DE10031513A1 - Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter, Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter und eine dieselben enthaltende drahtlose Vorrichtung - Google Patents

Abstract

Es sind ein Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter, ein Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter und eine drahtlose Vorrichtung, die dieselben umfaßt, vorgesehen, bei denen die Länge eines dielektrischen Wellenleiters in einer Richtung, in der sich eine elektromagnetische Welle ausbreitet, verkürzt ist, um die Größe des Gesamtmoduls zu reduzieren. Die zwei Teile eines geteilten dielektrischen Streifens sind zwischen einer oberen leitfähigen Platte und einer unteren leitfähigen Platte plaziert, um den dielektrischen Wellenleiter zu bilden, und ein Substrat mit zwei darauf gebildeten Widerstandsfilmstrukturen ist zwischen den zwei dielektrischen Streifen positioniert. Mit dieser Anordnung dämpfen die Widerstandsfilme Signale und ändern diskontinuierlich die Leitungsimpedanz bei einer Mehrzahl von Stellen, um die elektromagnetischen Wellen, die an den Teilen reflektiert werden, bei denen sich die Leitungsimpedanz diskontinuierlich ändert, zu synthetisieren, so daß sich die reflektierten Wellen gegeneinander aufheben bzw. gegeneinander auslöschen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter, Abschlüsse für einen dielektri­ sche Wellenleiter, die in Millimeterwellen-Bändern verwendet werden, und drahtlose Vorrichtungen, die dieselben enthal­ ten.

Eine integrierte Millimeterwellen-Schaltung, die einen nichtstrahlenden dielektrischen Wellenleiter enthält, auf den im folgenden als "NRD-Wellenleiter" Bezug genommen wird, ist in dem Journal of The Institute of Elektronics, Infor­ mation and Wireless Engineers (C-1 Band J73-C-I Nr. 3, S. 87-94, März 1990) beschrieben.

In dem NRD-Wellenleiter (NRD = Non-Radiative Dielectric) ist ein dielektrischer Streifen zwischen zwei parallelen plana­ ren Leitern, um einen Bereich zu bilden, durch den sich eine elektromagnetische Welle ausbreitet, gebildet. Ein Zwischen­ raum zwischen den zwei planaren Leitern auf jeder Seite des dielektrischen Streifens wird als ein Bereich verwendet, in dem die elektromagnetische Welle eingesperrt wird. Um einen Abschluß zu bilden, der in dem NRD-Wellenleiter verwendet wird, wie es in dem obigen Journal gezeigt ist, ist ein Wi­ derstandsfilm, der die elektromagnetische Welle absorbiert, auf dem dielektrischen Streifen angeordnet.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die die Struktur des Abschlusses darstellt. In dieser Figur sind der obere und der untere planare Leiter weggelassen. Ein dielek­ trischer Streifen, der in der Figur gezeigt ist, ist zwi­ schen dem oberen und dem unteren Leiter plaziert, um einen Bereich zu bilden, in dem sich eine elektromagnetische Welle ausbreitet. Zwischen dem oberen und dem unteren Teil, die durch Zweiteilen eines elektrischen Streifens erhalten wer­ den, werden eine Widerstandslage bzw. ein Widerstandsblatt und eine dielektrische Lage bzw. ein dielektrisches Blatt plaziert. Wie es in Fig. 7 gezeigt ist, sind Teile der Wi­ derstandslage und der dielektrischen Lage verjüngt, um eine Impedanzumwandlung des dielektrischen Wellenleiters in den verjüngten Abschnitten durchzuführen. Zusätzlich verbraucht die Widerstandslage LSM₀₁-Modus-Energie, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreitet, um die elektromagne­ tische Welle zu absorbieren. Da elektromagnetische Wellen, die sich in einer Richtung A in der Figur ausbreiten, an einem Teil enden, bei dem der Abschluß gebildet ist, wird die elektromagnetische Welle als ein Resultat in der Rich­ tung, die entgegengesetzt zu der Richtung A ist, kaum re­ flektiert.

Bei dem herkömmlichen Abschluß für einen dielektrischen Wel­ lenleiter, wie in Fig. 7 gezeigt, ist es, da die verjüngte Widerstandslage verwendet wird, um eine Impedanzumwandlung durchzuführen, notwendig, eine Lage mit einem verjüngten Teil anzuordnen, der ausreichend lang ist, um ausreichend niedrige Reflexionscharakteristika zu erhalten. Als ein Re­ sultat erzeugt dies ein Problem dahingehend, daß die Gesamt­ länge des Abschlusses erhöht wird. Bei einem derartigen Ab­ schluß für einen dielektrischen Wellenleiter ist der Ab­ schluß beispielsweise an einem spezifischen Tor eines Zirku­ lators angeordnet, um einen Isolator als eine Gesamtstruktur zu bilden, oder der Abschluß ist an einem spezifischen Tor eines Kopplers angeordnet, um einen Richtkoppler als eine Gesamtstruktur zu bilden. Da, wie im vorhergehenden erwähnt ist, die Gesamtlänge des Abschlusses erhöht wird, wird bei dem Fall eines Moduls für einen dielektrischen Wellenleiter, das den Isolator und den Richtkoppler enthält, die Gesamt­ größe des Modulators ebenfalls erhöht. Außerdem ist bei­ spielsweise neben dem Fall, bei dem der insgesamt lange Ab­ schluß bei einer spezifizierten Position angeordnet ist, das Anordnen einer Krümmung auf dem dielektrischen Wellenleiter ebenfalls wirksam, um die Größe des Moduls zu reduzieren. In diesem Fall besteht jedoch ein Problem dahingehend, daß der Verlust durch die Modenumwandlung, die zwischen einem LSM- Modus und einem LSE-Modus in der Krümmung auftritt, erhöht wird.

Wenn zusätzlich ein Widerstandsfilm auf dem dielektrischen Streifen in dem dielektrischen Wellenleiter angeordnet ist, kann ein Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter ge­ bildet werden. Um jedoch ausreichend die Reflexion durch den Widerstandsfilm zu unterdrücken, muß eine lange verjüngte Widerstandsfilmstruktur wie bei dem Fall des oben erwähnten Abschlusses für einen dielektrischen Wellenleiter verwendet werden. Als ein Resultat besitzt der Dämpfer für einen di­ elektrischen Wellenleiter das gleiche Problem, das in dem Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter auftritt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter einen Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter und eine drahtlose Vorrichtung, die dieselben umfaßt, zu schaffen, bei denen die Länge eines dielektrischen Wellenleiters in einer Rich­ tung, in der sich eine elektromagnetische Welle ausbreitet, verkürzt ist, um die Gesamtgröße eines Moduls zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird durch einen Dämpfer für einen dielek­ trischen Wellenleiter gemäß Anspruch 1, einen Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß Anspruch 7 und eine drahtlose Vorrichtung gemäß Anspruch 8 gelöst.

Zu diesem Zweck wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Er­ findung ein Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter vorgesehen, der zwei im wesentlichen parallele planare Lei­ ter, einen dielektrischen Streifen, der zwischen denselben plaziert ist, so daß ein dielektrischer Wellenleiter gebil­ det ist, eine Einheit zum Unterdrücken von reflektierten Wellen zum Ändern der Leitungsimpedanz des dielektrischen Wellenleiters bei einer Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen und zum Unterdrücken der reflektierten Wellen von Signalen, die bei der Mehrzahl von diskontinuierlichen Tei­ len auftreten, und Widerstandsfilme, die mindestens einen Teil der Einheit zum Unterdrücken von reflektierten Wellen bilden, aufweist, wobei die Widerstandsfilme auf einer Ober­ fläche angeordnet sind, die den dielektrischen Streifen im wesentlichen parallel zu den planaren Leitern teilt, um Si­ gnale zu dämpfen, die sich durch den dielektrischen Wellen­ leiter ausbreiten.

In der obigen Struktur dämpfen die Widerstandsfilme die Si­ gnale, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter aus­ breiten. Außerdem unterdrückt die Einheit zum Unterdrücken von reflektierten Wellen die reflektierten Wellen von Si­ gnalen, die bei der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen, die durch die Widerstandsfilme gebildet sind, auftreten.

Bei diesem Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter können die Widerstandsfilme Teile bilden, deren Breiten sich in einer Richtung senkrecht zu dem dielektrischen Streifen unterscheiden. Die Teile, die unterschiedliche Breiten in der senkrechten Richtung aufweisen, können äquivalent zu der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen sein.

Zusätzlich können bei dem obigen Dämpfer für einen dielek­ trischen Wellenleiter die Widerstandsfilme Strukturen bil­ den, die intermittierend oder mit Unterbrechungen in einer Richtung angeordnet sind, in der sich der dielektrische Streifen erstreckt. Die Teile, in denen die intermittie­ renden Strukturen gebildet sind, können äquivalent zu der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen sein.

Wie im vorhergehenden beschrieben wird eine Dämpfung des Si­ gnals, das sich durch den dielektrischen Wellenleiter aus­ breitet, und eine Unterdrückung der reflektierten Wellen gleichzeitig durchgeführt, da die diskontinuierlichen Lei­ tungsimpedanzteile (oder Teile mit diskontinuierlicher Lei­ tungsimpedanz (= line-impedance discontinuous parts)) durch Strukturen der Widerstandsfilme gebildet sind.

Bei dem obigen Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter kann außerdem der Abstand zwischen den diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteilen als ein ungeradzahliges Vielfaches von im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge einer zu unterdrückenden reflektierten Welle eingestellt werden. Bei dieser Anordnung kann die zu unterdrückende reflektierte Welle effizient aufgehoben oder gelöscht werden, und zu­ friedenstellende niedrige Reflexionscharakteristika können dadurch erhalten werden.

Bei dem obigen Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter können außerdem die diskontinuierlichen Teile an drei oder mehr Stellen gebildet sein, und eine Mehrzahl von reflek­ tierten Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen können durch reflektierte Wellen bei spezifizierten Teilen der dis­ kontinuierlichen Teile unterdrückt werden. Mit dieser Anord­ nung können die reflektierten Wellen über einen relativ breiten Bereich unterdrückt werden.

Bei dem obigen Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter kann außerdem die Dielektrizitätskonstante eines Substrats mit den darauf gebildeten Widerstandsfilmstrukturen größer als die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Strei­ fens eingestellt werden. Mit dieser Anordnung werden Be­ reiche, die durch die Widerstandsfilmstrukturen eingenommen werden, relativ reduziert, so daß die Größe der gesamten Struktur reduziert wird, während ein Wellenlängenverkür­ zungseffekt auf das Substrat erhöht wird.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter vorge­ sehen, der den obigen Dämpfer für einen dielektrischen Wel­ lenleiter umfaßt, der nahe dem Endabschnitt des dielektri­ schen Streifens angeordnet ist.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine drahtlose Vorrichtung vorgesehen, die einen Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter und den obigen Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter umfaßt. Beispielsweise ist der Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter bei einem Isolator und einem Koppler, die ein Millimeterwel­ len-Sende/Empfangs-Signal senden, um ein Millimeter-Wellen­ radarmodul zu bilden, gebildet.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsansicht, die die Struktur eines Abschlusses für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt;

Fig. 2A eine Draufsicht des Hauptteils des Abschlusses für einen dielektrischen Wellenleiter und Fig. 2B eine Schnittansicht desselben;

Fig. 3 eine graphische Darstellung, die die Frequenzcha­ rakteristika des Reflexionsverlustes des Abschlus­ ses für einen dielektrischen Wellenleiter dar­ stellt;

Fig. 4A bis 4E Draufsichten, die durch Modifizieren des Hauptteils eines Abschlusses für einen dielektri­ schen Wellenleiter gemäß einem zweiten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erhalten werden;

Fig. 5A und 5B Draufsichten des Hauptteils eines Dämpfers für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung;

Fig. 6 ein Blockdiagramm eines Millimeterwellenradarmoduls gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung; und

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht, die die Struktur ei­ nes herkömmlichen Abschlusses für einen dielektri­ schen Wellenleiter darstellt.

Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 3 wird die Struktur eines Abschlusses für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Fig. 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Haupt­ teils des Abschlusses für einen dielektrischen Wellenleiter. In dieser Figur bezeichnen die Bezugsziffern 1 und 2 leitfä­ hige Platten, und die Bezugsziffern 3 und 3' bezeichnen di­ elektrische Streifen, die zwischen der oberen und der unte­ ren leitfähigen Platte 1 und 2 plaziert sind. Die Bezugs­ ziffer 4 bezeichnet ein Substrat, auf dem Widerstandsfilm­ strukturen 5a und 5b gebildet sind. Das Substrat 4 ist eben­ falls zwischen den leitfähigen Platten 1 und 2 plaziert.

Wie in Fig. 1 gezeigt, weist der dielektrische Streifen 3 einen gestuften Teil auf, um das Substrat 4 zwischen dem oberen dielektrischen Streifen 3' und dem gestuften Teil des unteren dielektrischen Streifens 3 zu halten.

In Fig. 1 kann der dielektrische Streifen 3 und 3' aus Fluorpolymeren bestehen, die gute Hochfrequenzcharakteri­ stika aufweisen. Das Substrat 4 kann aus einer Lage, die aus Polyesterharz besteht, mit einer Dicke in einem Bereich von etwa 0,1 bis 0,3 mm bestehen. Die Widerstandsfilmstrukturen 5a und 5b können durch Dünnfilme eines Metalls mit einem re­ lativ niedrigen spezifischen elektrischen Widerstand, wie z. B. Ni-Cr, oder durch einen Halbleiter, wie z. B. ITO (In­ diumzinnoxid), gebildet sein, wobei die Dünnfilme durch Spattern (Zerstäuben) erzeugt werden. Der Oberflächenwider­ standswert des hier verwendeten Widerstandsfilms soll auf etwa ein paar hundert Ohm eingestellt sein.

Fig. 2A zeigt eine Draufsicht des Substrats 4, das in Fig. 1 gezeigt ist, und Fig. 2B zeigt eine Schnittansicht, die durch eine Oberfläche senkrecht zu der Längsrichtung des di­ elektrischen Streifens in der Anordnung der Teile, die in Fig. 1 gezeigt ist, vorgenommen ist.

Rillen, die feste Tiefen aufweisen, sind in den leitfähigen Platten 1 und 2 gebildet, so daß die dielektrischen Streifen 3 und 3' in dieselben passen. Zusätzlich ist eine Ausnehmung in der oberen leitfähigen Platte 1 gebildet, so daß das Sub­ strat 4 in dieselbe paßt. Die Ausnehmung wird verwendet, um das Substrat 4 zwischen den leitfähigen Platten 1 und 2 und zwischen den dielektrischen Streifen 3 und 3' zu halten.

Wie in Fig. 2A gezeigt ist die Widerstandsfilmstruktur 5a auf dem Substrat 4 als eine Struktur gebildet, die eine spe­ zifizierte Länge in der Längsrichtung des dielektrischen Streifens 3 fortfährt. Die Widerstandsfilmstruktur 5b ist als eine Struktur gebildet, die sich in einer Richtung senk­ recht zu dem dielektrischen Streifen 3 in einer Position bei einem spezifizierten Abstand von der Widerstandsfilmstruktur 5a erstreckt. Die Widerstandsfilmstrukturen 5a und 5b bilden eine Einheit zum Unterdrücken von reflektierten Wellen, die in der vorliegenden Erfindung umfaßt ist.

Wie im vorhergehenden beschrieben, ändert sich mit der Struktur, bei der das Substrat 4, auf dem die Widerstands­ filmstruktur 5a und 5b gebildet sind, zwischen den dielek­ trischen Streifen 3 und 3' plaziert ist, die Leitungsimpe­ danz des dielektrischen Wellenleiters in einem Teil, in dem die Widerstandsfilmstruktur existiert, in einem Teil, in dem keine Widerstandsfilmstruktur existiert. Als ein Resultat wird, wie in Fig. 2A gezeigt, eine elektromagnetische Welle, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreitet, an einer Grenzposition von jeder Widerstandsfilmstruktur 5a und 5b reflektiert. Die reflektierten Wellen, die durch die Bezugszeichen w1 und w2 bezeichnet sind, werden gegenseitig synthetisiert. Wenn eine Wellenlänge der zu unterdrückenden reflektierten Wellen in dem dielektrischen Wellenleiter durch λg gezeigt ist, muß der Abstand zwischen den Wider­ standsfilmstrukturen 5a und 5b auf im wesentlichen λg/4 eingestellt werden. Bei dieser Anordnung werden die Welle w1, die an einer Kante der Widerstandsfilmstruktur 5a re­ flektiert wird, und die Welle w2, die an einer Kante der Widerstandsfilmstruktur 5b reflektiert wird, in im wesent­ lichen entgegengesetzten Phasen zueinander synthetisiert, um aufgehoben bzw. gelöscht zu werden. Da die Widerstandsfilm­ struktur 5b außerdem breiter wird, können reflektierte Wellen, die Wellenlängen aufweisen, die nahe zu λg liegen, wirksam unterdrückt werden. Inzwischen wird sich hinsicht­ lich der Widerstandsfilmstruktur 5b eine elektromagnetische LSM₀₁-Modus-Welle, die sich durch den dielektrischen Wel­ lenleiter ausbreitet, in dem Widerstandsfilm verbreiten. Das heißt die elektromagnetische Welle wird in demselben absor­ biert.

Fig. 3 ist eine graphische Darstellung, die die Reflexions­ charakteristika des erhaltenen Abschlusses für einen dielek­ trischen Wellenleiter im Vergleich zu einem herkömmlichen Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter zeigt. In diesem Fall zeigt das Symbol A die Frequenzcharakteristika des Reflexionsverlustes in dem Abschluß für einen dielek­ trischen Wellenleiter, in dem ein herkömmlicher Impedanzum­ wandlungsabschnitt durch eine verjüngte Widerstandsfilm­ struktur, wie in Fig. 7 gezeigt, gebildet ist. Das Symbol B zeigt die Frequenzcharakteristika des Reflexionsverlustes in dem Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter, bei dem die oben beschriebenen diskontinuierlichen Leitungsimpedanz­ teile Impedanzumwandlungsabschnitte bilden.

Wie es aus der graphischen Darstellung offensichtlich ist, kann in einem spezifizierten Frequenzband die Anordnung der vorliegenden Erfindung Reflexionscharakteristika liefern, die kleiner als dieselben bei dem Fall des verjüngten Wider­ standsfilms sind. Zusätzlich wird, wie in Fig. 2A gezeigt, eine Frequenz, die einen niedrigeren Reflexionsverlust auf­ weist, gemäß dem Abstand zwischen den Widerstandsfilmstruk­ turen erzeugt. Folglich können durch Bestimmen des Abstands zufriedenstellende Reflexionscharakteristika in einem belie­ bigen Frequenzband erhalten werden.

Bei dem oben gezeigten Beispiel kann, da ein Material mit einer hohen absoluten Dielektrizitätskonstante bezüglich des dielektrischen Streifens als das Grundmaterial des Substrats 4 verwendet wird, die physische Länge der Widerstandsfilm­ strukturen 5a und 5b, die in Fig. 2 gezeigt sind, verkürzt werden, mit dem Resultat, daß die Größe des Abschlusses für einen dielektrischen Wellenleiter reduziert werden kann.

Wenn die Breite jeder Widerstandsfilmstruktur 5a und 5b größer als dieselbe des dielektrischen Streifens ist, kann der Einfluß auf die elektrischen Charakteristika, wie z. B. der Reflexionsverlust, selbst dann reduziert werden, wenn die Genauigkeit zum Bilden der Positionen der Widerstands­ filmstrukturen auf dem Substrat 4 und die Genauigkeit zum Positionieren des Substrats 4 zwischen den oberen und unte­ ren leitfähigen Platten relativ gering sind.

Zusätzlich kann als ein Verfahren zum Halten des Substrats 4, anders als das Plazieren des Substrats 4 zwischen der oberen und der unteren leitfähige Platte 1 und 2, das Substrat 4 an dem dielektrischen Streifen 3 und 3' oder an der oberen und der unteren leitfähigen Platte 1 und 2 be­ festigt sein.

Zusätzlich kann das Grundmaterial des Substrats 4 gleich dem Material des dielektrischen Streifens 3 sein. Dieser Fall zeigt äquivalent eine Anordnung, bei der ein Widerstandsfilm direkt auf dem dielektrischen Streifen gebildet ist, der in einen oberen und einen unteren Teil geteilt ist.

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel ist der Endabschnitt des Abschlusses als ein kurzgeschlossenes Ende des dielek­ trischen Wellenleiters eingerichtet. Wenn jedoch die Wider­ standsfilmstruktur 5a ausreichend lang ist, um eine elek­ tromagnetische Welle zu absorbieren, kann der Endabschnitt des dielektrischen Wellenleiters als ein Leerlaufende ein­ gerichtet sein.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel ist außerdem die Einheit zum Unterdrücken von reflektierten Wellen durch die Wider­ standsfilmstrukturen gebildet. Alternativ kann jedoch ein leitfähiger Film verwendet werden, um den diskontinuierli­ chen Leitungsimpedanzteil zu bilden, um eine Welle zu unter­ drücken, die an dem diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteil reflektiert wird, der durch die Widerstandsfilme gebildet ist, die ein Signal dämpfen, das sich durch den dielek­ trischen Wellenleiter ausbreitet. In Fig. 1 und Fig. 2A und 2B kann mit anderen Worten der leitfähige Film die Wider­ standsfilmstruktur 5b bilden.

Als nächstes sind andere Beispielen der obigen Widerstands­ filmstruktur als ein zweites Ausführungsbeispiel der vorlie­ genden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 4A bis 4E be­ schrieben.

Fig. 4A bis 4E zeigen Draufsichten von Substraten mit Wi­ derstandsfilmstrukturen auf denselben in einem Zustand, in dem die obere leitfähige Platte und der obere dielektrische Streifen entfernt sind.

Bei dem Beispiel von Fig. 4A erstreckt sich eine Wider­ standsfilmstruktur 5a sowohl in der Längsrichtung eines di­ elektrischen Streifens 3 als auch in einer Richtung senk­ recht zu dem dielektrischen Streifen 3. Eine Widerstands­ filmstruktur 5b erstreckt sich in einer Richtung senkrecht zu dem dielektrischen Streifen 3. Die Breite der Wider­ standsfilmstruktur 5b unterscheidet sich von derselben der Widerstandsfilmstruktur 5a in der gleichen Richtung. Bei dieser Anordnung sind die Teile, bei denen die Breiten der Widerstandsfilmstrukturen in der Richtung senkrecht zu dem dielektrischen Streifen unterschiedlich sind, äquivalent zu den diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteilen. Der Abstand zwischen den diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteilen ist auf λg/4 eingestellt. Mit dieser Struktur werden Wellen, die an den zwei Teilen reflektiert werden, in entgegenge­ setzten Phasen zueinander synthetisiert, um unterdrückt zu werden. In der Widerstandsfilmstruktur 5a wird eine elektro­ magnetische LSM₀₁-Modus-Welle, die sich durch den dielek­ trischen Wellenleiter ausbreitet, verbreitet. Folglich wird die elektromagnetische Welle in dem Widerstandsfilm absor­ biert.

Bei einem Beispiel, das in Fig. 4B gezeigt ist, ist zu­ sätzlich zu den Widerstandsfilmstrukturen 5a und 5b eine weitere Widerstandsfilmstruktur 5c gebildet. In diesem Fall ist der Abstand zwischen einer Kante der Widerstandsfilm­ struktur 5a und der Mitte der Widerstandsfilmstruktur 5b auf im wesentlichen λg₂/4 eingestellt, und der Abstand zwischen der Mitte der Widerstandsfilmstruktur 5b und der Mitte der Widerstandsfilmstruktur 5c ist auf im wesentlichen λg₁/4 eingestellt. Die Symbole λg₁ und λg₂ stellen zwei unter­ schiedliche Wellenlängen von reflektierten Wellen, die un­ terdrückt werden sollen, dar. Mit dieser Anordnung kann hin­ sichtlich der zwei unterschiedlichen Wellenlängen λg₁ und λg₂ eine wirksame Unterdrückung von reflektierten Wellen durchgeführt werden. Da außerdem die Widerstandsfilmstruktu­ ren 5a und 5b in der Richtung, in der sich eine elektroma­ gnetische Welle durch den dielektrischen Wellenleiter aus­ breitet, verbreitert sind, wird ein Bereich von Frequenz­ bändern, in dem der Reflexionsverlust unterdrückt wird, ebenfalls verbreitert.

Bei einem in Fig. 4C gezeigten Beispiel ist zusätzlich zu der Struktur, die in Fig. 4A gezeigt ist, eine weitere Widerstandsfilmstruktur 5c, deren Breite sich von den Breiten der anderen Widerstandsfilmstrukturen 5a bzw. 5b unterscheidet, in einer Richtung senkrecht zu dem dielektri­ schen Streifen 3 vorgesehen. Bei diesem Fall ist die Länge der Widerstandsfilmstruktur 5b in einer Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle auf im wesentlichen λg₂/4 eingestellt, und die Länge der Widerstandsfilmstruktur 5c in einer Ausbreitungsrichtung der elektromagnetischen Welle ist auf im wesentlichen λg₁/4 eingestellt. Mit dieser Anordnung können reflektierte Wellen wirksam in der Nähe der zwei Wellenlängen λg₁ und λg₂ unterdrückt werden.

Bei einem Beispiel, das in Fig. 4D gezeigt ist, sind eine Widerstandsfilmstruktur 5b, die sich senkrecht zu der Längs­ richtung des dielektrischen Streifens 3 erstreckt, und eine Widerstandsfilmstruktur 5a, die eine Kante aufweist, die zu der Längsrichtung des dielektrischen Streifens 3 geneigt ist, gebildet. In diesem Fall ist der Abstand zwischen der Kante der Widerstandsfilmstruktur 5a und der Mitte der Wi­ derstandsfilmstruktur 5b auf im wesentlichen einen Bereich von λg₁/4 bis λg₂/4 eingestellt. Die Symbole λg₁ und λg₂ stellen zwei unterschiedliche Wellenlängen von reflektierten Wellen, die unterdrückt werden sollen, dar. Da außerdem die Widerstandsfilmstruktur 5b in der Richtung, in der eine elektromagnetische Welle fortschreitet, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreitet, breiter wird, wird ein Bereich von Frequenzbändern, in dem der Reflexionsver­ lust unterdrückt wird, ebenfalls breiter. Als ein Resultat können kontinuierlich niedrige Reflexionsverlustcharakte­ ristika über einen spezifizierten Bereich von Frequenzbän­ dern erhalten werden.

Bei einem Beispiel, das in Fig. 4E gezeigt ist, ist eine Kante einer Widerstandsfilmstruktur 5a zu der Längsrichtung eines dielektrischen Streifens 3 geneigt, und eine Wider­ standsfilmstruktur 5b erstreckt sich in einer Richtung, die zu der Längsrichtung des dielektrischen Streifens 3 geneigt ist. Mit dieser Struktur wird der Abstand zwischen einem Reflexionspunkt an der Kante der Widerstandsfilmstruktur 5a und zwei Reflexionspunkten der Widerstandsfilmstruktur 5b eine Region, die kontinuierlich feste Breiten aufweist. Als ein Resultat können kontinuierliche Niederreflexionsver­ lustcharakteristika über einen spezifizierten Bereich von Frequenzbändern erhalten werden.

Als nächstes sind zwei Strukturen von einem Dämpfer für ei­ nen dielektrischen Wellenleiter gemäß einem dritten Ausfüh­ rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 5A und 5B beschrieben.

Fig. 5A und 5B zeigen Draufsichten der Strukturen in einem Zustand, bei der die obere leitfähige Platte und der obere dielektrische Streifen entfernt sind.

In Fig. 5A sind auf der oberen Oberfläche eines Substrats 4 Widerstandsfilmstrukturen 5a, 5b und 5c gebildet. In diesem Fall erstreckt sich die Widerstandsfilmstruktur 5a sowohl in der Längsrichtung eines dielektrischen Streifens 3 als auch in einer Richtung senkrecht zu dem dielektrischen Streifen 3 und ist mit einer elektromagnetischen LSM₀₁-Modus-Welle, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreitet, um die Welle zu dämpfen, gekoppelt. Der Abstand zwischen den Widerstandsfilmstrukturen 5a und 5b und der Abstand zwischen den Widerstandsfilmstrukturen 5a bzw. 5c sind im wesent­ lichen auf λg/4 eingestellt. Mit dieser Anordnung heben sich eine Welle, die an einer Kante der Widerstandsfilm­ struktur 5a reflektiert wird, und eine Welle, die an der Wi­ derstandsfilmstruktur 5b reflektiert wird, gegeneinander auf. Zusätzlich heben sich ähnlich dazu eine Welle, die an der anderen Kante der Widerstandsfilmstruktur 5a reflektiert wird, und eine Welle, die an der Widerstandsfilmstruktur 5c reflektiert wird, gegeneinander auf. Wenn sich eine elektro­ magnetische Welle von einem Tor #A zu einem Tor #B oder umgekehrt ausbreitet, wird als ein Resultat eine Welle, die in der entgegengesetzten Richtung reflektiert wird, unter­ drückt, und lediglich ein spezifizierte Dämpfungsmenge ist in der elektromagnetischen Welle wirksam.

Bei dem in Fig. 5B gezeigten Beispiel sind auf der oberen Oberfläche eines Substrats 4 Widerstandsfilmstrukturen 5a, 5b und 5c gebildet. Bei diesem Fall erstreckt sich die Wi­ derstandsfilmstruktur 5a sowohl in der Längsrichtung eines dielektrischen Streifens 3 als auch in einer Richtung senk­ recht zu dem dielektrischen Streifen 3. Die Widerstandsfilm­ struktur 5a ist mit einer elektromagnetischen LSM₀₁-Modus- Welle gekoppelt, die sich durch den dielektrischen Wellen­ leiter ausbreitet, um die Welle zu dämpfen. Die Breiten der Widerstandsfilmstrukturen 5b und 5c in der Richtung senk­ recht zu dem dielektrischen Streifen unterscheiden sich von der Breite der Widerstandsfilmstruktur 5a. Die Widerstands­ filmstrukturen 5b und 5c sind Strukturen, die sich lediglich um eine Wellenlänge von im wesentlichen λg/4 in der Rich­ tung des dielektrischen Streifens 3 erstrecken. Mit dieser Anordnung heben sich eine Welle, die an einer Kante der Wi­ derstandsfilmstruktur 5a reflektiert wird, und eine Welle, die an der Widerstandsfilmstruktur 5b reflektiert wird, ge­ geneinander auf. Zusätzlich heben sich ähnlich dazu eine Welle, die an der anderen Kante der Widerstandsfilmstruktur 5a reflektiert wird, und eine Welle, die an der Kante der Widerstandsfilmstruktur 5c reflektiert wird, gegeneinander auf. Wenn sich eine elektromagnetische Welle von einem Tor #A zu einem Tor #B oder umgekehrt ausbreitet, wird als ein Resultat eine Welle, die in der entgegengesetzten Richtung reflektiert wird, unterdrückt, und lediglich eine spezifi­ zierte Dämpfungsmenge ist in der elektromagnetischen Welle wirksam.

Obwohl das erste und das zweite Ausführungsbeispiel die Bei­ spiele der Abschlüsse für einen dielektrischen Wellenleiter beschreiben, kann eine Alternative zu diesen Ausführungsbei­ spielen vorgesehen werden. Beispielsweise kann ein Substrat 4 mit einer darauf gebildeten Widerstandsfilmstruktur 5, wie bei dem Fall des dritten Ausführungsbeispiels, an einem spe­ zifizierten Punkt (zwischen einem Eingangstor und einem Aus­ gangstor) auf einem dielektrischen Wellenleiter plaziert sein, eine spezifizierte Menge an Dämpfung ist in einer elektromagnetischen Welle, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreitet, zwischen dem Eingangstor und dem Ausgangstor wirksam, um einen Dämpfer für einen dielektri­ schen Wellenleiter zu bilden. Mit dieser Anordnung kann bei dem Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter ähnlich zu den in den Fig. 4B und 4C gezeigten Fällen durch Anordnen von einem diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteil bei einer Mehrzahl von Stellen ein Frequenzbereich, in dem niedrige Reflexionsverlustcharakteristika erhalten werden können, breiter gemacht werden. Wie es in Fig. 4D und 4E gezeigt ist, kann ferner durch Neigen der Kante der Widerstandsfilm­ struktur 5a zu der Längsrichtung des dielektrischen Strei­ fens 3 der Frequenzbereich, in dem niedrige Reflexionsver­ lustcharakteristika erhalten werden können, ebenfalls brei­ ter gemacht werden.

Als nächstes ist eine Struktur einer drahtlosen Vorrichtung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Er­ findung unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm eines Millimeterwellenradarmo­ duls. Bei dieser Figur bezeichnet das Bezugszeichen VCO ei­ nen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO = Voltage Con­ trolled Oscillator), der einen Gun-Dioden-Oszillator und ein variables Reaktanzelement, wie z. B. eine Varaktor-Diode, aufweist. Der spannungsgesteuerte Oszillator VCO oszilliert Millimeterwellensignale gemäß Modulationssignalen. Ein Zir­ kulator A und ein Abschluß A übertragen ein Ausgangssignal des VCO zu einem Koppler, und der Abschluß A absorbiert eine reflektierte Welle, die hin zu dem VCO zurückläuft. Der Zir­ kulator A und der Abschluß A bilden einen Isolator. Der Koppler erlaubt es, daß das Signal, das von dem Zirkulator A übertragen wird, als ein Übertragungssignal T_x in der Rich­ tung eines Zirkulators B ausgebreitet wird, und entnimmt ei­ nen Teil des Signals, das von dem Zirkulator A als ein loka­ les Signal Lo übertragen wird. Ein Abschluß B absorbiert ei­ ne reflektierte Welle, die in der Richtung des Kopplers von dem Zirkulator B zurückläuft. Der Koppler und der Abschluß B bilden einen Richtkoppler. Der Zirkulator B erlaubt es, daß sich das Übertragungssignal T_x zu einer Antenne ausbreitet, und erlaubt es, daß sich ein Empfangssignal R_x von der An­ tenne zu einem Mischer ausbreitet. Der Mischer führt das Mischen des Empfangssignals RX und des obigen lokalen Si­ gnals Lo, um ein Schwebungssignal, das durch das Mischen als ein Zwischenfrequenzsignal IF erzeugt wird, auszugeben.

Als die Abschlüsse A und B, die in Fig. 6 gezeigt sind, kann der Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter, der bei dem ersten und dem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, verwendet werden.

Zusätzlich wird bei jedem der obigen Ausführungsbeispiele der Abschluß bei einem dielektrischen Wellenleiter ange­ wandt, bei dem eine Rille zum Einpassen des dielektrischen Streifens in derselben in der oberen bzw. unteren leitfähi­ gen Platte gebildet ist. Der Abschluß, der bei der vorlie­ genden Erfindung verwendet wird, kann jedoch bei einem di­ elektrischen Wellenleiter verwendet werden, bei dem der Ab­ stand zwischen den planaren Leitern sowohl in einer Wellen­ ausbreitungsrichtung als auch in einer Nicht-Wellenausbrei­ tungsrichtung gleich ist.

Außerdem weist bei jedem der oben beschriebenen Ausführungs­ beispiele der dielektrische Streifen einen gestuften Teil auf. Das Substrat ist bei dem gestuften Teil positioniert, so daß das Substrat zwischen dem anderen dielektrischen Streifen, der den gestuften Teil ausgleicht, und dem gestuf­ ten Teil positioniert ist. Es kann jedoch eine alternative Struktur, bei der ein dielektrischer Streifen in einen obe­ ren und einen unteren Teil auf seiner Gesamtlänge in der Längsrichtung geteilt ist, vorhanden sein, und ein Substrat mit darauf gebildeten Widerstandsfilmstrukturen ist zwischen dem oberen und dem unteren dielektrischen Streifen angeord­ net.

Bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen können, obwohl die Einheiten zum Unterdrücken von reflektierten Wellen durch die Widerstandsfilmstrukturen oder sowohl die Wider­ standsfilmstrukturen als auch die leitfähigen Filmstrukturen gebildet sind, um Wellen zu unterdrücken, die bei den dis­ kontinuierlichen Leitungsimpedanzteilen, die durch die Wi­ derstandsfilme, die ein Signal, das sich durch den dielek­ trischen Wellenleiter ausbreitet, dämpfen, reflektiert wer­ den, die diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteile ohne Ver­ wenden der Strukturen der Widerstandsfilme oder der leit­ fähigen Filme auf dem Substrat gebildet werden. Beispiels­ weise kann alternativ die Schnittkonfiguration eines dielek­ trischen Streifens an Stellen, die als diskontinuierliche Leitungsimpedanzteile eingerichtet werden sollen, geändert werden, die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Streifens kann geändert werden, oder es kann ein Zwischen­ raum in der Längsrichtung des dielektrischen Streifens ge­ bildet werden. Zusätzlich kann eine Kante des Substrats als ein Teil der diskontinuierlichen Leitungsimpedanzteile des dielektrischen Wellenleiters verwendet werden, indem die relative Dielektrizitätskonstante des Substrats, auf dem die Widerstandsfilme gebildet sind, anders als die relative Di­ elektrizitätskonstante des dielektrischen Streifens gewählt wird.

Wie im vorhergehenden beschrieben, können gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung, da Wellen, die an den diskonti­ nuierlichen Leitungsimpedanzteilen reflektiert werden, die durch die Widerstandsfilme, die das Signal dämpfen, das sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreitet, gebildet sind, durch die Einheit zum Unterdrücken von reflektierten Wellen unterdrückt werden, die Signale durch eine niedrige Reflexion in einem kurzen Abstand in der Signalausbreitungs­ richtung des dielektrischen Wellenleiters gedämpft werden.

Da zusätzlich die Dämpfung der Signale, die sich durch den dielektrischen Wellenleiter ausbreiten, und die Unter­ drückung von reflektierten Wellen gleichzeitig durch Wider­ standsfilmstrukturen durchgeführt werden können, kann die Gesamtstruktur des Dämpfers für einen dielektrischen Wellen­ leiter vereinfacht werden, mit dem Resultat, daß die Erzeu­ gung des Moduls erleichtert wird.

Da zusätzlich die zu unterdrückenden reflektierten Wellen effizient aufgehoben werden können, können zufriedenstel­ lende niedrige Reflexionscharakteristika bezüglich einer spezifizierten Wellenlänge erhalten werden.

Zusätzlich kann eine Unterdrückung der reflektierten Wellen über einen relativ breiten Bereich von Frequenzbändern durchgeführt werden.

Zusätzlich wird ein Wellenlängenverkürzungseffekt in dem Substrat erhöht, und die Bereiche, die durch die Wider­ standsfilmstrukturen eingenommen werden, können relativ re­ duziert werden. Folglich kann die Größe des gesamten Dämp­ fers für einen dielektrischen Wellenleiter reduziert werden.

Außerdem kann gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung der insgesamt kompakte Abschluß für einen dielektrischen Wellen­ leiter durch Verkürzen der Länge der Signalausbreitungsrich­ tung erzeugt werden.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung kann außerdem die Größe der drahtlosen Vorrichtung, in der der dielektrische Wellenleiter, wie z. B. in einem Millimeter­ wellenradarmodul, als eine Übertragungsleitung verwendet wird, ohne weiteres reduziert werden.

Claims (8)

1. Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter mit fol­ genden Merkmalen:
zwei im wesentlichen parallelen planaren Leitern (1, 2);
einem dielektrischen Streifen (3), der zwischen densel­ ben angeordnet ist, so daß ein dielektrischer Wellen­ leiter gebildet ist;
einer Einrichtung zum Unterdrücken von reflektierten Wellen zum Ändern der Leitungsimpedanz des dielektri­ schen Wellenleiters bei einer Mehrzahl von diskontinu­ ierlichen Teilen und zum Unterdrücken der reflektierten Wellen (w1, w2) von Signalen, die bei der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen auftreten; und
Widerstandsfilmen (5a, 5b; 5a, 5b, 5c), die mindestens einen Teil der Einrichtung zum Unterdrücken von reflek­ tierten Wellen bilden, wobei die Widerstandsfilme (5a, 5b; 5a, 5b, 5c) auf einer Oberfläche (4) angeordnet sind, die den dielektrischen Streifen (3, 3') im wesentlichen parallel zu den planaren Leitern (1, 2) teilt, um Signale zu dämpfen, die sich durch den di­ elektrischen Wellenleiter ausbreiten.

2. Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß An­ spruch 1, bei dem die Widerstandsfilme (5a, 5b, 5c) Teile bilden, deren Breiten in einer Richtung senkrecht zu dem dielektrischen Streifen (3) unterschiedlich sind, wobei die Teile, deren Breiten in der senkrechten Richtung unterschiedlich sind, zu der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen äquivalent sind.

3. Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß An­ spruch 1, bei dem die Widerstandsfilme (5a, 5b; 5a, 5b, 5c) Strukturen bilden, die in einer Richtung, in der sich der dielektrische Streifen (3) erstreckt, inter­ mittierend angeordnet sind, und die Teile, in denen die intermittierenden Strukturen gebildet sind, äquivalent zu der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen sind.

4. Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der Abstand zwischen der Mehrzahl von diskontinuierlichen Teilen als ein un­ geradzahliges Vielfaches von im wesentlichen einem Viertel der Wellenlänge (λg) einer zu unterdrückenden reflektierten Welle eingestellt ist.

5. Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß An­ spruch 4, bei dem die diskontinuierlichen Teile an drei oder mehreren Stellen gebildet sind, und bei dem eine Mehrzahl von reflektierten Wellen mit unterschiedlichen Wellenlängen durch reflektierte Wellen unterdrückt wird, die bei spezifizierten diskontinuierlichen Teilen der drei oder mehr diskontinuierlichen Teile auftreten.

6. Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Dielektrizitäts­ konstante eines Substrats (4) mit den darauf gebildeten Widerstandsfilmstrukturen größer als die Dielektrizi­ tätskonstante des dielektrischen Streifens (3) einge­ stellt ist.

7. Abschluß für einen dielektrischen Wellenleiter, der den Dämpfer für einen dielektrischen Wellenleiter gemäß ei­ nem der Ansprüche 1 bis 6, der nahe dem Endabschnitt des dielektrischen Streifens (3) angeordnet ist, auf­ weist.

8. Drahtlose Vorrichtung, die einen Dämpfer für einen di­ elektrischen Wellenleiter gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6 und den Abschluß für einen dielektrischen Wel­ lenleiter gemäß Anspruch 7 aufweist.