JP2022514178A - 電磁デバイス - Google Patents

Abstract

電磁（ＥＭ）デバイスは、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた３Ｄ体を含み、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部に少なくとも部分的に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料で作られた、第１の領域の外側の第２の領域を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる。

Description

本開示は、概して電磁（electromagnetic : ＥＭ）デバイスに関し、特に、広い視野（field of view : ＦＯＶ）を有する遠方場においてＥＭ放射パターンを有するように構成された誘電材料から作られた三次元（３Ｄ）体を有する電磁デバイスに関する。

誘電材料から作られた３Ｄ体を有する一例のＥＭデバイスは、本出願人に譲渡された（特許文献１）に開示されている。
遠方場でＥＭ放射パターンを放射するように構成された既存のＥＭデバイスは、意図される目的に適し得るが、ＥＭデバイスに関連する技術分野は、広いＦＯＶを有する遠方場でＥＭ放射パターンを生成することが可能な誘電材料から作られた３Ｄ体を有するＥＭデバイスを用いる場合、進化する。

国際公開第２０１７／０７５１７７Ａ１号パンフレット

一実施形態では、ＥＭデバイスは、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた３Ｄ体を含み、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部に少なくとも部分的に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料で作られた、第１の領域の外側の第２の領域を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる。

別の実施形態では、ＥＭデバイスは、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた３Ｄ体を含み、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた第１の部分を有し、第１の部分は３Ｄ体の基端部から先端部に向かって部分的にのみ延び、第１の部分は３Ｄ体の内部を形成し、３Ｄ体は、第１の平均誘電率未満である第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた第２の部分を有し、第２の部分は３Ｄ体の基端部から先端部に延び、第２の部分は、内部を包む３Ｄ体の外部を形成し、第１の部分は、第１の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する第１の内部領域を有し、第２の部分は、第２の平均誘電率未満である第４の平均誘電率を有する第２の内部領域を有し、第２の内部領域は第１の内部領域の延長部である。

別の実施形態では、ＥＭデバイスは、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた３Ｄ体を含み、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた第１の領域を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部から基端部に向かって部分的にのみ延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の外側且つ第１の領域の下にある第２の領域を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる。

別の実施形態では、ＥＭデバイスは、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた三次元３Ｄ体を含み、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、第１の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第１のベース構造から３Ｄ体の先端部に少なくとも部分的に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の外側にある第２の領域を有し、第２の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第２の平均誘電率未満の第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第２の領域の外側にある第３の領域を有し、第３の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第２のベース構造から３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第３の領域の外側の第４の領域を有し、第４の領域は３Ｄ体の基端部から３Ｄ体の先端部に延びる。

別の実施形態では、ＥＭデバイスは、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた三次元３Ｄ体を含み、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、第１の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第１のベース構造から３Ｄ体の先端部に少なくとも部分的に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の外側にある第２の領域を有し、第２の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第２の平均誘電率未満の第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第２の領域の外側にある第３の領域を有し、第３の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第２のベース構造から３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第３の領域の外側の第４の領域を有し、第４の領域は３Ｄ体の基端部から３Ｄ体の先端部に延び、第２のベース構造は、３Ｄ体の基端部に配置された比較的薄い接続構造を含み、比較的薄い接続構造は、第２の領域、第４の領域、及び比較的薄い接続構造が互いと一体的に形成されてモノリシックを形成するように、第２の領域及び第４の領域と一体的に形成され、第２の領域と第４の領域との間を橋渡しし、比較的薄い接続構造は、３Ｄ体の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、第３の領域における第２のベース構造は、比較的薄い接続構造を除きモノリシックの誘電材料を有さない。

別の実施形態では、ＥＭデバイスは、第１の複数のビアを有するベース基板と、空気以外の媒体で構成される誘電材料から作られた三次元３Ｄ体とを含み、３Ｄ体は基端部及び先端部を有し、３Ｄ体の基端部は、３Ｄ体が第１の複数のビアを少なくとも部分的に又は完全に覆うようにベース基板に配置され、第１の複数のビアは、３Ｄ体及び第１の複数のビアの誘電材料がモノリシックを形成するように３Ｄ体の誘電材料で少なくとも部分的に充填される。

別の実施形態では、ＥＭデバイスの操縦可能なアレイのアンテナサブシステムは、複数のＥＭデバイスであって、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスは表面に構成された広いＦＯＶの誘電共振アンテナ（dielectric resonator antenna : ＤＲＡ）を有する、複数のＥＭデバイスと、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスについて、信号フィード構造を備えたサブシステムボードとを備え、複数のＥＭデバイスはサブシステムボードに固定される。

別の実施形態では、ＥＭデバイスの操縦可能なアレイのアンテナサブシステムは、複数のＥＭデバイスを備え、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスは、表面に構成された広い視野（ＦＯＶ）の誘電共振アンテナ（ＤＲＡ）を有し、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスはベース基板を更に備え、各ベース基板は、対応するＤＲＡとＥＭ信号通信して配置された信号フィード構造を備え、各ＥＭデバイスのベース構造は、近傍ベース基板の連続延長部であり、集合ベース基板を形成し、ＤＲＡは集合ベース基板に固定され、集合ベース基板は、ＤＲＡの数に等しい数の複数の入力ポートを備え、各入力ポートは、対応するＤＲＡと信号通信する対応する信号フィード構造に電気的に接続され、アンテナサブシステムは、複数のアンテナサブシステムから形成可能な任意の構成サイズにＥＭデバイスを構成するのに適した構造を提供する。

本発明の上記特徴及び利点並びに他の特徴及び利点は、添付図面と併せて解釈される場合、本発明の以下の詳細な説明から容易に明らかになる。
同様の要素が同様に付番され、又は類似する要素は類似して付番されるが、前の数字が異なる例示的で非限定的な図面を参照する。

一実施形態によるＥＭデバイスの対応する透明及び中実の回転された等角図を示す。 一実施形態による図１ＡのＥＭデバイスの部分平面図及び対応する立面図を示す。 一実施形態による図１Ａ及び図１ＢのＥＭデバイスの平面図を示す。 一実施形態による図１Ａ～図１ＣのＥＭデバイスへの代替のＥＭデバイスの透明の回転された等角図を示す。 一実施形態による、図２のＥＭデバイスへの代替であるが、図１Ａ～図１Ｃに関連するＥＭデバイスの対応する透明の回転された等角ｙ－ｚ断面立面図及びｘ－ｚ断面立面図を示す。 一実施形態による、図２のＥＭデバイスへの代替であるが、図１Ａ～図１Ｃに関連するＥＭデバイスの対応する透明の回転された等角ｙ－ｚ断面立面図及びｘ－ｚ断面立面図を示す。 一実施形態による図３Ａおよび図３Ａ（ａ）のＥＭデバイスの対応する透明のｙ－ｚ断面立面図及びｘ－ｚ断面立面図を示す。 一実施形態による図３Ａ、図３Ａ（ａ）及び図３Ｂの何れかのＥＭデバイスのアレイの代替の透明な断面立面図を示す。 一実施形態による、図２のＥＭデバイスへの代替であるが、図１Ａ～図１Ｃに関連するＥＭデバイスの対応する中実の回転された等角図及び透明の断面立面図を示す。 一実施形態による図４ＡのＥＭデバイスのアレイの対応する透明の回転された等角図を示す。 一実施形態による、図２のＥＭデバイスへの代替であるが、図１Ａ～図１Ｃに関連するＥＭデバイスの対応する断面立面図、平面図、及び中実の回転された等角図を示す。 一実施形態による、図２のＥＭデバイスへの代替であるが、図１Ａ～図１Ｃに関連するＥＭデバイス対応する透明な平面図及び回転された等角図を示す。 一実施形態による図６ＡのＥＭデバイスの形態の対応する透明な平面図及び回転された等角図を示す。 一実施形態による図６ＡのＥＭデバイスの別の形態の透明な断面立面図を示す。 一実施形態による図６ＡのＥＭデバイスの別の形態の透明な断面立面図を示す。 一実施形態による図６ＢのＥＭデバイスのユニットセルの分析モデリング性能特性を示す。 一実施形態による図６ＢのＥＭデバイスのユニットセルの分析モデリング性能特性を示す。 一実施形態による図６ＢのＥＭデバイスのユニットセルの分析モデリング性能特性を示す。 一実施形態による図６ＢのＥＭデバイスのユニットセルの分析モデリング性能特性を示す。 一実施形態による図６ＢのＥＭデバイスのアレイの透明な平面図を示す。 一実施形態による図６ＢのＥＭデバイスのアレイの透明な回転された等角図を示す。 一実施形態によるＥＭデバイスの操縦可能アレイのアンテナサブシステムの透明な平面図を示す。 一実施形態による図７Ａのアレイの透明な回転された等角図を示す。 一実施形態による図７Ａのアレイの透明な側面立面図を示す。 一実施形態による、ＥＭビーム操縦サブシステムが結合された図７Ａ、図７Ｂ、及び図７Ｃのアンテナサブシステムの透明な側面立面図である。 一実施形態による、図７Ｂと同様のＥＭビーム操縦サブシステムに結合されたＥＭデバイスの操縦可能アレイのアンテナサブシステムの透明な立面図を示す。 一実施形態による図８Ａのアンテナサブシステムの透明な立面図を示す。 一実施形態による図８Ａのアンテナサブシステムの傾斜平面アレイの対応する平面図及び透明な立面図を示す。 一実施形態による図８Ｃのアレイの透明な立面図を示す。 一実施形態による、操縦可能な電磁ビームが示された図８Ｃ及び図８Ｄのアレイの透明な立面図を示す。 一実施形態による、アンテナサブシステムの傾斜非平面アレイ及び図８ＡのＥＭビーム操縦サブシステムの透明な立面図を示す。

以下の詳細な説明は例示を目的として多くの詳細を含むが、以下の詳細への多くの変形及び代替が添付の特許請求の範囲内にあることを当業者は理解しよう。したがって、以下の例としての実施形態は、本明細書に開示される特許請求される発明への一般性を何ら失うことなく且つ本明細書に開示される特許請求される発明に限定を課さずに記載される。

本明細書で使用される場合、ｘ－ｙ－ｚ軸の直交セットは、本発明の実施形態の平面図（ｘ－ｙ軸の平面における図）及び立面図（ｘ－ｚ軸又はｙ－ｚ軸の何れかの平面における図）を説明するために種々の図に提供されている。

種々の図及び付随する文章により示され説明される実施形態は、広いＦＯＶを有する遠方場（far field）でのＥＭ放射パターンを提供するように構成され構造化されたＤＲＡを有するＥＭデバイス及びＥＭデバイスのアレイを提供する。一実施形態では、ＤＲＡは、ＤＲＡの周囲の外側領域よりも低い平均誘電率Ｄｋを有する中央領域を有して構成され、平均Ｄｋがより低い中央領域はＤＲＡの先端部に少なくとも部分的に延びる。一実施形態では、ＥＭデバイスのアレイは、ＥＭビーム操縦サブシステム（EM beam steering subsystem）により操縦可能なＥＭデバイスの操縦可能アレイ（steerable array）を提供するアンテナサブシステムとして構成される。本明細書に示され記載される実施形態は、特定の断面プロファイル（ｘ－ｙ、ｘ－ｚ、又はｙ－ｚ）を有するＤＲＡを示すが、本発明の範囲から逸脱せずにそのようなプロファイルが変更可能なことが理解されよう。したがって、本明細書における本開示の範囲内にあり、本明細書に開示される目的に適するあらゆるプロファイルが、本明細書に開示される実施形態を補足することが意図され、補足すると見なされる。

一例のＥＭデバイス１１００の以下の説明は、特に図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃをまとめて参照して行われる。図１Ａ、図１Ｂ、及び図１Ｃに示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット１１０１は、例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス１１００の種々の特徴の三次元３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、一例のＥＭデバイス１１００は、基端部１１０４及び先端部１１０６を有する誘電材料から作られた３Ｄ体１１０２を含み、３Ｄ体１１０２は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－１１００）を有する誘電材料から作られた、ＥＭデバイス１１００の平面図において観測される３Ｄ体１１０２の中心１１１０（図１Ｃ参照）に向かって配置された第１の領域１１０８を有し、第１の領域１１０８は３Ｄ体１１０２の先端部１１０６に少なくとも部分的に延び、一実施形態では、３Ｄ体１１０２の先端部１１０６に完全に延び、３Ｄ体１１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－１１００）を有する、空気以外であり、誘電発泡体等の空気を含むこともできる誘電媒体を含む誘電材料から作られた、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測される第１の領域１１０８の径方向外側に配置される第２の領域１１１２を有し、第２の領域１１１２は、ＥＭデバイス１１００の立面図（例えば図１Ｂ参照）で観測されるように３Ｄ体１１０２の基端部１１０４から先端部１１０６まで延びる。軸１１０１（図１Ｂ及び図１Ｃに示される）は、ｚ軸が３Ｄ体１１０２の中心１１１０と位置合わせされ、ｘ－ｙ平面が３Ｄ体１１０２の基端部１１０４と一致して（図１Ｂ及び図１Ｃ参照）、ＥＭデバイス１１００の局所座標系を確立するように並進し得る。本明細書において以下使用されるように、ｘ－ｙ－ｚ座標系１１０１への言及は、ＥＭデバイス１１００の局所座標系を確立する上記の並進された座標系への言及である。

一実施形態では、第１の領域１１０８は、軸１１０１のうちのｚ軸に関して３Ｄ体１１０２内の中央に配置される。一実施形態では、第１の領域１１０８は空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の別の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、第１の領域１１０８は発泡体の形態の誘電媒体を含む。一実施形態では、第１の領域１１０８のＤｋ１－１１００は、１以上（空気を含む）且つ８以下、より詳細には１以上且つ５以下である比較的低い誘電率を有する。一実施形態では、第１の領域１１０８は、先端部１１０６から基端部１１０４に向かって延びる、第２の領域１１１２に対する３Ｄ体１１０２の窪みである。一実施形態では、第１の領域１１０８の窪みは、第２の領域１１１２の材料を除去することにより、第２の領域１１１２の形成中、除去可能なインサートを使用することにより、又は本明細書に開示される目的に適する任意の他の手段により形成し得る。一実施形態では、窪みは、３Ｄ体１１０２の先端部１１０６から基端部１１０４までの距離の約３０％と約１００％との間の任意の場所に延びる。本明細書に記載されるように、第１の領域１１０８の窪みのＤｋ１－１１００は、第２の領域１１１２のＤｋ２－１１００と比較して低い誘電率である。

一実施形態では、３Ｄ体１１０２は、第２の平均誘電率よりも低い第３の平均誘電率（Ｄｋ３－１１００）を有する誘電材料から作られた、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように第２の領域１１１２の径方向外側に配置される第３の領域１１１４を更に含み、第３の領域１１１４は、ＥＭデバイス１１００の立面図で観測されるように３Ｄ体１１０２の基端部１１０４から先端部１１０６に延びる。一実施形態では、第３の領域１１１４は、第２の平均誘電率を有する誘電材料（例えば、本明細書において以下説明する突起部１１１８を参照）と、第２の平均誘電率を有する誘電材料とは異なる別の誘電材料１１１６との組合せを含む。一実施形態では、第３の領域１１１４の別の誘電材料１１１６は空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の別の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、第３の領域１１１４の別の誘電材料１１１６は、発泡体の形態の誘電媒体を含む。一実施形態では、第３の領域１１１４の誘電材料の組合せは、第２の領域１１１２と比較して低い誘電率を有する誘電領域を形成する。一実施形態では、第３の領域１１１４は、第２の領域１１１２から軸１１０１のうちのｚ軸に関して径方向外側に延び、第２の領域１１１２と一体化されモノリシックな（monolithic）突起部１１１８を含む。一実施形態では、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測され、ｘ－ｙ平面断面でも観測されるように、突起部１１１８のそれぞれ１つは、断面全長Ｌ１及び断面全幅Ｗ１を有し、Ｌ１及びＷ１はそれぞれλ未満であり、λは、ＥＭデバイス１１００が電磁的に励起した場合のＥＭデバイス１１００の動作波長である。一実施形態では、Ｌ１及びＷ１はそれぞれλ／４未満である。一実施形態では、突起部１１１８のそれぞれ１つは、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、幅広から幅狭に径方向外側に先細る断面形状を有する。

一実施形態では、ＥＭデバイス１１００は、第４の平均誘電率（Ｄｋ４－１１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた第４の領域１１２０を更に含み、第４の領域１１２０は、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように、３Ｄ体１１０２の基端部１１０４を実質的に囲み、第４の平均誘電率は第３の平均誘電率と異なる。一実施形態では、第４の領域１１２０は、３Ｄ体１１０２の基端部１１０４に関して、ＥＭデバイス１１００の立面図で観測されるように、第２の領域１１１２の高さＨ２未満の高さＨ４を有する。一実施形態では、第４の領域１１２０は、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように、３Ｄ体１１０２の基端部１１０４において第３の領域１１１４を実質的に囲む。

一実施形態では、第３の領域１１１４は、第４の平均誘電率を有する誘電材料（例えば、本明細書において以下説明する突起部１１２２）と、第４の誘電率と異なる誘電率を有する別の誘電材料との組合せを含む。一実施形態では、第３の領域１１１４は、第４の領域１１２０から径方向外側に延び、第４の領域１１２０と一体化されモノリシックな突起部１１２２を含む。図１Ｃに示されるように、突起部１１２２は第４の領域１１２０から外側に離れて延びるとともに、３Ｄ体１１０２の中心１１１０に向かって径方向内側にも延びる。

一実施形態では、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように、第４の領域１１２０とモノリシックな突起部１１２２のそれぞれ１つは、これもまたｘ－ｙ平面断面で観測されるように断面全長Ｌ２及び断面全幅Ｗ２を有し、Ｌ２及びＷ２はλ未満であり、λは、ＥＭデバイス１１００が電磁的に励起した場合のＥＭデバイス１１００の動作波長である。一実施形態では、Ｌ２及びＷ２はそれぞれλ／４未満である。一実施形態では、第４の領域１１２０とモノリシックな突起部１１２２のそれぞれ１つは、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、幅広から幅狭に、第４の領域１１２０に関して外側に先細る断面形状を有する。

一実施形態では、図１Ｂの破線１１０３で観測されるように、第４の領域１１２０は第２の領域１１１２と一体化されモノリシックであり、第４の平均誘電率は、第２の平均誘電率に等しい。

一実施形態では、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように、第３の領域１１１４は、第２の領域１１１２と第４の領域１１２０との間に第３の領域１１１４にわたって延びるブリッジセクション１１２４を含み、ブリッジセクション１１２４は第２の領域１１１２及び第４の領域１１２０の両方と一体化されモノリシックである。一実施形態では、ブリッジセクション１１２４は高さＨ４を有する。一実施形態では、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように、ブリッジセクション１１２４のそれぞれ１つは、これもまたｘ－ｙ平面断面で観測されるように断面全長Ｌ３及び断面全幅Ｗ３を有し、Ｌ３及びＷ３はそれぞれλ未満であり、λは、ＥＭデバイス１１００が電磁的に励起した場合のＥＭデバイス１１００の動作波長である。一実施形態では、Ｌ３及びＷ３はそれぞれλ／４未満である。

一実施形態では、３Ｄ体１１０２の第２の領域１１１２は、λ未満である全体寸法を任意の方向において有するテクスチャ特徴（texture features）（参照番号１１１８で全般的に示される）を有するテクスチャ付き外面（textured outer surface）を有し、λは、ＥＭデバイス１１００が電磁的に励起した場合のＥＭデバイス１１００の動作波長である。

一実施形態では、３Ｄ体１１０２の少なくとも第２の領域１１１２の露出した全ての内面の少なくとも一部は、図１Ｂのテーパ（ドラフト（draft））線１１０５で示されるように、３Ｄ体１１０２の基端部１１０４から先端部１１０６まで内側に勾配が付けられる。

一実施形態では、ＥＭデバイス１１００は、３Ｄ体１１０２を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィード（signal feed）１２０２を有するベース基板１２００を更に含み、３Ｄ体１１０２の基端部１１０４は、特定の電気信号が信号フィード１２０２に存在する場合、３Ｄ体１１０２が中心電磁励起されるように信号フィード１２０２に対してベース基板１２００に配置される。

一実施形態では、ＥＭデバイス１１００の平面図で観測されるように、第４の領域１１２０の誘電材料は、第１、第２、及び第３の領域１１０８、１１１２、１１１４の誘電材料の少なくとも一部が配置されるキャビティ１１０７を囲む誘電材料である。本明細書において上述したように、第４の領域１１２０の誘電材料はＤｋ４－１１００を有し、一実施形態では、これは、例えば８よりも大きい等の比較的高い誘電率であり得、例えば１よりも大きく且つ８以下若しくはより詳細には１よりも大きく且つ５以下等の比較的低い誘電率であり得る。一実施形態では、Ｄｋ４－１１００は１０よりも大きく且つ２０以下である。

本明細書において上述したように、突起部１１１８等の第３の領域１１１４の複数の部分は第２の領域１１１２と一体化されモノリシックであり、第２の領域１１１２の複数の部分（例えば、破線１１０３参照）は第４の領域１１２０と一体化されモノリシックであり、且つ／又は突起部１１２２等の第３の領域１１１４の複数の部分は第４の領域１１２０と一体化されモノリシックである。上記から、一実施形態は、第２の領域１１１２の少なくとも複数の部分及び第３の領域１１１４の少なくとも複数の部分が、第４の領域１１２０と一体化されモノリシックであるＥＭデバイス１１００を含むことになり、第４の領域１１２０は、一実施形態では、８以上又はより詳細には１０以上且つ２０以下であるＤｋ４－１１００を有する。

一例のＥＭデバイス２１００の以下の説明は特に図２を参照して行われる。図２に示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット２１０１は例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス２１００の種々の特徴の３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、一例のＥＭデバイス２１００は、基端部２１０４及び先端部２１０６を有する誘電材料から作られた３Ｄ体２１０２を含み、３Ｄ体２１０２は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－２１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた第１の部分２１３０を有し、第１の部分２１３０は３Ｄ体２１０２の基端部２１０４から先端部２１０６に向かって部分的にのみ延び、第１の部分２１３０は３Ｄ体２１０２の内部を形成し、３Ｄ体２１０２は、第１の平均誘電率未満である第２の平均誘電率（Ｄｋ２－２１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた第２の部分２１４０を有し、第２の部分は３Ｄ体２１０２の基端部２１０４から先端部２１０６に延び、第２の部分２１４０は、内部２１３０を包む３Ｄ体２１０２の外部を形成し、第１の部分２１３０は、第１の平均誘電率未満である第３の平均誘電率（Ｄｋ３－２１００）を有する第１の内部領域２１３２を有し、第２の部分２１４０は、第２の平均誘電率未満である第４の平均誘電率（Ｄｋ４－２１００）を有する第２の内部領域２１４２を有する。一実施形態では、第２の内部領域２１４２は、第１の内部領域２１３２の連続延長部である。

一実施形態では、３Ｄ体２１０２はｚ軸を中心として対称であり、第１の部分２１３０は第２の部分２１４０の外面に対して径方向内側に配置され、第１の内部領域２１３２は第１の部分２１３０の外面に対して径方向内側に配置され、第２の内部領域２１４２は第２の部分２１４０の外面に対して径方向内側に配置される。

一実施形態では、第１の部分２１３０は、第１の部分２１３０の外面の内側にある第１の内部領域２１３２の近傍に、第１の内部領域２１３２を画定する円錐台形表面２１３４を有する。一実施形態では、円錐台形表面２１３４は、第１の部分２１３０の先端部における直径Ｄ４から第１の部分の基端部（３Ｄ体２１０２の基端部２１０４）における直径Ｄ３に先細る。一実施形態では、第２の部分２１４０は、第２の部分２１４０の外面の内側にある第２の内部領域２１４２の近傍に、第２の内部領域２１４２を画定する円錐台形表面２１４４を有する。一実施形態では、円錐台形表面２１４４は、第２の部分２１４０の先端部（３Ｄ体２１０２の先端部）における直径Ｄ２から直径Ｄ４に先細る。一実施形態では、第１の内部領域２１３２は第２の内部領域２１４２と連続し、第３の平均誘電率は第４の平均誘電率に等しい。

一実施形態では、第１の内部領域２１３２及び第２の内部領域２１４２はそれぞれ空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の別の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、第１及び第２の内部領域２１３２、２１４２は発泡体の形態の誘電媒体を含む。一実施形態では、第１の内部領域２１３２及び第２の内部領域２１４２の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む。

一実施形態では、第３の平均誘電率及び第４の平均誘電率は両方とも、第１の平均誘電率及び第２の平均誘電率のそれぞれ未満である。一実施形態では、第４の平均誘電率は第３の平均誘電率未満である。

一実施形態では、第１の部分２１３０は全高Ｈ１を有し、第２の部分２１４０は全高Ｈ２を有し、Ｈ１はＨ２の約７０％未満である。一実施形態では、Ｈ１はＨ２の約５０％である。

一実施形態では、第１の部分２１３０及び第２の部分２１４０はそれぞれ、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状（outer cross-section shape）を有する。一実施形態では、第１の部分２１３０及び第２の部分２１４０はそれぞれ、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状（inner cross-section shape）を有する。

一実施形態では、第１の内部領域２１３２及び第２の内部領域２１４２はそれぞれ、軸２１０１のうちの中心ｚ軸に関して中心に配置される。
一実施形態では、第１の部分２１３０は、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ１を有し、第２の部分２１４０は、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ２を有し、Ｄ１はＤ２未満である。一実施形態では、Ｄ１はＤ２の約７０％未満である。一実施形態では、Ｄ１はＤ２の約６０％である。一実施形態では、Ｄ３はＤ１、Ｄ２、及びＤ４未満であり、Ｄ４はＤ１及びＤ２未満である。

一実施形態では、第１の平均誘電率Ｄｋ１－２１００は１０以上又はより詳細には１０以上且つ２０以下であり、第２の平均誘電率Ｄｋ２－２１００は４以上且つ１０未満であり、又はより詳細には４以上９以下であり、第３の平均誘電率Ｄｋ３－２１００及び第４の平均誘電率Ｄｋ４－２１００はそれぞれ、１以上（空気を含む）且つ４未満又はより詳細には１以上且つ３以下である。上記から、３Ｄ体２１０２の種々の部分及び領域の誘電率が、Ｄｋ３－２１００及びＤｋ４－２１００が相対的にＤｋ２－２１００よりも低く、Ｄｋ２－２１００が相対的にＤｋ１－２１００よりも低いようなものであることが概して理解される。一実施形態では、第１の内部領域２１３２及び第２の内部領域２１４２は、第１の部分２１３０及び第２の部分２１４０の材料を除去することにより、第１の部分２１３０及び第２の部分２１４０の形成中、除去可能なインサートを使用することにより、又は本明細書に開示される目的に適した任意の他の手段により形成される窪みの形態である。

一実施形態では、３Ｄ体２１０２の露出した全ての内面の少なくとも一部は、円錐台形表面２１４４、２１３４により概して示されるように、３Ｄ体２１０２の基端部２１０４から先端部２１０６まで内側に勾配が付けられる。

一実施形態では、ＥＭデバイス２１００は、３Ｄ体２１０２を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィード２２０２を有するベース基板２２００を更に含み、３Ｄ体２１０２は、特定の電気信号が信号フィード２２０２に存在する場合、３Ｄ体２１０２が中心電磁励起されるように信号フィード２２０２に対してベース基板２２００に配置される。

一例のＥＭデバイス３１００の以下の説明は、図１Ａ～図１Ｃと組み合わせて特に図３Ａ、図３Ａ（ａ）及び図３Ｂをまとめて参照して行われる。図３Ａ、図３Ａ（ａ）及び図３Ｂに示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット３１０１は例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス３１００の種々の特徴の３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、一例のＥＭデバイス３１００は、ＥＭデバイス１１００と同等の構造体を含み、第１の領域１１０８、３１３０は３Ｄ体１１０２、３１０２の先端部１１０６、３１０６から基端部１１０４、３１０４に向かって部分的にのみ延び、第２の領域１１１２、３１４０は第１の領域１１０８、３１３０の下に配置される。

別の実施形態では、一例のＥＭデバイス３１００は、基端部３１０４及び先端部３１０６を有する誘電材料から作られた３Ｄ体３１０２を含み、３Ｄ体３１０２は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－３１００）を有する誘電材料から作られた第１の領域３１３０を有し、第１の領域３１３０は３Ｄ体３１０２の先端部３１０６から基端部３１０４に向かって部分的にのみ延び、３Ｄ体３１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－３１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた、ＥＭデバイス３１００の立面図で観測されるように第１の領域３１３０の径方向外側且つ第１の領域３１３０の下に配置された第２の領域３１４０を有し、第２の領域３１４０は、第２の領域３１４０の少なくとも外周において３Ｄ体３１０２の基端部３１０４から先端部３１０６まで延びる。

一実施形態では、第１の領域３１３０の誘電材料は空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、第１の領域３１３０は発泡体の形態の誘電媒体を含む。一実施形態では、第１の領域３１３０の誘電材料は空気以外の誘電材料を含む。

一実施形態では、第１の領域３１３０は第２の領域３１４０に形成される窪みである。一実施形態では、第１の領域３１３０の窪みは、第２の領域３１４０の材料を除去することにより、第２の領域３１４０の形成中、除去可能なインサートを使用することにより、又は本明細書に開示される目的に適した任意の他の手段により形成し得る。一実施形態では、窪みは、３０％以上、５０％以上、７０％以上、又は９０％以上且つ１００％未満等の３Ｄ体３１０２の先端部３１０６から基端部３１０４までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる。一実施形態では、窪みは、第２の領域３１４０よりも相対的に低い誘電率（Ｄｋ）値を有する３Ｄ体３１０２の領域を形成する。

一実施形態では、第１の領域３１３０は、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ１を有し、第２の領域３１４０は、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ２を有し、Ｄ１はＤ２未満である。一実施形態では、第２の領域３１４０は、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する。一実施形態では、第２の領域３１４０は、平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する。一実施形態では、Ｄ１及びＤ２は第１及び第２の領域３１３０、３１４０の対応する外側寸法である。

一実施形態では、第１の領域３１３０は、第１の側の立面図又はｘ－ｚ平面断面で観測されるように、第１の断面プロファイルＰ１Ａを有し、第１の領域３１３０は、第２の側の立面図又はｙ－ｚ平面断面で観測されるように、第２の断面プロファイルＰ１Ｂを有し、Ｐ１ＢはＰ１Ａと異なる。一実施形態では、第１の領域３１３０は、第１の側の立面図又はｘ－ｚ平面断面で観測されるように、第１の断面プロファイルＰ１Ａを有し、第１の領域３１３０は、第２の側の立面図又はｙ－ｚ平面断面で観測されるように、第２の断面プロファイルＰ１Ｂを有し、Ｐ１ＢはＰ１Ａと同じである。例えば、非限定的に、Ｐ１Ａ及びＰ１Ｂの一方のプロファイルは円形の曲率を辿り得、一方、他方のプロファイルは楕円形の曲率を辿り、又は両プロファイルは互いと同じ曲率を辿る。

一実施形態では、３Ｄ体３１０２の外側側壁３１０８は、中心ｚ軸に関して垂直である（図３Ａおよび図３Ａ（ａ）参照）。一実施形態では、３Ｄ体３１０２の外側側壁３１１０は中心ｚ軸に関して凹である（図３Ｂ参照）。一実施形態では、３Ｄ体３１０２の外側側壁３１１２は中心ｚ軸に関して凸である（図３Ｂ参照）。

一実施形態では、第２の領域３１４０は、第１の側の立面図又はｘ－ｚ平面断面で観測されるように、第１の外側断面プロファイルＰ２Ａを有し、第２の領域３１４０は、第２の側の立面図又はｙ－ｚ平面断面で観測されるように、第２の外側断面プロファイルＰ２Ｂを有し、Ｐ２ＢはＰ２Ａと同じである。一実施形態では、第２の領域３１４０は、第１の側の立面図又はｘ－ｚ平面断面で観測されるように、第１の外側断面プロファイルＰ２Ａを有し、第２の領域３１４０は、第２の側の立面図又はｙ－ｚ平面断面で観測されるように、第２の外側断面プロファイルＰ２Ｂを有し、Ｐ２ＢはＰ２Ａと異なる。

一実施形態では、ＥＭデバイス３１００は、第３の平均誘電率（Ｄｋ３－３１００）を有する誘電材料から作られた第３の領域３１５０を更に含み、第３の領域３１５０は、３Ｄ体３１０２の基端部３１０４から少なくとも先端部３１０６まで３Ｄ体３１０２の少なくとも外周の側を包み、第３の平均誘電率は、第２の平均誘電率未満であり、空気の誘電率よりも大きい。一実施形態では、第３の領域３１５０は、ｚ軸に関して３Ｄ体３１０２の先端部３１０６を超えて延びる。一実施形態では、第１の領域３１３０の誘電材料は、第３の領域３１５０の誘電材料を含む。

一実施形態では、ＥＭデバイス３１００は、３Ｄ体３１０２を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィード３２０２を有するベース基板３２００を更に含み（図３Ｂ参照）、３Ｄ体３１０２は、特定の電気信号が信号フィード３２０２に存在する場合、３Ｄ体３１０２が中心電磁励起される（centrally electromagnetically excited）ように信号フィード３２０２に対してベース基板３２００に配置される。

一実施形態では、ＥＭデバイス３１００のアレイ３３００（図３Ｃ参照）は、動作周波数及び関連する波長で動作可能であり、アレイ３３００は複数のＥＭデバイス３１００を含み、複数のＥＭデバイス３１００の各ＥＭデバイス３１００は、比較的薄い接続構造３３０２を介して複数のＥＭデバイス３１００の他の少なくとも１つに物理的に接続されて、接続されたアレイ３３００を形成し、各接続構造３３０２は、複数のＥＭデバイス３１００の１つの全体外側寸法と比較して相対的に薄く、各接続構造３３０２は、接続された各ＥＭデバイス３１００のそれぞれの全高Ｈ４の２０％未満である断面全高Ｈ３を有し得、第２の領域３１４０の誘電材料から形成され、各接続構造３３０２及び関連するＥＭデバイス３１００は、接続されたアレイ３３００の１つのモノリシック部分を形成する。一実施形態では、各接続構造３３０２は、３Ｄ体３１０２の基端部３１０４から離れた距離において３Ｄ体３１０２の先端部３１０６の近傍に配置される。一実施形態では、アレイ３３００はベース基板３２００を更に含み、アレイ３３００はベース基板３２００に配置される。一実施形態では、接続構造３３０２は、接続構造３３０２と一体的に形成され接続構造３３０２とモノリシックである少なくとも１つの脚部３３０４を更に含み、少なくとも１つの脚部３３０４は接続構造３３０２からベース基板３２００まで下に延びる。

一実施形態では、第２の領域３１４０は、３Ｄ体３１０２の基端部３１０４の近傍にある第１の部分３１４２と、３Ｄ体３１０２の先端部３１０６の近傍にある第２の部分３１４４とを有する。一実施形態では、第２の部分３１４４は、第１の部分３１４２に当接し、第１の部分３１４２と接触する（図３Ｃで破線３３０６として示される）。一実施形態では、第２の部分３１４４は第１の部分３１４２の近傍にあり、それらの間に第２の平均誘電率の材料ギャップ３３０８がある。すなわち、ギャップ３３０８は第２の領域３１４０の誘電材料を有さない。

一実施形態では、第２の平均誘電率の材料ギャップ３３０８は空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の別の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、材料ギャップ３３０８は発泡体の形態の誘電媒体を含む。

一実施形態では、アレイ３３００は、第３の誘電率（Ｄｋ３－３１００）を有する誘電材料から作られた第３の領域３１５０を更に含み、第３の領域３１５０は、３Ｄ体３１０２の基端部３１０４から少なくとも先端部３１０６まで３Ｄ体３１０２の少なくとも外周の側を包み、第３の平均誘電率は、第２の平均誘電率未満であり、空気の誘電率よりも大きい。

一実施形態では、第３の領域３１５０は、アレイ３３００の複数のＥＭデバイス３１００の隣接するＥＭデバイス間にブリッジ部分３１５２を介して延びる。一実施形態では、第３の領域３１５０は、アレイ３３００の複数のＥＭデバイス３１００の対応するＥＭデバイスの第１の部分３１４２の隣接する第１の部分間にブリッジ部分３１５２を介して延び、第３の領域３１５０は、アレイ３３００の複数のＥＭデバイス３１００の対応するＥＭデバイスの第２の部分３１４４の隣接する第２の部分間にボイド３１５４を介して延びない。

一実施形態では、第２の平均誘電率を有する誘電材料を有さないギャップ３３０８は、第３の平均誘電率を有する誘電材料を含む。
アレイ３３００の一実施形態では、ベース基板３２００は複数の信号フィード３２０２を含み、複数の信号フィード３２０２の各信号フィード３２０２は、複数のＥＭデバイス３１００の対応するＥＭデバイスを電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場で放射させるように構成され、複数のＥＭデバイス３１００の所与の１つは、特定の電気信号が対応する信号フィード３２０２に存在する場合、所与のＥＭデバイス３１００が中心電磁励起されるように、対応する信号フィード３２０２に対してベース基板３２００に配置される。

一例のＥＭデバイス４１００の以下の説明は、図１Ａ～図１Ｃと組み合わせて特に図４Ａ及び図４Ｂをまとめて参照して行われる。図４Ａ及び図４Ｂに示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット４１０１は例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス４１００の種々の特徴の３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、一例のＥＭデバイス４１００は、ＥＭデバイス１１００と同等の構造体を含み、第１の領域１１０８、４１０８は、３Ｄ体１１０２、４１０２の基端部１１０４、４１０４の近傍にある第１のベース構造４１１２から少なくとも部分的に３Ｄ体１１０２、４１０２の先端部１１０６、４１０６に延び、第２の領域１１１２、４１１４は、３Ｄ体１１０２、４１０２の基端部１１０４、４１０４から少なくとも部分的に３Ｄ体１１０２、４１０２の先端部１１０６、４１０６に延び、３Ｄ体１１０２、４１０２は、第２の平均誘電率（Ｄｋ２－１１００）未満の第３の平均誘電率（Ｄｋ３－１１００、Ｄｋ３－４１００）を有する誘電材料から作られた第２の領域１１１２、４１１４の径方向外側に配置された第３の領域１１１４、４１１６を更に備え、第３の領域１１１４、４１１６は、３Ｄ体１１０２、４１０２の基端部１１０４、４１０４の近傍にある第２のベース構造４１１８から３Ｄ体１１０２、４１０２の先端部１１０６、４１０６に延び、３Ｄ体１１０２、４１０２は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率（Ｄｋ４－４１００）を有する誘電材料から作られた第３の領域１１１４、４１１６の径方向外側に配置された第４の領域１１２０、４１２０を更に備え、第４の領域１１２０、４１２０は、３Ｄ体１１０２、４１０２の基端部１１０４、４１０４から３Ｄ体１１０２、４１０２の先端部１１０６、４１０６に延びる。

別の実施形態では、一例のＥＭデバイス４１００は、基端部４１０４及び先端部４１０６を有する誘電材料から作られた３Ｄ体４１０２を含み、３Ｄ体４１０２は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－４１００）を有する誘電材料から作られた３Ｄ体４１０２の軸方向中心４１１０に向かって配置された第１の領域４１０８を有し、第１の領域４１０８は、３Ｄ体４１０２の基端部４１０４の近傍にある第１のベース構造４１１２から３Ｄ体４１０２の先端部４１０６に少なくとも部分的に、一実施形態では部分的にのみ延び、３Ｄ体４１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－４１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域４１０８の径方向外側に配置された第２の領域４１１４を有し、第２の領域４１１４は、３Ｄ体４１０２の基端部４１０４から３Ｄ体４１０２の先端部４１０６に少なくとも部分的に、一実施形態では部分的にのみ延び、３Ｄ体４１０２は、第２の平均誘電率未満である第３の平均誘電率（Ｄｋ３－４１００）を有する誘電材料から作られた第２の領域４１１４の径方向外側に配置された第３の領域４１１６を有し、第３の領域４１１６は、３Ｄ体４１０２の基端部４１０４の近傍にある第２のベース構造４１１８から３Ｄ体４１０２の先端部４１０６に延び、３Ｄ体４１０２は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率（Ｄｋ４－４１００）を有する誘電材料から作られた、第３の領域４１１６の径方向外側に配置された第４の領域４１２０を有し、第４の領域４１２０は、３Ｄ体４１０２の基端部４１０４から３Ｄ体４１０２の先端部４１０６に延びる。一実施形態では、第１の領域４１０８の第１のベース構造４１１２は、ＥＭデバイス４１００の立面図で観測されるように、厚さＨ７を有し、第２の領域４１１４と一体的に形成され第２の領域４１１４とモノリシックである。一実施形態では、Ｈ７は０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）以下である。一実施形態では、第１の領域４１０８は、３Ｄ体４１０２内の中心ｚ軸に関して中心に配置される。

一実施形態では、第３の領域４１１６は第１の領域４１０８の連続体（continuum）であり、第１の領域４１０８及び第３の領域４１１６のそれぞれは空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の別の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、第１及び第３の領域４１０８、４１１６は発泡体の形態の誘電媒体を含む。一実施形態では、第３の領域４１１６は第１の領域４１０８の連続体であり、第１の領域４１０８及び第３の領域４１１６の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む。一実施形態では、第３の領域４１１６は、第１の領域４１０８の誘電材料と異なる誘電材料を含む。一実施形態では、第３の領域４１１６の誘電材料は、第１の領域４１０８の誘電材料の誘電率未満の誘電率を有する。

一実施形態では、第４の領域４１２０は、第２の領域４１１４、第４の領域４１２０、及び第２のベース構造４１１８が互いと一体的に形成されて、モノリシックを形成するように、例えば第２のベース構造４１１８を介した第２の領域４１１４の連続体であり、第４の平均誘電率は第２の平均誘電率に等しい。

一実施形態では、ＥＭデバイス４１００は、３Ｄ体４１０２の基端部４１０４に配置され、第２の領域４１１４、第４の領域４１２０、及び比較的薄い接続構造４１２２が、ＥＭデバイス４１００の立面図で観測されるように３Ｄ体４１０２の全高Ｈ６の２０％未満である全高Ｈ５を有するモノリシックの比較的薄い接続構造４１２２を形成するように、第２の領域４１１４及び第４の領域４１２０と一体的に形成され、第２の領域４１１４と第４の領域４１２０との間を橋渡しする比較的薄い接続構造４１２２を更に含む。比較的薄い接続構造４１２２は、ＥＭデバイス４１００の回転された等角図で観測されるように、第２の領域４１１４の全体外側寸法Ｗ４未満である全幅Ｗ５を有する。

一実施形態では、第２のベース構造４１１８は、ＥＭデバイス４１００の立面図で観測されるように、Ｈ５未満の厚さＨ８を有する。一実施形態では、Ｈ８は０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）以下であり、又は０．０７６２ｍｍ（０．００３インチ）以下である。一実施形態では、第２のベース構造４１１８は、３Ｄ体４１０２と比較して相対的に高く、好ましくは３Ｄ体４１０２の誘電率に略一致する誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体４１０２の第１、第２、第３、及び第４の領域４１０８、４１１４、４１１６、及び４１２０に隣接し、これらの下に配置される別個の層であり得る。

一実施形態では、第１の領域４１０８は第２の領域４１１４に形成される窪みである。一実施形態では、窪みは、第２の領域４１１４の先端部４１２４から３Ｄ体４１０２の基端部４１０４までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる。一実施形態では、第２の領域４１１４及び第１の領域４１０８は共存する中心ｚ軸を有し、第３の領域４１１６及び第２の領域４１１４は共存する中心ｚ軸を有し、第４の領域４１２０及び第３の領域４１１６は共存する中心ｚ軸を有する。一実施形態では、ＥＭデバイス４１００の平面図で観測されるように、第２の領域４１１４は第１の領域４１０８を完全に囲み、第３の領域４１１６は第２の領域４１１４を完全に囲み、第４の領域４１２０は第３の領域４１１６を完全に囲む。

一実施形態では、第２の領域４１１４及び第４の領域４１２０はそれぞれ、平面図又はｘ－ｙ平面断面図で観測されるように、円形である外側断面形状を有する。一実施形態では、第２の領域４１１４及び第４の領域４１２０はそれぞれ、平面図又はｘ－ｙ平面断面図で観測されるように、円形である内側断面形状を有する。

一実施形態では、３Ｄ体４１０２の少なくとも第２の領域４１１４及び第４の領域４１２０の露出した全ての内面の少なくとも一部は、図４Ａのテーパ形内面及び外面で示されるように、３Ｄ体４１０２の基端部４１０４から先端部４１０６に向かって内側に勾配が付けられる。

上記に鑑みて、第１の領域４１０８及び／又は第３の領域４１１６は、３Ｄ体４１０２の材料（第２の領域４１１４及び第４の領域４１２０等）を除去することにより、３Ｄ体４１０２の形成中、除去可能なインサートを使用することにより、又は本明細書に開示される目的に適した任意の他の手段により形成される３Ｄ体４１０２の窪みである。一実施形態では、上記した窪み（例えば、第１の領域４１０８及び第３の領域４１１６）は、非窪み領域（例えば、第２の領域４１１４及び第４の領域４１２０）よりも相対的に低い誘電率を有する３Ｄ体４１０２の領域である。

一実施形態では、ＥＭデバイス４１００は、３Ｄ体４１０２を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィード４２０２を有するベース基板４２００を更に含み、３Ｄ体４１０２は、特定の電気信号が信号フィード４２０２に存在する場合、３Ｄ体４１０２が中心電磁励起されるように信号フィード４２０２に対してベース基板４２００に配置される。

一実施形態では、ＥＭデバイス４１００のアレイ４３００（図４Ｂ参照）は、動作周波数及び関連する波長で動作可能であり、アレイ４３００はベース基板４２００に配置された複数のＥＭデバイス４１００を含み、ベース基板４２００は複数の信号フィード４２０２を有し、複数の信号フィード４２０２の各信号フィード４２０２は、複数のＥＭデバイス４１００の対応する１つを電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成され、所与のＥＭデバイス４１００は、特定の電気信号が対応する信号フィード４２０２に存在する場合、所与のＥＭデバイス４１００が中心電磁励起されるように対応する信号フィード４２０２に対してベース基板４２００に配置される。

一例のＥＭデバイス５１００の以下の説明は、特に図１Ａ～図１Ｃと組み合わせて特に図５を参照して行われる。図５に示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット５１０１は、例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス５１００の種々の特徴の三次元３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、一例のＥＭデバイス５１００は、ＥＭデバイス１１００と同等の構造体を含み、第１の領域１１０８、５１０８は、３Ｄ体１１０２、５１０２の基端部１１０４、５１０４の近傍にある第１のベース構造５１１２から少なくとも部分的に３Ｄ体１１０２、５１０２の先端部１１０６、５１０６に延び、第２の領域１１１２、５１１４は、３Ｄ体１１０２、５１０２の基端部１１０４、５１０４から少なくとも部分的に３Ｄ体１１０２、５１０２の先端部１１０６、５１０６に延び、３Ｄ体１１０２、５１０２は、第２の平均誘電率（Ｄｋ２－１１００）未満の第３の平均誘電率（Ｄｋ３－１１００、Ｄｋ３－５１００）を有する誘電材料から作られた第２の領域１１１２、５１１４の径方向外側に配置された第３の領域１１１４、５１１６を更に備え、第３の領域１１１４、５１１６は、３Ｄ体１１０２、５１０２の基端部１１０４、５１０４の近傍にある第２のベース構造５１１８から３Ｄ体１１０２、５１０２の先端部１１０６、５１０６に延び、３Ｄ体１１０２、５１０２は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率（Ｄｋ４－５１００）を有する誘電材料から作られた第３の領域１１１４、５１１６の径方向外側に配置された第４の領域１１２０、５１２０を更に備え、第４の領域１１２０、５１２０は、３Ｄ体１１０２、５１０２の基端部１１０４、５１０４から３Ｄ体１１０２、５１０２の先端部１１０６、５１０６に延び、第２のベース構造５１１８は、第２の領域５１１４、第４の領域５１２０、及び比較的薄い接続構造５１２２が互いに一体的に形成されてモノリシックを形成するように、第２の領域５１１４及び第４の領域５１２０と一体的に形成され、第２の領域５１１４と第４の領域５１２０との間を橋渡しする、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４に配置された比較的薄い接続構造５１２２を備え、比較的薄い接続構造５１２２は、３Ｄ体１１０２の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、第３の領域５１１６における第２のベース構造５１１８は、比較的薄い接続構造５１２２を除きモノリシックの誘電材料を有さない。

別の実施形態では、一例のＥＭデバイス５１００は、基端部５１０４及び先端部５１０６を有する誘電材料から作られた３Ｄ体５１０２を含み、３Ｄ体５１０２は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－５１００）を有する誘電材料から作られた３Ｄ体５１０２の中心５１１０に向かって配置された第１の領域５１０８を有し、第１の領域５１０８は、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４の近傍にある第１のベース構造５１１２から少なくとも部分的に３Ｄ体５１０２の先端部５１０６に延び、３Ｄ体５１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－５１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域５１０８の径方向外側に配置された第２の領域５１１４を有し、第２の領域５１１４は、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４から少なくとも部分的に３Ｄ体５１０２の先端部５１０６に延び、３Ｄ体５１０２は、第２の平均誘電率未満の第３の平均誘電率（Ｄｋ３－５１００）を有する誘電材料から作られた、第２の領域５１１４の径方向外側に配置された第３の領域５１１６を有し、第３の領域５１１６は、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４の近傍にある第２のベース構造５１１８から３Ｄ体５１０２の先端部５１０６に延び、３Ｄ体５１０２は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率（Ｄｋ４－５１００）を有する誘電材料から作られた、第３の領域５１１６の径方向外側に配置された第４の領域５１２０を有し、第４の領域５１２０は、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４から３Ｄ体５１０２の先端部５１０６に延び、第２のベース構造５１１８は、第２の領域５１１４、第４の領域５１２０、及び比較的薄い接続構造５１２２が互いに一体的に形成されてモノリシックを形成するように、第２の領域５１１４及び第４の領域５１２０と一体的に形成され、第２の領域５１１４と第４の領域５１２０との間を橋渡しする、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４に配置された比較的薄い接続構造５１２２を含み、比較的薄い接続構造５１２２は、ＥＭデバイス５１００の立面図で観測されるように、３Ｄ体５１０２の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、第３の領域５１１６における第２のベース構造５１１８は、比較的薄い接続構造５１２２を除きモノリシックの誘電材料を有さない。

一実施形態では、第１の領域５１０８の第１のベース構造５１１２は、ＥＭデバイス５１００の立面図で観測されるように、厚さＨ７を有し、第２の領域５１１４と一体的に形成されモノリシックである。一実施形態では、Ｈ７は０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）以下である。

一実施形態では、比較的薄い接続構造５１２２は、第２の領域５１１４と第４の領域５１２０との間を橋渡しする少なくとも２つのアーム５１２４を有する。一実施形態では、比較的薄い接続構造５１２２は、ＥＭデバイス５１００の平面図で観測されるように、第２の領域５１１４の全幅Ｗ２未満の全幅Ｗ１を有する。

一実施形態では、第１の領域５１０８は、３Ｄ体５１０２内の中心ｚ軸に関して軸方向中心に配置される。
一実施形態では、第３の領域５１１６は第１の領域５１０８の連続体であり、第１の領域５１０８及び第３の領域５１１６のそれぞれは空気を含み、全体的に空気で構成されてもよく、又は空気及び空気以外の別の誘電媒体で構成されてもよい。一実施形態では、第１及び第３の領域５１０８、５１１６は発泡体の形態の誘電媒体を含む。一実施形態では、第３の領域５１１６は第１の領域５１０８の連続体であり、第１の領域５１０８及び第３の領域５１１６の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む。一実施形態では、第３の領域５１１６は、第１の領域５１０８の誘電材料と異なる誘電材料を含む。一実施形態では、第３の領域５１１６の誘電材料は、第１の領域５１０８の誘電材料の誘電率未満の誘電率を有する。一実施形態では、モノリシックは第２の平均誘電率に等しい誘電率を有する。一実施形態では、第１の領域５１０８は第２の領域５１１４に形成された窪みである。一実施形態では、第１の領域５１０８の窪みは、第２の領域５１１４の材料を除去することにより、第２の領域５１１４の形成中、除去可能なインサートを使用することにより、又は本明細書に開示される目的に適した任意の他の手段により形成し得る。窪みは、第２の領域５１１４の先端部５１２６から３Ｄ体５１０２の基端部５１０４までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる。一実施形態では、第２の領域５１１４及び第１の領域５１０８は共存する中心ｚ軸を有し、第３の領域５１１６及び第２の領域５１１４は共存する中心ｚ軸を有し、第４の領域５１２０及び第３の領域５１１６は共存する中心ｚ軸を有する。一実施形態では、ＥＭデバイス５１００の平面図で観測されるように、第２の領域５１１４は第１の領域５１０８を完全に囲み、第３の領域５１１６は第２の領域５１１４を完全に囲み、第４の領域５１２０は第３の領域５１１６を完全に囲む。

一実施形態では、ＥＭデバイス５１００の立面図で観測されるように、第２の領域５１１４の少なくとも一部は凸外面５１２８を有する。一実施形態では、凸外面５１２８は３Ｄ体５１０２の基端部５１０４から第２の領域５１１４の先端部５１２６まで延びる。

一実施形態では、ＥＭデバイス５１００の平面図で観測されるように、第２の領域５１１４及び第４の領域５１２０はそれぞれ、これもまたｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する。一実施形態では、ＥＭデバイス５１００の平面図で観測されるように、第２の領域５１１４及び第４の領域５１２０はそれぞれ、これもまたｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する。一実施形態では、３Ｄ体５１０２の少なくとも第２の領域５１１４及び第４の領域５１２０の露出した全ての内面の少なくとも一部は、３Ｄ体５１０２の基端部５１０４から先端部５１０６に向かって内側に勾配が付けられる。

一実施形態では、ＥＭデバイス５１００は、３Ｄ体５１０２を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィード（例えば、図４Ａ及び図４Ｂの４２０２参照）を有するベース基板（例えば、図４Ａ及び図４Ｂの４２００参照）を更に含み、３Ｄ体５１０２は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体５１０２が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される。

一実施形態では、ＥＭデバイス５１００のアレイ（例えば、図４Ｂの４３００参照）は、動作周波数及び関連する波長で動作可能であり、アレイはベース基板（例えば、図４Ｂの４２００参照）に配置された複数のＥＭデバイス５１００を含み、ベース基板は複数の信号フィード（例えば、図４Ｂの４２０２参照）を有し、複数の信号フィードの各信号フィードは、複数のＥＭデバイス５１００の対応する１つを電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成され、所与のＥＭデバイス５１００は、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、所与のＥＭデバイス５１００が中心電磁励起されるように対応する信号フィードに対してベース基板に配置される。

一例のＥＭデバイス６１００の以下の説明は、特に図１Ａ～図１Ｃと組み合わせて特に図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｄ、図６Ｅ、図６Ｆ、図６Ｇ、図６Ｈ、図６Ｉ、及び図６Ｊをまとめて参照して行われる。図６Ｂ、図６Ｃ、図６Ｉ、及び図６Ｊに示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット６１０１は、例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス６１００の種々の特徴の三次元３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、一例のＥＭデバイス６１００はベース基板６２００を更に含むＥＭデバイス１１００と同等の構造体を含み、ベース基板６２００は、ベース基板６２００を通って延びる第１の複数のビア６２０４を有し、３Ｄ体１１０２、６１０２は空気以外の媒体を含み、３Ｄ体１１０２、６１０２の基端部１１０４、６１０４は、３Ｄ体１１０２、６１０２が少なくとも部分的に又は完全に第１の複数のビア６２０４を覆うようにベース基板６２００に配置され、第１の複数のビア６２０４は、３Ｄ体１１０２、６１０２及び第１の複数のビア６２０４の誘電材料がモノリシックを形成するように３Ｄ体１１０２、６１０２の誘電材料で少なくとも部分的に充填される。

別の実施形態では、一例のＥＭデバイス６１００は、ベース基板６２００を含み、ベース基板６２００は、ベース基板６２００を片側から逆側まで通って延びる第１の複数のビア６２０４を有し、３Ｄ体６１０２は空気以外の媒体で構成された誘電材料から構成され、３Ｄ体６１０２は基端部６１０４及び先端部６１０６を有し、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４は、３Ｄ体６１０２が第１の複数のビア６２０４を少なくとも部分的に又は完全に覆うようにベース基板６２００に配置され、第１の複数のビア６２０４は、３Ｄ体６１０２及び第１の複数のビア６２０４の誘電材料がモノリシックを形成するように３Ｄ体６１０２の誘電材料で少なくとも部分的に充填される。一実施形態では、３Ｄ体６１０２は第１の複数のビア６２０４を完全に覆う。一実施形態では、第１の複数のビア６２０４は、３Ｄ体６１０２の誘電材料で完全に充填される。一実施形態では、３Ｄ体６１０２の誘電材料は成形可能な誘電材料である。

一実施形態では、ベース構造６２００は、３Ｄ体６１０２により完全に覆われてもよく、３Ｄ体６１０２により部分的に覆われてもよく、又は３Ｄ体６１０２に対して完全に露出されてもよい第２の複数のビア６２０６を更に含む。一実施形態では、３Ｄ体６１０２により完全又は部分的に覆われる第２の複数のビア６２０６は、３Ｄ体６１０２の誘電材料で少なくとも部分的に充填されるか、又は導電材料（例えば、銅等であるがこれに限定されない）で充填されるかの何れかであり、３Ｄ体６１０２に対して完全に露出される第２の複数のビア６２０６には導電材料（例えば、銅等であるがこれに限定されない）が充填される。

第１及び第２の複数のビア６２０４、６２０６の上記説明から、これらの２つを区別し得ることが理解される。すなわち、第１の複数のビア６２０４は必ず、３Ｄ体６１０２の誘電材料で少なくとも部分的に充填され、一方、第２の複数のビア６２０６は必ずしも、３Ｄ体６１０２の誘電材料で少なくとも部分的に充填される必要はない。一実施形態では、第１の複数のビア複数のビア６２０４は、３Ｄ体６１０２を基板６２００に係留する構造的アンカー（structural anchor）として機能し得、第２の複数のビア６２０６は、スロットアパーチャ信号フィード（slotted aperture signal feed）（更に後述）の導電性壁として機能し得る。

一実施形態では、ベース構造６２００は、特定の電気信号が信号フィード６２０２に存在する場合、３Ｄ体６１０２を電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放出させるように構成された信号フィード６２０２を更に含む。一実施形態では、３Ｄ体６１０２は、特定の電気信号が信号フィード６２０２に存在する場合、３Ｄ体６１０２が中心電磁励起されるように信号フィード６２０２に対してベース基板６２００に配置される。一実施形態では、信号フィード６２０２は、ストリップ線路６２０８及びスロットアパーチャ（slotted aperture）６２１０（図６Ｄ参照）を含み、スロットアパーチャ６２１０は３Ｄ体６１０２により完全に覆われる。

一実施形態では、これより特に図６Ａ、図６Ｂ、及び図６Ｄを参照して、ベース基板６２００は、電気接地基準電位を提供する導電性下層６２１２と、接地基準電位に電気的に接続される導電性上層６２１４と、導電性下層６２１２と導電性上層６２１４との間の配置される少なくとも１つの誘電基板６２１６、６２１８とを含み、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４は上層６２１４に配置される。

一実施形態では、上述した少なくとも１つの誘電基板は、導電性下層６２１２の上面に隣接して配置される第１の誘電基板６２１６と、導電性上層６２１４の下面に隣接して配置される第２の誘電基板６２１８とを含み、ベース基板６２００は、第１の誘電基板６２１６と第２の誘電基板６２１８との間に配置され、第１の誘電基板６２１６及び第２の誘電基板６２１８に固定された薄膜接着ボンドプライ（thin film adhesive bondply）６２２０を更に含み、ストリップ線路６２０８は、スロットアパーチャ６２１０の下でスロットアパーチャ６２１０に直交して薄膜接着剤（thin film adhesive）６２２０と第２の誘電基板６２１８との間に配置される。

一実施形態では、３Ｄ体６１０２は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－６１００）を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体６１０２の中心６１１０に向かう第１の領域６１０８を有し、第１の領域６１０８は、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４の近傍にある第１のベース構造６１１２から少なくとも部分的に３Ｄ体６１０２の先端部６１０６に延び、３Ｄ体６１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－６１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域６１０８の径方向外側に配置された第２の領域６１１４を有し、第２の領域６１１４は、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４から少なくとも部分的に３Ｄ体６１０２の先端部６１０６に延び、３Ｄ体は、第２の平均誘電率未満の第３の平均誘電率（Ｄｋ３－６１００）を有する誘電材料から作られた、第２の領域６１１４の径方向外側に配置された第３の領域６１１６を有し、第３の領域６１１６は、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４の近傍にある第２のベース構造６１１８から３Ｄ体６１０２の先端部６１０６に延び、３Ｄ体６１０２は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率（Ｄｋ４－６１００）を有する誘電材料から作られた、第３の領域６１１６の径方向外側に配置された第４の領域６１２０を有し、第４の領域６１２０は、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４から３Ｄ体６１０２の先端部６１０６に延び、第２のベース構造６１１８は、第２の領域６１１４、第４の領域６１２０、及び比較的薄い接続構造６１２２が互いに一体的に形成されて、ＥＭデバイス６１００の上述したモノリシックの一部を形成するように、第２の領域６１１４及び第４の領域６１２０と一体的に形成され、第２の領域６１１４と第４の領域６１２０との間を橋渡しする、３Ｄ体６１０２の基端部６１０４に配置された比較的薄い接続構造６１２２を含み、比較的薄い接続構造６１２２は、ＥＭデバイス６１００の立面図で観測されるように、３Ｄ体６１０２の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、第３の領域６１１６における第２のベース構造６１１８は、比較的薄い接続構造６１２２を除きモノリシックの誘電材料を有さない。

一実施形態では、ＥＭデバイス６１００の立面図で観測されるように、第１の領域６１０８の第１のベース構造６１１２は、厚さＨ７を有し、第２の領域６１１４と一体的に形成されモノリシックである。一実施形態では、Ｈ７は０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）以下である。

一実施形態では、スロットアパーチャ６２１０は、第１の領域６１０８の第１のベース構造６１１２及び３Ｄ体６１０２の第２の領域６１１４により完全に覆われる。
一実施形態では、比較的薄い接続構造６１２２は、第２の領域６１１４と第４の領域６１２０との間を橋渡しする少なくとも２つのアーム６１２４を有する。一実施形態では、ＥＭデバイス６１００の平面図で観測されるように、比較的薄い接続構造６１２２は、第２の領域６１１４の全幅Ｗ２未満の全幅Ｗ１を有する。

一実施形態では、３Ｄ体６１０２は、第１の複数のビア６２０４を少なくとも部分的に充填し、第１の複数のビア６２０４と一体化された３Ｄ体６１０２の誘電材料によりベース基板に係留される。

一実施形態では、ＥＭデバイス６１００の平面図又はｘ－ｙ平面断面で観測されるように、特に図６Ａ及び図６Ｂを参照すると、第１の複数のビア６２０４は、全幅寸法Ｄ３を有する第１の対の直径方向対向ビア６２２２と、全幅寸法Ｄ４を有する第２の対の直径方向対向ビア６２２４と、全幅寸法Ｄ５を有する第３の直径方向対向ビア６２２６とを含む。一実施形態では、Ｄ４はＤ３未満であり、Ｄ５はＤ４に等しい。一実施形態では、寸法Ｄ３、Ｄ４、及びＤ５は直径寸法である。

一実施形態では、特に図６Ｂ、図６Ｃ、及び図６Ｄを参照すると、ＥＭデバイス６１００は、導電性構造６３０２と、導電性構造６３０２と一体的に形成され、導電性構造６３０２と電気的に連通する導電性電磁反射器６３０４とを有する電磁反射構造６３００を更に含み、導電性反射構造６３００は導電性上層６２１４に配置され、又は導電性上層６２１４と電気的に連通し、導電性電磁反射器６３０４は、ＥＭデバイス６１００の平面図で観測されるように、リセス（recess）６３０８を画定し、リセス６３０８を少なくとも部分的に囲繞又は囲む壁６３０６を形成し、３Ｄ体６１０２はリセス６３０８内に配置される。一実施形態では、ＥＭデバイス６１００の立面図で観測されるように、反射器６３０４の壁６３０６は、第２の領域６１１４の高さＨ１０よりも大きい高さＨ９を有する。

一実施形態では、特に図６Ｅを参照すると、４０ＧＨｚの電気信号が信号フィード６２０２に存在することに応答して、３Ｄ体６１０２は、以下の特性：Ｅ場方向において＋／－６０度以上の３ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイル；Ｈ場方向において＋／－４５度以上の３ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイル；Ｅ場方向において＋／－９０度以上の６ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイル；Ｈ場方向において＋／－６０度以上の６ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイルを有する広い視野（field of view :ＦＯＶ）を有するＥＭ場を遠方場に放射する。

一実施形態では、特に図６Ｇ及び図６Ｈを参照すると、特定のＧＨｚの電気信号が信号フィード６２０２に存在することに応答して、３Ｄ体６１０２は、以下の特性：３６ＧＨｚにおける約４．４ｄＢｉ～４１ＧＨｚにおける約５．８ｄＢｉのボアサイト利得（boresight gain）を有し、結果として１０％超の帯域幅を生じさせるＥＭ場を遠方場に放射する。一実施形態では、特定のＧＨｚの電気信号が信号フィード６２０２に存在することに応答して、３Ｄ体６１０２は、以下の特性：３６ＧＨｚにおける約４．４ｄＢｉ～４６ＧＨｚにおける約６ｄＢｉのボアサイト利得を有し、結果として比較的平らな利得及び２０％超の帯域幅を生じさせるＥＭ場を遠方場に放射する。

一実施形態では、図６Ｉ及び図６Ｊを参照すると、ＥＭデバイス６１００のアレイ６４００は、動作周波数及び関連する波長で動作可能であり、アレイ６４００は、並べて配置された複数のＥＭデバイス６１００を含み、各ＥＭデバイス６１００のベース基板６２００は、近傍ベース基板６２００の連続延長部であり、集合ベース基板６２３０を形成し、各ＥＭデバイス６１００は、複数のＥＭデバイス６１００の隣接する１つに対して別個の信号フィード６２０２（図６Ｂ参照）を有し、別個の各信号フィード６２０２は、特定の電気信号が関連する信号フィード６２０２に存在する場合、対応する３Ｄ体６１００を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成される。

一実施形態では、ＥＭデバイス６１００を作製する方法は、ベース基板６２００の下側又は裏側から第１の複数のビア６２０４を通して成形可能な誘電媒体を射出成形することによりベース基板６２００の上側に３Ｄ体６１０２を成形することと、誘電媒体を少なくとも部分的にカットすることとを含む。

一例のアンテナサブシステム７０００の以下の説明は、特に図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃ、及び図７Ｄを参照し、本明細書に開示される他の図及び構造に鑑みて行われる。図７Ａ～図７Ｄに示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット７１０１は例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス７１００の種々の特徴の３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、ＥＭデバイス７１００（本明細書に開示される任意のＥＭデバイス１１００、２１００、３１００、４１００、５１００、６１００等）の操縦可能なアレイの一例のアンテナサブシステム７０００は、複数のＥＭデバイス７１００であって、複数のＥＭデバイス７１００の各ＥＭデバイス７１００は表面７００２に構成され配置された広ＦＯＶ ＤＲＡ７１５０を有する（図７Ｂ参照）、複数のＥＭデバイス７１００と、複数のＥＭデバイス７１００の各ＥＭデバイス７１００について、信号フィード構造７２０２を有するサブシステムボード７０１０（図７Ａ参照）とを含み、複数のＥＭデバイス７１００はサブシステムボード７０１０に固定される。

一実施形態では、各ＤＲＡ７１５０は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－７１００）を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体７１０２の中心に向かう第１の領域（例えば、図１Ｃの１１０８参照）を有する３Ｄ体７１０２（本明細書に開示される他の３Ｄ体参照）を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体７１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－７１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の径方向外側に配置される第２の領域（例えば、図１Ｃの１１１２参照）を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる。

一実施形態では、複数のＥＭデバイス７１００はｘ×ｙアレイに構成される。一実施形態では、ＤＲＡ７１５０は二次元２Ｄ表面に構成される。一実施形態では、信号フィード構造７２０２は、信号入力端部７２０４を有する信号線を含む。一実施形態では、サブシステムボード７０１０は、各ＥＭデバイス７１００について、一端部に配置された入力ポート７０１４を有する信号通信パス７０１２を更に含み、信号通信パス７０１２の他方の対向する端部は、対応する信号フィード構造７２０２の信号入力端部７２０４に電気的に接続される。一実施形態では、サブシステムボード７０１０の各入力ポート７０１４はＥＭビーム操縦サブシステム７５００（図７Ｄ参照）に接続可能である。

一実施形態では、特に図７Ｄを参照すると、ＥＭビーム操縦サブシステム７５００は、幾つかの信号通信チャネル７５０４に接続されたＥＭビーム操縦チップ（EM beam steering chip）７５０２を含み、各信号通信チャネル７５０４は、対応する出力端部７５０６を有するＥＭビーム操縦チップ７５０２に関連付けられ、信号通信チャネル７５０４及び出力端部７５０６の数は図７Ａ及び図７Ｂに示される複数のＥＭデバイス７１００の数に等しく、ＥＭビーム操縦サブシステム７５００の対応する信号通信チャネル７５０４の各出力端部７５０６は、アンテナサブシステム７０００のサブシステムボード７０１０の対応する入力ポート７０１４に接続される。一実施形態では、ビーム操縦チップ７５０２は、サブシステムボード７０１０の下に配置されるヒートシンク７５０８と熱連通して配置され、位相シフト及び／又は時間遅延をビーム操縦機能に提供するように構成することもできる。

一実施形態では、特に図７Ａを参照すると、サブシステムボード７０１０は、貫通する複数の組の非導電性ビア（例えば、図６Ａの６２０４参照）を更に含み、各組の非導電性ビアには複数のＥＭデバイス７１００の異なる１つが関連付けられ、対応するＥＭデバイス７１００の各３Ｄ体７１０２は、空気以外の媒体で構成された誘電材料から作られ、各３Ｄ体７１０２は基端部及び先端部（例えば、図６Ｃの６１０４及び６１０６参照）を有し、各３Ｄ体７１０２の基端部は、各３Ｄ体７１０２が対応する組の非導電性ビアを少なくとも部分的又は完全に覆うようにサブシステムボード７０１０に配置され、複数の組の非導電性ビアは、各３Ｄ体７１０２及び対応する組の非導電性の少なくとも部分的に充填されたビアの誘電材料がモノリシック（ＥＭデバイス６１００に関連する上記説明参照）を形成するように関連付けられた３Ｄ体７１０２の誘電材料で少なくとも部分的に充填される。一実施形態では、３Ｄ体７１０２は、対応する組の非導電性ビアを完全に覆う。一実施形態では、複数の組の非導電性ビアは、関連付けられた３Ｄ体７１０２の誘電材料で完全に充填される。一実施形態では、複数の組の非導電性ビアは導電性下層と導電性上層との間に延びる。

一実施形態では、サブシステムボード７０１０は、導電性下層と、導電性上層と、導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板と、第１の誘電基板と第２の誘電基板との間に配置され、第１及び第２の誘電基板に固定される薄膜接着剤（例えば、図６Ｄの６２１２、６２１４、６２１６、６２１８、６２２０参照）とを更に含む。

一実施形態では、図６Ｄも参照すると、信号フィード構造７２０２は、薄膜接着剤６２２０と第２の誘電基板６２１８との間に配置されるストリップ線路（例えば、図６Ｄの６２０８も参照）を更に含み、導電性上層６２１４は、対応するストリップ線路７２０８（図６Ｄの６２０８も参照）の上に配置され、対応するストリップ線路７２０８と直交するスロットアパーチャ（例えば、図６Ｄの６２１０参照）を有し、各ストリップ線路７２０８は信号入力端部７２０４を有し、各スロットアパーチャは対応するＥＭデバイス７１００の３Ｄ体７１０２（図６Ｄの６１０２も参照）により完全に覆われ、３Ｄ体７１０２の基端部は導電性上層に配置される。

一実施形態では、ストリップ線路７２０８と同様に、サブシステムボード７０１０の信号通信パス７０１２は、薄膜接着剤と第２の誘電基板との間に配置され、信号通信パス７０１２は一端部に配置された入力ポート７０１４を有し、信号通信パスの他方の対向する端部は、対応するストリップ線路７２０８の信号入力端部７２０４に電気的に接続される。

一実施形態では、サブシステムボード７０１０は、導電性上層を導電性下層に接続する第１の複数の導電性ビア７０１６を更に含み、第１の複数の導電性ビア７０１６は、複数の信号通信パス７０１２のそれぞれ１つの各側に配置され、対応する信号通信パス７０１２に隣接する導電性壁を提供するように機能する。

一実施形態では、基板ボード７０１０は、導電性上層を導電性下層に接続する第２の複数の導電性ビア７０１８を更に含み、第２の複数の導電性ビア７０１８は、ストリップ線路７２０８のそれぞれ１つの各側及び端部に配置され、対応する信号フィード構造７２０２に隣接する導電性壁を提供するように機能する。

一例のアンテナサブシステム８０００の以下の説明は、特に図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、図８Ｄ、図８Ｅ、及び図８Ｆをまとめて参照して本明細書に開示される他の図及び構造に鑑みて行われる。図８Ａ～図８Ｄに示されるｘ－ｙ－ｚ軸の直交セット８１０１は、例示を目的とし、互いに対するＥＭデバイス８１００の種々の特徴の三次元３Ｄ配置を確立する。

一実施形態では、ＥＭデバイス８１００（本明細書に開示される任意のＥＭデバイス１１００、２１００、３１００、４１００、５１００、６１００等）の操縦可能なアレイの一例のアンテナサブシステム８０００は、複数のＥＭデバイス８１００を含み、複数のＥＭデバイス８１００の各ＥＭデバイス８１００は表面８００２に構成され配置された広ＦＯＶ ＤＲＡ８１５０を有し、複数のＥＭデバイス８１００の各ＥＭデバイス８１００はベース基板８２００を更に有し、各ベース基板８２００は、対応するＤＲＡ８１５０とＥＭ信号通信するように配置される信号フィード構造８２０２を含み、各ＥＭデバイス８１００のベース基板８２００は近傍のベース基板８２００の連続延長部であり、集合ベース基板８２３０を形成し、ＤＲＡ８１５０は集合ベース基板８２３０に固定され、集合ベース基板８２３０は、ＤＲＡ８１５０の数に等しい数の複数の入力ポート８２０４を含み、各入力ポート８２０４は、対応するＤＲＡ８１５０と信号通信する対応する信号フィード構造８２０２に電気的に接続され、アンテナサブシステム８０００は、複数のアンテナサブシステム８０００から形成可能な任意の構成サイズにＥＭデバイス８１００を構成するのに適した構造を提供する。

一実施形態では、各ＤＲＡ８１５０は、第１の平均誘電率（Ｄｋ１－８１００）を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体８１０２の中心に向かう第１の領域（例えば、図１Ｃの１１０８参照）を有する３Ｄ体８１０２（本明細書に開示される他の３Ｄ体参照）を有し、第１の領域は３Ｄ体８１０２の先端部に延び、３Ｄ体８１０２は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率（Ｄｋ２－８１００）を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の径方向外側に配置される第２の領域（例えば、図１Ｃの１１１２参照）を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる。

一実施形態では、複数のＥＭデバイス８１００はｘ×ｙアレイに構成される。一実施形態では、ＤＲＡ８１５０は二次元２Ｄ表面８００２に構成される。
一実施形態では、集合ベース基板８２３０の複数の入力ポート８２０４の各入力ポート８２０４ははんだパッドである。一実施形態では、集合ベース基板８２３０の複数の入力ポート８２０４はＥＭビーム操縦サブシステム８５００に接続可能である。

一実施形態では、アンテナサブシステム８０００は、複数の信号通信チャネル８５０４に接続されるＥＭビーム操縦チップ８５０２を有するＥＭビーム操縦サブシステム８５００を更に含み、各信号通信チャネル８５０４には、対応する出力ポート８５０６を有するＥＭビーム操縦チップ８５０２が関連付けられ、ＥＭビーム操縦サブシステム８５００の各出力ポート８５０６は、アンテナサブシステム８０００の集合ベース基板８２３０の対応する入力ポート８２０４に接続される。

一実施形態では、各ベース基板８２００は（図６Ｄに示され、本明細書において上述した詳細を参照すると）、導電性下層６２１２と、導電性上層６２１４と、導電性下層６２１２の上面に隣接して配置される第１の誘電基板６２１６と、導電性上層６２１４の下面に隣接して配置される第２の誘電基板６２１８と、第１の誘電基板６２１６と第２の誘電基板６２１８との間に配置され、第１及び第２の誘電基板６２１６、６２１８に固定される薄膜接着剤６２２０と、薄膜接着剤６２２０と第２の誘電基板６２１８との間に配置されるストリップ線路６２０８とを含み、導電性上層６２１４は、ストリップ線路６２０８の上に配置され、ストリップ線路６２０８に直交するスロットアパーチャ６２１０を有し、各スロットアパーチャ６２１０は対応するＥＭデバイス８１００の３Ｄ体８１０２により完全に覆われ、３Ｄ体８１０２の基端部は導電性上層６２１４に配置される。

一実施形態では、各入力ポート８２０４は、所与のＥＭデバイス８１００の３Ｄ体８１０２の下に配置される関連付けられたスロットアパーチャ６２１０と信号通信する対応するストリップ線路６２０８に電気的に接続される。

一実施形態では、ＥＭデバイス８１００の操縦可能なアレイのアンテナアレイ８６００は、傾斜した複数８３００のアンテナサブシステム８０００を含む。一実施形態では、傾斜した複数のアンテナサブシステム８０００を有するアンテナアレイ８６００は、非平坦構成に形成可能である。一実施形態では、アンテナアレイ８６００は、可撓性回路ボードの形態の集合ベース基板８２３０を有する。

一実施形態では、図８Ｃに示されるように、アンテナサブシステム８０００は、ＤＲＡ８１５０の１０×１０アレイを有する傾斜アレイ８３００又はＤＲＡ８１５０の２×２アレイを有する傾斜サブシステムの５×５アレイを含み得、一実施形態では、ＤＲＡ８１５０の１２８×１２８アレイを超えるか又はＤＲＡ８１５０の２×２アレイを有する傾斜部分の６４×６４アレイ以上であり得る。図８Ｅは、一次元又は二次元で操縦可能である操縦可能ビーム８６１０を生成する図８Ａ～図８Ｄと組み合わせて示され説明された構成要素を有する操縦可能アンテナアレイ８６００の表現を示し、送信、受信、又は送受信するように構成し得る。一実施形態では、アンテナアレイ８６００は、例えば、通信システム又はレーダシステムとして利用し得る。

一実施形態では、図８Ｆに示されるように、アンテナアレイ８６００は可撓性回路ボード８２３０に構成し得、適宜湾曲する場合、＋／－９０度へのビーム操縦を可能にし得る。一実施形態では、ＥＭビームを全３６０度操縦するには２つのみのアレイパネルのみでよいことが意図され、既存のビーム操縦アンテナアレイと比較して相当なシステムレベルコスト削減を提供する。

本明細書に開示された実施形態は、スロットアパーチャ信号フィードであるものとして代表的な電磁信号フィードを示すが、これは単に例示を目的とし、本発明の範囲が、本明細書に開示される目的に適する任意の電磁信号フィードを包含することが理解される。

個々の特徴の特定の組合せが本明細書に説明され示されるが、特徴のこれらの特定の組合せが単に例示を目的とし、任意のそのような個々の特徴の任意の組合せが、そのような組合せが明示的に示されているか否かに関係なく、一実施形態に従って利用され得、本明細書における開示に一致することが理解される。本明細書に開示されるような特徴のありとあらゆるそのような組合せが本明細書において意図され、本願を全体として考慮する場合、当業者の理解内にあるものと見なされ、当業者により理解されるように、添付の特許請求の範囲内にあるものと見なされる。

本発明について例としての実施形態を参照して本明細書に説明したが、特許請求の範囲から逸脱せずに種々の変更が可能であり、要素の均等物で置換可能なことが当業者により理解される。本発明の基本範囲から逸脱せずに、特定の状況又は材料を本発明の教示に合わせるように多くの変更が可能である。したがって、本発明が、本発明を実行する最良又は唯一の形態として本明細書に開示される１つ又は複数の特定の実施形態に限定されず、本発明は添付の特許請求の範囲内にある全ての実施形態を含むことが意図される。図面及び説明では、例としての実施形態が開示されており、具体的な用語及び／又は寸法が利用されたかもしれないが、具体的な用語及び／又は寸法は別記される場合を除き、概して、例示、及び／又は例示の意味でのみ使用され、限定の目的では使用されておらず、したがって、特許請求の範囲はそのように限定されない。要素が別の要素「上」にあると言及される場合、要素は別の要素の直接上にあってもよく、又は介在要素が存在してもよい。これとは対照的に、要素が別の要素の「直接上」にあると言及される場合、介在要素は存在しない。第１、第２等の用語の使用は、いかなる順序又は重要性も示さず、むしろ第１、第２等の用語はある要素を別の要素から区別するために使用される。「１つ」等の用語の使用は、数量の限定を示さず、むしろ、言及された項目の少なくとも１つの存在を示す。本明細書で使用される場合、「含む」という用語は、１つ又は複数の追加の特徴の可能な包含を除外しない。そして、本明細書に提供される任意の背景情報は、本明細書に開示される本発明に関連する可能性があると本出願人により信じられる情報を明らかにするために提供されている。任意のそのような背景情報が本明細書に開示される本発明の実施形態に対する先行技術を構成することの承認が必ずしも意図されず、またそのように解釈されるべきではない。

上記の全てに鑑みて、少なくとも以下の態様及び態様の組合せによるが、これらに限定されない実施形態の種々の態様が本明細書に開示されることが理解される。
態様１：電磁（ＥＭ）デバイスであって、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた三次元３Ｄ体を備え、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部に少なくとも部分的に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料で作られた、第１の領域の外側の第２の領域を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる、ＥＭデバイス。

態様２：第１の領域は３Ｄ体内の中心に配置される、態様１に記載のＥＭデバイス。
態様３：第１の領域は空気を含む、態様１又は２に記載のＥＭデバイス。
態様４：第１の領域は、先端部から基端部に向かって延びる、第２の領域に対する３Ｄ体の窪みである、態様１～３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５：窪みは、３Ｄ体の先端部から基端部までの距離の約３０％～約１００％の任意の場所まで延びる、態様４に記載のＥＭデバイス。
態様６：３Ｄ体は、第２の平均誘電率よりも低い第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第２の領域の外側の第３の領域を更に備え、第３の領域は、３Ｄ体の基端部から先端部に延びる、態様１～５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様７．第３の領域は、第２の平均誘電率を有する誘電材料及び別の誘電材料の組合せを含む、態様６に記載のＥＭデバイス。
態様８．第３の領域の別の誘電材料は空気である、態様７に記載のＥＭデバイス。

態様９．第３の領域は、第２の領域から径方向外側に延び、第２の領域と一体化されモノリシックである突起部を含む、態様６～８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様１０．突起部のそれぞれ１つは、ｘ－ｙ平面断面で観測した断面全長Ｌ１及び断面全幅Ｗ１を有し、Ｌ１及びＷ１はそれぞれλ未満であり、λは、ＥＭデバイスが電磁的に励起した場合のＥＭデバイスの動作波長である、態様９に記載のＥＭデバイス。

態様１１．Ｌ１及びＷ１はそれぞれλ／４未満である、態様１０に記載のＥＭデバイス。
態様１２．突起部のそれぞれ１つは、幅広から幅狭に径方向に先細る、ｘ－ｙ平面断面で観測した断面形状を有する、態様９～１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１３．第４の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた第４の領域を更に備え、第４の領域は、３Ｄ体の基端部を実質的に囲み、第４の平均誘電率は第３の平均誘電率と異なる、態様１～１２の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１４．第４の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた第４の領域を更に備え、第４の領域は、３Ｄ体の基端部において第３の領域を実質的に囲み、第４の平均誘電率は第３の平均誘電率と異なる、態様６～１２の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１５．第３の領域は、第４の平均誘電率を有する誘電材料及び別の誘電材料の組合せを含む、態様１４に記載のＥＭデバイス。
態様１６．第３の領域は、第４の領域から外側に延び、第４の領域と一体化されモノリシックである突起部を含む、態様１４又は１５に記載のＥＭデバイス。

態様１７．第４の領域とモノリシックである突起部のそれぞれ１つは、ｘ－ｙ平面断面で観測した断面全長Ｌ２及び断面全幅Ｗ２を有し、Ｌ２及びＷ２はそれぞれλ未満であり、λは、ＥＭデバイスが電磁的に励起した場合のＥＭデバイスの動作波長である、態様１６に記載のＥＭデバイス。

態様１８．Ｌ２及びＷ２はそれぞれλ／４未満である、態様１７に記載のＥＭデバイス。
態様１９．第４の領域とモノリシックである突起部のそれぞれ１つは、幅広から幅狭に外側に先細る、ｘ－ｙ平面断面で観測される断面形状を有する、態様１６～１８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２０．第４の領域は第２の領域と一体化されモノリシックであり、第４の平均誘電率は第２の平均誘電率に等しい、態様１４～１９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様２１．第３の領域は、第３の領域にわたり第２の領域と第４の領域との間に延びるブリッジセクションを含み、ブリッジセクションは、第２の領域及び第４の領域と一体化されモノリシックである、態様２０に記載のＥＭデバイス。

態様２２．ブリッジセクションのそれぞれ１つは、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように断面全長Ｌ３及び断面全幅Ｗ３を有し、Ｌ３及びＷ３はそれぞれλ未満であり、λは、ＥＭデバイスが電磁的に励起する場合のＥＭデバイスの動作波長である、態様２１に記載のＥＭデバイス。

態様２３．Ｌ３及びＷ３はそれぞれλ／４未満である、態様２２に記載のＥＭデバイス。
態様２４．３Ｄ体の第２の領域は、λ未満である全体寸法を任意の方向において有するテクスチャ特徴を有するテクスチャ付き外面を含み、λは、ＥＭデバイスが電磁的に励起した場合のＥＭデバイスの動作波長である、態様１～２３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２５．３Ｄ体の少なくとも第２の領域の露出した全ての表面は、３Ｄ体の基端部から先端部まで内側に勾配が付けられる、態様１～２４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２６．３Ｄ体を電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、３Ｄ体は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される、態様１～２５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１０１．電磁（ＥＭ）デバイスであって、基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた三次元３Ｄ体を備え、３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた第１の部分を有し、第１の部分は３Ｄ体の基端部から先端部に向かって部分的にのみ延び、第１の部分は３Ｄ体の内部を形成し、３Ｄ体は、第１の平均誘電率未満である第２の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた第２の部分を有し、第２の部分は３Ｄ体の基端部から先端部に延び、第２の部分は、内部を包む３Ｄ体の外部を形成し、第１の部分は、第１の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する第１の内部領域を有し、第２の部分は、第２の平均誘電率未満である第４の平均誘電率を有する第２の内部領域を有し、第２の内部領域は第１の内部領域の延長部である、ＥＭデバイス。

態様１０２．第２の部分は、第２の内部領域の近傍に円錐台形表面を有する、態様１０１に記載のＥＭデバイス。
態様１０３．第３の平均誘電率は第４の平均誘電率に等しい、態様１０１又は１０２に記載のＥＭデバイス。

態様１０４．第１の内部領域及び第２の内部領域はそれぞれ空気を含む、態様１０１～１０３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様１０５．第１の内部領域及び第２の内部領域の少なくとも一方は、空気以外の誘電材料を含む、態様１０１～１０４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１０６．第３の平均誘電率及び第４の平均誘電率は両方とも、それぞれ第１の平均誘電率及び第２の平均誘電率未満である、態様１０１～１０５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１０７．第４の平均誘電率は第３の平均誘電率未満である、態様１０１又は１０２に記載のＥＭデバイス。
態様１０８．第１の部分は全高Ｈ１を有し、第２の部分は全高Ｈ２を有し、Ｈ１はＨ２の約７０％未満である、態様１０１～１０７の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１０９．Ｈ１はＨ２の約５０％である、態様１０８に記載のＥＭデバイス。
態様１１０．３Ｄ体は中心ｚ軸を中心として軸対称である、態様１０１～１０９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１１１．第１の部分及び第２の部分はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する、態様１０１～１１０の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１１２．第１の部分及び第２の部分はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する、態様１０１～１１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１１３．第１の内部領域及び第２の内部領域はそれぞれ、中心ｚ軸に関して中心に配置される、態様１０１～１１２の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様１１４．第１の部分は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ１を有し、第２の部分は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ２を有し、Ｄ１はＤ２未満である、態様１０１～１１３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１１５．Ｄ１はＤ２の約７０％未満である、態様１１４に記載のＥＭデバイス。
態様１１６．Ｄ１はＤ２の約６０％である、態様１１５に記載のＥＭデバイス。
態様１１７．第１の平均誘電率は１０以上且つ２０以下であり、第２の平均誘電率は４以上且つ９以下である、態様１０１～１１６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様１１８．３Ｄ体の露出した全ての表面は、３Ｄ体の基端部から先端部まで内側に勾配が付けられる、態様１０１～１１７の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様１１９．ＥＭデバイスは、３Ｄ体を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、３Ｄ体は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される、態様１０１～１１８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２０１．第１の領域は３Ｄ体の先端部から基端部に向かって部分的にのみ延び、第２の領域は第１の領域の下にある、態様１に記載のＥＭデバイス。
態様２０２．第１の領域の誘電材料は空気を含む、態様２０１に記載のＥＭデバイス。

態様２０３．第１の領域の誘電材料は、空気以外の誘電材料を含む、態様２０１又は２０２に記載のＥＭデバイス。
態様２０４．第１の領域は第２の領域に形成される窪みである、態様２０１～２０３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２０５．窪みは、３Ｄ体の先端部から基端部までの距離の約３０％と約９０％との間の任意の場所に延びる、態様２０４に記載のＥＭデバイス。
態様２０６．第１の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように全体外側断面寸法Ｄ１を有し、第２の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように全体外側断面寸法Ｄ２を有し、Ｄ１はＤ２未満である、態様２０１～２０５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２０７．第２の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する、態様２０６に記載のＥＭデバイス。
態様２０８．第２の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する、態様２０７に記載のＥＭデバイス。

態様２０９．Ｄ１及びＤ２は第１の領域及び第２の領域の対応する直径である、態様２０６～２０８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様２１０．第１の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の断面プロファイルＰ１Ａを有し、第１の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の断面プロファイルＰ１Ｂを有し、Ｐ１ＢはＰ１Ａと異なる、態様２０１～２０９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２１１．第１の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の断面プロファイルＰ１Ａを有し、第１の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の断面プロファイルＰ１Ｂを有し、Ｐ１ＢはＰ１Ａと同じである、態様２０１～２０９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２１２．３Ｄ体の外側壁は、中心ｚ軸に関して垂直である、態様２０１～２１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様２１３．３Ｄ体の外側壁は、中心ｚ軸に関して凸である、態様２０１～２１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２１４．３Ｄ体の外側壁は、中心ｚ軸に関して凹である、態様２０１～２１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様２１５．第２の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の外側断面プロファイルＰ２Ａを有し、第２の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の外側断面プロファイルＰ２Ｂを有し、Ｐ２ＢはＰ２Ａと同じである、前態様２０１～２１４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２１６．第２の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の外側断面プロファイルＰ２Ａを有し、第２の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の外側断面プロファイルＰ２Ｂを有し、Ｐ２ＢはＰ２Ａと異なる、態様２０１～２１４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２１７．第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた第３の領域を更に備え、第３の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも先端部まで３Ｄ体の少なくとも側面を包み、第３の平均誘電率は、第２の平均誘電率未満であり、空気の誘電率よりも大きい、態様２０１～２１６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２１８．第３の領域は３Ｄ体の先端部を超えて延びる、態様２１７に記載のＥＭデバイス。
態様２１９．第１の領域の誘電材料は第３の領域の誘電材料を含む、態様２１７又は２１８に記載のＥＭデバイス。

態様２２０．３Ｄ体を電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、３Ｄ体は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される、態様２０１～２１９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様２２１．ＥＭデバイスのアレイは動作周波数及び関連する波長で動作可能であり、アレイは複数のＥＭデバイスを含み、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスは、比較的薄い接続構造を介して複数のＥＭデバイスの他の少なくとも１つに物理的に接続されて、接続されたアレイを形成し、各接続構造は、複数のＥＭデバイスの１つの全体外側寸法と比較して相対的に薄く、各接続構造は、接続されたＥＭデバイスのそれぞれの全高Ｈ４の２０％未満である断面全高Ｈ３を有し、第２の領域の誘電材料から形成され、各接続構造及び関連するＥＭデバイスは、接続されたアレイの１つのモノリシック部分を形成する、態様２０１～２１６の何れか１つに記載のＥＭデバイスのアレイ。

態様２２２．ベース基板を更に備え、アレイはベース基板に配置される、態様２２１に記載のアレイ。
態様２２３．接続構造は、接続構造と一体的に形成されモノリシックである少なくとも１つの脚部を更に備え、少なくとも１つの脚部は、接続構造からベース基板まで下に延びる、態様２２２に記載のアレイ。

態様２２４．第２の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍にある第１の部分と、３Ｄ体の先端部の近傍にある第２の部分とを備える、態様２２３に記載のアレイ。
態様２２５．第２の部分は第１の部分に当接し、第１の部分に接触する、態様２２４に記載のアレイ。

態様２２６．第２の部分は第１の部分の近傍にあり、それらの間に第２の平均誘電率の材料ギャップがある、態様２２４に記載のアレイ。
態様２２７．第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた第３の領域を更に備え、第３の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも先端部まで３Ｄ体の少なくとも側面を包み、第３の平均誘電率は、第２の平均誘電率未満であり、空気の誘電率よりも大きい、態様２２４～２２６の何れか１つに記載のアレイ。

態様２２８．第３の領域は、アレイの複数のＥＭデバイスの隣接するＥＭデバイス間に延びる、態様２２７に記載のアレイ。
態様２２９．第３の領域は、アレイの複数のＥＭデバイスの対応するＥＭデバイスの第１の部分のうちの隣接する第１の部分間に延び、第３の領域は、アレイの複数のＥＭデバイスの対応するＥＭデバイスの第２の部分のうちの隣接する第２の部分間に延びない、態様２２７又は２２８に記載のアレイ。

態様２３０．第２の部分は第１の部分の近傍にあり、それらの間に第２の平均誘電率の材料ギャップがある、態様２２７～２２９の何れか１つに記載のアレイ。
態様２３１．第２の平均誘電率の材料ギャップは空気を含む、態様２３０に記載のアレイ。

態様２３２．第２の平均誘電率の材料ギャップは、第３の平均誘電率を有する誘電材料を含む、態様２３０に記載のアレイ。
態様２３３．ベース基板は複数の信号フィードを備え、複数の信号フィードの各信号フィードは、複数のＥＭデバイスの対応するＥＭデバイスを電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成され、複数のＥＭデバイスの所与の１つは、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、所与のＥＭデバイスが中心電磁励起されるように対応する信号フィードに対してベース基板に配置される、態様２２２～２３２の何れか１つに記載のアレイ。

態様３０１．第１の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第１のベース構造から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、第２の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第２の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第２の領域の外側の第３の領域を更に備え、第３の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第２のベース構造から３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第３の領域の外側の第４の領域を更に備え、第４の領域は、３Ｄ体の基端部から３Ｄ体の先端部に延びる、態様１に記載のＥＭデバイス。

態様３０２．第１の領域の第１のベース構造は厚さＨ７を有し、第２の領域と一体的に形成されモノリシックである、態様３０１に記載のＥＭデバイス。
態様３０３．Ｈ７は０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）以下である、態様３０２に記載のＥＭデバイス。

態様３０４．第１の領域は、３Ｄ体内で中心ｚ軸に関して中心に配置される、態様３０１～３０３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様３０５．第３の領域は第１の領域の連続体であり、第１の領域及び第３の領域のそれぞれは空気を含む、態様３０１～３０４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３０６．第３の領域は第１の領域の連続体であり、第１の領域及び第３の領域の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む、態様３０１～３０５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３０７．第３の領域は、第１の領域の誘電材料と異なる誘電材料を含む、態様３０５に記載のＥＭデバイス。
態様３０８．第３の領域の誘電材料は、第１の領域の誘電材料の誘電率未満の誘電率を有する、態様３０７に記載のＥＭデバイス。

態様３０９．第４の領域は、第２の領域及び第４の領域が互いに一体的に形成されてモノリシックを形成するように第２の領域の連続体であり、第４の平均誘電率は第２の平均誘電率に等しい、態様３０１～３０８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３１０．３Ｄ体の基端部に配置された比較的薄い接続構造を更に備え、比較的薄い接続構造は、第２の領域、第４の領域、及び比較的薄い接続構造が、３Ｄ体の全高Ｈ６の２０％未満である全高Ｈ５を有するモノリシックな比較的薄い接続構造を形成するように、第２の領域及び第４の領域と一体的に形成され、第２の領域と第４の領域との間を橋渡しする、態様３０１～３０９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３１１．第２のベース構造は、Ｈ５未満の厚さＨ８を有する、態様３１０に記載のＥＭデバイス。
態様３１２．Ｈ８は０．１２７ｍｍ（０．００５インチ）以下である、態様３１１に記載のＥＭデバイス。

態様３１３．第１の領域は第２の領域に形成される窪みである、態様３０１～３１２の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様３１４．窪みは、３Ｄ体の第２の領域の先端部から基端部までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる、態様３１３に記載のＥＭデバイス。

態様３１５．第２の領域及び第１の領域は共存する中心ｚ軸を有し、第３の領域及び第２の領域は共存する中心ｚ軸を有し、第４の領域及び第３の領域は共存する中心ｚ軸を有する、態様３０１～３０４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３１６．第２の領域は第１の領域を完全に囲み、第３の領域は第２の領域を完全に囲み、第４の領域は第３の領域を完全に囲む、態様３０１～３１５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３１７．第２の領域及び第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測した場合、円形である外側断面形状を有する、態様３０１～３１６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３１８．第２の領域及び第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測した場合、円形である内側断面形状を有する、態様３０１～３１７の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３１９．３Ｄ体の少なくとも第２の領域及び第４の領域の露出した全ての表面は、３Ｄ体の基端部から先端部まで内側に勾配が付けられる、態様３０１～３１８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３２０．３Ｄ体を電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、３Ｄ体は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される、態様３０１～３１９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様３２１．アレイは、ベース基板に配置された複数のＥＭデバイスを含み、ベース基板は複数の信号フィードを備え、複数の信号フィードの各信号フィードは、複数のＥＭデバイスの対応するＥＭデバイスを電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成され、所与のＥＭデバイスは、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、所与のＥＭデバイスが中心電磁励起されるように対応する信号フィードに対してベース基板に配置される、態様３０１～３１９の何れか１つに記載のＥＭデバイスのアレイ。

態様４０１．第１の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第１のベース構造から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、第２の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第２の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第２の領域の外側の第３の領域を更に備え、第３の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍の第２のベース構造から３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第３の領域の外側の第４の領域を更に備え、第４の領域は、３Ｄ体の基端部から３Ｄ体の先端部に延び、第２のベース構造は、３Ｄ体の基端部に配置された比較的薄い接続構造を含み、比較的薄い接続構造は、第２の領域、第４の領域、及び比較的薄い接続構造が互いと一体的に形成されてモノリシックを形成するように、第２の領域及び第４の領域と一体的に形成され、第２の領域と第４の領域との間を橋渡しし、比較的薄い接続構造は、３Ｄ体の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、第３の領域における第２のベース構造は、比較的薄い接続構造を除きモノリシックの誘電材料を有さない、態様１に記載のＥＭデバイス。

態様４０２．第１の領域の第１のベース構造は厚さＨ７を有し、第２の領域と一体的に形成されモノリシックである、態様４０１に記載のＥＭデバイス。
態様４０３．Ｈ７は０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）以下である、態様４０２に記載のＥＭデバイス。

態様４０４．比較的薄い接続構造は、第２の領域と第４の領域との間を橋渡しする少なくとも２つのアームを備える、態様４０１～４０３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様４０５．比較的薄い接続構造は、第２の領域の全幅Ｗ２未満である全幅Ｗ１を有する、態様４０１～４０４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４０６．第１の領域は、３Ｄ体内で中心ｚ軸に関して中心に配置される、態様４０１～４０５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様４０７．第３の領域は第１の領域の連続体であり、第１の領域及び第３の領域のそれぞれは空気を含む、態様４０１～４０６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４０８．第３の領域は第１の領域の連続体であり、第１の領域及び第３の領域の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む、態様４０１～４０７の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４０９．第３の領域は、第１の領域の誘電材料と異なる誘電材料を含む、態様４０８に記載のＥＭデバイス。
態様４１０．第３の領域の誘電材料は、第１の領域の誘電材料の誘電率未満の誘電率を有する、態様４０９に記載のＥＭデバイス。

態様４１１．モノリシックは第２の平均誘電率に等しい誘電率を有する、態様４０１～４１０の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様４１２．第１の領域は第２の領域に形成される窪みである、態様４０１～４１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４１３．窪みは、３Ｄ体の第２の領域の先端部から基端部までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる、態様４１２に記載のＥＭデバイス。
態様４１４．第２の領域及び第１の領域は共存する中心ｚ軸を有し、第３の領域及び第２の領域は共存する中心ｚ軸を有し、第４の領域及び第３の領域は共存する中心ｚ軸を有する、態様４０１～４１３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４１５．第２の領域は第１の領域を完全に囲み、第３の領域は第２の領域を完全に囲み、第４の領域は第３の領域を完全に囲む、態様４０１～４１４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４１６．第２の領域の少なくとも一部は凸外面を有する、態様４０１～４１５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様４１７．第２の領域及び第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する、態様４０１～４１６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４１８．第２の領域及び第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する、態様４０１～４１７の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４１９．３Ｄ体の少なくとも第２の領域及び第４の領域の露出した全ての表面は、３Ｄ体の基端部から先端部まで内側に勾配が付けられる、態様４０１～４１８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４２０．３Ｄ体を電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、３Ｄ体は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される、態様４０１～４１９の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様４２１．アレイは、ベース基板に配置された複数のＥＭデバイスを含み、ベース基板は複数の信号フィードを備え、複数の信号フィードの各信号フィードは、複数のＥＭデバイスの対応するＥＭデバイスを電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成され、所与のＥＭデバイスは、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、所与のＥＭデバイスが中心電磁励起されるように対応する信号フィードに対してベース基板に配置される、態様４０１～４１９の何れか１つに記載のＥＭデバイスのアレイ。

態様５０１．第１の複数のビアを備えたベース基板を更に備え、３Ｄ体は空気以外の媒体を含み、３Ｄ体の基端部は、３Ｄ体が第１の複数のビアを少なくとも部分的に又は完全に覆うようにベース基板に配置され、第１の複数のビアは、３Ｄ体及び第１の複数のビアの誘電材料がモノリシックを形成するように３Ｄ体の誘電材料で少なくとも部分的に充填される、態様１に記載のＥＭデバイス。

態様５０２．３Ｄ体は第１の複数のビアを完全に覆う、態様５０１に記載のＥＭデバイス。
態様５０３．第１の複数のビアは、３Ｄ体の誘電材料で完全に充填される、態様５０１又は５０２に記載のＥＭデバイス。

態様５０４．３Ｄ体の誘電材料は成形可能な誘電材料である、態様５０１～５０３の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様５０５．ベース基板は、３Ｄ体により完全に覆われ得、３Ｄ体により部分的に覆われ得、又は３Ｄ体に対して完全に露出し得る第２の複数のビアを更に備える、態様５０１～５０４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５０６．３Ｄ体により完全又は部分的に覆われる第２の複数のビアは、３Ｄ体の誘電材料で少なくとも部分的に充填されるか、又は導電材料で充填され、３Ｄ体に対して完全に露出される第２の複数のビアは、導電材料で充填される、態様５０５に記載のＥＭデバイス。

態様５０７．ベース基板は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体を電磁的に励起させてＥＭ場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを更に備える、態様５０１～５０６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５０８．３Ｄ体は、特定の電気信号が信号フィードに存在する場合、３Ｄ体が中心電磁励起されるように信号フィードに対してベース基板に配置される、態様５０７に記載のＥＭデバイス。

態様５０９．信号フィードはストリップ線路及びスロットアパーチャを備え、スロットアパーチャは３Ｄ体により完全に覆われる、態様５０７又は５０８に記載のＥＭデバイス。

態様５１０．ベース基板は、導電性下層と、導電性上層と、導電性下層と導電性上層との間に配置される少なくとも１つの誘電基板とを備え、３Ｄ体の基端部は上層に配置される、態様５０９に記載のＥＭデバイス。

態様５１１．少なくとも１つの誘電基板は、導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板とを含み、ベース基板は、第１の誘電基板と第２の誘電基板との間に配置され、第１の誘電基板及び第２の誘電基板に固定された薄膜接着剤を更に含み、ストリップ線路は、スロットアパーチャの下でスロットアパーチャに直交して薄膜接着剤と第２の誘電基板との間に配置される、態様５１０に記載のＥＭデバイス。

態様５１２．３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、第１の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍にある第１のベース構造から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の外側に配置された第２の領域を有し、第２の領域は、３Ｄ体の基端部から少なくとも部分的に３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第２の平均誘電率未満の第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第２の領域の外側に配置された第３の領域を有し、第３の領域は、３Ｄ体の基端部の近傍にある第２のベース構造から３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、第３の領域の外側に配置された第４の領域を有し、第４の領域は、３Ｄ体の基端部から３Ｄ体の先端部に延び、第２のベース構造は３Ｄ体の基端部に配置された比較的薄い接続構造を備え、比較的薄い接続構造は、第２の領域、第４の領域、及び比較的薄い接続構造が互いに一体的に形成されて、モノリシックの一部を形成するように、第２の領域及び第４の領域と一体的に形成され、第２の領域と第４の領域との間を橋渡しし、比較的薄い接続構造は、３Ｄ体の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、第３の領域における第２のベース構造は、比較的薄い接続構造を除きモノリシックの誘電材料を有さない、態様５０１～５１１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５１３．第１の領域の第１のベース構造は、厚さＨ７を有し、第２の領域と一体的に形成されモノリシックである、態様５１２に記載のＥＭデバイス。
態様５１４．Ｈ７は０．３８１ｍｍ（０．０１５インチ）以下である、態様５１３に記載のＥＭデバイス。

態様５１５．スロットアパーチャは、第１の領域の第１のベース構造及び３Ｄ体の第２の領域により完全に覆われる、態様５１２～５１４の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様５１６．比較的薄い接続構造は、第２の領域と第４の領域との間を橋渡しする少なくとも２つのアームを備える、態様５１２～５１５の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５１７．比較的薄い接続構造は、第２の領域の全幅Ｗ２未満の全幅Ｗ１を有する、態様５１２～５１６の何れか１つに記載のＥＭデバイス。
態様５１８．３Ｄ体は、第１の複数のビアによりベース基板に係留される、態様５０１～５１７の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５１９．第１の複数のビアは、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全幅寸法Ｄ３を有する第１の対の直径方向対向ビアと、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全幅寸法Ｄ４を有する第２の対の直径方向対向ビアと、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全幅寸法Ｄ５を有する第３の対の直径方向対向ビアとを備える、態様５０１～５１８の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５２０．Ｄ４はＤ３未満であり、Ｄ５はＤ４に等しい、態様５１９に記載のＥＭデバイス。
態様５２１．寸法Ｄ３、Ｄ４、及びＤ５は直径寸法である、態様５１９又は５２０に記載のＥＭデバイス。

態様５２２．ＥＭデバイスは、導電性構造と、導電性構造と一体的に形成され、導電性構造と電気的に連通する導電性電磁反射器とを有する電磁反射構造を更に備え、電磁反射構造は導電性上層に配置され、又は導電性上層と電気的に連通し、導電性電磁反射器は、リセスを画定し、リセスを少なくとも部分的に囲繞する壁を形成し、３Ｄ体はリセス内に配置される、態様５０１～５２１の何れか１つに記載のＥＭデバイス。

態様５２３．反射器の壁は、第２の領域の高さＨ１０よりも大きい高さＨ９を有する、態様５２２に記載のＥＭデバイス。
態様５２４．４０ＧＨｚの電気信号が信号フィードに存在することに応答して、３Ｄ体は、以下の特性：Ｅ場方向において＋／－６０度以上の３ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイル；Ｈ場方向において＋／－４５度以上の３ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイル；Ｅ場方向において＋／－９０度以上の６ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイル；Ｈ場方向において＋／－６０度以上の６ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイルを有するＥＭ場を遠方場に放射する、態様５２３に記載のＥＭデバイス。

態様５２５．特定のＧＨｚの電気信号が信号フィードに存在することに応答して、３Ｄ体は、以下の特性：３６ＧＨｚにおける約４．４ｄＢｉ～４１ＧＨｚにおける約５．８ｄＢｉのボアサイト利得を有し、結果として１０％超の帯域幅を生じさせるＥＭ場を遠方場に放射する、態様５２３に記載のＥＭデバイス。

態様５２６．特定のＧＨｚの電気信号が信号フィードに存在することに応答して、３Ｄ体は、以下の特性：３６ＧＨｚにおける約４．４ｄＢｉ～４６ＧＨｚにおける約６ｄＢｉのボアサイト利得を有し、結果として比較的平らな利得及び２０％超の帯域幅を生じさせるＥＭ場を遠方場に放射する、態様５２３に記載のＥＭデバイス。

態様５２７．アレイは、並べて配置された複数のＥＭデバイスを含み、各ＥＭデバイスのベース基板は、近傍ベース基板の連続延長部であり、集合ベース基板を形成し、各ＥＭデバイスは、複数のＥＭデバイスの隣接する１つに対して別個の信号フィードを備え、別個の各信号フィードは、特定の電気信号が関連する信号フィードに存在する場合、対応する３Ｄ体を電磁的に励起させて、ＥＭ場を遠方場に放射させるように構成される、態様５０１～５２６の何れか１つに記載のＥＭデバイスのアレイ。

態様５２８．ベース基板の下側又は裏側から第１の複数のビアを通して成形可能な誘電媒体を射出成形することによりベース基板の上側に３Ｄ体を成形することと、誘電媒体を少なくとも部分的にカットすることとを含む、態様５０１～５２６の何れか１つに記載のＥＭデバイスを作製する方法。

態様６０１．複数のＥＭデバイスであって、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスは表面に構成された広い視野（ＦＯＶ）の誘電共振アンテナ（ＤＲＡ）を有する、複数のＥＭデバイスと、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスについて、信号フィード構造を備えたサブシステムボードとを備え、複数のＥＭデバイスはサブシステムボードに固定される、ＥＭデバイスの操縦可能なアレイのアンテナサブシステム。

態様６０２．ＤＲＡのそれぞれは、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有する３Ｄ体を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の外側に配置される第２の領域を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる、態様６０１に記載のアンテナサブシステム。

態様６０３．複数のＥＭデバイスはｘ×ｙアレイに構成される、態様６０２に記載のアンテナサブシステム。
態様６０４．ＤＲＡは二次元２Ｄ表面に構成される、態様６０２又は６０３に記載のアンテナサブシステム。

態様６０４．信号フィード構造は、信号入力端部を有する信号線を含む、態様６０２又は６０３に記載のアンテナサブシステム。
態様６０５．サブシステムボードは、各ＥＭデバイスについて、一端部に配置された入力ポートを有する信号通信パスを更に備え、信号通信パスの他方の対向する端部は、対応する信号フィード構造の信号入力端部に電気的に接続される、態様６０４に記載のアンテナサブシステム。

態様６０６．サブシステムボードの各入力ポートはＥＭビーム操縦サブシステムに接続可能である、態様６０５に記載のアンテナサブシステム。
態様６０７．アンテナサブシステムは、幾つかの信号通信チャネルに接続されたＥＭビーム操縦チップを備えたＥＭビーム操縦サブシステムを更に備え、各信号通信チャネルは、対応する出力端部を有するＥＭビーム操縦チップに関連付けられ、信号通信チャネル及び出力端部の数は、複数のＥＭデバイスの数に等しく、ＥＭビーム操縦サブシステムの対応する信号通信チャネルの各出力端部は、アンテナサブシステムのサブシステムボードの対応する入力ポートに接続される、態様６０６に記載のアンテナサブシステム。

態様６０８．サブシステムボードは、貫通する複数の組の非導電性ビアを更に含み、各組の非導電性ビアには複数のＥＭデバイスの異なる１つが関連付けられ、対応するＥＭデバイスの各３Ｄ体は、空気以外の媒体で構成された誘電材料から作られ、各３Ｄ体は基端部及び先端部を有し、各３Ｄ体の基端部は、各３Ｄ体が対応する組の非導電性ビアを少なくとも部分的又は完全に覆うようにサブシステムボードに配置され、複数の組の非導電性ビアは、各３Ｄ体及び対応する組の非導電性の少なくとも部分的に充填されたビアの誘電材料がモノリシックを形成するように関連付けられた３Ｄ体の誘電材料で少なくとも部分的に充填される、態様６０２～６０７の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様６０９．３Ｄ体は、対応する組の非導電性ビアを完全に覆う、態様６０８に記載のアンテナサブシステム。
態様６１０．複数の組の非導電性ビアは、関連付けられた３Ｄ体の誘電材料で完全に充填される、態様６０８又は６０９に記載のアンテナサブシステム。

態様６１１．サブシステムボードは、導電性下層と、導電性上層と、導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板と、第１の誘電基板と第２の誘電基板との間に配置され、第１及び第２の誘電基板に固定される薄膜接着剤とを更に備える、態様６０８～６１０の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様６１２．信号フィード構造は、薄膜接着剤と第２の誘電基板との間に配置されるストリップ線路を更に備え、導電性上層は、対応するストリップ線路の上に配置され、対応するストリップ線路と直交するスロットアパーチャを有し、各ストリップ線路は信号入力端部を有し、各スロットアパーチャは対応するＥＭデバイスの３Ｄ体により完全に覆われ、３Ｄ体の基端部は導電性上層に配置される、態様６１１に記載のアンテナサブシステム。

態様６１３．サブシステムボードの信号通信パスは、薄膜接着剤と第２の誘電基板との間に配置され、信号通信パスは一端部に配置された入力ポートを有し、信号通信パスの他方の対向する端部は、対応するストリップ線路の信号入力端部に電気的に接続される、態様６１１又は６１２に記載のアンテナサブシステム。

態様６１４．サブシステムボードは、導電性上層を導電性下層に接続する第１の複数の導電性ビアを更に備え、第１の複数の導電性ビアは、複数の信号通信パスのそれぞれ１つの各側に配置される、態様６１１～６１３の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様６１５．基板ボードは、導電性上層を導電性下層に接続する第２の複数の導電性ビアを更に備え、第２の複数の導電性ビアは、ストリップ線路のそれぞれ１つの各側及び端部に配置される、態様６１２～６１４の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様６１６．複数の組の非導電性ビアは、導電性下層と導電性上層との間に延びる、態様６０８又は６０９に記載のアンテナサブシステム。
態様６１７．複数のＥＭデバイスは態様２５、１１６、２１９、３１９、及び４１９の何れか１つに記載の対応するＥＭデバイスによる、態様６０１～６１６の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様７０１．ＥＭデバイスの操縦可能なアレイのアンテナサブシステムであって、複数のＥＭデバイスを備え、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスは、表面に構成された広い視野（ＦＯＶ）の誘電共振アンテナ（ＤＲＡ）を有し、複数のＥＭデバイスの各ＥＭデバイスはベース基板を更に備え、各ベース基板は、対応するＤＲＡとＥＭ信号通信して配置された信号フィード構造を備え、各ＥＭデバイスのベース構造は、近傍ベース基板の連続延長部であり、集合ベース基板を形成し、ＤＲＡは集合ベース基板に固定され、集合ベース基板は、ＤＲＡの数に等しい数の複数の入力ポートを備え、各入力ポートは、対応するＤＲＡと信号通信する対応する信号フィード構造に電気的に接続され、アンテナサブシステムは、複数のアンテナサブシステムから形成可能な任意の構成サイズにＥＭデバイスを構成するのに適した構造を提供する、アンテナサブシステム。

態様７０２．各ＤＲＡは、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有する３Ｄ体を有し、第１の領域は３Ｄ体の先端部に延び、３Ｄ体は、第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する、空気以外の誘電材料から作られた、第１の領域の外側に配置される第２の領域を有し、第２の領域は３Ｄ体の基端部から先端部に延びる、態様７０１に記載のアンテナサブシステム。

態様７０３．複数のＥＭデバイスはｘ×ｙアレイに構成される、態様７０１又は７０２に記載のアンテナサブシステム。
態様７０４．ＤＲＡは二次元２Ｄ表面に構成される、態様７０１～７０３の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様７０５．集合ベース基板の複数の入力ポートの各入力ポートははんだパッドである、態様７０１～７０４の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。
態様７０６．集合ベース基板の複数の入力ポートはＥＭビーム操縦サブシステムに接続可能である、態様７０１～７０５の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様７０７．アンテナサブシステムは、複数の信号通信チャネルに接続されるＥＭビーム操縦チップを有するＥＭビーム操縦サブシステムを更に備え、各信号通信チャネルには、対応する出力ポートを有するＥＭビーム操縦チップが関連付けられ、ＥＭビーム操縦サブシステムの各出力ポートは、アンテナサブシステムの集合ベース基板の対応する入力ポートに接続される、態様７０１～７０６の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様７０８．各ベース基板は、導電性下層と、導電性上層と、導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板と、第１の誘電基板と第２の誘電基板との間に配置され、第１及び第２の誘電基板に固定される薄膜接着剤と、薄膜接着剤と第２の誘電基板との間に配置されるストリップ線路とを備え、導電性上層は、ストリップ線路の上に配置され、ストリップ線路に直交するスロットアパーチャを備え、各スロットアパーチャは対応するＥＭデバイスの３Ｄ体により完全に覆われ、３Ｄ体の基端部は導電性上層に配置される、態様７０２～７０７の何れか１つに記載のアンテナサブシステム。

態様７０９．各入力ポートは、所与のＥＭデバイスの３Ｄ体の下に配置される関連付けられたスロットアパーチャと信号通信する対応するストリップ線路に電気的に接続される、態様７０８に記載のアンテナサブシステム。

態様７１０．傾斜した複数の態様７０１～７０９の何れか１つに記載のアンテナサブシステムを備えたＥＭデバイスの操縦可能なアレイのアンテナアレイ。
態様７１１．傾斜した複数のアンテナサブシステムは非平坦構成に形成可能である、態様７１０に記載のアンテナアレイ。

態様７１２．集合ベース基板は可撓性回路ボードである、態様７１１に記載のアンテナアレイ。
態様７１３．複数のＥＭデバイスは、態様２６、１１７、２２０、３２０、４２０、及び５２０の何れか１つに記載の対応するＥＭデバイスによる、態様７０１～７１２の何れか１つに記載のアンテナアレイ。

Claims (179)

1. 電磁（ＥＭ）デバイスであって、
   基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた三次元（３Ｄ）体を備え、
   前記３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた前記３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、前記第１の領域は前記３Ｄ体の前記先端部に少なくとも部分的に延び、
   前記３Ｄ体は、前記第１の領域の外側の第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料で作られ、前記第２の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部に延びる、電磁デバイス。
2. 前記第１の領域は前記３Ｄ体内の中心に配置される、請求項１に記載の電磁デバイス。
3. 前記第１の領域は空気を含む、請求項１又は２に記載の電磁デバイス。
4. 前記第１の領域は、前記先端部から前記基端部に向かって延びる前記第２の領域に対する前記３Ｄ体の窪みである、請求項１～３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
5. 前記窪みは、前記３Ｄ体の前記先端部から前記基端部までの距離の約３０％～約１００％の任意の場所まで延びる、請求項４に記載の電磁デバイス。
6. 前記３Ｄ体は、前記第２の領域の外側の第３の領域を更に備え、
   前記第３の領域は、前記第２の平均誘電率よりも低い第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られ、前記第３の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部に延びる、請求項１～５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
7. 前記第３の領域は、前記第２の平均誘電率を有する誘電材料及び別の誘電材料の組合せを含む、請求項６に記載の電磁デバイス。
8. 前記第３の領域の前記別の誘電材料は空気である、請求項７に記載の電磁デバイス。
9. 前記第３の領域は、前記第２の領域から径方向外側に延び、前記第２の領域と一体化されモノリシックである複数の突起部を含む、請求項６～８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
10. 前記複数の突起部の各突起部は、ｘ－ｙ平面断面で観測した断面全長Ｌ１及び断面全幅Ｗ１を有し、Ｌ１及びＷ１はそれぞれλ未満であり、λは、前記電磁デバイスが電磁的に励起した場合の前記電磁デバイスの動作波長である、請求項９に記載の電磁デバイス。
11. Ｌ１及びＷ１はそれぞれλ／４未満である、請求項１０に記載の電磁デバイス。
12. 前記複数の突起部の各突起部は、幅広から幅狭に径方向に先細るｘ－ｙ平面断面で観測した断面形状を有する、請求項９～１１の何れか１項に記載の電磁デバイス。
13. 第４の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた第４の領域を更に備え、
    前記第４の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部を実質的に囲み、
    前記第４の平均誘電率は、前記第３の平均誘電率と異なる、請求項１～１２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
14. 第４の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた第４の領域を更に備え、
    前記第４の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部において前記第３の領域を実質的に囲み、
    前記第４の平均誘電率は、前記第３の平均誘電率と異なる、請求項６～１２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
15. 前記第３の領域は、前記第４の平均誘電率を有する誘電材料及び別の誘電材料の組合せを含む、請求項１４に記載の電磁デバイス。
16. 前記第３の領域は、前記第４の領域から外側に延び、前記第４の領域と一体化されモノリシックである複数の突起部を含む、請求項１４又は１５に記載の電磁デバイス。
17. 前記第４の領域とモノリシックである前記複数の突起部の各突起部は、ｘ－ｙ平面断面で観測した断面全長Ｌ２及び断面全幅Ｗ２を有し、Ｌ２及びＷ２はそれぞれλ未満であり、λは、前記電磁デバイスが電磁的に励起した場合の前記電磁デバイスの動作波長である、請求項１６に記載の電磁デバイス。
18. Ｌ２及びＷ２はそれぞれλ／４未満である、請求項１７に記載の電磁デバイス。
19. 前記第４の領域とモノリシックである前記複数の突起部の各突起部は、幅広から幅狭に外側に先細るｘ－ｙ平面断面で観測される断面形状を有する、請求項１６～１８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
20. 前記第４の領域は前記第２の領域と一体化されモノリシックであり、前記第４の平均誘電率は前記第２の平均誘電率に等しい、請求項１４～１９の何れか１項に記載の電磁デバイス。
21. 前記第３の領域は、前記第３の領域にわたり前記第２の領域と前記第４の領域との間に延びる複数のブリッジセクションを含み、前記複数のブリッジセクションは、前記第２の領域及び前記第４の領域と一体化されモノリシックである、請求項２０に記載の電磁デバイス。
22. 前記複数のブリッジセクションの各ブリッジセクションは、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように断面全長Ｌ３及び断面全幅Ｗ３を有し、Ｌ３及びＷ３はそれぞれλ未満であり、λは、前記電磁デバイスが電磁的に励起する場合の前記電磁デバイスの動作波長である、請求項２１に記載の電磁デバイス。
23. Ｌ３及びＷ３はそれぞれλ／４未満である、請求項２２に記載の電磁デバイス。
24. 前記３Ｄ体の前記第２の領域は、λ未満である全体寸法を任意の方向において有する複数のテクスチャ特徴を有するテクスチャ付き外面を含み、λは、前記電磁デバイスが電磁的に励起した場合の前記電磁デバイスの動作波長である、請求項１～２３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
25. 前記３Ｄ体の少なくとも前記第２の領域の露出した全ての表面は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部まで内側に勾配が付けられる、請求項１～２４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
26. 前記３Ｄ体を電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、
    前記３Ｄ体は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体が中心電磁励起されるように前記信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項１～２５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
27. 前記第１の領域は前記３Ｄ体の前記先端部から前記基端部に向かって部分的にのみ延び、
    前記第２の領域は前記第１の領域の下にある、請求項１に記載の電磁デバイス。
28. 前記第１の領域の前記誘電材料は空気を含む、請求項２７に記載の電磁デバイス。
29. 前記第１の領域の前記誘電材料は、空気以外の誘電材料を含む、請求項２７又は２８に記載の電磁デバイス。
30. 前記第１の領域は前記第２の領域に形成される窪みである、請求項２７～２９の何れか１項に記載の電磁デバイス。
31. 前記窪みは、前記３Ｄ体の前記先端部から前記基端部までの距離の約３０％と約９０％との間の任意の場所に延びる、請求項３０に記載の電磁デバイス。
32. 前記第１の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように全体外側断面寸法Ｄ１を有し、
    前記第２の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように全体外側断面寸法Ｄ２を有し、
    Ｄ１はＤ２未満である、請求項２７～３１の何れか１項に記載の電磁デバイス。
33. 前記第２の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項３２に記載の電磁デバイス。
34. 前記第２の領域は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する、請求項３３に記載の電磁デバイス。
35. Ｄ１及びＤ２は前記第１の領域及び前記第２の領域の対応する直径である、請求項３２～３４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
36. 前記第１の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の断面プロファイルＰ１Ａを有し、
    前記第１の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の断面プロファイルＰ１Ｂを有し、
    Ｐ１ＢはＰ１Ａと異なる、請求項２７～３５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
37. 前記第１の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の断面プロファイルＰ１Ａを有し、
    前記第１の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の断面プロファイルＰ１Ｂを有し、
    Ｐ１ＢはＰ１Ａと同じである、請求項２７～３５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
38. 前記３Ｄ体の外側壁は、中心ｚ軸に関して垂直である、請求項２７～３７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
39. 前記３Ｄ体の外側壁は、中心ｚ軸に関して凸である、請求項２７～３７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
40. 前記３Ｄ体の外側壁は、中心ｚ軸に関して凹である、請求項２７～３７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
41. 前記第２の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の外側断面プロファイルＰ２Ａを有し、
    前記第２の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の外側断面プロファイルＰ２Ｂを有し、
    Ｐ２ＢはＰ２Ａと同じである、請求項２７～４０の何れか１項に記載の電磁デバイス。
42. 前記第２の領域は、ｘ－ｚ平面断面で観測されるように第１の外側断面プロファイルＰ２Ａを有し、
    前記第２の領域は、ｙ－ｚ平面断面で観測されるように第２の外側断面プロファイルＰ２Ｂを有し、
    Ｐ２ＢはＰ２Ａと異なる、請求項２７～４０の何れか１項に記載の電磁デバイス。
43. 第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた第３の領域を更に備え、
    前記第３の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から少なくとも前記先端部まで前記３Ｄ体の少なくとも側面を包み、前記第３の平均誘電率は、前記第２の平均誘電率未満であり、空気の誘電率よりも大きい、請求項２７～４２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
44. 前記第３の領域は前記３Ｄ体の前記先端部を超えて延びる、請求項４３に記載の電磁デバイス。
45. 前記第１の領域の前記誘電材料は前記第３の領域の前記誘電材料を含む、請求項４３又は４４に記載の電磁デバイス。
46. 前記３Ｄ体を電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、
    前記３Ｄ体は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体が中心電磁励起されるように前記信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項２７～４５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
47. 請求項２７～４２の何れか１項に記載の電磁デバイスのアレイであって、
    前記電磁デバイスのアレイは動作周波数及び関連する波長で動作可能であり、
    前記アレイは、複数の前記電磁デバイスを含み、前記複数の電磁デバイスの各電磁デバイスは、比較的薄い接続構造を介して前記複数の電磁デバイスの他の少なくとも１つに物理的に接続されて、接続されたアレイを形成し、各接続構造は、前記複数の電磁デバイスの１つの全体外側寸法と比較して相対的に薄く、各接続構造は、接続された電磁デバイスのそれぞれの全高Ｈ４の２０％未満である断面全高Ｈ３を有し、前記第２の領域の前記誘電材料から形成され、各接続構造及び関連する電磁デバイスは、前記接続されたアレイの１つのモノリシック部分を形成する、アレイ。
48. ベース基板を更に備え、前記アレイは前記ベース基板に配置される、請求項４７に記載のアレイ。
49. 前記接続構造は、
    前記接続構造と一体的に形成されモノリシックである少なくとも１つの脚部を更に備え、
    前記少なくとも１つの脚部は、前記接続構造から前記ベース基板まで下に延びる、請求項４８に記載のアレイ。
50. 前記第２の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍にある第１の部分と、前記３Ｄ体の前記先端部の近傍にある第２の部分と、を備える、請求項４９に記載のアレイ。
51. 前記第２の部分は前記第１の部分に当接し、前記第１の部分に接触する、請求項５０に記載のアレイ。
52. 前記第２の部分は前記第１の部分の近傍にあり、それらの間に前記第２の平均誘電率の材料ギャップがある、請求項５０に記載のアレイ。
53. 第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた第３の領域を更に備え、
    前記第３の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から少なくとも前記先端部まで前記３Ｄ体の少なくとも側面を包み、前記第３の平均誘電率は、前記第２の平均誘電率未満であり、空気の誘電率よりも大きい、請求項５０～５２の何れか１項に記載のアレイ。
54. 前記第３の領域は、前記アレイの前記複数の電磁デバイスの隣接する電磁デバイス間に延びる、請求項５３に記載のアレイ。
55. 前記第３の領域は、前記アレイの前記複数の電磁デバイスの対応する電磁デバイスの前記第１の部分のうちの隣接する前記第１の部分間に延び、
    前記第３の領域は、前記アレイの前記複数の電磁デバイスの対応する電磁デバイスの前記第２の部分のうちの隣接する前記第２の部分間に延びない、請求項５３又は５４に記載のアレイ。
56. 前記第２の部分は前記第１の部分の近傍にあり、それらの間に前記第２の平均誘電率の材料ギャップがある、請求項５３～５５の何れか１項に記載のアレイ。
57. 前記第２の平均誘電率の前記材料ギャップは空気を含む、請求項５６に記載のアレイ。
58. 前記第２の平均誘電率の前記材料ギャップは、前記第３の平均誘電率を有する前記誘電材料を含む、請求項５６に記載のアレイ。
59. 前記ベース基板は複数の信号フィードを備え、前記複数の信号フィードの各信号フィードは、前記複数の電磁デバイスの対応する電磁デバイスを電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成され、
    前記複数の電磁デバイスの所与の１つは、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、前記所与の電磁デバイスが中心電磁励起されるように前記対応する信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項４８～５８の何れか１項に記載のアレイ。
60. 前記第１の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍の第１のベース構造から少なくとも部分的に前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記第２の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から少なくとも部分的に前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記３Ｄ体は、前記第２の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、前記第２の領域の外側の第３の領域を更に備え、前記第３の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍の第２のベース構造から前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記３Ｄ体は、前記第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、前記第３の領域の外側の第４の領域を更に備え、前記第４の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記３Ｄ体の前記先端部に延びる、請求項１に記載の電磁デバイス。
61. 前記第１の領域の前記第１のベース構造は厚さＨ７を有し、前記第２の領域と一体的に形成されモノリシックである、請求項６０に記載の電磁デバイス。
62. Ｈ７は０．３８１ｍｍ以下である、請求項６１に記載の電磁デバイス。
63. 前記第１の領域は、前記３Ｄ体内で中心ｚ軸に関して中心に配置される、請求項６０～６２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
64. 前記第３の領域は前記第１の領域の連続体であり、
    前記第１の領域及び前記第３の領域のそれぞれは空気を含む、請求項６０～６３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
65. 前記第３の領域は前記第１の領域の連続体であり、
    前記第１の領域及び前記第３の領域の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む、請求項６０～６４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
66. 前記第３の領域は、前記第１の領域の前記誘電材料と異なる誘電材料を含む、請求項６５に記載の電磁デバイス。
67. 前記第３の領域の前記誘電材料は、前記第１の領域の前記誘電材料の前記誘電率未満の誘電率を有する、請求項６６に記載の電磁デバイス。
68. 前記第４の領域は、前記第２の領域及び第４の領域が互いに一体的に形成されてモノリシックを形成するように前記第２の領域の連続体であり、
    前記第４の平均誘電率は前記第２の平均誘電率に等しい、請求項６０～６７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
69. 前記３Ｄ体の前記基端部に配置された比較的薄い接続構造を更に備え、
    前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域、前記第４の領域、及び前記比較的薄い接続構造が、前記３Ｄ体の全高Ｈ６の２０％未満である全高Ｈ５を有するモノリシックな前記比較的薄い接続構造を形成するように、前記第２の領域及び前記第４の領域と一体的に形成され、前記第２の領域と前記第４の領域との間を橋渡しする、請求項６０～６８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
70. 前記第２のベース構造は、Ｈ５未満の厚さＨ８を有する、請求項６９に記載の電磁デバイス。
71. Ｈ８は０．１２７ｍｍ以下である、請求項７０に記載の電磁デバイス。
72. 前記第１の領域は前記第２の領域に形成される窪みである、請求項６０～７１の何れか１項に記載の電磁デバイス。
73. 前記窪みは、前記３Ｄ体の前記第２の領域の先端部から前記基端部までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる、請求項７２に記載の電磁デバイス。
74. 前記第２の領域及び前記第１の領域は共存する中心ｚ軸を有し、
    前記第３の領域及び前記第２の領域は共存する中心ｚ軸を有し、
    前記第４の領域及び前記第３の領域は共存する中心ｚ軸を有する、請求項６０～７３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
75. 前記第２の領域は前記第１の領域を完全に囲み、
    前記第３の領域は前記第２の領域を完全に囲み、
    前記第４の領域は前記第３の領域を完全に囲む、請求項６０～７４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
76. 前記第２の領域及び前記第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測した場合、円形である外側断面形状を有する、請求項６０～７５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
77. 前記第２の領域及び前記第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測した場合、円形である内側断面形状を有する、請求項６０～７６の何れか１項に記載の電磁デバイス。
78. 前記３Ｄ体の少なくとも前記第２の領域及び前記第４の領域の露出した全ての表面は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部まで内側に勾配が付けられる、請求項６０～７７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
79. 前記３Ｄ体を電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、
    前記３Ｄ体は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体が中心電磁励起されるように前記信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項６０～７８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
80. 請求項６０～７８の何れか１項に記載の電磁デバイスのアレイであって、
    前記電磁デバイスのアレイは、ベース基板に配置された複数の前記電磁デバイスを含み、
    前記ベース基板は複数の信号フィードを備え、前記複数の信号フィードの各信号フィードは、前記複数の電磁デバイスの対応する電磁デバイスを電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成され、
    所与の電磁デバイスは、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、前記所与の電磁デバイスが中心電磁励起されるように前記対応する信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、アレイ。
81. 前記第１の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍の第１のベース構造から少なくとも部分的に前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記第２の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から少なくとも部分的に前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記３Ｄ体は、前記第２の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、前記第２の領域の外側の第３の領域を更に備え、前記第３の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍の第２のベース構造から前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記３Ｄ体は、前記第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、前記第３の領域の外側の第４の領域を更に備え、前記第４の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
    前記第２のベース構造は、前記３Ｄ体の前記基端部に配置された比較的薄い接続構造を含み、前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域、前記第４の領域、及び前記比較的薄い接続構造が互いと一体的に形成されてモノリシックを形成するように、前記第２の領域及び前記第４の領域と一体的に形成され、前記第２の領域と前記第４の領域との間を橋渡しし、前記比較的薄い接続構造は、前記３Ｄ体の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、
    前記第３の領域における前記第２のベース構造は、前記比較的薄い接続構造を除き前記モノリシックの誘電材料を有さない、請求項１に記載の電磁デバイス。
82. 前記第１の領域の前記第１のベース構造は厚さＨ７を有し、前記第２の領域と一体的に形成されモノリシックである、請求項８１に記載の電磁デバイス。
83. Ｈ７は０．３８１ｍｍ以下である、請求項８２に記載の電磁デバイス。
84. 前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域と前記第４の領域との間を橋渡しする少なくとも２つのアームを備える、請求項８１～８３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
85. 前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域の全幅Ｗ２未満である全幅Ｗ１を有する、請求項８１～８４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
86. 前記第１の領域は、前記３Ｄ体内で中心ｚ軸に関して中心に配置される、請求項８１～８５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
87. 前記第３の領域は前記第１の領域の連続体であり、
    前記第１の領域及び前記第３の領域のそれぞれは空気を含む、請求項８１～８６の何れか１項に記載の電磁デバイス。
88. 前記第３の領域は前記第１の領域の連続体であり、
    前記第１の領域及び前記第３の領域の少なくとも一方は空気以外の誘電材料を含む、請求項８１～８７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
89. 前記第３の領域は、前記第１の領域の前記誘電材料と異なる誘電材料を含む、請求項８８に記載の電磁デバイス。
90. 前記第３の領域の前記誘電材料は、前記第１の領域の前記誘電材料の誘電率未満の誘電率を有する、請求項８９に記載の電磁デバイス。
91. 前記モノリシックは前記第２の平均誘電率に等しい誘電率を有する、請求項８１～９０の何れか１項に記載の電磁デバイス。
92. 前記第１の領域は前記第２の領域に形成される窪みである、請求項８１～９１の何れか１項に記載の電磁デバイス。
93. 前記窪みは、前記３Ｄ体の前記第２の領域の先端部から前記基端部までの距離の約３０％と約９５％との間の任意の場所に延びる、請求項９２に記載の電磁デバイス。
94. 前記第２の領域及び前記第１の領域は共存する中心ｚ軸を有し、
    前記第３の領域及び前記第２の領域は共存する中心ｚ軸を有し、
    前記第４の領域及び前記第３の領域は共存する中心ｚ軸を有する、請求項８１～９３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
95. 前記第２の領域は前記第１の領域を完全に囲み、
    前記第３の領域は前記第２の領域を完全に囲み、
    前記第４の領域は前記第３の領域を完全に囲む、請求項８１～９４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
96. 前記第２の領域の少なくとも一部は凸外面を有する、請求項８１～９５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
97. 前記第２の領域及び前記第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項８１～９６の何れか１項に記載の電磁デバイス。
98. 前記第２の領域及び前記第４の領域はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する、請求項８１～９７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
99. 前記３Ｄ体の少なくとも前記第２の領域及び前記第４の領域の露出した全ての表面は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部まで内側に勾配が付けられる、請求項８１～９８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
100. 前記３Ｄ体を電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、
     前記３Ｄ体は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体が中心電磁励起されるように前記信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項８１～９９の何れか１項に記載の電磁デバイス。
101. 請求項８１～９９の何れか１項に記載の電磁デバイスのアレイであって、
     前記電磁デバイスのアレイは、ベース基板に配置された複数の前記電磁デバイスを含み、
     前記ベース基板は複数の信号フィードを備え、前記複数の信号フィードの各信号フィードは、前記複数の電磁デバイスの対応する電磁デバイスを電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成され、
     所与の電磁デバイスは、特定の電気信号が対応する信号フィードに存在する場合、前記所与の電磁デバイスが中心電磁励起されるように前記対応する信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、アレイ。
102. 第１の複数のビアを備えたベース基板を更に備え、
     前記３Ｄ体は空気以外の媒体を含み、前記３Ｄ体の前記基端部は、前記３Ｄ体が前記第１の複数のビアを少なくとも部分的に又は完全に覆うように前記ベース基板に配置され、
     前記第１の複数のビアは、前記３Ｄ体及び前記第１の複数のビアの前記誘電材料がモノリシックを形成するように前記３Ｄ体の前記誘電材料で少なくとも部分的に充填される、請求項１に記載の電磁デバイス。
103. 前記３Ｄ体は前記第１の複数のビアを完全に覆う、請求項１０２に記載の電磁デバイス。
104. 前記第１の複数のビアは、前記３Ｄ体の前記誘電材料で完全に充填される、請求項１０２又は１０３に記載の電磁デバイス。
105. 前記３Ｄ体の前記誘電材料は成形可能な誘電材料である、請求項１０２～１０４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
106. 前記ベース基板は、前記３Ｄ体により完全に覆われ得、前記３Ｄ体により部分的に覆われ得、又は前記３Ｄ体に対して完全に露出し得る第２の複数のビアを更に備える、請求項１０２～１０５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
107. 前記３Ｄ体により完全又は部分的に覆われる前記第２の複数のビアは、前記３Ｄ体の前記誘電材料で少なくとも部分的に充填されるか、又は導電材料で充填され、
     前記３Ｄ体に対して完全に露出される前記第２の複数のビアは、導電材料で充填される、請求項１０６に記載の電磁デバイス。
108. 前記ベース基板は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体を電磁的に励起させて電磁場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを更に備える、請求項１０２～１０７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
109. 前記３Ｄ体は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体が中心電磁励起されるように前記信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項１０８に記載の電磁デバイス。
110. 前記信号フィードはストリップ線路及びスロットアパーチャを備え、前記スロットアパーチャは前記３Ｄ体により完全に覆われる、請求項１０８又は１０９に記載の電磁デバイス。
111. 前記ベース基板は、導電性下層と、導電性上層と、前記導電性下層と前記導電性上層との間に配置される少なくとも１つの誘電基板とを備え、
     前記３Ｄ体の前記基端部は前記上層に配置される、請求項１１０に記載の電磁デバイス。
112. 前記少なくとも１つの誘電基板は、前記導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、前記導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板とを含み、
     前記ベース基板は、
     前記第１の誘電基板と前記第２の誘電基板との間に配置され、前記第１の誘電基板及び前記第２の誘電基板に固定された薄膜接着剤を更に含み、
     前記ストリップ線路は、前記スロットアパーチャの下で前記スロットアパーチャに直交して前記薄膜接着剤と前記第２の誘電基板との間に配置される、請求項１１１に記載の電磁デバイス。
113. 前記３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた前記３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有し、前記第１の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍にある第１のベース構造から少なくとも部分的に前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
     前記３Ｄ体は、前記第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた、前記第１の領域の外側の第２の領域を有し、前記第２の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から少なくとも部分的に前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
     前記３Ｄ体は、前記第２の平均誘電率未満の第３の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、前記第２の領域の外側の第３の領域を有し、前記第３の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部の近傍にある第２のベース構造から前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
     前記３Ｄ体は、前記第３の平均誘電率よりも大きい第４の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、前記第３の領域の外側の第４の領域を有し、前記第４の領域は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記３Ｄ体の前記先端部に延び、
     前記第２のベース構造は前記３Ｄ体の前記基端部に配置された比較的薄い接続構造を備え、前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域、前記第４の領域、及び前記比較的薄い接続構造が互いに一体的に形成されて、前記モノリシックの一部を形成するように、前記第２の領域及び前記第４の領域と一体的に形成され、前記第２の領域と前記第４の領域との間を橋渡しし、前記比較的薄い接続構造は、前記３Ｄ体の全高Ｈ６の３０％未満である全高Ｈ５を有し、
     前記第３の領域における前記第２のベース構造は、前記比較的薄い接続構造を除き前記モノリシックの誘電材料を有さない、請求項１０２～１１２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
114. 前記第１の領域の前記第１のベース構造は、厚さＨ７を有し、前記第２の領域と一体的に形成されモノリシックである、請求項１１３に記載の電磁デバイス。
115. Ｈ７は０．３８１ｍｍ以下である、請求項１１４に記載の電磁デバイス。
116. 前記スロットアパーチャは、前記第１の領域の前記第１のベース構造及び前記３Ｄ体の前記第２の領域により完全に覆われる、請求項１１３～１１５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
117. 前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域と前記第４の領域との間を橋渡しする少なくとも２つのアームを備える、請求項１１３～１１６の何れか１項に記載の電磁デバイス。
118. 前記比較的薄い接続構造は、前記第２の領域の全幅Ｗ２未満の全幅Ｗ１を有する、請求項１１３～１１７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
119. 前記３Ｄ体は、前記第１の複数のビアにより前記ベース基板に係留される、請求項１０２～１１８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
120. 前記第１の複数のビアは、
     ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全幅寸法Ｄ３を有する第１の対の直径方向対向ビアと、
     ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全幅寸法Ｄ４を有する第２の対の直径方向対向ビアと、
     ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全幅寸法Ｄ５を有する第３の対の直径方向対向ビアと、を備える、請求項１０２～１１９の何れか１項に記載の電磁デバイス。
121. Ｄ４はＤ３未満であり、
     Ｄ５はＤ４に等しい、請求項１２０に記載の電磁デバイス。
122. 寸法Ｄ３、Ｄ４、及びＤ５は直径寸法である、請求項１２０又は１２１に記載の電磁デバイス。
123. 前記電磁デバイスは、
     導電性構造と、前記導電性構造と一体的に形成され、前記導電性構造と電気的に連通する導電性電磁反射器とを有する電磁反射構造を更に備え、
     前記電磁反射構造は前記導電性上層に配置され、又は前記導電性上層と電気的に連通し、
     前記導電性電磁反射器は、リセスを画定し、前記リセスを少なくとも部分的に囲繞する壁を形成し、
     前記３Ｄ体は前記リセス内に配置される、請求項１０２～１２２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
124. 前記反射器の前記壁は、前記第２の領域の高さＨ１０よりも大きい高さＨ９を有する、請求項１２３に記載の電磁デバイス。
125. ４０ＧＨｚの電気信号が前記信号フィードに存在することに応答して、前記３Ｄ体は、
     Ｅ場方向において＋／－６０度以上の３ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイルと、
     Ｈ場方向において＋／－４５度以上の３ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイルと、
     Ｅ場方向において＋／－９０度以上の６ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイルと、
     Ｈ場方向において＋／－６０度以上の６ｄＢｉビーム幅を含む利得プロファイルとの特性を有する電磁場を前記遠方場に放射する、請求項１２４に記載の電磁デバイス。
126. 特定のＧＨｚの電気信号が前記信号フィードに存在することに応答して、前記３Ｄ体は、
     ３６ＧＨｚにおける約４．４ｄＢｉ～４１ＧＨｚにおける約５．８ｄＢｉのボアサイト利得を有し、結果として１０％超の帯域幅を生じさせる特性を有する電磁場を前記遠方場に放射する、請求項１２４に記載の電磁デバイス。
127. 特定のＧＨｚの電気信号が前記信号フィードに存在することに応答して、前記３Ｄ体は、
     ３６ＧＨｚにおける約４．４ｄＢｉ～４６ＧＨｚにおける約６ｄＢｉのボアサイト利得を有し、結果として２０％超の帯域幅を生じさせる特性を有する電磁場を前記遠方場に放射する、請求項１２４に記載の電磁デバイス。
128. 請求項１０２～１２７の何れか１項に記載の電磁デバイスのアレイであって、
     前記電磁デバイスのアレイは、並べて配置された複数の前記電磁デバイスを含み、各電磁デバイスの前記ベース基板は、近傍ベース基板の連続延長部であり、集合ベース基板を形成し、各電磁デバイスは、前記複数の電磁デバイスの隣接する１つに対して別個の信号フィードを備え、別個の各信号フィードは、特定の電気信号が前記関連する信号フィードに存在する場合、対応する３Ｄ体を電磁的に励起させて、電磁場を前記遠方場に放射させるように構成される、アレイ。
129. 請求項１０２～１２７の何れか１項に記載の電磁デバイスを作製する方法であって、
     前記ベース基板の下側から前記第１の複数のビアを通して成形可能な誘電媒体を射出成形することにより前記ベース基板の上側に前記３Ｄ体を成形すること、
     前記誘電媒体を少なくとも部分的にカットすること、を含む方法。
130. 複数の電磁デバイスの操縦可能なアレイのアンテナサブシステムであって、
     複数の電磁デバイスであって、前記複数の電磁デバイスの各電磁デバイスは表面に構成された広い視野（ＦＯＶ）の誘電共振アンテナ（ＤＲＡ）を有する、複数の電磁デバイスと、
     前記複数の電磁デバイスの各電磁デバイスについて、信号フィード構造を備えたサブシステムボードと、を備え、
     前記複数の電磁デバイスは、前記サブシステムボードに固定される、アンテナサブシステム。
131. 前記ＤＲＡのそれぞれは、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有する前記３Ｄ体を有し、前記第１の領域は前記３Ｄ体の先端部に延び、
     前記３Ｄ体は、前記第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた、前記第１の領域の外側の第２の領域を有し、前記第２の領域は前記３Ｄ体の基端部から前記先端部に延びる、請求項１３０に記載のアンテナサブシステム。
132. 前記複数の電磁デバイスはｘ×ｙアレイに構成される、請求項１３１に記載のアンテナサブシステム。
133. 前記ＤＲＡは二次元（２Ｄ）表面に構成される、請求項１３１又は１３２に記載のアンテナサブシステム。
134. 前記信号フィード構造は、信号入力端部を有する信号線を含む、請求項１３１又は１３２に記載のアンテナサブシステム。
135. 前記サブシステムボードは、各電磁デバイスについて、一端部に配置された入力ポートを有する信号通信パスを更に備え、前記信号通信パスの他方の対向する端部は、対応する信号フィード構造の前記信号入力端部に電気的に接続される、請求項１３４に記載のアンテナサブシステム。
136. 前記サブシステムボードの各入力ポートは電磁ビーム操縦サブシステムに接続可能である、請求項１３５に記載のアンテナサブシステム。
137. 前記アンテナサブシステムは、幾つかの信号通信チャネルに接続された電磁ビーム操縦チップを備えた電磁ビーム操縦サブシステムを更に備え、各信号通信チャネルは、対応する出力端部を有する前記電磁ビーム操縦チップに関連付けられ、前記信号通信チャネル及び前記出力端部の数は、前記複数の電磁デバイスの数に等しく、
     前記電磁ビーム操縦サブシステムの対応する信号通信チャネルの各出力端部は、前記アンテナサブシステムの前記サブシステムボードの対応する入力ポートに接続される、請求項１３６に記載のアンテナサブシステム。
138. 前記サブシステムボードは、貫通する複数の組の非導電性ビアを更に含み、各組の前記非導電性ビアには前記複数の電磁デバイスの異なる１つが関連付けられ、
     対応する電磁デバイスの各３Ｄ体は、空気以外の媒体で構成された誘電材料から作られ、各３Ｄ体は基端部及び先端部を有し、各３Ｄ体の前記基端部は、各３Ｄ体が対応する組の前記非導電性ビアを少なくとも部分的又は完全に覆うように前記サブシステムボードに配置され、
     前記複数の組の非導電性ビアは、各３Ｄ体及び前記対応する組の非導電性の少なくとも部分的に充填されたビアの誘電材料がモノリシックを形成するように関連付けられた前記３Ｄ体の誘電材料で少なくとも部分的に充填される、請求項１３１～１３７の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
139. 前記３Ｄ体は、前記対応する組の前記非導電性ビアを完全に覆う、請求項１３８に記載のアンテナサブシステム。
140. 前記複数の組の非導電性ビアは、前記関連付けられた３Ｄ体の前記誘電材料で完全に充填される、請求項１３８又は１３９に記載のアンテナサブシステム。
141. 前記サブシステムボードは、導電性下層と、導電性上層と、前記導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、前記導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板と、前記第１の誘電基板と前記第２の誘電基板との間に配置され、前記第１及び第２の誘電基板に固定される薄膜接着剤とを更に備える、請求項１３８～１４０の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
142. 前記信号フィード構造は、前記薄膜接着剤と前記第２の誘電基板との間に配置されるストリップ線路を更に備え、前記導電性上層は、前記対応するストリップ線路に配置され、前記対応するストリップ線路と直交するスロットアパーチャを有し、各ストリップ線路は前記信号入力端部を有し、各スロットアパーチャは前記対応する電磁デバイスの前記３Ｄ体により完全に覆われ、前記３Ｄ体の前記基端部は前記導電性上層に配置される、請求項１４１に記載のアンテナサブシステム。
143. 前記サブシステムボードの前記信号通信パスは、前記薄膜接着剤と前記第２の誘電基板との間に配置され、前記信号通信パスは一端部に配置された前記入力ポートを有し、前記信号通信パスの他方の対向する端部は、対応するストリップ線路の前記信号入力端部に電気的に接続される、請求項１４１又は１４２に記載のアンテナサブシステム。
144. 前記サブシステムボードは、前記導電性上層を前記導電性下層に接続する第１の複数の導電性ビアを更に備え、前記第１の複数の導電性ビアは、前記複数の信号通信パスのそれぞれ１つの各側に配置される、請求項１４１～１４３の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
145. 前記基板ボードは、前記導電性上層を前記導電性下層に接続する第２の複数の導電性ビアを更に備え、前記第２の複数の導電性ビアは、前記ストリップ線路のそれぞれ１つの各側及び端部に配置される、請求項１４２～１４４の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
146. 前記複数の組の非導電性ビアは、前記導電性下層と前記導電性上層との間に延びる、請求項１３８又は１３９に記載のアンテナサブシステム。
147. 前記複数の前記電磁デバイスは請求項２５、４５、７８、９９、及び１６３の何れか１項に記載の対応する電磁デバイスによる、請求項１３０～１４６の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
148. 電磁（ＥＭ）デバイスであって、
     基端部及び先端部を有する誘電材料から作られた三次元（３Ｄ）体を備え、
     前記３Ｄ体は、第１の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた第１の部分を有し、前記第１の部分は前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部に向かって部分的にのみ延び、前記第１の部分は前記３Ｄ体の内部を形成し、
     前記３Ｄ体は、前記第１の平均誘電率未満である第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた第２の部分を有し、前記第２の部分は前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部に延び、前記第２の部分は、前記内部を包む前記３Ｄ体の外部を形成し、
     前記第１の部分は、前記第１の平均誘電率未満である第３の平均誘電率を有する第１の内部領域を有し、
     前記第２の部分は、前記第２の平均誘電率未満である第４の平均誘電率を有する第２の内部領域を有し、前記第２の内部領域は前記第１の内部領域の延長部である、電磁デバイス。
149. 前記第２の部分は、前記第２の内部領域の近傍に円錐台形表面を有する、請求項１４８に記載の電磁デバイス。
150. 前記第３の平均誘電率は前記第４の平均誘電率に等しい、請求項１４８又は１４９に記載の電磁デバイス。
151. 前記第１の内部領域及び前記第２の内部領域はそれぞれ空気を含む、請求項１４８～１５０の何れか１項に記載の電磁デバイス。
152. 前記第１の内部領域及び前記第２の内部領域の少なくとも一方は、空気以外の誘電材料を含む、請求項１４８～１５１の何れか１項に記載の電磁デバイス。
153. 前記第３の平均誘電率及び前記第４の平均誘電率は両方とも、それぞれ前記第１の平均誘電率及び前記第２の平均誘電率未満である、請求項１４８～１５２の何れか１項に記載の電磁デバイス。
154. 前記第４の平均誘電率は前記第３の平均誘電率未満である、請求項１４８又は１４９に記載の電磁デバイス。
155. 前記第１の部分は全高Ｈ１を有し、
     前記第２の部分は全高Ｈ２を有し、
     Ｈ１はＨ２の約７０％未満である、請求項１４８～１５４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
156. Ｈ１はＨ２の約５０％である、請求項１５５に記載の電磁デバイス。
157. 前記３Ｄ体は中心ｚ軸を中心として軸対称である、請求項１４８～１５６の何れか１項に記載の電磁デバイス。
158. 前記第１の部分及び前記第２の部分はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である外側断面形状を有する、請求項１４８～１５７の何れか１項に記載の電磁デバイス。
159. 前記第１の部分及び前記第２の部分はそれぞれ、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、円形である内側断面形状を有する、請求項１４８～１５８の何れか１項に記載の電磁デバイス。
160. 前記第１の内部領域及び前記第２の内部領域はそれぞれ、中心ｚ軸に関して中心に配置される、請求項１４８～１５９の何れか１項に記載の電磁デバイス。
161. 前記第１の部分は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ１を有し、
     前記第２の部分は、ｘ－ｙ平面断面で観測されるように、全体外側断面寸法Ｄ２を有し、
     Ｄ１はＤ２未満である、請求項１４８～１６０の何れか１項に記載の電磁デバイス。
162. Ｄ１はＤ２の約７０％未満である、請求項１６１に記載の電磁デバイス。
163. Ｄ１はＤ２の約６０％である、請求項１６２に記載の電磁デバイス。
164. 前記第１の平均誘電率は１０以上且つ２０以下であり、
     前記第２の平均誘電率は４以上且つ９以下である、請求項１４８～１６３の何れか１項に記載の電磁デバイス。
165. 前記３Ｄ体の露出した全ての表面は、前記３Ｄ体の前記基端部から前記先端部まで内側に勾配が付けられる、請求項１４８～１６４の何れか１項に記載の電磁デバイス。
166. 前記電磁デバイスは、前記３Ｄ体を電磁的に励起させて、電磁場を遠方場に放射させるように構成された信号フィードを有するベース基板を更に備え、
     前記３Ｄ体は、特定の電気信号が前記信号フィードに存在する場合、前記３Ｄ体が中心電磁励起されるように前記信号フィードに対して前記ベース基板に配置される、請求項１４８～１６５の何れか１項に記載の電磁デバイス。
167. 電磁デバイスの操縦可能なアレイのアンテナサブシステムであって、
     複数の前記電磁デバイスを備え、前記複数の電磁デバイスの各電磁デバイスは、表面に構成された広い視野（ＦＯＶ）の誘電共振アンテナ（ＤＲＡ）を有し、前記複数の電磁デバイスの各電磁デバイスはベース基板を更に備え、各ベース基板は、対応するＤＲＡと電磁信号通信して配置された信号フィード構造を備え、
     各電磁デバイスの前記ベース基板は、近傍ベース基板の連続延長部であり、集合ベース基板を形成し、前記ＤＲＡは前記集合ベース基板に固定され、
     前記集合ベース基板は、前記ＤＲＡの数に等しい数の複数の入力ポートを備え、各入力ポートは、対応するＤＲＡと信号通信する対応する信号フィード構造に電気的に接続され、
     前記アンテナサブシステムは、複数の前記アンテナサブシステムから形成可能な任意の構成サイズに前記電磁デバイスを構成するのに適した構造を提供する、アンテナサブシステム。
168. 各ＤＲＡは、第１の平均誘電率を有する誘電材料から作られた、３Ｄ体の中心に向かう第１の領域を有する前記３Ｄ体を有し、前記第１の領域は前記３Ｄ体の先端部に延び、
     前記３Ｄ体は、前記第１の平均誘電率よりも大きい第２の平均誘電率を有する空気以外の誘電材料から作られた、前記第１の領域の外側の第２の領域を有し、前記第２の領域は前記３Ｄ体の基端部から前記先端部に延びる、請求項１６７に記載のアンテナサブシステム。
169. 前記複数の電磁デバイスはｘ×ｙアレイに構成される、請求項１６７又は１６８に記載のアンテナサブシステム。
170. 前記ＤＲＡは二次元（２Ｄ）表面に構成される、請求項１６７～１６９の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
171. 前記集合ベース基板の前記複数の入力ポートの各入力ポートははんだパッドである、請求項１６７～１７０の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
172. 前記集合ベース基板の前記複数の入力ポートは電磁ビーム操縦サブシステムに接続可能である、請求項１６７～１７１の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
173. 前記アンテナサブシステムは、複数の信号通信チャネルに接続される電磁ビーム操縦チップを有する電磁ビーム操縦サブシステムを更に備え、各信号通信チャネルには、対応する出力ポートを有する前記電磁ビーム操縦チップが関連付けられ、
     前記電磁ビーム操縦サブシステムの各出力ポートは、前記アンテナサブシステムの前記集合ベース基板の対応する入力ポートに接続される、請求項１６７～１７１の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
174. 各ベース基板は、
     導電性下層と、導電性上層と、前記導電性下層の上面に隣接して配置される第１の誘電基板と、前記導電性上層の下面に隣接して配置される第２の誘電基板と、前記第１の誘電基板と前記第２の誘電基板との間に配置され、前記第１及び第２の誘電基板に固定される薄膜接着剤と、前記薄膜接着剤と前記第２の誘電基板との間に配置されるストリップ線路とを備え、前記導電性上層は、前記ストリップ線路の上に配置され、前記ストリップ線路に直交するスロットアパーチャを備え、各スロットアパーチャは前記対応する電磁デバイスの前記３Ｄ体により完全に覆われ、前記３Ｄ体の前記基端部は前記導電性上層に配置される、請求項１６８～１７２の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。
175. 各入力ポートは、所与の電磁デバイスの前記３Ｄ体の下に配置される関連付けられたスロットアパーチャと信号通信する対応するストリップ線路に電気的に接続される、請求項１７３に記載のアンテナサブシステム。
176. 請求項１６７～１７４の何れか１項に記載の傾斜した複数のアンテナサブシステムを備えた電磁デバイスの操縦可能なアレイのアンテナアレイ。
177. 前記傾斜した複数のアンテナサブシステムは非平坦構成に形成可能である、請求項１７５に記載のアンテナアレイ。
178. 前記集合ベース基板は可撓性回路ボードである、請求項１７６に記載のアンテナアレイ。
179. 前記複数の前記電磁デバイスは、請求項２６、４６、７９、１００、１２１、及び１６４の何れか１項に記載の対応する電磁デバイスによる、請求項１６７～１７７の何れか１項に記載のアンテナサブシステム。

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