CN106356601B - 电介质波导管的输入输出连接构造 - Google Patents

电介质波导管的输入输出连接构造 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电介质波导管的输入输出连接构造。以往的构造存在问题：耦合的大小存在极限，难以获得宽频带的特性。电介质波导管包括用导体膜覆盖外壳而成的电介质，在其一侧面具有用于与其他电介质波导管连接的耦合部，在其底面具有与除了一侧面之外的邻接的两个侧面平行的槽交叉而成的L字形状的电介质暴露的槽，印刷基板在其表面的与槽相对的位置具备具有比槽的外形大的外形的开口部的表面接地图案，在其背面具有背面接地图案和以被背面接地图案包围并横穿槽的方式配置的带状线路，带状线路的顶端和表面接地图案由导通孔连接，将表面接地图案和背面接地图案连接的导通孔组在开口部的周围围绕，电介质波导管以开口部和槽对峙的方式配置。

Description

电介质波导管的输入输出连接构造
技术领域
本发明涉及电介质波导管与安装该电介质波导管的印刷基板之间的输入输出连接构造，尤其是，涉及输入输出连接构造的宽频带化。
背景技术
近年来，移动体通信设备得以普及，移动体通信设备的通信利用了GHz带的频率。并且，在对移动体通信设备之间的通信进行中继的基站中，使用了将波导管谐振器组合而成的波导管滤波器。
与以往的空腔波导管相比，电介质波导管滤波器由于电介质的波长缩短效果而能够飞跃性地小型化，能够直接安装于印刷基板来利用。
不过，在电介质波导管和印刷基板所使用的带状线路中，所传输的电磁波的模式不同。因此，例如在将电介质波导管滤波器那样的电介质波导管直接安装于印刷基板来利用的情况下，需要将带状线路向电介质波导管转换的宽频带的输入输出连接构造。
图5是用于说明日本特开2000－49506号公报所记载的、以往的电介质波导管的输入输出连接构造的一个例子的分解立体图，表示了将电介质波导管1安装到印刷基板4的表面上的情况。在图5中，用斜线表示电介质暴露的部位。
如图5所示，电介质波导管1包括用导体膜包覆外壳而成的大致长方体形状的电介质。
在电介质波导管1的侧面设有用于供与未图示的其他电介质波导管连接的电介质暴露的耦合窗2，在电介质波导管1的底面的中央设有以与导体膜隔开间隔的方式被导体膜围绕的大致四边形形状的电极3。
印刷基板4在基材7的表面具有表面接地图案5，在背面具有背面接地图案6。
在印刷基板4的表面，设有与表面接地图案5隔开间隔地而被围绕的大致四边形形状的电极5a，在印刷基板4的背面设有与背面接地图案6隔开间隔地配置的带状线路6a。
电极5a的中心和带状线路6a的顶端由导通孔7a连接。
电介质波导管1以设于电介质波导管1的电极3和设于印刷基板4的电极5a对峙的方式安装于印刷基板4。
发明内容
发明要解决的问题
上述的以往的电介质波导管的输入输出连接构造存在如下问题：在电介质波导管与带状线路之间的耦合的大小存在极限，难以获得宽频带的特性。
用于解决问题的方案
为了解决上述的问题，本发明的电介质波导管的输入输出连接构造，其用于将电介质波导管的电极和印刷基板的带状线路连接，并与其他电介质波导管连接，其特征在于，所述电介质波导管包括用导体膜覆盖外壳而成的大致长方体形状的电介质，在所述电介质波导管的一侧面具有用于与其他电介质波导管连接的耦合部，在所述电介质波导管的底面，具有与除了所述一侧面之外的邻接的两个侧面分别平行的两根直线状的槽在端部交叉而成的L字形状的供电介质暴露的L字形状的槽，
在所述印刷基板的表面的与所述L字形状的槽相对的位置设置有表面接地图案，该表面接地图案具有比所述L字形状的槽的外形大的外形的开口部，在其背面具有背面接地图案和以被所述背面接地图案包围且横穿所述L字形状的槽的方式配置的带状线路，
所述带状线路的顶端和表面接地图案由导通孔连接，
将所述表面接地图案和所述背面接地图案连接的导通孔组在所述开口部的周围围绕，
所述电介质波导管以所述开口部与所述L字形状的槽对峙的方式配置。
发明的效果
本发明能够提供能够增大电介质波导管与带状线路之间的耦合的宽频带的电介质波导管的输入输出连接构造。
附图说明
图1是用于说明本发明的第1实施例的电介质波导管的输入输出连接构造的分解立体图。
图2是用于对本发明的第1实施例和以往例进行比较的模拟结果。
图3是用于说明本发明的第2实施例的电介质波导管的输入输出连接构造的分解立体图。
图4是用于对本发明的第2实施例和第1实施例进行比较的模拟结果。
图5是用于说明以往的电介质波导管的输入输出连接构造的一个例子的分解立体图。
附图标记说明
1、10、电介质波导管；4、40、印刷基板；5、50、表面接地图案；6、60、背面接地图案；7、70、基材；3、5a、电极；30、槽；51、开口部；6a、61、带状线路；7a、71、导通孔；80、导通孔组；90、91、围绕区域。
具体实施方式
以下，参照附图说明本发明的电介质波导管的输入输出连接构造。
(第1实施例)
图1是本发明的第1实施例的电介质波导管的输入输出连接构造的分解立体图，表示了将电介质波导管10安装到印刷基板40的表面上的情况。在图1中，电介质暴露的部位以斜线部表示。
如图1所示，电介质波导管10包括用导体膜包覆外壳而成的长方体形状的电介质。
在电介质波导管10的侧面10a形成有用于与其他电介质连接的、大致四边形形状的供电介质暴露的耦合窗20，在电介质波导管10的底面11b设有L字形状的供电介质暴露的槽30。
槽30包括侧面10b的附近的与侧面10b平行的直线状的槽和侧面10c的附近的与侧面10c平行的直线状的槽，在侧面10b和侧面10c之间的角部附近正交。
印刷基板40具有设于基材70的表面的大致整个面的表面接地图案50和设于背面的大致整个面的背面接地图案60。
在表面接地图案50的与槽30对峙的位置设有与槽30大致相同形状的供基材70暴露的开口部51，在背面接地图案60设有与背面接地图案60隔开间隔地从开口部51的角部的内侧向外侧横穿开口部51的带状线路61。带状线路61在距开口部51的两端的沿着L字形状的距离大致相等的位置处横穿。
带状线路61的顶端和表面接地图案50由导通孔71连接。
由将表面接地图案50和背面接地图案60连接的导通孔组80以大致四边形形状围绕开口部51。以下，将由导通孔组围绕的区域称为围绕区域。
通常，电介质谐振器在俯视观察时电场强度从电介质谐振器的中央呈同心圆状变强。另外，在电介质波导管10中，越靠近侧面10a、10b、10c、10d，越靠近侧面的中央，磁场强度越强。因此，在本发明的电介质波导管的输入输出连接构造中，与侧面10b、10c分别平行的两根直线状的槽在侧面10b、10c的角部附近正交而成的L字形状的槽30与邻接的侧面10b、10c一致(日文：揃え)，与配置于槽30的附近并且俯视与槽30交叉的带状线路61耦合。其结果，能够使槽与带状线路的耦合更大，能够宽频带化。
图2是模拟并比较本实施例的电介质波导管的输入输出连接构造和以往的电介质波导管的输入输出连接构造的特性的图表。
在图2中，纵轴表示插入损耗，横轴表示频率，虚线表示以往的电介质波导管的输入输出连接构造，实线表示第1实施例的电介质波导管的输入输出连接构造。
根据图2的结果可知：本发明的电介质波导管的输入输出连接构造与以往的电介质波导管的输入输出连接构造相比，具有3倍以上的宽频带的特性。
此外，在上述的实施例中，槽30能够与除了设有耦合窗20的侧面10a之外的任意的邻接的两个侧面一致地设置(日文：揃えて設ける)。也就是说，槽30既可以与侧面10b、10c一致地配置，也可以与侧面10c、10d一致地配置。
另外，在上述的电介质波导管的输入输出连接构造中，开口部51的外形和槽30的外形设为大致相同形状，但实际上，开口部51的外形由开口部51的外形和槽30的外形叠合而成的形状决定。因而，通过使开口部51的外形比槽30的外形稍大，能够使由将电介质波导管安装于印刷基板之际的位置偏移所导致的特性的劣化最小化。
(第2实施例)
在第1实施例中，为了使输入输出连接构造宽频带化，必须使槽的大小一定程度增大，与此同时必须也增大围绕区域。不过，若围绕区域90较宽，则围绕区域的谐振频率降低，靠近电介质波导管10的谐振频率f0，对电介质波导管的高频侧的频率特性带来不良影响。
图3是本发明的第2实施例的电介质波导管的输入输出连接构造的分解立体图。本实施例是将图1的实施例中的围绕区域的形状变更而成的。在图3中，对于与图1相同的零部件以及相同的部分标注相同的附图标记，省略详细的说明。
如图3所示，围绕区域91的大致四边形形状的与槽30的L字的角部相对的一角被倒角成3角形状。
图4是模拟图3所示的电介质波导管的输入输出连接构造的特性的图表。在图4中，纵轴表示插入损耗，横轴表示频率，实线表示第2实施例的电介质波导管的输入输出连接构造，虚线表示用于比较的第1实施例的电介质波导管的输入输出连接构造。
如从图4可明确那样，可知：本实施例的电介质波导管的输入输出连接构造与第1实施例的电介质波导管的输入输出连接构造相比，高频侧的频率特性变陡。认为其原因在于，能够减小围绕区域的谐振的影响。
这样，通过将围绕区域设为将大致四边形形状的一角倒角而成的形状，能够改善电介质波导管的输入输出连接构造的特性。
如以上所述那样，通过使用本发明的电介质波导管的输入输出连接构造，能够设为大耦合、宽频带的电介质波导管的输入输出连接构造。
此外，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内能够变更、置换等。
例如，作为用于电介质波导管与其他电介质波导管连接的耦合部，使用了耦合窗，但耦合部并不限于耦合窗。也可以使用与电介质波导管的介电常数不同的介电常数的电介质板。另外，也可以是，在棒状的电介质的两侧面设置槽，将电介质波导管和其他电介质波导管形成为一体。
本件申请以2015年7月17日申请的日本国特许出愿2015－142733为基础申请。

Claims (3)

1.一种电介质波导管的输入输出连接构造，其用于将电介质波导管的电极和印刷基板的带状线路连接，并与其他电介质波导管连接，其特征在于，
所述电介质波导管包括用导体膜覆盖外壳而成的大致长方体形状的电介质，
在所述电介质波导管的一侧面具有用于与其他电介质波导管连接的耦合部，
在所述电介质波导管的底面，具有与除了所述一侧面之外的邻接的两个侧面分别平行的两根直线状的槽在端部交叉而成的L字形状的供电介质暴露的L字形状的槽，
所述印刷基板在表面的与所述L字形状的槽相对的位置具备表面接地图案，该表面接地图案具有比所述L字形状的槽的外形大的外形的开口部，
所述印刷基板在背面具有背面接地图案和以被所述背面接地图案包围并横穿所述L字形状的槽的方式配置的带状线路，
所述带状线路的顶端和表面接地图案由导通孔连接，
将所述表面接地图案和所述背面接地图案连接的导通孔组在所述开口部的周围围绕，
所述电介质波导管以所述开口部和所述L字形状的槽对峙的方式配置，
其中，导通孔组以四边形形状的一角倒角成3角形状而成的形状围绕所述开口部。
2.根据权利要求1所述的电介质波导管的输入输出连接构造，其中，
所述带状线路和所述L字形状的槽在距所述L字形状的槽的两端的沿着开口的距离大致相等的位置横穿。
3.根据权利要求2所述的电介质波导管的输入输出连接构造，其中，
所述导通孔配置于所述L字形状的槽的附近。
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