DE10050544A1 - Ein nicht strahlender Dielektrischer Wellenleiter und eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung - Google Patents
Ein nicht strahlender Dielektrischer Wellenleiter und eine Millimeterwellen-Sende-/EmpfangsvorrichtungInfo
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Abstract
Ein nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter (S1) umfaßt ein Paar von parallelen Plattenleitern (101, 102), die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll, und die einander gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, deren arithmetische Mittenrauhigkeit Ra 0,1 mum R 50 mum beträgt, sowie einen dielektrischen Streifen (103), der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern (101, 102) angeordnet ist und in Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der parallelen Plattenleiter (101, 102) gehalten wird. Der dielektrische Streifen (103) ist fest an den inneren Oberflächen befestigt und weist somit eine ausgezeichnete Haltbarkeit auf. Ein Sendeverlust des Hochfrequenzsignals kann wirksam unterdrückt werden.
Description
Diese Erfindung betrifft einen nicht strahlenden, dielek
trischen Wellenleiter, der in einem Hochfrequenzband von
beispielsweise Millimeterwellen verwendet wird, und eine
Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die einen
solchen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter
verwendet.
Ein erstes Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiters ist unter Bezug
nahme auf Fig. 34 beschrieben. Im folgenden wird der nicht
strahlende, dielektrische Wellenleiter als NSD-Leiter (bzw.
NRD-Leiter ("Nonradiative Dielectric")) bezeichnet. Der
NSD-Leiter, der in Fig. 34 gezeigt ist, ist konstruiert,
indem ein dielektrischer Streifen 703 zwischen einem Paar
von parallelen Plattenleitern 701, 702 vorgesehen ist,
deren Abstand λ/2 oder kürzer ist, wenn die Wellenlänge
einer elektromagnetischen Welle (Hochfrequenzwelle), die
sich in der Luft mit einer Betriebsfrequenz ausbreitet, λ
ist, und beruht auf einem solchen Betriebsprinzip, daß die
elektromagnetische Welle entlang des dielektrischen Strei
fens 703 gesendet wird und die Strahlung der Sendewelle
durch die Sperrwirkung der parallelen Plattenleiter 701,
702 unterdrückt wird. In Fig. 34 ist der obere parallele
Plattenleiter 701 teilweise weggeschnitten, um das Innere
sichtbar zu machen.
Der NSD-Leiter gemäß dem ersten herkömmlichen Ausführungs
beispiel kann einen gekrümmten dielektrischen Streifen 704
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 701 und 702
umfassen. Eine solche Konstruktion ermöglicht, daß eine
elektromagnetische Welle leicht in einer gekrümmten Weise
gesendet werden kann, und weist die Vorteile der Miniatu
risierung eines integrierten Schaltkreises für Millimeter
wellen und einer Schaltkreisgestaltung mit einem größeren
Freiheitsgrad auf. In Fig. 35 ist der obere parallele
Plattenleiter 702 in gestrichelter Linie gezeigt, um das
Innere sichtbar zu machen.
Als Millimeterwellen-Sendemodus der NSD-Leiter sind zwei
Modi, nämlich ein sogenannter LSM-Modus ("Longitudinal
Section Magnetic") und ein sogenannter LSE-Modus ("Longitu
dinal Section Electric"), bekannt. Der LSM-Modus mit einem
geringeren Verlust wird im allgemeinen verwendet. Da die
parallelen Plattenleiter 701, 702 der herkömmlichen NSD-
Leiter eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervor
ragende Verarbeitungstauglichkeit aufweisen müssen, sind
Leiterplatten aus Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag,
Au, Pt oder einem ähnlichen metallischen Material verwendet
worden. Alternativ sind ebenfalls Isolierplatten aus Kera
mikmaterial oder Harz mit einer leitenden Schicht aus dem
oben genannten metallischen Material, welche auf der äuße
ren Fläche gebildet ist, verwendet worden.
Teflon (Markenname von Polytetrafluorethylen), Polystyren
und ähnliches Harzmaterial mit einer relativen Dielek
trizitätskonstante von 2 bis 4 sind aufgrund ihrer guten
Verarbeitungsfähigkeit für die dielektrischen Streifen 703,
704 verwendet worden. Die dielektrischen Streifen 703, 704
sind mittels eines Klebstoffs an den parallelen Platten
leitern 701, 702 befestigt worden.
Wenn der NSD-Leiter mittels des dielektrischen Streifens
konstruiert ist, der aus dem herkömmlicherweise verwendeten
Teflon, Polystyren oder dielektrischen Material mit einer
relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4 in dem
ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiel gebildet ist,
besteht jedoch das Problem, daß aufgrund eines Krümmungs
verlustes und eines großen Sendeverlustes an einem Verbin
dungspunkt des dielektrischen Streifens kein stark oder
steil gekrümmter Abschnitt bereitgestellt werden kann.
Selbst wenn ein mäßig gekrümmter Abschnitt bereitgestellt
werden könnte, müßte ein Krümmungsradius des gekrümmten
Abschnitts exakt bestimmt werden können. Jedoch besteht
eine Beschränkung bei der exakten Einstellung des Krüm
mungsradius, wenn der dielektrische Streifen aus Teflon,
Polystyren oder einem ähnlichen Material hergestellt ist.
Des weiteren kann ein Krümmungsverlust in dem gekrümmten
Abschnitt auf einen praktisch zu vernachlässigenden Grad
unterdrückt werden, indem eine Krümmung des dielektrischen
Streifens in Übereinstimmung mit der Betriebsfrequenz
streng spezifiziert wird. Jedoch vergrößert sich der Krüm
mungsverlust selbst bei einer leichten Abweichung der
Betriebsfrequenz. Wenn zum Beispiel ein Versuch unternommen
wird, einen Krümmungsverlust bei und um 60 GHz zu ver
ringern, beträgt eine Breite seines zulässigen Bereichs nur
etwa 1 bis 2 GHz. Dies liegt daran, daß in dem Fall, daß
der NSD-Leiter unter Verwendung eines dielektrischen Ma
terials mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2
bis 4 gebildet ist, ein Teil der Millimeterwelle des LSM-
Modus an einem gekrümmten Abschnitt davon in die Millime
terwelle des LSE-Modus umgewandelt wird, da die Vertei
lungskurven des LSM-Modus und des LSE-Modus sehr nahe
beeinander liegen, wodurch der Verlust vergrößert wird.
In dem Fall, daß ein Hochfrequenzgerät, ein Hochfrequenz
schaltkreismodul oder dergleichen unter Verwendung des NSD-
Leiters hergestellt ist, bei dem die dielektrischen Strei
fen 703, 704 aus einer anorganischen Verbindung, wie bei
spielsweise Keramik, hergestellt sind, ist es möglich,
einen stark gekrümmten Abschnitt an dem dielektrischen
Streifen 703, 704 bereitzustellen, jedoch ist es nicht
möglich, die Krümmung mit hoher Präzision bereitzustellen.
Demgemäß ist es schwierig gewesen, eine solche komplizierte
Konfiguration herzustellen, die aus einer Mehrzahl von
linearen und gekrümmten Abschnitten besteht. Es besteht das
zusätzliche Problem, die dielektrischen Streifen 703, 704
aufgrund einer Differenz zwischen dem thermischen Ausdeh
nungskoeffizienten der parallelen Plattenleiter 701, 702
und dem der dielektrischen Streifen 703, 704, aufgrund
eines Stoßes oder aufgrund anderer Faktoren zu zerbrechen
oder zu beschädigen.
Des weiteren ist es bei den NSD-Leitern gemäß dem ersten
herkömmlichen Ausführungsbeispiel schwierig gewesen, den
Sendeverlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen
spezifizierten Wert zu unterdrücken.
Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines
herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Der NSD-Leiter des
zweiten Ausführungsbeispiels ist derart konstruiert, wie es
in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr.
8-65015 offenbart ist, wobei ein dielektrischen Streifen
zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern vorgese
hen ist, zwei kleine Vorsprünge auf dem dielektrischen
Streifen gebildet sind und Vertiefungen, die mit den klei
nen Vorsprüngen in Eingriff kommen können, in einem der
parallelen Plattenleiter gebildet sind. Bei dem so kon
struierten NSD-Leiter können die parallelen Plattenleiter
und der dielektrische Streifen exakt zueinander positio
niert werden, indem die kleinen Vorsprünge in die Vertie
fungen eingepaßt werden.
Andere Ausführungsbeispiele, bei denen die parallelen
Plattenleiter und der dielektrische Streifen exakt zueinan
der positioniert werden können, umfassen jene, die in den
ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 6-
260824 und 9-64608 offenbart sind. Insbesondere offenbaren
diese Veröffentlichungen, daß ein dielektrisches Element
aus einem Streifenabschnitt und seitlichen Teilen (Ringen)
hergestellt ist, die auf der oberen und unteren Fläche des
Streifenabschnitts gebildet sind, um eine Verschiebung des
Streifenabschnitts zu verhindern, und parallele Plattenlei
ter sind gebildet, indem eine Beschichtung aus beispiels
weise Kupfer, Silber oder einer Silberpaste auf die obere
und untere Fläche des dielektrischen Elements aufgetragen
und dieses ofengetrocknet wird.
Bei den NSD-Leitern dieser Art werden häufig Harzmateria
lien mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis
4, wie beispielsweise Teflon und Polystyren, wie oben
erwähnt, und Keramikmaterialien, wie beispielsweise Alumi
niumoxid und Cordierit, als Material der dielektrischen
Streifen verwendet. Da die dielektrischen Streifen exakt
positioniert werden müssen, werden die dielektrischen
Streifen und die parallelen Plattenleiter unter Verwendung
eines Epoxidharzes oder eines organischen Klebstoffes mit
einer hohen Hitzebeständigkeit, wie beispielsweise ein
Polyimidharz oder ein BT-Harz, miteinander verbunden, wie
es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung
Nr. 10-163712 offenbart ist. In dem Fall, daß die Positio
nierung mittels des oben genannten Klebevorgangs nicht
exakt genug ist, wird die Konstruktion, die in der unge
prüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-65015
offenbart ist, übernommen.
Bei dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel, bei dem
die kleinen Vorsprünge des dielektrischen Streifens in die
Vertiefungen des parallelen Plattenleiters eingepaßt wer
den, ist es unmöglich, den dielektrischen Streifen anzu
bringen, wenn die Positionen der kleinen Vorsprünge und der
Vertiefungen nicht übereinstimmen. Selbst wenn die Positio
nen der kleinen Vorsprünge und der Vertiefungen überein
stimmen, ist es schwierig, den dielektrischen Streifen
exakt zu positionieren, wenn die kleinen Vorsprünge zu
klein sind oder die Vertiefungen zu groß sind. Dies ver
größert unvorteilhafterweise den Sendeverlust eines Signals
in einem Koppler, der gebildet ist, indem Verbin
dungsabschnitte mit den entsprechenden Geräten, wie bei
spielsweise Dioden, Zirkulatoren und Abschlußschaltungen,
näher an den dielektrischen Streifen gebracht werden.
Bei dem NSD-Leiter, bei dem das dielektrische Element aus
dem Streifenabschnitt und den seitlichen Abschnitten be
steht, ist es schwierig, dieses mit einer guten dimensiona
len Genauigkeit zu verarbeiten, und es muß ein getrenntes
Gehäuse oder dergleichen bereitgestellt werden, da die
parallelen Plattenleiter, die durch Trocknen der Beschich
tung oder der Silberpaste gebildet sind, eine geringe
Stärke aufweisen. Die NSD-Leiter, bei denen ein Klebstoff
aus einem Epoxidharz verwendet wird, weisen eine geringe
Zuverlässigkeit auf, wenn sie in einer belastenden Umgebung
verwendet werden, da das Epoxidharz eine geringe Hitzebe
ständigkeit aufweist, während jene, bei denen ein Klebstoff
aus einem Polyimidharz oder BT-Harz verwendet wird, das
Problem aufweisen, sich mit der Zeit zu verschlechtern,
wenn sie einer belastenden Umgebung ausgesetzt werden.
Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem zweiten herkömmlichen
Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sende
verlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen
spezifizierten Wert zu unterdrücken.
Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel eines
herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Der NSD-Leiter des
dritten Ausführungsbeispiels ist so konstruiert, daß ein
Modus-Entstörer an einem Ende eines dielektrischen Strei
fens vorgesehen ist, der zwischen einem Paar von parallelen
Plattenleitern bereitgestellt ist, indem eine leitende
Schicht im Inneren des dielektrischen Streifens vorgesehen
ist. Insbesondere ist der Betriebsmodus des NSD-Leiters im
allgemeinen ein LSM-Modus. Jedoch ist der NSD-Leiter in der
Gestaltung eines Schaltkreises manchmal mit einem Zirkula
tor, einem Oszillator oder einer ähnlichen Vorrichtung
verbunden, und an einem Verbindungsabschnitt mit dem Zirku
lator, dem Oszillator oder der ähnlichen Vorrichtung tritt
ein LSE-Modus auf. Ein LSE-Modus-Entstörer ist zwischen
dem NSD-Leiter und der anderen Schaltkreisvorrichtung
vorgesehen, um das Senden des LSE-Modus zu unterdrücken.
Bei solchen NSD-Leitern werden häufig Harzmaterialien mit
einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4, wie
beispielsweise Teflon und Polystyren, als Material der
dielektrischen Streifen verwendet. Bekannte Modus-Entstörer
werden gebildet, indem der dielektrische Streifen in zwei
Hälften geteilt wird, eine leitende Schicht einer spezi
fizierten Form auf eine Fläche einer Hälfte gedruckt wird
und die andere Hälfte benachbart zu einer leitenden Schicht
der einen Hälfte, auf der die leitende Schicht gebildet
ist, angebracht wird, oder indem die leitende Schicht der
einen Hälfte an der anderen Hälfte mit Hilfe eines Kleb
stoffs befestigt wird.
Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-
185101 offenbart einen Modus-Entstörer, der erhalten wird,
indem eine Metallplatte einer spezifizierten Form gebildet
wird und diese Metallplatte und ein dielektrischer Streifen
aus Polystyren oder einem ähnlichen Material einstückig
geformt werden.
Jedoch wird bei dem dritten herkömmlichen Ausführungsbei
spiel während der Herstellung ein unkontrollierbarer Ab
stand zwischen den beiden Hälften des dielektrischen Strei
fens gebildet, wenn die beiden Hälften Seite an Seite
angeordnet werden, und ein Betriebsbereich des Modus-Ent
störers wird aufgrund des Vorhandenseins eines Bereiches
mit einer unterschiedlichen Dielektrizitätskonstante zwi
schen den beiden Hälften verschoben, selbst wenn die beiden
Hälften durch den Klebstoff befestigt sind. Der Modus-
Entstörer kann in dem Fall einer Abweichung von demjenigen
Frequenzband, welches von dem Modus-Entstörer entstörbar
ist, nicht wirksam funktionieren. Des weiteren wird, wenn
zum Beispiel der Zirkulator und die Metallplatte aufgrund
der Verschiebung der beiden Hälften des dielektrischen
Streifens zueinander verschoben werden, der Betriebsbereich
des Zirkulators verändert, was zur Folge hat, daß der
Zirkulator möglicherweise nicht korrekt funktioniert.
Des weiteren ist es bei dem NSD-Leiter, der in der unge
prüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-85101
offenbart ist, bei dem die Metallplatte mit einer spezi
fizierten Form und der dielektrische Streifen aus bei
spielsweise Polystyren einstückig gebildet sind, schwierig,
eine Position zu kontrollieren, in der die Metallplatte
gebildet ist. Wenn die Position der Metallplatte verschoben
wird, wird die Funktion als Modus-Entstörer beeinträchtigt.
Wenn die Breite des dielektrischen Streifens schmal ist,
wird es des weiteren schwierig, die Metallplatte zu handha
ben, wodurch es unmöglich wird, die Metallplatte exakt in
eine spezifizierte Position zu bringen.
Wenn der dielektrische Streifen aus Teflon gefertigt ist,
kann die Position des dielektrischen Streifens während der
Handhabung unerwünschterweise verschoben werden, da es
schwierig ist, Teflon mit Hilfe eines Klebstoffs zu befes
tigen.
Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem dritten herkömmlichen
Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sende
verlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen
spezifizierten Wert zu unterdrücken.
Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel des
herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Ebenso wie bei dem
dritten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist der NSD-
Leiter des vierten Ausführungsbeispiels so konstruiert, daß
ein Modus-Entstörer einstückig bereitgestellt ist, indem
eine leitende Schicht im Inneren des dielektrischen Strei
fens angeordnet ist. Wie bei dem in Fig. 34 gezeigten
Ausführungsbeispiel, ist ein herkömmlicher NSD-Leiter zum
Senden von Hochfrequenzsignalen einer Mikrowelle und einer
Millimeterwelle konstruiert, indem ein dielektrischer
Streifen mit einem vierseitigen, d. h. rechtwinkligen Quer
schnitt zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern,
die mit einem bestimmten Abstand einander gegenüberliegen,
vorgesehen ist. Indem der Abstand zwischen den parallelen
Plattenleitern auf λ/2 oder weniger eingestellt wird, wobei
λ die Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals bezeichnet,
kann das Hochfrequenzsignal durch den dielektrischen Strei
fen gesendet werden, während das Eindringen von Störungen
in den dielektrischen Streifen von außerhalb und eine
Strahlung des Hochfrequenzsignals nach außen beseitigt
werden. Wie oben beschrieben, ist die Wellenlänge λ eine
Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten
Betriebsfrequenz.
Der Betriebsmodus des Hochfrequenzsignals (elektromag
netische Welle), der in dem dielektrischen Streifen eines
solchen NSD-Leiters gesendet wird, ist der LSM-Modus, wie
oben beschrieben. Jedoch tritt bei einem Zirkulator, einem
Hochfrequenz-Oszillationsabschnitt und dergleichen, die in
den NSD-Leiter eingebaut sind, der unnötige LSE-Modus auf.
Ein Modus-Entstörer ist an einem Ende des dielektrischen
Streifens vorgesehen, um diesen LSE-Modus durch Ab
schwächung wirksam zu unterdrücken.
Dieser herkömmliche Modus-Entstörer ist in Fig. 36 und 37
gezeigt. In Fig. 36 und 37 sind mit 705 und 706 parallele
Plattenleiter bezeichnet, die parallel mit einem Abstand
von der halben Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ange
ordnet sind, mit 707 ist ein dielektrischer Streifen aus
Teflon, Polystyren oder ähnlichem Material bezeichnet, und
mit 708 ist ein Modus-Entstörer bezeichnet, der am vorderen
Ende des dielektrischen Streifens 707 bereitgestellt ist.
Der Modus-Entstörer 708 ist gebildet, indem ein Bandleiter
709 am vorderen Ende des dielektrischen Streifens 707
angeordnet ist, um ein Millimeterwellensignal des LSE-Modus
zu blockieren, dessen elektrisches Feld parallel zu der
Senderichtung des Hochfrequenzsignals in dem dielektrischen
Streifen 707 und ebenfalls zu einer Ebene, die senkrecht zu
den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 705, 706 ist,
verläuft.
Insbesondere ist der Modus-Entstörer 708 gebildet, indem
eine leitende Schicht aus Cu, Au, Ag oder ähnlichem Mate
rial entlang einer Richtung angeordnet ist, die senkrecht
zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 705, 706
und entlang einer Signalsenderichtung in einer mittigen
Position in Bezug auf die Breite des dielektrischen Strei
fens 707 verläuft. Um einen TEM-Modus zu beseitigen, in den
der LSE-Modus an dieser leitenden Schicht umgewandelt wird,
sind abwechselnd breite Abschnitte (Breite W1) und schmale
Abschnitte (Breite W2) in Intervallen von L gebildet, wobei
L 1/4 der Wellenlänge λ der elektromagnetischen Welle des
TEM-Modus entspricht, d. h. es wird ein sogenanntes λ/4-
Unterdrückungs- oder Drosselmuster gebildet (siehe unge
prüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-185101).
Es ist ebenfalls ein anderer herkömmlicher NSD-Leiter
vorgeschlagen worden, bei dem leitende Stifte, deren Dimen
sion entlang der Signalsenderichtung 1/4 oder weniger der
Wellenlänge beträgt, zwischen den dielektrischen Streifen
eines Sendemodus in einem Intervall angeordnet sind, das
1/4 oder weniger als die Wellenlänge zwischen den dielek
trischen Streifen des Sendemodus beträgt, und zwar in einer
solchen Weise, daß sie sich in einer Richtung erstrecken,
die senkrecht zu der oberen und unteren leitenden Platte in
dem dielektrischen Streifen in einer mittigen Position in
Bezug auf die Breite des dielektrischen Streifens verläuft,
wodurch eine kostengünstige Produktion von exakten NSD-
Leitern mit einer vereinheitlichten Veränderung der Her
stellungseigenschaften ermöglicht wird (ungeprüfte japani
sche Patentveröffentlichung Nr. 9-219608).
Es kann zwar bei dem vierten herkömmlichen Ausführungsbei
spiel mit dem Modus-Entstörer, der in der ungeprüften
japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-185101 offenbart
ist, der TEM-Modus wirksam unterdrückt werden, jedoch gibt
es Fälle, in denen der gesamte Modus-Entstörer eine Reso
nanz mit unnötigen Moden, die nicht dem TEM-Modus entspre
chen, erfährt, was unerwünschterweise eine ungenügende
Abschwächung des LSE-Modus und ähnlicher Moden zur Folge
hat.
Da der Modus-Entstörer, der in der ungeprüften japanischen
Patentveröffentlichung Nr. 9-219608 offenbart ist, ziemlich
dick ist (etwa 1/3 der Breite eines Blocks, der als dielek
trischer Streifen verwendet wird), tritt des weiteren eine
Reflexion des LSM-Modus, der ein Sendemodus ist, auf, was
zur Folge hat, daß der Sendeverlust wahrscheinlich ver
größert wird.
Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem vierten herkömmlichen
Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sende
verlust des Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezi
fizierten Wert zu unterdrücken.
Als nächstes wird ein fünftes Ausführungsbeispiel eines
herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Ein Zirkulator ist
in den NSD-Leiter gemäß dem fünften herkömmlichen Ausfüh
rungsbeispiel eingebaut. Eine Grundkonstruktion des NSD-
Leiters, in den der Zirkulator eingebaut ist, besteht, wie
bei dem in Fig. 34 gezeigten Ausführungsbeispiel, darin,
daß ein dielektrischer Streifen mit einem vierseitigen,
d. h. rechtwinkligen Querschnitt zwischen einem Paar von
parallelen Plattenleitern angeordnet ist, die mit einem
spezifizierten Abstand einander gegenüberliegend angeordnet
sind. Indem der Abstand zwischen den parallelen Plattenlei
tern auf λ/2 oder weniger eingestellt wird, wobei λ die
Wellenlänge des Hochfrequenzsignals λ bezeichnet, kann das
Hochfrequenzsignal durch den dielektrischen Streifen gesen
det werden, während das Eindringen von Störungen in den
dielektrischen Streifen von außen und eine Strahlung des
Hochfrequenzsignals nach außen beseitigt werden. Wie oben
beschrieben, ist die Wellenlänge λ eine Wellenlänge in der
Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz.
Der herkömmliche Zirkulator, der in einen solchen NSD-
Leiter eingebaut ist, ist in Fig. 38 gezeigt. In Fig. 38
sind mit 710, 711, 712 dielektrische Streifen aus Teflon,
Polystyren oder einem ähnlichen Material bezeichnet, mit
713, 714, 715 sind Modus-Entstörer bezeichnet, die an den
vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen 710,
711, 712 bereitgestellt und gebildet sind, indem Streifen
leiter 716, 717, 718 aus einer Kupferfolie in dem die
lektrischen Streifen 710, 711, 712 vorgesehen sind, um
elektromagnetische Wellen des LSE-Modus zu blockieren, und
mit 719, 720 sind zwei Ferritscheiben bezeichnet, die als
ein Zirkulator wirken und mit den vorderen Enden der jewei
ligen Modus-Entstörer 713, 714, 715 verbunden sind und von
denen sich die dielektrischen Streifen 710, 711, 712 radial
in einem Intervall von 120° erstrecken. Die Streifenleiter
716, 717, 718 sind in einem λ/4-Drosselmuster gebildet, um
den TEM-Modus (transversal elektromagnetischer Modus) zu
beseitigen (siehe "Millimeter Wave Integrated Circuit Using
a Nonradiative Dielectric Waveguide (Von Yoneyama)", S. 87-94
der "Electronic Information Communication Meeting Confe
rence Papers" C-I, Band J73-C-1, Nr. 3, März 1990).
Bei einer solchen Konstruktion wird die Wellenfront der
elektromagnetischen Welle, die in den dielektrischen Strei
fen 710 gesendet wurde, durch die Ferritscheiben 719, 720
gegen den Uhrzeigersinn gedreht und zu dem dielektrischen
Streifen 711 gesendet, jedoch nicht zu dem dielektrischen
Streifen 712. Ebenso wird die elektromagnetische Welle, die
in den dielektrischen Streifen 711 gesendet wurde, zu dem
dielektrischen Streifen 712 gesendet. Auf diese Weise
werden die Sendewege der elektromagnetischen Wellen verän
dert.
Bei einem NSD-Leiter, der mit dem Zirkulator und den di
elektrischen Streifen ausgestattet ist, sind gestufte
Abschnitte 732, 733, 734 mit einer Höhe, die gleich der
Stärke der Ferritscheiben 730, 731 ist, in der oberen und
unteren Fläche an den vorderen Enden der Modus-Entstörer
724, 725, 726 gebildet, und die beiden Ferritscheiben 730,
731 werden durch die Modus-Entstörer 724, 725, 726 ge
stützt, indem sie mit den oberen und unteren gestuften
Abschnitten 732, 733, 734 in die Ferritscheiben 730, 731
eingreifen, wie in Fig. 39 gezeigt ist, wobei sie die
Konzentrizität der Ferritscheiben 730, 731 mit einer besse
ren Wiederholbarkeit und einer größeren Genauigkeit sicher
stellen (siehe ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung
Nr. 9-186507). In Fig. 39 sind mit 721, 722, 723 dielektri
sche Streifen und mit 727, 728, 729 Streifenleiter bezeich
net, die aus einer Kupferfolie oder dergleichen gefertigt
sind, um die Modus-Entstörer 724, 725, 726 zu konstruieren.
Bei dem fünften herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist der
Zirkulator für den NSD-Leiter hauptsächlich durch die zwei
Ferritscheiben 719, 720 konstruiert, die konzentrisch
angeordnet sind, während sie senkrecht in einem spezi
fizierten Abstand voneinander beabstandet sind. Bei der
Konstruktion, die in Fig. 38 gezeigt ist, ist ein zylin
drischer dielektrischer Abstandshalter 760 zur Anordnung
der beiden Ferritscheiben in einem spezifizierten Abstand
notwendig. Bei dem herkömmlichen Zirkulator, der den di
elektrischen Abstandshalter 760 verwendet, wird ein Durch
laßfrequenzband verengt und die Frequenz variiert, wenn
sich eine relative Dielektrizitätskonstante aufgrund der
Stärke des zylindrischen dielektrischen Abstandshalters 760
verändert. Als Ergebnis davon wird die Mittenfrequenz des
Durchlaßfrequenzbandes unerwünschterweise verschoben.
Andererseits ist bei der Konstruktion, die in Fig. 39
gezeigt ist, die Wiederholbarkeit des Zusammenbaus des
Zirkulators verbessert und die obere und untere Ferrit
scheibe 730, 731 sind frei von Exzentrizität, da die ge
stuften Abschnitte 732, 733, 734 an den vorderen Enden der
Modus-Entstörer 724, 725, 726 ausgebildet sind. Dementspre
chend ist das positive Durchlaßband an den Anschlüssen der
jeweiligen dielektrischen Streifen gleich groß und nimmt
eine trapezförmige Form an, die hinsichtlich der Mittenfre
quenz des Durchlaßbandes symmetrisch ist. Als Folge davon
können eine Flachdurchlaßband-Eigenschaft und Isoliereigen
schaften, die hinsichtlich der Mittenfrequenz symmetrisch
sind, erreicht werden.
Jedoch umfassen wesentliche Eigenschaften, die für den
Zirkulator erforderlich sind, neben der Flachdurchlaßband-
Eigenschaft auch eine Eigenschaft zur Verringerung der
Reflexion des Hochfrequenzsignals am Zirkulatorabschnitt
durch Verringerung des Sendeverlustes (Einfügungsverlus
tes). Auf diese Eigenschaft geht der Stand der Technik
nicht ein.
Als eine Konstruktion zur Verbesserung des Sendeverlustes
ist diejenige vorgeschlagen worden, bei der das vordere
Ende eines Modus-Entstörers eines dielektrischen Streifens
weggeschnitten ist, um eine Stufe zu bilden, und ein stu
fenförmiger Impedanzwandler bereitgestellt ist, wodurch der
Einfügungsverlust und die Isolierung verbessert werden
(siehe Singakugiho MW83-135, S. 63-66 (von Yoneyama, Suga
tani, Nishida), 1984). Jedoch beträgt bei dieser vorge
schlagenen Konstruktion die Bandbreite eines Einfügungs
verlustes von 1 dB in einem Band von 50 GHz etwa 1,5 GHz,
die Isolierung liegt in diesem Band bei einem Minimum von
24 dB und einem Maximum von 30 dB. Die Breite des Bandes,
bei dem der Einfügungsverlust und die Isolierung verbessert
sind, ist schmal, und daher sind die Wirkungen der Verbes
serung ungenügend. Des weiteren ist es schwierig, den
dielektrischen Streifen fein zu verarbeiten, um seine
Breite stufenweise zu verringern, was ein Hindernis für
eine Massenproduktion darstellt.
Es ist es bei den NSD-Leitern gemäß dem fünften herkömmli
chen Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den
Sendeverlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen
spezifizierten Wert zu unterdrücken.
Als nächstes wird ein sechstes Ausführungsbeispiel eines
herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Bei dem NSD-Leiter
gemäß dem sechsten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist
ein Wellenleiter mit einem dielektrischen Streifen verbun
den. Wie oben beschrieben, ist die Verwendung des NSD-
Leiters, der konstruiert ist, indem der dielektrische
Streifen von dem Paar von parallelen Plattenleitern festge
halten wird, als eine Art eines Sendestreifens für ein
Hochfrequenzsignal bekannt. In dem Fall, daß dieser NSD-
Leiter auf einer Leiterplatte zusammengebaut ist, ist es
bei der Gestaltung eines Schaltkreises wesentlich, ihn mit
einem anderen Sendestreifen für ein Hochfrequenzsignal,
einer Antenne oder dergleichen, zu verbinden. In einem
solchen Fall ist es wichtig, sie zu verbinden, ohne die
Sendeeigenschaften zu verschlechtern.
Als eine Konstruktion zur Verbindung des NSD-Leiters mit
einem anderen Hochfrequenzsendestreifen ist eine Konstruk
tion zur Verbindung des NSD-Leiters mit einem Mikrostrei
fenleiter vorgeschlagen worden. Eine allgemeine Konstrukti
on davon ist in Fig. 40 gezeigt. Bei der Konstruktion, die
in Fig. 40 gezeigt ist, ist ein dielektrischer Streifen 743
zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern in einem
NSD-Leiter angeordnet. Ein Schlitz 744 ist in einem paral
lelen Plattenleiter 741 gebildet, und der NSD-Leiter und
ein Mikrostreifenleiter sind elektromagnetisch über den
Schlitz 744 verbunden, indem ein dielektrisches Substrat
746 mit einem Mittelleiter 745, der auf seiner äußeren
Fläche ausgebildet ist, auf dem parallelen Plattenleiter
741 derart angebracht ist, daß der Schlitz 744 und ein
hinteres Ende des Mittelleiters 745 eine spezifizierte bzw.
bestimmte positionelle Beziehung aufweisen.
Obwohl es nicht veranschaulicht ist, ist als eine Konstruk
tion zur Verbindung des dielektrischen Streifens eines NSD-
Leiters und eines Wellenleiters ebenfalls eine Konstruktion
bekannt, bei der ein Eingangsanschluß oder Ausgangsanschluß
des dielektrischen Streifens konisch verläuft und ein Ende
des Wellenleiters in Form eines rechteckigen Vorsprungs in
der Nähe des konischen Abschnitts angeordnet ist.
Bei dem sechsten herkömmlichen Ausführungsbeispiel, bei dem
das Ende des dielektrischen Streifens wie zuvor beschrieben
konisch ist, muß jedoch die Länge des konischen Abschnitts,
wenn der dielektrische Streifen des NSD-Leiters und des
Wellenleiters verbunden werden, mehr als zweimal so lang
wie die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals sein. Dies ist
nachteilig bei der Miniaturisierung des integrierten
Schaltkreises für Millimeterwellen.
Die Konstruktion, die in Fig. 40 gezeigt ist, ist hinsicht
lich der Miniaturisierung vorteilhaft. Jedoch vergrößert
sich bei der Verbindungskonstruktion unter Verwendung des
Mikrostreifenleiters der Sendeverlust, wenn die Frequenz
des Hochfrequenzsignals in einem Millimeterband bei oder
oberhalb von 30 GHz liegt. Diese Verbindungskonstruktion
ist nicht für Leiterplatten geeignet, deren Signalfrequenz
30 GHz oder größer ist.
Des weiteren ist es bei den NSD-Leitern gemäß dem sechsten
herkömmlichen Ausführungsbeispiel schwierig gewesen, den
Sendeverlust des Hochfrequenzsignals auf oder unter einen
spezifizierten Wert zu unterdrücken.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
hervorragenden nicht strahlenden, dielektrischen Wellen
leiter und eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung
zu schaffen, die frei von den Problemen sind, die dem Stand
der Technik innewohnen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen nicht strah
lenden, dielektrischen Wellenleiter mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 bzw. eine Millimeterwellen-Sende-
/Emfpangsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 20,
22, 24, 26, 28 oder 29 gelöst. Die Unteransprüche definie
ren vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung.
Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein nicht
strahlender dielektrischer Wellenleiter ein Paar von pa
rallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand
gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe
Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet
werden soll, und die einander gegenüberliegende innere
Flächen aufweisen, deren Rauhigkeit Ra arithmetisch gemit
telt 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt, und einen dielektrischen
Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern angeordnet ist, während er in Kontakt mit den
jeweiligen inneren Flächen der parallelen Plattenleiter
gehalten wird.
Bei dieser Konstruktion weisen die inneren Flächen eine
geeignete Unebenheit auf, da die parallelen Plattenleiter
derart gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhig
keit Ra ihrer inneren Flächen 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt,
und der dielektrische Streifen ist durch die Ankerwirkung
fest an den inneren Flächen befestigt, um eine ausgezeich
nete Haltbarkeit aufzuweisen. Des weiteren können Stromwege
auf den inneren Flächen verkürzt werden, um den Ober
flächenwiderstand zu verringern, mit dem Ergebnis, daß der
Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrückt
werden kann.
Gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt eine
Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von
parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand
gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe
Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet
werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagneti
schen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander
in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von paralle
len Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellen
signaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektri
schen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwel
lensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen
zweiten dielektrischen Streifen, der mit dem einen Ende des
ersten dielektrischen Streifens verbunden ist und radial
hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paralle
len Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektri
schen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet
ist und eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende
aufweist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial
hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paralle
len Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten,
dritten und vierten Modus-Entstörer, die zwischen dem einen
Ende des ersten dielektrischen Streifens und dem Milli
meterwellensignaloszillator und zwischen dem zweiten,
dritten und vierten dielektrischen Streifen und dem Zirku
lator angeordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von
leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer
Ebene gebildet ist, die parallel zu einer Senderichtung des
Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweiligen
dielektrischen Streifen verläuft; und ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom
Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer
Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen
wird, um durch Kopplung bzw. Verbindung einer Zwischenposi
tion des ersten dielektrischen Streifens und einer Zwi
schenposition des vierten dielektrischen Streifens mitein
ander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen
Wellen des unnötigen LSE-Modus oder dergleichen wirksam
abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagne
tischen Wellen des LSM-Modus oder dergleichen, welcher der
Sendemodus ist, wird verringert. Da ein Teil der gesendeten
Welle über den Zirkulator zu einem verringerten Grad in das
Mischgerät eingegeben wird, wird des weiteren eine hervor
ragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals er
zielt, und die Störungen der empfangenen Welle werden
verringert, um in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar
oder dergleichen angewendet wird, die Erfassungsreichweite
zu vergrößern.
Gemäß noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt
eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar
von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem
Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die
halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesen
det werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagne
tischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander
in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirku
lators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine
Sendeantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen drit
ten dielektrischen Streifen, der hinsichtlich des Zirkula
tors zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern ange
ordnet ist; einen ersten, zweiten, dritten und vierten
Modus-Entstörer, die zwischen dem einen Ende des ersten
dielektrischen Streifens und dem Millimeterwellensignal
oszillator und zwischen dem ersten, zweiten und dritten
dielektrischen Streifen und dem Zirkulator angeordnet und
gebildet sind, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten
in spezifizierten Intervallen in einer Ebene gebildet ist,
die parallel zu einer Senderichtung des Hochfrequenzsignals
im Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen
verläuft; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen
eines Ende mit dem ersten oder zweiten dielektrischen
Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu
senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausge
geben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet
ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende auf
weist; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des
Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignalos
zillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der
Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung bzw.
Verbindung einer Zwischenposition des vierten dielektri
schen Streifens und einer Zwischenposition des fünften
dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenz
signal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen
Wellen des unnötigen LSE-Modus oder dergleichen wirksam
abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagne
tischen Wellen des LSM-Modus oder dergleichen wird verrin
gert. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das von
der Empfangsantenne empfangen wird, nicht in den Millime
terwellensignaloszillator eingegeben. Demgemäß wird eine
ausgezeichnete Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals
erzielt, und Störungen, die durch Oszillation verursacht
werden, werden verringert, um die Erfassungsreichweite in
dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmodul
angewendet wird, zu vergrößern.
Gemäß noch einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt
eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar
von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem
Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die
halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das
gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferro
magnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar
von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und
einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das
Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen
ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des
Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens zur
Ausgabe des Millimeterwellensignals, das gesendet werden
soll, vorgesehen ist; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine
Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsicht
lich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen
Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und
dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen
verbunden ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-
Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten
dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrü
ckung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden
angeordnet sind; ein erstes, zweites und drittes Impedanz
anpassungselement, die an den Endseiten des ersten, zweiten
und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators
angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskonstante
aufweisen, die anders ist als die des ersten, zweiten und
dritten dielektrischen Streifens; und ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom
Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben und in den
vierten dielektrischen Streifen gesendet wird, und einer
Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen
wird, um durch Kopplung einer Zwischenposition des dritten
dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des
vierten dielektrischen Streifens miteinander ein in den
dritten dielektrischen Streifen gesendetes Zwischenfre
quenzsignal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion sind der Sendeverlust und die
Isoliereigenschaft des Millimeterwellensignals in einem
Hochfrequenzband mit einer großen Bandbreite weiter ver
bessert, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungseichweite in
dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar oder
dergleichen angewendet wird, erhöht werden kann.
Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt
eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar
von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem
Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die
halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesen
det werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagne
tischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander
in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirku
lators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine
Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsicht
lich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten und
dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten
und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur
Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen
Moden angeordnet sind; ein erstes, zweites und drittes
Impedanzanpassungselement, die an den Endseiten des ersten,
zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirku
lators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitäts
konstante aufweisen, die anders ist als die des zweiten,
dritten und vierten dielektrischen Streifens; einen vierten
dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten
dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeter
wellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensi
gnaloszillator ausgegeben wird; einen fünften dielektri
schen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plat
tenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an
seinem vorderen Ende aufweist; und ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom
Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer
Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um
durch Kopplung einer Zwischenposition des vierten dielek
trischen Streifens und einer Zwischenposition des fünften
dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenz
signal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion sind der Sendeverlust und die
Isolierungseigenschaft des Millimeterwellensignals in einem
Hochfrequenzband mit einer großen Bandbreite weiter verbes
sert. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das
gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das
Mischgerät eingegeben. Dementsprechend werden Störungen des
empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite
zu vergrößern, und die hervorragende Sendeeigenschaft des
Millimeterwellensignals vergrößert die Erfassungsreichweite
eines Millimeterwellenradars weiterhin in dem Fall, daß
diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein
Millimeterwellenradarmodul angewendet wird.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung
umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit
einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als
die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist,
das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei
ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und
einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das
Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen
ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des
Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen
dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich
des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen
metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an
einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in
mindestens einem Plattenleiter des Paars von parallelen
Plattenleitern in einer Position ausgebildet ist, die
derjenigen Stelle entspricht, an der das elektrische Feld
einer in dem dritten dielektrischen Streifen gesendeten
stehenden LSD-Moden-Welle ein Maximum besitzt, während er
einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das
mit einer Sende-/Empfangsantenne ausgestattet ist; ein
Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensig
nals vom Millimeterwellensignaloszillator, das in den
vierten dielektrischen Streifen gesendet wird, und einer
Funkwelle, die in den dritten dielektrischen Streifen
gesendet und von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird,
um durch Kopplung einer Zwischenposition des dritten die
lektrischen Streifens und einer Zwischenposition des vier
ten dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfre
quenzsignal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion kann eine hervorragende Sendeeigen
schaft des Millimeterwellensignals erzielt werden, was
wiederum die Erfassungsreichweite eines Millimeterwellenra
dars erhöht.
Gemäß noch einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung
umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit
einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als
die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist,
das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei
ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und
einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das
Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen
ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des
Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen
dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich
des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Strei
fen, dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Strei
fen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbun
den ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu
senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausge
geben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet
ist; einen ersten metallischen Wellenleiter mit einem
offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung
verbunden ist, die in mindestens einem Plattenleiter des
Paars von parallelen Plattenleitern in einer Position
gebildet ist, die derjenigen Stelle entspricht, an der das
elektrische Feld einer in dem zweiten dielektrischen Strei
fen gesendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum be
sitzt, während er einen offenen Abschluß an dem anderen
Ende aufweist, das mit einer Sendeantenne ausgestattet ist;
einen zweiten metallischen Wellenleiter mit einem offenen
Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden
ist, die in mindestens einem Plattenleiter des Paars von
parallelen Plattenleitern in einer Position gebildet ist,
die derjenigen Stelle entspricht, an der das elektrische
Feld einer in dem fünften dielektrischen Streifen gesende
ten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum besitzt, während
er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das
mit einer Empfangsantenne ausgestattet ist; und ein Misch
gerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals,
das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird,
und einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen
wird, um durch Kopplung einer Zwischenposition des vierten
dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des
fünften dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischen
frequenzsignal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion wird das Millimeterwellensignal,
das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das
Mischgerät eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des
empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite
zu vergrößern, und die ausgezeichnete Sendeeigenschaft des
Millimeterwellensignals vergrößert ebenso die Erfassungs
reichweite der Millimeterwelle.
Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der
vorliegenden Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden
ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen
deutlicher.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere
eines nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß
einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist eine Graphik, die eine Abschwächung eines Hoch
frequenzsignals im Verhältnis zu einem Abstand zwischen
Streifenabschnitten des in Fig. 1 gezeigten nicht strahlen
den, dielektrischen Wellenleiters zeigt;
Fig. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen
nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter gemäß einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine
andere Konstruktion des nicht strahlenden, dielektrischen
Wellenleiters gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfin
dung zeigt;
Fig. 5 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere
eines nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß
einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Musters
einer leitenden Schicht in einem Modus-Entstörer zeigt, der
in dem in Fig. 5 gezeigten nicht strahlenden, dielektri
schen Wellenleiter verwendet wird;
Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere
eines teilweise aufgeschnittenen und teilweise im Schnitt
dargestellten nicht strahlenden, dielektrischen Wellenlei
ters gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung
zeigt;
Fig. 8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Musters von
leitenden Schichten in einem Modus-Entstörer zeigt, der in
dem nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in
Fig. 7 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 9A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradar
moduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellen
leiter, der in Fig. 7 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 9B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht re
flektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradar
modul, das in Fig. 9A gezeigt ist;
Fig. 10A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradar
moduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellen
leiter, der in Fig. 7 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 10B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht
reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradar
modul, das in Fig. 10A gezeigt ist;
Fig. 11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Milli
meterwellensignaloszillator von der Art eines Spannungs
reglers zeigt, der in den Millimeterwellenradarmodulen, die
in Fig. 9A oder 10 gezeigt sind, verwendet wird;
Fig. 12 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplat
te, auf der eine Varaktordiode für den Millimeterwellensig
naloszillator, der in Fig. 11 gezeigt ist, vorgesehen ist;
Fig. 13 ist eine Graphik, die das Meßergebnis der Sende
eigenschaft eines LSE-Modus für einen Modus-Entstörer
zeigt, der in dem nicht strahlenden, dielektrischen Wellen
leiter, der in Fig. 7 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 14 ist eine Graphik, die das Meßergebnis der Sende
eigenschaft des LSE-Modus für einen herkömmlichen Modus-
Entstörer zum Vergleich zeigt;
Fig. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine innere
Konstruktion eines wesentlichen Abschnitts eines nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß einer
fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 16 ist eine Seitenansicht, die einen wesentlichen
Abschnitt des nicht strahlenden, dielektrischen Wellen
leiters, der in Fig. 15 gezeigt ist, darstellt;
Fig. 17A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradar
moduls, bei dem der nicht strahlende dielektrische Wellen
leiter, der in Fig. 15 und 16 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 17B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht
reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradar
modul, das in Fig. 17A gezeigt ist;
Fig. 18A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradar
moduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellen
leiter, der in Fig. 15 und 16 gezeigt ist, verwendet wird;
Fig. 18B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht
reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradar
modul, das in Fig. 18A gezeigt ist;
Fig. 19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Milli
meterwellensignaloszillator von der Art eines Spannungs
reglers zeigt, der in den Millimeterwellenradarmodulen, die
in Fig. 17A oder 18 gezeigt sind, verwendet wird;
Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplat
te, auf der eine Varaktordiode für den Millimeterwellensig
naloszillator, der in Fig. 19 gezeigt ist, vorgesehen ist;
Fig. 21 ist eine Graphik, die Meßergebnisse der Sende
eigenschaft |S21| und der Isolierung |S31| eines Hochfre
quenzsignals für einen nicht strahlenden, dielektrischen
Wellenleiter, der in Fig. 15 und 16 gezeigt ist, darstellt;
Fig. 22 ist eine Graphik, die Meßergebnisse der Sende
eigenschaft |S21| und der Isolierung |S31| des Hochfre
quenzsignals für einen herkömmlichen nicht strahlenden,
dielektrischen Wellenleiter, der in Fig. 39 gezeigt ist,
darstellt;
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die einen nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiter gemäß einer sech
sten Ausführungsform der Erfindung zeigt, bei dem ein
metallischer Wellenleiter mit einem dielektrischen Streifen
in einer Richtung verbunden ist, die senkrecht zu den
Hauptebenenen von parallelen Plattenleitern ist;
Fig. 24 ist eine Draufsicht, die eine Verteilung des elek
trischen Feldes des dielektrischen Streifens in dem nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiter von Fig. 23 zeigt;
Fig. 25 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere
Konstruktion des nicht strahlenden, dielektrischen Wellen
leiters gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfindung
zeigt, wobei der metallische Wellenleiter mit dem dielek
trischen Streifen in einer Richtung verbunden ist, die
parallel zu den Hauptebenenen der parallelen Plattenleiter
ist;
Fig. 26 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die
eine Konstruktion des in Fig. 23 gezeigten nicht strahlen
den, dielektrischen Wellenleiters zeigt, wobei ein offener
Abschluss des dielektrischen Streifens verbreitert ist;
Fig. 27 ist eine perspektivische Ansicht, die noch eine
andere Konstruktion des nicht strahlenden, dielektrischen
Wellenleiters gemäß der sechsten Ausführungsform der Erfin
dung zeigt, bei der der metallische Wellenleiter mit einem
Antennenelement, das an seinem anderen Ende bereitgestellt
ist, mit einem dielektrischen Streifen in einer Richtung
verbunden ist, die senkrecht zu den Hauptebenenen der
parallelen Plattenleiter ist;
Fig. 28A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradar
moduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellen
leiter, der in Fig. 23, 25 oder 26 gezeigt ist, verwendet
wird;
Fig. 28B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht
reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradar
modul, das in Fig. 28A gezeigt ist;
Fig. 29A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradar
moduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellen
leiter, der in Fig. 23, 25 oder 26 gezeigt ist, verwendet
wird;
Fig. 29B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht
reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradar
modul, das in Fig. 29A gezeigt ist;
Fig. 30 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Milli
meterwellensignaloszillator zeigt, der in dem Millimeter
wellenradarmodul, das in Fig. 28A oder 29 gezeigt ist,
verwendet wird;
Fig. 31 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplat
te, auf der eine Kapazitätsdiode für den Millimeterwellen
signaloszillator, der in Fig. 30 gezeigt ist, vorgesehen
ist;
Fig. 32 ist eine Graphik, die die Hochfrequenzsignalsende
eigenschaft des nicht strahlenden, dielektrischen Wellen
leiters, der in Fig. 23 gezeigt ist, darstellt;
Fig. 33 ist eine Graphik, die die Hochfrequenzsignal
sendeeigenschaft des nicht strahlenden, dielektrischen
Wellenleiters, der in Fig. 26 gezeigt ist, darstellt;
Fig. 34 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere
eines herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen
Wellenleiters zeigt;
Fig. 35 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere
eines anderen herkömmlichen nicht strahlenden, dielektri
schen Wellenleiters zeigt;
Fig. 36 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere
noch eines anderen herkömmlichen nicht strahlenden, dielek
trischen Wellenleiters zeigt;
Fig. 37 ist eine Seitenansicht, die ein Muster einer lei
tenden Schicht für einen Modus-Entstörer in dem herkömmli
chen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in
Fig. 36 gezeigt ist, darstellt;
Fig. 38 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesent
lichen Abschnitt noch eines anderen herkömmlichen nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt;
Fig. 39 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesent
lichen Abschnitt eines weiteren herkömmlichen nicht strah
lenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt; und
Fig. 40 ist eine perspektivische Ansicht, die noch einen
weiteren herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen
Wellenleiter zeigt.
Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiter (im folgenden
"NSD-Leiter" bezeichnet) gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung zeigt. Ein NSD-Leiter S1 gemäß der ersten
Ausführungsform ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die
Probleme des Stands der Technik zu lösen. In Fig. 1 ist mit
101, 102 ein Paar von parallelen Plattenleitern bezeichnet,
die einander senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen,
der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines
Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Mit 103
ist ein dielektrischer Streifen bezeichnet, der zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern 101, 102 durch einen
Klebstoff befestigt ist und der aus drei Streifenabschnit
ten 103a, 103b, 103c zusammengesetzt ist. Diese drei Strei
fenabschnitte 103a, 103b, 103c sind derart angeordnet, daß
ihre Endseiten einander im wesentlichen senkrecht zu einer
Hochfrequenzsignalsenderichtung mit einem Abstand L gegen
überliegen, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge
des Hochfrequenzsignals ist. Die Endseiten der Streifenab
schnitte 103a, 103b, 103c können im wesentlichen senkrecht
zu dem Hochfrequenzsignal sein und und müssen nicht notwen
digerweise perfekt senkrecht zu diesem sein. Des weiteren
können diese Endseiten nicht eben sein, sondern können auch
um ein bestimmtes Maß gekrümmt sein.
Die jeweiligen parallelen Plattenleiter 101, 102 sind aus
leitenden Platten gebildet, die beispielsweise aus Cu, Al,
Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sind, da
sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervor
ragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ
können sie aus Isolierplatten aus Keramik, Harz oder ähnli
chem Material mit einer leitenden Schicht aus den oben
genannten metallischen Materialien, welche auf der äußeren
Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind
die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plat
tenleiter 101, 102, die dem dielektrischen Streifen 103
zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische
Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt.
Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist durch die
japanischen Industriestandards (JIS) B0601-1994 definiert.
Insbesondere ist die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ein
Wert, der durch folgende Gleichung (1) erhalten wird, wenn
die entsprechende Oberfläche entlang ihrer Durchschnitts-
bzw. Mittellinie mit der Bezugslänge L in Abhängigkeit von
ihrer Rauhigkeitskurve ausgewertet und die Rauhigkeitskurve
durch y = f(x) ausgedrückt wird, wobei die X-Achse in die
Richtung der Durchschnittslinie des gewählten Abschnitts
und die Y-Achse in die Richtung der länglichen Ausdehnung
bzw. Erhebung gelegt wird, und sie wird in Mikrometer (µm)
ausgedrückt. Dabei bezieht sich die Rauhigkeitskurve auf
eine Kurve, die durch Entfernen von Oberflächenschwellbe
standteilen durch ein phasenkompensierendes Hochpaßfilter
erhalten wird, die länger als eine bestimmte Wellenlänge
einer Schnittkurve sind, die einem Umriß entspricht, der an
einem geschnittenen Ende erscheint, wenn die Oberfläche
eines Gegenstands (Gegenstandsfläche) entlang einer Ebene
geschnitten wird, die senkrecht zur Gegenstandsfläche ist.
Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra wird als Ergebnis
verschiedener empirischer Näherungsverfahren in dem oben
genannten numerischen Bereich eingestellt. Insbesondere
wird ein unterer Grenzwert des Bereichs der arithmetischen
Mittenrauhigkeit Ra auf 0,2 µm eingestellt, da herausgefun
den wurde, daß es schwierig ist, den dielektrischen Strei
fen 103 an den parallelen Plattenleitern 101, 102 durch den
Klebstoff oder dergleichen über einen langen Zeitraum
hinweg befestigt zu halten, wodurch sich der dielektrische
Streifen 103 im Laufe der Zeit leicht von den parallelen
Plattenleitern 101, 102 ablöst (d. h. schlechte Haltbar
keit), wenn Ra kleiner als 0,2 µm ist. Der untere Grenzwert
der arithmetischen Mittenrauhigkeit Ra muß 0,2 µm sein, da
der Klebstoff durch die Ankerwirkung fest an den inneren
Oberflächen befestigt ist, wenn die inneren Oberflächen
eine geeignete Unebenheit aufweisen.
Des weiteren ist ein oberer Grenzwert der arithmetischen
Mittenrauhigkeit Ra aus dem folgenden Grund auf 50 µm
eingestellt. Ströme, die durch das Hochfrequenzsignal in
den parallelen Plattenleitern 101, 102 erzeugt werden,
werden aufgrund des Skineffekts auf die innere Oberfläche
der parallelen Plattenleiter 101, 102 konzentriert. Wenn
die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra größer als 50 µm ist,
zeigte sich, daß die Stromwege auf der inneren Oberfläche
länger wurden, so daß der Oberflächenwiderstand erhöht
wurde, mit dem Ergebnis, daß der Sendeverlust des Hochfre
quenzsignals erhöht wurde. Demgemäß muß der obere Grenzwert
der arithmetischen Mittenrauhigkeit Ra 50 µm sein, um den
Sendeverlust wirksam zu unterdrücken. Die arithmetische
Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 µm ≦ Ra ≦ 25
µm, und insbesondere 0,4 µm ≦ Ra ≦ 10 µm.
Der dielektrische Streifen 103 ist aus Keramikmaterial
gefertigt, das ein Mehrfachoxid aus Ag, Al, Si als Haupt
bestandteil enthält. Dieses Keramikmaterial weist vorzugs
weise eine relative Dielektrizitätskonstante von 4,5 bis 8
auf. Der Bereich der relativen Dielektrizitätskonstante ist
aus dem folgenden Grund wie oben genannt festgelegt. Im
Fall, daß die relative Dielektrizitätskonstante unterhalb
von 4,5 liegt, zeigen elektromagnetische Wellen des LSM-
Modus eine größere Neigung, in Wellen des LSE-Modus umge
wandelt zu werden, wie oben beschrieben worden ist. Wenn
die relative Dielektrizitätskonstante 8 übersteigt, muß des
weiteren die Breite des dielektrischen Streifens 103 sehr
schmal sein, wenn er bei einer Frequenz von 50 GHz oder
mehr verwendet wird, was die Verarbeitung schwierig macht,
und die Formgenauigkeit herabsetzt, und ein Problem hin
sichtlich der Festigkeit darstellt.
Der Abstand L zwischen den Streifenabschnitten 103a, 103b,
103c des dielektrischen Streifens 103 ist gleich oder
kürzer als λ/8 (λ: Wellenlänge des Hochfrequenzsignals)
eingestellt. Dies hat seinen Grund darin, daß der Sendever
lust des Hochfrequenzsignals sich vergrößert, wenn der
Abstand L größer als λ/8 ist. Der Abstand L wird wünschens
werterweise gleich oder kürzer als λ/16 eingestellt in dem
Fall, daß sich die Anzahl der Streifenabschnitte 103a,
103b, 103c erhöht oder ein geringerer Sendeverlust ge
wünscht ist.
Keramikmaterialien, die ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als
Hauptbestandteil enthalten und einen Q-Wert von 1000 oder
größer bei einer Betriebsfrequenz von 50 bis 90 GHz auf
weisen, werden gemäß der ersten Ausführungsform vorzugswei
se als Material des dielektrischen Streifens 103 des NSD-
Leiters S1 verwendet. Dies erfolgt, um einen ausreichend
geringen Sendeverlust für den dielektrischen Streifen in
dem Frequenzbereich von 50 bis 90 GHz, welcher in den
letzten Jahren in dem Mikrowellenband und dem Millimeter
wellenband enthalten war, zu realisieren.
Das Material des dielektrischen Streifens 103 zur Verwirk
lichung einer solchen Eigenschaft enthält ein Mehrfachoxid
aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil, wobei das Mehrfachoxid
die Bedingungen x = 10 bis 40 Molprozent, y = 10 bis 40
Molprozent, z = 20 bis 80 Molprozent erfüllt, wenn die
Molverhältnis-Zusammensetzungsformel desselben durch xMgO.
yAl2O3.zSiO2 dargestellt wird.
Eine Zusammensetzung des Hauptbestandteils des Keramikmate
rials (dielektrische Keramikzusammensetzung) als Material
des dielektrischen Streifens 103 gemäß der ersten Ausfüh
rungsform ist aus dem folgenden Grund auf den oben angege
benen Bereich beschränkt. Insbesondere wird x, das den
Molprozentgehalt des MgO darstellt, auf 10 bis 40 Molpro
zent eingestellt, da zufriedenstellend gesinterte Substan
zen nicht erzielt werden können, wenn x unterhalb von 10
Molprozent liegt, und die relative Dielektrizitätskonstante
sich erhöht, wenn x 40 Molprozent übersteigt. Es ist beson
ders wünschenswert, x auf 15 bis 35 Molprozent einzustel
len, da der Q-Wert bei 60 GHz 2000 oder mehr beträgt.
Des weiteren wird y, das den Molprozentgehalt von Al2O3
darstellt, auf 10 bis 40 Molprozent eingestellt, da zufrie
denstellend gesinterte Substanzen nicht erzielt werden
können, wenn y unterhalb von 10 Molprozent liegt, und die
relative Dielektrizitätskonstante sich erhöht, wenn y 40
Molprozent übersteigt. Es ist wünschenswert, y auf 17 bis
35 Molprozent einzustellen, da der Q-Wert bei 60 GHz 2000
oder mehr beträgt.
Des weiteren wird z, das den Molprozentgehalt von SiO2
darstellt, auf 20 bis 80 Molprozent eingestellt, da die
relative Dielektrizitätskonstante sich erhöht, wenn z
unterhalb von 20 Molprozent liegt, und zufriedenstellend
gesinterte Substanzen nicht erzielt werden können und der
Q-Wert abnimmt, wenn z 80 Molprozent übersteigt. Es ist
wünschenswert, z auf 30 bis 65 Molprozent einzustellen, da
der Q-Wert bei 60 GHz 2000 oder mehr beträgt.
x, y, z, die den Molprozentgehalt von MgO, Al2O3, SiO2
darstellen, können durch ein analytisches Verfahren, wie
beispielsweise EPMA (Elektronenstrahlmikroanalyse) oder ein
XRD-Verfahren (Röntgenbeugungsverfahren) spezifiert werden.
Die Keramikmaterialien (dielektrische Keramikzusammen
setzung) für den dielektrischen Streifen 103, der in der
ersten Ausführungsform verwendet wird, können in Cordierit
(2MgO.2Al2O3.5SiO2) als Hauptkristallphase und Mullit (3Al2O3.
2SiO2), Spinell (MgO.2Al2O3), Protoenstatit (eine Art von
Sturtit, das Magnesiummetasilicat (MgO.SiO2) als Haupt
bestandteil enthält), Kli 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010050544 00004 99880noenstatit (eine Art von Sturtit,
das Magnesiumsilicat (MgO.SiO2) als Hauptbestandteil ent
hält), Forsterit (2MgO.SiO2), Cristobalit (eine Art von
Silicat (SiO2)), Tridymit (eine Art von Silicat (SiO2)),
Saphirin (eine Art von Silicat aus Mg, Al) usw. als andere
Kristallphasen ausgefällt werden. Jedoch variieren die
Fällungsphasen, abhängig von der Zusammensetzung. Es wird
angemerkt, daß die dielektrische Keramikzusammensetzung der
ersten Ausführungsform eine Kristallphase sein kann, die
nur aus Cordierit bestehen kann.
Die dielektrische Keramikzusammensetzung für den dielek
trischen Streifen 103, der in der ersten Ausführungsform
verwendet wird, wird wie folgt hergestellt. Zum Beispiel
werden ein MgCO3-Pulver, ein Al2O3-Pulver und ein SiO2-
Pulver als Rohmaterialpulver verwendet, ihre Gewichte
werden gemessen, um ein spezifiziertes Gewichtsverhältnis
zu haben, und diese Pulver werden getrocknet, nachdem sich
in einem Schlickerverfahren gemischt worden sind. Nachdem
sie provisorisch bei 1100 bis 1300°C an der Luft gebrannt
worden sind, wird die Mischung zu Pulver zerstoßen. Das
erhaltene Pulver wird geformt, indem eine geeignete Menge
eines Harzbindemittels hinzugefügt wird, und die geformte
Substanz wird bei 1300 bis 1450°C an der Luft gesintert,
um die dielektrische Keramikzusammensetzung zu erhalten.
Die jeweiligen Elemente Mg, Al, Si, die in dem Rohmaterial
pulver enthalten sind, können anorganische Verbindungen,
wie beispielsweise Oxide, Karbonate oder Acetate, oder
organische Verbindungen, wie beispielsweise organische
Metalle, sofern sie durch Sintern zu Oxiden werden, sein.
Der Hauptbestandteil der dielektrischen Keramikzusammen
setzung, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird,
enthält ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptbestand
teil und kann zusätzlich zu den oben genannten Elementen
Verunreinigungen der zerdrückten Ballen und des Rohmateri
alpulvers innerhalb eines solchen Bereichs enthalten, daß
die Eigenschaft, wonach der Q-Wert bei 50 bis 90 GHz 1000
oder größer ist, nicht beeinträchtigt wird, oder kann zum
Zweck der Regelung eines Sintertemperaturbereichs und der
Verbesserung der mechanischen Eigenschaften andere Bestand
teile enthalten. Zum Beispiel können Verbindungen von
Seltenerdenelementen, Oxiden aus Ba, Sr, Ca, Ni, Co, In,
Ga, Ti usw. und Nichtoxiden, wie beispielsweise Nitride,
einschließlich Siliciumnitrid, enthalten sein. Eine einzel
ne Art oder eine Mehrzahl von Arten dieser Verbindungen
kann enthalten sein.
Der NSD-Leiter der ersten Ausführungsform wird in einem
drahtlosen lokalen Netz, einem Millimeterwellenradar, der
in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, usw. verwendet. Zum
Beispiel wird eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und
andere Kraftfahrzeuge, die sich um das Kraftfahrzeug herum
befinden, gerichtet, die reflektierte Welle wird mit der
ursprünglichen Millimeterwelle kombiniert, um ein Schwe
bungsfrequenzsignal zu erhalten (Zwischenfrequenzsignal),
und Entfernungen zu dem Hindernis und anderen Kraftfahrzeu
gen und ihre Bewegungsgeschwindigkeiten werden gemessen,
indem dieses Schwebungsfrequenzsignal analysiert wird.
Da der dielektrische Streifen 103 wie zuvor beschrieben
gemäß der ersten Ausführungsform aus einer Mehrzahl von
Streifenabschnitten 103a, 103b, 103c besteht, kann er
leicht durch einen linearen Abschnitt oder mehrere lineare
Abschnitte und/oder einen gekrümmten Abschnitt oder mehrere
gekrümmte Abschnitte gebildet werden, wobei dies auch dann
gilt, wenn er eine komplizierte Form besitzt, und es ist
unwahrscheinlich, daß er durch eine Belastung, die von
einer Differenz zwischen der thermischen Ausdehnung der
parallelen Plattenleiter 101, 102 und der des dielek
trischen Streifens 103, resultierend aus einer atmosphäri
schen Temperaturänderung, erzeugt wird, und von einer
Belastung, die durch einen äußeren Stoß erzeugt wird,
beeinflußt wird. Dementsprechend können NSD-Leiter konstru
iert werden, die einen größeren Freiheitsgrad aufweisen und
klein und kostengünstig sind. Da der dielektrische Streifen
103 aus Keramikmaterial mit einer niedrigeren relativen
Dielektrizitätskonstante als bei einem herkömmlich verwen
deten Aluminiumoxid-Keramikmaterial oder einem ähnlichen
Material verwendet wird, kann des weiteren die Umwandlung
der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des
LSE-Modus verringert, und ein Verlust des Hochfre
quenzsignals unterdrückt werden.
Diese Ausführungsform ist nicht auf das oben Genannte
beschränkt und kann verändert werden.
Der NSD-Leiter S1 aus Fig. 1 wurde wie folgt konstruiert.
Als Material für den dielektrischen Streifen 103 wurden
verschiedene Keramikzusammensetzungen, die ein Mehrfachoxid
aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil enthielten, herge
stellt. Die relativen Dielektrizitätskonstanten und Q-Werte
dieser Zusammensetzungen bei einer Frequenz von 60 GHz sind
in TABELLE 1 gezeigt.
Als ein Paar von parallelen Plattenleitern 101, 102 wurden
zwei Kupferplatten von 80 mm (Längsabmessung) × 80 mm
(seitliche Abmessung) × 2 mm (Stärke) mit einem Abstand von
1,8 mm angeordnet, und der dielektrische Streifen 103, der
aus dem Cordieritkeramikmaterial Nr. 2 aus Tabelle 1 herge
stellt war, wurde zwischen den Kupferplatten angeordnet.
Der dielektrische Streifen 103 wies einen rechtwinkligen
Querschnitt mit einer Höhe von etwa 1,8 mm und einer Breite
von 0,8 mm auf, und die drei Streifenabschnitte 103a, 103b,
103c wurden in dem Abstand L ausgerichtet. Ein Meßergebnis
einer Frequenzeigenschaft des NSD-Leiters S1 ist in Fig. 2
gezeigt. Fig. 2 ist eine Graphik, die den Sendeverlust
(|S21|) im Verhältnis zum Abstand L bei einer Frequenz von 77
GHz zeigt. Der Einfügungsverlust durch den dielektrischen
Streifen 103 war 1 dB oder weniger, wenn der Abstand L
zwischen den Streifenabschnitten 103a, 103b, 103c λ/8 oder
weniger betrug.
Da die parallelen Plattenleiter derart gebildet sind, daß
die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Ober
flächen 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt, wie oben beschrieben
worden ist, weist der NSD-Leiter S1 gemäß der ersten Aus
führungsform eine hervorragende Beständigkeit auf und kann
den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrü
cken, da der dielektrische Streifen durch den Klebstoff
fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenlei
ter befestigt ist.
Vorzugsweise liegen die Endseiten einer Mehrzahl von Strei
fenabschnitten einander mit einem Abstand gegenüber, der
gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfre
quenzsignals ist, das gesendet werden soll. Dies kann die
Umwandlung von elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in
jene des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache
Herstellung des dielektrischen Streifens mit einer kompli
zierten Form, die aus linearen und gekrümmten Abschnitten
gebildet ist. Des weiteren kann dafür gesorgt werden, daß
es unwahrscheinlich ist, daß der dielektrische Streifen
durch eine Belastung, die von einer Differenz zwischen der
thermischen Ausdehnung der parallelen Plattenleiter 101,
102 und der des dielektrischen Streifens 103, resultierend
aus einer atmosphärischen Temperaturänderung, herrührt,
oder von einer Belastung, die durch einen äußeren Stoß
erzeugt wird, beeinflußt wird. Dementsprechend können NSD-
Leiter konstruiert werden, die einen größeren Freiheitsgrad
aufweisen und klein und kostengünstig sind. Da der die
lektrische Streifen miniaturisiert werden kann, indem ein
stark gekrümmter Abschnitt bereitgestellt wird, kann des
weiteren der gesamte NSD-Leiter miniaturisiert werden.
Selbst wenn eine Stützvorrichtung für den dielektrischen
Streifen, eine Leiterplatte oder dergleichen aus einem
Harzmaterial in der Nähe des dielektrischen Streifens
vorgesehen sind, ist es unwahrscheinlich, daß der dielek
trische Streifen dadurch beeinflußt wird.
Vorzugsweise ist der dielektrische Streifen aus einem
Keramikmaterial hergestellt, das ein Mehrfachoxid aus Mg,
Al, Si als Hauptbestandteil enthält, und weist einen Q-Wert
von 1000 oder mehr bei einer Meßfrequenz von 50 bis 90 GHz
auf. Dies kann die Umwandlung der elektromagnetischen
Wellen des LSM-Modus in jene des LSE-Modus verringern und
den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals unterdrücken.
Fig. 3 ist ein schematischer Aufriß, der einen NSD-Leiter
gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Der NSD-Leiter S2 gemäß der zweiten Ausführungsform ist
hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der
Technik zu lösen. In Fig. 3 ist der NSD-Leiter S2 konstru
iert, indem ein dielektrischer Streifen 203 zwischen einem
Paar von parallelen Plattenleitern 201, 202 angeordnet ist,
die einander senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen,
der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines
Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Es wird
angemerkt, daß die Wellenlänge hier eine Wellenlänge in der
Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz ist.
Bei der Konstruktion von Fig. 3 sind die parallelen Plat
tenleiter 201, 202 und der dielektrische Streifen 203 unter
Verwendung eines Lötmittels 204 miteinander verbunden.
Die jeweiligen parallelen Plattenleiter 201, 202 sind aus
leitenden Platten aus beispielsweise Cu, Al, Fe, SUS (rost
freiem Stahl), Ag, Au, Pt gebildet, da sie eine hohe elekt
rische Leitfähigkeit und eine ausgezeichnetete Verar
beitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ können sie
aus Isolierplatten aus Keramikmaterial, Harz oder einem
ähnlichen Material mit einer leitenden Schicht aus den oben
genannten metallischen Materialen, welche auf der äußeren
Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind
die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plat
tenleiter 201, 202, die dem dielektrischen Streifen 203
gegenüberliegen, derart geschliffen, daß die arithmetische
Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt.
Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra entspricht der
jenigen, die bezüglich der ersten Ausführungsform definiert
wurde, und der Bereich derselben ist wie zuvor aus demsel
ben Grund gewählt, der bei der ersten Ausführungsform
erwähnt wurde. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra be
trägt vorzugsweise 0,3 µm ≦ Ra ≦ 25 µm, und insbesondere
0,4 µm ≦ Ra ≦ 10 µm.
Die parallelen Plattenleiter 201, 202 können durch einfache
flache Platten gebildet sein; Sie können jedoch ebenfalls
mit Rillen (Vertiefungen) an Stellen ausgebildet sein, die
dem dielektrischen Streifen 203 gegenüberliegen, wie die
parallelen Plattenleiter 207, 208 aus Fig. 4, die später
beschrieben werden.
Andererseits kann der dielektrische Streifen 203 aus einem
dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon,
Polystyren oder Glasepoxid, oder Keramikmaterial, wie
beispielsweise Cordierit, Aluminiumoxid, Glaskeramik oder
Forsterit, hergestellt sein. Jedoch ist der dielektrische
Streifen 203 im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit, die
erforderlich ist, wenn er durch das Lötmittel 204 befestigt
wird, wünschenswerterweise aus Keramikmaterial oder einem
Glasmaterial hergestellt.
Im Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbei
tungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung und Zuverläs
sigkeit ist der dielektrische Streifen 203 wünschenswerter
weise aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt. Des weite
ren ist es wünschenswert, daß in dem Cordieritkeramik
material mindestens eine Art von Element enthalten ist, die
aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu
ausgewählt ist. Der Gehalt eines solchen Elements kann die
elektrischen Eigenschaften, wie beispielsweise den Q-Wert,
verbessern und Signale mit einem geringen Sendeverlust
senden.
In dem Fall, daß die metallischen Schichten 205, die später
beschrieben werden, auf den äußeren Oberflächen des dielek
trischen Streifens 203 durch Ablagerung gebildet sind, ist
der dielektrische Streifen 203 wünschenswerterweise aus
Glaskeramikmaterial hergestellt, das gleichzeitig mit Cu,
Ag oder einem ähnlichen Metall mit einem geringen Wider
stand gesintert werden kann. Des weiteren sind die Glas
keramikmaterialien wünschenswerterweise so beschaffen, daß
mindestens eine Art von SiO2-Kristallphasen, Kristallphasen
der Spinell-Art, wie beispielsweise MgAl2O4, ZnAl2O4, Oxid
kristallphasen der Diopsid-Art, wie beispielsweise Ca(Mg,
Al) (Si, Al)2O6 und andere ähnliche Kristallphasen, wie
beispielsweise Ca2MgSi2O7 (Akermanit), CaMgSiO4 (Monti
cellit), Ca3MgSi2O8 (Merwinit), Kristallphasen der Ilmenit-
Art, wie beispielsweise MgTiO3, SrTiO3, BaTiO3, CaTiO3, (Mg,
Zn)TiO3, Kristallphasen der Willemit-Art, wie beispiels
weise Zn2SiO4, MgSiO3, 3Al2O3.2SiO2, und Mg2Al4Si5O18, mit
einem geringen dielektrischen Verlust daraus ausgefällt
werden. Es ist wünschenswert, daß die Glaskeramikmateri
alien ein Siliziumoxid mit einem kleinen dielektrischen
Verlust als Hauptbestandteil neben den oben genannten
Kristallphasen enthalten.
Um die Festigkeit des dielektrischen Streifens 203 zu
verbessern, die Dielektrizitätskonstante und den dielek
trischen Verlust desselben zu verringern und einen thermi
schen Ausdehnungskoeffizienten desselben einzustellen,
können ZnO, Al2O3, Cordierit, MgAl2O4, MgO, TiO2, ZrO2,
CaZrO3 und dergleichen als Füllmittel in den Glaskeramikma
terialien zusätzlich zu den zuvor erwähnten Kristallphasen
dispergiert werden.
Eine wesentliche Eigenschaft der zweiten Ausführungsform
besteht darin, daß die parallelen Plattenleiter 201, 202
(oder 207, 208) und der dielektrische Streifen 203 unter
Verwendung des Lötmittels 204 verbunden werden. Dies ermög
licht das genaue Positionieren des dielektrischen Streifens
203, wobei der Sendeverlust des Signals in dem NSD-Leiter
aufgrund einer Verschiebung des dielektrischen Streifens
203 verringert und die Verwirklichung von NSD-Leitern mit
einer hohen Hitzebeständigkeit, Haltbarkeit und Zuverläs
sigkeit ermöglicht wird.
Das Lötmittel 204 enthält mindestens eine Art von Element,
das aus einer Gruppe von Au, Ag, Ti, Sn, Pb ausgewählt
wird. Insbesondere können ein Au-Sn-Lötmittel, ein Pb-Sn-
Lötmittel, ein Ag-Ti-Lötmittelmaterial, ein Ag-Lötmittel
material verwendet werden. Es ist höchst wünschenswert, daß
ein Au-Sn-Lötmittel (Beständigkeitstemperatur von bis zu
320°C) als ein Hauptbestandteil enthalten ist. Des weite
ren beträgt die maximale Dicke (Höhe) des Lötmittels 204,
um eine Schwächung der Signalsendeeigenschaft bei dem NSD-
Leiter S2 zu verhindern, wünschenswerterweise 1 mm oder
weniger, vorzugsweise 0,5 mm oder weniger, und wünschens
werterweise weist es einen glatten Oberflächenzustand auf.
Um das Anhaften zwischen dem dielektrischen Streifen 203
und dem Lötmittel 204 zu verbessern, ist es wünschenswert,
die metallischen Schichten 205, die einstückig mit dem
dielektrischen Streifen 203 gebildet sind, zwischen dem
dielektrischen Streifen 203 und dem Lötmittel 204 bereitzu
stellen. Die metallischen Schichten 205 sind wünschens
werterweise aus metallischen Folien gebildet, um die Ge
nauigkeit der Breite des dielektrischen Streifens 203 zu
verbessern, ein Verwinden des dielektrischen Streifens 203
aufgrund von Sintern zu verhindern und die Glätte ihrer
Phasengrenzen mit dem dielektrischen Streifen 203 zu ver
bessern. Des weiteren kann eine Au/Ni-Beschichtung oder Au-
Beschichtung oder eine Beschichtung aus einem ähnlichen
Metall auf die äußeren Flächen der metallischen Schichten
205 aufgebracht werden.
Obwohl die parallelen Plattenleiter 201, 202 bei dem NSD-
Leiter S2 aus Fig. 3 die Form von einfachen, flachen Plat
ten aufweisen, ist die zweite Ausführungsform nicht darauf
beschränkt. Wie bei einem NSD-Leiter S2a, der in Fig. 4
gezeigt ist, können an einander gegenüberliegenden Stellen
der parallelen Plattenleiter 207, 208 Rillen (Vertiefungen)
209, 210 ausgebildet sein, das Lötmittel 204 und die metal
lischen Schichten 205 können die Rillen 209, 210 bis zu
einer bestimmten Tiefe ausfüllen, und der dielektrische
Streifen 203 kann an der äußeren Oberfläche des Lötmittels
204 befestigt sein.
In einem solchen Fall kann der NSD-Leiter S2a derart gebil
det sein, daß die äußeren Flächen des dielektrischen Strei
fens 203 in denselben Ebenen liegen wie die Öffnungsebenen
der Rillen 209, 210 in den parallelen Plattenleitern 207,
208 (vgl. die Konstruktion, die in Fig. 4 gezeigt ist),
oder derart, daß der dielektrische Streifen 203 in den
Rillen 209, 210 bis zu einer bestimmten Tiefe versenkt ist.
Obwohl der NSD-Leiter S2 von Fig. 3 derart konstruiert ist,
daß das Lötmittel 204 auf den beiden Oberflächen des di
elektrischen Streifens 203 in Kontakt mit den parallelen
Plattenleitern 201, 202 bereitgestellt ist, ist die zweite
Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Das Lötmittel 204
kann nur auf einer äußeren Oberfläche vorgesehen sein.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des NSD-
Leiters S2 für einen beispielhaften Fall beschrieben, bei
dem der dielektrische Streifen 203 aus Cordieritkeramik
material hergestellt ist. Als erstes werden ein MgCO3-
Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein Al2O3-
Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein SiO2-
Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) abgemessen, um
eine Cordieritzusammensetzung zu erhalten, und vermischt.
Ein Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) eines Oxids,
Carbonats, Nitrids oder dergleichen aus mindestens einer
Art von Element, das aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho,
Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt ist, wird zu dem gemischten
Pulver hinzugegeben. Auf diese Weise wird der Sintertem
peraturbereich erweitert, um das resultierende gesinterte
Material zu verdichten.
Nachdem diese Mischung, falls nötig, provisorisch bei 1100
bis 1300°C an der Luft gebrannt wurde, wird sie zu Pulver
zerstoßen, eine geeignete Menge eines organischen Bindemit
tels zu dem zerstoßenen Pulver hinzugefügt, und eine strei
fenförmige, geformte Substanz durch ein Preßformverfahren,
ein kaltisostatisches Preßformverfahren, ein Streichmesser
verfahren, ein Bandformverfahren, wie beispielsweise ein
Walzverfahren, ein Extrusionsverfahren, ein Spritzgußver
fahren oder ein ähnliches bekanntes Formverfahren gebildet.
Daraufhin wird die geformte Substanz behandelt, um bei
einer spezifizierten Temperatur an der Luft das Bindemittel
davon zu entfernen, bei 1300 bis 1500°C an der Luft gesin
tert, und ihre äußere Fläche, falls notwendig, geschliffen.
Als Ergebnis kann ein streifenförmiges Keramikmaterial,
d. h. der dielektrische Streifen, erhalten werden.
Falls notwendig, wird eine metallische Paste für den di
elektrischen Streifen hergestellt, die W (Wolfram), Mo
(Molybdän), Cu, Ag, Pt, Au oder ein ähnliches Metall als
Hauptbestandteil enthält und erhalten wird, indem ein
spezifiziertes organisches Bindemittel, ein Lösemittel usw.
zu einem Metallpulver hinzugegeben, die resultierende Mi
schung geknetet und mittels eines bekannten Druckver
fahrens, wie beispielsweise eines Siebdruckverfahrens oder
eines Tiefdruckverfahrens, in einer solchen Weise auf die
obere und untere Oberfläche des dielektrischen Streifens
aufgetragen wird, daß eine Stärke von beispielsweise 5 bis
30 µm erhalten wird, wobei anschließend eine Trocknung bei
einer Temperatur von oder unterhalb von 1200°C durch
geführt wird.
Nachdem der mit den metallischen Schichten beschichtete
dielektrische Streifen in eine spezifizierte Form geschnit
ten wurde oder seine metallischen Schichten geschliffen
wurden, wird er in einer spezifizierten Position auf dem
parallelen Plattenleiter angebracht oder in einer spezi
fizierten Position zwischen den parallelen Plattenleitern
gehalten, und das zuvor erwähnte Lötmittel wird auf etwa
240 bis 350°C erwärmt, um geschmolzen zu werden, und ver
festigt, um den dielektrischen Streifen und die parallelen
Plattenleiter zu verbinden. Als Ergebnis kann der NSD-
Leiter hergestellt werden. In dem Fall, daß die metalli
schen Schichten auf den äußeren Oberflächen des dielek
trischen Streifens ausgebildet sind, werden sie unter Ver
wendung des Lötmittels mit den parallelen Plattenleitern
verbunden. Um den Abstand zwischen den parallelen Platten
leitern auf einen spezifizierten Wert einzustellen, können
die parallelen Plattenleiter während des Klebevorgangs
durch das Lötmittel 204 zusammengedrückt werden.
Das Verfahren zur Bildung der metallischen Schichten ist
nicht auf das zuvor erwähnte sogenannte Druckfilmverfahren
beschränkt. Zum Beispiel kann ebenfalls ein Verfahren zum
Auftragen einer metallischen Paste auf die äußere Fläche
der geformten Substanz bei gleichzeitigem Sintern, ein
Verfahren zur Bildung einer metallischen Schicht aus bei
spielsweise Ni/Cr, Au/Cr, Ag/Cu/Cr, Cu/Ti, Ni/Ti oder Pt/Ti
auf der äußeren Oberfläche des dielektrischen Streifens
durch ein Dünnfilmbildungsverfahren, wie beispielsweise ein
Aufdampfungsverfahren, ein Spritzverfahren oder ein chemi
sches Bedampfungsverfahren (CVD-Verfahren), und ein Ver
fahren zum Übertragen einer Metallfolie auf die äußere
Oberfläche der geformten Substanz nach der Ausbildung der
Metallfolie auf der äußeren Oberfläche eines Harzübertra
gungsfilms angewendet werden.
Es ist anzumerken, daß Ni/Cr, Au/Cr, Ag/Cu/Cr, Cu/Ti, Ni/Ti
oder Pt/Ti bedeutet, daß eine Cr-Schicht auf einer Ni-
Schicht ausgebildet ist, eine Cr-Schicht auf einer Au-
Schicht ausgebildet ist, eine Cr-Schicht auf einer Cu-
Schicht ausgebildet ist, die wiederum auf einer Ag-Schicht
ausgebildet ist, eine Ti-Schicht auf einer Cu-Schicht aus
gebildet ist, eine Ti-Schicht auf einer Ni-Schicht ausge
bildet ist oder eine Ti-Schicht auf einer Pt-Schicht aus
gebildet ist.
Als nächstes wird ein exemplarischer Fall, bei dem der
dielektrische Streifen aus Glaskeramikmaterial hergestellt
ist, beschrieben. Nachdem ein spezifiziertes organisches
Bindemittel und ein Lösemittel usw. zu dem Keramikpulver
hinzugegeben und vermischt worden sind, um den zuvor er
wähnten Füllstoff und/oder ein Glaspulver zu bilden, das
Si, Al, Mg, Zn, B, Ca oder dergleichen enthält, wird zuerst
mittels eines Preßformverfahrens, eines CIP-Verfahrens
(kaltisostatisches Preßformverfahren), eines Streichmesser
verfahrens, eines Bandformverfahrens, wie beispielsweise
ein Walzverfahren, eines Extrusionsverfahrens, eines
Spritzgußverfahrens oder eines ähnlichen bekannten Form
verfahrens eine stabförmige oder folienförmige Substanz aus
dieser Mischung geformt.
Des weiteren wird eine metallische Schicht mit einer Stärke
von 5 bis 30 µm auf der schienenförmigen oder folienförmi
gen Substanz durch das zuvor erwähnte Verfahren ausgebil
det. Wenn das Verfahren zum Übertragen der metallischen
Schicht, die aus einer Metallfolie aus Cu, Ag oder einem
ähnlichen Metall auf der äußeren Oberfläche der geformten
Substanz gebildet ist, unter Verwendung des Übertragungs
films verwendet wird, kann zu diesem Zeitpunkt ein Schrump
fen der geformten Substanz in Breitenrichtung unterdrückt
werden, um die dimensionale Genauigkeit zu verbessern, die
Schleifzeit kann verkürzt werden, und es wird verhindert,
daß sich die geformte Substanz während des Sinterns verwin
det. Als Folge davon können dielektrische Streifen mit
einer großen dimensionalen Genauigkeit massenproduziert
werden.
Nach der Behandlung wird, um das Bindemittel zu entfernen,
die geformte Substanz, die mit der metallischen Schicht
beschichtet ist, bei 800 bis 1050°C gesintert, vorzugs
weise bei 830 bis 950°C, um den dielektrischen Streifen zu
erhalten, der einstückig mit der metallischen Schicht
gebildet ist. Der NSD-Leiter kann hergestellt werden, indem
der so erhaltene dielektrische Streifen unter Verwendung
des Lötmittels, ähnlich wie oben, in einer spezifizierten
Position zwischen den parallelen Plattenleitern angeordnet
wird.
Der wie oben konstruierte NSD-Leiter kann in geeigneter
Weise in einem Hochfrequenzband bei oder oberhalb von 50
GHz verwendet werden, vorzugsweise bei oder oberhalb von 60
GHz, und besonders bevorzugt bei oder oberhalb von 70 GHz.
Ein MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein
Al2O3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein
SiO2-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) wurden ge
messen und gemischt. Nachdem sie provisorisch zwei Stunden
lang bei 1200°C an der Luft gebrannt worden waren, wurde
die Mischung zerstoßen, und durch Hinzufügen einer geeigne
ten Menge Bindemittel wurde Granulat hergestellt. Dieses
Granulat wurde bei einem Druck von 100 MPa preßgeformt, um
eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und
einer Stärke von 8 mm zu bilden. Nach der Behandlung bei
einer spezifizierten Temperatur, um das Bindemittel zu
entfernen, wurde die geformte Substanz bei 1455°C zwei
Stunden lang gesintert.
Auf die so erhaltene gesinterte Substanz wurde eine spezi
fizierte Verarbeitung angewendet, und die Dielektrizitäts
konstante und der dielektrische Verlust der gesinterten
Substanz bei 60 GHz wurden mittels eines dielektrischen
Resonatorverfahrens unter Verwendung eines Netzwerkanalysa
tors und eines synthetischen Ablenkers bzw. einer synthe
tischen Wobbeleinrichtung gemessen. Die gemessene Dielekt
rizitätskonstante und der dielektrische Verlust betrugen
4,8 bzw. 2 × 10-4.
Eine geformte Substanz wurde unter Verwendung des oben
genannten Granulats gebildet und behandelt, um das Binde
mittel bei einer spezifizierten Temperatur zu entfernen.
Daraufhin wurde die geformte Substanz bei 1455°C zwei
Stunden lang gesintert. Nachdem die gesinterte Substanz
geschnitten worden war, um einen dielektrischen Streifen
von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm (Breite) × 100 mm (Länge) zu
bilden, wurden metallische Pt/Ti-Dünnfilme auf der oberen
und unteren Oberfläche des dielektrischen Streifens ge
bildet, indem ein Titanfilm mit einer Stärke von 50 µm und
ein Platinfilm mit einer Stärke von 50 µm durch Spritzen
darauf ausgebildet wurden.
Der dielektrische Streifen wurde in einer spezifizierten
Position zwischen zwei parallelen Plattenleitern aus Kupfer
mit einer Längsabmessung von 80 mm, einer seitlichen Abmes
sung von 80 mm und einer Stärke von 2 mm angeordnet. Das
Lötmittel, das eine Au-Sn-Legierung enthielt, wurde punkt
weise zwischen den metallischen Dünnfilmen des dielektri
schen Streifens und den parallelen Plattenleitern vorgese
hen und auf 320°C erwärmt, um den NSD-Leiter zu bilden.
Als Ergebnis einer mikroskopischen Untersuchung wies das
Lötmittel eine maximale Stärke von 0,1 mm und eine glatte
Oberfläche auf.
Der von einem Netzwerkanalysator gemessene Sendeverlust des
somit erhaltenen NSD-Leiters betrug bei 76,5 GHz 1 dB. Der
Sendeverlust desselben wurde ebenso gemessen, nachdem ein
Wärmezyklus von -45 bis 125°C 1000-mal darauf angewendet
worden war. Das Meßergebnis betrug 1 dB, und es wurde kein
Klebeproblem, wie beispielsweise Ablösung, bei visueller
Untersuchung festgestellt.
Es wurde ein Glaskeramikmaterial hergestellt, indem ein
Keramikfüllstoff mit einem durchschnittlichen Partikel
durchmesser von 2 µm zu einem Glasmaterial mit einem durch
schnittlichen Partikeldurchmesser von 2 µm und einer nach
folgend definierten Zusammensetzung hinzugefügt wurde.
Glas: (44 Gewichtsprozent SiO2, 29 Gewichtsprozent Al2O3, 11
Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO, 9 Gewichtspro
zent B2O3)
Keramikfüllstoff: 15 Gewichtsprozent SiO2, 10 Gewichtspro
zent ZnO, im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas.
Eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und
einer Stärke von 8 mm wurde gebildet, indem eine geeignete
Menge Bindemittel zu dem gemischten Pulver hinzugefügt
wurde und das resultierende Pulver bei einem Druck von 100
MPa preßgeformt wurde, und bei einer spezifizierten Tem
peratur behandelt, um das Bindemittel zu entfernen. Darauf
hin wurde die geformte Substanz bei 1455°C zwei Stunden
lang gesintert, um das Glaskeramikmaterial zu bilden. Die
Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust der
gesinterten Substanz bei 60 GHz wurden ebenso gemessen. Die
gemessene Dielektrizitätskonstante und der dielektrische
Verlust betrugen 4,8 bzw. 8 × 10-4.
Nachdem eine breiartige Substanz hergestellt worden war,
indem ein organisches Bindemittel und ein Lösemittel zu dem
gemischten Pulver hinzugegeben und diese gemischt worden
waren, wurde mittels des Streichmesserverfahrens eine
folienförmige Substanz gebildet.
Nachdem andererseits ein Übertragungsfilm, der mit einer
Kupferfolie beschichtet war, derart angebracht worden war,
daß die Kupferfolie auf die äußere Oberfläche der folien
förmigen Substanz geklebt war und bei 40°C und 100 MPa
gepreßt wurde, wurde er abgelöst, um die geformte Substanz
mit einer auf ihrer äußeren Oberfläche ausgebildeten und
aus der Kupferfolie resultierenden metallischen Schicht zu
erhalten.
Nachdem eine Behandlung durchgeführt worden war, um das
Bindemittel von der geformten Substanz, die mit der Kupfer
folie beschichtet war, zu entfernen, wurde die geformte
Substanz bei 950°C gesintert, und es wurde eine Gold
beschichtung auf die äußere Oberfläche der Kupferfolie
aufgetragen. Daraufhin wurde die goldbeschichtete, gesin
terte Substanz geschnitten und geschliffen, um einen di
elektrischen Streifen herzustellen, der einstückig mit der
metallischen Schicht gebildet war. Die metallische Schicht
des dielektrischen Streifens ist an derselben spezifizier
ten Position der parallelen Plattenleiter verbunden wie in
Beispiel 2, wobei ein Lötmittel verwendet wurde, das dar
aufhin geschmolzen und verfestigt wurde, um den dielektri
schen Streifen, wie in Beispiel 2, an den parallelen Plat
tenleitern zu befestigen, wodurch ein NSD-Leiter herge
stellt wurde. Das Lötmittel wies eine maximale Stärke von
0,1 mm und eine glatte Oberfläche auf.
Der somit erhaltene NSD-Leiter wurde im wesentlichen in
derselben Weise wie in Beispiel 2 bewertet. Das Bewertungs
ergebnis zeigte, daß der Sendeverlust 2 dB betrug, wobei
der Sendeverlust nach der Anwendung eines Wärmezyklus
ebenfalls 2 dB betrug, und es wurde kein Klebeproblem, wie
beispielsweise Ablösung, bei visueller Untersuchung fest
gestellt.
Eine Rille mit einer Breite von 0,8 mm, einer Tiefe von 0,2
mm und einer Länge von 100 mm wurde an einer bestimmten
Stelle jedes parallelen Plattenleiters von Beispiel 2
gebildet, die dem dielektrischen Streifen zugewandt war,
und das Lötmittel aus Beispiel 2 wurde in den Rillen ange
bracht. Der dielektrische Streifen aus Beispiel 2 mit einer
Höhe von 1,8 mm wurde auf dem Lötmittel angeordnet, und ein
NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 2 hergestellt mit der
Ausnahme, daß die Rillen in den parallelen Platten ausge
bildet waren.
Der Sendeverlust des somit erhaltenen NSD-Leiters wurde im
wesentlichen in derselben Weise wie in Beispiel 2 gemessen.
Das Meßergebnis zeigte, daß der Sendeverlust 1 dB betrug,
wobei der Sendeverlust nach der Anwendung eines Wärmezyklus
wie in Beispiel 2 1 dB betrug, und es wurde kein Klebepro
blem, wie beispielsweise Ablösung, bei visueller Unter
suchung festgestellt.
Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, außer
daß ein BT-Harz anstelle des Lötmittels aus Beispiel 2
verwendet wurde, und der NSD-Leiter wurde bewertet. Obwohl
der Sendeverlust nur 1 dB betrug, wurde bei visueller
Untersuchung eine Ablösung zwischen dem Klebstoff und dem
dielektrischen Streifen nach der Anwendung eines Wärme
zyklus beobachtet.
Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 4 hergestellt, außer
daß das Lötmittel nicht verwendet wurde. Die Tiefen der
Rillen wurden derart gewählt, daß der Abstand zwischen den
parallelen Plattenleitern gleich dem in Beispiel 3 war. Das
Ergebnis einer Bewertung, die wie in Beispiel 2 durch
geführt wurde, zeigte, daß der Sendeverlust zu groß war, um
gemessen zu werden, und daß während des Zusammenbaus eine
Verschiebung stattgefunden hatte.
Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die
arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen
0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt, wie oben beschrieben worden
ist, weisen die NSD-Leiter S2, S2a gemäß der zweiten Aus
führungsform der Erfindung eine hervorragende Beständigkeit
auf und können den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals
wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen mit
Hilfe des Lötmittels fest an den inneren Oberflächen der
parallelen Plattenleiter befestigt ist.
Da die parallelen Plattenleiter und der dielektrische
Streifen bei den NSD-Leitern S2, S2a unter Verwendung des
Lötmittels verbunden sind, kann des weiteren der dielek
trische Streifen exakt positioniert werden. Als Folge davon
kann der Sendeverlust des Signals verringert werden, und
eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und
Zuverlässigkeit kann sichergestellt werden.
In dem Fall, daß der dielektrische Streifen 203 des NSD-
Leiters S2, S2a beispielsweise aus Keramikmaterialien
hergestellt ist, kann er eine Mehrzahl von Streifenab
schnitten umfassen, wie bei der ersten Ausführungsform, die
in Fig. 1 gezeigt ist, und die Endseiten der jeweiligen
Streifenabschnitte können einander mit einem Abstand gegen
überliegen, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge
des Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Dies
kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-
Modus in die des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine
einfache Herstellung eines dielektrischen Streifens mit
einer komplizierten Form, die durch lineare und gekrümmte
Abschnitte gebildet ist. Mit anderen Worten kann, wenn der
dielektrische Streifen 203 durch eine Mehrzahl von Strei
fenabschnitten gebildet ist, der Krümmungsverlust verrin
gert werden, selbst wenn der dielektrische Streifen 203
einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.
Fig. 5 ist ein schematischer Aufriß, der einen NSD-Leiter
gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Ein NSD-Leiter S3 gemäß der dritten Ausführungsform ist
hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der
Technik zu lösen. In Fig. 5 ist der NSD-Leiter S3 konstru
iert, indem ein dielektrischer Streifen 303 als Wellen
leiterstreifen angeordnet ist, und ein dielektrischer
Streifen 304 ist als Entstörerstreifen angeordnet, der
einen Modus-Entstörer zwischen einem Paar von parallelen
Plattenleitern 301, 302 bildet, die einander senkrecht mit
einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als
die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das
gesendet werden soll. Es wird angemerkt, daß hier die
Wellenlänge eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei
einer bestimmten Betriebsfrequenz ist.
Die jeweiligen parallelen Plattenleiter 301, 302 sind aus
leitenden Platten gebildet, die beispielsweise aus Cu, Al,
Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sind, da
sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervor
ragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ
können sie aus Isolierplatten aus Keramikmaterial, Harz
oder einem ähnlichen Material mit einer leitenden Schicht
aus den oben genannten metallischen Materialien, welche auf
der äußeren Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des wei
teren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der paral
lelen Plattenleiter 101, 102, die dem dielektrischen Strei
fen 103 zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arith
metische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm
beträgt.
Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist dieselbe wie
die, die für die erste Ausführungsform definiert wurde, und
ihr Bereich ist aus demselben Grund wie bei der ersten
Ausführungsform wie oben beschrieben gewählt. Die arithme
tische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 µm ≦ Ra
≦ 25 µm, und insbesondere 0,4 µm ≦ Ra ≦ 10 µm.
Der dielektrische Streifen 303 als Wellenleiterstreifen
kann aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispiels
weise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder Keramikmate
rial, wie beispielsweise Cordierit, Aluminiumoxid, Glas
keramik oder Forsterit, hergestellt sein. Jedoch ist der
dielektrische Streifen 303 im Hinblick auf die dielektri
sche Eigenschaft, Verarbeitungsfähigkeit, Festigkeit, Mi
niaturisierung, Zuverlässigkeit usw. vorzugsweise aus
Cordieritkeramikmaterial hergestellt. Indem in dem Cordie
ritkeramikmaterial mindestens eine Art von Element enthal
ten ist, das aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm,
Yb, Lu ausgewählt ist, können die elektrischen Eigenschaf
ten, wie beispielsweise der Q-Wert, verbessert werden, und
Signale können mit einem geringen Sendeverlust gesendet
werden.
Der dielektrische Streifen 304 als Entstörerstreifen, der
einen Modus-Entstörer bildet, ist aus Keramikmaterial her
gestellt und fortlaufend an einem Ende des dielektrischen
Streifens 303 angeordnet. In der folgenden Beschreibung
wird der dielektrische Streifen 304 als dielektrischer
Keramikstreifen 304 bezeichnet. Der dielektrische Keramik
streifen 304 kann mit einem spezifizierten Abstand von
einem Ende des dielektrischen Streifens 303 beabstandet
sein.
Eine leitende Schicht 305 ist mit einem bestimmten Muster
so im Inneren ausgebildet, insbesondere in der Mitte des
dielektrischen Keramikstreifens 304, daß sie sich senkrecht
zu den parallelen Plattenleitern 301, 302 erstreckt. Ein
Modus-Entstörer 306 für den NSD-Leiter ist durch den di
elektrischen Keramikstreifen 304 und die leitende Schicht
305 gebildet.
Obwohl in Fig. 5 die leitende Schicht 305 so angeordnet
ist, daß sie sich senkrecht zu den parallelen Platten
leitern 301, 302 erstreckt, um den Entstörer zur Unter
drückung des Sendens des LSE-Modus zu bilden, ist die
dritte Ausführungsform nicht darauf beschränkt. Zum Bei
spiel kann der Entstörer das Senden des LSE-Modus auch
unterdrücken, indem die leitende Schicht 305 parallel zu
den parallelen Plattenleitern 301, 302 angeordnet wird.
Eine wesentliche Eigenschaft der dritten Ausführungsform
besteht darin, daß der dielektrische Keramikstreifen 304
und die leitende Schicht 305, die den Entstörer 306 bilden,
durch gleichzeitiges Sintern einstückig ausgebildet sind.
Dies beseitigt die Möglichkeit, einen Abschnitt mit einer
unterschiedlichen Dielektrizitätskonstante zu erzeugen, wie
beispielsweise bei einem Abstand zwischen dem dielektri
schen Keramikstreifen 304 und der leitenden Schicht 305,
und kann die dimensionale Genauigkeit des Entstörers 306
und die Genauigkeit der Positionierung der leitenden
Schicht 305 verbessern. Daher kann ein NSD-Leiter reali
siert werden, der innerhalb eines Betriebsbandes mit ledig
lich geringen Abweichungen von der ursprünglichen Ausfüh
rung stabil arbeitet.
Cordierit, Aluminiumoxid, Glaskeramikmaterial, Forsterit
oder ein ähnliches Material kann für den dielektrischen
Keramikstreifen 304 verwendet werden. Da die leitende
Schicht 305 wünschenswerterweise aus einem Metall mit
geringem Widerstand hergestellt ist, wie beispielsweise
Kupfer, Silber oder Gold, ist der dielektrische Keramik
streifen 304 wünschenswerterweise aus Glaskeramikmaterial
hergestellt, was ein gleichzeitiges Sintern in dem Fall
ermöglicht, daß ein Metall mit geringem Widerstand verwen
det wird. Des weiteren ist das Glaskeramikmaterial wün
schenswerterweise derart beschaffen, daß mindestens eine
Art von SiO2-Kristallphasen, Kristallphasen der Spinell-
Art, wie beispielsweise MgAl2O4, ZnAl2O4, Oxidkristallphasen
der Diopsid-Art, wie beispielsweise Ca(Mg, Al) (Si, Al)2O6
und andere ähnliche Kristallphasen, wie beispielsweise
Ca2MgSi2O7 (Akermanit), CaMgSiO4 (Monticellit), Ca3MgSi2O8
(Merwinit), Kristallphasen der Ilmenit-Art, wie beispiels
weise MgTiO3, SrTiO3, BaTiO3, CaTiO3, (Mg, Zn)TiO3, Kri
stallphasen der Willemit-Art, wie beispielsweise Zn2SiO4,
MgSiO3, 3Al2O3.2SiO2, und Mg2Al4Si5O18, mit einem kleinen
dielektrischen Verlust davon ausgefällt wird. Es ist eben
falls wünschenswert, daß das Glaskeramikmaterial neben den
oben genannten Kristallphasen ein Siliziumoxid mit einem
kleinen dielektrischen Verlust als Hauptbestandteil ent
hält.
Des weiteren können ZnO, Al2O3, MgAl2O4, MgO, TiO2, ZrO2,
CaZrO3 und dergleichen als Füllmittel in dem Glaskeramikma
terial zusätzlich zu den zuvor erwähnten Kristallphasen
dispergiert werden.
Es ist ebenfalls wünschenswert, daß die Dielektrizitäts
konstante des dielektrischen Keramikstreifens 304 annähernd
der des dielektrischen Streifens 303 entspricht, wobei die
Differenz insbesondere ±0,1 beträgt. Wenn zum Beispiel der
dielektrische Streifen 303 aus Cordieritkeramikmaterial mit
einer Dielektrizitätskonstante von 4,8 hergestellt ist, ist
der dielektrische Keramikstreifen 304 optimalerweise aus
Glaskeramikmaterial hergestellt, das eine Siliziumoxidglas
phase oder eine ZnAl2O4- oder MgSiO3-Kristallphase oder eine
ähnliche Kristallphase enthält und eine Dielektrizitätskon
stante von 4,7 bis 4,9 aufweist.
Die leitende Schicht 305 ist in der Senderichtung des
Signals entlang der Mitte in Längsrichtung des dielektri
schen Keramikstreifens 304 angeordnet, und ein in Fig. 6
gezeigtes Muster, bei dem zwei verschiedene Abschnitte mit
den Breiten W1, W2 (W1 < W2) und einer Länge L, die 1/4 der
Wellenlänge einer TEM-Welle beträgt, wiederholt werden,
kann in geeigneter Weise als Form der leitenden Schicht 305
verwendet werden. Es wird angemerkt, daß W die Breite des
dielektrischen Keramikstreifens 304 bezeichnet.
Ein anderes Ende des Entstörers 306 ist mit einer Vorrich
tung, wie beispielsweise einem Zirkulator, einem Oszillator
oder einem Moduswandler (keine dieser Vorrichtungen ist
gezeigt), wo der LSE-Modus erzeugt wird, verbunden oder
kann mit einem gekrümmten dielektrischen Streifen des NSD-
Leiters verbunden sein, falls notwendig.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Entstö
rers 306 für einen exemplarischen Fall beschrieben, bei dem
der dielektrische Streifen 303 als Wellenleiterstreifen aus
Cordieritkeramikmaterial und der dielektrische Keramik
streifen 304 als Entstörerstreifen aus Glaskeramikmaterial
besteht. Zunächst wird der dielektrische Streifen 303 zum
Beispiel durch das folgende Verfahren hergestellt. Ein
MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein Al2O3-
Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein SiO2-
Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) werden abge
messen, um eine Cordieritzusammensetzung zu erhalten, und
miteinander vermischt. Ein Pulver (Reinheit von 99 Prozent
oder mehr) eines Oxids, Carbonats, Nitrids oder dergleichen
aus mindestens einer Art von Element, die aus Y, La, Ce,
Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt wird,
wird zu dem gemischten Pulver hinzugegeben. Auf diese Weise
wird der Sintertemperaturbereich erweitert, um das daraus
resultierende gesinterte Material zu verdichten.
Nachdem diese Mischung, falls notwendig, provisorisch bei
1100 bis 1300°C an der Luft gebrannt wurde, wird sie zu
Pulver zerstoßen, eine geeignete Menge eines organischen
Bindemittels wird zu dem zerstoßenen Pulver hinzugefügt,
und eine streifenförmig geformte Substanz wird durch ein
Preßformverfahren, ein kaltisostatisches Preßformverfahren,
ein Streichmesserverfahren, ein Bandformverfahren, wie bei
spielsweise ein Walzverfahren, ein Extrusionsverfahren, ein
Spritzgußverfahren oder ein ähnliches bekanntes Formver
fahren gebildet. Daraufhin wird die geformte Substanz
behandelt, um bei einer spezifizierten Lufttemperatur das
Bindemittel davon zu entfernen, und bei 1300 bis 1500°C an
der Luft gesintert, und ihre äußere Fläche wird, falls
notwendig, geschliffen. Als Ergebnis kann der dielektrische
Streifen 303 erhalten werden.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Modus-
Entstörers 306 beschrieben. Nachdem ein spezifiziertes
organisches Bindemittel, ein Lösemittel usw. zu einem
Keramikpulver und/oder einem Glaspulver, das Si, Al, Mg,
Zn, B, Ca oder dergleichen enthält, hinzugegeben und ge
mischt worden sind, um das zuvor erwähnte Füllmittel zu
bilden, wird beispielsweise mittels eines Preßformver
fahrens, eines CIP-Verfahrens (kaltisostatisches Preßform
verfahren), eines Streichmesserverfahrens, eines Band
formverfahrens, wie beispielsweise eines Walzverfahrens,
eines Extrusionsverfahrens, eines Spritzgußverfahrens oder
eines ähnlichen bekannten Formverfahrens eine säulenförmige
oder folienförmige Substanz aus dieser Mischung gebildet.
Andererseits wird eine leitende Paste hergestellt, die
erhalten wird, indem ein spezifiziertes organisches Bin
demittel, ein Lösemittel und dergleichen mit einem leiten
den Pulver gemischt und geknetet werden, und die Paste wird
mittels eines bekannten Druckverfahrens, wie beispielsweise
eines Siebdruckverfahrens oder eines Tiefdruckverfahrens,
in einer solchen Weise auf die äußere Oberfläche der ge
formten Substanz aufgetragen, daß eine Stärke von bei
spielsweise 5 bis 30 µm erhalten wird.
Eine andere geformte Substanz wird ebenso wie die oben
genannte geformte Substanz gebildet und wird so angebracht,
daß sie ein Muster abdeckt, das die Oberfläche der geform
ten Substanz bildet, auf die die leitende Paste aufgetragen
wurde, wodurch ein laminiertes Muster erhalten wird. Das
laminierte Muster kann ebenfalls durch ein bekanntes Mehr
fachschichtverfahren einer Keramikgrünschicht erhalten
werden. Daraufhin wird die laminierte Substanz in eine
spezifizierte Form geschnitten oder geschliffen, nachdem
sie bei einer spezifizierten Temperatur gesintert wurde.
Auf diese Weise kann der dielektrische Keramikstreifen mit
einer inneren leitenden Schicht, d. h. der Entstörer 306,
erhalten werden.
Das Verfahren zur Bildung der leitenden Schicht ist nicht
auf das zuvor erwähnte Druckverfahren beschränkt. Wenn es
zum Beispiel durch ein Dünnfilmverfahren, wie beispiels
weise ein Ablagerungsverfahren, ein Spritzverfahren oder
ein CVD-Verfahren unter Verwendung einer Maske eines spezi
fizierten Musters gebildet wird, kann die dimensionale
Genauigkeit des Musters der leitenden Schicht verbessert
werden. Alternativ kann ebenfalls ein Verfahren zum Ätzen
einer Metallfolie gemäß einem spezifizierten Muster, nach
dem es auf einer Harzübertragungsfolie ausgebildet wurde,
und zur Übertragung des Metallfolienmusters auf die äußere
Oberfläche der geformten Substanz angewendet werden. Gemäß
diesem Verfahren kann das Muster der leitenden Schicht
derart gebildet werden, daß es kaum einer Veränderung der
Dimensionen bzw. Abmessung der leitenden Schicht unterwor
fen ist, selbst wenn die geformte Substanz gesintert wird,
wobei das Muster ebenfalls eine hohe dimensionale Genauig
keit aufweist.
Durch Anordnen des so erhaltenen dielektrischen Keramik
streifens beispielsweise in einer Position, die sich fort
laufend oder in einem spezifizierten Abstand zu dem die
lektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern befindet, kann leicht ein NSD-Leiter mit
hervorragenden Eigenschaften erhalten werden.
In dem Fall, daß der dielektrische Keramikstreifen aus
einem Cordieritkeramikmaterial oder einem Aluminiumoxid
keramikmaterial hergestellt ist, kann die leitende Schicht
aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, wie beispielsweise
Wolfram (W), Molybdän (Mo), oder aus einem Metall, das
durch Zugabe eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt, wie
beispielsweise Wolfram (W), Molybdän (Mo), zu Kupfer (Cu)
erhalten wird, gebildet sein. Der Entstörer, der aus einem
solchen Material hergestellt ist, kann in geeigneter Weise
in einem Hochfrequenzband oberhalb von 50 GHz verwendet
werden, insbesondere oberhalb von 60 GHz, und des weiteren
oberhalb von 70 GHz.
Ein MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein
Al2O3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein
SiO2-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) wurden ge
messen und gemischt. Nachdem sie provisorisch zwei Stunden
lang bei 1200°C an der Luft gebrannt worden war, wurde die
Mischung zerstoßen, und durch Hinzufügen einer geeigneten
Menge Bindemittel wurde Granulat hergestellt. Dieses Granu
lat wurde bei einem Druck von 100 MPa preßgeformt, um eine
geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und einer
Stärke bzw. Dicke von 8 mm zu bilden. Nach der Behandlung
bei einer spezifizierten Temperatur, um das Bindemittel zu
entfernen, wurde die geformte Substanz bei 1455°C zwei
Stunden lang gesintert.
Die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust
der somit erhaltenen gesinterten Substanz bei 60 GHz wurden
mittels eines dielektrischen Resonatorverfahrens unter
Verwendung eines Netzwerkanalysators und eines syntheti
schen Ablenkers gemessen. Das Meßergebnis ist in Tabelle 2
gezeigt.
Eine geformte Substanz mit einer Breite von 3 mm, einer
Dicke von 2 mm und einer Länge von 120 mm wurde unter
Verwendung des oben genannten Granulats gebildet und bei
einer spezifizierten Temperatur behandelt, um das Bindemit
tel zu entfernen. Daraufhin wurde die geformte Substanz
zwei Stunden lang bei 1455°C gesintert, wodurch der Wel
lenleiterstreifen gebildet wurde.
Andererseits wurden Materialien aus einem Glaskeramikma
terial A, B hergestellt, indem ein Keramikfüllmaterial mit
einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 bis
2,5 µm zu einem Glasmaterial mit einem durchschnittlichen
Partikeldurchmesser von 1,5 bis 2,5 µm und einer nach
folgend definierten Zusammensetzung hinzugegeben wurde.
Glas: 44 Gewichtsprozent SiO2
, 29 Gewichtsprozent Al2
O3
, 11
Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO, 9 Gewichtspro
zent B2
O3
. Keramikfüllmaterial: 15 Gewichtsprozent SiO2
, 10 Gewichts
prozent ZnO im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas
Glas: 44 Gewichtsprozent SiO2
, 29 Gewichtsprozent Al2
O3
, 11
Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO, 9 Gewichtspro
zent B2
O3
.
Keramikfüllmaterial: 25 Gewichtsprozent ZnO im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas.
Keramikfüllmaterial: 25 Gewichtsprozent ZnO im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas.
Eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und
einer Dicke von 8 mm wurde gebildet, indem eine geeignete
Menge Bindemittel zu dem gemischten Pulver hinzugefügt, das
resultierende Pulver bei einem Druck von 100 MPa preßge
formt und bei einer spezifizierten Temperatur behandelt
wurde, um das Bindemittel zu entfernen. Daraufhin wurde die
geformte Substanz zwei Stunden lang bei 850 bis 1000°C
gesintert, um das Glaskeramikmaterial A, B auszubilden. Die
Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust des
Glaskeramikmaterials A, B bei 60 GHz wurden in gleicher
Weise wie zuvor gemessen. Das Meßergebnis ist in Tabelle 2
gezeigt.
Nachdem eine breiartige Substanz hergestellt worden war,
indem ein organisches Bindemittel und ein Lösemittel zu dem
gemischten Pulver hinzugegeben und diese gemischt worden
waren, wurde mittels des Streichmesserverfahrens eine Folie
gebildet. Daraufhin wurde mit Hilfe einer Technik, die in
Tabelle 2 aufgelistet ist, eine leitende Schicht mit dem in
Fig. 6 gezeigten spezifizierten Muster mit einer Dämpfungs-
bzw. Abschwächungseigenschaft von 30 dB oder höher bei 76,5
GHz auf der äußeren Oberfläche der Folie ausgebildet, und
eine andere Folie, die wie oben ausgebildet wurde, wurde
auf die äußere Oberfläche der vorgenannten Folie aufge
bracht.
Nach dem Sintern bei 850 bis 1000°C in einer nicht-oxidi
erenden Atmosphäre wurde die somit erhaltene laminierte
Substanz in eine spezifizierte Form geschnitten, wodurch
der Entstörerstreifen gebildet wurde.
Der somit erhaltene Wellenleiterstreifen wurde auf eine
Höhe von 1,8 mm, eine Breite von 1 mm und eine Länge von
100 mm zurechtgeschnitten, während der somit erhaltene
Entstörerstreifen auf eine Höhe von 1,8 mm, eine Breite von
1 mm und eine Länge von 10 mm zurechtgeschnitten wurde. Sie
wurden zwischen parallelen Plattenleitern bestehend aus
zwei Kupferplatten mit einer Längsabmessung von 100 mm,
einer seitlichen Abmessung von 100 mm und einer Dicke von 8
mm angeordnet, elektromagnetische Wellen, die im LSM-Modus
erregt wurden, wurden dem Entstörer zugeführt, nachdem sie
in solche des LSE-Modus umgewandelt worden waren. Die
Ausgabestärke (Übertragungs- bzw. Sendeverlust bei 76,5
GHz) des vom Entstörer ausgegebenen LSE-Modus wurde von
einem Netzwerkanalysator gemessen, um die Dämpfungseigen
schaft des LSE-Modus zu ermitteln. Das Ergebnis ist in Ta
belle 2 gezeigt.
Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 5 gebildet, außer daß
der dielektrische Streifen aus einem Glaskeramikmaterial,
das für den Entstörerstreifen gemäß Beispiel 5 (Probe Nr.
5) verwendet wurde, und der Entstörerstreifen aus einem
Cordieritkeramikmaterial, das für den Wellenleiterstreifen
gemäß Beispiel 5 verwendet wurde, hergestellt wurden, und
die leitende Schicht wurde darin aus Wolfram (W) gebildet
(Probe Nr. 6) und ausgewertet. Das Ergebnis ist in Tabelle
2 gezeigt.
Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 5 hergestellt, außer
daß zwei gesinterte Substanzen gebildet wurden, die im
wesentlichen eine Form aufwiesen, die erreicht werden
würde, wenn der Entstörerstreifen aus Cordieritkeramikma
terial der Probe Nr. 6 aus Beispiel 6 senkrecht geteilt
werden würde, und sie wurden derart parallel zueinander
angeordnet, daß sie eine leitende Kupferschicht bedeckten,
die mittels Ablagerung auf einer äußeren Oberfläche einer
gesinterten Substanz ausgebildet war, oder sie wurden
mittels eines Polyvinylalkoholklebstoffs aneinander geklebt
und ausgewertet (Proben Nr. 7, 8). In diesem Fall wurde die
leitende Schicht so angeordnet, daß sie sich in der Mitte
befand. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.
Ein NSD-Leiter wurde ebenso wie die Probe Nr. 8 herge
stellt, außer daß der Entstörerstreifen der Probe Nr. 8 des
Vergleichsbeispiels 3 aus einem Glasepoxidharzverbundma
terial hergestellt wurde und die Hälften mittels eines
Klebstoffs zusammengeklebt und bewertet wurden (Probe Nr.
9). Das Ergebnis ist in TABELLE 2 gezeigt.
Wie aus den Ergebnissen, die in Tabelle 2 gezeigt sind,
deutlich wird, zeigten die Entstörer, die durch Anordnen
der zwei gesinterten Hälften parallel zueinander (Probe Nr.
7) oder durch Aneinanderkleben mittels des Klebstoffs
(Proben Nr. 8 und 9) gebildet wurden, eine geringe Ent
störerewirkung: eine LSE-Modusabschwächung von 10 dB oder
weniger aufgrund eines zwischen den beiden gesinterten
Hälften vorhandenen Abstands oder des dazwischen befind
lichen Klebstoffs. Des weiteren bestätigte eine mikros
kopische Beobachtung das Vorhandensein von Luftblasen im
Klebstoff.
Im Gegensatz dazu zeigten die Entstörer der Erfindung
(Proben Nr. 1 bis 6), die durch gleichzeitiges Sintern
einstückig ausgebildet waren, eine zufriedenstellende Ent
störung: eine LSE-Modusabschwächung von 25 dB oder mehr.
Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die
arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen
wie oben beschrieben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt, weist der
NSD-Leiter S3 gemäß der dritten Ausführungsform der Erfin
dung eine hervorragende Haltbarkeit auf und kann den Sende
verlust von Hochfrequenzsignalen wirksam unterdrücken, da
der dielektrische Streifen fest an den inneren Oberflächen
der parallelen Plattenleiter befestigt ist.
Da der Modus-Entstörer bei dem NSD-Leiter S3 des weiteren
erhalten wird, indem der dielektrische Keramikstreifen und
die leitende Schicht durch gleichzeitiges Sintern ein
stückig ausgebildet werden, können die dimensionale Genau
igkeit des Modus-Entstörers und die Positionierungsgenauig
keit der leitenden Schicht verbessert werden, und der
Modus-Entstörer kann leicht und stabil ausgebildet werden.
In dem Fall, daß der dielektrische Streifen 303 des NSD-
Leiters S3 beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt
ist, kann er wie bei der ersten Ausführungsform, die in
Fig. 1 gezeigt ist, aus einer Mehrzahl von Streifenab
schnitten bestehen, und die Endseiten der jeweiligen Strei
fenabschnitte können einander mit einem Abstand gegenüber
liegen, der gleich oder weniger als 1/8 der Wellenlänge des
Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Dies
kann die Umwandlung von elektromagnetischen Wellen des LSM-
Modus in jene des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine
einfache Herstellung des dielektrischen Streifens mit einer
komplizierten Form, die aus linearen und gekrümmten Ab
schnitten gebildet ist. Mit anderen Worten kann der Krüm
mungsverlust verringert werden, wenn der dielektrische
Streifen 303 durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten
gebildet ist, selbst wenn der dielektrische Streifen 303
einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.
Fig. 7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines
teilweise weggeschnittenen und teilweise im Schnitt darge
stellten NSD-Leiters gemäß einer vierten Ausführungsform
der Erfindung. Der NSD-Leiter S4 gemäß der vierten Ausfüh
rungsform ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme
des Stands der Technik zu lösen. Gemäß Fig. 7 ist der NSD-
Leiter S4 konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen
403 als ein Wellenleiterstreifen und ein dielektrischer
Streifen 404 als ein Entstörerstreifen angeordnet ist, der
einen Modus-Entstörer zwischen einem Paar von parallelen
Plattenleitern 401, 402 bildet, die einander vertikal mit
einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als
die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das
gesendet werden soll. Es wird angemerkt, daß die Wellenlän
ge hier eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer
entsprechenden Betriebsfrequenz ist.
Die parallelen Plattenleiter 401, 402 sind jeweils aus
leitenden Platten aus beispielsweise Cu, Al, Fe, SUS (rost
freiem Stahl), Ag, Au, Pt, Messing (Cu-Zn-Legierung) gebil
det, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine
ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen.
Alternativ können sie durch Isolierplatten aus einem Kera
mikmaterial, Harz oder einem ähnlichen Material mit einer
auf der äußeren Fläche ausgebildeten leitenden Schicht aus
den oben genannten metallischen Materialen gebildet sein.
Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der
parallelen Plattenleiter 401, 402, die den dielektrischen
Streifen 403, 404 zugewandt sind, derart geschliffen, daß
die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 µm ≦ Ra
≦ 50 µm beträgt.
Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist dieselbe wie
bei der ersten Ausführungsform und ihr zuvor beschriebener
Wertebereich wurde aus demselben Grund gewählt, der bei der
ersten Ausführungsform erwähnt wurde. Die arithmetische
Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 µm ≦ Ra ≦ 25
µm, und insbesondere 0,4 µm ≦ Ra ≦ 10 µm.
Der dielektrische Streifen 403 als Wellenleiterstreifen
kann aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispiels
weise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder einem Cor
dieritkeramikmaterial (2MgO.2Al2O3.5SiO2), einem Aluminium
oxidkeramikmaterial (Al2O3), einem Glaskeramikmaterial oder
einem Forsteritkeramikmaterial (2MgO.SiO2) oder einem ähn
lichen Keramikmaterial mit einer niedrigen Dielektrizi
tätskonstante hergestellt sein. Dies hat seinen Grund
darin, daß diese Materialien den Sendeverlust in einem
Hochfrequenzband unterdrücken können. Insbesondere im
Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbei
tungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung, Zuverlässig
keit usw. ist der dielektrische Streifen 403 wünschens
werterweise aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt. Indem
mindestens eine Art von Element in dem Cordieritkeramikma
terial enthalten ist, das aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu,
Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt ist, können die elektri
schen Eigenschaften, wie beispielsweise der Q-Wert, verbes
sert und Signale mit einem geringen Sendeverlust gesendet
werden.
Der dielektrische Streifen 404 als Entstörerstreifen, der
einen Modus-Entstörer bildet, ist beispielsweise aus dem
selben Material hergestellt wie der dielektrische Streifen
303 und ist fortlaufend zu einem Ende des dielektrischen
Streifens 403 angeordnet. Der dielektrische Keramikstreifen
404 kann mit einem spezifizierten Abstand zu dem Ende des
dielektrischen Streifens 403 angeordnet sein. Leitende
Schichten 405 eines spezifizierten Musters, das später
beschrieben wird, sind innen, insbesondere in der Mitte des
dielektrischen Keramikstreifens 404, ausgebildet, und ein
Modus-Entstörer 406 für den NSD-Leiter ist durch den die
lektrischen Keramikstreifen 404 und die leitende Schicht
405 gebildet.
Die leitenden Schichten 405 sind aus Cu, Al, Fe, SUS (rost
freiem Stahl), Ag, Au, Pt oder einem ähnlichen Material mit
einer hohen elektrischen Leitfähigkeit gebildet und im
wesentlichen in einer mittigen Position in Bezug auf die
Breite des dielektrischen Streifens 404 in einer Ebene
angeordnet, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen
Plattenleiter 401, 402 und parallel zu der Senderichtung
des Hochfrequenzsignals ist. Obwohl der Entstörer zur Un
terdrückung des Sendens des LSE-Modus auf diese Art kon
struiert ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf
beschränkt. Zum Beispiel kann der Entstörer zum Unter
drücken des Sendens des LSE-Modus auch gebildet werden,
indem die leitenden Schichten 405 parallel zu den paral
lelen Plattenleitern 401, 402 angeordnet werden.
Jede leitende Schicht 405 weist eine senkrechte, lange,
rechtwinklige Form auf, und eine Mehrzahl von leitenden
Schichten 405 ist in der Senderichtung des Hochfrequenzsig
nals angeordnet. Die leitenden Schichten 405 können eine
andere Form, wie beispielsweise ein Quadrat, einen Kreis
oder eine Ellipse annehmen, jedoch sind sie vorzugsweise
senkrecht symmetrisch. Die Anzahl der leitenden Schichten
405 (Unterdrückungsstufen) liegt vorzugsweise zwischen drei
und zehn, um unnötige Moden wirksam abzuschwächen. Wenn die
Anzahl der leitenden Schichten 405 zehn überschreitet, wird
der Modus-Entstörer 406 zu lang, wodurch der NSD-Leiter
größer wird und der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals
wahrscheinlich zunimmt.
Die Abmessung b (siehe Fig. 8) jeder leitenden Schicht 405
in Senderichtung des Hochfrequenzsignals beträgt vor
zugsweise 1/2 oder weniger der Wellenlänge einer elek
tromagnetischen Welle eines TEM-Modus des Hochfrequenzsig
nals, und die Dicke derselben beträgt vorzugsweise 0,1 mm
oder weniger. Wenn die Abmessung b der leitenden Schicht
405 die Hälfte der Wellenlänge der elektromagnetischen
Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals überschreitet,
wird es schwierig, den TEM-Modus durch Abschwächung zu
unterdrücken. Für die Abmessung b der leitenden Schicht 405
ist kein besonderer unterer Grenzwert festgelegt, sie
beträgt jedoch aus praktischen Gründen vorzugsweise 0,1 mm
oder mehr. Wenn die Dicke der leitenden Schicht 405 0,1 mm
überschreitet, ist es wahrscheinlich, daß die elektromag
netischen Wellen des LSE-Modus reflektiert werden, wodurch
ihr Sendeverlust erhöht wird. Insbesondere beträgt die
Dicke der leitenden Schicht 405 0,05 µm oder mehr. Wenn sie
weniger als 0,05 µm beträgt, ist es schwierig, die leitende
Schicht 405 in eine spezifizierte Form zu formen. Das
Intervall d (siehe Fig. 8) zwischen benachbarten leitenden
Schichten 405 beträgt hinsichtlich der Sendeeigenschaft
wünschenswerterweise 1/4 oder weniger der Wellenlänge des
LSM-Modus, jedoch ist der Modus-Entstörer 406 selbst dann
verwendbar, wenn das Intervall d 1/4 der Wellenlänge des
LSM-Modus überschreitet.
Die leitenden Schichten 405, die den Modus-Entstörer 406
bilden, sind durch ein Verfahren zur Auftragung einer
metallischen Paste, die metallische Partikel von beispiels
weise Cu enthält, durch Drucken und Sintern der aufgetra
genen metallischen Paste oder durch ein anderes bekanntes
Dünnfilmbildungsverfahren, wie beispielsweise ein Abla
gerungsverfahren, ein Spritzverfahren oder ein CVD-Verfah
ren, ausgebildet. Alternativ können die leitenden Schichten
405 durch dünne leitende Platten gebildet und auf die
inneren Oberflächen der Hälften des dielektrischen Strei
fens 404, der in einer Richtung geteilt ist, die normal zur
Senderichtung des Hochfrequenzsignals verläuft, geklebt
oder in eine Rille eingefügt sein, die in dem dielektri
schen Streifen 404 ausgebildet ist. Der derart gebildete
dielektrische Streifen 404 kann auf dem parallelen Platten
leiter 401 angebracht werden, während er hinsichtlich des
dielektrischen Streifens 403 positioniert wird, oder er
kann auf dem parallelen Plattenleiter 401 angebracht wer
den, nachdem er mit Hilfe eines Klebstoffs auf den die
lektrischen Streifen 403 geklebt wurde.
Bei dem NSD-Leiter, bei dem die leitenden Schichten 405 aus
dünnen leitenden Platten gebildet und in die Rille einge
fügt sind, welche in dem dielektrischen Streifen 404 gebil
det ist, können die dielektrischen Streifen 403, 404
einstückig gebildet sein, ohne voneinander getrennt zu
sein. Mit anderen Worten ist es bei beiden Konstruktionen
des NSD-Leiters ausreichend, den Modus-Entstörer zu bilden,
indem eine Mehrzahl von Leiterschichten in spezifizierten
Intervallen (d. h. in sich wiederholenden Intervallen) in
Senderichtung des Hochfrequenzsignals in einer Ebene, wel
che parallel zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals
verläuft, im Inneren des Endes des zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern vorhandenen dielektrischen Strei
fens vorgesehen werden.
Der Modus-Entstörer bzw. Modus-Unterdrücker 406 des NSD-
Leiters S4 gemäß der vierten Ausführungsform ist an einer
Seite des dielektrischen Streifens 403 in Richtung einer
Moduswandlervorrichtung, wie beispielsweise eines Zirkula
tors oder Oszillators, bereitgestellt, und zwar an der Sei
te, an der es wahrscheinlich ist, daß unnötige Moden,
einschließlich des LSE-Modus, erzeugt werden. Das Hochfre
quenzband entspricht bei der vorliegenden Erfindung einem
Mikrowellenband und einem Millimeterwellenband im Bereich
der Größenordnung von 10 bis 100 GHz, und der NSD-Leiter S4
gemäß der vierten Ausführungsform wird in geeigneter Weise
in einem Hochfrequenzband verwendet, zum Beispiel oberhalb
von 30 GHz, insbesondere oberhalb von 50 GHz, und des
weiteren oberhalb von 70 GHz.
Der NSD-Leiter S4 gemäß der vierten Ausführungsform wird in
einem drahtlosen lokalen Netz oder einem Millimeterwellen
radar verwendet, der in einem Kraftfahrzeug angebracht ist,
wobei eine Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise eine Gunn-
Diode, als eine Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung darin
eingebaut ist. Bei einem solchen Millimeterwellenradar wird
eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und andere Kraft
fahrzeuge gerichtet, die sich um ein Kraftfahrzeug herum
befinden, in dem der Radar angebracht ist, die reflektierte
Welle wird mit der ursprünglichen Millimeterwelle kombi
niert, um ein Schwebungsfrequenzsignal (Zwischenfrequenz
signal) zu erhalten, und die Entfernungen zu dem Hindernis
und anderen Kraftfahrzeugen und ihre Bewegungsgeschwindig
keiten werden gemessen, indem dieses Schwebungsfrequenz
signal analysiert wird.
Der NSD-Leiter S4 gemäß der vierten Ausführungsform kann
unnötige Moden wirksam unterdrücken, indem ihre Resonanz
unterdrückt wird, da er mit dem Modus-Entstörer 406 an
einem Ende des dielektrischen Streifens ausgestattet ist.
Des weiteren ist es unwahrscheinlich, daß bei dem NSD-
Leiter S4 eine Reflexion des als Sendemodus dienenden LSM-
Modus durch die leitende Schicht auftritt. Demgemäß kann
der Sendeverlust des LSM-Modus verringert werden.
In dem Fall, daß der dielektrische Streifen 403 des NSD-
Leiters S4 beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt
ist, kann er wie bei der ersten Ausführungsform, die in
Fig. 1 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Streifenabschnitten
umfassen, und die Endseiten der jeweiligen Streifenab
schnitte können einander mit einem Abstand gegenüberliegen,
der gleich oder kürzer als λ/8 ist (λ ist eine Wellenlänge
eines Hochfrequenzsignals, das gesendet werden soll). Dies
kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-
Modus in die des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine
einfache Herstellung eines dielektrischen Streifens mit
einer komplizierten Form, die durch lineare und gekrümmte
Abschnitte gebildet ist. Mit anderen Worten kann, wenn der
dielektrische Streifen 403 durch eine Mehrzahl von Strei
fenabschnitten gebildet ist, der Krümmungsverlust verrin
gert werden, selbst wenn der dielektrische Streifen 403
einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.
Nachfolgend wird ein Millimeterwellenradarmodul als eine
Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der
NSD-Leiter S4 angewendet wird, beschrieben. Fig. 9 bis 12
zeigen Millimeterwellenradarmodule gemäß der Ausführungs
form der Erfindung, wobei Fig. 9A einer Draufsicht eines
Millimeterwellenradarmoduls mit einer integrierten Sende-
/Empfangsantenne, Fig. 10A einer Draufsicht eines Milli
meterwellenradarmoduls mit voneinander unabhängigen Sende-
und Empfangsantennen, Fig. 11 einer perspektivischen An
sicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator zeigt,
und Fig. 12 einer perspektivischen Ansicht einer Leiter
platte, auf der eine Kapazitätsdiode (Varaktordiode) für
den Millimeterwellensignaloszillator vorgesehen ist, ent
spricht.
Mit 410, 411 ist in Fig. 9A ein Paar von senkrecht angeord
neten parallelen Plattenleitern bezeichnet, die ebenso
konstruiert sind wie die parallelen Plattenleiter 401, 402,
die in Fig. 7 gezeigt sind. Verschiedene Vorrichtungen, die
später beschrieben werden, sind zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern 410, 411 eingefügt. Es wird
angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 411 teil
weise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sicht
bar zu machen. Mit 412 ist ein Millimeterwellenoszillator
von der Art eines Spannungsreglers bezeichnet, der an einem
Ende eines später beschriebenen ersten dielektrischen
Streifens 413 vorgesehen ist. Der Millimeterwellensignal
oszillator 412 gibt ein zu sendendes frequenzmoduliertes
Millimeterwellensignal aus, indem zyklisch die Vorspannung
einer Kapazitätsdiode geregelt wird, die in der Nähe einer
Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) ange
ordnet ist, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder
eine andere Welle zu erzielen, so daß die Richtung, in der
die Vorspannung angelegt wird, mit der Richtung des elekt
rischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.
Der erste dielektrische Streifen 413 ist ebenso wie der in
Fig. 7 gezeigte dielektrische Streifen 403 ausgebildet und
dafür ausgelegt, das Millimeterwellensignal zu senden, das
erhalten wird, indem das Hochfrequenzsignal, das von der
Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise einer Gunn-Diode, als
einer Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird,
moduliert wird. Ein erster Modus-Entstörer 414, der ebenso
gebildet ist wie der Modus-Entstörer 406, der in Fig. 7
gezeigt ist, ist mit einem Ende des dielektrischen Strei
fens 413 verbunden. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter
S4 im wesentlichen konstruiert, indem der erste Modus-
Entstörer 414 an einem Ende des dielektrischen Streifens
413, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
410, 411 vorgesehen ist, angeordnet wird.
Das eine Ende des ersten dielektrischen Streifens 413 ist
über den ersten Modus-Entstörer 414 mit dem Millimeter
wellensignaloszillator 412 verbunden, und sein anderes Ende
ist mit einem Mischgerät 415 verbunden. Mit 416 ist ein
Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben her
gestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferromagnetische
Platten sind, die einander senkrecht gegenüberliegen und
einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt
aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt), wobei ein Ende
von jedem Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden
Ende eines zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörers
417, 418, 419 verbunden ist, die ebenso wie der Modus-
Entstörer 406, der in Fig. 7 gezeigt ist, ausgestaltet
sind. Mit anderen Worten ist der zweite Modus-Entstörer 417
mit dem ersten Verbindungsabschnitt, der dritte Modus-
Entstörer 418 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt und der
vierte Modus-Entstörer 419 mit dem dritten Verbindungs
abschnitt des Zirkulators 416 verbunden.
Mit 420 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-
Entstörers 417 verbunden ist. Der zweite dielektrische
Streifen 420 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische
Streifen 403 ausgestaltet, der in Fig. 7 gezeigt ist. Mit
anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen kon
struiert, indem der zweite Modus-Entstörer 417 an einem
Ende des zweiten dielektrischen Streifens 420 angeordnet
ist, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
410, 411 bereitgestellt ist. Mit 421 ist ein nicht reflek
tierender Abschluß (Abschlußschaltung) bezeichnet, der an
dem anderen Ende des zweiten dielektrischen Streifens 420
bereitgestellt ist. Der nicht reflektierende Abschluß 421
weist einen in Fig. 9B gezeigten Widerstandsfilm 421a auf.
Der Widerstandsfilm 421a ist in einer Ebene ausgebildet,
die den nicht reflektierenden Abschluß 421 in eine obere
Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und parallel zu dem
Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 angeordnet. Des
weiteren kann der Widerstandsfilm 421a auf Seitenflächen
oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 421
ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 421a besteht aus
einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel
enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht
reflektierende Abschluß 421, der mit dem Widerstandsfilm
421a ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern
einstückig mit dem zweiten dielektrischen Streifen 420
ausgebildet werden.
Mit 422 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Modus-
Entstörers 418 verbunden ist. Der dritte dielektrische
Streifen 422 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensig
nal zu senden, und ist ebenso wie der in Fig. 7 gezeigte
dielektrische Streifen 403 ausgebildet. Mit anderen Worten
ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem
der dritte Modus-Entstörer 418 an einem Ende des dritten
dielektrischen Streifens 422, der zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern 410, 411 bereitgestellt ist, an
geordnet ist. Das vordere Ende des dritten dielektrischen
Streifens 422 ist kegelförmig, um eine Sende-/Empfangs
antenne 423 zu bilden.
Mit 424 ist ein vierter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des vierten Modus-
Entstörers 419 verbunden ist. Der vierte dielektrische
Streifen 424 ist ebenso wie der in Fig. 7 gezeigte die
lektrische Streifen 403 ausgebildet. Mit anderen Worten ist
ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der
vierte Modus-Entstörer 419 an einem Ende des vierten di
elektrischen Streifens 424, der zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern 410, 411 bereitgestellt ist,
angeordnet ist. Der vierte dielektrische Streifen 424
sendet eine Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne
423 empfangen und von dem dritten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 416 über den dritten dielektrischen Streifen
422 zum Mischgerät 415 ausgegeben wird.
Ein Teil des Millimeterwellensignals, das vom Millimeter
wellensignaloszillator 412 ausgegeben wird, wird zum Zir
kulator 416 gesendet, da ein Ende des ersten dielektrischen
Streifens 413 in Richtung des Millimeterwellensignaloszil
lators 412 und ein Ende des zweiten dielektrischen Strei
fens 420 nahe aneinander angeordnet sind, um das Ende des
ersten dielektrischen Streifens 413 mit dem Ende des zwei
ten dielektrischen Streifens 420 elektromagnetisch zu
koppeln oder zu verbinden.
Das Mischgerät 415 mischt einen Teil des Millimeterwellen
signals, das vom Millimeterwellensignaloszillator 412
ausgegeben wird, mit der empfangenen Welle, um ein Zwi
schenfrequenzsignal zu erzeugen, indem ein Zwischenab
schnitt des ersten dielektrischen Streifens 413 und ein
Zwischenabschnitt des vierten dielektrischen Streifens 424
elektromagnetisch gekoppelt werden, indem sie dichter zu
einander angeordnet oder miteinander verbunden werden.
Bei der Konstruktion aus Fig. 9A kann ein pulsiertes Milli
meterwellensignal oszilliert werden, indem ein Schalter
bereitgestellt wird, der ebenso wie ein in Fig. 12 gezeig
ter Schalter, in einer Zwischenposition bzw. an einem Zwi
schenabschnitt des ersten dielektrischen Streifens 413
vorgesehen wird. Der Schalter, der in Fig. 12 gezeigt ist,
ist derart konstruiert, daß ein zweiter Drosselvorspan
nungsversorgungsstreifen 463 auf einer Hauptebene einer
Leiterplatte 461 ausgebildet und eine PIN-Diode oder
Schottky-Diode des freitragenden Typs mittels Löten in
einem Zwischenabschnitt des Streifens 463 befestigt ist.
Eine andere Ausführungsform des Millimeterwellenradarmoduls
als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung der
Erfindung, auf die der NSD-Leiter S4 angewendet wird, ist
in Fig. 10A gezeigt und weist voneinander unabhängige
Sende- und Empfangsantennen auf. Mit 430, 431 in Fig. 10A
ist ein Paar von senkrecht angeordneten parallelen Platten
leitern bezeichnet, die ebenso wie die in Fig. 7 gezeigten
parallelen Plattenleitern 401, 402 konstruiert sind. Es
wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 431
teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion
sichtbar zu machen.
Mit 432 ist ein Millimeterwellenoszillator von der Art
eines Spannungsreglers bezeichnet, der an einem Ende eines
nachfolgend beschriebenen ersten dielektrischen Streifens
433 vorgesehen ist. Der Millimeterwellensignaloszillator
432 gibt ein zu sendendes frequenzmoduliertes Millimeter
wellensignal aus, indem zyklisch, eine Vorspannung einer
Kapazitätsdiode, die in der Nähe einer Hochfrequenzdiode
(Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, gere
gelt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine
andere Welle zu erzielen, so daß die Richtung, in der die
Vorspannung angelegt wird, mit der Richtung des elektri
schen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.
Der erste dielektrische Streifen 433 ist wie der in Fig. 7
gezeigte dielektrische Streifen 403 ausgebildet und dafür
ausgelegt, das Millimeterwellensignal, das erhalten wird,
indem das Hochfrequenzsignal moduliert wird, das von der
Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise einer Gunn-Diode, als
einer Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird, zu
senden. Ein erster Modus-Entstörer 434, der wie der Modus-
Entstörer 406, der in Fig. 7 gezeigt ist, ausgebildet ist,
ist mit dem anderen Ende des dielektrischen Streifens 433
verbunden. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im
wesentlichen konstruiert, indem der erste Modus-Entstörer
434 an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens 433,
der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 430,
431 vorgesehen ist, angeordnet ist.
Das eine Ende des ersten dielektrischen Streifens 433 ist
über den ersten Modus-Entstörer 434 mit dem Millimeter
wellensignaloszillator 432 verbunden, und sein anderes Ende
ist mit einem zweiten Modus-Entstörer 436 verbunden, der
später beschrieben wird. Mit 435 ist ein Zirkulator be
zeichnet, der aus zwei Ferritscheiben hergestellt ist,
wobei die Ferritscheiben ferromagnetische Platten, die
einander senkrecht gegenüberliegen und einen ersten, zwei
ten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von
diesen ist gezeigt), sind, und wobei ein Ende von jedem
Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden Ende eines
zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörers 436, 437, 438
verbunden ist, die ebenso wie der Modus-Entstörer 406, der
in Fig. 7 gezeigt ist, ausgebildet sind. Mit anderen Worten
ist der zweite Modus-Entstörer 436 mit dem ersten Verbin
dungsabschnitt, der dritte Modus-Entstörer 437 mit dem
zweiten Verbindungsabschnitt und der vierte Modus-Entstörer
438 mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators
435 verbunden.
Mit 439 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-
Entstörers 437 verbunden ist. Der zweite dielektrische
Streifen 439 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensig
nal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Strei
fen 403 ausgebildet, der in Fig. 7 gezeigt ist. Mit anderen
Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert,
indem der zweite Modus-Entstörer 437 an einem Ende des
zweiten dielektrischen Streifens 439 zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern 430, 431 angeordnet ist. Das
vordere Ende des zweiten dielektrischen Streifens 439 ist
kegelförmig, um eine Sendeantenne 440 zu bilden.
Mit 441 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des vierten Modus-
Entstörers 438 verbunden ist. Der dritte dielektrische
Streifen 441 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden und ist ebenso wie der dielektrische
Streifen 403 ausgebildet, der in Fig. 7 gezeigt ist. Mit
anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen kon
struiert, indem der vierte Modus-Entstörer 438 an einem
Ende des dritten dielektrischen Streifens 441 zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern 430, 431 angeordnet ist.
Ein nicht reflektierender Abschluß 442 zur Abschwächung des
Millimeterwellensignals, das von der Sendeantenne 440
empfangen wird, ist am vorderen Ende des dritten dielek
trischen Streifens 441 vorgesehen.
Mit 443 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden
eines Teils des Millimeterwellensignals zu einem Mischgerät
447 bezeichnet, wobei ein Ende desselben zur elektromag
netischen Kopplung in der Nähe des ersten elektrischen
Streifens 433 angeordnet mit dem ersten dielektrischen
Streifen 433 verbunden wird. Mit 444 ist ein nicht reflek
tierender Abschluß bezeichnet, der an einem Ende des vier
ten dielektrischen Streifens 443 gegenüber dem Mischgerät
447, das später beschrieben wird, angeordnet ist. Mit 445
ist ein fünfter dielektrischer Streifen bezeichnet, der an
seinem vorderen Ende, beispielsweise durch kegelförmige
Ausgestaltung, mit einer Empfangsantenne 446 gebildet und
dafür ausgelegt ist, eine Funkwelle zum Mischgerät 447 zu
senden, die von dieser Empfangsantenne 446 empfangen wird.
Das Mischgerät 447 mischt einen Teil des Millimeterwellen
signals mit der empfangenen Welle, um durch elektromagneti
sche Kopplung eines Zwischenabschnitts des vierten die
lektrischen Streifens 443 und eines Zwischenabschnitts des
fünften dielektrischen Streifens 445 ein Zwischenfrequenz
signal zu erzeugen, indem diese Zwischenabschnitte dichter
zusammengebracht oder miteinander verbunden werden.
Der nicht reflektierende Abschluß 442 (444) weist einen in
Fig. 10B gezeigten Widerstandsfilm 442a (444a) auf. Der
Widerstandsfilm 442a (444a) ist in einer Ebene ausgebildet,
die den nicht reflektierenden Abschluß 442 (444) in eine
obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt und parallel zu
dem Paar von parallelen Plattenleitern 430, 431 verläuft.
Des weiteren kann der Widerstandsfilm auf Seitenflächen
oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 442
(444) ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 442a (444a)
besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das
leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoff
partikel. Der nicht reflektierende Abschluß 442 (444), der
mit dem Widerstandsfilm 442a (444a) ausgestattet ist, kann
durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem dritten
dielektrischen Streifen 441 (443) ausgebildet sein.
Bei der Konstruktion aus Fig. 10A kann der vierte dielek
trische Streifen 443 gekoppelt werden, indem ein Ende
desselben zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des
zweiten dielektrischen Streifens 439 angeordnet oder mit
dem zweiten dielektrischen Streifen 439 verbunden wird, so
daß ein Teil des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 447
gesendet werden kann.
Die Millimeterwellensignaloszillatoren 412, 432, die in dem
Millimeterwellenradarmodul verwendet sind, das in Fig. 9
und 10 gezeigt ist, sind in Fig. 11 und 12 gezeigt. Mit 452
ist in Fig. 11 und 12 ein metallisches Element, wie bei
spielsweise ein metallischer Block, zur Befestigung einer
Gunn-Diode 453 bezeichnet. Die Gunn-Diode 453 ist eine Art
von Hochfrequenzdiode, die zum Oszillieren eines Millime
terwellensignals verwendet werden können, und ist an einer
Seitenfläche des metallischen Elements 452 befestigt. Mit
454 ist eine Leiterplatte bezeichnet, auf der ein Drossel
vorspannungsversorgungsstreifen 455 ausgebildet ist, der
als ein Tiefpaßfilter fungiert, um an die Gunn-Diode 453
eine Vorspannung anzulegen und eine Ableitung des Hochfre
quenzsignals zu verhindern. Mit 456 ist ein Streifenleiter,
wie beispielsweise ein Metallfolienband, zur Verbindung des
Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 455 und eines
oberen Leiters der Gunn-Diode 453 bezeichnet.
Mit 457 ist ein Metallstreifenresonator bezeichnet, der
gebildet ist, indem ein Metallstreifen 458 zur Resonanz auf
einem dielektrischen Substrat bereitgestellt ist, und mit
459 ist ein dielektrischer Wellenleiter bezeichnet, der das
Hochfrequenzsignal, das von dem Metallstreifen 457 in
Resonanz versetzt wird, zur Außenseite des Millimeterwel
lensignaloszillators weiterleitet. Eine Leiterplatte 461,
die eine Varaktordiode 460, welche zur Frequenzmodulation
verwendet wird und eine Kapazitätsdiode ist, trägt, ist in
einer Zwischenposition des dielektrischen Wellenleiters 459
vorgesehen. Eine Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 460
(Richtung des elektrischen Feldes) ist senkrecht zur Sende
richtung des Hochfrequenzsignals und parallel zu den Haupt
ebenen der parallelen Plattenleiter 430, 431. Des weiteren
stimmt die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 460 mit
der Richtung des elektrischen Feldes eines Hochfrequenzsi
gnals des LSM01-Modus überein, der in dem dielektrischen
Wellenleiter 459 gesendet wird, so daß die Vorspannung
gesteuert wird, um die elektrostatische Kapazität der
Varaktordiode 460 zu ändern, indem das Hochfrequenzsignal
und die Varaktordiode 460 elektromagnetisch gekoppelt
werden, wodurch die Frequenz des Hochfrequenzsignals ge
steuert wird. Mit 462 ist eine dielektrische Platte mit
einer hohen relativen Dielektrizitätskonstante bezeichnet,
die zur Impedanzanpassung zwischen der Varaktordiode 460
und dem dielektrischen Wellenleiter 459 verwendet wird.
Wie in Fig. 12 gezeigt, ist der zweite Drosselvorspannungs
versorgungsstreifen 463 mit der Varaktordiode 460 des
freitragenden Typs, die in der Zwischenposition befestigt
ist, in einer Hauptebene der Leiterplatte 461 vorgesehen.
Des weiteren sind Verbindungselektroden 464, 465 in Ab
schnitten des zweiten Drosselvorspannungsversorgungsstrei
fens 463 ausgebildet, die mit der Varaktordiode 460 verbun
den sind.
Bei dieser Konstruktion wird das Hochfrequenzsignal, das
durch die Gunn-Diode 453 oszilliert wird, über den Metall
streifenresonator 457 zu dem dielektrischen Wellenleiter
459 geführt. Nachfolgend wird ein Teil des Hochfrequenz
signals von der Varaktordiode 460 reflektiert, um zur Gunn-
Diode 453 zurückzukehren. Dieses Reflexionssignal verändert
sich, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Varak
tordiode 460 ändert, wodurch die Oszillationsfrequenz
verändert wird.
Ein FMCW(Frequenzmodulation-Dauerstrich)-System, ein Im
pulssystem oder dergleichen ist auf das Millimeterwellen
radarmodul anwendbar, das in Fig. 9 und 10 gezeigt ist. Im
Fall des FMCW-Systems ist der Betrieb wie folgt beschaffen.
Ein Eingabesignal, das eine Veränderung der Spannungsampli
tude in bezug zur Zeit in Form einer Dreieckswelle, einer
Sinuswelle oder einer anderen Welle darstellt, wird einem
MODIN-Anschluß zur modulierten Signaleingabe des Millime
terwellensignaloszillators zugeführt, und ein Ausgabesignal
davon wird frequenzmoduliert, so daß die Schwankung der
Ausgabefrequenz des Millimeterwellensignaloszillators durch
eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle
dargestellt wird. In dem Fall, daß das Ausgabesignal (Sen
dewelle) über die Sende-/Empfangsantenne 423 oder die
Sendeantenne 440 abgestrahlt wird, kehrt eine reflektierte
Welle (empfangene Welle) mit einer Zeitverzögerung zurück,
die von einer Zeitspanne herrührt, die erforderlich ist,
damit die Funkwelle sich vor und zurück ausbreiten kann,
falls ein Ziel vor der Sende-/Empfangsantenne 423 oder der
Sendeantenne 440 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird
die Frequenzdifferenz zwischen der gesendeten Welle und der
empfangenen Welle über einen IFOUT-Anschluß an der Ausgabe
seite des Mischgeräts 415 oder 447 ausgegeben.
Der Abstand zu dem Ziel kann gemäß der folgenden Gleichung
berechnet werden, indem die Frequenzkomponente der Ausga
befrequenz des IFOUT-Anschlusses oder dergleichen analy
siert wird:
Fif = 4R . fm . Δf/c
(Fif: IF-(Zwischenfrequenz-)Ausgabefrequenz, R: Abstand,
fm: Modulationsfrequenz, Δf: Frequenzschwankungssbereich,
c: Lichtgeschwindigkeit).
Bei den Millimeterwellensignaloszillatoren 412, 432 der
Millimeterwellenradarmodule gemäß der Ausführungsform der
Erfindung sind der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen
455 und der Streifenleiter 456 beispielsweise aus Cu, Al,
Au, Ag, W, Ti, Ni, Cr, Pd, Pt hergestellt. Insbesondere
werden Cu, Ag aufgrund einer zufriedenstellenden elektri
schen Leitfähigkeit, eines kleinen Sendeverlustes und einer
großen Oszillationsausgabe bevorzugt.
Der Streifenleiter 456 ist in einem spezifizierten Abstand
zu der äußeren Oberfläche des metallischen Elements 452
elektromagnetisch mit dem metallischen Element 452 gekop
pelt und überbrückt den Drosselvorspannungsversorgungs
streifen 455 und die Gunn-Diode 453. Insbesondere ist ein
Ende des Streifenleiters 456 beispielsweise mittels Löten
mit einem Ende des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens
455 verbunden, das andere Ende davon ist beispielsweise
mittels Löten mit einem oberen Leiter der Gunn-Diode 453
verbunden, und ein Zwischenabschnitt davon erstreckt sich
in die Luft.
Das metallische Element 452 ist als metallischer Leiter
ausreichend, da es ebenfalls als elektrische Masse für die
Gunn-Diode 453 fungiert, und das Material ist daher nicht
besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß es ein metal
lischer Leiter (einschließlich Legierungen) ist. Das metal
lische Element 452 kann beispielsweise aus Messing (Cu-Zn-
Legierung), Al, Cu, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt
hergestellt sein. Alternativ kann das metallische Element
452 ein metallischer Block sein, der vollständig aus einem
Metall-, einem Keramik- oder Kunststoffblock hergestellt
ist, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise
mit einer Metallbeschichtung beschichtet sind, oder ein
Isoliersubstrat, dessen äußere Oberflächen vollständig oder
teilweise mit einem leitenden Harzmaterial beschichtet
sind.
Das Millimeterwellenra 99999 00070 552 001000280000000200012000285919988800040 0002010050544 00004 99880darmodul als eine Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der
Erfindung kann elektromagnetische Wellen von unnötigen
Moden, wie beispielsweise LSE-Modus und TEM-Modus, wirksam
abschwächen und den Sendeverlust des LSM-Modus verringern.
Daher kann in dem Fall, daß die Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung auf den Millimeterwellenradar oder
dergleichen angewendet wird, die Erfassungsreichweite
vergrößert werden (vgl. Fig. 9A). Des weiteren kann dieses
Millimeterwellenradarmodul elektromagnetische Wellen von
unnötigen Moden, wie beispielsweise LSE-Modus und TEM-
Modus, wirksam abschwächen und den Sendeverlust des LSM-
Modus verringern, und das Millimeterwellensignal, das
gesendet werden soll, wird nicht über den Zirkulator in das
Mischgerät eingegeben. Daher kann in dem Fall, daß die
Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf den Milli
meterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, dies
bessere Sendeeigenschaften des Millimeterwellensignals,
verringerte Störungen des empfangenen Signals und eine
vergrößerte Erfassungsreichweite zur Folge haben (vgl. Fig.
10A).
Nachfolgend werden Beispiele des NSD-Leiters S4, der mit
dem Modus-Entstörer ausgestattet ist, beschrieben.
Der Modus-Entstörer 406, der in Fig. 7 und 8 gezeigt ist,
wurde wie folgt hergestellt. Ein gemischtes Pulver wurde
hergestellt, indem 15 Gewichtsanteile SiO2 und 10 Gewichts
anteile ZnO zu 75 Gewichtsanteilen Glasmaterial, das einen
durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 bis 2,5 µm
aufwies und 44 Gewichtsprozent SiO2, 29 Gewichtsprozent
Al2O3, 11 Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO und 9
Gewichtsprozent B2O3 enthielt, hinzugegeben wurden, wobei
ein Keramikfüllstoff mit einem durchschnittlichen Partikel
durchmesser von 1,5 bis 2,5 µm zu der Mischung hinzugegeben
wurde. Nachdem eine breiartige Substanz hergestellt worden
war, indem ein organisches Bindemittel und ein Lösemittel
zu dem gemischten Pulver hinzugegeben und diese gemischt
worden waren, wurde mittels des Streichmesserverfahrens
eine Folie aus dem daraus resultierenden gemischten Pulver
hergestellt.
Eine Cu-Paste wurde mittels des Siebdruckverfahrens auf
eine äußere Oberfläche der Folie aufgetragen, so daß vier
leitende Schichten mit den Abmessungen: a = 1,5 mm, b =
0,48 mm, d = 0,40 mm und einer Dicke von 10 µm in einem in
Fig. 8 gezeigten Muster ausgebildet wurden. Eine Folie, die
in gleicher Weise wie die oben genannte Folie ausgebildet
worden war, wurde auf der oben genannten Folie angebracht.
Die somit erhaltene laminierte Substanz wurde auf eine Höhe
(Dicke) von 1,8 mm und eine Länge von 3,5 mm geschnitten,
um einen Modus-Entstörer 406 zu bilden, nachdem sie bei 850
bis 1000°C in einer nicht oxidierenden Atmosphäre gesin
tert worden war.
Zwei Aluminiumplatten mit einer Stärke von 6 mm wurden als
parallele Plattenleiter 401, 402 mit einem Abstand von 1,8
mm angeordnet, und der dielektrische Streifen 403 mit einem
rechtwinkligen Querschnitt von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm
(Breite), der aus Cordieritkeramikmaterial mit einer rela
tiven Dielektrizitätskonstante von 4,8 hergestellt ist, und
der Modus-Entstörer 406, der mit einem Ende des dielek
trischen Streifens 403 verbunden ist, wurden zwischen den
Aluminiumplatten angebracht.
Die LSE-Modus-Dämpfungseigenschaft des Modus-Entstörers 406
wurde bewertet. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein NSD-Leiter
zur Umwandlung der elektromagnetischen Wellen, die im LSM-
Modus angeregt wurden, in solche des LSE-Modus oder solche
des LSM-Modus hergestellt; z. B. ein NSD-Leiter, der derart
konstruiert war, daß elektromagnetische Wellen des LSM-
Modus in solche des LSE-Modus umgewandelt wurden, indem ein
dielektrischer Streifen mit einem Ende eines anderen die
lektrischen Streifens, der die elektromagnetischen Wellen
des LSM-Modus in einem rechten Winkel zur Senderichtung
sendet, verbunden wurde, und die umgewandelten elektromag
netischen Wellen des LSE-Modus zurück in solche des LSM-
Modus umgewandelt wurden, indem noch ein anderer dielek
trischer Streifen mit dem anderen Ende des anderen dielek
trischen Streifens in einem rechten Winkel zur Senderich
tung verbunden wurde. Der Modus-Entstörer 406 wurde in
einen Abschnitt eingefügt, wo die elektromagnetischen
Wellen des LSE-Modus gesendet wurden, und die Sendeeigen
schaft wurde bei 75 bis 85 GHz unter Verwendung eines
Netzwerkanalysators gemessen. Das Meßergebnis ist in Fig.
13 gezeigt.
Wie aus Fig. 13 ersichtlich ist, wurde eine Dämpfungseigen
schaft von etwa 30 dB oder mehr in einem Frequenzbereich
von etwa 75 bis 80 GHz, und eine Dämpfungseigenschaft von
etwa 20 dB oder mehr in einem Frequenzbereich von etwa 80
bis 85 GHz erreicht. Insgesamt betrug die Dämpfung maximal
etwa 50 dB und minimal etwa 20 dB. Eine ausgezeichnete
Eigenschaft wurde in einem Frequenzband erreicht, das
breiter als das tatsächliche Betriebsfrequenzband von
derzeit 76 bis 77 GHz ist.
Ein NSD-Leiter wurde ähnlich zu Beispiel 7 hergestellt,
außer daß eine leitende Schicht eines herkömmlichen Mu
sters, das in Fig. 37 gezeigt ist, ausgebildet wurde. Das
ausgebildete Muster sah folgendermaßen aus: L = 0,5 mm, w1
= 1,5 mm, w2 = 0,2 mm, Stärke = 10 µm in Fig. 37. Das
Ergebnis einer Messung, die wie in Beispiel 7 durchgeführt
wurde, ist in Fig. 14 gezeigt.
Wie aus Fig. 14 ersichtlich ist, wurde eine Dämpfung bzw.
Abschwächung von etwa 24 bis 40 dB in einem Frequenzbereich
von etwa 75 bis 76 GHz, eine Dämpfung von etwa 13 bis 28 dB
in einem Frequenzbereich von etwa 76 bis 83 GHz, und eine
Dämpfung von etwa 15 bis 36 dB in einem Frequenzbereich von
etwa 83 bis 85 GHz erreicht. Insgesamt betrug die Dämpfung
maximal etwa 40 dB und minimal etwa 13 dB.
Beispiel 7 wies über einen weiten Bereich eine bessere
Dämpfung auf als das Vergleichsbeispiel 5 auf.
Da die parallelen Plattenleiter derart gebildet sind, daß
die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Ober
flächen wie zuvor beschrieben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt,
weist der NSD-Leiter S4 gemäß der vierten Ausführungsform
der Erfindung eine hervorragende Beständigkeit auf und kann
den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unter
drücken, da der dielektrische Streifen fest an den inneren
Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.
Da des weiteren bei dem NSD-Leiter S4 der Modus-Entstörer,
der von einer Mehrzahl von leitenden Schichten gebildet
ist, die in spezifizierten Intervallen im wesentlichen in
einer mittigen Position in Bezug auf die Breite des dielek
trischen Streifens in einer Ebene, die senkrecht zu den
Hauptebenen der parallelen Plattenleiter und parallel zur
Senderichtung des Hochfrequenzsignals ist, vorgesehen sind,
am Ende des dielektrischen Streifens ausgebildet ist,
geraten elektromagnetische Wellen von unnötigen Moden nicht
in Resonanz. Als Folge davon können elektromagnetische
Wellen des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt
werden. Da die leitenden Schichten im Vergleich zu leiten
den Stiften dünner sind, ist es unwahrscheinlich, daß eine
Reflexion durch die leitenden Schichten des LSM-Modus, der
als Sendemodus verwendet wird, auftritt, mit dem Ergebnis,
daß der Sendeverlust desselben verringert werden kann.
Vorzugsweise entspricht die Abmessung jeder leitenden
Schicht in Senderichtung der Hälfte der Wellenlänge der
elektromagnetischen TEM-Wellen des Hochfrequenzsignals, und
die Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger. Bei sol
chen leitenden Schichten können die elektromagnetischen
Wellen des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt
werden, und der Sendeverlust durch die leitenden Schichten
des LSM-Modus kann bedeutend verringert werden.
Des weiteren können bei der Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S4 angewendet
wird, die elektromagnetischen Wellen des nicht benötigten
LSE-Modus wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust
der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus, der als
Sendemodus verwendet wird, kann verringert werden, indem
der Modus-Entstörer ähnlich zu der obigen Beschreibung am
Ende des dielektrischen Streifens vorgesehen wird. Das
Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, wird zu
einem geringeren Grad über den Zirkulator in das Mischgerät
eingegeben. Als Folge davon kann dies, wenn die Millimeter
wellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwel
lenradar oder dergleichen angewendet wird, bessere Sende
eigenschaften des Millimeterwellensignals, verringerte
Störungen des empfangenen Signals und eine erweiterte
Erfassungsreichweite zur Folge haben.
Bei der Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf
die der NSD-Leiter S4 angewendet wird und bei der die
Sendeantenne und die Empfangsantenne unabhängig voneinander
bereitgestellt sind, können die elektromagnetischen Wellen
des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt werden,
und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des
LSM-Modus, der als Sendemodus verwendet wird, kann verrin
gert werden, indem der Modus-Entstörer ähnlich zu der
obigen Beschreibung am Ende des dielektrischen Streifens
vorgesehen wird. Des weiteren wird das Millimeterwellensi
gnal, das von der Sendeantenne empfangen wird, nicht in den
Millimeterwellensignaloszillator eingegeben. Daher kann
dies, wenn die Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung
auf ein Millimeterwellenradarmodul oder dergleichen ange
wendet wird, bessere Sendeeigenschaften des Millimeterwel
lensignals, verringerte Oszillationsstörungen und eine
erweiterte Erfassungsreichweite zur Folge haben.
Fig. 15 und 16 zeigen einen NSD-Leiter gemäß einer fünften
Ausführungsform der Erfindung. Fig. 15 ist eine perspek
tivische Ansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der
inneren Konstruktion des NSD-Leiters zeigt, und Fig. 16 ist
eine Seitenansicht davon. Der NSD-Leiter S5 gemäß der
fünften Ausführungsform ist hauptsächlich dafür ausgelegt,
die Probleme des Stands der Technik zu lösen.
In Fig. 15 und 16 umfaßt der NSD-Leiter S5 ein Paar von
parallelen Plattenleitern 501, 502, die einander mit einem
Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die
halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesen
det werden soll, zwei Ferritscheiben 503, 504, die ferro
magnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüber
liegen, um einen Zirkulator zwischen dem Paar von paralle
len Plattenleitern 501, 502 zu bilden, drei dielektrische
Streifen 505, 506, 507, die Wellenleiterstreifen und radial
um die Ferritscheiben 503, 504 in Intervallen von 120°
angeordnet sind, drei dielektrische Streifen 508, 509, 510,
die Entstörerstreifen zur Konstruktion eines Modus-
Entstörers sind, um elektromagnetische Wellen des LSE-Modus
zu blockieren, und die zwischen den Ferritscheiben 503, 504
und den dielektrischen Streifen 505, 506, 507 angeordnet
sind. Es wird angemerkt, daß die Wellenlänge hier eine
Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten
Betriebsfrequenz ist.
Die parallelen Plattenleiter 501, 502 sind jeweils durch
leitende Platten gebildet, die beispielsweise aus Cu, Al,
Fe, Ag, Au, Pt, SUS (rostfreiem Stahl), Messing (Cu-Zn-
Legierung) hergestellt sind, da sie eine hohe elektrische
Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit
aufweisen müssen. Alternativ können sie durch Isolierplat
ten aus Keramik, Harz oder ähnlichem Material mit einer auf
der äußeren Oberfläche ausgebildeten leitenden Schicht aus
den oben genannten metallischen Materialien gebildet sein.
Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der
parallelen Plattenleiter 501, 502, die den dielektrischen
Streifen 505 bis 507, 508 bis 510 zugewandt sind, derart
geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra
derselben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt.
Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist dieselbe wie
diejenige, die für die erste Ausführungsform definiert
würde, und der obige Wertebereich derselben ist aus demsel
ben Grund gewählt, der bei der ersten Ausführungsform
erwähnt wurde. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra be
trägt vorzugsweise 0,3 µm ≦ Ra ≦ 25 µm, und insbesondere
0,4 µm ≦ Ra ≦ 10 µm.
Die Ferritscheiben 503, 504 weisen eine identische Form auf
und liegen einander konzentrisch gegenüber, wobei ihre
Hauptebenen in Kontakt mit den inneren Oberflächen der
parallelen Plattenleiter 501, 502 gehalten werden. Je nach
Fall können sie von den inneren Oberflächen der parallelen
Plattenleiter 501, 502 mit einem spezifizierten Abstand
beabstandet sein. Bei dieser Ausführungsform sind die
Hauptebenen der zwei Ferritscheiben 503, 504 bündig mit
denen der Modus-Entstörer 518 bis 520, wodurch eine Kon
struktion realisiert wird, die für die Verringerung des
Sendeverlustes des Hochfrequenzsignals bevorzugt wird.
Die Stärke der Ferritscheiben 503, 504 beträgt vorzugsweise
0,15 bis 0,30 mm, wenn ein Ferrit mit einer relativen
Dielektrizitätskonstante von 13 in einem Band von 77 GHz,
das für einen Kraftfahrzeug-Millimeterwellenradar verwendet
wird, eingesetzt wird. Wenn die Stärke weniger als 0,15 mm
beträgt, ist es aufgrund ihrer verringerten Festigkeit
schwierig, die Ferritscheiben 503, 504 zu handhaben. Wenn
die Stärke 0,30 mm überschreitet, muß der Durchmesser der
Ferritscheiben 503, 504 verringert werden, um eine Ver
schiebung des Durchlaßbandes zu verhindern. Ein verrin
gerter Durchmesser führt zu einer verschlechterten Iso
lierung des Zirkulators.
Der Durchmesser der Ferritscheiben 503, 504 beträgt vor
zugsweise 1 bis 3 mm. Die Isolierung des Zirkulators wird
verschlechtert, wenn der Durchmesser unterhalb von 1 mm
liegt, während die Stärke der Ferritscheiben 503, 504
weniger als 0,15 mm betragen muß, um eine Verschiebung des
Durchlaßbandes zu verhindern, wobei es schwierig ist, die
Ferritscheiben 503, 504 zu handhaben, wenn der Durchmesser
3 mm überschreitet.
Anstelle der Ferritscheiben 503, 504 können auch lediglich
polygonale Ferritplatten verwendet werden. In diesem Fall
ist die flache Form der Ferritplatten, wenn die Anzahl der
dielektrischen Streifen, die verbunden werden sollen, n ist
(n ist eine ganze Zahl, die 2 oder größer ist), ein gerades
Polygon mit m Seiten (m ist eine ganze Zahl, die 3 oder
größer ist, mit m = n + 1). Die Ferritscheiben 503, 504
fungieren als Zirkulator, indem sie einen Magnet, einen
Elektromagnet oder dergleichen zur Anwendung eines Gleich
strom-Magnetfeldes von etwa 355500 A/m auf den Hauptebenen
der Ferritscheiben 503, 504 von außerhalb der parallelen
Plattenleiter 501, 502 bereitstellen.
Die dielektrischen Streifen 505 bis 507 als Wellenleiter
streifen können aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie
beispielsweise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder
einem Cordieritkeramikmaterial (2MgO.2Al2O3.5SiO2), einem
Aluminiumoxidkeramikmaterial (Al2O3) einem Glaskeramik
material oder einem Forsteritkeramikmaterial (2MgO.SiO2)
oder einem ähnlichen Keramikmaterial mit einer niedrigen
Dielektrizitätskonstante hergestellt sein. Dies hat seinen
Grund darin, daß diese Materialien den Sendeverlust in dem
Hochfrequenzband unterdrücken können. Insbesondere im
Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbei
tungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung, Zuverlässig
keit usw. sind die dielektrischen Streifen 505 bis 507
wünschenswerterweise aus Cordieritkeramikmaterial herge
stellt.
Die dielektrischen Streifen 508 bis 510 als Entstörer
streifen, die die Modus-Entstörer bilden, sind beispiels
weise aus demselben Material wie die dielektrischen Strei
fen 505 bis 507 hergestellt und fortlaufend zu einem Ende
der dielektrischen Streifen 505 bis 507 angeordnet. Des
weiteren sind Impedanzanpassungselemente 512, 513, 514 an
den Endseiten der dielektrischen Streifen 508 bis 510
bereitgestellt. Die dielektrischen Streifen 508 bis 510
können zu dem anderen Ende der dielektrischen Streifen 505
bis 507 mit einem spezifizierten Abstand beabstandet sein.
Streifenleiter 515, 516, 517 aus Kupferfolien oder derglei
chen sind auf der Innenseite, insbesondere in der Mitte der
dielektrischen Streifen 508 bis 510, ausgebildet.
Diese Streifenleiter 515, 516, 517 sind in einer Ebene
angeordnet, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen
Plattenleiter 501, 502 und parallel zur Senderichtung des
Hochfrequenzsignals ist, und sind dafür ausgelegt, elektro
magnetische Wellen des LSE-Modus zu blockieren, dessen
elektrisches Feld sich in eine Richtung (Längsrichtung in
Fig. 15, 16) ausbreitet, die senkrecht zu den Hauptebenen
der parallelen Plattenleiter 501, 502 ist. Ein λ/4-Drossel
muster ist auf die Streifenleiter 515, 516, 517 angewendet,
um den TEM-Modus zu entfernen. Die Modus-Entstörer 518,
519, 520 für den NSD-Leiter sind durch die entsprechenden
dielektrischen Streifen 508 bis 510 und die Streifenleiter
515, 516, 517 gebildet.
Bei dem so konstruierten NSD-Leiter S5 wird eine elektro
magnetische Welle, die entlang des dielektrischen Streifens
505 gesendet worden ist, zum dielektrischen Streifen 506
gesendet, nachdem ihre Wellenfront im Uhrzeigersinn gedreht
worden ist; sie wird jedoch nicht zu dem dielektrischen
Streifen 507 gesendet. Ebenso wird eine elektromagnetische
Welle, die entlang des dielektrischen Streifens 506 gesen
det worden ist, zu dem dielektrischen Streifen 507 gesen
det. Auf diese Weise werden die Sendewege der elektromagne
tischen Wellen verändert. Es wird hervorgehoben, daß die
Drehrichtung der Wellenfront des Hochfrequenzsignals umge
kehrt ist, wenn der Südpol und Nordpol des Gleichstrom-
Magnetfeldes, das im wesentlichen senkrecht zu den Haupt
ebenen der Ferritscheiben 503, 504 anliegt, vertauscht
werden.
Obwohl die drei dielektrische Streifen 505 bis 507 derart
angeordnet sind, daß die Richtungen der Sendewege bei dem
NSD-Leiter S5 in gleichmäßigen Intervallen von 120° beab
standet sind, können auch zwei dielektrische Streifen
angeordnet werden, während sie um 120° beabstandet sind. In
einem solchen Fall wird der Sendeweg des Hochfrequenzsig
nals nur in eine Richtung geändert. Der oben genannte NSD-
Leiter S5 kann den Sendeweg des Hochfrequenzsignals in drei
Richtungen umwandeln: vom dielektrischen Streifen 505 zum
dielektrischen Streifen 506, vom dielektrischen Streifen
506 zum dielektrischen Streifen 507 und vom dielektrischen
Streifen 507 zum dielektrischen Streifen 505. Alternativ
können vier dielektrische Streifen angeordnet werden,
welche in gleichmäßigen Intervallen von 90° beabstandet
sind, oder es können sechs dielektrische Streifen angeord
net werden, welche in gleichmäßigen Intervallen von 60°
beabstandet sind.
Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 weisen eine
relative Dielektrizitätskonstante auf, die von der der
dielektrischen Streifen 505 bis 510 verschieden ist und
vorzugsweise -10 ≦ εr2 - εr1 ≦ 20 (εr2 ≠ εr1) beträgt, wenn
εr1, εr2 die relative Dielektrizitätskonstante der die
lektrischen Streifen 505 bis 510 bzw. die der Impedanz
anpassungselemente 512 bis 514 bezeichnen. Wenn εr2 - εr1 <
-10, ist es schwierig, die Impedanzanpassungselemente 512
bis 514 zu handhaben, da die Breite ihrer Sendewege gerin
ger ist. Dementsprechend ist ihre Positionierungspräzision
geringer, und es ist wahrscheinlich, daß der Sendeverlust
von Produkt zu Produkt variiert. Wenn 20 < εr2 - εr1, muß
die Abmessung der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 in
Senderichtung zur Impedanzanpassung verkürzt werden, was es
schwierig macht, sie zu handhaben und ihre geometrische
Präzision verringert. Als Folge davon ist es wahrschein
lich, daß der Sendeverlust von Produkt zu Produkt variiert.
Wenn εr2 = εr1, ist es schwierig, die Impedanzen anzupas
sen, da die Reflexion des Hochfrequenzsignals groß ist, wie
in Fig. 22 gezeigt ist.
Die Dicke der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 be
trägt in Senderichtung vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm. Wenn
die Dicke unterhalb von 0,05 mm liegt, ist es schwierig,
sie zu handhaben, und ihre geometrische Präzision ist
verringert, was es wahrscheinlich macht, daß der Sendever
lust von Produkt zu Produkt variiert. Wenn die Dicke 0,5 mm
überschreitet, wird eine Isoliereigenschaft verschlechtert.
Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 sind vorzugs
weise aus einem Aluminiumoxidkeramikmaterial mit einer
relativ hohen relativen Dielektrizitätskonstante von etwa
9,7, einem Forsteritkeramikmaterial (2MgO.SiO2) mit einer
relativen Dielektrizitätskonstante von 7, einem Spinell
keramikmaterial (MgO.2Al2O3) mit einer relativen Dielektri
zitätskonstante von etwa 8, einem Mullit (3Al2O3.2SiO2),
einem Siliciumnitridkeramikmaterial (Si3N4) oder einem
ähnlichen Keramikmaterial hergestellt. Dies hat seinen
Grund darin, daß diese Materialien einen kleinen dielektri
schen Verlust und eine hervorragende Festigkeit aufweisen.
Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 definieren
gestufte Abschnitte 585 bis 587 an Stellen, die der oberen
und unteren Oberfläche der dielektrischen Streifen 508 bis
510 (oder der Modus-Entstörer 518 bis 520) entsprechen. Der
Abstand zwischen den oberen und unteren gestuften Abschnit
ten 585 bis 587 entspricht im wesentlichen dem Abstand
zwischen den beiden Ferritscheiben 503, 504. Die Impedanz
anpassungselemente 512 bis 514 sind mit den beiden Ferrit
scheiben 503, 504 verbunden, indem die Ferritscheiben 503,
504 angeordnet werden, um die Impedanzanpassungselemente
512 bis 514 an den gestuften Abschnitten 585 bis 587 zu
halten. In diesem Fall können die beiden Ferritscheiben
503, 504 von den Impedanzanpassungselementen 512, 514
äußerst konzentrisch gehalten sein, und es ist nicht not
wendig, ein Positionierungselement, wie beispielsweise
einen dielektrischen Abstandshalter, zwischen ihnen zu
positionieren. Jedoch ist die Verbindungskonstruktion der
Ferritscheiben 503, 504 und der Impedanzanpassungselemente
512, 514 nicht auf die oben genannte Konstruktion be
schränkt. In Fig. 15 und 16 weisen die Impedanzanpas
sungselemente 512 bis 514 die Form einer flachen Platte
auf, wodurch zwei Stufenabschnitte 585 (586, 587) für jeden
der dielektrischen Streifen 508 bis 510 definiert werden.
Es kann jedoch auch ein Impedanzanpassungselement in Form
einer Platte mit zwei Stufenabschnitten an der oberen und
unteren Seite oder an der rechten und linken Seite bereit
gestellt werden, wodurch vier Stufenabschnitte für jeden
der dielektrischen Streifen 508 bis 510 definiert werden,
insbesondere zwei Stufenabschnitte zwischen der Endseite
des dielektrischen Streifens 508 (509, 510) und dem Impe
danzanpassungselement, wobei weitere Stufenabschnitte in
dem Impedanzanpassungselement ausgebildet sein können.
Das Hochfrequenzband bei der vorliegenden Erfindung ent
spricht einem Mikrowellenband und einem Millimeterwellen
band im Bereich der Größenordnung von 10 GHz bis 100 GHz,
und der NSD-Leiter S5 gemäß der fünften Ausführungsform
wird in geeigneter Weise in dem Hochfrequenzband verwendet,
zum Beispiel oberhalb von 30 GHz, insbesondere oberhalb von
50 GHz und des weiteren oberhalb von 70 GHz.
Der NSD-Leiter S5 gemäß der fünften Ausführungsform wird in
einem drahtlosen lokalen Netz oder einem Millimeterwellen
radar verwendet, der in einem Kraftfahrzeug angebracht ist,
wobei eine Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise eine Gunn-
Diode, als eine Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung darin
eingebaut ist. Bei einem solchen Millimeterwellenradar wird
eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und andere Kraft
fahrzeuge gerichtet, die sich in der Umgebung des Kraft
fahrzeuges, in dem der Radar angebracht ist, befinden, und
die reflektierte Welle wird mit der ursprünglichen Millime
terwelle kombiniert, um ein Schwebungsfrequenzsignal (Zwi
schenfrequenzsignal) zu erhalten, und die Entfernungen zu
dem Hindernis und anderen Kraftfahrzeugen und ihre Bewe
gungsgeschwindigkeiten werden gemessen, indem dieses Schwe
bungsfrequenzsignal analysiert wird.
Da die elektromagnetischen Wellen konvergieren und daher
schwierig diffundieren oder abgestrahlt werden können,
indem die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 bei dem
NSD-Leiter S5 gemäß der fünften Ausführungsform an den
Endseiten der Modus-Entstörer 518 bis 520 angeordnet wer
den, werden der Einfügungsverlust und die Isoliereigen
schaft des Hochfrequenzsignals in dem Hochfrequenzband
weiter verbessert und die Bandbreite wird bedeutend erwei
tert.
In dem Fall, daß die dielektrischen Streifen 505 bis 507
des NSD-Leiters S5 beispielsweise aus Keramikmaterial
hergestellt sind, kann jeder von ihnen, wie bei der ersten
Ausführungsform, die in Fig. 1 gezeigt ist, eine Mehrzahl
von Streifenabschnitten umfassen, und die Endseiten der
jeweiligen Streifenabschnitte können einander mit einem
Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als λ/8 ist
(λ ist die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals, das gesen
det werden soll). Dies kann die Umwandlung der elek
tromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des LSE-Modus
verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung eines
dielektrischen Streifens selbst mit einer komplizierten
Form, die durch lineare und gekrümmte Abschnitte gebildet
ist. Mit anderen Worten kann, wenn die dielektrischen
Streifen 505 bis 507 durch eine Mehrzahl von Streifenab
schnitten gebildet sind, der Krümmungsverlust verringert
werden, selbst wenn die dielektrischen Streifen 505 bis 507
gekrümmte Abschnitte umfassen.
Als nächstes wird ein Millimeterwellenradarmodul als eine
Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der
NSD-Leiter S5 angewendet werden kann, beschrieben. Fig. 17
bis 20 zeigen Millimeterwellenradarmodule gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung, wobei Fig. 17A eine Drauf
sicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit einer integ
rierten Sende-/Empfangsantenne ist, Fig. 18A eine Drauf
sicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit voneinander
unabhängigen Sende- und Empfangsantennen ist, Fig. 19 eine
perspektivische Ansicht ist, die einen Millimeterwellensig
naloszillator zeigt, und Fig. 20 eine perspektivische
Ansicht einer Leiterplatte ist, auf der eine Kapazitätsdio
de (Varaktordiode) für den Millimeterwellensignaloszillator
bereitgestellt ist.
Mit 520, 521 ist in Fig. 17A ein Paar senkrecht angeord
neter paralleler Plattenleiter bezeichnet, die ebenso wie
die parallelen Plattenleiter 501, 502 aus Fig. 16 konstru
iert sind. Verschiedene Vorrichtungen, die später beschrie
ben werden, sind zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern 520, 521 eingefügt. Es wird angemerkt, daß der
obere parallele Plattenleiter 521 teilweise weggeschnitten
ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.
Mit 522 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferrit
scheiben hergestellt ist, die ferromagnetische Platten
sind, die einander senkrecht gegenüberliegen und einen
ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen
(keiner von diesen ist gezeigt), wobei ein Ende von jedem
Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden Ende des
ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers 523, 524, 525,
die ebenso wie die in Fig. 15 gezeigten Modus-Entstörer 518
bis 520 ausgebildet sind, verbunden ist. Mit anderen Worten
ist der erste Modus-Entstörer 523 mit dem ersten Verbin
dungsabschnitt, der zweite Modus-Entstörer 524 mit dem
zweiten Verbindungsabschnitt, und der dritte Modus-
Entstörer 525 mit dem dritten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 522 verbunden.
Ein Impedanzanpassungselement 526 ist an einer Seite des
ersten Modus-Entstörers 523 in Richtung des Zirkulators 522
vorgesehen; ein Impedanzanpassungselement 527 ist an einer
Seite des zweiten Modus-Entstörers 524 in Richtung des
Zirkulators 522 vorgesehen; und ein Impedanzanpassungs
element 528 ist an einer Seite des dritten Modus-Entstörers
525 in Richtung des Zirkulators 522 vorgesehen. Die Impe
danzanpassungselemente 526 bis 528 sind ebenso wie die
Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 ausgebildet, die in
Fig. 15 gezeigt sind.
Mit 529 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Modus-
Entstörers 523 verbunden ist. Der erste dielektrische
Streifen 529 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen
Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in Fig. 15 gezeigt
sind. Mit 530 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeich
net, der an dem anderen Ende des ersten dielektrischen
Streifens 529 bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensig
naloszillator 530 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeter
wellensignal aus, das zu senden ist, indem zyklisch eine
Vorspannung der Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hoch
frequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeord
net ist, gesteuert wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinus
welle oder eine andere Welle zu erhalten, so daß die Vor
spannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen Feldes
des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.
Mit 531 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-
Entstörers 524 verbunden ist. Der zweite dielektrische
Streifen 531 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensig
nal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen Strei
fen 505 bis 507 ausgebildet, die in Fig. 15 gezeigt sind.
Das vordere Ende des zweiten dielektrischen Streifens 531
ist kegelförmig, um eine Sende-/Empfangsantenne 532 zu
bilden.
Mit 533 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Modus-
Entstörers 525 verbunden ist. Der dritte dielektrische
Streifen 533 ist ebenso ausgebildet wie die dielektrischen
Streifen 505 bis 507, die in Fig. 15 gezeigt sind. Der
dritte dielektrische Streifen 533 sendet eine Funkwelle,
die von der Sende-/Empfangsantenne 532 empfangen und von
dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 522 über
den zweiten dielektrischen Streifen 531 zu einem später
beschriebenen Mischgerät 536 ausgegeben wird.
Mit 534 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden
eines Teils des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 536
bezeichnet, indem er an den ersten dielektrischen Streifen
529 in einer solchen Weise angekoppelt wird, daß ein Ende
davon zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des
ersten dielektrischen Streifens 529 angeordnet ist, oder
daß ein Ende davon mit dem ersten dielektrischen Streifen
529 verbunden ist. Mit 535 ist ein nicht reflektierender
Abschluß (Abschlußschaltung) bezeichnet, der an einem Ende
des vierten dielektrischen Streifens 534 gegenüber dem
Mischgerät 536 bereitgestellt ist. Das Mischgerät 536
mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit der
empfangenen Welle, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeu
gen, indem ein Zwischenabschnitt bzw. eine Zwischenposition
des dritten dielektrischen Streifens 533 und ein Zwischen
abschnitt bzw. eine Zwischenposition des vierten dielektri
schen Streifens 534 elektromagnetisch gekoppelt oder ver
bunden werden.
Der nicht reflektierende Abschluß 535 ist mit einem darin
ausgebildeten Widerstandsfilm 535a ausgestattet, wie in
Fig. 17B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 535a ist in einer
Ebene ausgebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß
535 in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und
ist parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 520,
521 angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 535a
auf Seitenflächen oder Endflächen des nicht reflektierenden
Abschlusses 535 ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 535a
besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das
leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoff
partikel. Der nicht reflektierende Abschluß 535, der mit
dem Widerstandsfilm 535a ausgestattet ist, kann durch
gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem vierten dielek
trischen Streifen 534 ausgebildet sein.
Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist der NSD-
Leiter S5 im wesentlichen konstruiert, indem der Zirkulator
522, der erste bis dritte Modus-Entstörer 523, 524, 525 und
der erste bis dritte dielektrische Streifen 529, 531, 533
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 520, 521
angeordnet sind.
Bei der Konstruktion aus Fig. 17A kann eine Frequenzrege
lung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt
wird, der ebenso wie der, der in Fig. 20 gezeigt ist, in
einer Zwischenposition bzw. einem Zwischenabschnitt des
ersten dielektrischen Streifens 529 konstruiert ist. Ein
Schalter, der in Fig. 20 gezeigt ist, ist derart kon
struiert, daß ein zweiter Drosselvor
spannungsversorgungsstreifen 573 auf einer Hauptebene einer
Leiterplatte 571 ausgebildet ist, und eine PIN-Diode oder
Schottky-Diode der Balken-Leiter-Technik ("Beam Lead"-
Technik) mittels Löten in einer Zwischenposition des Strei
fens 573 befestigt ist.
Eine andere Ausführungsform des Millimeterwellenradarmoduls
als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung der
Erfindung, auf die der NSD-Leiter S5 angewendet wird, ist
in Fig. 18A gezeigt und weist voneinander unabhängige
Sende- und Empfangsantennen auf. Mit 540, 541 in Fig. 18A
ist ein Paar von senkrecht angeordneten parallelen Platten
leitern bezeichnet, die ebenso wie die parallelen Platten
leiter 501, 502 konstruiert sind, die in Fig. 16 gezeigt
sind. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Platten
leiter 541 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkon
struktion sichtbar zu machen.
Mit 542 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Fer
ritscheiben, die ferromagnetische Platten sind, hergestellt
ist, wobei die ferromagnetischen Platten einander senkrecht
gegenüberliegen und einen ersten, zweiten und dritten
Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist
gezeigt), wobei ein Ende von jedem Verbindungsabschnitt mit
einem entsprechenden Ende des ersten, zweiten und dritten
Modus-Entstörers 543, 544, 545, die ebenso wie die in Fig.
15 gezeigten Modus-Entstörer 518 bis 520 ausgebildet sind,
verbunden ist. Mit anderen Worten ist der erste Modus-
Entstörer 543 mit dem ersten Verbindungsabschnitt, der
zweite Modus-Entstörer 544 mit dem zweiten Verbindungsab
schnitt, und der dritte Modus-Entstörer 545 mit dem dritten
Verbindungsabschnitt des Zirkulators 542 verbunden.
Ein Impedanzanpassungselement 546 ist an einer Seite des
ersten Modus-Entstörers 543 in Richtung des Zirkulators 542
vorgesehen; ein Impedanzanpassungselement 547 ist an einer
Seite des zweiten Modus-Entstörers 544 in Richtung des
Zirkulators 542 vorgesehen; und ein Impedanzanpassungsele
ment 548 ist an einer Seite des dritten Modus-Entstörers
545 in Richtung des Zirkulators 542 vorgesehen. Die Impe
danzanpassungselemente 546 bis 548 sind ebenso wie die
Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 ausgebildet, die in
Fig. 15 gezeigt sind.
Mit 549 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Modus-
Entstörers 543 verbunden ist. Der erste dielektrische
Streifen 549 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen
Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in Fig. 15 gezeigt
sind. Mit 550 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeich
net, der an dem anderen Ende des ersten dielektrischen
Streifens 549 bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensig
naloszillator 550 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeter
wellensignal aus, das zu senden ist, indem zyklisch die
Vorspannung der Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hoch
frequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeord
net ist, geregelt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinus
welle oder eine andere Welle zu erhalten, so daß die
Vorspannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen
Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.
Mit 551 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-
Entstörers 544 verbunden ist. Der zweite dielektrische
Streifen 551 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen
Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in Fig. 15 gezeigt
sind. Das vordere Ende des zweiten dielektrischen Streifens
551 ist kegelförmig, um eine Sendeantenne 552 zu bilden.
Mit 553 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Modus-
Entstörers 545 verbunden ist. Der dritte dielektrische
Streifen 553 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen
Streifen 505 bis 507 gebildet, die in Fig. 15 gezeigt sind.
Am vorderen Ende des dritten dielektrischen Streifens 553
ist ein nicht reflektierender Abschluß 554 zur Abschwächung
des zu sendenden Millimeterwellensignals bereitgestellt.
Wie aus der oben gegebenen Beschreibung ersichtlich, ist
der NSD-Leiter S5 im wesentlichen konstruiert, indem der
Zirkulator 542, der erste bis dritte Modus-Entstörer 543,
544, 545 und der erste bis dritte dielektrische Streifen
549, 551, 553 zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern 540, 541 angeordnet sind.
Mit 556 ist ein vierter dielektrischer Streifen bezeichnet,
der einen Teil des Millimeterwellensignals zu einem später
beschriebenen Mischgerät 560 sendet, indem er mit dem
ersten dielektrischen Streifen 549 in solcher Weise gekop
pelt ist, daß ein Ende desselben zur elektromagnetischen
Kopplung in der Nähe des ersten elektrischen Streifens 549
angeordnet ist oder mit dem ersten dielektrischen Streifen
549 verbunden ist. Mit 557 ist ein nicht reflektierender
Abschluß bezeichnet, der an einem Ende des vierten die
lektrischen Streifens 556 gegenüber dem Mischgerät 560
angeordnet ist. Mit 558 ist ein fünfter dielektrischer
Streifen bezeichnet, der an seinem vorderen Ende, bei
spielsweise durch kegelförmiges Ausgestaltung, mit einer
Empfangsantenne 559 ausgestaltet ist. Der fünfte dielektri
sche Streifen 558 sendet eine Funkwelle zum Mischgerät 560,
die von der Empfangsantenne 559 empfangen wird. Das Misch
gerät 560 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit
der empfangenen Welle, um durch elektromagnetische Kopplung
oder Verbindung eines Zwischenabschnitts des vierten die
lektrischen Streifens 556 und eines Zwischenabschnitts des
fünften dielektrischen Streifens 558 ein Zwischenfrequenz
signal zu erzeugen.
Der nicht reflektierende Abschluß 554 (557) ist mit einem
darin ausgebildeten Widerstandsfilm 554a (557a) ausgestat
tet, wie in Fig. 18B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 554a
(557a) ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht re
flektierenden Abschluß 554 (557) in eine obere Hälfte und
eine untere Hälfte trennt, und ist parallel zu dem Paar von
parallelen Plattenleitern 540, 541 angeordnet. Des weiteren
kann der Widerstandsfilm 554a (557a) auf Seitenflächen oder
Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 554 (557)
ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 554a (557a) besteht
aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende
Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel.
Der nicht reflektierende Abschluß 554 (557), der mit dem
Widerstandsfilm 554a (557a) ausgestattet ist, kann durch
gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem dritten dielek
trischen Streifen 553 (556) ausgebildet sein.
Bei der Konstruktion von Fig. 18A kann eine Frequenzrege
lung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt
wird, der ebenso wie der in Fig. 20 gezeigte Schalter an
einer Zwischenposition des ersten dielektrischen Streifens
549 angeordnet ist. Der Schalter, der in Fig. 20 gezeigt
ist, ist derart konstruiert, daß der zweite Drosselvorspan
nungsversorgungsstreifen 573 in einer Hauptebene einer
Leiterplatte 571 ausgebildet ist, und eine PIN-Diode oder
Schottky-Diode der "Beam Lead"-Technik ist mittels Löten in
einer Zwischenposition des Streifens 573 befestigt.
Die Konstruktion der Millimeterwellensignaloszillatoren
530, 550, die in dem in Fig. 17 und 18 gezeigten Millime
terwellenradarmodul verwendet, ist ist Fig. 19 und 20
gezeigt. Mit 562 ist in Fig. 19 und 20 ein metallisches
Element, wie beispielsweise ein metallischer Block, be
zeichnet, um eine Gunn-Diode 563 zu befestigen. Die Gunn-
Diode 563 ist eine Hochfrequenzdiodenart zum Oszillieren
eines Millimeterwellensignals und ist auf einer Seitenflä
che des metallischen Elements 562 befestigt. Mit 564 ist
eine Leiterplatte bezeichnet, auf der ein Drossel
vorspannungsversorgungsstreifen 565 ausgebildet ist, der
als ein Tiefpaßfilter fungiert, um der Gunn-Diode 563 eine
Vorspannung bereitzustellen und eine Ableitung des Hoch
frequenzsignals zu verhindern. Mit 566 ist ein Streifenlei
ter, wie beispielsweise ein Metallfolienband, zur Verbin
dung des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 565 und
eines oberen Leiters der Gunn-Diode 563 bezeichnet.
Mit 567 ist ein Metallstreifenresonator bezeichnet, der
gebildet ist, indem ein Metallstreifen 568 zur Resonanz auf
einem dielektrischen Substrat bereitgestellt ist, und mit
569 ist ein dielektrischer Wellenleiter bezeichnet, der das
Hochfrequenzsignal, das von dem Metallstreifen 567 in
Resonanz versetzt wird, nach außerhalb des Millimeterwel
lensignaloszillators führt. Eine Leiterplatte 571, die eine
Varaktordiode 570, welche zur Frequenzmodulation verwendet
wird und eine Kapazitätsdiodenart ist, trägt, ist an einer
Zwischenposition des dielektrischen Wellenleiters 569
vorgesehen. Die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 570
ist eine Richtung (Richtung des elektrischen Feldes), die
senkrecht zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals und
parallel zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter
520, 521, 540, 541 ist. Des weiteren stimmt die Vorspan
nungsrichtung der Varaktordiode 570 mit der Richtung des
elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals des LSM01-Modus
überein, der in dem dielektrischen Wellenleiter 569 gesen
det wird, so daß die Vorspannung geregelt wird, um die
elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 570 zu ändern,
indem das Hochfrequenzsignal und die Varaktordiode 570
elektromagnetisch gekoppelt werden, wodurch die Frequenz
des Hochfrequenzsignals geregelt werden kann. Mit 572 ist
eine dielektrische Platte mit einer hohen relativen Die
lektrizitätskonstante bezeichnet, die zur Impedanzanpassung
zwischen der Varaktordiode 570 und dem dielektrischen
Wellenleiter 569 verwendet wird.
Wie in Fig. 20 gezeigt, ist der zweite Drosselvorspannungs
versorgungsstreifen 573 mit der "Beam Lead"-Varaktordiode
570, die an der Zwischenposition befestigt ist, in einer
Hauptebene der Leiterplatte 571 ausgebildet. Des weiteren
sind Verbindungselektroden 574, 575 in Abschnitten des
zweiten Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 573, die
mit der Varaktordiode 570 verbunden sind, ausgebildet.
Bei dieser Konstruktion wird das Hochfrequenzsignal, das
durch die Gunn-Diode 563 oszilliert wird, über den Metall
streifenresonator 567 zu dem dielektrischen Wellenleiter
569 geführt. Nachfolgend wird ein Teil des Hochfrequenz
signals von der Varaktordiode 570 reflektiert, um zur Gunn-
Diode 563 zurückzukehren. Dieses Reflexionssignal verändert
sich, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Varak
tordiode 570 ändert, wodurch die Oszillationsfrequenz
verändert wird.
Die Millimeterwellenradarmodule, die in Fig. 17 und 18
gezeigt sind, wenden das FMCW(Frequenzmodulation-
Dauerstrich)-System, dessen Funktionsprinzip wie folgt
beschaffen ist, an. Ein Eingabesignal, das eine Veränderung
der Spannungsamplitude in bezug zur Zeit in Form einer
Dreieckswelle, einer Sinuswelle oder einer anderen Welle
darstellt, wird in einem MODENN-Anschluß des Millimeterwel
lensignaloszillators zur modulierten Signaleingabe zuge
führt, und ein Ausgabesignal davon wird frequenzmoduliert,
so daß die Schwankung der Ausgabefrequenz des Millimeter
wellensignaloszillators durch eine Dreieckswelle, eine
Sinuswelle oder eine andere Welle dargestellt wird. In dem
Fall, daß das Ausgabesignal (Sendewelle) über die Sende-
/Empfangsantenne 532 oder die Sendeantenne 552 abgestrahlt
wird, kehrt eine reflektierte Welle (empfangene Welle) mit
einer Zeitverzögerung zurück, die von einer Zeitspanne
herrührt, die erforderlich ist, damit die Funkwelle sich
vor und zurück ausbreiten kann, falls ein Ziel vor der
Sende-/Empfangsantenne 532 oder der Sendeantenne 552 vor
handen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenzdifferenz
zwischen der gesendeten Welle und der empfangenen Welle
über einen IFOUT-Anschluß an der Ausgabeseite des Mischge
räts 536 oder 560 ausgegeben.
Ein Abstand zu dem Ziel kann gemäß der folgenden Gleichung
berechnet werden, indem die Frequenzkomponente der Ausga
befrequenz des IFOUT-Anschlusses oder dergleichen analy
siert wird:
Fif = 4R . fm . Δf/c
(Fif: IF Ausgabefrequenz, R: Abstand, fm: Modulationsfre
quenz, Δf: Frequenzschwankungsbereich, c: Lichtgeschwindig
keit).
Bei den Millimeterwellensignaloszillatoren 530, 550 der
Millimeterwellenradarmodule gemäß der Ausführungsform der
Erfindung sind der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen
565 und der Streifenleiter 566 beispielsweise aus Cu, Al,
Au, Ag, W, Ti, Ni, Cr, Pd, Pt hergestellt. Insbesondere
werden Cu, Ag aufgrund einer zufriedenstellenden elektri
schen Leitfähigkeit, eines kleinen Sendeverlustes und einer
großen Oszillationsausgabe bevorzugt.
Der Streifenleiter 566 ist mit einem spezifizierten Abstand
zu der äußeren Oberfläche des metallischen Elements 562
elektromagnetisch mit dem metallischen Element 562 gekop
pelt und überbrückt den Drosselvorspannungsversorgungs
streifen 565 und die Gunn-Diode 563. Insbesondere ist ein
Ende des Streifenleiters 566 beispielsweise mittels Löten
mit einem Ende des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens
565 verbunden, das andere Ende davon ist beispielsweise
mittels Löten mit einem oberen Leiter der Gunn-Diode 563
verbunden, und ein Zwischenabschnitt davon erstreckt sich
in die Luft.
Das metallische Element 562 ist als metallischer Leiter
ausreichend, da es ebenfalls als elektrische Masse für die
Gunn-Diode 563 fungiert, und das Material ist daher nicht
besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß es ein metal
lischer Leiter (einschließlich Legierungen) ist. Das metal
lische Element 562 kann beispielsweise aus Messing (Cu-Zn-
Legierung), Al, Cu, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt
hergestellt sein. Alternativ kann das metallische Element
562 ein metallischer Block sein, der vollständig aus einem
Metall-, einem Keramik- oder Kunststoffblock, dessen äußere
Oberflächen vollständig oder teilweise mit einer Metallbe
schichtung beschichtet sind, oder ein Isoliersubstrat,
dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit
einem leitenden Harzmaterial beschichtet sind, hergestellt
ist.
Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der
Erfindung weist einen weiter verbesserten Sendeverlust und
eine verbesserte Isoliereigenschaft bezüglich eines Milli
meterwellensignals in einem breiteren Hochfrequenzband auf.
Als Folge davon kann in dem Fall, daß die Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung auf den Millimeterwellenradar
angewendet wird, die Erfassungsreichweite vergrößert werden
(Art von Fig. 17A). Des weiteren werden die Sendeverlust-
und Isoliereigenschaft des Hochfrequenzsignals in dem
breiteren Hochfrequenzband weiter verbessert, und das
Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, wird
nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Als
Folge davon werden Störungen des empfangenen Signals ver
ringert, und die Erfassungsreichweite wird vergrößert.
Demgemäß kann die Erfassungsreichweite des Millimeterwel
lenradars (vgl. Fig. 18A) weiter vergrößert werden.
Beispiele des NSD-Leiters S5 der Erfindung, der mit dem
Zirkulator ausgestattet ist, werden unten beschrieben.
Der in Fig. 15 und Fig. 16 gezeigte und mit dem Zirkulator
ausgestattete NSD-Leiter S5 wurde wie folgt konstruiert.
Zwei Aluminiumplatten mit einer Stärke von 6 mm wurden als
parallele Plattenleiter mit einem Abstand von 1,8 mm ange
ordnet, und drei dielektrische Streifen 505 bis 507 mit
einem rechtwinkligen Querschnitt von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm
(Breite) aus Cordieritkeramikmaterial mit einer relativen
Dielektrizitätskonstante von 4,8 wurden radial in gleichmä
ßigen Intervallen von 120° derart angeordnet, daß die
Modus-Entstörer 518 bis 520 an den vorderen Enden der
dielektrischen Streifen 505 bis 507 mit zwei Ferritscheiben
503, 504 verbunden waren. Es wird angemerkt, daß die Modus-
Entstörer 518 bis 520 gebildet wurden, indem die Streifen
leiter 515 bis 517 aus einer Kupferfolie mit einem λ/4-
Drosselmuster im Inneren der Modus-Entstörer 518 bis 520
vorgesehen wurden.
Zu diesem Zeitpunkt wurden die dielektrischen Streifen 505
bis 507 derart angeordnet, daß die obere und untere Ober
fläche der Modus-Entstörer 518 bis 520 bündig mit den
Hauptebenen der beiden Ferritscheiben 503, 504 waren.
Insbesondere wurden die beiden Ferritscheiben 503, 504 so
angeordnet, daß sie den inneren Oberflächen der jeweiligen
parallelen Plattenleiter zugewandt waren; die gestuften
Abschnitte 585 bis 587 wurden so ausgebildet, daß das obere
und untere Ende der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514
der oberen und unteren Oberfläche der Modus-Entstörer 518
bis 520 entsprachen (die gestuften Abschnitte 585 bis 587
wiesen eine Höhe auf, die der Dicke der Ferritscheiben 503,
504 entsprach); die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514
wurden zwischen den beiden Ferritscheiben 503, 504 gehal
ten, indem die beiden Ferritscheiben 503, 504 in die ge
stuften Abschnitte 585 bis 587 eingriffen. Des weiteren
wurden die obere und untere Hauptebene der Ferritscheiben
503, 504 und die der dielektrischen Streifen 505 bis 507 in
Kontakt mit den inneren Oberflächen der parallelen Platten
leiter gehalten.
Die Ferritscheiben 503, 504 wiesen einen Durchmesser von
2,0 mm und eine Dicke von 0,25 mm auf, und es wurden Magne
te oberhalb und unterhalb der Ferritscheiben 503, 504 zum
Anlegen eines Gleichstrom-Magnetfeldes von etwa 355500 A/m
bereitgestellt. Insbesondere war eine runde Vertiefung mit
einem Durchmesser von 12,5 mm und einer Tiefe von 5 mm an
einer Stelle jedes parallelen Plattenleiters ausgebildet,
die konzentrisch zu der Außenseite der Ferritscheiben 503,
504 war, und ein Magnet mit einem Durchmesser von 12,5 mm
und einer Stärke von 5 mm wurde in jeder Vertiefung ange
ordnet. Des weiteren waren die Impedanzanpassungselemente
512 bis 514 aus einem Aluminiumoxidkeramikmaterial mit
einer relativen Dielektrizitätskonstante von 9,7 herge
stellt, wobei der Querschnitt derselben in einer Ebene, die
senkrecht zu der Senderichtung war, eine Höhe von 1,3 mm
und eine Breite von 0,8 mm betrug, während die Abmessung
(Dicke) derselben in Senderichtung 0,1 mm betrug. Daher
betrug die Höhe der gestuften Abschnitte 585 bis 587 0,25
mm.
Die Sendeeigenschaft |S21| und die Isoliereigenschaft
|S31| des Hochfrequenzsignals wurden bei dem derart kon
struierten NSD-Leiter S5 in einem Hochfrequenzband von 75
bis 80 GHz unter Verwendung eines Spektralanalysators
gemessen. Das Meßergebnis ist in Fig. 21 gezeigt. Des
weiteren wurde ein herkömmlicher NSD-Leiter, der in Fig. 39
gezeigt ist, wie in Beispiel 7 hergestellt, außer daß die
gestuften Abschnitte 732 bis 734 gebildet wurden, indem das
obere und untere Ende des vorderen Endes der Modus-Ent
störer 724 bis 726 weggeschnitten wurden, und die Sende
eigenschaft |S21| und die Isoliereigenschaft |S31| davon
wurden ebenso gemessen. Das Meßergebnis ist in Fig. 22
gezeigt.
Wie aus Fig. 21 und 22 ersichtlich, weist die Sendeeigen
schaft |S21| in Fig. 21 einen kleinen Verlust von etwa -1
bis -1,5 dB über das gesamte Band auf, und die Isolier
eigenschaft |S31| ist in Fig. 21 über einen weiten Bereich
hinweg zufriedenstellend, während sie bei dem NSD-Leiter S5
als Maximalwert etwa -35 dB und als Minimalwert etwa -25 dB
beträgt. Andererseits beträgt die Sendeeigenschaft |S21| in
Fig. 22 etwa -2 bis -2,5 dB über das gesamte Band, und die
Isoliereigenschaft |S31| beträgt in Fig. 22 als Maximalwert
etwa -20 dB und als Minimalwert etwa -19 dB: d. h. beide
Eigenschaften waren in dem Vergleichsbeispiel, das in Fig.
22 gezeigt ist, schlecht.
Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die
arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen
wie oben beschrieben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt, weist der
NSD-Leiter S5 gemäß der fünften Ausführungsform eine her
vorragende Beständigkeit auf und kann den Sendeverlust des
Hochfrequenzsignals wirksam unterdrücken, da der di
elektrische Streifen fest an den inneren Oberflächen der
parallelen Plattenleiter befestigt ist.
Des weiteren liegen bei dem NSD-Leiter S5 die beiden Fer
ritplatten den inneren Oberflächen der parallelen Platten
leiter gegenüber, und eine Mehrzahl von dielektrischen
Streifen zum Senden des Hochfrequenzsignals, welche im
wesentlichen radial um die beiden Ferritplatten angeordnet
sind, sind mit den Modus-Entstörern verbunden, die an den
vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen
bereitgestellt sind, um elektromagnetische Wellen des LSE-
Modus über die Impedanzanpassungselemente, die eine andere
relative Dielektrizitätskonstante als die dielektrischen
Streifen aufweisen und an den vorderen Enden der Modus-
Entstörer vorgesehen sind, zu blockieren. Dementsprechend
konvergieren die elektromagnetischen Wellen durch die
Impedanzanpassungselemente mit einer relativen Dielektri
zitätskonstante, die größer als die des dielektrischen
Streifens ist, und sind schwer zu reflektieren. Daher
werden der Einfügungsverlust und der Isolierungsverlust des
Hochfrequenzsignals in einem breiteren Hochfrequenzband
weiter verbessert. Des weiteren kann der NSD-Leiter S5, da
es nicht notwendig ist, die Breite des dielektrischen
Wellenleiters zur Reduzierung des Sendeverlusts einzustel
len, und da die Sendeeigenschaft durch die Impedanzanpas
sungselemente verbessert werden kann, mit einer hervorra
genden Betriebsfähigkeit einfach hergestellt werden und ist
für die Massenproduktion geeignet.
Vorzugsweise sind die gestuften Abschnitte mit einer Höhe,
die im wesentlichen der Dicke der beiden Ferritplatten
entspricht, am oberen und unteren Ende der Impedanzanpas
sungselemente ausgebildet, und die beiden Ferritplatten
sind mit den Impedanzanpassungselementen an den gestuften
Abschnitten verbunden, während die Impedanzanpassungsele
mente dazwischen gehalten werden. Zudem ist es nicht not
wendig, einen dielektrischen Abstandshalter oder derglei
chen zum Halten der beiden Ferritplatten bereitzustellen,
so daß die Modus-Entstörer und die Ferritplatten mit einer
verbesserten Präzision bereitgestellt werden können. Demge
mäß kann der Zirkulator mit einer verbesserten Wiederhol
barkeit zusammengebaut werden, so daß die beiden Ferrit
platten im Verhältnis zueinander kaum exzentrisch werden
können. Als Folge davon kann eine stabile Zirkulatoreigen
schaft wiederholt erreicht werden. Des weiteren kann der
NSD-Leiter S5 einfach hergestellt werden und ist für die
Massenproduktion geeignet.
Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung der Erfindung kann einen verbes
serten Sendeverlust und eine verbesserte Isoliereigenschaft
des Hochfrequenzsignals in einem breiteren Hochfrequenzband
aufweisen, indem die Konstruktion des NSD-Leiters S5 darauf
angewendet wird, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungsreich
weite im Fall der Anwendung auf einen Millimeterwellenradar
oder dergleichen vergrößert werden kann. Des weiteren kann
das Millimeterwellenradarmodul mit voneinander unabhängigen
Sende- und Empfangsantennen als eine Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung der Erfindung einen verbesserten
Sendeverlust und eine verbesserte Isoliereigenschaft des
Hochfrequenzsignals in einem breiteren Hochfrequenzband
aufweisen und die Möglichkeit beseitigen, das Millimeter
wellensignal, das gesendet werden soll, über den Zirkulator
in das Mischgerät einzugeben, indem die Konstruktion des
NSD-Leiters S5 darauf angewendet wird. Dementsprechend
werden im Fall der Anwendung auf einen Millimeterwellenra
dar Störungen des empfangenen Signals verringert, und eine
Erfassungsreichweite wird vergrößert. Dies hat eine ausge
zeichnete Sendeeigenschaft bezüglich des Millimeter
wellensignals zur Folge, was die Erfassungsreichweite
weiter vergrößert.
Fig. 23 ist eine perspektivische Ansicht, die einen NSD-
Leiter gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung
zeigt. Der NSD-Leiter S6 gemäß der sechsten Ausführungsform
ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands
der Technik zu lösen. In Fig. 23 ist der NSD-Leiter S6
konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen 603 mit
einem rechtwinkligen Querschnitt von a × b zwischen einem
Paar von parallelen Plattenleitern 601, 602, die einander
senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich
oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines zu sendenden
Hochfrequenzsignals ist, angeordnet und ein metallischer
Wellenleiter 604 mit dem dielektrischen Streifen 603 ver
bunden ist. Ein offener Abschluß 605 ist an einem Ende des
dielektrischen Streifens 603 ausgebildet. Bei dem derart
konstruierten NSD-Leiter werden elektrische Felder von
stehenden Wellen des LSM-Modus erzeugt, wie in Fig. 24
gezeigt ist. Es wird angemerkt, daß die Wellenlänge hier
eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer entspre
chenden Betriebsfrequenz ist.
Die einzelnen parallelen Plattenleiter 601, 602 sind durch
leitende Platten aus beispielsweise Cu, Al, Fe, Ag, Au, Pt,
SUS (rostfreiem Stahl), Messing (Cu-Zn-Legierung) gebildet,
da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervor
ragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ
können sie durch Isolierplatten aus Keramik, Harz oder
ähnlichem Material mit einer leitenden Schicht aus den oben
genannten metallischen Materialien, welche auf der äußeren
Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind
die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plat
tenleiter 101, 102, die dem dielektrischen Streifen 103
zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische
Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt.
Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra entspricht der für
die erste Ausführungsform definierten Mittenrauhigkeit,
wobei der obige Wertebereich der Mittenrauhigkeit aus dem
anhand der ersten Ausführungsform erläuterten Grund gewählt
wird. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vor
zugsweise 0,3 µm ≦ Ra ≦ 25 µm, und insbesondere 0,4 µm ≦ Ra
≦ 10 µm.
Der obere parallele Plattenleiter 602 ist mit einer Öffnung
606 an einer Stelle vorgesehen, die irgendeiner Position
entspricht, an der die elektrischen Felder von stehenden
Wellen stark sind, d. h. E1, E2, E3, E4 in Fig. 24, um den
dielektrischen Streifen 603 und den metallischen Wellen
leiter 604 zu verbinden. Die Position E1 befindet sich in
der Nähe des offenen Abschlusses 605 des dielektrischen
Streifens 603, während sich die Positionen E2 (m = 1), E3
(m = 2), E4 (m = 3) an Stellen befinden, die Abständen von dem
offenen Abschluß 605 entsprechen, welche m/2 einer Hohl
leiterwellenlänge betragen (m ist eine positive ganze
Zahl). Die Öffnung 606, wo der dielektrische Streifen 603
und der metallische Wellenleiter 604 verbunden sind, ist im
Hinblick auf den Sendeverlust vorzugsweise an der Stelle
E2, E3 oder E4 und im Hinblick auf den Sendeverlust und die
Miniaturisierung insbesondere an der Stelle E2 ausgebildet.
Der dielektrische Streifen 603 und der metallische Wellen
leiter 604 des NSD-Leiters S6 sind über die Öffnung 606,
die in dem parallelen Plattenleiter 602 gebildet ist,
verbunden, so daß die Richtungen dieser elektrischen Felder
übereinstimmen. Wie in Fig. 23 gezeigt, ist insbesondere
ein offener Abschluß 607 an einem Ende des metallischen
Wellenleiters 604 derart über die Öffnung 606 angeschlos
sen, daß die Richtung (L-Richtung) der längeren Seiten des
vierseitigen (rechtwinkligen) Querschnitts des metallischen
Wellenleiters 604 parallel zu der Senderichtung des Hoch
frequenzsignals in dem dielektrischen Streifen 603 ist.
Eine andere Verbindungskonstruktion ist, wie in einem in
Fig. 25 gezeigten NSD-Leiter S6a derart beschaffen, daß ein
metallischer Wellenleiter 604 mit einem geschlossenen
Abschluß 608 an einem Ende und einem offenen Abschluß 609
an dem anderen Ende verwendet wird, wobei eine Öffnung 610
an einer Stelle ausgebildet ist, die von einer Endseite des
geschlossenen Abschlusses 608 um n/2 + 1/4 einer Hohllei
terwellenlänge des metallischen Wellenleiters 604 beabstan
det ist (n ist null oder eine positive ganze Zahl), und der
metallische Wellenleiter 604 und der dielektrische Streifen
603 sind derart verbunden, daß die Öffnung 606 des paralle
len Plattenleiters 602 und eine Öffnung 610, die in dem
metallischen Wellenleiter 604 ausgebildet ist, im wesentli
chen übereinstimmen. Es wird angemerkt, daß die Öffnungen
606, 610 im wesentlichen dieselbe Form aufweisen.
Bei der Konstruktion aus Fig. 25 ist die Öffnung 610 des
metallischen Wellenleiters 604 vorzugsweise derart gebil
det, daß ihre Mitte um drei Viertel der Wellenlänge des
metallischen Wellenleiters 604 von der Endseite des Ab
schlusses 608 des metallischen Wellenleiters 604 beab
standet ist. In diesem Fall kann der Kopplungsverlust
minimiert werden, und elektromagnetische Wellen breiten
sich in dem metallischen Wellenleiter 604 nur in eine
Richtung, nämlich zu dem offenen Abschluß 609 hin, aus, um
dadurch den Sendeverlust zu minimieren, indem der metal
lische Wellenleiter 604 an der Stelle angeschlossen wird,
die sich nahe bei seinem geschlossenen Abschluß 608 befin
det, wo die Intensität des elektrischen Feldes auf dem
Maximum ist. Es wird angemerkt, daß das elektromagnetische
Feld an der Stelle, die von der Endseite des geschlossenen
Abschlusses 608 um ein Viertel der Hohlleiterwellenlänge
des metallischen Wellenleiters 604 beabstandet ist, wahr
scheinlich stört und an der Stelle, die von der Endseite
des geschlossenen Abschlusses 608 um drei Viertel der
Hohlleiterwellenlänge des metallischen Wellenleiters 604
beabstandet ist, stabil ist.
Die Öffnung 606, die in dem parallelen Plattenleiter 602
ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine vierseitige Form
auf, wie beispielsweise ein Rechteck mit einer Länge (L),
die gleich oder kürzer als die halbe Hohlleiterwellenlänge
des dielektrischen Streifens 603 ist, und einer Breite (W),
die im wesentlichen dieselbe wie die des dielektrischen
Streifens 603 ist, wie in Fig. 23 gezeigt ist. Die Öffnung
606 mit einer solchen rechtwinkligen Form weist einen
kleinen Verbindungsverlust und eine zufriedenstellende
Verarbeitungsfähigkeit auf. Anstatt vierseitig zu sein,
kann die Öffnung 606 ebenfalls kreisförmig oder länglich
sein.
Wie bei einem NSD-Leiter S6b, der in Fig. 26 gezeigt ist,
ist der dielektrische Streifen 603 des weiteren in einem
Bereich, der sich von einem Abschnitt, welcher der Öffnung
606 der parallelen Plattenleiter 602 entspricht, bis zu dem
offenen Abschluß 605 hin erstreckt, vorzugsweise breiter
als der andere Abschnitt ausgebildet. In diesem Fall ist
die Hohlleiterwellenlänge in dem verbreiterten Abschnitt
des dielektrischen Streifens 603 verkürzt, mit dem Ergeb
nis, daß der Abschnitt, wo die Intensität des elektrischen
Feldes ein Maximum besitzt, in eine solche Richtung ver
schoben wird, daß der dielektrische Streifen 603 verkürzt
wird, wodurch eine Miniaturisierung des dielektrischen
Streifens 603 ermöglicht wird. Mit x bzw. x1 ist die Breite
des verbreiterten Abschnitts bzw. die Breite des engen
Abschnitts des dielektrischen Streifens 603 bezeichnet. Es
wird bevorzugt, daß 1 ≦ x/x1 ≦ 2 beträgt. Wenn x/x1 < 1,
wird die Hohlleiterwellenlänge des dielektrischen Streifens
603 verlängert, was zu einer größeren Größe des NSD-Leiters
führt. Wenn 2 < x/x1, ist es wahrscheinlich, daß eine
Reflexion des Hochfrequenzsignals oder dergleichen an dem
Abschnitt, wo sich die Breite des dielektrischen Streifens
603 verändert, auftritt, wodurch der Sendeverlust vergrö
ßert wird.
Selbst wenn der Bereich, der sich von dem Abschnitt, wel
cher Öffnung 606 entspricht, zu dem offenen Abschluß 605
hin erstreckt, aus einem dielektrischen Material mit einer
größeren Dielektrizitätskonstante gebildet ist, anstatt den
verbreiterten Abschnitt des dielektrischen Streifens 603
wie oben zu bilden, können dieselben Wirkungen erzielt
werden.
Des weiteren kann, wie in Fig. 25 gezeigt, eine Hornantenne
611 mit einer sich stufenweise verbreiternden Öffnung
vorzugsweise an dem offenen Abschluß 609 an dem anderen
Ende des metallischen Wellenleiters 604 ausgebildet sein.
Indem eine solche Konstruktion gewählt wird, kann der
offene Abschluß 609 des metallischen Wellenleiters 604
ebenfalls als Antenne verwendet werden. Im Vergleich zu
einem Fall, bei dem ein anderes Antennenelement bereit
gestellt ist, ist der Verbindungsverlust durch den Ver
bindungsabschnitt mit dem Antennenelement geringer. Des
weiteren kann diese Konstruktion auf ein Millimeterwellen
radarsystem mit hocheffektiver Sendeeigenschaft angewendet
werden, das in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut
ist, indem das Senden und der Empfang des Hochfrequenzsig
nals nach außen und von außen ermöglicht wird.
Wie in Fig. 27 gezeigt, wird des weiteren bevorzugt, ein
Antennenelement 614, wie beispielsweise eine flache An
tenne, an einem offenen Abschluß 613 an dem anderen Ende
des metallischen Wellenleiters 604 bereitzustellen. In
diesem Fall ist der Verbindungsverlust des Antennenelements
614 etwas größer als in dem Fall von Fig. 25. Jedoch werden
das Senden und der Empfang eines Hochfrequenzsignals nach
außen und von außen ermöglicht, indem das Antennenelement
an einem offenen Abschluß 613 bereitgestellt wird, und
diese Konstruktion kann auf ein Millimeterwellenradarsystem
mit hocheffektiver Sendeeigenschaft angewendet werden, das
in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut ist.
Bei dieser Ausführungsform umfassen offene Antennen, die an
dem metallischen Wellenleiter 604 bereitgestellt werden
können, eine Hornantenne und eine offene Antenne der lami
nierten Art, und flache Antennen umfassen eine Verbin
dungsantenne, eine Schlitzantenne und eine gedruckte Dipol
antenne. Insbesondere werden flache Antennen im Hinblick
auf Miniaturisierung eines integrierten Schaltkreises für
Millimeterwellen in einem Millimeterwellenband bevorzugt.
Es können verschiedene andere Antennen für diesen Zweck
verwendet werden, vorausgesetzt, sie gehören zu der oben
genannten Kategorie.
Der metallische Wellenleiter 604 kann aus Cu, Al, Fe, Ag,
Au, Pt, SUS (rostfreiem Stahl), Messing (Cu-Zn-Legierung)
oder einem ähnlichen leitenden Material hergestellt oder
aus einem leitenden Material gebildet sein, das erhalten
wird, indem eine leitende Schicht auf dem oben genannten
metallischen Material auf der äußeren Oberfläche eines
Isoliermaterials, das aus Keramikmaterial, einem Harz oder
dergleichen hergestellt ist, ausgebildet wird. Diese lei
tenden Materialien werden im Hinblick auf eine hohe elekt
rische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbei
tungsfähigkeit bevorzugt.
Der dielektrische Streifen 503 ist vorzugsweise aus einem
dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon,
Polystyren oder einem Keramikmaterial, wie beispielsweise
Cordieritkeramikmaterial (2MgO.2Al2O3.5SiO2), einem Alumini
umoxidkeramikmaterial (Al2O3), einem Glaskeramikmaterial
hergestellt. Dies hat seinen Grund darin, daß diese Materi
alien den Sendeverlust in einem Hochfrequenzband unter
drücken können.
Das Hochfrequenzband entspricht bei dieser Ausführungsform
einem Mikrowellenband und einem Millimeterwellenband im
Bereich der Größenordnung von 10 GHz bis 100 GHz, zum
Beispiel oberhalb von 30 GHz, insbesondere oberhalb von 50
GHz und des weiteren oberhalb von 70 GHz.
Der NSD-Leiter S6 gemäß der sechsten Ausführungsform wird
in einem drahtlosen lokalen Netz oder einem Millimeterwel
lenradar, der in einem Kraftfahrzeug angebracht ist, ver
wendet, wobei eine Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise
eine Gunn-Diode, als Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung
darin eingebaut ist. Zum Beispiel wird eine Millimeterwelle
auf ein Hindernis und andere Kraftfahrzeuge gerichtet, die
sich in der Umgebung eines Kraftfahrzeuges, in dem dieser
Radar installiert ist, befinden, die reflektierte Welle
wird mit der ursprünglichen Millimeterwelle kombiniert, um
ein Schwebungsfrequenzsignal (Zwischenfrequenzsignal) zu
erhalten, und die Entfernungen zu dem Hindernis und anderen
Kraftfahrzeugen und ihre Bewegungsgeschwindigkeiten werden
gemessen, indem dieses Schwebungsfrequenzsignal analysiert
wird.
Gemäß der sechsten Ausführungsform können der dielektrische
Streifen und der metallische Wellenleiter mit einem gerin
gen Verbindungsverlust verbunden werden, und der NSD-Leiter
und der integrierte Schaltkreis für Millimeterwellen oder
dergleichen, in den der NSD-Leiter eingebaut ist, können
miniaturisiert werden.
In dem Fall, daß der dielektrische Streifen 603 des NSD-
Leiters S6 beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt
ist, kann er wie bei der ersten Ausführungsform, die in
Fig. 1 gezeigt ist, aus einer Mehrzahl von Streifenab
schnitten bestehen, und die Endseiten der jeweiligen Strei
fenabschnitte können einander mit einem Abstand gegenüber
liegen, der gleich oder kürzer als λ/8 ist (λ ist die
Wellenlänge des Hochfrequenzsignals, das gesendet werden
soll). Dies kann die Umwandlung von elektromagnetischen
Wellen des LSM-Modus in jene des LSE-Modus verringern und
ermöglicht eine einfache Herstellung des dielektrischen
Streifens selbst mit einer komplizierten Form, die aus
linearen und gekrümmten Abschnitten gebildet ist. Mit
anderen Worten kann, wenn der dielektrische Streifen 603
durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten gebildet ist,
der Krümmungsverlust verringert werden, selbst wenn der
dielektrische Streifen 603 einen gekrümmten Abschnitt
umfaßt.
Als nächstes wird ein Millimeterwellenradarmodul als eine
Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der
NSD-Leiter S6 angewendet wird, beschrieben. Fig. 28 bis 31
zeigen Millimeterwellenradarmodule gemäß dieser Ausfüh
rungsform der Erfindung, wobei Fig. 28A eine Draufsicht
eines Millimeterwellenradarmoduls mit einer integrierten
Sende-/Empfangsantenne, Fig. 29A eine Draufsicht eines
Millimeterwellenradarmoduls mit voneinander unabhängigen
Sende- und Empfangsantennen, Fig. 30 eine perspektivische
Ansicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator zeigt,
und Fig. 31 eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte
ist, auf der eine Kapazitätsdiode (Varaktordiode) für den
Millimeterwellensignaloszillator bereitgestellt ist, ist.
Mit 620, 621 ist in Fig. 28A ein Paar senkrecht angeord
neter paralleler Plattenleiter bezeichnet, die ebenso wie
die parallelen Plattenleiter 601, 602, die in Fig. 23
gezeigt sind, aufgebaut sind. Es wird angemerkt, daß der
obere parallele Plattenleiter 621 teilweise weggeschnitten
ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.
Mit 622 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferrit
scheiben hergestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferro
magnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüber
liegen, während sie in Kontakt mit den inneren Oberflächen
der parallelen Plattenleiter 601, 602 gehalten sind und
einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt
aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt).
Mit 623 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem ersten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 622 verbunden ist. Der erste dielektrische
Streifen 623 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellen
signal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische
Streifen 603, der in Fig. 23 gezeigt ist, ausgebildet. Mit
624 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeichnet, der an
dem anderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 623
bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensignaloszillator
624 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal
aus, das zu senden ist, indem zyklisch die Vorspannung der
Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hochfrequenzdiode
(Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, gere
gelt bzw. eingestellt wird, um eine Dreieckswelle, eine
Sinuswelle oder eine andere Welle zu erzielen, so daß die
Vorspannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen
Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.
Mit 625 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 622 verbunden ist. Der zweite dielektrische
Streifen 625 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensig
nal zu senden, und ist ebenso wie der in Fig. 23 gezeigte
dielektrische Streifen 603 ausgebildet. Der zweite die
lektrische Streifen 625 weist eine Sende-/Empfangsantenne
626 an seinem vorderen Ende auf. Diese Sende-
/Empfangsantenne 626 ist mit einem offenen Abschluß eines
metallischen Wellenleiters ähnlich dem metallischen Wellen
leiter 604, der in Fig. 23 gezeigt ist, zu verbinden, wie
später beschrieben wird.
Mit 627 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem dritten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 622 verbunden ist. Der dritte dielektrische
Streifen 627 ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603
gebildet, der in Fig. 23 gezeigt ist. Der dritte dielek
trische Streifen 627 sendet eine Funkwelle, die von der
Sende-/Empfangsantenne 626 empfangen wird und von dem
dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 622 über den
zweiten dielektrischen Streifen 625 zu einem Mischgerät 630
ausgegeben wird, das später beschrieben wird.
Mit 628 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden
eines Teils des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 630
bezeichnet, indem er an den ersten dielektrischen Streifen
623 in einer solchen Weise gekoppelt wird, daß ein Ende
davon zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des
ersten dielektrischen Streifens 623 angeordnet oder daß mit
dem ersten dielektrischen Streifen 623 verbunden ist. Mit
629 ist ein nicht reflektierender Abschluß (Abschlußschal
tung) bezeichnet, der an einem Ende des vierten dielektri
schen Streifens 628 gegenüber dem Mischgerät 630 bereitge
stellt ist. Das Mischgerät 630 mischt einen Teil des Milli
meterwellensignals mit der empfangenen Welle, um ein Zwi
schenfrequenzsignal zu erzeugen, indem ein Zwischenab
schnitt des dritten dielektrischen Streifens 627 und ein
Zwischenabschnitt des vierten dielektrischen Streifens 628
elektromagnetisch gekoppelt oder verbunden werden. Es wird
angemerkt, daß ein Modus-Entstörer zwischen dem Zirkulator
622 und jedem der dielektrischen Streifen 623, 625 und 627
vorgesehen ist.
Der nicht reflektierende Abschluß 629 ist mit einem darin
ausgebildeten Widerstandsfilm 629a ausgestattet, wie in
Fig. 28B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 629a ist in einer
Ebene gebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 629
in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und
parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 620, 621
angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 629a auf
den Seitenflächen oder den Endflächen des nicht reflektie
renden Abschlusses 629 ausgebildet sein. Der Widerstands
film 629a besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz,
das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlen
stoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 629, der
mit dem Widerstandsfilm 629a ausgestattet ist, kann durch
gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem vierten dielek
trischen Streifen 628 ausgebildet sein.
Die oben genannten verschiedenen Teile sind zwischen den
parallelen Plattenleitern 620, 621 angeordnet, die mit
einem Abstand beabstandet sind, der gleich oder kürzer als
die halbe Wellenlänge des Millimeterwellensignals ist.
Mindestens einer der parallelen Plattenleiter 620, 621 ist
mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet, die einer
Position entspricht, an der das elektrische Feld einer
stehenden Welle des LSM-Modus ein Maximum besitzt. Der
offene Abschluß an dem anderen Ende des metallischen Wel
lenleiters, der ebenso wie der in Fig. 23 gezeigte metalli
sche Wellenleiter 604 ausgebildet ist und mit der Sende-
/Empfangsantenne 626 an einem Ende davon ausgestattet ist,
ist mit dieser Öffnung verbunden. Die Konstruktionen des
metallischen Wellenleiters und der Sende-/Empfangsantenne
und die Verbindungskonstruktion des metallischen Wellenlei
ters und der Sende-/Empfangsantenne entsprechen den oben
beschriebenen. Mit anderen Worten ist der NSD-Leiter S6 im
wesentlichen konstruiert, indem der zweite dielektrische
Streifen 625 und die Sende-/Empfangsantenne 626 zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern 620, 621 angeordnet
sind.
Bei der Konstruktion aus Fig. 28A kann eine Frequenzrege
lung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt
wird, der ebenso wie der, der in Fig. 31 gezeigt ist, in
einer Zwischenposition des ersten dielektrischen Streifens
623 angeordnet ist. Der Schalter, der in Fig. 31 gezeigt
ist, ist derart konstruiert, daß ein zweiter Drosselvor
spannungsversorgungsstreifen 673 auf einer Hauptebene einer
Leiterplatte 671 ausgebildet und eine PIN-Diode oder
Schottky-Diode der "Beam Lead"-Technik mittels Löten in
einer Zwischenposition des Streifens 673 befestigt ist.
Eine andere Ausführungsform des Millimeterwellenradarmoduls
als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung der
Erfindung, auf die der NSD-Leiter S6 angewendet wird, ist
von der Art, die in Fig. 29A gezeigt ist und voneinander
unabhängige Sende- und Empfangsantennen aufweist. Mit 640,
641 ist in Fig. 29A ein Paar von senkrecht angeordneten
parallelen Plattenleitern bezeichnet, die ebenso wie die
parallelen Plattenleiter 601, 602 konstruiert sind, die in
Fig. 23 gezeigt sind. Es wird angemerkt, daß der obere
parallele Plattenleiter 641 teilweise weggeschnitten ist,
um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.
Mit 642 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferrit
scheiben hergestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferro
magnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüber
liegen und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsab
schnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt).
Mit 643 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem ersten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 642 verbunden ist. Der erste dielektrische
Streifen 643 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensig
nal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Strei
fen 603 gebildet, der in Fig. 23 gezeigt ist. Mit 644 ist
ein Millimeterwellenoszillator bezeichnet, der an dem
anderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 643 be
reitgestellt ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 644
gibt ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus,
das zu senden ist, indem zyklisch die Vorspannung der
Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hochfrequenzdiode
(Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, gere
gelt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine
andere Welle zu erzielen, so daß die Vorspannungsrichtung
mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenz
signals übereinstimmt.
Mit 645 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 642 verbunden ist. Der zweite dielektrische
Streifen 645 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensig
nal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Strei
fen 603 gebildet, der in Fig. 23 gezeigt ist. Der zweite
dielektrische Streifen 645 weist eine Sende-
/Empfangsantenne 646 an seinem vorderen Ende auf. Diese
Sende-/Empfangsantenne 646 ist mit einem offenen Abschluß
eines metallischen Wellenleiters ähnlich zu dem in Fig. 23
gezeigten metallischen Wellenleiter 604 zu verbinden, wie
später beschrieben wird.
Mit 647 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet,
dessen eines Ende mit dem dritten Verbindungsabschnitt des
Zirkulators 642 verbunden ist. Der dritte dielektrische
Streifen 647 ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603
gebildet, der in Fig. 23 gezeigt ist. Der dritte dielek
trische Streifen 647 sendet eine Funkwelle, die von der
Sende-/Empfangsantenne 646 empfangen wird, und ist an
seinem vorderen Ende mit einem nicht reflektierenden
Abschluß 648 zur Abschwächung eines Millimeterwellensig
nals, das gesendet werden soll, ausgestattet.
Mit 650 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden
eines Teils des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 654
bezeichnet, indem er an den ersten dielektrischen Streifen
643 in einer solchen Weise angekoppelt wird, daß ein Ende
davon zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des
ersten dielektrischen Streifens 643 angeordnet oder mit dem
ersten dielektrischen Streifen 643 verbunden ist. Mit 651
ist ein nicht reflektierender Abschluß bezeichnet, der an
einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 650 gegen
über dem Mischgerät 654 bereitgestellt ist. Mit 652 ist ein
fünfter dielektrischer Streifen bezeichnet, der an seinem
vorderen Ende mit einer Empfangsantenne 653 ausgestattet
ist. Der fünfte dielektrische Streifen 652 sendet eine
Funkwelle, die von der Empfangsantenne 653 empfangen wird,
zum Mischgerät 654. Die Empfangsantenne 653 ist mit einem
offenen Abschluß eines metallischen Wellenleiters ähnlich
zu dem in Fig. 23 gezeigten metallischen Wellenleiter 604
zu verbinden, wie später beschrieben wird.
Der nicht reflektierende Abschluß 648 (651) ist mit einem
darin ausgebildeten Widerstandsfilm 648a (651a) ausgestat
tet, wie in Fig. 9B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 648a
(651a) ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht re
flektierenden Abschluß 648 (651) in eine obere Hälfte und
eine untere Hälfte trennt, und ist parallel zu dem Paar von
parallelen Plattenleitern 640, 641 angeordnet. Des weiteren
kann der Widerstandsfilm 648a (651a) auf den Seitenflächen
oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 648
(651) ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 648a (651a)
besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das
leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoff
partikel. Der nicht reflektierende Abschluß 648 (651), der
mit dem Widerstandsfilm 648a (651a) ausgestattet ist, kann
durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem dritten
dielektrischen Streifen 647 (650) ausgebildet sein.
Das Mischgerät 654 mischt einen Teil des Millimeterwellen
signals mit der empfangenen Welle, um ein Zwischenfrequenz
signal zu erzeugen, indem ein Zwischenabschnitt des vierten
dielektrischen Streifens 650 und ein Zwischenabschnitt des
fünften dielektrischen Streifens 652 elektromagnetisch
gekoppelt oder verbunden werden. Es wird angemerkt, daß ein
Modus-Entstörer zwischen dem Zirkulator 642 und jedem der
dielektrischen Streifen 643, 645 und 647 vorgesehen ist.
Die oben genannten verschiedenen Teile sind zwischen den
parallelen Plattenleitern 640, 641 angeordnet, die mit
einem Abstand beabstandet sind, der gleich oder kürzer als
die halbe Wellenlänge des Millimeterwellensignals ist.
Mindestens, einer der parallelen Plattenleiter 640, 641 ist
mit Öffnungen an Stellen ausgebildet, die einer Position,
an der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-
Modus, der in dem zweiten dielektrischen Streifen 645
gesendet wird, ein Maximum besitzt, und einer Position, an
der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-
Modus, der in dem fünften dielektrischen Streifen 652
gesendet wird, ein Maximum besitzt, entsprechen. Der offene
Abschluß an dem anderen Ende des metallischen Wellenlei
ters, der ebenso wie der in Fig. 23 gezeigte metallische
Wellenleiter 604 ausgebildet ist und die Sendeantenne 646
oder die Empfangsantenne 653 aufweist, die an einem Ende
davon bereitgestellt ist, ist mit diesen Öffnungen verbun
den. Die Konstruktionen des metallischen Wellenleiters und
der Sendeantenne und Empfangsantenne und die Verbindungs
konstruktion des metallischen Wellenleiters und des zweiten
und fünften dielektrischen Streifens entsprechen den oben
beschriebenen Konstruktionen. Mit anderen Worten ist der
NSD-Leiter S6 im wesentlichen konstruiert, indem der zweite
und fünfte dielektrische Streifen 645, 652 und die Sendean
tenne und Empfangsantenne 646, 653 zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern 640, 641 angeordnet sind.
Bei der Konstruktion aus Fig. 29A kann die Sendeantenne 646
mit dem vorderen Ende des ersten dielektrischen Streifens
643 verbunden sein, indem der Zirkulator 642 weggelassen
wird. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, daß ein Teil
der empfangenen Welle in den Millimeterwellensignaloszilla
tor eintritt, wodurch eine Störung verursacht wird, obwohl
die Konstruktion kleiner gemacht werden kann. Demgemäß wird
die Konstruktion aus Fig. 29A mehr bevorzugt. Bei der
Konstruktion aus Fig. 29A kann eine Frequenzregelung ausge
führt werden, indem ein Schalter bereitgestellt wird, der
ebenso wie der, der in Fig. 31 gezeigt ist, in einer Zwi
schenposition des ersten dielektrischen Streifens 643
vorgesehen ist. Der Schalter, der in Fig. 31 gezeigt ist,
ist derart konstruiert, daß der zweite Drosselvorspannungs
versorgungsstreifen 673 auf einer Hauptebene einer Leiter
platte 671 ausgebildet ist, und eine PIN-Diode oder Schott
ky-Diode der "Beam Lead"-Technik mittels Löten in einer
Zwischenposition des Streifens 673 befestigt.
Die Konstruktion der Millimeterwellensignaloszillatoren
624, 644, die in dem in Fig. 28 und 29 gezeigten Millime
terwellenradarmodul verwendet sind, ist in Fig. 30 und 31
gezeigt. Mit 662 ist in Fig. 19 und 20 ein metallisches
Element, wie beispielsweise ein metallischer Block, be
zeichnet, um eine Gunn-Diode 663 zu befestigen. Die Gunn-
Diode 663 ist eine Hochfrequenzdiodenart zum Oszillieren
eines Millimeterwellensignals und ist auf einer Seiten
fläche des metallischen Elements 662 befestigt. Mit 664 ist
eine Leiterplatte bezeichnet, auf der der Drosselvorspan
nungsversorgungsstreifen 665 ausgebildet ist, der als ein
Tiefpaßfilter fungiert, um der Gunn-Diode 663 eine Vorspan
nung bereitzustellen und eine Ableitung des Hochfrequenz
signals zu verhindern. Mit 666 ist ein Streifenleiter, wie
beispielsweise ein Metallfolienband, zur Verbindung des
Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 665 und eines
oberen Leiters der Gunn-Diode 663 bezeichnet.
Mit 667 ist ein Metallstreifenresonator bezeichnet, der
gebildet ist, indem ein Metallstreifen 668 zur Resonanz auf
einem dielektrischen Substrat bereitgestellt ist, und mit
669 ist ein dielektrischer Wellenleiter bezeichnet, der das
Hochfrequenzsignal, das von dem Metallstreifen 667 in
Resonanz versetzt wird, zur äußeren Umgebung des Millime
terwellensignaloszillators führt. Die Leiterplatte 671, die
eine Varaktordiode 670 trägt, die zur Frequenzmodulation
verwendet wird und eine Kapazitätsdiodenart ist, ist an
einer Zwischenposition des dielektrischen Wellenleiters 669
vorgesehen. Die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 670
ist eine Richtung (Richtung des elektrischen Feldes), die
senkrecht zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals und
parallel zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter
620, 621, 640, 641 ist. Des weiteren stimmt die Vorspan
nungsrichtung der Varaktordiode 670 mit der Richtung des
elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals des LSM01-Modus
überein, der in dem dielektrischen Wellenleiter 669 gesen
det wird, so daß die Vorspannung geregelt wird, um die
elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 670 zu ändern,
indem das Hochfrequenzsignal und die Varaktordiode 670
elektromagnetisch gekoppelt werden, wodurch die Frequenz
des Hochfre 51481 00070 552 001000280000000200012000285915137000040 0002010050544 00004 51362quenzsignals geregelt wird. Mit 672 ist eine
dielektrische Platte mit einer hohen relativen Dielektrizi
tätskonstante bezeichnet, die zur Impedanzanpassung zwi
schen der Varaktordiode 670 und dem dielektrischen Wellen
leiter 669 verwendet wird.
Wie in Fig. 31 gezeigt, ist der zweite Drosselvorspannungs
versorgungsstreifen 673 mit der "Beam Lead"-Varaktordiode
670, die an der Zwischenposition angebracht ist, in einer
Hauptebene der Leiterplatte 671 ausgebildet. Des weiteren
sind Verbindungselektroden 674, 675 in Abschnitten des
zweiten Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 673 ausge
bildet, die mit der Varaktordiode 670 verbunden sind.
Bei dieser Konstruktion wird das Hochfrequenzsignal, das
durch die Gunn-Diode 663 oszilliert wird, über den Metall
streifenresonator 667 zu dem dielektrischen Wellenleiter
669 geführt. Nachfolgend wird ein Teil des Hochfrequenzsig
nals von der Varaktordiode 670 reflektiert, um zur Gunn-
Diode 663 zurückzukehren. Dieses Reflexionssignal verändert
sich, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Varak
tordiode 670 ändert, wodurch die Oszillationsfrequenz
verändert wird.
Die Millimeterwellenradarmodule, die in Fig. 28 und 29
gezeigt sind, wenden das FMCW(Frequenzmodulation-
Dauerstrich)-System, dessen Funktionsprinzip wie folgt
beschaffen ist, an. Ein Eingabesignal, das eine Veränderung
der Spannungsamplitude in bezug zur Zeit in Form einer
Dreieckswelle, einer Sinuswelle oder einer anderen Welle
darstellt, wird einem MODENN-Anschluß zur modulierten Si
gnaleingabe des Millimeterwellensignaloszillators zuge
führt, und ein Ausgabesignal davon wird frequenzmoduliert,
so daß die Schwankung der Ausgabefrequenz des Millimeter
wellensignaloszillators durch eine Dreieckswelle, eine
Sinuswelle oder eine andere Welle dargestellt wird. In dem
Fall, daß das Ausgabesignal (Sendewelle) über die Sende-
/Empfangsantenne 626 oder die Sendeantenne 646 abgestrahlt
wird, kehrt eine reflektierte Welle (empfangene Welle) mit
einer Zeitverzögerung zurück, die von einer Zeitspanne
herrührt, die erforderlich ist, damit die Funkwelle sich
vor und zurück ausbreiten kann, falls ein Ziel vor der
Sende-/Empfangsantenne 626 oder der Sendeantenne 646 vor
handen ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenzdifferenz
zwischen der gesendeten Welle und der empfangenen Welle
über einen IFOUT-Anschluß an der Ausgabeseite des Mischge
räts 630 oder 654 ausgegeben.
Der Abstand zu dem Ziel kann gemäß der folgenden Gleichung
berechnet werden, indem eine Frequenzkomponente der Ausga
befrequenz des IFOUT-Anschlusses oder dergleichen analy
siert wird:
Fif = 4R . fm . Δf/c
(Fif: IF Ausgabefrequenz, R: Abstand, fm: Modulationsfre
quenz, Δf: Frequenzschwankungsbereich, c: Lichtgeschwindig
keit).
Bei den Millimeterwellensignaloszillatoren 624, 644 der
Millimeterwellenradarmodule gemäß der Ausführungsform der
Erfindung sind der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen
665 und der Streifenleiter 666 beispielsweise aus Cu, Al,
Au, Ag, W, Ti, Ni, Cr, Pd, Pt hergestellt. Insbesondere
werden Cu, Ag aufgrund einer zufriedenstellenden elektri
schen Leitfähigkeit, eines kleinen Sendeverlustes und einer
großen Oszillationsausgabe bevorzugt.
Der Streifenleiter 666 ist in einem spezifizierten Abstand
von der äußeren Oberfläche des metallischen Elements 662
elektromagnetisch mit dem metallischen Element 662 gekop
pelt und überbrückt den Drosselvorspannungsversorgungs
streifen 665 und die Gunn-Diode 663. Insbesondere ist ein
Ende des Streifenleiters 666 beispielsweise mittels Löten
mit einem Ende des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens
665 verbunden, das andere Ende davon ist beispielsweise
mittels Löten mit einem oberen Leiter der Gunn-Diode 663
verbunden, und ein Zwischenabschnitt davon erstreckt sich
in die Luft.
Das metallische Element 662 ist als metallischer Leiter
ausreichend, da es ebenfalls als elektrische Masse für die
Gunn-Diode 663 fungiert, und das Material ist daher nicht
besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß es ein metal
lischer Leiter (einschließlich Legierungen) ist. Das metal
lische Element 662 kann beispielsweise aus Messing (Cu-Zn-
Legierung), Al, Cu, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt
hergestellt sein. Alternativ kann das metallische Element
662 ein metallischer Block sein, der vollständig aus einem
Metall-, einem Keramik- oder Kunststoffblock hergestellt
ist, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise
mit einer Metallbeschichtung beschichtet sind, oder ein
Isoliersubstrat, dessen äußere Oberflächen vollständig oder
teilweise mit einem leitenden Harzmaterial beschichtet
sind.
Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der
Erfindung weist eine weiter verbesserte Übertragung auf und
kann die Erfassungsreichweite vergrößern, wenn es auf einen
Millimeterwellenradar angewendet wird (vgl. Fig. 28A). Des
weiteren wird das Millimeterwellensignal, das gesendet
werden soll, nicht über den Zirkulator in das Mischgerät
eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des empfange
nen Signals verringert und die Erfassungsreichweite wird
vergrößert. Dementsprechend kann die Erfassungsreichweite
des Millimeterwellenradars weiter vergrößert werden (Art
von Fig. 29A).
Beispiele des NSD-Leiters S6 der Erfindung, der mit einem
Zirkulator ausgestattet ist, werden unten beschrieben.
Der in Fig. 23 gezeigte NSD-Leiter S6, der mit einem metal
lischen Wellenleiter ausgestattet ist, wurde wie folgt
konstruiert. Zwei Aluminiumplatten mit einer Stärke von 6
mm als parallele Plattenleiter 601, 602 wurden mit einem
Abstand von 1,8 mm angeordnet, und der dielektrische Strei
fen 603 mit einem rechtwinkligen Querschnitt von 1,8 mm
(Höhe) × 0,8 mm (Breite) aus Cordieritkeramikmaterial mit
einer relativen Dielektrizitätskonstante von 4,8 wurde
zwischen den Aluminiumplatten angeordnet, wodurch ein
Hauptkörper des NSD-Leiters S6 hergestellt wurde. Die
rechtwinklige Öffnung 606 mit einer Breite (W) von 1,27 mm
und einer Länge (L) von 2,54 mm wurde in einer der Alumi
niumplatten derart ausgebildet, daß die Mitte der Öffnung
von dem offenen Abschluss 605 des dielektrischen Streifens
603 2,5 mm beabstandet ist. Nachfolgend wurde der metalli
sche Wellenleiter 604, der denselben Querschnitt wie die
Form der Öffnung 606 aufwies und aus einem goldbeschichte
ten Messing hergestellt war, mit der Öffnung 606 verbunden.
Der Umwandlungsverlust (Verbindungsverlust; S21) von dem
LSE-Modus zu dem TE-Modus wurde unter Verwendung eines
Netzwerkanalysators für diese Verbindungskonstruktion
gemessen. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Verbindungsverlust
521 ebenfalls für einen NSD-Leiter gemessen, bei dem sich
der offene Abschluß 605 des dielektrischen Streifens 603
stufenweise in Richtung des Endes verbreiterte, wobei der
verbreiterte Abschnitt von den parallelen Plattenleitern
601, 602 hervorstand, um räumlich ein Hochfrequenzsignal an
den metallischen Wellenleiter zu koppeln und zu senden, der
ein rechtwinkliges Horn aufwies und auf der Außenseite
bereitgestellt war. Das Meßergebnis ist in Fig. 32 gezeigt.
Wie aus der Graphik in Fig. 32 ersichtlich, wurde herausge
funden, daß sich eine zufriedenstellende Umwandlungseigen
schaft mit einer Sendeeigenschaft von etwa -2 dB oder mehr
bei etwa 75 bis 80 GHz zeigte, so daß Beispiel 9 eine
Verbindung mit geringem Verbindungsverlust und Einfü
gungsverlust ermöglichte.
Der offene Abschluß 605 des dielektrischen Streifens 603
wurde verbreitert, wie in Fig. 26 gezeigt ist. Unter der
Annahme, daß x = 1,0 mm und y = 3,2 mm ist, wurde die
rechtwinklige Öffnung 606 mit einer Breite (w) von 1,27 mm
und einer Länge (L) von 2,54 mm und mit einer von dem
offenen Abschluß 605 1,9 mm beabstandeten Mitte, in Längs
richtung (Senderichtung des Hochfrequenzsignals) des die
lektrischen Streifens 603 in dem parallelen Plattenleiter
602 ausgebildet.
Die Umwandlungseigenschaft wurde wie in Beispiel 9 bewer
tet, und das Bewertungsergebnis ist in Fig. 33 gezeigt. Wie
in Fig. 33 gezeigt, wurde herausgefunden, daß sich eine
zufriedenstellende Umwandlungseigenschaft mit einer Sende
eigenschaft von etwa -2 dB oder mehr bei etwa 75 bis 80 GHz
zeigte, eine Verbindung mit geringem Verbindungsverlust und
Einfügungsverlust war möglich, und der NSD-Leiter S6 konnte
kleiner gemacht werden, indem der dielektrische Streifen
603 verkürzt wurde.
Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die
arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen
wie oben beschrieben 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt, weisen
die NSD-Leiter S6, S6a, S6b gemäß der sechsten Ausführungs
form der Erfindung eine hervorragende Beständigkeit auf und
können den Sendeverlust von Hochfrequenzsignalen wirksam
unterdrücken, da der dielektrische Streifen fest an den
inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt
ist.
Des weiteren ist bei dem NSD-Leiter S6 mindestens einer der
parallelen Plattenleiter mit der Öffnung in einer Position
ausgebildet, die der Stelle entspricht, an der das elektri
sche Feld der stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem
dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt,
und der offene Abschluß an einem Ende des metallischen
Wellenleiters ist mit dieser Öffnung verbunden. Dementspre
chend können der dielektrische Streifen und der metallische
Wellenleiter mit einem kleinen Verbindungsverlust verbunden
werden, und der NSD-Leiter und ein integrierter Schaltkreis
für Millimeterwellen oder dergleichen, in den der NSD-
Leiter eingebaut ist, können miniaturisiert werden.
Des weiteren sind bei dem NSD-Leiter S6a mindestens einer
der parallelen Plattenleiter, der mit der Öffnung in einer
Position ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der
das elektrische Feld der stehenden Welle des LSM-Modus, der
in dem dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum
besitzt, und der metallische Wellenleiter, der den ge
schlossenen Abschluß an einem Ende und den offenen Abschluß
an dem anderen Ende aufweist und mit einer Öffnung an einer
Stelle ausgebildet ist, die von dem geschlossenen Abschluß
um n/2 + 1/4 (n ist null oder eine positive ganze Zahl)
einer Hohlleiterwellenlänge beabstandet ist, so verbunden,
daß die Öffnung des parallelen Plattenleiters mit der des
metallischen Wellenleiters verbunden ist. Dementsprechend
kann der metallische Wellenleiter fest angeordnet werden,
indem seine Verbindungsfestigkeit verbessert wird, und der
gesamte NSD-Leiter kann dünner gemacht werden, damit er in
einem engen Raum verwendet werden kann, indem er senkrecht
angebracht wird. Des weiteren kann der Verbindungsverlust
minimiert werden, und die elektromagnetischen Wellen brei
ten sich nur in eine Richtung, nämlich zu dem offenen
Abschluß hin, in dem metallischen Wellenleiter aus, was
einen minimierten Sendeverlust zur Folge hat.
Des weiteren ist bei dem NSD-Leiter S6b der dielektrische
Streifen in einem Bereich, der sich von dem Abschnitt,
welcher der Öffnung des parallelen Plattenleiters ent
spricht, zu dem offenen Abschluß hin erstreckt, im Ver
gleich zu dem anderen Abschnitt verbreitert. Dementspre
chend kann der NSD-Leiter S6b kleiner gemacht werden, indem
der dielektrische Streifen verkürzt wird, und die Hohllei
terwellenlänge wird an dem verbreiterten Abschnitt des
dielektrischen Streifens verkürzt, mit dem Ergebnis, daß
der Abschnitt, wo die Intensität des elektrischen Feldes
ein Maximum besitzt, in eine solche Richtung verschoben
wird, daß der dielektrische Streifen 603 verkürzt wird, was
die Miniaturisierung des dielektrischen Streifens 603
ermöglicht.
Des weiteren werden vorzugsweise das Senden und der Empfang
des Hochfrequenzsignals als eine Funkwelle ermöglicht,
indem die offene Antenne oder die flache Antenne an dem
offenen Abschluß an dem anderen Ende des metallischen
Wellenleiters bereitgestellt wird. Dementsprechend kann der
NSD-Leiter auf ein Millimeterwellenradarsystem angewendet
werden, das in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut
ist und eine hocheffiziente Sendeeigenschaft aufweist. In
dem Fall der Ausbildung des offenen Abschlusses in eine
Hornantenne, deren Öffnung sich stufenweise verbreitert,
kann der offene Abschluß an dem anderen Ende des metal
lischen Wellenleiters ebenfalls als eine Antenne verwendet
werden, und der Verbindungsverlust durch den Verbindungs
abschnitt mit dem Antennenelement ist verglichen mit einem
Fall, bei dem ein anderes Antennenelement vorhanden ist,
kleiner.
Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung der Erfindung kann einen ver
besserten Sendeverlust aufweisen, indem die Konstruktion
des NSD-Leiters S6 darauf angewendet wird, mit dem Ergeb
nis, daß die Erfassungsreichweite des Millimeterwellenra
dars vergrößert werden kann. Des weiteren weist das Milli
meterwellenradarmodul mit unabhängiger Sende- und Em
pfangsantenne gemäß der Ausführungsform der Erfindung keine
Möglichkeit auf, daß das Millimeterwellensignal, das gesen
det werden soll, über den Zirkulator in das Mischgerät
eingegeben werden muß. Dementsprechend werden Störungen des
empfangenen Signals verringert, und die Erfassungsreichwei
te wird vergrößert. Dies hat eine ausgezeichnete Sendeei
genschaft des Millimeterwellensignals zur Folge, was die
Erfassungsreichweite weiter vergrößert.
Wie oben beschrieben, umfaßt der nicht strahlende, dielek
trische Wellenleiter der Erfindung das Paar von parallelen
Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüber
liegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge
des zu sendenden Hochfrequenzsignals ist, und die einander
gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, deren arithme
tische Mittenrauhigkeit Ra 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt,
sowie den dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar
von parallelen Plattenleitern angeordnet ist, wobei er in
Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der parallelen
Plattenleiter gehalten wird.
Da die inneren Oberflächen eine geeignete Unebenheit auf
weisen, ist der dielektrische Streifen bei dem nicht strah
lenden dielektrischen Wellenleiter durch die Ankerwirkung
fest an den inneren Oberflächen befestigt, so daß er eine
hervorragende Haltbarkeit aufweist. Des weiteren können die
Stromwege auf den inneren Flächen verkürzt werden, um den
Oberflächenwiderstand zu verringern, mit dem Ergebnis, daß
der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unter
drückt werden kann.
Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen eine Mehrzahl
von Streifeneinheitsabschnitten umfassen und dadurch ausge
bildet sein, daß die Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnit
ten einer nach dem anderen angeordnet wird, so daß Endsei
ten davon einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der
gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfre
quenzsignals ist.
Indem die Mehrzahl von Streifeneinheitselementen (Streifen
abschnitten) in spezifizierten Intervallen aufei
nanderfolgend verbunden wird, kann ein dielektrischer
Streifen mit einer komplizierten Form leicht durch lineare
und gekrümmte Abschnitte gebildet werden. Des weiteren ist
es unwahrscheinlich, daß der dielektrische Streifen durch
eine Belastung, die von einer Differenz zwischen der ther
mischen Ausdehnung der parallelen Plattenleiter und der des
dielektrischen Streifens, resultierend aus einer Umgebungs
temperaturänderung, oder einen äußeren Stoß erzeugt wird,
beeinflußt wird. Dementsprechend kann ein NSD-Leiter kon
struiert werden, der einen größeren Freiheitsgrad und eine
kleinere Größe aufweist und kostengünstig ist.
Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen aus Keramikma
terial gefertigt sein, das ein Mehrfachoxid aus Ag, Al, Si
als Hauptbestandteil enthält und einen Q-Wert von 1000 oder
mehr in einem Frequenzbereich von 50 bis 90 GHz aufweist.
Da der dielektrische Streifen aus Keramikmaterial mit einer
niedrigeren relativen Dielektrizitätskonstante als bei
einem herkömmlich verwendeten Aluminiumoxid-Keramikmaterial
oder einem ähnlichen Material verwendet wird, kann die
Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in
die des LSE-Modus verringert werden, um den Verlust des
Hochfrequenzsignals zu unterdrücken. Demgemäß kann unter
Verwendung des Keramikmaterials, das ein Mehrfachoxid aus
Ag, Al, Si als Hauptbestandteil enthält, ein dielektrischer
Streifen gebildet werden, der einen kleineren Sendeverlust
und eine große geometrische Genauigkeit aufweist und ko
stengünstig ist. Da die relative Dielektrizitätskonstante
des dielektrischen Streifens größer ist als die des Harzma
terials, wie beispielsweise Teflon, ist es, selbst wenn
eine Stützvorrichtung, eine Leiterplatte oder dergleichen
aus diesem Harzmaterial gefertigt und in der Nähe des
dielektrischen Streifens vorgesehen sind, unwahrscheinlich,
daß der dielektrische Streifen dadurch beeinflußt wird.
Vorzugsweise kann die Molverhältnis-Zusammensetzungsformel
des Mehrfachoxids durch xMgO.yAl2O3.zSiO2 mit x = 10 bis 40
Molprozent, y = 10 bis 40 Molprozent, z = 20 bis 80 Molpro
zent und x + y + z = 100 Molprozent, dargestellt werden.
Mit einem solchen Mehrfachoxid kann ein nicht strahlender,
dielektrischer Wellenleiter hergestellt werden, der einen
noch kleineren Sendeverlust und eine noch größere geome
trische Genauigkeit aufweist und noch kostengünstiger ist.
Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen mit mindestens
einem der parallelen Plattenleiter mittels eines Lötmittels
verbunden werden.
Das Paar von parallelen Plattenleitern und der dielektri
sche Streifen können genauer positioniert werden, indem sie
durch das Lötmittel verbunden werden, wobei die Wärme
beständigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des nicht
strahlenden, dielektrischen Wellenleiters verbessert wer
den.
Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen aus Keramikma
terial, Glas oder Glaskeramikmaterial hergestellt sein.
Dies ermöglicht das Verbinden durch das Lötmittel, wobei
die Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des
nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters verbessert
werden.
Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen eine metal
lische Schicht aufweisen, die auf seiner äußeren Oberfläche
ausgebildet ist, die mit dem parallelen Plattenleiter durch
das Lötmittel verbunden werden soll. Dies erleichtert das
Verbinden des dielektrischen Streifens durch das Lötmittel.
Vorzugsweise kann das Lötmittel ein Element enthalten, das
aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Au, Ti, Sn, Pb
besteht. Dies erleichtert das Verbinden des dielektrischen
Streifens durch das Lötmittel.
Vorzugsweise kann die metallische Schicht aus einer metal
lischen Folie gebildet sein. Dies erleichtert die Bildung
der metallischen Schicht und das Verbinden des dielektri
schen Streifens durch das Lötmittel.
Vorzugsweise kann der Modus-Entstörer zur Abschwächung
unnötiger Moden der elektromagnetischen Wellen, der erhal
ten wird, indem eine leitende Schicht einstückig im Inneren
des dielektrischen Keramikstreifens durch gleichzeitiges
Sintern ausgebildet wird, mit einem Ende des dielektrischen
Streifens zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
verbunden sein. Bei einer solchen Konstruktion können die
dimensionale Genauigkeit und die Positionierungsgenauigkeit
der leitenden Schichten verbessert werden, und es kann
leicht ein stabiler Modus-Entstörer erhalten werden.
Vorzugsweise kann der dielektrische Keramikstreifen aus
Glaskeramikmaterial hergestellt sein, und die leitende
Schicht ist aus einem metallischen Leiter mit geringem
Widerstand hergestellt. Dies erleichtert die Ausbildung der
metallischen Schicht und kann zu einem Modus-Entstörer mit
einer stabilen Funktion führen.
Vorzugsweise kann der Modus-Entstörer zur Abschwächung
unnötiger Moden der elektromagnetischen Wellen an einem
Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt und gebildet sein,
indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizier
ten Intervallen in einer Ebene, die parallel zu der Sende
richtung des Hochfrequenzsignals im Inneren des Endes des
dielektrischen Streifens ist, vorgesehen ist.
Bei dieser Konstruktion tritt durch Trennung der leitenden
Schichten voneinander keine Resonanz der unnötigen Moden
auf. Als Folge davon können die unnötigen Moden, wie bei
spielsweise der LSE-Modus, wirksam abgeschwächt werden. Da
die leitenden Schichten, verglichen mit leitenden Stiften
oder dergleichen, dünner gebildet sind, ist es des weiteren
unwahrscheinlich, daß eine Reflexion durch die leitenden
Schichten des als Sendemodus dienenden LSM-Modus oder
dergleichen auftritt, und der Sendeverlust kann somit
verringert werden.
Vorzugsweise kann die Abmessung jeder leitenden Schicht in
Senderichtung gleich oder kürzer als die Hälfte der Wellen
länge einer elektromagnetischen Welle des TEM-Modus des
Hochfrequenzsignals sein, und die Dicke derselben beträgt
0,1 mm oder weniger.
Bei solchen leitenden Schichten können die elektromag
netischen Wellen des LSE-Modus und anderer unnötiger Moden
wirksam abgeschwächt werden, und der durch die leitenden
Schichten verursachte Sendeverlust des als Sendemodus
dienenden LSM-Modus kann bedeutend verringert werden.
Vorzugsweise kann ein Zirkulator, der aus zwei ferromag
netischen Platten hergestellt ist, die einander in dersel
ben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von paral
lelen Plattenleitern beabstandet ist, zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt sein, der dielek
trische Streifen umfaßt eine Mehrzahl von dielektrischen
Streifen, die im wesentlichen radial im Hinblick auf den
Zirkulator angeordnet sind, Modus-Entstörer zum Blockieren
von elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden sind an
den vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen
in Richtung des Zirkulators bereitgestellt, und Impedanzan
passungselemente mit einer anderen relativen Dielektrizi
tätskonstante als der der jeweiligen dielektrischen Strei
fen sind an den vorderen Enden der jeweiligen Modus-Entstö
rer in Richtung des Zirkulators bereitgestellt.
Bei dieser Konstruktion kommt es durch Bereitstellung der
Impedanzanpassungselemente mit einer anderen relativen
Dielektrizitätskonstante als die des dielektrischen Strei
fens kaum zu Reflexionen von elektromagnetischen Wellen.
Als Folge werden der Einfügungsverlust und die Isolier
eigenschaft bezüglich des Hochfrequenzsignals in einem
Hochfrequenzband weiter verbessert, so daß die Bandbreite
deutlich erweitert werden kann.
Vorzugsweise können die Impedanzanpassungselemente an ihren
Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen Plattenleiter
mit gestuften Abschnitten ausgebildet sein, die ein Höhe
aufweisen, welche im wesentlichen gleich der Dicke der
jeweiligen ferromagnetischen Platten ist, die den Zirkula
tor bilden, und die Impedanzanpassungselemente und der
Zirkulator sind verbunden, indem die Impedanzanpassungsele
mente durch die beiden ferromagnetischen Platten an den
gestuften Abschnitten gehalten werden.
Bei dieser Konstruktion sind der Modus-Entstörer und die
ferromagnetischen Platten mit einer verbesserten Genauig
keit positioniert, der Zirkulator kann mit einer verbesser
ten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, und es ist
unwahrscheinlich, daß die beiden ferromagnetischen Platten
im Verhältnis zueinander exzentrisch werden. Dies ermög
licht, daß eine stabile Zirkulatoreigenschaft mit einer
guten Wiederholbarkeit erhalten wird und vereinfacht die
Produktion, wobei eine geeignete Massenproduzierbarkeit
gegeben ist.
Vorzugsweise kann des weiteren ein metallischer Wellen
leiter bereitgestellt sein, der mit dem dielektrischen
Streifen verbunden ist, indem ein offener Abschluß mit
einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem der
parallelen Plattenleiter an einer Stelle ausgebildet ist,
die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld
einer stehenden Welle eines LSM-Modus, der in dem dielek
trischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt. Bei
dieser Anordnung können der dielektrische Streifen und der
metallische Wellenleiter miteinander verbunden werden, um
den Verbindungsverlust und den Sendeverlust zu verringern,
und sie können kleiner gemacht werden.
Vorzugsweise kann mindestens einer des Paars von parallelen
Plattenleitern mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebil
det sein, die der Stelle entspricht, an der das elektrische
Feld einer stehenden Welle eines LSM-Modus, der in dem
dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt,
und ein metallischer Wellenleiter mit einem geschlossenen
Abschluß an einem Ende und einem offenen Abschluß an dem
anderen Ende, der mit einer Öffnung an einer Stelle ausge
bildet ist, die von dem geschlossenen Abschluß um n/2 + 1/4
einer Hohlleiterwellenlänge beabstandet ist (n ist null
oder eine positive ganze Zahl), ist mit dem dielektrischen
Streifen verbunden, indem die Öffnung des parallelen Plat
tenleiters mit der des metallischen Wellenleiters gekoppelt
ist.
Bei dieser Konstruktion können die Seitenflächen des metal
lischen Wellenleiters parallel zu den Oberflächen der
parallelen Plattenleiter angebracht werden, mit dem Ergeb
nis, daß der metallische Wellenleiter fest angebracht
werden kann, so daß seine Verbindungsfestigkeit verbessert,
und der gesamte NSD-Leiter dünner gemacht werden kann.
Dementsprechend kann der NSD-Leiter in einem engen Raum
angeordnet werden, indem er senkrecht angebracht wird.
Indem des weiteren der metallische Wellenleiter an einer
Stelle angeschlossen wird, die sich am nächsten zu seinem
geschlossenen Abschluß befindet, wo die Intensität des
elektrischen Feldes ein Maximum aufweist, kann der Verbin
dungs- oder Anschlußverlust minimiert werden, und die
elektromagnetischen Wellen breiten sich in dem metallischen
Wellenleiter nur in eine Richtung, nämlich zu dem offenen
Abschluß hin, aus. Als Folge davon kann ebenfalls der
Sendeverlust minimiert werden.
Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen in einem
Bereich, der sich von dem Abschnitt, welcher der Öffnung
der parallelen Plattenleiter entspricht, zu dem offenen Ab
schluß hin erstreckt, im Vergleich zu einem anderen Ab
schnitt verbreitert sein.
Zudem kann der dielektrische Streifen kleiner gemacht
werden, indem seine Länge verkürzt wird. Da des weiteren
die Hohlleiterwellenlänge in dem verbreiterten Abschnitt
des dielektrischen Streifens verkürzt ist, wird der Ab
schnitt, wo die Intensität des elektrischen Feldes ein
Maximum aufweist, in eine solche Richtung verschoben, daß
der dielektrische Streifen verkürzt wird, wodurch eine
weitere Miniaturisierung des dielektrischen Streifens
ermöglicht wird.
Vorzugsweise kann eine offene Antenne oder flache Antenne
an dem offenen Abschluß des metallischen Wellenleiters, der
nicht mit der Öffnung des parallelen Plattenleiters gekop
pelt ist, vorgesehen sein. Eine solche Antenne ermöglicht
das Senden und den Empfang des Hochfrequenzsignals als eine
Funkwelle nach außen bzw. von außen. Demgemäß kann der
nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter auf ein Milli
meterwellenradarsystem mit hocheffizienter Sendeeigenschaft
angewendet werden, das in ein Kraftfahrzeug oder derglei
chen eingebaut ist.
Eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung der Erfin
dung umfaßt ein Paar von parallelen Plattenleitern, die
einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder
kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals,
das gesendet werden soll, ist; einen Zirkulator aus zwei
ferromagnetischen Platten, die zwischen dem Paar von paral
lelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in
derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von paral
lelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwel
lensignaloszillator, der an einem Ende des ersten die
lektrischen Streifens zur Ausgabe eines Millimeterwellen
signals, das gesendet werden soll, vorgesehen ist; einen
zweiten dielektrischen Streifen, der mit dem einen Ende des
ersten dielektrischen Streifens verbunden und radial hin
sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen
Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und
eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende auf
weist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial
hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral
lelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten,
dritten und vierten Modus-Entstörer, die zwischen dem einen
Ende des ersten dielektrischen Streifens und dem Milli
meterwellensignaloszillator und zwischen dem zweiten,
dritten und vierten dielektrischen Streifen und dem Zirku
lator angeordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von
leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer
Ebene, die parallel zu der Senderichtung des Hochfrequenz
signals im Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen
Streifen verläuft, ausgebildet ist; und ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom
Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer
Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen
wird, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des ersten
dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitts des
vierten dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal
zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen
Wellen des nicht benötigten LSE-Modus oder dergleichen
wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der
elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus, der ein Sendemo
dus ist, wird verringert. Da ein Teil der gesendeten Welle
über den Zirkulator zu einem verringerten Grad in das
Mischgerät eingegeben wird, wird des weiteren eine hervor
ragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals er
zielt, und die Störungen der empfangenen Welle werden
verringert, um in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar
oder dergleichen angewendet wird, die Erfassungsreichweite
zu vergrößern.
Vorzugsweise kann bei der oben genannten Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung die Abmessung jeder leitenden
Schicht des Modus-Entstörers in Senderichtung die Hälfte
oder weniger der Wellenlänge der elektromagnetischen Welle
des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals betragen, und die
Stärke bzw. Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger.
Bei solchen leitenden Schichten können die elektromag
netischen Wellen der unnötigen Moden, wie beispielsweise
des LSE-Modus, wirksam abgeschwächt werden, und der Sende
verlust durch die leitenden Schichten des LSM-Modus, der
ein Sendemodus ist, kann bedeutend verringert werden.
Eine andere Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung der
Erfindung umfaßt ein Paar von parallelen Plattenleitern,
die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich
oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz
signals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator aus
zwei ferromagnetischen Platten, die zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander
in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirku
lators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens zur
Ausgabe eines Millimeterwellensignals, das gesendet werden
soll, vorgesehen ist; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine
Sendeantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen drit
ten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des
Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen ersten, zweiten, dritten und vierten
Modus-Entstörer, die zwischen dem einen Ende des ersten
dielektrischen Streifens und dem Millimeterwellensignalos
zillator und zwischen dem ersten, zweiten und dritten
dielektrischen Streifen und dem Zirkulator angeordnet und
ausgebildet sind, indem eine Mehrzahl von leitenden Schich
ten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene, die
parallel zu einer Senderichtung des Hochfrequenzsignals im
Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen
verläuft, ausgebildet ist, wobei ein Ende des vierten
dielektrischen Streifens mit dem ersten oder zweiten die
lektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern zum Senden eines Teils des Millimeterwellen
signals, das von dem Millimeterwellensignaloszillator
ausgegeben wird, verbunden ist; einen fünften dielektri
schen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plat
tenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an
seinem vorderen Ende aufweist; sowie ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom
Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer
Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um
durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des vierten dielek
trischen Streifens und eines Zwischenabschnitt des fünften
dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu
erzeugen.
Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen
Wellen des LSE-Modus oder dergleichen, der ein unnötiger
Modus ist, wirksam abgeschwächt werden, und der Sendever
lust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus oder
dergleichen wird verringert. Des weiteren wird das Milli
meterwellensignal, das von der Sendeantenne empfangen wird,
nicht dem Millimeterwellensignaloszillator zugeführt.
Dementsprechend wird eine hervorragende Sendeeigenschaft
des Millimeterwellensignals erreicht, und Störungen, die
durch Oszillation verursacht werden, werden verringert, um
die Erfassungsreichweite in dem Fall zu vergrößern, daß
diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein
Millimeterwellenradarmodul angewendet wird.
Vorzugsweise kann bei der oben genannten Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung die Abmessung jeder leitenden
Schicht des Modus-Entstörers in Senderichtung gleich oder
kürzer als die Hälfte der Wellenlänge der elektromagneti
schen Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals sein, und
die Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger. Bei sol
chen leitenden Schichten können die elektromagnetischen
Wellen der unnötigen Moden, wie beispielsweise des LSE-
Modus, wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust
durch die leitenden Schichten des LSM-Modus, der ein Sende
modus ist, kann bedeutend verringert werden.
Des weiteren umfaßt eine andere Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung der Erfindung ein Paar von parallelen
Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüber
liegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge
eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden
soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen
Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral
lelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in
derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirku
lators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine
Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsicht
lich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen
Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen
Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und
dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen
verbunden ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-
Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten
dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrü
ckung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden
angeordnet sind; ein erstes, zweites und drittes Impedanz
anpassungselement, die an den Endseiten des ersten, zweiten
und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators
angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskonstante
aufweisen, die anders ist als die des ersten, zweiten und
dritten dielektrischen Streifens; und ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom
Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird und in den
vierten dielektrischen Streifen gesendet wurde, mit einer
Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen
wird, um ein durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des
dritten dielektrischen Streifens mit einem Zwischenab
schnitt des vierten dielektrischen Streifens in den dritten
dielektrischen Streifen gesendetes Zwischenfrequenzsignal
zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion sind der Sendeverlust und die
Isoliereigenschaft des Millimeterwellensignals in einem
Hochfrequenzband mit einer großen Bandbreite weiter verbes
sert, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungsreichweite in dem
Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung
auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet
wird, erhöht werden kann.
Vorzugsweise können bei der oben genannten Millimeter
wellen-Sende-/Empfangsvorrichtung die Impedanzanpassungs
elemente and ihren Seiten in Richtung der jeweiligen paral
lelen Plattenleiter mit gestuften Abschnitten ausgebildet
sein, welche eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen
gleich der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten
ist, die den Zirkulator bilden, und die Impedanzanpassungs
elemente und der Zirkulator sind verbunden, indem die Impe
danzanpassungselemente durch die beiden ferromagnetischen
Platten an den gestuften Abschnitten gehalten werden.
Bei dieser Konstruktion sind der Modus-Entstörer und die
ferromagnetischen Platten mit einer verbesserten Genauig
keit positioniert, der Zirkulator kann mit einer verbesser
ten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, und es ist
unwahrscheinlich, daß die beiden ferromagnetischen Platten
im Verhältnis zueinander exzentrisch werden. Dies ermög
licht, daß eine stabile Zirkulatoreigenschaft mit einer
guten Wiederholbarkeit erhalten wird und vereinfacht die
Produktion, wobei eine geeignete Massenproduzierbarkeit
gegeben ist.
Noch eine andere Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung der Erfindung umfaßt ein Paar von
parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand
gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe
Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet
werden soll; einen Zirkulator aus zwei ferromagnetischen
Platten, die zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern bereitgestellt sind und einander in derselben
Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen
Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen
Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende
des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um
das Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden
soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial
hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral
lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendeantenne
an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektris
chen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet
ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, der
zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen
Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektro
magnetischen Wellen von unnötigen Moden angeordnet ist; ein
erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungselement, das
an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-
Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet ist und
eine relative Dielektrizitätskonstante aufweist, die anders
ist als die des ersten, zweiten und dritten dielektrischen
Streifens; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen
eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen
dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um
einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von
dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird; einen
fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangs
antenne an seinem vorderen Ende aufweist; sowie ein Misch
gerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals,
das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird,
mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen
wird, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des vier
ten dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitts
des fünften dielektrischen Streifens ein Zwischen
frequenzsignal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion sind die Sendeverlust- und Isolier
eigenschaft des Millimeterwellensignals in einem breiten
Hochfrequenzband weiter verbessert. Des weiteren wird das
Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, nicht
über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Dement
sprechend werden Störungen des empfangenen Signals verrin
gert, um die Erfassungsreichweite zu vergrößern, und die
hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals
vergrößert weiterhin die Erfassungsreichweite eines Milli
meterwellenradars in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-
Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmo
dul angewendet wird.
Vorzugsweise können bei der oben genannten Millimeter
wellen-Sende-/Empfangsvorrichtung die Impedanzanpassungs
elemente an ihren Seiten in Richtung der jeweiligen paral
lelen Plattenleiter mit gestuften Abschnitten ausgebildet
sein, die eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich
der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten ist, die
den Zirkulator bilden, und die Impedanzanpassungselemente
und der Zirkulator sind verbunden, indem die Impedanzanpas
sungselemente durch die beiden ferromagnetischen Platten an
den gestuften Abschnitten gehalten werden.
Bei dieser Konstruktion sind der Modus-Entstörer und die
ferromagnetischen Platten mit einer verbesserten Genauig
keit positioniert, der Zirkulator kann mit einer verbesser
ten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, und es ist
unwahrscheinlich, daß die beiden ferromagnetischen Platten
im Verhältnis zueinander exzentrisch werden. Dies ermög
licht, daß eine stabile Zirkulatoreigenschaft mit einer
guten Wiederholbarkeit erhalten wird und vereinfacht die
Produktion, wobei eine geeignete Massenproduzierbarkeit
gegeben ist.
Des weiteren umfaßt eine andere Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung der Erfindung ein Paar von parallelen
Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüber
liegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge
eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden
soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen
Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral
lelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in
derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirku
lators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen
dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich
des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen
metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an
einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in
mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an
einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an
der das elektrische Feld einer stehenden Welle eines LSM-
Modus, der in dem dritten dielektrischen Streifen gesendet
wird, ein Maximum aufweist, während er einen offenen Ab
schluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Sende-
/Empfangsantenne ausgestattet ist; ein Mischgerät zum
Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals vom Milli
meterwellensignaloszillator, das in den vierten dielektri
schen Streifen gesendet wurde, mit einer Funkwelle, die in
den dritten dielektrischen Streifen gesendet wurde und von
der Sende-/Empfangsantenne empfangen wurde, um durch Kopp
lung eines Zwischenabschnitts des dritten dielektrischen
Streifens und eines Zwischenabschnitts des vierten die
lektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeu
gen.
Bei dieser Konstruktion kann eine hervorragende Sendeeigen
schaft des Millimeterwellensignals erzielt werden, was
wiederum die Erfassungsreichweite eines Millimeterwellen
radars erhöht.
Noch eine weitere Millimeterwellen-Sende-
/Empfangsvorrichtung der Erfindung umfaßt: ein Paar von
parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand
gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe
Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet
werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagneti
schen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von
parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander
in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von
parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten
dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirku
lators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern
angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der
an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens bereit
gestellt ist, um das Millimeterwellensignal auszugeben, das
gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Strei
fen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen
dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich
des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Platten
leitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Strei
fen, dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Strei
fen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbun
den ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu
senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausge
geben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der
zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet
ist; einen ersten metallischen Wellenleiter mit einem
offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung
verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von paral
lelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die
einer Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer
stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem zweiten dielek
trischen Streifen gesendet wird, ein Maximum aufweist,
während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende
aufweist, das mit einer Sendeantenne ausgestattet ist;
einen zweiten metallischen Wellenleiter mit einem offenen
Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden
ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen
Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die einer
Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer ste
henden Welle des LSM-Modus, der in dem fünften dielek
trischen Streifen gesendet wird, ein Maximum aufweist,
während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende
aufweist, das mit einer Empfangsantenne ausgestattet ist;
und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeter
wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator
ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangs
antenne empfangen wird, um durch Kopplung eines Zwischenab
schnitts des vierten dielektrischen Streifens und eines
Zwischenabschnitts des fünften dielektrischen Streifens ein
Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
Bei dieser Konstruktion wird das Millimeterwellensignal,
das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das
Mischgerät eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des
empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite
zu vergrößern, und durch die ausgezeichnete Sendeeigen
schaft des Millimeterwellensignals wird die Erfassungs
reichweite der Millimeterwelle weiter vergrößert.
Da diese Erfindung in verschiedenen Formen ausgeführt
werden kann, ohne von dem Grundgedanken der wesentlichen
Eigenschaften der Erfindung abzuweichen, sind die vorlie
genden Ausführungsformen daher rein veranschaulichend und
nicht beschränkend zu verstehen, da der Umfang der Erfin
dung vielmehr durch die beigefügten Ansprüche als durch die
vorangehende Beschreibung definiert wird, und sämtliche
Veränderungen, unter die Ansprüche fallen oder Äquivalente
davon sollen durch die Ansprüche mitumfaßt sein.
Claims (29)
1. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter, der
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz signals ist, das gesendet werden soll, und die einan der gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, deren arithmetische Mittenrauhigkeit Ra 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt; und
einen dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und in Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der paral lelen Plattenleiter gehalten ist.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz signals ist, das gesendet werden soll, und die einan der gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, deren arithmetische Mittenrauhigkeit Ra 0,1 µm ≦ Ra ≦ 50 µm beträgt; und
einen dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und in Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der paral lelen Plattenleiter gehalten ist.
2. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, wobei der dielektrische Streifen eine
Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten umfaßt und
ausgebildet ist, indem die Mehrzahl von Streifenein
heitsabschnitten einer nach dem anderen miteinander
verbunden ist, so daß Endseiten davon einander mit ei
nem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer
als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist.
3. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 2, wobei der dielektrische Streifen aus Kera
mikmaterial hergestellt ist, das ein Mehrfachoxid aus
Mg, Al, Si als Hauptkomponente enthält und einen Q-
Wert von 1000 oder größer in einem Frequenzbereich von
50 bis 90 GHz aufweist.
4. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 3, wobei eine Molverhältnis-Zusammen
setzungsformel des Mehrfachoxids durch xMgO.yAl2O3.zSiO2
gegeben ist, wobei x = 10 bis 40 Molprozent, y = 10
bis 40 Molprozent, z = 20 bis 80 Molprozent und x + y
+ z = 100 Molprozent gilt.
5. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, wobei der dielektrische Streifen mit Hilfe
eines Lötmittels mit mindestens einem der parallelen
Plattenleiter verbunden ist.
6. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 5, wobei der dielektrische Streifen aus einem
Material hergestellt ist, das aus der Gruppe bestehend
aus einem Keramikmaterial, einem Glas und einem Glas
keramikmaterial ausgewählt ist.
7. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 5, wobei eine metallische Schicht auf der äu
ßeren Oberfläche des dielektrischen Streifens ausge
bildet ist, welche mit Hilfe des Lötmittels mit dem
parallelen Plattenleiter zu verbinden ist.
8. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 7, wobei die metallische Schicht aus einer
metallischen Folie gebildet ist.
9. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Lötmittel min
destens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausge
wählt ist, die aus Au, Ti, Sn und Pb besteht.
10. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, der des weiteren einen Modus-Entstörer zur
Abschwächung von elektromagnetischen Wellen von un
nötigen Moden umfaßt, wobei der Modus-Entstörer ausge
bildet ist, indem durch gleichzeitiges Sintern eine
leitende Schicht im Inneren des dielektrischen Kera
mikstreifens einstückig ausgebildet ist, und er mit
einem Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist.
11. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 10, wobei der dielektrische Keramikstreifen
aus Glaskeramikmaterial und die leitende Schicht aus
einem metallischen Leiter mit einem geringen Wider
stand hergestellt ist.
12. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, der des weiteren einen Modus-Entstörer zur
Abschwächung von elektromagnetischen Wellen von un
nötigen Moden umfaßt, wobei der Modus-Entstörer an ei
nem Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem
Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt ist
und ausgebildet ist, indem eine Mehrzahl von leitenden
Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebe
ne, die parallel zu einer Senderichtung eines Hochfre
quenzsignals im Inneren des Endes des dielektrischen
Streifens verläuft, vorgesehen ist.
13. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 12, wobei die Abmessung jeder leitenden
Schicht in Senderichtung gleich oder kürzer als die
Hälfte der Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle
des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals ist und die Di
cke derselben 0,1 mm oder weniger beträgt.
14. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, wobei die dielektrischen Streifen im we
sentlichen radial zu einer Mitte angeordnet sind, wei
terhin umfassend:
einen Zirkulator, der in der Mitte vorgesehen und aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die einander zwischen dem Paar von parallelen Plattenlei tern in derselben Richtung gegenüberliegen wie das Paar von parallelen Plattenleitern;
Modus-Entstörer, die an den vorderen Enden der jewei ligen dielektrischen Streifen in Richtung des Zirkula tors zum Blockieren der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden vorgesehen sind; und
Impedanzanpassungselemente, die an den vorderen Enden der jeweiligen Modus-Entstörer in Richtung des Zirku lators vorgesehen sind und eine relative Dielek trizitätskonstante aufweisen, die von der der jeweili gen dielektrischen Streifen verschieden ist.
einen Zirkulator, der in der Mitte vorgesehen und aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die einander zwischen dem Paar von parallelen Plattenlei tern in derselben Richtung gegenüberliegen wie das Paar von parallelen Plattenleitern;
Modus-Entstörer, die an den vorderen Enden der jewei ligen dielektrischen Streifen in Richtung des Zirkula tors zum Blockieren der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden vorgesehen sind; und
Impedanzanpassungselemente, die an den vorderen Enden der jeweiligen Modus-Entstörer in Richtung des Zirku lators vorgesehen sind und eine relative Dielek trizitätskonstante aufweisen, die von der der jeweili gen dielektrischen Streifen verschieden ist.
15. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 14, wobei die Impedanzanpassungselemente an
ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen
Plattenleiter mit gestuften Abschnitten versehen sind,
die eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich
der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten,
die den Zirkulator bilden, ist, und wobei die Impe
danzanpassungselemente und der Zirkulator miteinander
verbunden sind, indem die Impedanzanpassungselemente
durch die beiden ferromagnetischen Platten an den ge
stuften Abschnitten gehalten werden.
16. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, der des weiteren einen metallischen Wel
lenleiter umfaßt, der mit dem dielektrischen Streifen
verbunden ist, indem ein offener Abschluß mit einer
Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem der pa
rallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet
ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische
Feld einer in dem dielektrischen Streifen gesendeten
stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum aufweist.
17. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 1, wobei mindestens einer des Paars von pa
rallelen Plattenleitern mit einer Öffnung an einer
Stelle ausgebildet ist, die einer Stelle entspricht,
an der das elektrische Feld einer in dem dielektri
schen Streifen gesendeten stehenden LSM-Moden-Welle
ein Maximum aufweist, und wobei ein metallischer Wel
lenleiter mit einem geschlossenen Abschluß an einem
Ende und einem offenen Abschluß an dem anderen Ende,
welcher mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet
ist, die von dem geschlossenen Abschluß um n/2 + 1/4
(n ist null oder eine positive Ganzzahl) einer Hohl
leiterwellenlänge beabstandet ist, mit dem dielektri
schen Streifen verbunden ist, indem die Öffnung des
parallelen Plattenleiters mit der des metallischen
Wellenleiters gekoppelt ist.
18. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 16 oder 17, wobei der dielektrische Streifen
in einem Bereich, der sich von dem Abschnitt, welcher
der Öffnung der parallelen Plattenleiter entspricht,
zu dem offenen Abschluß hin erstreckt, gegenüber einem
anderen Abschnitt verbreitert ist.
19. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach
Anspruch 16 oder 17, wobei eine offene Antenne oder
flache Antenne an dem offenen Abschluß des metalli
schen Wellenleiters, der nicht mit der Öffnung des pa
rallelen Plattenleiters gekoppelt ist, vorgesehen ist.
20. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz signals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist:
einen ersten dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der mit dem ei nen Ende des ersten dielektrischen Streifens verbunden und radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist:
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende- /Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Ent störer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielek trischen Streifens und dem Millimeterwellensignal oszillator und zwischen dem zweiten, dritten und vier ten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator ange ordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von lei tenden Schichten in spezifizierten Intervallen in ei ner Ebene, die parallel zu einer Senderichtung eines Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweili gen dielektrischen Streifen verläuft, ausgebildet ist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopp lung einer Zwischenstelle des ersten dielektrischen Streifens und einer Zwischenstelle des vierten die lektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfre quenzsignal zu erzeugen.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz signals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist:
einen ersten dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der mit dem ei nen Ende des ersten dielektrischen Streifens verbunden und radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist:
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende- /Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Ent störer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielek trischen Streifens und dem Millimeterwellensignal oszillator und zwischen dem zweiten, dritten und vier ten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator ange ordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von lei tenden Schichten in spezifizierten Intervallen in ei ner Ebene, die parallel zu einer Senderichtung eines Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweili gen dielektrischen Streifen verläuft, ausgebildet ist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopp lung einer Zwischenstelle des ersten dielektrischen Streifens und einer Zwischenstelle des vierten die lektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfre quenzsignal zu erzeugen.
21. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung nach
Anspruch 20, wobei die Abmessung jeder leitenden
Schicht in der Senderichtung gleich oder kürzer als
die Hälfte der Wellenlänge einer elektromagnetischen
Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals ist und
eine Dicke derselben 0,1 mm oder weniger beträgt.
22. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz signals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendean tenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Ent störer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielek trischen Streifens und dem Millimeterwellensignal oszillator und zwischen dem ersten, zweiten und drit ten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator ange ordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von lei tenden Schichten in spezifizierten Intervallen in ei ner Ebene, die parallel zu einer Senderichtung eines Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweili gen dielektrischen Streifen verläuft, ausgebildet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten oder zweiten dielektrischen Strei fen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensi gnals zu senden, das von dem Millimeterwellensignal oszillator ausgegeben wird;
einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende auf weist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung ei ner Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des fünften dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenz signals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendean tenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Ent störer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielek trischen Streifens und dem Millimeterwellensignal oszillator und zwischen dem ersten, zweiten und drit ten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator ange ordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von lei tenden Schichten in spezifizierten Intervallen in ei ner Ebene, die parallel zu einer Senderichtung eines Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweili gen dielektrischen Streifen verläuft, ausgebildet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten oder zweiten dielektrischen Strei fen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensi gnals zu senden, das von dem Millimeterwellensignal oszillator ausgegeben wird;
einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende auf weist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung ei ner Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des fünften dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
23. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung nach
Anspruch 22, wobei die Abmessung jeder leitenden
Schicht in der Senderichtung gleich oder kürzer als
die Hälfte der Wellenlänge einer elektromagnetischen
Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals ist und
eine Dicke derselben 0,1 mm oder weniger beträgt.
24. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um das Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende- /Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und mit einem Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen verbunden ist;
einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektri schen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden an geordnet sind;
ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungs element, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskon stante aufweisen, die anders ist als die des ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifens; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben und in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wird, mit einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um ein Zwi schenfrequenzsignal, welches durch Kopplung einer Zwi schenstelle des dritten dielektrischen Streifens und einer Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens miteinander in den dritten dielektrischen Strei fen gesendet wird, zu erzeugen.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um das Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende- /Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und mit einem Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen verbunden ist;
einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektri schen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden an geordnet sind;
ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungs element, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskon stante aufweisen, die anders ist als die des ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifens; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben und in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wird, mit einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um ein Zwi schenfrequenzsignal, welches durch Kopplung einer Zwi schenstelle des dritten dielektrischen Streifens und einer Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens miteinander in den dritten dielektrischen Strei fen gesendet wird, zu erzeugen.
25. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung nach
Anspruch 24, wobei die Impedanzanpassungselemente an
ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen
Plattenleiter mit gestuften Abschnitten versehen sind,
welche eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich
der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten,
die den Zirkulator bilden, ist, und wobei die Impe
danzanpassungselemente und der Zirkulator miteinander
verbunden sind, indem die Impedanzanpassungselemente
durch die beiden ferromagnetischen Platten an den ge
stuften Abschnitten gehalten werden.
26. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendean tenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektri schen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden an geordnet sind;
ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungs element, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskon stante aufweisen, die anders ist als die des zweiten, dritten und vierten dielektrischen Streifens;
einen vierten dielektrischen Streifen, der mit einem Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgege ben wird;
einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende auf weist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung ei ner Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des fünften dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendean tenne an seinem vorderen Ende aufweist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektri schen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden an geordnet sind;
ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungs element, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskon stante aufweisen, die anders ist als die des zweiten, dritten und vierten dielektrischen Streifens;
einen vierten dielektrischen Streifen, der mit einem Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgege ben wird;
einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende auf weist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung ei ner Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des fünften dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
27. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung nach
Anspruch 26, wobei die Impedanzanpassungselemente an
ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen
Plattenleiter mit gestuften Abschnitten versehen sind,
welche eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich
der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten,
die den Zirkulator bilden, ist, und wobei die Impe
danzanpassungselemente und der Zirkulator miteinander
verbunden sind, indem die Impedanzanpassungselemente
durch die beiden ferromagnetischen Platten an den ge
stuften Abschnitten gehalten werden.
28. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem. Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von pa rallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen metallischen Wellenleiter mit einem offenen Ab schluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld ei ner in dem dielektrischen Streifen gesendeten stehen den LSM-Moden-Welle ein Maximum aufweist, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende, das mit einer Sende-/Empfangsantenne ausgestattet ist, auf weist;
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals vom Millimeterwellensignaloszillator, das in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wurde, mit einer Funkwelle, die in den dritten dielek trischen Streifen gesendet und von der Sende- /Empfangsantenne empfangen wurde, um durch Kopplung einer Zwischenstelle des dritten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des vierten dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem. Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von pa rallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen metallischen Wellenleiter mit einem offenen Ab schluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld ei ner in dem dielektrischen Streifen gesendeten stehen den LSM-Moden-Welle ein Maximum aufweist, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende, das mit einer Sende-/Empfangsantenne ausgestattet ist, auf weist;
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals vom Millimeterwellensignaloszillator, das in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wurde, mit einer Funkwelle, die in den dritten dielek trischen Streifen gesendet und von der Sende- /Empfangsantenne empfangen wurde, um durch Kopplung einer Zwischenstelle des dritten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des vierten dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
29. Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, die
umfaßt:
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der mit einem Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgege ben wird;
einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten metallischen Wellenleiter mit einem offe nen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung ver bunden ist, die in mindestens einem des Paars von pa rallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem zweiten dielektrischen Streifen ge sendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum auf weist, während er einen offenen Abschluß an dem ande ren Ende, das mit einer Sendeantenne ausgestattet ist, aufweist;
einen zweiten metallischen Wellenleiter mit einem of fenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem fünften dielektrischen Streifen ge sendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum auf weist, während er einen offenen Abschluß an dem ande ren Ende, das mit einer Empfangsantenne ausgestattet ist, aufweist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung ei ner Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des fünften dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwel lensignals ist, das gesendet werden soll;
einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Plat ten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern vorgesehen sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist;
einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens vorgesehen ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das ge sendet werden soll;
einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hin sichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von paral lelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen vierten dielektrischen Streifen, der mit einem Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgege ben wird;
einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist;
einen ersten metallischen Wellenleiter mit einem offe nen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung ver bunden ist, die in mindestens einem des Paars von pa rallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem zweiten dielektrischen Streifen ge sendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum auf weist, während er einen offenen Abschluß an dem ande ren Ende, das mit einer Sendeantenne ausgestattet ist, aufweist;
einen zweiten metallischen Wellenleiter mit einem of fenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem fünften dielektrischen Streifen ge sendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum auf weist, während er einen offenen Abschluß an dem ande ren Ende, das mit einer Empfangsantenne ausgestattet ist, aufweist; und
einen Mischer zum Mischen eines Teils des Millimeter wellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszilla tor ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung ei ner Zwischenstelle des vierten dielektrischen Strei fens und einer Zwischenstelle des fünften dielektri schen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.
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Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US20060258300A1 (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-16 | Yat-To Chan | High-frequency wireless signal coupler |
TWI295102B (en) * | 2006-01-13 | 2008-03-21 | Ind Tech Res Inst | Multi-functional substrate structure |
JP2009545904A (ja) * | 2006-08-04 | 2009-12-24 | エイアールエム リミテッド | バス相互接続デバイスおよび前記バス相互接続デバイスを含むデータ処理装置 |
US8111164B2 (en) * | 2006-09-28 | 2012-02-07 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force | Employing millimeter-wave electromagnetic energy in collision avoidance |
TWI432124B (zh) * | 2009-11-13 | 2014-03-21 | Advanced Int Multitech Co Ltd | A method of forming a notebook computer case and a product thereof |
DE102010013590A1 (de) * | 2010-03-31 | 2011-10-06 | Conti Temic Microelectronic Gmbh | Wellenleiterantenne für eine Radarantennenanordnung |
EP3308423A4 (de) * | 2015-06-12 | 2019-02-20 | ZTE Corporation | Steckbarer empfängerteiler für mikrowellen-digitalfunkgeräte mit zwei sendern und zwei empfängern |
US10199706B2 (en) | 2016-10-21 | 2019-02-05 | International Business Machines Corporation | Communication system having a multi-layer PCB including a dielectric waveguide layer with a core and cladding directly contacting ground planes |
CN107064879A (zh) * | 2017-06-05 | 2017-08-18 | 上海航天测控通信研究所 | 一种适用于相控阵雷达中的收发模块 |
WO2019066956A1 (en) * | 2017-09-29 | 2019-04-04 | Intel Corporation | INTRA-SEMICONDUCTOR CHIP COMMUNICATION THROUGH A WAVEGUIDE IN A MULTI-CHIP SEMICONDUCTOR HOUSING |
US10649585B1 (en) * | 2019-01-08 | 2020-05-12 | Nxp B.V. | Electric field sensor |
US11095014B2 (en) * | 2020-01-07 | 2021-08-17 | Aptiv Technologies Limited | Waveguide antenna with integrated temperature management |
EP3859892A1 (de) * | 2020-01-31 | 2021-08-04 | Nxp B.V. | Testvorrichtung und verfahren zum testen eines halbleiterbauelements |
EP3859891A1 (de) * | 2020-01-31 | 2021-08-04 | Nxp B.V. | Verfahren und vorrichtung mit einem halbleiterbauelement und testvorrichtung |
CN117458111A (zh) * | 2023-11-24 | 2024-01-26 | 江苏工程职业技术学院 | 一种渐变式介质基片集成低损传输线 |
Family Cites Families (26)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS57166701A (en) | 1981-04-03 | 1982-10-14 | Shigeo Nishida | Dielectric line |
JPS58215804A (ja) * | 1982-06-09 | 1983-12-15 | Seki Shoji Kk | 誘電体線路 |
JPS63185101A (ja) * | 1987-01-27 | 1988-07-30 | Seki Shoji Kk | Nrdガイド用モ−ドサプレツサ |
JP3193935B2 (ja) * | 1993-03-03 | 2001-07-30 | 三菱電機株式会社 | アレーアンテナ |
JP3123293B2 (ja) | 1993-03-05 | 2001-01-09 | 株式会社村田製作所 | 非放射性誘電体線路およびその製造方法 |
JP3089305B2 (ja) | 1993-03-12 | 2000-09-18 | 日野自動車株式会社 | 周波数変調器 |
US5469128A (en) * | 1993-09-17 | 1995-11-21 | Nissan Motor Co., Ltd. | Circuit elements for microwave and millimeter-wave bands and method of producing same |
JPH0865015A (ja) * | 1994-08-25 | 1996-03-08 | Honda Motor Co Ltd | Nrdガイドおよびnrdガイド回路素子 |
JPH08181510A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-07-12 | Honda Motor Co Ltd | Nrdガイド回路の組立方法およびnrdガイド回路 |
JP3166897B2 (ja) * | 1995-08-18 | 2001-05-14 | 株式会社村田製作所 | 非放射性誘電体線路およびその集積回路 |
JPH09186507A (ja) | 1995-12-28 | 1997-07-15 | Nissan Motor Co Ltd | Nrdガイド用サーキュレータ |
JPH09219608A (ja) * | 1996-02-09 | 1997-08-19 | Nippon Valqua Ind Ltd | Nrdガイド回路素子及びその位置決め固定方法 |
JPH09246803A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-19 | Murata Mfg Co Ltd | 誘電体一体型nrd線路超電導帯域通過フィルタ装置 |
JP3169058B2 (ja) * | 1996-08-29 | 2001-05-21 | 株式会社村田製作所 | バランス形ミキサ |
JP3547921B2 (ja) * | 1996-12-02 | 2004-07-28 | 本田技研工業株式会社 | 非放射性誘電体線路及びその製造方法 |
JP3013798B2 (ja) * | 1997-01-23 | 2000-02-28 | 株式会社村田製作所 | 交差線路 |
JP3554136B2 (ja) | 1997-04-25 | 2004-08-18 | 京セラ株式会社 | 高周波用誘電体磁器組成物および誘電体共振器 |
JP3346721B2 (ja) | 1997-06-25 | 2002-11-18 | 京セラ株式会社 | 非放射性誘電体線路 |
US6094106A (en) * | 1997-06-25 | 2000-07-25 | Kyocera Corporation | Non-radiative dielectric waveguide module |
JP3279242B2 (ja) * | 1997-12-26 | 2002-04-30 | 株式会社村田製作所 | 異種非放射性誘電体線路変換部構造およびその装置 |
US6344658B1 (en) * | 1998-04-28 | 2002-02-05 | New Japan Radio Co., Ltd. | Gunn diode, NRD guide gunn oscillator, fabricating method of gunn diode and structure for assembly of the same |
JP3289694B2 (ja) * | 1998-07-24 | 2002-06-10 | 株式会社村田製作所 | 高周波回路装置および通信装置 |
US6518932B1 (en) * | 1999-02-15 | 2003-02-11 | Communications Research Laboratory, Independent Administrative Institute | Radio communication device |
DE10040957B4 (de) * | 1999-08-24 | 2012-04-19 | Kyocera Corp. | Hochfrequenzdiodenoszillator und Vorrichtung zum Senden/Empfangen von Millimeterwellen |
JP3407710B2 (ja) * | 2000-04-26 | 2003-05-19 | 株式会社村田製作所 | 誘電体線路の製造方法 |
KR100399040B1 (ko) * | 2001-06-19 | 2003-09-19 | 엔알디 주식회사 | 비방사 유전체 도파관을 이용한 금속 포스트 필터 조립체 |
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