CN100344028C - 电介质波导管的输入输出结合结构 - Google Patents

电介质波导管的输入输出结合结构 Download PDF

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Abstract

一种波导管的输入输出结合结构，其通过提供用于在印刷配线基板上安装电介质波导管并与微带线路连接的简单结构，以提供宽频带且受位置偏移影响小的变换结构，其包括：电介质波导管，其在底面上具有被电介质露出部包围并且其周围配置了导体膜的成为输入输出电极的导体图形；垫片，其具有成为空隙的部分的至少表面是导体；印刷配线基板，其具有在主表面与微带线连接并且隔开间隔被导体膜包围的导体图形，电介质波导管的底面介由垫片与印刷配线基板的主表面接合，使电介质波导管的上述导体图形与印刷配线基板的上述导体图形隔开间隔相对配置。

Description

电介质波导管的输入输出结合结构
技术领域
本发明涉及用作谐振器、滤波器或者天线收发转换开关等的电介质波导管与印刷配线基板上形成的微带线路等结合(连接)的结构。
背景技术
空腔波导管用作微波和毫米波用低损失送电线路，然而，由于其大型并且变重，因而具有难以在便携式通信终端等小型电子设备中利用的问题。因此，正在研究在电介质材料的表面形成导体膜而制成的电介质波导管的应用。因为可以获得由于利用电介质而使电磁波缩短的效果，同时不需要厚金属壁，因此，具有能够使波导管小型轻量化的优点，这样，就能够在一般用于电子设备的印刷配线基板上安装电介质波导管，在高频波小型电子部件电路中作为有用的传输线路引起重视，谋求实用化。
可是，因为通过用于印刷配线基板的微带线路和波导管线路传送电磁波的模式不同，所以为了在印刷配线基板上安装电介质波导管而与微带线路连接使用，就必须具有从微带线路向电介质波导管进行模式变换的结构，该模式变换最好结构简单，具有宽频带。另外，当把电介质波导管连接在传输2.0GHz以上的高频波带的微带线路上时，存在常常由微小的位置偏移就会造成变换特性的大的变动，影响实用的问题。
[专利文献1]特开2002-135003号公报
发明内容
本发明具有用于在印刷配线基板上安装电介质波导管而与微带线路连接的简单的结构，具有宽频带且受位置偏移影响小的变换结构。
本发明通过采用使导体图形保持间隔地相对的结构解决上述课题。
即，一种电介质波导管的输入输出结合结构，其连接电介质波导管的输入输出电极和印刷基板的微带线，其特征在于，包括：电介质波导管，其底面上形成作为输入输出电极的导体图形，该导电图形被电介质露出部包围并且在该电介质露出部的周围配置了导体膜；垫片，至少其表面为导体，该表面上具有空隙部分；印刷配线基板，其具有在印刷配线基板的主表面与微带线连接的导体图形，其中，电介质波导管的底面介由垫片与印刷配线基板的主表面连接，使电介质波导管的所述导体图形和印刷配线基板的所述导体图形隔开间隔相对配置。
发明的效果
通过电磁结合相对两个片状天线(パツチアンテナ)形的导体图形，能够在微带和电介质波导管之间传输高频波能量。上述的导体图形收容在空穴(キヤビテイ)内，因而，电磁能量泄漏少、损失小，没有必要使两个导体图形电接触，因而，能够防止由于实际安装时位置偏移造成的传输特性劣化，可以降低电介质波导管的定位精度。
附图说明
图1表示涉及本发明的实施例的电介质波导管的输入输出部；
图2是表示本发明的实施例的分解立体图；
图3是表示本发明的实施例的分解立体图；
图4是表示本发明的实施例的立体图；
图5是表示本发明的实施例的分解立体图；
图6是本发明的电介质波导管滤波器特性的说明图。
附图标记说明
10电介质波导管
11导体图形
12(接地)导体膜
38垫片
13、33印刷配线基板
15、35微带线
14、34导体图形
17导体壁
39通孔
具体实施方式
在电介质波导管的输入输出端的底面上形成片状天线形的导体图形，另外，在安装此的印刷配线基板的微带线路终端部上也形成片状天线形的导体图形。
当在印刷配线基板上安装电介质波导管时，要使设置在电介质波导管底面和印刷配线基板上的两个片状天线形的导体图形相对地配置，该相对两个片状天线形的导体图形形成不接触保持着间隔的状态。
在两个片状天线形的导体图形相对的部分的空隙的周围设置有导体壁，它们周围的导体壁仅去掉微带线路进入的部分。在印刷配线基板的结合部的周边也设置导体壁，与由印刷配线基板和电介质波导管的底面形成的平行面一起构成空穴。
实施例
以下，参照附图说明本发明的实施例，图1是由本发明制成的电介质波导管的立体图，仅表示了电介质波导管的输入输出端的一侧。长方体的电介质10的表面大致整个面由形成接地电极的导体膜12覆盖，在底面的一部分形成长方形的片状的导体膜的导体图形11，在导体图形11的周围露出电介质，其外侧被形成接地电极的导体膜12包围。在本例中导体图形11通过导体带与导体膜12连接。
如图2所示，在印刷配线基板13的微带线路15的终端部也形成片状天线形的导体图形14。保持一定的间隔地相对配置电介质波导管10的底面的导体图形11和印刷配线基板13的表面导体图形14。在上述导体图形周围设置导体壁17，印刷配线基板13和电介质波导管10介由通过导体壁17形成的间隙而紧密固定。
微带线路15与电介质波导管10通过相对的导体图形11、14进行电磁结合，在两者之间能够传输电磁波。高频波中，有可能通过传输线路的接合部的不连续部产生大量辐射损失，传输特性显著恶化。但是，在此使用的连接结构中，不连续部收容在由导体壁形成的空腔内，因而电磁场不易向空间辐射。
图3表示实际使用的连接结构的例子，微带线路35由设置在印刷配线基板33背面的接地导体和设置在表面的导体图形构成。在印刷配线基板33内部，在连接部(导体图形34)的周围排列设置通孔39，用于代替印刷配线基板33的导体壁。电介质波导管介由垫片38固定在印刷配线基板33表面上，垫片38可以使用导电性材料，也可以在树脂材料或印刷配线基板材料上利用镀敷等形成导体膜，无论如何，只要能形成把构成结合部的导体图形的对向部分收容在导体壁内的结构就可以。图4表示连接后的状态，在除微带线路部分之外由导体包围的区域配置相对的导体图形。
图5表示用于测定本发明的结合结构的特性而制作的样品的立体图，形成具有输入输出电极的滤波器。使用比介电常数4.5的电介质材料制成截面为4mm×2.5mm的电介质波导管，该电介质波导管的长度为30mm，测定了在其两端设置变换器与微带线路之间变换时的透过特性和反射特性。另外，变换部的长度形成约7mm左右。变换特性的测定结果如图6所示，在从25GHz到29GHz的范围，反射损失是12dB以上，传输损失是0.6dB以下，确认取得良好的变换特性。
本发明在现有必须使用大型、重量大的空腔波导管的领域中实现传送线路的小型化、轻量化方面极其有用。

Claims (4)

1.一种电介质波导管的输入输出结合结构，其连接电介质波导管的输入输出电极和印刷基板的微带线，其特征在于，包括：电介质波导管，其底面上形成作为输入输出电极的导体图形，该导电图形被电介质露出部包围并且在该电介质露出部的周围配置了导体膜；垫片，至少其表面为导体，该表面上具有空隙部分；印刷配线基板，其具有在印刷配线基板的主表面与微带线连接的导体图形，
电介质波导管的底面介由垫片与印刷配线基板的主表面连接，使电介质波导管的所述导体图形和印刷配线基板的所述导体图形隔开间隔相对配置。
2.如权利要求1所述的电介质波导管的输入输出结合结构，其特征在于，所述电介质波导管为立方体，
在该立方体的电介质波导管的同一底面的两端分别形成所述的导体图形，所述两端中的一端作为输入，所述两端中的另一端作为输出，从而该电介质波导管及两端的导体图形构成滤波器。
3.如权利要求1所述的电介质波导管的输入输出结合结构，其特征在于，所述垫片具有与所述微带线的接地导体连接的连接结构。
4.如权利要求3所述的电介质波导管的输入输出结合结构，其特征在于，所述连接结构通过设置在所述印刷配线基板上的通孔实现。
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