该第一区域至少部分地延伸至3D本体的远端；并且该3D本体具有在第一区域外侧的由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成的第二区域，该第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

Description

电磁设备

相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月12日提交的美国申请序列号16/680610的权益，该美国申请要求2018年11月29日提交的美国临时申请序列号62/772,884的权益，在此通过引用将这两个申请的全部内容并入本文。

背景技术

本公开内容总体上涉及电磁EM设备，并且特别涉及具有由介电材料制成的三维3D本体的电磁设备，该电磁设备被配置成在具有宽视场FOV的远场中具有EM辐射图。

在转让给申请人的WO 2017/075177 A1中公开了具有由介电材料制成的3D本体的示例EM设备。

虽然被配置成在远场中辐射EM辐射图的现有EM设备可能适合其预期目的，但与EM设备相关的技术将随着具有由介电材料制成的3D本体的能够在具有宽FOV的远场中产生EM辐射图的EM设备而发展。

发明内容

在一个实施方式中，一种EM设备包括：由介电材料制成的3D本体，该3D本体具有近端和远端；该3D本体具有朝向3D本体的中心的第一区域，该第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，该第一区域至少部分地延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第一区域外侧的第二区域，该第二区域由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成，该第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

在另一个实施方式中，一种EM设备包括：由介电材料制成的3D本体，该3D本体具有近端和远端；该3D本体具有由除空气以外的具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一部分，该第一部分从3D本体的近端朝向远端延伸而仅部分地朝向远端延伸，该第一部分形成3D本体的内部；该3D本体具有由除空气以外的具有小于第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成的第二部分，该第二部分从3D本体的近端延伸至远端，该第二部分形成3D本体的包围内部的外部；第一部分具有第一内部区域，该第一内部区域具有小于第一平均介电常数的第三平均介电常数；第二部分具有第二内部区域，该第二内部区域具有小于第二平均介电常数的第四平均介电常数，第二内部区域是第一内部区域的延伸。

在另一个实施方式中，一种EM设备包括：由介电材料制成的3D本体，该3D本体具有近端和远端；该3D本体具有由具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一区域，该第一区域从3D本体的远端朝向近端延伸并且仅部分地朝向近端延伸；该3D本体具有第二区域，该第二区域在第一区域外侧并从属于第一区域，该第二区域由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成，第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

在另一个实施方式中，一种EM设备包括：由介电材料制成的三维3D本体，该3D本体具有近端和远端；该3D本体具有朝向3D本体的中心的第一区域，该第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，该第一区域从靠近3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第一区域外侧的第二区域，该第二区域由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成，该第二区域从3D本体的近端至少部分地延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第二区域外侧的第三区域，该第三区域由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成，该第三区域从靠近3D本体的近端的第二基础结构延伸至3D本体的远端；以及该3D本体具有在第三区域外侧的第四区域，该第四区域由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成，该第四区域从3D本体的近端延伸至3D本体的远端。

在另一个实施方式中，一种EM设备包括：由介电材料制成的三维3D本体，该3D本体具有近端和远端；该3D本体具有朝向3D本体的中心的第一区域，该第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，该第一区域从靠近3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第一区域外侧的第二区域，该第二区域由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成，该第二区域从3D本体的近端至少部分地延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第二区域外侧的第三区域，该第三区域由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成，该第三区域从靠近3D本体的近端的第二基础结构延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第三区域外侧的第四区域，该第四区域由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成，该第四区域从3D本体的近端延伸至3D本体的远端；其中，第二基础结构包括布置在3D本体的近端处的相对薄的连接结构，该相对薄的连接结构与第二区域和第四区域一体地形成并桥接在第二区域与第四区域之间，从而使第二区域、第四区域和相对薄的连接结构彼此一体地形成以形成单块，该相对薄的连接结构的总高度H5小于3D本体的总高度H6的30％；并且其中，除了相对薄的连接结构之外，第三区域中的第二基础结构不存在单块的介电材料。

在另一个实施方式中，一种EM设备，包括：具有第一多个通孔的基础基板；由包括除空气以外的其他介质的介电材料制成的三维3D本体，该3D本体具有近端和远端，该3D本体的近端布置在基础基板上，使得3D本体至少部分或完全覆盖第一多个通孔；其中，第一多个通孔至少部分地填充有3D本体的介电材料，使得第一多个通孔的介电材料和3D本体形成单块。

在另一个实施方式中，一种用于EM设备的可转向阵列的天线子系统包括：多个EM设备，多个EM设备中的每个EM设备具有布置在表面上的宽FOV介电谐振器天线DRA；子系统板，其对于多个EM设备中的每个EM设备具有信号馈送结构；多个EM设备固定至子系统板。

在另一个实施方式中，一种用于EM设备的可转向阵列的天线子系统包括：多个EM设备，多个EM设备中的每个EM设备具有布置在表面上的宽FOV介电谐振器天线DRA，多个EM设备中的每个EM设备还具有基础基板，每个基础基板具有被布置成与相应的DRA进行EM信号通信的信号馈送结构；其中，每个EM设备的基础基板是相邻基础基板的连续延伸以形成聚合基础基板，DRA被固定至聚合基础基板；其中，聚合基础基板包括多个输入端口，所述多个输入端口的数量等于DRA的数量，每个输入端口电连接至与相应的DRA进行信号通信的相应的信号馈送结构；天线子系统提供适合于将EM设备布置成能够由天线子系统中的多个天线子系统形成的任何布置尺寸的结构。

根据结合附图进行的本发明的以下详细描述，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将明显。

附图说明

参照示例性非限制性附图，在附图中，相同的元件被相同地编号，或者其中，相似的元件被相似地编号，但是具有不同的前导数字，在附图中：

图1A描绘了根据一个实施方式的EM设备的相应的透明立体旋转等距视图；

图1B描绘了根据一个实施方式的图1A的EM设备的局部平面图和相应的正视图；

图1C描绘了根据一个实施方式的图1A和图1B的EM设备的平面图；

图2描绘了根据一个实施方式的图1A至图1C的EM设备的替选的EM设备的透明旋转等距视图；

图3A示出了根据一个实施方式的图2的EM设备的替选的但与图1A至图1C有关的EM设备的相应的透明旋转等距视图、y-z截面正视图和x-z截面正视图；

图3B描绘了根据一个实施方式的图3A的EM设备的相应的透明y-z截面正视图和x-z截面正视图；

图3C描绘了根据一个实施方式的图3A至图3B中的任一个的EM设备的阵列的替选的透明截面正视图；

图4A描绘了根据一个实施方式的图2的EM设备的替选的但与图1A至图1C有关的EM设备的相应的立体旋转等距视图和透明截面正视图；

图4B描绘了根据一个实施方式的图4A的EM设备的阵列的相应的透明旋转等距视图；

图5描绘了根据一个实施方式的图2的EM设备的替选的但与图1A至图1C有关的EM设备的相应的截面正视图、平面图和立体旋转等距视图；

图6A描绘了根据一个实施方式的图2的EM设备的替选的但与图1A至图1C有关的EM设备的相应的透明平面图和旋转等距视图；

图6B描绘了根据一个实施方式的图6A的EM设备的形式的相应的透明平面图和旋转等距视图；

图6C描绘了根据一个实施方式的图6A的EM设备的另一种形式的透明截面正视图；

图6D描绘了根据一个实施方式的图6A的EM设备的另一种形式的透明截面正视图；

图6E、图6F、图6G和图6H描绘了根据一个实施方式的图6B的EM设备的单位单元的分析建模性能特征；

图6I描绘了根据一个实施方式的图6B的EM设备的阵列的透明平面图；

图6J描绘了根据一个实施方式的图6B的EM设备的阵列的透明旋转等距视图；

图7A描绘了根据一个实施方式的用于EM设备的可转向阵列的天线子系统的透明平面图；

图7B描绘了根据一个实施方式的图7A的阵列的透明旋转等距视图；

图7C描绘了根据一个实施方式的图7A的阵列的透明侧视图；

图7D描绘了根据一个实施方式的图7A、图7B和图7C的天线子系统的透明侧视图，其中EM波束转向子系统耦接至天线子系统。

图8A示出了根据一个实施方式的类似于图7B的耦接至EM波束转向子系统的用于EM设备的可转向阵列的天线子系统的透明正视图；

图8B描绘了根据一个实施方式的图8A的天线子系统的透明正视图；

图8C描绘了根据一个实施方式的图8A的天线子系统的平铺平面阵列的相应的平面图和透明正视图；

图8D描绘了根据一个实施方式的图8C的阵列的透明正视图；

图8E描绘了根据一个实施方式的图8C和图8D的阵列的透明正视图，其中示出了可转向电磁波束；以及

图8F描绘了根据一个实施方式的图8A的天线子系统和EM波束转向子系统的平铺非平面阵列的透明正视图。

具体实施方式

尽管出于说明的目的下面的详细描述包含许多细节，但是本领域的普通技术人员将理解，对下面的细节的许多变化和变更在所附权利要求的范围内。因此，阐述了下面的示例实施方式，而不对本文所公开的要求保护的发明造成任何一般性损失，并且不对其施加任何限制。

如在本文中使用的，在各个附图中提供了x-y-z轴的正交集合，用于描述本发明的实施方式的平面图(x-y轴平面中的视图)和正视图(x-z轴或y-z轴的平面中的视图)。

如各个附图和所附文本所示和所述，实施方式提供了一种具有DRA的EM设备和EM设备的阵列，EM设备被配置和构造成在具有宽FOV的远场中提供EM辐射图。在一个实施方式中，DRA被配置成具有比DRA的周围外部区域低的平均介电常数Dk的中心区域，其中，平均Dk较低的中心区域至少部分地延伸至DRA的远端。在一个实施方式中，EM设备的阵列被配置为用于提供EM设备的可转向阵列的天线子系统，该天线子系统能够通过EM波束转向子系统转向。尽管本文中图示和描述的实施方式描绘了具有特定截面轮廓(x-y、x-z或y-z)的DRA，但是应当理解，可以在不脱离本发明范围的情况下修改这样的轮廓。这样，落入本文公开的范围内并且适合于本文公开的目的的任何轮廓被想到并被认为与本文公开的实施方式互补。

共同地特别参照图1A、图1B和图1C对示例EM设备1100进行以下描述。图1A、图1B和图1C中描绘的x-y-z轴的正交集合1101是出于说明的目的，并且建立了EM设备1100的各个特征相对于彼此的三维3D布置。

在一个实施方式中，示例EM设备1100包括：3D本体1102，其由介电材料制成、具有近端1104和远端1106；该3D本体1102具有第一区域1108，如在EM设备1100的平面图中观察到的，该第一区域1108被布置成朝向3D本体1102的中心1110(请参见图1C)，并且由具有第一平均介电常数(Dk1-1100)的介电材料制成，第一区域1108至少部分地延伸至3D本体1102的远端1106，并且在一个实施方式中完全延伸至3D本体1102的远端1106；以及，3D本体1102具有第二区域1112，如在EM设备1100的平面图中观察到的，该第二区域1112沿径向布置在第一区域1108外侧，并且由包含除空气以外的介电介质的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-1100)的介电材料制成，该介电材料也可以包含空气，例如介电泡沫，第二区域1112从3D本体1102的近端1104延伸至远端1106，如在EM设备1100的正视图中观察到的(例如，参见图1B)。轴线1101(在图1B和图1C中示出)可以被平移，使得z轴与3D本体1102的中心1110对准，并且x-y平面与3D本体1102的近端1104重合(见图1B和图1C)，以建立EM设备1100的局部坐标系。如下文中所使用的，对x-y-z坐标系1101的引用是对建立EM设备1100的局部坐标系的上述平移坐标系的引用。

在一个实施方式中，第一区域1108相对于轴线1101的z轴居中地布置在3D本体1102内。在一个实施方式中，第一区域1108包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和空气以外的其他介电介质组成。在一个实施方式中，第一区域1108包括泡沫形式的介电介质。在一个实施方式中，第一区域1108的Dk1-1100具有相对较低的介电常数，该介电常数等于或大于1(包括空气)且等于或小于8，或更特别地等于或大于1且等于或小于5。在一个实施方式中，第一区域1108是3D本体1102中相对于第二区域1112的凹陷部，其从远端1106向近端1104延伸。在一个实施方式中，第一区域1108的凹陷部可以通过去除第二区域1112的材料，通过在形成第二区域1112的过程中使用可移除的插入物，或者通过适合于本文公开的目的的任何其他方式来形成。在一个实施方式中，凹陷部从3D本体1102的远端1106到近端1104的距离的大约30％至大约100％之间的任何地方延伸。如上所述，第一区域1108的凹陷部的Dk1-1100的介电常数相对低于第二区域1112的Dk2-1100的介电常数。

在一个实施方式中，如在EM设备1100的平面图中观察到的，3D本体1102还包括第三区域1114，该第三区域1114沿径向布置在第二区域1112外侧，第三区域1114由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数(Dk3-1100)的介电材料制成，如在EM设备1100的正视图中观察到的，第三区域1114从3D本体1102的近端1104延伸至远端1106。在一个实施方式中，第三区域1114包括以下的组合：具有第二平均介电常数的介电材料(例如，参见下文中的突出部1118)和不同于具有第二平均介电常数的介电材料的另一介电材料1116。在一个实施方式中，第三区域1114的另一介电材料1116包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和除空气以外的另一介电介质组成。在一个实施方式中，第三区域1114的另一介电材料1116包括泡沫形式的介电介质。在一个实施方式中，第三区域1114的介电材料的组合形成具有比第二区域1112的介电常数相对较低的介电常数的介电区域。在一个实施方式中，第三区域1114包括突出部1118，该突出部1118从第二区域1112相对于轴线1101的z轴径向向外延伸，并且该突出部1118与第二区域1112成一体且成单块。在一个实施方式中，如在EM设备1100的平面图中观察到的以及还如在x-y平面截面中观察到的，突出部1118中的每个突出部具有截面总长度L1和截面总宽度W1，其中L1和W1均小于λ，其中λ是当EM设备1100被电磁激励时EM设备1100的操作波长。在一个实施方式中，L1和W1均小于λ/4。在一个实施方式中，突出部1118中的每个突出部具有从平面图或x-y平面截面中观察到的截面形状，该截面形状从宽到窄径向向外渐缩。

在一个实施方式中，EM设备1100还包括：第四区域1120，其由除空气以外的具有第四平均介电常数(Dk4-1100)的介电材料制成；其中，如在EM设备1100的平面图中观察到的，第四区域1120基本上围绕3D本体1102的近端1104，并且其中，第四平均介电常数不同于第三平均介电常数。在一个实施方式中，相对于3D本体1102的近端1104并且如在EM设备1100的正视图中观察到的，第四区域1120具有小于第二区域1112的高度H2的高度H4。在一个实施方式中，如在EM设备1100的平面图中观察到的，第四区域1120在3D本体1102的近端1104处基本上围绕第三区域1114。

在一个实施方式中，第三区域1114包括以下各项的组合：具有第四平均介电常数的介电材料(例如，参见下文中的突出部1122)，以及具有与第四介电常数不同的介电常数的另一介电材料。在一个实施方式中，第三区域1114包括从第四区域1120向外延伸并且与第四区域1120成一体且成单块的突出部1122。如图1C所示，突出部1122从第四区域1120向外延伸并远离第四区域1120，并且还朝向3D本体1102的中心1110径向向内延伸。

在一个实施方式中，如在EM设备1100的平面图中观察到的，与第四区域1120成单块的突出部1122中的每个突出部具有截面总长度L2和截面总宽度W2，还如在x-y平面截面中观察到的，其中L2和W2均小于λ，其中λ是当EM设备1100被电磁激励时EM设备1100的操作波长。在一个实施方式中，L2和W2均小于λ/4。在一个实施方式中，与第四区域1120成单块的突出部1122中的每个突出部具有在平面图中或如x-y平面截面中观察到的截面形状，该截面形状相对于第四区域1120从宽到窄向外渐缩。

在一个实施方式中，如图1B中的虚线1103观察到的，第四区域1120与第二区域1112成一体且成单块，并且第四平均介电常数等于第二平均介电常数。

在一个实施方式中，如在EM设备1100的平面图中观察到的，第三区域1114包括跨过第三区域1114在第二区域1112与第四区域1120之间延伸的桥接部1124，桥接部1124与第二区域1112和第四区域1120成一体且成单块。在一个实施方式中，如在EM设备1100的平面图中观察到的，桥接部1124中的每个桥接部具有截面总长度L3和截面总宽度W3，这也如在x-y平面截面中观察到的，其中L3和W3均小于λ，其中λ是EM设备1100被电磁激励时EM设备1100的操作波长。在一个实施方式中，L3和W3均小于λ/4。

在一个实施方式中，3D本体1102的第二区域1112具有带纹理的外表面，该带纹理的外表面具有在任何方向上的总体尺寸小于λ的纹理特征(通常由附图标记1118表示)，其中λ是当EM设备1100被电磁激励时EM设备1100的操作波长。

在一个实施方式中，如图1B中的锥形(牵伸)线1105所示，3D本体1102的至少第二区域1112的所有露出的内表面的至少一部分从3D本体1102的近端1104向远端1106向内牵伸。

在一个实施方式中，EM设备1100还包括：具有信号馈送部1202的基础基板1200，该信号馈送部1202被配置成电磁激励3D本体1102以将EM场辐射到远场中；其中，3D本体1102的近端1104相对于信号馈送部1202被布置在基础基板1200上，以便当信号馈送部1202上存在特定的电信号时，3D本体1102在中央被电磁激励。

在一个实施方式中并且如在EM设备1100的平面图中观察到的，第四区域1120的介电材料是包围其中布置有第一区域1108、第二区域1112、第三区域1114的介电材料的至少一部分的腔1107的介电材料。如上所述，第四区域1120的介电材料具有Dk4-1100，在一个实施方式中，其可以是相对高的介电常数例如大于8，或者是相对低的介电常数例如大于1且等于或小于8，或更特别地，大于1且等于或小于5。在一个实施方式中，Dk4-1100等于或大于10且等于或小于20。

如上所述，第三区域1114的部分(例如，突出部1118)与第二区域1112成一体且成单块，第二区域1112的部分(例如，参见虚线1103)与第四区域1120成一体且成单块，并且/或者第三区域1114的部分(例如，突出部1122)与第四区域1120成一体且成单块。从前述可知，实施方式包括EM设备1100，其中第二区域1112的至少一部分和第三区域1114的部分与第四区域1120成一体且成单块，在一个实施方式中，第四区域1120的Dk4-1100等于或大于8，或更特别地等于或大于10且等于或小于20。

特别地参照图2对示例EM设备2100进行以下描述。图2中描绘的x-y-z轴的正交集合2101是出于说明的目的，并建立了EM设备2100的各种特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，示例EM设备2100包括：由介电材料制成的3D本体2102，其具有近端2104和远端2106；该3D本体2102具有由除空气以外的具有第一平均介电常数(Dk1-2100)的介电材料制成的第一部分2130，第一部分2130从3D本体2102的近端2104朝向3D本体2102的远端2106延伸并且仅部分地朝向3D本体2102的远端2106延伸，第一部分2130形成3D本体2102的内部；3D本体2102具有第二部分2140，该第二部分2140由除空气以外的具有小于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-2100)的介电材料制成，第二部分从3D本体2102的近端2104延伸至远端2106，第二部分2140形成3D本体2102的包围内部2130的外部；第一部分2130具有第一内部区域2132，该第一内部区域2132具有小于第一平均介电常数的第三平均介电常数(Dk3-2100)；并且第二部分2140具有第二内部区域2142，第二内部区域2142具有小于第二平均介电常数的第四平均介电常数(Dk4-2100)。在一个实施方式中，第二内部区域2142是第一内部区域2132的连续延伸。

在一个实施方式中，3D本体2102关于z轴对称，其中第一部分2130被布置成相对于第二部分2140的外表面径向向内，第一内部区域2132被布置成相对于第一部分2130的外表面径向向内，并且第二内部区域2142被布置成相对于第二部分2140的外表面径向向内。

在一个实施方式中，第一部分2130具有截头圆锥形表面2134，其靠近并限定在第一部分2130的外表面内侧的第一内部区域2132。在一个实施方式中，截头圆锥形表面2134从第一部分2130的远端处的直径D4逐渐减小到第一部分的近端(3D本体2102的近端2104)处的直径D3。在一个实施方式中，第二部分2140具有截头圆锥形表面2144，其靠近并限定在第二部分2140的外表面内侧的第二内部区域2142。在一个实施方式中，截头圆锥形表面2144从第二部分2140的远端(3D本体2102的远端)的直径D2逐渐减小到直径D4。在一个实施方式中，第一内部区域2132与第二内部区域2142邻接，并且第三平均介电常数等于第四平均介电常数。

在一个实施方式中，第一内部区域2132和第二内部区域2142均包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和除空气以外的另一介电介质组成。在一个实施方式中，第一内部区域2132和第二内部区域2142包括泡沫形式的介电介质。在一个实施方式中，第一内部区域2132和第二内部区域2142中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

在一个实施方式中，第三平均介电常数和第四平均介电常数均小于第一平均介电常数和第二平均介电常数中的每一个。在一个实施方式中，第四平均介电常数小于第三平均介电常数。

在一个实施方式中，第一部分2130具有总高度H1；第二部分2140具有总高度H2；并且H1小于H2的约70％。在一个实施方式中，H1为H2的约50％。

在一个实施方式中，第一部分2130和第二部分2140均具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的圆形的外截面形状。在一个实施方式中，第一部分2130和第二部分2140均具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的圆形的内截面形状。

在一个实施方式中，第一内部区域2132和第二内部区域2142均相对于轴2101的中心z轴居中布置。

在一个实施方式中，第一部分2130具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的总外截面尺寸D1；第二部分2140具有如在平面图或x-y平面截面观察到的总外截面尺寸D2；并且D1小于D2。在一个实施方式中，D1小于D2的约70％。在一个实施方式中，D1为D2的约60％。在一个实施方式中，D3小于D1、D2和D4，并且D4小于D1和D2。

在一个实施方式中：第一平均介电常数Dk1-2100等于或大于10，或更特别地等于或大于10且等于或小于20；第二平均介电常数Dk2-2100等于或大于4且小于10，或更特别地等于或大于4且等于或小于9；并且第三平均介电常数Dk3-2100和第四平均介电常数Dk4-2100均具有等于或大于1(包括空气)且小于4，或更特别地等于或大于1且等于或小于3的相对较低的介电常数。根据前述内容，通常将认识到3D本体2102的各个部分和区域的介电常数使得Dk3-2100和Dk4-2100相对低于Dk2-2100，而Dk2-2100相对低于Dk1-2100。在一个实施方式中，第一内部区域2132和第二内部区域2142呈凹陷部的形式，该凹陷部通过去除第一部分2130和第二部分2140的材料，通过在形成第一部分2130和第二部分2140的过程中使用可移除的插入物，或通过适用于本文公开的目的的任何其他方式而形成。

在一个实施方式中，3D本体2102的所有露出的内表面的至少一部分从3D本体2102的近端2104向远端2106向内牵伸，如通常由截头圆锥形表面2144、2134描绘的。

在一个实施方式中，EM设备2100还包括：具有信号馈送部2202的基础基板2200，该信号馈送部2202被配置成电磁激励3D本体2102以将EM场辐射到远场中；其中，3D本体2102相对于信号馈送部2202布置在基础基板2200上，使得当信号馈送部2202上存在特定的电信号时，3D本体2102在中央被电磁激励。

结合图1A至图1C共同地特别参照图3A和3B，对示例EM设备3100进行了以下描述。图3A和图3B中描绘的x-y-z轴的正交集合3101是出于说明的目的，并且建立了EM设备3100的各个特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，示例EM设备3100包括与EM设备1100相当的结构，其中，第一区域1108、3130从3D本体1102、3102的远端1106、3106朝向近端1104、3104延伸并且仅部分地朝向近端1104、3104延伸；并且第二区域1112、3140从属于第一区域1108、3130。

在另一个实施方式中，示例EM设备3100包括：由介电材料制成的3D本体3102，其具有近端3104和远端3106；3D本体3102具有由具有第一平均介电常数(Dk1-3100)的介电材料制成的第一区域3130，第一区域3130从3D本体3102的远端3106朝向近端3104延伸并且仅部分地朝向近端3104延伸；并且3D本体3102具有第二区域3140，该第二区域3140径向布置在第一区域3130外侧并从属于第一区域3130，如在EM设备3100的正视图中观察到的，该第二区域3140由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-3100)的介电材料制成，第二区域3140至少在第二区域3140的外围从3D本体3102的近端3104延伸至远端3106。

在一个实施方式中，第一区域3130的介电材料包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和除空气以外的另一介电介质组成。在一个实施方式中，第一区域3130包括泡沫形式的介电介质。在一个实施方式中，第一区域3130的介电材料包括除了空气以外的介电材料。

在一个实施方式中，第一区域3130是在第二区域3140中形成的凹陷部。在一个实施方式中，第一区域3130的凹陷部可以通过去除第二区域3140的材料，通过在形成第二区域3140的过程中使用可移除的插入物，或通过适合于本文所公开的目的的任何其他方式来形成。在一个实施方式中，凹陷部从3D本体3102的远端3106到近端3104的距离的大约30％至大约95％之间(例如等于或大于30％，或等于或大于50％，或等于或大于70％，或等于或大于90％，且小于100％)的任何地方延伸。在一个实施方式中，凹陷部形成3D本体3102的具有比第二区域3140的介电常数(Dk)值相对低的介电常数(Dk)值的区域。

在一个实施方式中，第一区域3130具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的总外截面尺寸D1；第二区域3140具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的总外截面尺寸D2；并且D1小于D2。在一个实施方式中，第二区域3140具有如在平面图中或x-y平面截面中观察到的圆形的外截面形状。在一个实施方式中，第二区域3140具有如在平面图中或x-y平面截面中观察到的圆形的内截面形状。在一个实施方式中，D1和D2是第一区域3130和第二区域3140的相应外径。

在一个实施方式中，如在第一侧视图或x-z平面截面中观察到的，第一区域3130具有第一截面轮廓P1A；如在第二侧视图或y-z平面截面中观察到的，第一区域3130具有第二截面轮廓P1B；并且P1B与P1A不同。在一个实施方式中，如在第一侧视图或x-z平面截面中观察到的，第一区域3130具有第一截面轮廓P1A；如在第二侧视图或y-z平面截面中观察到的，第一区域3130具有第二截面轮廓P1B；并且P1B与P1A相同。例如，以非限制性方式，P1A和P1B的一个轮廓可以遵循圆的曲率，而另一轮廓可以遵循椭圆的曲率，或者两个轮廓遵循彼此相同的曲率。

在一个实施方式中，3D本体3102的外侧壁3108相对于中心z轴是竖直的(见图3A)。在一个实施方式中，3D本体3102的外侧壁3110相对于中心z轴是凹入的(见图3B)。在一个实施方式中，3D本体3102的外侧壁3112相对于中心z轴是凸出的(见图3B)。

在一个实施方式中，如在第一侧视图或x-z平面截面中观察到的，第二区域3140具有第一外截面轮廓P2A；如在第二正视图或y-z平面截面中观察到的，第二区域3140具有第二外截面轮廓P2B；并且P2B与P2A相同。在一个实施方式中，如在第一侧视图或x-z平面截面中观察到的，第二区域3140具有第一外截面轮廓P2A；如在第二正视图或y-z平面截面中观察到的，第二区域3140具有第二外截面轮廓P2B；并且P2B与P2A不同。

在一个实施方式中，EM设备3100还包括：第三区域3150，其由具有第三平均介电常数(Dk3-3100)的介电材料制成，第三区域3150从3D本体3102的近端3104到至少远端3106包围至少3D本体3102的外周的侧面，第三平均介电常数小于第二平均介电常数并且大于空气的介电常数。在一个实施方式中，第三区域3150相对于z轴延伸超过3D本体3102的远端3106。在一个实施方式中，第一区域3130的介电材料包括第三区域3150的介电材料。

在一个实施方式中，EM设备3100还包括：具有信号馈送部3202(参见图3B)的基础基板3200，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体3102以将EM场辐射到远场中；其中，3D本体3102相对于信号馈送部3202布置在基础基板3200上，从而当信号馈送部3202上存在特定的电信号时3D本体3102在中央被电磁激励。

在一个实施方式中，EM设备3100的阵列3300(参见图3C)在操作频率和相关联的波长下操作，其中，阵列3300包括多个EM设备3100，多个EM设备3100的每个EM设备3100经由相对薄的连接结构3302物理地连接至多个EM设备3100中的至少另一个，以形成连接阵列3300，与多个EM设备3100中的一个EM设备3100的总的外部尺寸相比，每个连接结构3302均较薄，每个连接结构3302的截面总高度H3小于相应连接的EM设备3100的总高度H4的20％，并且由第二区域3140的介电材料形成，每个连接结构3302和相关的EM设备3100形成连接阵列3300的单个单块部分。在一个实施方式中，每个连接结构3302被布置成在距离3D本体3102的近端3104一定距离处靠近3D本体3102的远端3106。在一个实施方式中，阵列3300还包括基础基板3200，其中，阵列3300布置在基础基板3200上。在一个实施方式中，连接结构3302还包括与连接结构3302一体地形成并与之成单块的至少一个腿部3304，该至少一个腿部3304从连接结构3302向下延伸至基础基板3200。

在一个实施方式中，第二区域3140具有靠近3D本体3102的近端3104的第一部分3142和靠近3D本体3102的远端3106的第二部分3144。在一个实施方式中，第二部分3144与第一部分3142邻接并接触(在图3C中用虚线3306表示)。在一个实施方式中，第二部分3144靠近第一部分3142，在其之间存在第二平均介电常数的材料间隙3308。也就是说，间隙3308不存在第二区域3140的介电材料。

在一个实施方式中，第二平均介电常数的材料间隙3308包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和除空气以外的另一介电介质组成。在一个实施方式中，材料间隙3308包括泡沫形式的介电介质。

在一个实施方式中，阵列3300还包括由具有第三平均介电常数(Dk3-3100)的介电材料制成的第三区域3150，第三区域3150从3D本体3102的近端3104到至少远端3106包围3D本体的外周的至少侧面，第三平均介电常数小于第二平均介电常数并且大于空气的介电常数。

在一个实施方式中，第三区域3150经由桥接部3152在阵列3300的多个EM设备3100中的相邻EM设备之间延伸。在一个实施方式中，第三区域3150经由桥接部3152在阵列3300的多个EM设备3100中的相应设备的第一部分3142的相邻部分之间延伸，并且第三区域3150不经由空隙3154在阵列3300的多个EM设备3100的相应设备的第二部分3144的相邻部分之间延伸。

在一个实施方式中，不存在具有第二平均介电常数的介电材料的间隙3308包括具有第三平均介电常数的介电材料。

在阵列3300的实施方式中，基础基板3200包括多个信号馈送部3202，多个信号馈送部3202中的每个信号馈送部3202被配置成电磁激励多个EM设备3100中的相应一个以将EM场辐射到远场，其中多个EM设备3100中的给定的EM设备3100相对于相应的信号馈送部3202布置在基础基板3200上，使得当在相应的信号馈送部3202上存在特定的电信号时，给定的EM设备3100在中央被电磁激励。

结合图1A至图1C共同特别参照图4A和4B，对示例EM设备4100进行了以下描述。图4A和图4B中描绘的x-y-z轴的正交集合4101是出于说明的目的，并且建立了EM设备4100的各个特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，示例EM设备4100包括与EM设备1100相当的结构，其中，第一区域1108、4108从靠近3D本体1102、4102的近端1104、4104的第一基础结构4112至少部分地延伸至3D本体1102、4102的远端1106、4106；第二区域1112、4114从3D本体1102、4102的近端1104、4104至少部分地延伸至3D本体1102、4102的远端1106、4106；3D本体1102、4102还包括径向布置在第二区域1112、4114外侧的第三区域1114、4116，第三区域1114、4116由具有小于第二平均介电常数(Dk2-1100)的第三平均介电常数(Dk3-1100，Dk3-4100)的介电材料制成，第三区域1114、4116从靠近3D本体1102、4102的近端1104、4104的第二基础结构4118延伸至3D本体1102、4102的远端1106、4106；并且3D本体1102、4102还包括径向布置在第三区域1114、4116外侧的第四区域1120、4120，该第四区域1120、4120由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数(Dk4-4100)的介电材料制成，第四区域1120、4120从3D本体1102、4102的近端1104、4104延伸至3D本体1102、4102的远端1106、4106。

在另一个实施方式中，示例EM设备4100包括：由介电材料制成的3D本体4102，其具有近端4104和远端4106；3D本体4102具有被布置成朝向3D本体4102的轴中心4110的第一区域4108，该第一区域4108由具有第一平均介电常数(Dk1-4100)的介电材料制成，第一区域4108至少部分地并且在一个实施方式中仅部分地从靠近3D本体4102的近端4104的第一基础结构4112延伸到3D本体4102的远端4106；3D本体4102具有径向布置在第一区域4108外侧的第二区域4114，该第二区域4114由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-4100)的介电材料制成，第二区域4114至少部分地并且在一个实施方式中仅部分地从3D本体4102的近端4104延伸至3D本体4102的远端4106；3D本体4102具有径向布置在第二区域4114外侧的第三区域4116，该第三区域4116由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数(Dk3-4100)的介电材料制成，第三区域4116从靠近3D本体4102的近端4104的第二基础结构4118延伸至3D本体4102的远端4106；3D本体4102具有径向布置在第三区域4116外侧的第四区域4120，该第四区域4120由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数(Dk4-4100)的介电材料制成，第四区域4120从3D本体4102的近端4104延伸至3D本体4102的远端4106。在一个实施方式中，如在EM设备4100的正视图中观察到的，第一区域4108的第一基础结构4112具有厚度H7并且与第二区域4114一体地形成并且与第二区域4114成单块。在一个实施方式中，H7等于或小于0.015英寸。在一个实施方式中，第一区域4108在3D本体4102内相对于中心z轴居中布置。

在一个实施方式中，第三区域4116是第一区域4108的连续体，并且第一区域4108和第三区域4116中的每一个包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和除空气外的另一介电介质组成。在一个实施方式中，第一区域4108和第三区域4116包括泡沫形式的介电介质。在一个实施方式中，第三区域4116是第一区域4108的连续体，并且第一区域4108和第三区域4116中的至少一个包括除空气以外的介电材料。在一个实施方式中，第三区域4116包括与第一区域4108的介电材料不同的介电材料。在一个实施方式中，第三区域4116的介电材料的介电常数小于第一区域4108的介电材料的介电常数。

在一个实施方式中，第四区域4120例如经由第二基础结构4118是第二区域4114的连续体，使得第二区域4114和第四区域4120以及第二基础结构4118彼此一体地形成以形成单块，并且第四平均介电常数等于第二平均介电常数。

在一个实施方式中，EM设备4100还包括相对薄的连接结构4122，其布置在3D本体4102的近端4104处，并且与第二区域4114和第四区域4120一体地形成并桥接在第二区域4114与第四区域4120之间，使得第二区域4114、第四区域4120和相对薄的连接结构4122形成单块，如在EM设备4100的正视图中观察到的，相对薄的连接结构4122的总高度H5小于3D本体4102的总高度H6的20％。如在EM设备4100的旋转等距视图中观察到的，相对薄的连接结构4122的总宽度W5小于第二区域4114的总的外部尺寸W4。

在一个实施方式中，如在EM设备4100的正视图中观察到的，第二基础结构4118的厚度H8小于H5。在一个实施方式中，H8等于或小于0.005英寸，或等于或小于0.003英寸。在一个实施方式中，第二基础结构4118可以是分开的层，该分开的层被布置成与3D本体4102的第一区域4108、第二区域4114、第三区域4116和第四区域4120相邻并且在其下方，该分开的层由具有与3D本体4102的介电常数相比较高并且优选地与3D本体4102的介电常数基本匹配的介电常数的介电材料制成。

在一个实施方式中，第一区域4108是在第二区域4114中形成的凹陷部。在一个实施方式中，该凹陷部从第二区域4114的远端4124到3D本体4102的近端4104的距离的大约30％至大约95％之间的任何地方延伸。在一个实施方式中，第二区域4114和第一区域4108具有共存的中心z轴，第三区域4116和第二区域4114具有共存的中心z轴，以及第四区域4120和第三区域4116具有共存的中心z轴。在一个实施方式中并且如在EM设备4100的平面图中观察到的，第二区域4114完全围绕第一区域4108，第三区域4116完全围绕第二区域4114，并且第四区域4120完全围绕第三区域4116。

在一个实施方式中，第二区域4114和第四区域4120均具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的圆形的外截面形状。在一个实施方式中，第二区域4114和第四区域4120均具有如在平面图或x-y平面截面中观察到的圆形的内截面形状。

在一个实施方式中，3D本体4102的至少第二区域4114和第四区域4120的所有露出的内表面的至少一部分从被布置成朝向3D本体4102的远端4106的近端4104向内牵伸，如图4A中的锥形内表面和外表面所示。

鉴于前述，第一区域4108和/或第三区域4116是3D本体4102中的通过去除3D本体4102(例如，第二区域4114和第四区域4120)的材料、通过在3D本体4102的形成过程中使用可移除的插入物、或通过适用于本文中公开的目的的任何其他方式而形成的凹陷部。在一个实施方式中，上述凹陷部(例如，第一区域4108和第三区域4116)是3D本体4102的具有比非凹陷区域(例如，第二区域4114和第四区域4120)的介电常数相对低的介电常数的区域。

在一个实施方式中，EM设备4100还包括：具有信号馈送部4202的基础基板4200，该信号馈送部4202被配置成电磁激励3D本体4102以将EM场辐射到远场中；其中，3D本体4102相对于信号馈送部4202被布置在基础基板4200上，使得当信号馈送部4202上存在特定的电信号时，3D本体4102在中央被电磁激励。

在一个实施方式中，EM设备4100的阵列4300(参见图4B)在操作频率和相关联的波长下操作，其中，阵列4300包括布置在基础基板4200上的多个EM设备4100；基础基板4200具有多个信号馈送部4202，多个信号馈送部4202中的每个信号馈送部4202被配置成电磁激励多个EM设备4100中的相应一个，以将EM场辐射到远场中；其中，给定的EM设备4100相对于相应的信号馈送部4202布置在基础基板4200上，使得当在相应的信号馈送部4202上存在特定的电信号时，给定的EM设备4100在中央被电磁激励。

结合图1A至图1C特别参照图5对示例EM设备5100进行以下描述。图5中描绘的x-y-z轴的正交集合5101是出于说明的目的，并且建立了EM设备5100的各个特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，示例EM设备5100包括与EM设备1100相当的结构，其中，第一区域1108、5108从靠近3D本体1102、5102的近端1104、5104的第一基础结构5112至少部分地延伸至3D本体1102、5102的远端1106、5106；第二区域1112、5114从3D本体1102、5102的近端1104、5104至少部分地延伸至3D本体1102、5102的远端1106、5106；3D本体1102、5102还包括径向布置在第二区域1112、5114外侧的第三区域1114、5116，该第三区域1114、5116由具有小于第二平均介电常数(Dk2-1100)的第三平均介电常数(Dk3-1100，Dk3-5100)的介电材料制成，第三区域1114、5116从靠近3D本体1102、5102的近端1104、5104的第二基础结构5118延伸至3D本体1102、5102的远端1106、5106；3D本体1102、5102还包括径向布置在第三区域1114、5116外侧的第四区域1120、5120，该第四区域1120、5120由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数(Dk4-5100)的介电材料制成，第四区域1120、5120从3D本体1102、5102的近端1104、5104延伸至3D本体1102、5102的远端1106、5106；第二基础结构5118包括相对薄的连接结构5122，其布置在3D本体5102的近端5104处，与第二区域5114和第四区域5120一体地形成并桥接在第二区域5114与第四区域5120之间，使得第二区域5114、第四区域5120和相对薄的连接结构5122彼此一体地形成以形成单块，相对薄的连接结构5122的总高度H5小于3D本体1102的总高度H6的30％；并且除了相对薄的连接结构5122之外，第三区域5116中的第二基础结构5118不存在单块的介电材料。

在另一个实施方式中，示例EM设备5100包括：由介电材料制成的3D本体5102，其具有近端5104和远端5106；3D本体5102具有被布置成朝向3D本体5102的中心5110的第一区域5108，该第一区域5108由具有第一平均介电常数(Dk1-5100)的介电材料制成，第一区域5108从靠近3D本体5102的近端5104的第一基础结构5112至少部分地延伸至3D本体5102的远端5106；3D本体5102具有径向布置在第一区域5108外侧的第二区域5114，该第二区域5114由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-5100)的介电材料制成，第二区域5114从3D本体5102的近端5104至少部分地延伸至3D本体5102的远端5106；3D本体5102具有径向布置在第二区域5114外侧的第三区域5116，该第三区域5116由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数(Dk3-5100)的介电材料制成，第三区域5116从靠近3D本体5102的近端5104的第二基础结构5118延伸至3D本体5102的远端5106；3D本体5102具有径向布置在第三区域5116外侧的第四区域5120，该第四区域5120由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数(Dk4-5100)的介电材料制成，第四区域5120从3D本体5102的近端5104延伸至3D本体5102的远端5106；其中，第二基础结构5118包括布置在3D本体5102的近端5104处的相对薄的连接结构5122，该连接结构5122与第二区域5114和第四区域5120一体地形成并桥接在第二区域5114和第四区域5120之间，使得第二区域5114和第四区域5120以及相对薄的连接结构5122彼此一体地形成以形成单块，如在EM设备5100的正视图中观察到的，相对薄的连接结构5122的高度H5小于3D本体5102的总高度H6的30％；并且其中，除了相对薄的连接结构5122之外，第三区域5116中的第二基础结构5118不存在单块的介电材料。

在一个实施方式中，如在EM设备5100的正视图中观察到的，第一区域5108的第一基础结构5112具有厚度H7，并且与第二区域5114一体地形成并且与第二区域5114成单块。在一个实施方式中，H7等于或小于0.015英寸。

在一个实施方式中，相对薄的连接结构5122具有桥接在第二区域5114与第四区域5120之间的至少两个臂5124。在一个实施方式中，如在EM设备5100的平面图中观察到的，EM设备5100的总宽度W1小于第二区域5114的总宽度W2。

在一个实施方式中，第一区域5108在3D本体5102内相对于中心z轴轴向居中布置。

在一个实施方式中，第三区域5116是第一区域5108的连续体，并且第一区域5108和第三区域5116中的每一个包括空气，其可以完全由空气组成，或者可以由空气和除空气以外的另一介电介质。在一个实施方式中，第一区域5108和第三区域5116包括泡沫形式的介电介质。在一个实施方式中，第三区域5116是第一区域5108的连续体，并且第一区域5108和第三区域5116中的至少一个包括除空气以外的介电材料。在一个实施方式中，第三区域5116包括与第一区域5108的介电材料不同的介电材料。在一个实施方式中，第三区域5116的介电材料的介电常数小于第一区域5108的介电材料的介电常数。在一个实施方式中，单块的介电常数等于第二平均介电常数。在一个实施方式中，第一区域5108是形成在第二区域5114中的凹陷部。在一个实施方式中，第一区域5108的凹陷部可以通过去除第二区域5114的材料，通过在形成第二区域5114期间使用可移除的插入物，或通过适合于本文公开的目的的任何其他方式而形成。在一个实施方式中，凹陷部在从第二区域5114的远端5126到3D本体5102的近端5104的距离的大约30％至大约95％之间的任何地方延伸。在一个实施方式中，第二区域5114和第一区域5108具有共存的中心z轴，第三区域5116和第二区域5114具有共存的中心z轴，并且第四区域5120和第三区域5116具有共存的中心z轴。在一个实施方式中并且如在EM设备5100的平面图中观察到的，第二区域5114完全围绕第一区域5108，第三区域5116完全围绕第二区域5114，并且第四区域5120完全围绕第三区域5116。

在一个实施方式中并且如在EM设备5100的正视图中观察到的，第二区域5114的至少一部分具有凸出的外表面5128。在一个实施方式中，凸出的外表面5128从3D本体5102的近端5104延伸至第二区域5114的远端5126。

在一个实施方式中并且如在EM设备5100的平面图中观察到的，第二区域5114和第四区域5120均具有如在x-y平面截面中观察到的圆形的外截面形状。在一个实施方式中并且如在EM设备5100的平面图中观察到的，第二区域5114和第四区域5120均具有如也在x-y平面截面中观察到的圆形的内截面形状。在一个实施方式中，3D本体5102的至少第二区域5114和第四区域5120的所有露出的内表面的至少一部分从3D本体5102的近端5104朝向远端5106向内牵伸。

在一个实施方式中，EM设备5100还包括：具有信号馈送部(例如，参见图4A和图4B的4202)的基础基板(例如，参见图4A和图4B的4200)，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体5102以将EM场辐射到远场中；其中，3D本体5102相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体5102在中央被电磁激励。

在一个实施方式中，EM设备5100的阵列(例如，参见图4B的4300)在操作频率和相关联的波长下操作，其中，该阵列包括布置在基础基板上的多个EM设备5100(例如，参见图4B的4200)；基础基板包括多个信号馈送部(例如，参见图4B的4202)，多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励多个EM设备5100中的相应一个以将EM场辐射到远场；其中，给定的EM设备5100相对于相应的信号馈送部布置在基础基板上，使得当在相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，给定的EM设备5100在中央被电磁激励。

结合图1A至图1C、共同特别参照图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H、图6I和图6J对示例EM设备6100进行以下描述。图6B至图6C、图6I和图6J中描绘的x-y-z轴的正交集合6101是出于说明的目的，并且建立了EM设备6100的各个特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，示例EM设备6100包括与EM设备1100相当的结构，该结构还包括：基础基板6200，其具有延伸穿过基础基板6200的第一多个通孔6204；其中，3D本体1102、6102包含除空气以外的其他介质，3D本体1102、6102的近端1104、6104布置在基础基板6200上，使得3D本体1102、6102至少部分地或完全地覆盖第一多个通孔6204；其中，第一多个通孔6204至少部分地填充有3D本体1102、6102的介电材料，使得3D本体1102、6102和第一多个通孔6204的介电材料形成单块。

在另一个实施方式中，示例EM设备6100包括：具有第一多个通孔6204的基础基板6200，第一多个通孔6204从一侧向相对侧延伸穿过基础基板6200；3D本体6102，该3D本体6102由包括除空气以外的介质的介电材料制成，3D本体6102具有近端6104和远端6106，3D本体6102的近端6104布置在基础基板6200上，使得3D本体6102至少部分或完全覆盖第一多个通孔6204；其中，第一多个通孔6204至少部分地填充有3D本体6102的介电材料，使得3D本体6102和第一多个通孔6204的介电材料形成单块。在一个实施方式中，3D本体6102完全覆盖第一多个通孔6204。在一个实施方式中，第一多个通孔6204完全填充有3D本体6102的介电材料。在一个实施方式中，3D本体6102的介电材料是可模制的介电材料。

在一个实施方式中，基础基板6200还包括第二多个通孔6206，其可以被3D本体6102完全覆盖，可以被3D本体6102部分覆盖，或者相对于3D本体6102完全露出。在一个实施方式中，被3D本体6102完全或部分覆盖的第二多个通孔6206至少部分地填充有3D本体6102的介电材料或填充有导电材料(例如但不限于铜)；并且相对于3D本体6102完全露出的第二多个通孔6206填充有导电材料(例如但不限于铜)。

根据对第一多个通孔6204和第二多个通孔6206的前述描述，将理解的是，可以在两者之间进行区分。也就是说，第一多个通孔6204必须至少部分地填充有3D本体6102的介电材料，而第二多个通孔6206不一定必须至少部分地填充有3D本体6102的介电材料。在一个实施方式中，第一多个通孔6204可以用作用于将3D本体6102锚固至基板6200的结构锚，而第二多个通孔6206可以用作用于开槽的孔径信号馈送部的导电壁(在下面进一步讨论)。

在一个实施方式中，基础基板6200还包括信号馈送部6202，该信号馈送部6202被配置成当在信号馈送部6202上存在特定的电信号时电磁激励3D本体6102以将EM场辐射到远场中。在一个实施方式中，3D本体6102相对于信号馈送部6202布置在基础基板6200上，使得当在信号馈送部6202上存在特定的电信号时，3D本体6102在中央被电磁激励。在一个实施方式中，信号馈送部6202包括带状线6208和开槽孔6210(见图6D)，开槽孔6210被3D本体6102完全覆盖。

在一个实施方式中并且现在特别参照图6A、图6B和图6D，基础基板6200包括提供电接地参考电位的导电的下层6212、与接地参考电位电连接的导电的上层6214、以及布置在下导电层6212与上导电层6214之间的至少一个介电基板6216、6218；并且3D本体6102的近端6104布置在上层6214上。

在一个实施方式中，前述至少一个介电基板包括：第一介电基板6216，其被布置成邻近于导电的下层6212的上表面；以及第二介电基板6218，其被布置成邻近于导电的上层6214的下表面；基础基板6200还包括布置在第一介电基板6216与第二介电基板6218之间并固定在其上的薄膜粘合剂粘接(bondply)6220，其中，带状线6208布置在薄膜电介质6220与第二介电基板6218之间，在开槽孔6210下方并与开槽孔6210正交。

在一个实施方式中，3D本体6102具有：朝向3D本体6102的中心6110的第一区域6108，该第一区域6108由具有第一平均介电常数(Dk1-6100)的介电材料制成，第一区域6108从靠近3D本体6102的近端6104的第一基础结构6112至少部分地延伸至3D本体6102的远端6106；3D本体6102具有径向布置在第一区域6108外侧的第二区域6114，该第二区域6114由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-6100)的介电材料制成，第二区域6114从3D本体6102的近端6104至少部分地延伸至3D本体6102的远端6106；3D本体具有径向布置在第二区域6114外侧的第三区域6116，该第三区域6116由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数(Dk3-6100)的介电材料制成，第三区域6116从靠近3D本体6102的近端6104的第二基础结构6118延伸至3D本体6102的远端6106；3D本体6102具有径向布置在第三区域6116外侧的第四区域6120，该第四区域6120由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数(Dk4-6100)的介电材料制成，第四区域6120从3D本体6102的近端6104延伸至3D本体6102的远端6106；其中，第二基础结构6118包括布置在3D本体6102的近端6104处的相对薄的连接结构6122，该连接结构6122与第二区域6114和第四区域6120一体地形成并桥接在第二区域6114和第四区域6120之间，使得第二区域6114、第四区域6120和相对薄的连接结构6122彼此一体地形成，以形成上述EM设备6100的单块的一部分，如在EM设备6100的正视图中观察到的，相对薄的连接结构6122的总高度H5小于3D本体6102的总高度H6的30％；并且其中，除了相对薄的连接结构6122之外，第三区域6116中的第二基础结构6118不存在单块的介电材料。

在一个实施方式中并且如在EM设备6100的正视图中观察到的，第一区域6108的第一基础结构6112具有厚度H7，并且与第二区域6114一体地形成并与第二区域6114成单块。在一个实施方式中，H7等于或小于0.015英寸。

在一个实施方式中，开槽孔6210被3D本体6102的第一区域6108的第一基础结构6112和第二区域6114完全覆盖。

在一个实施方式中，相对薄的连接结构6122具有至少两个臂6124，所述至少两个臂6124桥接在第二区域6114与第四区域6120之间。在一个实施方式中并且如在EM设备6100的平面图中观察到的，相对薄的连接结构6122的总宽度W1小于第二区域6114的总宽度W2。

在一个实施方式中，3D本体6102通过3D本体6102的介电材料至少部分地填充第一多个通孔6204并与第一多个通孔6204成一体的方式被锚固至基础基板上。

在一个实施方式中并如在EM设备6100的平面图或x-y平面截面中观察到的，并且特别参照图6A和图6B，第一多个通孔6204包括：第一对直径相对的通孔6222，其总宽度尺寸为D3；第二对直径相对的通孔6224，其总宽度尺寸为D4；以及第三对直径相对的通孔6226，其总宽度尺寸为D5。在一个实施方式中，D4小于D3，并且D5等于D4。在一个实施方式中，尺寸D3、D4和D5是直径尺寸。

在一个实施方式中并且特别参照图6B、图6C和图6D，EM设备6100还包括：电磁反射结构6300，其具有导电结构6302和导电电磁反射器6304，该导电电磁反射器6304与导电结构6302一体地形成或者与导电结构6302电连通；其中，电磁反射结构6300布置在上导电层6214上或与上导电层6214电连通；其中，如在EM设备6100的平面图中观察到的，导电电磁反射器6304形成限定并至少部分地外接或包围凹口6308的壁6306；其中，3D本体6102被布置在凹口6308内。在从EM设备6100的正视图中观察的实施方式中，反射器6304的壁6306的高度H9大于第二区域6114的高度H10。

在特别参照图6E的实施方式中，并且响应于在信号馈送部6202上存在40GHz电信号，3D本体6102将具有宽视场FOV的EM场辐射到具有以下特征的远场：包括在E场方向上等于或大于+/-60度的3dBi波束宽度的增益分布(参见图6E)；包括在H场方向上等于或大于+/-45度的3dBi波束宽度的增益分布；包括在E场方向上等于或大于+/-90度的6dBi波束宽度的增益分布；包括在H场方向上等于或大于+/-60度的6dBi波束宽度的增益分布。

在特别参照图6G和6H的实施方式中，并且响应于在信号馈送部6202上存在特定的GHz电信号，3D本体6102将EM场辐射到具有以下特征的远场中：视轴增益在36GHz处约为4.4dBi，在41GHz处约为5.8dBi，所得到的带宽大于10％。在一个实施方式中，并且响应于在信号馈送部6202上存在特定GHz的电信号，3D本体6102将EM场辐射到具有以下特征的远场中：视轴增益在36GHz处约为4.4dBi，在46GHz处约为6dBi，产生相对平坦的增益，带宽大于20％。

在一个实施方式中并且特别参照图6I和图6J，EM设备6100的阵列6400在操作频率和相关联的波长下操作，其中，阵列6400包括被布置成并排布置的多个EM设备6100，其中，每个EM设备6100的基础基板6200是相邻基础基板6200的连续延伸以形成聚合基础基板6230，其中，每个EM设备6100具有相对于多个EM设备6100中的相邻的EM设备的分立信号馈送部6202(参见图6B)，其中，每个分立信号馈送部6202被配置成当相关联的信号馈送部6202上存在特定的电信号时，电磁激励相应的3D本体6100以将EM场辐射到远场中。

在一个实施方式中，一种制造EM设备6100的方法包括：通过从基础基板6200的底侧或背侧经由第一多个通孔6204注入模制可模制的介电介质，将3D本体6102模制到基础基板6200的顶侧上；以及至少部分地固化介电介质。

共同地特别参照图7A、图7B、图7C和图7D，并鉴于本文公开的其他附图和结构，对示例天线子系统7000进行以下描述。图7A至图7D中描绘的x-y-z轴的正交集合7101是出于说明的目的，并且建立了EM设备7100的各个特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，用于EM设备7100(例如，本文公开的任何EM设备1100、2100、3100、4100、5100、6100)的可转向阵列的示例天线子系统7000包括：多个EM设备7100，多个EM设备7100中的每个EM设备7100具有布置并设置在表面7002上的宽FOV DRA7150(见图7B)；子系统板7010，其对于多个EM设备7100中的每个EM设备7100具有信号馈送结构7202(见图7A)；多个EM设备7100被固定至子系统基板7010。

在一个实施方式中，每个DRA7150具有3D本体7102(例如，参见本文公开的其他3D本体)，该3D本体7102具有朝向3D本体7102的中心的由具有第一平均介电常数(Dk1-7100)的绝缘材料制成的第一区域(例如，参见图1C中的1108)，第一区域延伸至3D本体的远端；3D本体7102具有径向布置在第一区域外侧的第二区域(例如，参见图1C中的1112)，该第二区域由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-7100)的介电材料制成，第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

在一个实施方式中，多个EM设备7100被布置为x×y阵列。在一个实施方式中，DRA7150被布置在二维2D表面上。在一个实施方式中，信号馈送结构7202包括具有信号输入端7204的信号线。在一个实施方式中，子系统板7010对于每个EM设备7100还包括信号通信路径7012，该信号通信路径7012在其一端处布置有输入端口7014，信号通信路径7012的另一相对端电连接至相应的信号馈送结构7202的信号输入端7204。在一个实施方式中，子系统板7010的每个输入端口7014可连接至EM波束转向子系统7500(见图7D)。

在特别参照图7D的实施方式中，EM波束转向子系统7500包括连接至多个信号通信信道7504的EM波束转向芯片7502，与EM波束转向芯片7502关联的每个信号通信信道7504具有相应的输出端7506，信号通信信道7504和输出端7506的数量与图7A和图7B所示的多个EM设备7100的数量相等；其中，EM波束转向子系统7500的相应的信号通信信道7504的每个输出端7506连接至天线子系统7000的子系统板7010的相应的输入端口7014。在一个实施方式中，波束转向芯片7502被布置成与布置在子系统板7010下方的散热器7508热连通，波束转向芯片7502也可以被配置成向波束控制功能提供相移和/或时间延迟。

在特别参照图7A的实施方式中，子系统板7010还包括延伸穿过其的多组非导电通孔(例如，参见图6A中的6204)，每组非导电通孔与多个EM设备7100中的不同的EM设备相关联；对应的EM设备7100的每个3D本体7102由包括由除空气以外的介质的介电材料制成，每个3D本体7102具有近端和远端(例如，参见图6C中的6104和6106)，每个3D本体7102的近端布置在子系统板7010上，使得每个3D本体7102至少部分或完全覆盖相应的一组非导电通孔；并且多组非导电通孔至少部分地填充有相关联的3D本体7102的介电材料，使得对应的一组非导电的至少部分填充的通孔的介电材料和每个3D本体7102形成单块(参见前面有关EM设备6100的描述)。在一个实施方式中，3D本体7102完全覆盖相应的一组非导电通孔。在一个实施方式中，多组非导电通孔完全填充有相关联的3D本体7102的介电材料。在一个实施方式中，多组非导电通孔在下导电层与上导电层之间延伸。

在一个实施方式中，子系统板7010还包括：导电的下层、导电的上层、被布置成邻近导电的下层的上表面的第一介电基板、被布置成邻近导电的上层的下表面的第二介电基板、以及布置在第一介电基板与第二介电基板之间并固定至第一介电基板和第二介电基板的薄膜粘合剂(例如，参见图6D中的6212、6214、6216、6218、6220)。

在一个实施方式中并且还参照图6D，信号馈送结构7202还包括：布置在薄膜粘合剂6220与第二介电基板6218之间的带状线7208(例如，同样参见图6D中的6208)，导电的上层6214具有开槽孔(例如，参见图6D中的6210)，其布置在相应的带状线7208(同样参见图6D中的6208)上方并与之正交，每个带状线7208具有信号输入端7204，每个开槽孔被相应的EM设备7100的3D本体7102(同样参见图6D中的6102)完全覆盖，3D本体7102的近端布置在导电的上层上。

在一个实施方式中，类似于带状线7208，子系统板7010的信号通信路径7012布置在薄膜粘合剂与第二介电基板之间，信号通信路径7012在其一端处布置有输入端口7014，信号通信路径的另一相对端电连接至相应的带状线7208的信号输入端7204。

在一个实施方式中，子系统板7010还包括将上导电层连接至下导电层的第一多个导电通孔7016，第一多个导电通孔7016布置在多个信号通信路径7012中的相应的信号通信路径的每一侧上，以用于提供邻近相应的信号通信路径7012的导电壁。

在一个实施方式中，基板7010还包括将上导电层连接至下导电层的第二多个导电通孔7018，第二多个导电通孔7018布置在带状线7208的相应的带状线的每一侧上和末端处，以用于提供邻近相应的信号馈送结构7202的导电壁。

共同地特别参照图8A、图8B、图8C、图8D、图8E和图8F，并鉴于本文公开的其他附图和结构，对示例天线子系统8000进行以下描述。图8A至图8D中描绘的x-y-z轴的正交集合8101是出于说明的目的，并且建立了EM设备8100的各个特征相对于彼此的3D布置。

在一个实施方式中，用于EM设备8100(例如，本文公开的任何EM设备1100、2100、3100、4100、5100、6100)的可转向阵列的示例天线子系统8000包括：多个EM设备8100，多个EM设备8100中的每个EM设备8100具有布置并设置在表面8002上的宽FOV DRA 8150，多个EM设备8100中的每个EM设备8100还具有基础基板8200，每个基础基板8200包括被布置成与相应的DRA 8150进行EM信号通信的信号馈送结构8202；其中，每个EM设备8100的基础基板8200是相邻基础基板8200的连续延伸，以形成聚合基础基板8230，DRA 8150固定至聚合基础基板8230；其中，聚合基础基板8230包括数量与DRA 8150的数量相等的多个输入端口8204，每个输入端口8204电连接至与对应的DRA 8150进行信号通信的对应的信号馈送结构8202；天线子系统8000提供适合于将EM设备8100布置成能够从天线子系统8000中的多个天线子系统形成的任何布置尺寸的结构。

在一个实施方式中，每个DRA 8150具有3D本体8102(参见本文公开的其他3D本体)，该3D本体8102具有朝向3D本体8102的中心的由具有第一平均介电常数(Dk1-8100)的绝缘材料制成的第一区域(例如，参见图1C的1108)，第一区域延伸至3D本体8102的远端；并且3D本体8102具有在第一区域外侧的第二区域(例如，参见图1C的1112)，该第二区域由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数(Dk2-8100)的介电材料制成，第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

在一个实施方式中，多个EM设备8100被布置成x×y阵列。在一个实施方式中，DRA8150被布置在二维2D表面8002上。

在一个实施方式中，聚合基础基板8230的多个输入端口8204中的每个输入端口8204是焊盘。在一个实施方式中，聚合基础基板8230的多个输入端口8204能够连接至EM波束转向子系统8500。

在一个实施方式中，天线子系统8000还包括：EM波束转向子系统8500，其具有连接至多个信号通信信道8504的EM波束转向芯片8502，每个信号通信信道8504与具有对应的输出端口8506的EM波束转向芯片8502相关联；其中，EM波束转向子系统8500的每个输出端口8506连接至天线子系统8000的聚合基础基板8230的相应的输入端口8204。

在一个实施方式中，每个基础基板8200包括(参照图6D中所描绘的细节和上文中所描述的)：导电的下层6212、导电的上层6214、被布置成邻近导电的下层6212的上表面的第一介电基板6216、被布置成邻近导电的上层6214的下表面的第二介电基板6218、布置在第一介电基板6216与第二介电基板6218之间并固定至第一介电基板6216和第二介电基板6216的薄膜粘合剂6220、布置在薄膜粘合剂6220与第二介电基板6218之间的带状线6208，导电的上层6214具有布置在带状线6208上方并与带状线6208正交的开槽孔6210，每个开槽孔6210被相应的EM设备8100的3D本体8102完全覆盖，并且3D本体8102的近端布置在导电的上层6214上。

在一个实施方式中，每个输入端口8204电连接至对应的带状线6208，该带状线6208与布置在给定EM设备8100的3D本体8102下方的相关联的开槽孔6210信号通信。

在一个实施方式中，一种用于EM设备8100的可转向阵列的天线阵列8600包括天线子系统8000的平铺的多个天线子系统8300。在一个实施方式中，具有平铺的多个天线子系统8000的天线阵列8600能够形成为非平面配置。在一个实施方式中，天线阵列8600具有呈柔性电路板形式的聚合基础基板8230。

在一个实施方式中并且如图8C所示，天线子系统8000可以包括具有10×10的DRA阵列8150的平铺阵列8300或具有2×2的DRA阵列8150的5×5的平铺子系统阵列，在一个实施方式中其可以是128×128的DRA阵列8150或具有2×2DRA 8150阵列或更大的64×64的平铺部分阵列。图8E描绘了具有结合图8A至8D所描绘和描述的部件的可转向天线阵列8600的表示，该部件产生可转向波束8610，其在一个实施方式中可在一维或二维中转向，并且可以是被配置成发送、接收或发送和接收。在一个实施方式中，天线阵列8600可以用作例如通信系统或雷达系统。

在一个实施方式中并且如图8F所示，天线阵列8600可以布置在柔性电路板8230上，当适当弯曲时，该柔性电路板8230可以使波束转向到+/-90度。在一个实施方式中，预期使EM波束转向完整的360度仅需要两个阵列面板，与现有的波束转向天线阵列相比，这将显著降低系统级的成本。

尽管本文公开的实施方式将代表性的电磁信号馈送部图示为开槽孔信号馈送部，但是应当理解，这仅是出于说明的目的，并且本发明的范围涵盖了适合于本文中所公开的目的的任何电磁信号馈送部。

尽管在本文中已经描述和示出了单个特征的某些组合，但是应当理解，这些特征的这些特定组合仅出于说明的目的，并且根据实施方式，可以采用任何这样的单个特征的任何组合，不管是否明确说明了这样的组合，并且这样的组合与本文的公开内容一致。本文公开的特征的任何和所有这样的组合在本文中被考虑，在考虑整个申请时被认为在本领域技术人员的理解之内，并且以本领域技术人员将理解的方式被认为在所附权利要求的范围之内。

尽管已经参照示例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，可以进行各种改变以及可以用等同物代替其中的元素。在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以做出多种修改以使特定情形或材料适应于本发明的教导。因此，旨在说明，本发明不限于本文中作为为了实施本发明而设想的最佳或唯一模式而公开的特定的一个或多个实施方式，而是本发明将包括落入所附权利要求书的范围内的所有实施方式。在附图和说明书中，已经公开了示例实施方式，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，否则仅以一般的、示例性的和/或描述性意义使用这些术语和/或尺寸，而不是出于限制的目的，因此权利要求的范围不受限于此。当元素被称为在另一元素“上”时，其可以直接在另一元素上，或者也可以存在中间元素。相比之下，当元素被称为“直接在”另一元素“上”时，不存在中间元素。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、第二等来将一个元素与另一元素区分开。术语“一个(a)”、“一个(an)”等的使用不表示数量限制，而是表示至少一个所指项的存在。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。并且，本文中提供的任何背景信息是为了揭示申请人认为可能与本文中公开的发明有关的信息。不应特意承认也不应诠释为任何此类背景信息构成针对本文中公开的发明的实施方式的现有技术。

鉴于所有前述内容，将理解的是，本文公开了实施方式的各个方面，这些方面根据但不限于至少以下方面和方面的组合。

方面1.一种电磁EM设备，包括：由介电材料制成的三维3D本体，其具有近端和远端；该3D本体具有朝向3D本体的中心的由具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一区域，该第一区域至少部分地延伸至3D本体的远端；该3D本体具有在第一区域外侧的由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成的第二区域，该第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

方面2.根据方面1所述的EM设备，其中：第一区域居中布置在3D本体内。

方面3.根据方面1至2中任一项所述的EM设备，其中：第一区域包括空气。

方面4.根据方面1至3中任一项所述的EM设备，其中：第一区域是3D本体中的相对于第二区域的凹陷部，该凹陷部从远端朝向近端延伸。

方面5.根据方面4的EM设备，其中：凹陷部在从3D本体的远端到近端的距离的大约30％与大约100％之间的任何地方延伸。

方面6.根据方面1至5中任一项所述的EM设备，其中：3D本体还包括在第二区域外侧的由具有小于第二平均值介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，第三区域从3D本体的近端延伸至远端。

方面7.根据方面6所述的EM设备，其中：第三区域包括具有第二平均介电常数的介电材料和另一种介电材料的组合。

方面8.根据方面7所述的EM设备，其中：第三区域的另一种介电材料是空气。

方面9.根据方面6至8中任一项所述的EM设备，其中：第三区域包括从第二区域径向向外延伸并且与第二区域成一体且成单块的突出部。

方面10.根据方面9所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，突出部中的每个突出部的截面总长度为L1并且截面总宽度为W1，其中L1和W1均小于λ，其中λ是EM设备被电磁激励时的EM设备的操作波长。

方面11.根据方面10的EM设备，其中：L1和W1均小于λ/4。

方面12.根据方面9至11中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，突出部中的每个突出部具有从宽到窄径向渐缩的截面形状。

方面13.根据方面1至12中任一项所述的EM设备，还包括：第四区域，该第四区域由除了空气以外的具有第四平均介电常数的介电材料制成；其中：第四区域基本上围绕3D本体的近端，并且其中，第四平均介电常数不同于第三平均介电常数。

方面14.根据方面6至12中任一项所述的EM设备，还包括：第四区域，该第四区域由除空气以外的具有第四平均介电常数的介电材料制成；其中：第四区域在3D本体的近端处基本上围绕第三区域；并且其中：第四平均介电常数不同于第三平均介电常数。

方面15.根据方面14所述的EM设备，其中：第三区域包括具有第四平均介电常数的介电材料和另一种介电材料的组合。

方面16.根据方面14至15中任一项所述的EM设备，其中：第三区域包括从第四区域向外延伸并且与第四区域成一体且成单块的突出部。

方面17.根据方面16所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，与第四区域成单块的突出部中的每个突出部的截面总长度为L2并且截面总宽度为W2，其中L2和W2均小于λ，其中，λ是EM设备被电磁激励时的EM设备的操作波长。

方面18.根据方面17所述的EM设备，其中：L2和W2均小于λ/4。

方面19.根据方面16至18中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，与第四区域成单块的突出部中的每个突出部具有从宽到窄向外渐缩的截面形状。

方面20.根据方面14至19中任一项所述的EM设备，其中：第四区域与第二区域成一体并且成单块，并且第四平均介电常数等于第二平均介电常数。

方面21.根据方面20所述的EM设备，其中：第三区域包括跨第三区域在第二区域与第四区域之间延伸的桥接部，所述桥接部与第二区域和第四区域两者成一体并且成单块。

方面22.根据方面21所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，桥接部中的每个桥接部的截面总长度为L3并且截面总宽度为W3，其中L3和W3均小于λ，其中，λ是EM设备被电磁激励时的EM设备的操作波长。

方面23.根据方面22的EM设备，其中：L3和W3均小于λ/4。

方面24.根据方面1至23中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的第二区域包括有纹理的外表面，该有纹理的外表面具有在任何方向上的总尺寸都小于λ的纹理特征，其中，λ是当EM设备被电磁激励时EM设备的操作波长。

方面25.根据方面1至24中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的至少第二区域的所有露出的表面从3D本体的近端向远端向内牵伸。

方面26.根据方面1至25中任一项所述的EM设备，还包括：具有信号馈送部的基础基板，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体以将EM场辐射到远场中；并且其中，3D本体相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体在中央被电磁激励。

方面101.一种电磁EM设备，其包括：由介电材料制成的三维3D本体，其具有近端和远端；该3D本体具有由除空气以外的具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一部分，该第一部分从3D本体的近端朝向远端延伸并且仅部分地朝向远端延伸，该第一部分形成3D本体的内部；该3D本体具有由除空气以外的具有小于第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成的第二部分，该第二部分从3D本体的近端延伸至远端，第二部分形成3D本体的包围内部的外部；第一部分具有第一内部区域，所述第一内部区域具有小于第一平均介电常数的第三平均介电常数；并且第二部分具有第二内部区域，该第二内部区域具有小于第二平均介电常数的第四平均介电常数，第二内部区域是第一内部区域的延伸。

方面102.根据方面101所述的EM设备，其中：第二部分具有靠近第二内部区域的截头圆锥形表面。

方面103.根据方面101至102中任一项所述的EM设备，其中：第三平均介电常数等于第四平均介电常数。

方面104.根据方面101至103中任一项所述的EM设备，其中：第一内部区域和第二内部区域均包含空气。

方面105.根据方面101至104中任一项所述的EM设备，其中：第一内部区域和第二内部区域中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

方面106.根据方面101到105中任一项所述的EM设备，其中：第三平均介电常数和第四平均介电常数均小于第一平均介电常数和第二平均介电常数中的每一个。

方面107.根据方面101至102中任一项所述的EM设备，其中：第四平均介电常数小于第三平均介电常数。

方面108，根据方面101至107中任一项所述的EM设备，其中：第一部分的总高度为H1；第二部分的总高度为H；并且H1小于H2的70％。

方面109.方面108的EM设备，其中：H1为H2的约50％。

方面110.根据方面101至109中任一项所述的EM设备，其中：3D本体具有围绕中心z轴的轴向对称性。

方面111.根据方面101至110中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第一部分和第二部分均具有圆形的外截面形状。

方面112.根据方面101至111中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第一部分和第二部分均具有圆形的内截面形状。

方面113.根据方面101至112中任一项所述的EM设备，其中：第一内部区域和第二内部区域均相对于中心z轴居中布置。

方面114.根据方面101到113中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第一部分的总外截面尺寸为D1；如在x-y平面截面中观察到的，第二部分的总外截面尺寸为D2；并且D1小于D2。

方面115.根据方面114所述的EM设备，其中：D1小于D2的约70％。

方面116.根据方面115所述的EM设备，其中：D1是D2的约60％。

方面117.根据方面101到116中任一项所述的EM设备，其中：第一平均介电常数等于或大于10且等于或小于20；并且第二平均介电常数等于或大于4且等于或小于9。

方面118.根据方面101至117中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的所有露出的表面从3D本体的近端向远端向内牵伸。

方面119.根据方面101至118中任一项所述的EM设备，还包括：具有信号馈送部的基础基板，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体以将EM场辐射到远场中；并且其中，3D本体相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体在中央被电磁激励。

方面201：根据方面1所述的EM设备，其中：第一区域从3D本体的远端朝向近端延伸并且仅部分地朝向近端延伸；并且第二区域从属于第一区域。

方面202.根据方面201所述的EM设备，其中：第一区域的介电材料包括空气。

方面203.根据方面201至202中任一项所述的EM设备，其中：第一区域的介电材料包括除空气以外的介电材料。

方面204.根据方面201至203中任一项所述的EM设备，其中：第一区域是形成在第二区域中的凹陷部。

方面205.根据方面204所述的EM设备，其中：凹陷部在从3D本体的远端到近端的距离的大约30％与大约90％之间的任何地方延伸。

方面206.根据方面201到205中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第一区域的总外截面尺寸为D1；如在x-y平面截面中观察到的，第二区域的总外截面尺寸为D2；并且D1小于D2。

方面207.方面206的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第二区域具有圆形的外截面形状。

方面208.根据方面207所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第二区域具有圆形的内截面形状。

方面209.根据方面206至208中任一项所述的EM设备，其中：D1和D2是第一区域和第二区域的相应直径。

方面210，根据方面201至209中任一项所述的EM设备，其中：如在x-z平面截面中观察到的，第一区域具有第一截面轮廓P1A；如在y-z平面截面中观察到的，第一区域具有第二截面轮廓P1B；并且P1B与P1A不同。

方面211.根据方面201到209中任一项所述的EM设备，其中：如在x-z平面截面中观察到的，第一区域具有第一截面轮廓P1A；如在y-z平面截面中观察到的，第一区域具有第二截面轮廓P1B；并且P1B与P1A相同。

方面212.根据方面201到211中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的外侧壁相对于中心z轴是竖直的。

方面213.根据方面201到211中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的外侧壁相对于中心z轴是凸出的。

方面214.根据方面201至211中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的外侧壁相对于中心z轴是凹入的。

方面215.根据方面201至214中任一项所述的EM设备，其中：如在x-z平面截面中观察到的，第二区域具有第一外截面轮廓P2A；如在y-z平面截面中观察到的，第二区域具有第二外截面轮廓P2B；并且P2B与P2A相同。

方面216.根据方面201到214中任一项所述的EM设备，其中：如在x-z平面截面中观察到的，第二区域具有第一外截面轮廓P2A；如在y-z平面截面中观察到的，第二区域具有第二外截面轮廓P2B；并且P2B与P2A不同。

方面217.根据方面201至216中任一项所述的EM设备，还包括：由具有第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，该第三区域从3D本体的近端到至少远端包围3D本体的至少侧面，第三平均介电常数小于第二平均介电常数并且大于空气的介电常数。

方面218.根据方面217所述的EM设备，其中：第三区域延伸超过3D本体的远端。

方面219.根据方面217至218中任一项所述的EM设备，其中：第一区域的介电材料包括第三区域的介电材料。

方面220.根据方面201至219中任一项所述的EM设备，其包括：具有信号馈送部的基础基板，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体以将EM场辐射到远场中；并且其中，3D本体相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体在中央被电磁激励。

方面221.一种根据方面201至216中任一项所述的EM设备的阵列，EM设备在一定操作频率和相关联的波长下操作，其中：该阵列包括多个EM设备，多个EM设备中的每个EM设备经由相对薄的连接结构物理上连接至多个EM设备中的至少另一个EM设备以形成连接阵列，每个连接结构与多个EM设备中的一个EM设备的总外部尺寸相比相对薄，每个连接结构具有小于相应连接的EM设备的总高度H4的20％的截面总高度H3并且由第二区域的介电材料形成，每个连接结构和相关联的EM设备形成连接阵列的单个单块部分。

方面222.根据方面221所述的阵列，还包括：基础基板，其中，该阵列布置在基础基板上。

方面223.根据方面222所述的阵列，其中：连接结构还包括：至少一个腿部，该腿部与连接结构一体地形成并且与该连接结构成单块，该至少一个腿部从连接结构向下延伸至基础基板。

方面224.根据方面223所述的阵列，其中：第二区域包括靠近3D本体的近端的第一部分；以及靠近3D本体的远端的第二部分。

方面225.根据方面224所述的阵列，其中：第二部分邻接第一部分并与第一部分接触。

方面226.根据方面224所述的阵列，其中：第二部分靠近所述第一部分，在第一部分与第二部分之间具有第二平均介电常数的材料间隙。

方面227.根据方面224至226中任一项所述的阵列，还包括：由具有第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，该第三区域从3D本体的近端到至少远端包围3D本体的至少侧面，第三平均介电常数小于第二平均介电常数并且大于空气的介电常数。

方面228.根据方面227所述的阵列，其中：第三区域在该阵列的多个EM设备中的相邻的EM设备之间延伸。

方面229.根据方面227至228中任一项所述的阵列，其中：第三区域在阵列的多个EM设备中的相应的EM设备的第一部分的相邻的第一部分之间延伸；并且第三区域不在阵列的多个EM设备的相应的第二设备的相邻的第二部分之间延伸。

方面230.根据方面227至229中任一项所述的阵列，其中：第二部分靠近第一部分，在第一部分与第二部分之间具有第二平均介电常数的材料间隙。

方面231.根据方面230所述的阵列，其中：第二平均介电常数的材料间隙包括空气。

方面232.根据方面230所述的阵列，其中：第二平均介电常数的材料间隙包括具有第三平均介电常数的介电材料。

方面233.根据方面222至232中任一项所述的阵列，其中：基础基板包括多个信号馈送部，多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励多个EM设备中的相应的EM设备以将EM场辐射到远场中；其中，多个EM设备中的给定的EM设备相对于相应的信号馈送部布置在基础基板上，使得当在相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，该给定的EM设备在中央被电磁激励。

方面301.根据方面1所述的EM设备，其中：第一区域从靠近3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至3D本体的远端；第二区域从3D本体的近端至少部分地延伸至3D本体的远端；3D本体还具有在第二区域外侧的由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，该第三区域从靠近3D本体近端的第二基础结构延伸至3D本体的远端；3D本体还具有在第三区域外侧的由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成的第四区域，该第四区域从3D本体的近端延伸至3D本体的远端。

方面302.根据方面301所述的EM设备，其中：第一区域的第一基础结构具有厚度H7，并且与第二区域一体地形成且成单块。

方面303.根据方面302所述的EM设备，其中：H7等于或小于0.015英寸。

方面304：根据方面301至303中任一项所述的EM设备，其中：第一区域在3D本体内相对于中心z轴居中布置。

方面305.根据方面301至304中任一项所述的EM设备，其中：第三区域是第一区域的连续体；并且第一区域和第三区域中的每一个都包含空气。

方面306.根据方面301至305中任一项所述的EM设备，其中：第三区域是第一区域的连续体；并且第一区域和第三区域中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

方面307：根据方面305所述的EM设备，其中：第三区域包括与第一区域的介电材料不同的介电材料。

方面308：根据方面307的EM设备，其中：第三区域的介电材料的介电常数小于第一区域的介电材料的介电常数。

方面309.根据方面301至308中任一项所述的EM设备，其中：第四区域是第二区域的连续体，使得第二区域和第四区域彼此一体地形成以形成单块；并且第四平均介电常数等于第二平均介电常数。

方面310.根据方面301至309中任一项所述的EM设备，还包括：布置在3D本体的近端处的相对薄的连接结构，其与第二区域和第四区域一体地形成并桥接在第二区域与第四区域之间，从而第二区域、第四区域和相对薄的连接结构形成单块，相对薄的连接结构的总高度H5小于3D本体的总高度H6的20％。

方面311.根据方面310所述的EM设备，其中：第二基础结构的厚度H8小于H5。

方面312.根据方面311所述的EM设备，其中：H8等于或小于0.005英寸。

方面313.根据方面301至312中任一项所述的EM设备，其中：第一区域是形成在第二区域中的凹陷部。

方面314.根据方面313所述的EM设备，其中：凹陷部在从第二区域的远端到3D本体的近端的距离的大约30％至大约95％之间的任何地方延伸。

方面315.根据方面301至314中任一项所述的EM设备，其中：第二区域和第一区域具有共存的中心z轴；第三区域和第二区域具有共存的中心z轴；并且第四区域和第三区域具有共存的中心z轴。

方面316.根据方面301至315中任一项所述的EM设备，其中：第二区域完全包围第一区域；第三区域完全包围第二区域；并且第四区域完全包围第三区域。

方面317.根据方面301至316中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第二区域和第四区域均具有圆形的外截面形状。

方面318.根据方面301至317中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第二区域和第四区域均具有圆形的内截面形状。

方面319.根据方面301至318中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的至少第二区域和第四区域的所有露出的表面从3D本体的近端朝向远端向内牵伸。

方面320.根据方面301至319中任一项所述的EM设备，其包括：具有信号馈送部的基础基板，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体以将EM场辐射到远场中；并且其中，3D本体相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体在中央被电磁激励。

方面321.一种根据方面301至319中任一项所述的EM设备的阵列，其中：该阵列包括布置在基础基板上的多个EM设备；基础基板包括多个信号馈送部，多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励多个EM设备中的相应的EM设备，以将EM场辐射到远场中；其中，给定的EM设备相对于相应的信号馈送部布置在基础基板上，使得当相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，该给定的EM设备在中央被电磁激励。

方面401.根据方面1所述的EM设备，其中：第一区域从靠近3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至3D本体的远端；第二区域从3D本体的近端至少部分地延伸至3D本体的远端；3D本体还具有在第二区域外侧的由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，该第三区域从靠近3D本体的近端的第二基础结构延伸至3D本体的远端；3D本体还具有在第三区域外侧的由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成的第四区域，该第四区域从3D本体的近端延伸至3D本体的远端；其中，第二基础结构包括布置在3D本体的近端的相对薄的连接结构，该相对薄的连接结构与第二区域和第四区域一体地形成并桥接在第二区域与第四区域之间，使得第二区域、第四区域和相对薄的连接结构彼此一体地形成以形成单块，该相对薄的连接结构的总高度H5小于3D本体的总高度H6的30％；并且其中，除了相对薄的连接结构之外，在第三区域中的第二基础结构不存在单块的介电材料。

方面402.根据方面401所述的EM设备，其中：第一区域的第一基础结构具有厚度H7，并且与第二区域一体地形成且成单块。

方面403.根据方面402所述的EM设备，其中：H7等于或小于0.015英寸。

方面404.根据方面401至403中任一项所述的EM设备，其中：相对薄的连接结构包括桥接在第二区域与第四区域之间的至少两个臂。

方面405.根据方面401至404中任一项所述的EM设备，其中：相对薄的连接结构的总宽度W1小于第二区域的总宽度W2。

方面406.根据方面401至405中任一项所述的EM设备，其中：第一区域在3D本体内相对于中心z轴居中布置。

方面407.根据方面401至406中任一项所述的EM设备，其中：第三区域是第一区域的连续体；并且第一区域和第三区域中的每一个包含空气。

方面408.根据方面401至407中任一项所述的EM设备，其中：第三区域是第一区域的连续体；第一区域和第三区域中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

方面409.根据方面408所述的EM设备，其中：第三区域包括与第一区域的介电材料不同的介电材料。

方面410.根据方面409所述的EM设备，其中：第三区域的介电材料的介电常数小于第一区域的介电材料的介电常数。

方面411.根据方面401至410中任一项所述的EM设备，其中：单块的介电常数等于第二平均介电常数。

方面412.根据方面401至411中任一项所述的EM设备，其中：第一区域是形成在第二区域中的凹陷部。

方面413.根据方面412所述的EM设备，其中：凹陷部在从第二区域的远端到3D本体的近端的距离的大约30％至大约95％之间的任何地方延伸。

方面414.根据方面401至413中任一项所述的EM设备，其中：第二区域和第一区域具有共存的中心z轴；第三区域和第二区域具有共存的中心z轴；并且第四区域和第三区域具有共存的中心z轴。

方面415.根据方面401至414中任一项所述的EM设备，其中：第二区域完全包围第一区域；第三区域完全包围第二区域；并且第四区域完全包围第三区域。

方面416.根据方面401至415中任一项所述的EM设备，其中：第二区域的至少一部分具有凸出的外表面。

方面417.根据方面401至416中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第二区域和第四区域均具有圆形的外截面形状。

方面418.根据方面401至417中任一项所述的EM设备，其中：如在x-y平面截面中观察到的，第二区域和第四区域均具有圆形的内截面形状。

方面419.根据方面401至418中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的至少第二区域和第四区域的所有露出的表面从3D本体的近端朝向远端向内牵伸。

方面420.根据方面401至419中任一项所述的EM设备，还包括：具有信号馈送部的基础基板，该信号馈送部被配置成电磁激励3D本体以将EM场辐射到远场中；其中，3D本体相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体在中央被电磁激励。

方面421.一种根据方面401至419中任一项所述的EM设备的阵列，其中：该阵列包括布置在基础基板上的多个EM设备；基础基板包括多个信号馈送部，多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励多个EM设备中的相应的EM设备，以将EM场辐射到远场中；其中，给定的EM设备相对于相应的信号馈送部布置在基础基板上，使得当相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，该给定的EM设备在中央被电磁激励。

方面501.根据方面1所述的EM设备，还包括：基础基板，其包括第一多个通孔；其中，3D本体包括除了空气以外的介质，3D本体的近端布置在基础基板上，使得3D本体至少部分或完全覆盖第一多个通孔；其中，第一多个通孔至少部分地填充有3D本体的介电材料，使得第一多个通孔的介电材料和3D本体形成单块。

方面502.根据方面501所述的EM设备，其中：3D本体完全覆盖第一多个通孔。

方面503.根据方面501至502中任一项所述的EM设备，其中：第一多个通孔完全填充有3D本体的介电材料。

方面504.根据方面501至503中任一项所述的EM设备，其中：3D本体的介电材料是可模制的介电材料。

方面505.根据方面501至504中任一项所述的EM设备，其中：基础基板还包括第二多个通孔，所述第二多个通孔能够被3D本体完全覆盖，被3D本体部分覆盖或者相对于3D本体完全暴露。

方面506：根据方面505的EM设备，其中：被3D本体完全或部分覆盖的第二多个通孔至少部分地填充有3D本体的介电材料或填充有导电材料；并且相对于3D本体完全暴露的第二多个通孔填充有导电材料。

方面501.根据方面501至506中任一项所述的EM设备，其中：基础基板还包括信号馈送部，所述信号馈送部被配置成当在信号馈送部上存在特定电信号时电磁激励3D本体以将EM场辐射到远场中。

方面508.根据方面507所述的EM设备，其中：3D本体相对于信号馈送部布置在基础基板上，使得当在信号馈送部上存在特定的电信号时，3D本体在中央被电磁激励。

方面509.根据方面507至508中任一项所述的EM设备，其中：信号馈送包括带状线和开槽孔，开槽孔被3D本体完全覆盖。

方面510.根据方面509所述的EM设备，其中：基础基板包括导电的下层、导电的上层以及布置在下导电层与上导电层之间的至少一个介电基板；并且3D本体的近端布置在上层上。

方面511.根据方面510所述的EM设备，其中：至少一个介电基板包括：被布置成邻近导电的下层的上表面的第一介电基板、以及被布置成邻近导电的上层的下表面的第二介电基板，基础基板还包括：薄膜粘合剂，其布置在第一介电基板与第二介电基板之间并固定至第一介电基板和第二介电基板；其中，带状线布置在薄膜粘合剂与第二介电基板之间，在开槽孔下方且与开槽孔正交。

方面512.根据方面501至511中任一项所述的EM设备，其中：3D本体具有朝向3D本体的中心的由具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一区域，该第一区域从靠近3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至3D本体的远端；3D本体具有在第一区域外侧的由除空气以外的具有比第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成的第二区域，该第二区域从3D本体的近端至少部分地延伸至3D本体的远端；3D本体具有在第二区域外侧的由具有小于第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，第三区域从靠近3D本体的近端的第二基础结构延伸至3D本体的远端；3D本体具有在第三区域外侧的由具有大于第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成的第四区域，第四区域从3D本体的近端延伸至3D本体的远端；其中，第二基础结构包括布置在3D本体的近端的相对薄的连接结构，该相对薄的连接结构与第二区域和第四区域一体地形成并桥接在第二区域与第四区域之间，使得第二区域、第四区域和相对薄的连接结构彼此一体地形成以形成单块的部分，该相对薄的连接结构的总高度H5小于3D本体的总高度H6的30％；并且其中，除了相对薄的连接结构之外，在第三区域中的第二基础结构不存在单块的介电材料。

方面513.根据方面512所述的EM设备，其中：第一区域的第一基础结构具有厚度H7，并且与第二区域一体地形成且成单块。

方面514.方面513的EM设备，其中：H7等于或小于0.015英寸。

方面515.根据方面512至514中任一项所述的EM设备，其中：开槽孔被3D本体的第一区域的第一基础结构和第二区域完全覆盖。

方面516.根据方面512至515中任一项所述的EM设备，其中：相对薄的连接结构包括桥接在第二区域与第四区域之间的至少两个臂。

方面517.根据方面512至516中任一项所述的EM设备，其中：相对薄的连接结构的总宽度W1小于第二区域的总宽度W2。

方面518.根据方面501至517中任一项所述的EM设备，其中：3D本体通过第一多个通孔锚固至基础基板。

方面519.根据方面501至518中任一项所述的EM设备，其中：第一多个通孔包括：如在x-y平面截面中观察到的总宽度尺寸为D3的第一对直径相对的通孔；如在x-y平面截面中观察到的总宽度尺寸为D4的第二对直径相对的通孔；以及如在x-y平面截面中观察到的总宽度尺寸为D5的第三对直径相对的通孔。

方面520.根据方面519所述的EM设备，其中：D4小于D3；并且D5等于D4。

方面521.根据方面519至520中任一项所述的EM设备，其中：尺寸D3、D4和D5是直径尺寸。

方面522.根据方面501至521中任一项所述的EM设备，还包括：电磁反射结构，其包括导电结构和与导电结构一体地形成或与导电结构电连通的导电电磁反射器；其中，电磁反射结构布置在上导电层上或与上导电层电连通；其中，导电电磁反射器形成限定并至少部分地外接凹口的壁；其中，3D本体布置在凹口内。

方面522.根据方面522所述的EM设备，其中：反射器的壁的高度H9大于第二区域的高度H10。

方面524.根据方面523所述的EM设备，其中：响应于信号馈送部上存在40GHz电信号，3D本体将具有以下特征的EM场辐射到远场中：包括在E场方向上等于或大于+/-60度的3dBi波束宽度的增益分布；包括在H场方向上等于或大于+/-45度的3dBi波束宽度的增益分布；包括在E场方向上等于或大于+/-90度的6dBi波束宽度的增益分布；包括在H场方向上等于或大于+/-60度的6dBi波束宽度的增益分布。

方面525：根据方面523的EM设备，其中：响应于信号馈送部上存在特定的GHz电信号，3D本体将EM场辐射到具有以下特征的远场中：视轴增益为在36GHz时约为4.4dBi，在41GHz时约为5.8dBi，所得到的带宽大于10％。

方面526：根据方面523的EM设备，其中：响应于信号馈送部上存在特定的GHz电信号，3D本体将EM场辐射到具有以下特征的远场中：视轴增益为在36GHz时约为4.4dBi，在46GHz时约为6dBi，所得到的带宽大于20％。

方面527.一种根据方面501至526中任一项所述的EM设备的阵列，其中：该阵列包括被布置成并排布置的多个EM设备，其中，每个EM设备的基础基板是相邻的基础基板的连续的延伸以形成聚合基础基板，其中，每个EM设备包括相对于多个EM设备中的相邻的EM设备的分立信号馈送部，并且其中，每个分立信号馈送部被配置成当在相关联的信号馈送部上存在特定的电信号时，电磁激励相应的3D本体以将EM场辐射到远场中。

方面528.一种制造根据方面501至526中任一项所述的EM设备的方法，包括：通过从基础基板的下侧经由第一多个通孔注射模制可模制的电介质，将3D本体模制到基础基板的顶侧上；以及至少部分地固化介电介质。

方面601.一种用于EM设备的可转向阵列的天线子系统，包括：多个EM设备，多个EM设备中的每个EM设备包括布置在表面上的宽视场FOV介电谐振器天线DRA；子系统板，其对于多个EM设备中的每个EM设备包括信号馈送结构；多个EM设备固定至子系统板。

方面602：根据方面601所述的天线子系统，其中：DRA中的每个DRA包括3D本体，该3D本体具有朝向该3D本体的中心的由具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一区域，该第一区域延伸至3D本体的远端；3D本体具有在第一区域外侧的由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成的第二区域，该第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

方面603.根据方面602所述的天线子系统，其中：多个EM设备被布置成x×y阵列。

方面604.根据方面602至603中任一项所述的天线子系统，其中：DRA被布置在二维2D表面上。

方面604.根据方面602至603中任一项所述的天线子系统，其中：信号馈送结构包括具有信号输入端的信号线。

方面605.根据方面604所述的天线子系统，其中：子系统板对于每个EM设备还包括信号通信路径，该信号通信路径在其一端设置有输入端口，该信号通信路径的另一相对端电连接至相应的信号馈送结构的信号输入端。

方面606.根据方面605所述的天线子系统，其中：子系统板的每个输入端口能够连接至EM波束转向子系统。

方面607.根据方面606所述的天线子系统，其包括：EM波束转向子系统，其包括连接至多个信号通信信道的EM波束转向芯片，与EM波束转向芯片相关联的每个信号通信信道具有相应的输出端，信号通信信道和输出端的数量等于多个EM设备的数量；其中，EM波束转向子系统的相应的信号通信信道的每个输出端连接至天线子系统的子系统板的相应的输入端口。

方面608.根据方面602至607中任一项所述的天线子系统，其中：子系统板还包括延伸穿过子系统板的多组非导电通孔，每组非导电通孔与多个EM设备中的不同的EM设备相关联；相应的EM设备的每个3D本体均由包括除空气以外的其他介质的介电材料制成，每个3D本体均具有近端和远端，每个3D本体的近端布置在子系统板上，使得每个3D本体至少部分或完全覆盖相应的一组非导电通孔；并且多组非导电通孔至少部分地填充有相关联的3D本体的介电材料，使得相应的一组非导电的至少部分填充的通孔的介电材料和每个3D本体形成单块。

方面609.根据方面608所述的天线子系统，其中：3D本体完全覆盖相应的一组非导电通孔。

方面610.根据方面608至609中任一项所述的天线子系统，其中：多组非导电通孔完全填充有相关联的3D本体的介电材料。

方面611.根据方面608至610中任一项所述的天线子系统，其中：子系统板还包括：导电的下层、导电的上层、被布置成邻近导电下层的上表面的第一介电基板、被布置成邻近导电的上层的下表面的第二介电基板、以及其布置在第一介电基板与第二介电基板之间并固定在第一介电基板和第二介电基板的薄膜粘合剂。

方面612.根据方面611所述的天线子系统，其中：信号馈送结构还包括：布置在薄膜粘合剂与第二介电基板之间的带状线，导电的上层包括布置在相应的带状线上方并与相应的带状线正交的开槽孔，每个带状线具有信号输入端，每个开槽孔被相应的EM设备的3D本体完全覆盖，该3D本体的近端布置在导电的上层上。

方面613.根据方面611至612中任一项所述的天线子系统，其中：子系统板的信号通信路径布置在薄膜粘合剂与第二介电基板之间，信号通信路径在其一端设置有输入端口，信号通信路径的另一端电连接至相应的带状线的信号输入端。

方面614.根据方面611至613中任一项所述的天线子系统，其中：子系统板还包括将上导电层连接至下导电层的第一多个导电通孔，第一多个导电通孔布置在多个信号通信路径中的各个信号通信路径的每一侧上。

方面615.根据方面612至614中任一项所述的天线子系统，其中：基板还包括将上导电层连接至下导电层的第二多个导电通孔，第二多个导电通孔布置在带状线的各个带状线的每一侧上和末端处。

方面616.根据方面608至609中任一项所述的天线子系统，其中：多组非导电通孔在下导电层与上导电层之间延伸。

方面617.根据方面601至616中任一项的天线子系统，其中：多个EM设备根据方面25、116、219、319和419中任一项所述的相应的EM设备。

方面701.一种用于EM设备的可转向阵列的天线子系统，包括：多个EM设备，多个EM设备中的每个EM设备包括布置在表面上的宽视场FOV介电谐振器天线DRA，多个EM设备中的每个EM设备还包括基础基板，每个基础基板包括被布置成与相应的DRA进行EM信号通信的信号馈送结构；其中，每个EM设备的基础基板是相邻基础基板的连续延伸以形成聚合基础基板，DRA被固定至聚合基础基板；其中，聚合基础基板包括多个输入端口，多个输入端口的数量等于DRA的数量，每个输入端口电连接至与相应的DRA进行信号通信的相应的信号馈送结构；天线子系统提供适合于将EM设备布置成能够由天线子系统中的多个天线子系统形成的任何布置尺寸的结构。

方面702：根据方面701所述的天线子系统，其中：每个DRA包括3D本体，该3D本体具有朝向3D本体的中心的由具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一区域，该第一区域延伸至3D本体的远端；3D本体具有在第一区域外侧的由除空气以外的具有大于第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成的第二区域，第二区域从3D本体的近端延伸至远端。

方面703.根据方面701至702中的任一项所述的天线子系统，其中：多个EM设备被布置成x×y阵列。

方面704.根据方面701至703中的任一项所述的天线子系统，其中：DRA被布置在二维2D表面上。

方面705.根据方面701至704中任一项所述的天线子系统，其中：聚合基础基板的多个输入端口中的每个输入端口是焊盘。

方面706：根据方面701至705中任一项所述的天线子系统，其中：聚合基础基板的多个输入端口能够连接至EM波束转向子系统。

方面707.根据方面701至706中任一项所述的天线子系统，还包括：EM波束转向子系统，其包括连接至多个信号通信信道的EM波束转向芯片，与EM波束转向芯片相关联的每个信号通信信道具有相应的输出端口；其中，EM波束转向子系统的每个输出端口连接至天线子系统的聚合基础基板的相应的输入端口。

方面708.根据方面702至707中的任一项所述的天线子系统，其中：每个基础基板包括：导电的下层、导电的上层、被布置成邻近导电的下层的上表面的第一介电基板、被布置成邻近导电的上层的下表面的第二介电基板、以及布置在第一介电基板与第二介电基板之间并固定至第一介电基板和第二介电基板的薄膜粘合剂、布置在薄膜粘合剂与第二介电基板之间的带状线，导电的上层包括布置在带状线上方并与带状线正交的开槽孔，每个开槽孔被相应的EM设备的3D本体完全覆盖，并且3D本体的近端布置在导电的上层上。

方面708.根据方面708所述的天线子系统，其中：每个输入端口电连接至相应的带状线，该带状线与布置在给定的EM设备的3D本体下方的相关联的开槽孔进行信号通信。

方面710.一种用于EM设备的可转向阵列的天线阵列，该天线阵列包括根据方面701至709中任一项所述的平铺的多个天线子系统。

方面711.根据方面710所述的天线阵列，其中：所述平铺的多个天线子系统能够形成为非平面配置。

方面712.根据方面711所述的天线阵列，其中：聚合基础基板是柔性电路板。

方面713.根据方面701至712中任一项所述的天线子系统，其中：多个EM设备根据方面26、117、220、320、420和520中任一项所述的相应的EM设备。

Claims (179)

1.一种电磁EM设备，包括：

三维3D本体，其由介电材料制成，具有近端和远端；

所述3D本体具有朝向所述3D本体的中心的第一区域，所述第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，所述第一区域至少部分地延伸至所述3D本体的远端；并且

所述3D本体具有在所述第一区域外侧的第二区域，所述第二区域由除空气以外的具有大于所述第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成，所述第二区域从所述3D本体的近端延伸至远端。

2.根据权利要求1所述的EM设备，其中：

所述第一区域居中布置在所述3D本体内。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域包括空气。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域是所述3D本体中的相对于所述第二区域的凹陷部，所述凹陷部从所述远端朝向所述近端延伸。

5.根据权利要求4所述的EM设备，其中：

所述凹陷部在从所述3D本体的远端到近端的距离的大约30％与大约100％之间的任何地方延伸。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体还包括在所述第二区域外侧的第三区域，所述第三区域由具有小于所述第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成，所述第三区域从所述3D本体的近端延伸至远端。

7.根据权利要求6所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括具有所述第二平均介电常数的介电材料和另一种介电材料的组合。

8.根据权利要求7所述的EM设备，其中：

所述第三区域的所述另一种介电材料是空气。

9.根据权利要求6至8中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括从所述第二区域径向向外延伸并且与所述第二区域成一体且成单块的突出部。

10.根据权利要求9所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述突出部中的每个突出部的截面总长度为L1并且截面总宽度为W1，其中L1和W1均小于λ，其中λ是所述EM设备被电磁激励时所述EM设备的操作波长。

11.根据权利要求10所述的EM设备，其中：

L1和W1均小于λ/4。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述突出部中的每个突出部具有从宽到窄径向渐缩的截面形状。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的EM设备，还包括：

第四区域，其由除空气以外的具有第四平均介电常数的介电材料制成；

其中，所述第四区域基本上围绕所述3D本体的近端，并且

其中，所述第四平均介电常数与所述第三平均介电常数不同。

14.根据权利要求6至12中任一项所述的EM设备，还包括：

第四区域，其由除空气以外的具有第四平均介电常数的介电材料制成；

其中，所述第四区域在所述3D本体的近端处基本上围绕所述第三区域；并且

其中，所述第四平均介电常数与所述第三平均介电常数不同。

15.根据权利要求14所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括具有所述第四平均介电常数的介电材料和另一种介电材料的组合。

16.根据权利要求14至15中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括从所述第四区域向外延伸并且与所述第四区域成一体且成单块的突出部。

17.根据权利要求16所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，与所述第四区域成单块的所述突出部中的每个突出部的截面总长度为L2并且截面总宽度为W2，其中L2和W2均小于λ，其中λ是所述EM设备被电磁激励时所述EM设备的操作波长。

18.根据权利要求17所述的EM设备，其中：

L2和W2均小于λ/4。

19.根据权利要求16至18中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，与所述第四区域成单块的所述突出部中的每个突出部具有从宽到窄向外渐缩的截面形状。

20.根据权利要求14至19中任一项所述的EM设备，其中：

所述第四区域与所述第二区域成一体并且成单块，并且所述第四平均介电常数等于所述第二平均介电常数。

21.根据权利要求20所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括跨过所述第三区域在所述第二区域与所述第四区域之间延伸的桥接部，所述桥接部与所述第二区域和所述第四区域两者成一体并且成单块。

22.根据权利要求21所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述桥接部中的每个桥接部的截面总长度为L3并且截面总宽度为W3，其中L3和W3均小于λ，其中λ是当所述EM设备被电磁激励时所述EM设备的操作波长。

23.根据权利要求22所述的EM设备，其中：

L3和W3均小于λ/4。

24.根据权利要求1至23中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的第二区域包括有纹理的外表面，所述有纹理的外表面具有在任何方向上的总尺寸都小于λ的纹理特征，其中λ是所述EM设备被电磁激励时所述EM设备的操作波长。

25.根据权利要求1至24中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的至少所述第二区域的所有露出的表面从所述3D本体的近端向远端向内牵伸。

26.根据权利要求1至25中任一项所述的EM设备，还包括：

具有信号馈送部的基础基板，所述信号馈送部被配置成电磁激励所述3D本体以将EM场辐射到远场中；

其中，所述3D本体相对于所述信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，所述3D本体在中央被电磁激励。

27.根据权利要求1所述的EM设备，其中：

所述第一区域从所述3D本体的远端朝向近端延伸并且仅部分地朝向近端延伸；并且

所述第二区域从属于所述第一区域。

28.根据权利要求27所述的EM设备，其中：

所述第一区域的介电材料包括空气。

29.根据权利要求27至28中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域的介电材料包括除空气以外的介电材料。

30.根据权利要求27至29中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域是形成在所述第二区域中的凹陷部。

31.根据权利要求30所述的EM设备，其中：

所述凹陷部在从所述3D本体的远端到近端的距离的大约30％与大约90％之间的任何地方延伸。

32.根据权利要求27至31中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第一区域的总外截面尺寸为D1；

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域的总外截面尺寸为D2；并且

D1小于D2。

33.根据权利要求32所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域具有圆形的外截面形状。

34.根据权利要求33所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域具有圆形的内截面形状。

35.根据权利要求32至34中任一项所述的EM设备，其中：

D1和D2是所述第一区域和所述第二区域的相应直径。

36.根据权利要求27至35中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-z平面截面中观察到的，所述第一区域具有第一截面轮廓P1A；

如在y-z平面截面中观察到的，所述第一区域具有第二截面轮廓P1B；并且

P1B与P1A不同。

37.根据权利要求27至35中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-z平面截面中观察到的，所述第一区域具有第一截面轮廓P1A；

如在y-z平面截面中观察到的，所述第一区域具有第二截面轮廓P1B；并且

P1B与P1A相同。

38.根据权利要求27至37中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的外侧壁相对于中心z轴是竖直的。

39.根据权利要求27至37中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的外侧壁相对于中心z轴是凸出的。

40.根据权利要求27至37中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的外侧壁相对于中心z轴是凹入的。

41.根据权利要求27至40中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-z平面截面中观察到的，所述第二区域具有第一外截面轮廓P2A；

如在y-z平面截面中观察到的，所述第二区域具有第二外截面轮廓P2B；并且

P2B与P2A相同。

42.根据权利要求27至40中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-z平面截面中观察到的，所述第二区域具有第一外截面轮廓P2A；

如在y-z平面截面中观察到的，所述第二区域具有第二外截面轮廓P2B；并且

P2B与P2A不同。

43.根据权利要求27至42中任一项所述的EM设备，还包括：

由具有第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，所述第三区域从所述3D本体的近端到至少远端包围所述3D本体的至少侧面，所述第三平均介电常数小于所述第二平均介电常数且大于空气的介电常数。

44.根据权利要求43所述的EM设备，其中：

所述第三区域延伸超出所述3D本体的远端。

45.根据权利要求43至44中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域的介电材料包括所述第三区域的介电材料。

46.根据权利要求27至45中任一项所述的EM设备，还包括：

具有信号馈送部的基础基板，所述信号馈送部被配置成电磁激励所述3D本体以将EM场辐射到远场中；

其中，所述3D本体相对于所述信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，所述3D本体在中央被电磁激励。

47.一种根据权利要求27至42中任一项所述的EM设备的阵列，所述EM设备在一定操作频率和相关联的波长下操作，其中：

所述阵列包括多个所述EM设备，所述多个EM设备中的每个EM设备经由相对薄的连接结构物理上连接至所述多个EM设备中的至少另一个EM设备以形成连接阵列，每个连接结构与所述多个EM设备中的一个EM设备的总外部尺寸相比相对薄，每个连接结构具有小于相应连接的EM设备的总高度H4的20％的截面总高度H3，并且由所述第二区域的介电材料形成，每个连接结构和相关联的EM设备形成所述连接阵列的单个单块部分。

48.根据权利要求47所述的阵列，还包括：

基础基板，其中，所述阵列布置在所述基础基板上。

49.根据权利要求48所述的阵列，其中，所述连接结构还包括：

与所述连接结构一体地形成且成单块的至少一个腿部，所述至少一个腿部从所述连接结构向下延伸至所述基础基板。

50.根据权利要求49所述的阵列，其中：

所述第二区域包括靠近所述3D本体的近端的第一部分；以及靠近所述3D本体的远端的第二部分。

51.根据权利要求50所述的阵列，其中：

所述第二部分邻接所述第一部分并且与所述第一部分接触。

52.根据权利要求50所述的阵列，其中：

所述第二部分靠近所述第一部分，在所述第一部分与所述第二部分之间具有所述第二平均介电常数的材料间隙。

53.根据权利要求50至52中任一项所述的阵列，还包括：

由具有第三平均介电常数的介电材料制成的第三区域，所述第三区域从所述3D本体的近端到至少远端包围所述3D本体的至少侧面，所述第三平均介电常数小于所述第二平均介电常数且大于空气的介电常数。

54.根据权利要求53所述的阵列，其中：

所述第三区域在所述阵列的多个EM设备中的相邻的EM设备之间延伸。

55.根据权利要求53至54中任一项所述的阵列，其中：

所述第三区域在所述阵列的多个EM设备中的相应的EM设备的第一部分中的相邻的第一部分之间延伸；并且

所述第三区域不在所述阵列的多个EM设备中的相应的EM设备的第二部分中的相邻的第二部分之间延伸。

56.根据权利要求53至55中任一项所述的阵列，其中：

所述第二部分靠近所述第一部分，在所述第一部分与所述第二部分之间具有所述第二平均介电常数的材料间隙。

57.根据权利要求56所述的阵列，其中：

所述第二平均介电常数的材料间隙包括空气。

58.根据权利要求56所述的阵列，其中：

所述第二平均介电常数的材料间隙包括具有所述第三平均介电常数的介电材料。

59.根据权利要求48至58中任一项所述的阵列，其中：

所述基础基板包括多个信号馈送部，所述多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励所述多个EM设备中的相应的EM设备，以将EM场辐射到远场中；

其中，所述多个EM设备中的给定的EM设备相对于相应的信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，所述给定的EM设备在中央被电磁激励。

60.根据权利要求1所述的EM设备，其中：

所述第一区域从靠近所述3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至所述3D本体的远端；

所述第二区域从所述3D本体的近端至少部分地延伸至所述3D本体的远端；

所述3D本体还包括在所述第二区域外侧的第三区域，所述第三区域由具有小于所述第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成，所述第三区域从靠近所述3D本体的近端的第二基础结构延伸至所述3D本体的远端；并且

所述3D本体还包括在所述第三区域外侧的第四区域，所述第四区域由具有大于所述第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成，所述第四区域从所述3D本体的近端延伸至所述3D本体的远端。

61.根据权利要求60所述的EM设备，其中：

所述第一区域的所述第一基础结构具有厚度H7，并且与所述第二区域一体地形成且成单块。

62.根据权利要求61所述的EM设备，其中：

H7等于或小于0.015英寸。

63.根据权利要求60至62中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域在所述3D本体内相对于中心z轴居中布置。

64.根据权利要求60至63中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三区域是所述第一区域的连续体；并且

所述第一区域和所述第三区域中的每一个均包含空气。

65.根据权利要求60至64中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三区域是所述第一区域的连续体；并且

所述第一区域和所述第三区域中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

66.根据权利要求65所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括与所述第一区域的介电材料不同的介电材料。

67.根据权利要求66所述的EM设备，其中：

所述第三区域的介电材料的介电常数小于所述第一区域的介电材料的介电常数。

68.根据权利要求60至67中任一项所述的EM设备，其中：

所述第四区域是所述第二区域的连续体，使得所述第二区域和所述第四区域彼此一体地形成以形成单块；并且

所述第四平均介电常数等于所述第二平均介电常数。

69.根据权利要求60至68中任一项所述的EM设备，还包括：

相对薄的连接结构，其布置在所述3D本体的近端处并且与所述第二区域和所述第四区域一体地形成并桥接在所述第二区域与所述第四区域之间，使得所述第二区域、所述第四区域和所述相对薄的连接结构形成单块，所述相对薄的连接结构的总高度H5小于所述3D本体的总高度H6的20％。

70.根据权利要求69所述的EM设备，其中：

所述第二基础结构的厚度H8小于H5。

71.根据权利要求70所述的EM设备，其中：

H8等于或小于0.005英寸。

72.根据权利要求60至71中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域是形成在所述第二区域中的凹陷部。

73.根据权利要求72所述的EM设备，其中：

所述凹陷部在从所述第二区域的远端到所述3D本体的近端的距离的大约30％与大约95％之间的任何地方延伸。

74.根据权利要求60至73中任一项所述的EM设备，其中：

所述第二区域和所述第一区域具有共存的中心z轴；

所述第三区域和所述第二区域具有共存的中心z轴；并且

所述第四区域和所述第三区域具有共存的中心z轴。

75.根据权利要求60至74中任一项所述的EM设备，其中：

所述第二区域完全包围所述第一区域；

所述第三区域完全包围所述第二区域；并且

所述第四区域完全包围所述第三区域。

76.根据权利要求60至75中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域和所述第四区域均具有圆形的外截面形状。

77.根据权利要求60至76中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域和所述第四区域均具有圆形的内截面形状。

78.根据权利要求60至77中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的至少所述第二区域和所述第四区域的所有露出的表面从所述3D本体的近端朝向远端向内牵伸。

79.根据权利要求60至78中任一项所述的EM设备，还包括：

具有信号馈送部的基础基板，所述信号馈送部被配置成电磁激励所述3D本体以将EM场辐射到远场中；

其中，所述3D本体相对于所述信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，所述3D本体在中央被电磁激励。

80.一种根据权利要求60至78中任一项所述的EM设备的阵列，其中：

所述阵列包括布置在基础基板上的多个EM设备；

所述基础基板包括多个信号馈送部，所述多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励所述多个EM设备中的相应的EM设备，以将EM场辐射到远场中；

其中，给定的EM设备相对于相应的信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，所述给定的EM设备在中央被电磁激励。

81.根据权利要求1所述的EM设备，其中：

所述第一区域从靠近所述3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至所述3D本体的远端；

所述第二区域从所述3D本体的近端至少部分地延伸至所述3D本体的远端；

所述3D本体还包括在所述第二区域外侧的第三区域，所述第三区域由具有小于所述第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成，所述第三区域从靠近所述3D本体的近端的第二基础结构延伸至所述3D本体的远端；

所述3D本体还包括在第三区域外侧的第四区域，所述第四区域由具有大于所述第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成，所述第四区域从所述3D本体的近端延伸至所述3D本体的远端；

所述第二基础结构包括布置在所述3D本体的近端处的相对薄的连接结构，所述相对薄的连接结构与所述第二区域和所述第四区域一体地形成并桥接在所述第二区域与所述第四区域之间，使得所述第二区域、所述第四区域和所述相对薄的连接结构彼此一体地形成以形成单块，所述相对薄的连接结构的总高度H5小于所述3D本体的总高度H6的30％；并且

除了所述相对薄的连接结构之外，所述第三区域中的所述第二基础结构不存在所述单块的介电材料。

82.根据权利要求81所述的EM设备，其中：

所述第一区域的所述第一基础结构具有厚度H7，并且与所述第二区域一体地形成且成单块。

83.根据权利要求82所述的EM设备，其中：

H7等于或小于0.015英寸。

84.根据权利要求81至83中任一项所述的EM设备，其中：

所述相对薄的连接结构包括桥接在所述第二区域与所述第四区域之间的至少两个臂。

85.根据权利要求81至84中任一项所述的EM设备，其中：

所述相对薄的连接结构的总宽度W1小于所述第二区域的总宽度W2。

86.根据权利要求81至85中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域在所述3D本体内相对于中心z轴居中布置。

87.根据权利要求81至86中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三区域是所述第一区域的连续体；并且

所述第一区域和所述第三区域中的每一个均包含空气。

88.根据权利要求81至87中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三区域是所述第一区域的连续体；并且

所述第一区域和所述第三区域中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

89.根据权利要求88所述的EM设备，其中：

所述第三区域包括与所述第一区域的介电材料不同的介电材料。

90.根据权利要求89所述的EM设备，其中：

所述第三区域的介电材料的介电常数小于所述第一区域的介电材料的介电常数。

91.根据权利要求81至90中任一项所述的EM设备，其中：

所述单块的介电常数等于所述第二平均介电常数。

92.根据权利要求81至91中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一区域是形成在所述第二区域中的凹陷部。

93.根据权利要求92所述的EM设备，其中：

所述凹陷部在从所述第二区域的远端到所述3D本体的近端的距离的大约30％与大约95％之间的任何地方延伸。

94.根据权利要求81至93中任一项所述的EM设备，其中：

所述第二区域和所述第一区域具有共存的中心z轴；

所述第三区域和所述第二区域具有共存的中心z轴；并且

所述第四区域和所述第三区域具有共存的中心z轴。

95.根据权利要求81至94中任一项所述的EM设备，其中：

所述第二区域完全包围所述第一区域；

所述第三区域完全包围所述第二区域；并且

所述第四区域完全包围所述第三区域。

96.根据权利要求81至95中任一项所述的EM设备，其中：

所述第二区域的至少一部分具有凸出的外表面。

97.根据权利要求81至96中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域和所述第四区域均具有圆形的外截面形状。

98.根据权利要求81至97中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二区域和所述第四区域均具有圆形的内截面形状。

99.根据权利要求81至98中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的至少所述第二区域和所述第四区域的所有露出的表面从所述3D本体的近端朝向远端向内牵伸。

100.根据权利要求81至99中任一项所述的EM设备，还包括：

具有信号馈送部的基础基板，所述信号馈送部被配置成电磁激励所述3D本体以将EM场辐射到远场中；

其中，所述3D本体相对于所述信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，所述3D本体在中央被电磁激励。

101.一种根据权利要求81至99中任一项所述的EM设备的阵列，

其中：

所述阵列包括布置在基础基板上的多个EM设备；

所述基础基板包括多个信号馈送部，所述多个信号馈送部中的每个信号馈送部被配置成电磁激励所述多个EM设备中的相应的EM设备，以将EM场辐射到远场中；

其中，给定的EM设备相对于相应的信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述相应的信号馈送部上存在特定的电信号时，所述给定的EM设备在中央被电磁激励。

102.根据权利要求1所述的EM设备，还包括：

基础基板，其包括第一多个通孔；

其中，所述3D本体包括除空气以外的介质，所述3D本体的近端布置在所述基础基板上，使得所述3D本体至少部分或完全覆盖所述第一多个通孔；

其中，所述第一多个通孔至少部分地填充有所述3D本体的介电材料，使得所述第一多个通孔的介电材料和所述3D本体形成单块。

103.根据权利要求102所述的EM设备，其中：

所述3D本体完全覆盖所述第一个多个通孔。

104.根据权利要求102至103中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一多个通孔完全填充有所述3D本体的介电材料。

105.根据权利要求102至104中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的介电材料是可模制的介电材料。

106.根据权利要求102至105中任一项所述的EM设备，其中：

所述基础基板还包括第二多个通孔，所述第二多个通孔能够被所述3D本体完全覆盖，被所述3D本体部分覆盖，或者相对于所述3D本体完全露出。

107.根据权利要求106所述的EM设备，其中：

被所述3D本体完全或部分覆盖的所述第二多个通孔至少部分地填充有所述3D本体的介电材料或者填充有导电材料；并且

相对于所述3D本体完全露出的所述第二多个通孔填充有导电材料。

108.根据权利要求102至107中任一项所述的EM设备，其中：

所述基础基板还包括信号馈送部，所述信号馈送部被配置成：当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，电磁激励所述3D本体以将EM场辐射到远场中。

109.根据权利要求108所述的EM设备，其中：

所述3D本体相对于所述信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，所述3D本体在中央被电磁激励。

110.根据权利要求108至109中任一项所述的EM设备，其中：

所述信号馈送部包括带状线和开槽孔，所述开槽孔被所述3D本体完全覆盖。

111.根据权利要求110所述的EM设备，其中：

所述基础基板包括导电的下层、导电的上层以及布置在所述下导电层与所述上导电层之间的至少一个介电基板；并且

所述3D本体的近端布置在所述上层上。

112.根据权利要求111所述的EM设备，其中：

所述至少一个介电基板包括被布置成邻近所述导电的下层的上表面的第一介电基板和被布置成邻近所述导电的上层的下表面的第二介电基板，所述基础基板还包括：

薄膜粘合剂，其布置在所述第一介电基板与所述第二介电基板之间并固定至所述第一介电基板和所述第二介电基板；

其中，所述带状线布置在所述薄膜粘合剂与所述第二介电基板之间，在所述开槽孔下方且与所述开槽孔正交。

113.根据权利要求102至112中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体具有朝向所述3D本体的中心的第一区域，所述第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，所述第一区域从靠近所述3D本体的近端的第一基础结构至少部分地延伸至所述3D本体的远端；

所述3D本体具有在所述第一区域外侧的第二区域，所述第二区域由除空气以外的具有比所述第一平均介电常数大的第二平均介电常数的介电材料制成，所述第二区域从所述3D本体的近端至少部分地延伸至所述3D本体的远端；

所述3D本体具有在所述第二区域外侧的第三区域，所述第三区域由具有小于所述第二平均介电常数的第三平均介电常数的介电材料制成，所述第三区域从靠近所述3D本体的近端的第二基础结构延伸至所述3D本体的远端；

所述3D本体具有在第三区域外侧的第四区域，所述第四区域由具有大于所述第三平均介电常数的第四平均介电常数的介电材料制成，所述第四区域从所述3D本体的近端延伸至所述3D本体的远端；

其中，所述第二基础结构包括相对薄的连接结构，所述相对薄的连接结构布置在所述3D本体的近端处并且与所述第二区域和所述第四区域一体地形成并且桥接在所述第二区域与所述第四区域之间，使得所述第二区域、所述第四区域和所述相对薄的连接结构彼此一体地形成以形成单块的部分，所述相对薄的连接结构的总高度H5小于所述3D本体的总高度H6的30％；并且

其中，除了所述相对薄的连接结构之外，所述第三区域中的所述第二基础结构不存在所述单块的介电材料。

114.根据权利要求113所述的EM设备，其中：

所述第一区域的所述第一基础结构具有厚度H7，并且与所述第二区域一体地形成且成单块。

115.根据权利要求114所述的EM设备，其中：

H7等于或小于0.015英寸。

116.根据权利要求113至115中任一项所述的EM设备，其中：

所述开槽孔被所述3D本体的所述第一区域的第一基础结构和所述第二区域完全覆盖。

117.根据权利要求113至116中任一项所述的EM设备，其中：

所述相对薄的连接结构包括桥接在所述第二区域与所述第四区域之间的至少两个臂。

118.根据权利要求113至117中任一项所述的EM设备，其中：

所述相对薄的连接结构的总宽度W1小于所述第二区域的总宽度W2。

119.根据权利要求102至118中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体通过所述第一多个通孔锚固至所述基础基板。

120.根据权利要求102至119中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一多个通孔包括：

如在x-y平面截面中观察到的总宽度尺寸为D3的第一对直径相对的通孔；

如在x-y平面截面中观察到的总宽度尺寸为D4的第二对直径相对的通孔；以及

如在x-y平面截面中观察到的总宽度尺寸为D5的第三对直径相对的通孔。

121.根据权利要求120所述的EM设备，其中：

D4小于D3；并且

D5等于D4。

122.根据权利要求120至121中任一项所述的EM设备，其中：

尺寸D3、D4和D5是直径尺寸。

123.根据权利要求102至122中任一项所述的EM设备，还包括：

电磁反射结构，其包括导电结构和与所述导电结构一体地形成或与所述导电结构电连通的导电电磁反射器；

其中，所述电磁反射结构布置在所述上导电层上或与所述上导电层电连通；

其中，所述导电电磁反射器形成限定并至少部分地外接凹口的壁；

其中，所述3D本体布置在所述凹口内。

124.根据权利要求123所述的EM设备，其中：

所述反射器的壁的高度H9大于所述第二区域的高度H10。

125.根据权利要求124所述的EM设备，其中：

响应于所述信号馈送部上存在40GHz电信号，所述3D本体将具有以下特征的EM场辐射到远场中：

包括在所述E场方向上等于或大于+/-60度的3dBi波束宽度的增益分布；

包括在所述H场方向上等于或大于+/-45度的3dBi波束宽度的增益分布；

包括在所述E场方向上等于或大于+/-90度的6dBi波束宽度的增益分布；以及

包括在所述H场方向上等于或大于+/-60度的6dBi波束宽度的增益分布。

126.根据权利要求124所述的EM设备，其中：

响应于所述信号馈送部上存在特定GHz电信号，所述3D本体将具有以下特征的EM场辐射到远场中：

视轴增益在36GHz时约为4.4dBi，在41GHz时约为5.8dBi，所得到的带宽大于10％。

127.根据权利要求124所述的EM设备，其中：

响应于所述信号馈送部上存在特定GHz电信号，所述3D本体将具有以下特征的EM场辐射到远场中：

视轴增益在36GHz时约为4.4dBi，在46GHz时约为6dBi，所得到的带宽大于20％。

128.一种根据权利要求102至127中任一项所述的EM设备的阵列，其中：

所述阵列包括被布置成并排布置的多个EM设备，其中，每个EM设备的基础基板是相邻基础基板的连续延伸以形成聚合基础基板，其中，每个EM设备包括相对于所述多个EM设备中的相邻的EM设备的分立信号馈送部，并且其中，每个分立信号馈送部被配置成：当所述相关联的信号馈送部上存在特定的电信号时，电磁激励相应的3D本体以将EM场辐射到远场中。

129.一种制造根据权利要求102至127中任一项所述的EM设备的方法，包括：

通过从基础基板的底侧经由第一多个通孔注射模制可模制的介电介质，将3D本体模制在所述基础基板的顶侧上；以及

至少部分地固化所述介电介质。

130.一种用于EM设备的可转向阵列的天线子系统，包括：

多个EM设备，所述多个EM设备中的每个EM设备包括布置在表面上的宽视场FOV介电谐振器天线DRA；

子系统板，其对于所述多个EM设备中的每个EM设备包括信号馈送结构；

所述多个EM设备固定至所述子系统板。

131.根据权利要求130所述的天线子系统，其中：

所述DRA中的每个DRA包括3D本体，所述3D本体具有朝向所述3D本体的中心的第一区域，所述第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，所述第一区域延伸至所述3D本体的远端；并且

所述3D本体具有在所述第一区域外侧的第二区域，所述第二区域由除空气以外的具有大于所述第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成，所述第二区域从所述3D本体的近端延伸至远端。

132.根据权利要求131所述的天线子系统，其中：

所述多个EM设备被布置成x×y阵列。

133.根据权利要求131至132中任一项所述的天线子系统，其中：

所述DRA被布置在二维2D表面上。

134.根据权利要求131至132中任一项所述的天线子系统，其中：

所述信号馈送结构包括具有信号输入端的信号线。

135.根据权利要求134所述的天线子系统，其中：

所述子系统板对于每个EM设备还包括信号通信路径，所述信号通信路径在其一端布置有输入端口，所述信号通信路径的另一相对端电连接至相应的信号馈送结构的信号输入端。

136.根据权利要求135所述的天线子系统，其中：

所述子系统板的每个输入端口能够连接至EM波束转向子系统。

137.根据权利要求136所述的天线子系统，还包括：

EM波束转向子系统，其包括连接至多个信号通信信道的EM波束转向芯片，与所述EM波束转向芯片相关联的每个信号通信信道均具有相应的输出端，所述信号通信信道和输出端的数量等于所述多个EM设备的数量；

其中，所述EM波束转向子系统的相应的信号通信信道的每个输出端连接至所述天线子系统的子系统板的相应的输入端口。

138.根据权利要求131至137中任一项所述的天线子系统，其中：

所述子系统板还包括延伸穿过所述子系统板的多组非导电通孔，每组非导电通孔与所述多个EM设备中的不同的EM设备相关联；

相应的EM设备的每个3D本体由包括除空气以外的介质的介电材料制成，每个3D本体均具有近端和远端，每个3D本体的近端布置在所述子系统板上，使得每个3D本体至少部分或完全覆盖相应的一组非导电通孔；并且

所述多组非导电通孔至少部分地填充有相关联的3D本体的介电材料，使得相应的一组非导电的至少部分填充的通孔的介电材料和每个3D本体形成单块。

139.根据权利要求138所述的天线子系统，其中：

所述3D本体完全覆盖所述相应的一组非导电通孔。

140.根据权利要求138至139中任一项所述的天线子系统，其中：

所述多组非导电通孔完全填充有相关联的3D本体的介电材料。

141.根据权利要求138至140中任一项所述的天线子系统，其中：

所述子系统板还包括：导电的下层、导电的上层、被布置成邻近所述导电的下层的上表面的第一介电基板、被布置成邻近所述导电的上层的下表面的第二介电基板、布置在所述第一介电基板与所述第二介电基板之间并固定至所述第一介电基板和所述第二介电基板的薄膜粘合剂。

142.根据权利要求141所述的天线子系统，其中：

所述信号馈送结构还包括：带状线，其布置在所述薄膜粘合剂与所述第二介电基板之间，所述导电的上层包括布置在相应的带状线上方并与相应的带状线正交的开槽孔，每个带状线具有信号输入端，每个开槽孔被相应的EM设备的3D本体完全覆盖，所述3D本体的近端布置在所述导电的上层上。

143.根据权利要求141至142中任一项所述的天线子系统，其中：

所述子系统板的信号通信路径布置在所述薄膜粘合剂与所述第二介电基板之间，所述信号通信路径在其一端布置有输入端口，所述信号通信路径的另一端电连接至相应的带状线的信号输入端。

144.根据权利要求141至143中任一项所述的天线子系统，其中：

所述子系统板还包括将所述上导电层连接至所述下导电层的第一多个导电通孔，所述第一多个导电通孔布置在所述多个信号通信路径中的各个信号通信路径的每一侧。

145.根据权利要求142至144中任一项所述的天线子系统，其中：所述基板还包括将所述上导电层连接至所述下导电层的第二多个导电通孔，所述第二多个导电通孔布置在所述带状线中的各个带状线的每一侧上和末端处。

146.根据权利要求138至139中任一项所述的天线子系统，其中：所述多组非导电通孔在所述下导电层与所述上导电层之间延伸。

147.根据权利要求130至146中任一项所述的天线子系统，其中：

所述多个EM设备是根据权利要求25、45、78、99和163中任一项所述的相应的EM设备。

148.一种电磁EM设备，包括：

三维3D本体，其由介电材料制成，具有近端和远端；

所述3D本体具有由除空气以外的具有第一平均介电常数的介电材料制成的第一部分，所述第一部分从所述3D本体的近端朝向远端延伸并且仅部分地朝向远端延伸，所述第一部分形成所述3D本体的内部；

所述3D本体具有由除空气以外的具有小于所述第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成的第二部分，所述第二部分从所述3D本体的近端延伸至远端，所述第二部分形成所述3D本体的包围所述内部的外部；

所述第一部分具有第一内部区域，所述第一内部区域具有小于所述第一平均介电常数的第三平均介电常数；并且

所述第二部分具有第二内部区域，所述第二内部区域具有小于所述第二平均介电常数的第四平均介电常数，所述第二内部区域是所述第一内部区域的延伸。

149.根据权利要求148所述的EM设备，其中：

所述第二部分具有靠近所述第二内部区域的截头圆锥形表面。

150.根据权利要求148至149中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三平均介电常数等于所述第四平均介电常数。

151.根据权利要求148至150中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一内部区域和所述第二内部区域均包含空气。

152.根据权利要求148至151中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一内部区域和所述第二内部区域中的至少一个包括除空气以外的介电材料。

153.根据权利要求148至152中任一项所述的EM设备，其中：

所述第三平均介电常数和所述第四平均介电常数二者均小于所述第一平均介电常数和所述第二平均介电常数中的每一个。

154.根据权利要求148至149中任一项所述的EM设备，其中：

所述第四平均介电常数小于所述第三平均介电常数。

155.根据权利要求148至154中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一部分的总高度为H1；

所述第二部分的总高度为H2；并且

H1小于H2的约70％。

156.根据权利要求155所述的EM设备，其中：

H1约为H2的50％。

157.根据权利要求148至156中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体具有围绕中心z轴的轴向对称性。

158.根据权利要求148至157中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第一部分和所述第二部分均具有圆形的外截面形状。

159.根据权利要求148至158中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第一部分和所述第二部分均具有圆形的内截面形状。

160.根据权利要求148至159中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一内部区域和所述第二内部区域均相对于中心z轴居中布置。

161.根据权利要求148至160中任一项所述的EM设备，其中：

如在x-y平面截面中观察到的，所述第一部分的总外截面尺寸为D1；

如在x-y平面截面中观察到的，所述第二部分的总外截面尺寸为D2；并且

D1小于D2。

162.根据权利要求161所述的EM设备，其中：

D1小于D2的约70％。

163.根据权利要求162所述的EM设备，其中：

D1约为D2的60％。

164.根据权利要求148至163中任一项所述的EM设备，其中：

所述第一平均介电常数等于或大于10且等于或小于20；并且

所述第二平均介电常数等于或大于4且等于或小于9。

165.根据权利要求148至164中任一项所述的EM设备，其中：

所述3D本体的所有露出的表面从所述3D本体的近端向远端向内牵伸。

166.根据权利要求148至165中任一项所述的EM设备，还包括：

具有信号馈送部的基础基板，所述信号馈送部被配置成电磁激励所述3D本体以将EM场辐射到远场中；

其中，所述3D本体相对于所述信号馈送部布置在所述基础基板上，使得当所述信号馈送部上存在特定的电信号时，所述3D本体在中央被电磁激励。

167.一种用于EM设备的可转向阵列的天线子系统，包括：

多个EM设备，所述多个EM设备中的每个EM设备包括布置在表面上的宽视场FOV介电谐振器天线DRA，所述多个EM设备中的每个EM设备还包括基础基板，每个基础基板包括被布置成与相应的DRA进行EM信号通信的信号馈送结构；

其中，每个EM设备的基础基板是相邻基础基板的连续延伸以形成聚合基础基板，所述DRA被固定至所述聚合基础基板；

其中，所述聚合基础基板包括多个输入端口，所述多个输入端口的数量等于所述DRA的数量，每个输入端口电连接至与相应的DRA进行信号通信的相应的信号馈送结构；

所述天线子系统提供适合于将所述EM设备布置成能够由所述天线子系统中的多个天线子系统形成的任何布置尺寸的结构。

168.根据权利要求167所述的天线子系统，其中：

每个DRA包括3D本体，所述3D本体具有朝向所述3D本体的中心的第一区域，所述第一区域由具有第一平均介电常数的介电材料制成，所述第一区域延伸至所述3D本体的远端；并且

所述3D本体具有在所述第一区域外侧的第二区域，所述第二区域由除空气以外的具有大于所述第一平均介电常数的第二平均介电常数的介电材料制成，所述第二区域从所述3D本体的近端延伸至远端。

169.根据权利要求167至168中任一项所述的天线子系统，其中：

所述多个EM设备被布置成x×y阵列。

170.根据权利要求167至169中任一项所述的天线子系统，其中：

所述DRA被布置在二维2D表面上。

171.根据权利要求167至170中任一项所述的天线子系统，其中：

所述聚合基础基板的多个输入端口中的每个输入端口是焊盘。

172.根据权利要求167至171中任一项所述的天线子系统，其中：

所述聚合基础基板的多个输入端口能够连接至EM波束转向子系统。

173.根据权利要求167至171中任一项所述的天线子系统，还包括：

EM波束转向子系统，其包括连接至多个信号通信信道的EM波束转向芯片，与所述EM波束转向芯片相关联的每个信号通信信道具有相应的输出端口；

其中，所述EM波束转向子系统的每个输出端口连接至所述天线子系统的聚合基础基板的相应的输入端口。

174.根据权利要求168至172中任一项所述的天线子系统，其中，每个基础基板包括：

导电的下层、导电的上层、被布置成邻近所述导电的下层的上表面的第一介电基板、被布置成邻近所述导电的上层的下表面的第二介电基板、布置在所述第一介电基板与所述第二介电基板之间并固定至所述第一介电基板和所述第二介电基板的薄膜粘合剂、布置在所述薄膜粘合剂与所述第二介电基板之间的带状线，所述导电的上层包括布置在所述带状线上方并与所述带状线正交的开槽孔，每个开槽孔均被相应的EM设备的3D本体完全覆盖，并且所述3D本体的近端布置在所述导电的上层上。

175.根据权利要求173所述的天线子系统，其中：

每个输入端口电连接至相应的带状线，所述带状线与布置在给定的EM设备的3D本体下方的相关联的开槽孔进行信号通信。

176.一种用于EM设备的可转向阵列的天线阵列，所述天线阵列包括根据权利要求167至174中任一项所述的平铺的多个天线子系统。

177.根据权利要求175所述的天线阵列，其中：

所述平铺的多个天线子系统能够形成为非平面配置。

178.根据权利要求176所述的天线阵列，其中，所述聚合基础基板是柔性电路板。

179.根据权利要求167至177中任一项所述的天线子系统，其中：

所述多个EM设备是根据权利要求26、46、79、100、121和164中任一项所述的相应的EM设备。

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