DE112016006983T5

DE112016006983T5 - Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung

Info

Publication number: DE112016006983T5
Application number: DE112016006983.9T
Authority: DE
Inventors: Akimichi HIROTA; Takeshi Oshima; Naofumi Yoneda; Jun Nishihara; Hiroyuki Nonomura
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-07-22
Filing date: 2016-07-22
Publication date: 2019-02-28
Also published as: CN109478705B; WO2018016071A1; CN109478705A; US20200328491A1; JPWO2018016071A1; JP6362820B2; US10992018B2

Abstract

Eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung (1) enthält einen Hohlwellenleiter (10), einen Koaxialwellenleiter (20) mit einem Ende, das an eine breite Wand (16) des Hohlwellenleiters (10) gekoppelt ist, und einen Streifenleiter (30), der sich innerhalb des Innenpfads (10h) des Hohlwellenleiters (10) befindet. Der Koaxialwellenleiter (20) enthält einen leitenden Kerndraht (22), der sich in dem Innenpfad (10h) des Hohlwellenleiters (10) erstreckt. Der Streifenleiter (30) ist so angeordnet, dass er eine Kurzschlussverbindung zwischen dem leitenden Kerndraht (22) des Koaxialwellenleiters (20) und einer Abschlussoberfläche (12) des Hohlwellenleiters (10) herstellt.

Description

ERFINDUNGSGEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übergangsschaltung zum Umwandeln eines Übertragungsmodus zwischen einem Koaxialwellenleiter und einem Hohlwellenleiter.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltungen finden breite Anwendungen für das Übertragen von Signalen in Hochfrequenzbändern wie etwa dem VHF(Very High Frequency)-Band, dem UHF(Ultra-High Frequency)-Band, dem Millimeterwellenband oder dem Mikrowellenband.
Beispielsweise offenbart Patentliteratur 1 (japanische Gebrauchsmusteranwendung Veröffentlichungsnummer 1993(Hei05)-25804) eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung, die einen Hohlwellenleiter enthält, der eine Öffnung besitzt, die an einer vorbestimmten Position ausgebildet ist, ein Dielektrikum, das durch die Öffnung eingeführt wird, und eine Metallsonde, die so platziert ist, dass sie durch das Dielektrikum in dem Hohlwellenleiter vorsteht. Außerdem offenbart Patentliteratur 2 (japanisches Gebrauchsmuster Veröffentlichungsnummer 1987(Sho62)-173803) eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung, die einen Hohlwellenleiterabschnitt enthält, einen Koaxialen Kerndraht, der sich von einer Kurzschlussoberfläche des Hohlwellenleiterabschnitts in das Innere des Hohlwellenleiterabschnitts erstreckt, und einem Magnetfeldkoppelübergangsabschnitt, der eine Metallplatte besitzt, um eine Spitze des koaxialen Kerndrahts zu einer Innenwand (H-Ebene) des Hohlwellenleiterabschnitts zu koppeln.
ENTGEGENHALTUNGSLISTE
PATENTLITERATUREN

Patentliteratur 1: japanische Gebrauchsmusteranmeldung Veröffentlichungsnummer 1993(Hei05)-25804.
Patentliteratur 2: japanisches Gebrauchsmuster Veröffentlichungsnummer 1987(Sho62)-173803.

KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
ERFINDUNGSPROBLEM
Mit der Ausbildung der aus der Patentliteratur 1 bekannten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung werden ein Übertragungsmodus (Koaxialmodus) des Koaxialwellenleiters und ein Übertragungsmodus (Hohlwellenleitermodus) des Hohlwellenleiters bezüglich des elektrischen Felds aneinander gekoppelt, was somit eine Implementierung von elektrischen Charakteristika in einem breiten Frequenzband gestattet. Jedoch existiert ein Problem dahingehend, dass, wenn starke elektrische Leistung in die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung eingegeben wird, wodurch bewirkt wird, dass der sich in den Hohlwellenleiter erstreckende Spitzenabschnitt der Metallsonde Wärme erzeugt und somit verformt, die elektrischen Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung größtenteils verschlechtert werden.
Andererseits können bei der Ausbildung der in Patentliteratur 2 offenbarten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung die Wärme, die an dem sich in das Innere des Hohlwellenleiterabschnitts erstreckenden Spitzenabschnitt des Kerndrahts selbst dann zu der Wand des Hohlwellenleiterabschnitts transferiert werden, wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird. Deshalb wird die Verschlechterung der elektrischen Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung unterdrückt. Ein Übertragungsmodus wird jedoch durch Magnetfeldkopplung umgewandelt, was das Problem bewirkt, dass die elektrischen Charakteristika schmalbandige Charakteristika sind.
Angesichts des oben Gesagten besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung, die eine Implementierung stabiler breitbandiger Charakteristika selbst dann gestattet, wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird.
LÖSUNG DES PROBLEMS
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung bereitgestellt, die Folgendes enthält: einen Hohlwellenleiter mit einem Paar von langen Seiten, die einander zugewandt sind, und einem Paar von kurzen Seiten, die einander in einem Querschnitt senkrecht zu einer Wellenleiterachsenrichtung davon zugewandt sind, wobei der Hohlwellenleiter als Innenwände ein Paar von breiten Wänden besitzt, die das Paar von langen Seiten bilden, und ein Paar von schmalen Wänden, die das Paar von kurzen Seiten bilden; mindestens einen Koaxialwellenleiter, der sich außerhalb des Hohlwellenleiters befindet und ein Ende aufweist, das an einer breiten Wand des Paares von breiten Wänden gekoppelt ist; und einen Streifenleiter, der sich in einem Innenpfad des Hohlwellenleiters befindet. Der Hohlwellenleiter besitzt eine Abschlussoberfläche in einem Ende des Hohlwellenleiters in der Wellenleiterachsenrichtung. Der mindestens eine Koaxialwellenleiter enthält mindestens einen leitenden Kerndraht, der sich von dem Ende des mindestens einen Koaxialwellenleiters in den Innenpfad des Hohlwellenleiters erstreckt. Der Streifenleiter stellt eine Kurzschlussverbindung zwischen dem mindestens einen leitenden Kerndraht und mindestens einer der Abschlussoberfläche und mindestens einer schmalen Wand des Paars von schmalen Wänden her.
VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die an einem Spitzenabschnitt des leitenden Kerndrahts erzeugte Hitze durch den Streifenleiter selbst dann abgeführt, wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird, was somit die Implementierung von stabilen breitbandigen Charakteristika gestattet.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die eine schematische Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II der in 1 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III der in 1 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine beispielhafte elektrische Feldverteilung in der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung der ersten Ausführungsform darstellt.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine beispielhafte elektrische Feldverteilung in einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung eines Vergleichsbeispiels darstellt.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie VIII-VIII der in 7 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 3.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
10 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie X-X der in 9 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung.
11 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XII-XII der in 11 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung darstellt, die eine Modifikation der sechsten Ausführungsform ist.
15 ist eine Draufsicht, die eine schematische Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
16 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XVI-XVI der in 15 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung.
17 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XVII-XVII der in 15 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung.
18 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer achten Ausführungsform darstellt, die eine Modifikation der ersten Ausführungsform ist.
19 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß einer neunten Ausführungsform darstellt, die eine weitere Modifikation der ersten Ausführungsform ist.
20 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung darstellt, die noch eine weitere Modifikation der ersten Ausführungsform ist.
21 ist ein Schemadiagramm, das eine Querschnittsausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung darstellt, die noch eine weitere Modifikation der ersten Ausführungsform ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsformen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Man beachte, dass in den Zeichnungen durch das gleiche Symbol bezeichnete Komponenten die gleiche Ausbildung und die gleiche Funktion besitzen. Außerdem verlaufen die X-Achse, die Y-Achse und die Z-Achse, wie in den Zeichnungen dargestellt, orthogonal zueinander.
Erste Ausführungsform.
1 ist eine Draufsicht, die eine schematische Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 2 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie II-II der in 1 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1. 3 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie III-III der in 1 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1.
Wie in den 1 bis 3 dargestellt, enthält die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 einen Hohlwellenleiter 10 mit einem Eingangs-/Ausgangsende 11, das zum Eingeben oder Ausgeben eines Hochfrequenzsignals verwendet wird, einem Koaxialwellenleiter 20 mit einem Ende, das an den Hohlwellenleiter 10 gekoppelt ist, und einem Streifenleiter 30, der eine Streifenleitung ist, die sich im Innenpfad 10h des Hohlwellenleiters 10 befindet. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 besitzt eine Funktion des gegenseitigen Umwandelns eines Übertragungsmodus zwischen dem Hohlwellenleiter 10 und dem Hohlwellenleiter 20 eines Hochfrequenzsignals eines vorbestimmten verfügbaren Frequenzbands wie etwa des VHF-Bands, des UHF-Bands, des Millimeterwellenbands und des Mikrowellenbands sowie eine Funktion des gegenseitigen Umwandelns einer charakteristischen Impedanz zwischen dem Hohlwellenleiter 10 und dem Koaxialwellenleiter 20. Beispielsweise ist die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 in der Lage, einen Übertragungsmodus von einem eines TEM(Transverse Electromagnetic)-Modus, der ein Übertragungsmodus des Koaxialwellenleiters 20 ist, und eines TE(Transverse Electric)-Modus, der ein Übertragungsmodus des Hohlwellenleiters 10 ist, ineinander umwandeln kann.
Wie in 2 dargestellt, ist der Hohlwellenleiter 10 ein rechteckiger Wellenleiter, der aus Metall hergestellt ist, der einen rechteckigen Querschnitt auf einer Ebene (Y-Z-Ebene, die die Y-Ache und die Z-Achse enthält) senkrecht zu einer Wellenleiterachsenrichtung (X-Achsenrichtung) des Hohlwellenleiters 10 besitzt. Der Hohlwellenleiter 10 besitzt eine Dicke von etwa mehreren Millimetern, als Beispiel. Wie in 3 dargestellt, erstreckt sich der Innenpfad 10h des Hohlwellenleiters 10 entlang der Wellenleiterachsenrichtung.
Der Hohlwellenleiter 10 besitzt ein Paar von schmalen Wänden 13 und 14, die kurze Seiten des rechteckigen Querschnitts bilden, und ein Paar von breiten Wänden 15 und 16, die lange Seiten des rechteckigen Querschnitts bilden. Die schmalen Wände 13 und 14 und die breiten Wände 15 und 16 sind Innenwände, die sich entlang der Wellenleiterachsenrichtung erstrecken und den Innenpfad 10h des Hohlwellenleiters 10 bilden. Die schmalen Wände 13 und 14 sind E-Ebenen parallel zum elektrischen Feld, und die breiten Wände 15 und 16 sind H-Ebenen parallel zum Magnetfeld. Ein Innendurchmesser D1, der die Distanz zwischen den breiten Wänden 15 und 16 des Hohlwellenleiters 10 ist, beträgt beispielsweise mehrere Millimeter bis mehrere 100 Millimeter. Weiterhin besitzt der Hohlwellenleiter 10 ein Abschlussende in einem geschlossenen Zustand an einem Ende des Hohlwellenleiters 10 in der positiven Richtung der X-Achse, und eine Kurzschlussoberfläche 12 ist an einer Abschlussoberfläche vorgesehen, die eine Innenwand des Abschlussendes ist. Ein Eingang-/Ausgangsende 11 ist an einem Ende des Hohlwellenleiters 10 auf der negativen Seite der X-Achsenrichtung vorgesehen.
Man beachte, dass, weil die Querschnittsform des Innenpfads 10h des Hohlwellenleiters 10 rechteckig ist, die vier Ecken der rechteckigen Form rechte Winkel besitzen, bei denen die beiden langen Seiten und die beiden kurzen Seiten mit 90 Grad zueinander orthogonal sind. Wie später beschrieben werden wird, kann anstelle des Hohlwellenleiters 10 mit solchen rechtwinkligen Ecken ein Hohlwellenleiter mit gekrümmten Ecken wie etwa Bogenformen oder teilweise ovalen Formen mit einer konstanten Krümmung verwendet werden.
Als Nächstes befindet sich, wie in 2 und 3 dargestellt, der Koaxialwellenleiter 20 außerhalb des Hohlwellenleiters 10, besitzt ein Eingangs-/Ausgangsende 21 an der Endoberfläche der negativen Seite der Z-Achsenrichtung und besitzt ein Ende, das physisch an die breite Wand 16 des Hohlwellenleiters 10 auf der positiven Seite der Z-Achsenrichtung gekoppelt ist. Außerdem besitzt der Koaxialwellenleiter 20 einen leitenden Kerndraht 22 wie etwa einen Kupferdraht, der als eine Signalleitung fungiert, einen ringförmigen Außenleiter 24, der den leitenden Kerndraht 22 konzentrisch umgibt, und ein elektrisch isolierendes Dielektrikum 23, das zwischen dem leitenden Kerndraht 22 und dem Außenleiter 24 angeordnet ist. Ein Ende 22p (im Folgenden auch als „Einführende 22p“ bezeichnet) des leitenden Kerndrahts 22 ist den Innenpfad 10h eingeführt und so angeordnet, dass es von einem Ende des Koaxialwellenleiters 20 in der positiven Richtung der Z-Achse vorsteht.
Als Nächstes ist, wie in 1 bis 3 dargestellt, der Streifenleiter 30 ein Element in Form einer Platte, die aus Metall hergestellt ist, und so angeordnet ist, dass es sich in der Wellenleiterachsenrichtung (X-Achsenrichtung) im Innenpfad 10h des Hohlwellenleiters 10 erstreckt. Um eine Kurzschlussverbindung zwischen der Kurzschlussoberfläche 12 und dem Einführende 22p des leitenden Kerndrahts 22 herzustellen, das in den Innenpfad 10h vorsteht, besitzt der Streifenleiter 30 ein Verbindungsendes (erstes Verbindungsende) 31, das mit der Spitze des Einführendes 22p verbunden ist, und ein Verbindungsende (zweites Verbindungsende) 32, das mit der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10 verbunden ist, während es sich in Kontakt damit befindet. Das Verbindungsende 31 des Streifenleiters 30 muss nur unter Verwendung eines leitfähigen Adhäsivmittels wie etwa Lot mit der Spitze des Einführendes 22p verbunden sein. Das Verbindungsende 31 und das Einführende 22p bilden eine Sonde der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1.
Außerdem besitzt der Streifenleiter 30 eine vordere Oberfläche, die der breiten Wand 15 zugewandt ist, und eine hintere Oberfläche, die der anderen breiten Wand 16 zugewandt ist. Die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche sind so angeordnet, dass sie jeweils parallel zu den breiten Wänden 15 und 16 verlaufen. Das heißt, die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche des Streifenleiters 30 verlaufen parallel zu der X-Y-Ebene, die die X-Achse und die Y-Achse enthält. Weiterhin ist die Dicke des Streifenleiters 30 dünner als der Innendurchmesser D1 zwischen den breiten Wänden 15 und 16. Insbesondere kann die Dicke beispielsweise kleiner oder gleich einem Fünftel des Innendurchmessers D1 sein. Weil der Streifenleiter 30 einen derartigen Ort und eine derartige Dicke besitzt, kann eine Störung der elektrischen Feldverteilung im Innenpfad 10h unterdrückt werden.
Die Länge L1 des Streifenleiters 30 zwischen der Mitte des Verbindungsendes 31, das die Sonde bildet, und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32 bezüglich der Kurzschlussoberfläche 12 ist so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals in dem Streifenleiter 30 ist.
Als Nächstes wird die Wirkungsweise der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 beschrieben. Im Folgenden sei ein Fall betrachtet, wo Hochfrequenzleistung in das Eingangs-/Ausgangsende 21 des Koaxialwellenleiters 20 eingegeben wird und Hochfrequenzleistung nach Umwandlung von dem Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10 ausgegeben wird.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine beispielhafte elektrische Feldverteilung in der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 darstellt. In 4 sind Richtungen des elektrischen Felds durch Pfeile angezeigt. Wie in 4 dargestellt, werden eine elektrische Feldverteilung, die von dem Verbindungsende 31, das die Sonde bildet, zu der breiten Wand 15 des Hohlwellenleiters 10 gerichtet ist, und eine elektrische Feldverteilung, die von der breiten Wand 16 zur Nähe des Verbindungsendes 31 gerichtet ist, generiert. Weil solche elektrischen Feldverteilungen mit einer elektrischen Feldverteilung in einem TE₁₀-Modus zusammenfallen, der sich durch den Hohlwellenleiter 10 ausbreitet, kann ein in einem Koaxialmodus in einem Koaxialwellenleiter 20 ausgebreitetes Hochfrequenzsignal bezüglich des elektrischen Felds nahe der Sonde an den TE₁₀-Modus des Hohlwellenleiters 10 gekoppelt werden.
Andererseits ist 5 eine schematische Querschnittsansicht, die eine beispielhafte elektrische Feldverteilung in einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 mit einem Hohlwellenleiter 10, von dem der Streifenleiter 30 entfernt worden ist, und einem Koaxialwellenleiter 20 darstellt. Außerdem werden in dieser Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 eine elektrische Feldverteilung, die von einer Sonde (Einführende 22p) eines leitenden Kerndrahts 22 zu einer breiten Wand 15 des Hohlwellenleiters 10 gerichtet ist, und eine elektrische Feldverteilung, die von der breiten Wand 16 zur Nähe der Sonde gerichtet ist, generiert. Solche elektrischen Feldverteilungen fallen mit der elektrischen Feldverteilung des durch den Hohlwellenleiter 10 ausgebreiteten TE₁₀-Modus zusammen.
Wie in 4 dargestellt, sind die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche des Streifenleiters 30 der vorliegenden Ausführungsform so angeordnet, dass sie jeweils parallel zu den breiten Wänden 15 und 16 verlaufen. Außerdem ist die Dicke des Streifenleiters 30 dünner als der Innendurchmesser D1 des Hohlwellenleiters 10. Deshalb ist die vorliegende Ausführungsform in der Lage, eine elektrische Feldverteilung im Wesentlichen ähnlich der elektrischen Feldverteilung zu generieren, die innerhalb der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 von 5 in dem Innenpfad 10h des Hohlwellenleiters 10 generiert wird. Außerdem ist das Verbindungsende 31 des Streifenleiters 30 zu der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10 kurzgeschlossen. Deshalb ist die Impedanz bei Betrachtung von der Kurzschlussoberfläche 12 aus, die von dem Verbindungsende 31, das die Sonde bildet, um eine Distanz eines ungeraden Vielfachen von λ_g/4 (entsprechend einer elektrischen Länge von 90 Grad) getrennt ist, im Wesentlichen unendlich (offener Zustand). Deshalb ist es möglich, einen Zustand äquivalent zu einem Zustand zu erzeugen, in dem der Streifenleiter 30 nicht angeschlossen ist. Deshalb beeinflusst der Streifenleiter 30 elektrisch nicht die elektrische Feldverteilung innerhalb des Hohlwellenleiters 10 noch die Impedanz der Sonde. Wie im Fall der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 von 5 ist die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der vorliegenden Ausführungsform in der Lage, ein Hochfrequenzsignal, das in einem Koaxialmodus ausgebreitet wird, mit einem Übertragungsmodus (beispielsweise dem TE₁₀-Modus) des Hohlwellenleiters 10 bezüglich des elektrischen Felds zu koppeln und das Hochfrequenzsignal des Übertragungsmodus von dem Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10 auszugeben. Infolgedessen können breitbandige Charakteristika implementiert werden.
Im Fall der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 von 5 ist es schwierig, die an einem Spitzenabschnitt des leitenden Kerndrahts 22 generierte Wärme abzuleiten, wenn starke elektrische Leistung in ein Eingangs-/Ausgangsende 21 des Koaxialwellenleiters 20 eingegeben wird, und somit besteht eine Möglichkeit, dass die Form des Spitzenabschnitts durch die Wärme verformt wird, wodurch die elektrischen Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 in nachteiliger Weise verschlechtert werden. Im Gegensatz dazu wird in dem Fall der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, selbst wenn starke elektrische Leistung in das Eingangs-/Ausgangsende 21 des Koaxialwellenleiters 20 eingegeben wird, die an der Sonde generierte Wärme durch den Streifenleiter 30 transferiert und durch die Wand des Hohlwellenleiters 10 abgeführt. Deshalb kann eine Verformung der Sonde aufgrund der Wärme verhindert werden. Deshalb werden elektrische Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 nicht verschlechtert und gute breitbandige Charakteristika können aufrechterhalten werden.
Wie oben beschrieben besitzt die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform eine Struktur, die gute breitbandige Charakteristika aufrechterhalten kann, ohne elektrische Charakteristika zu verschlechtern, selbst wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird.
Außerdem beeinflusst, wie oben beschrieben, der Streifenleiter 30 weder elektrisch die elektrische Feldverteilung innerhalb des Hohlwellenleiters 10 noch die Impedanz der Sonde. Nur durch Hinzufügen des Streifenleiters 30 zu der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 von 5 kann die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet werden. Weil es nicht notwendig ist, verschiedene physische Abmessungen der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 100 von 5 zu ändern, besitzt zu diesem Zeitpunkt die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der vorliegenden Ausführungsform eine Ausbildung, die sehr leicht auszulegen ist.
Zweite Ausführungsform.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 2 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 2 der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, außer dass der Streifenleiter 30 der ersten Ausführungsform durch einen Streifenleiter 30A und ein Befestigungselement 41 von 6 ersetzt ist.
Um eine Kurzschlussverbindung zwischen einem Verbindungsende 22p eines leitenden Kerndrahts 22 und einer Kurzschlussoberfläche 12 herzustellen, besitzt der Streifenleiter 30A dieser Ausführungsform ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31, das mit einer Spitze des Einführendes 22p verbunden ist, und ein Verbindungsende (zweites Verbindungsende) 32A, das durch das Befestigungselement 41 an der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10 gehalten wird. Eine Ausbildung des Streifenleiters 30A ist die gleiche wie die des Streifenleiters 30 der ersten Ausführungsform außer der Form des Verbindungsendes 32A.
Wie in 6 dargestellt, wird ein Schaftabschnitt des Befestigungselements 41 durch ein in dem Verbindungsende 32A ausgebildetes Durchgangsloch eingeführt und in ein auf der Kurzschlussoberfläche 12 ausgebildetes Befestigungsloch geschraubt. Weiterhin wird der Kopf des Befestigungselements 41 in der positiven Richtung der X-Achse gegen eine Oberfläche des Verbindungsendes 32A gedrückt. Wie in dem Fall der ersten Ausführungsform ist die Länge des Streifenleiters 30A zwischen der Mitte des eine Sonde bildenden Verbindungsendes 31 und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32A bezüglich der Kurzschlussoberfläche 12 so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels(= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals in dem Streifenleiter 30A ist.
Außerdem können in der zweiten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform gute breitbandige Charakteristika aufrechterhalten werden, ohne elektrische Charakteristika zu verschlechtern, selbst wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird. Außerdem wird der Streifenleiter 30A unter Verwendung des Befestigungselements 41 an der Kurzschlussoberfläche 12 gehalten. Infolgedessen wird sichergestellt, dass der Streifenleiter 30A die Kurzschlussoberfläche 12 kontaktiert, und somit kann eine Verschlechterung von Charakteristika aufgrund von Herstellungsschwankungen reduziert werden.
Dritte Ausführungsform.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 3 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 8 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie VIII-VIII der in 7 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 3. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 3 der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, außer dass der Hohlwellenleiter 10 der ersten Ausführungsform durch einen Hohlwellenleiter 10A und ein Befestigungselement 42 von 7 ersetzt ist.
Wie in 7 und 8 dargestellt, besitzt der Hohlwellenleiter 10A der vorliegenden Ausführungsform ein Abschlussende in einem geschlossenen Zustand an einem Ende in der positiven Richtung der X-Achse, und eine Kurzschlussoberfläche 12A ist an einer Innenwand (Abschlussoberfläche) des Abschlussendes vorgesehen. Ein Teil der Kurzschlussoberfläche 12A steht in der negativen X-Achsenrichtung vor, um einen Montageabschnitt 17 auszubilden. Ein Verbindungsende 32 des Streifenleiters 30 wird durch das Befestigungselement 42 an dem Montageabschnitt 17 gehalten. Eine Struktur des Hohlwellenleiters 10A ist die gleiche wie die des Hohlwellenleiters 10 der ersten Ausführungsform, außer dass die Kurzschlussoberfläche 12 von 3 durch eine Kurzschlussoberfläche 12A von 7 ersetzt ist. Wie in dem Fall der ersten Ausführungsform befindet sich der Streifenleiter 30 im Innenpfad 10Ah des Hohlwellenleiters 10A.
Wie in 7 und 8 dargestellt, wird ein Schaftabschnitt des Befestigungselements 42 durch ein in dem Verbindungsende 32 des Streifenleiters 30 gebildetes Durchgangsloch eingeführt und in ein in dem Montageabschnitt 17 ausgebildetes Befestigungsloch geschraubt. Weiterhin wird der Kopf des Befestigungselements 42 in der negativen Z-Achsenrichtung gegen eine vordere Oberfläche des Streifenleiters 30 gedrückt. Wie im Fall der ersten Ausführungsform ist die Länge des Streifenleiters 30 zwischen der Mitte eines eine Sonde bildenden Verbindungsendes 31 und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32 bezüglich der Kurzschlussoberfläche 12A so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals im Streifenleiter 30 ist.
Außerdem in der dritten Ausführungsform können wie in der ersten Ausführungsform gute breitbandige Charakteristika aufrechterhalten werden, ohne elektrische Charakteristika zu verschlechtern, selbst wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird. Außerdem wird der Streifenleiter 30 unter Verwendung des Befestigungselements 42 an der Kurzschlussoberfläche 12A gehalten. Infolgedessen wird sichergestellt, dass der Streifenleiter 30 die Kurzschlussoberfläche 12A kontaktiert, und somit kann eine Verschlechterung von Charakteristika aufgrund von Herstellungsschwankungen reduziert werden.
Vierte Ausführungsform.
9 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 4 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Außerdem ist 10 eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie X-X der in 9 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 4. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 4 der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 3 der dritten Ausführungsform, außer dass der Streifenleiter 30 der dritten Ausführungsform (7 und 8) durch einen Streifenleiter 30B von 9 ersetzt ist.
Um eine Kurzschlussverbindung zwischen einer Kurzschlussoberfläche 12A und einem Einführende 22p eines leitenden Kerndrahts 22 herzustellen, besitzt der Streifenleiter 30B dieser Ausführungsform ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31B, das mit einer Spitze des Einführendes 22p verbunden ist, ein Verbindungsende (zweites Verbindungsende) 32, das durch ein Befestigungselement 42 an der Kurzschlussoberfläche 12A des Hohlwellenleiters 10 gehalten wird, und einen geraden Leitungsabschnitt 33, der die Verbindungsenden 31B und 32 physisch verbindet. Eine Ausbildung des Streifenleiters 30B ist die gleiche wie die des Streifenleiters 30 der ersten Ausführungsform mit Ausnahme des eine Sonde bildenden Verbindungsendes 31B. Das Verbindungsende 31B muss nur unter Verwendung eines leitfähigen Haftmittels wie etwa Lot mit der Spitze des Einführendes 22p verbunden sein. Das Verbindungsende 31B und das Einführende 22p bilden eine Sonde der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 4.
Wie in 10 dargestellt, ist die Länge L2 des Streifenleiters 30B zwischen dem die Sonde bildenden Verbindungsende 31B und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32 bezüglich der Kurzschlussoberfläche 12A (das heißt die Länge des Leitungsabschnitts 33) so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals in Streifenleiter 30B ist. Deshalb ist wie im Fall der ersten Ausführungsform die Impedanz bei Betrachtung der Kurzschlussoberfläche 12A von dem Verbindungsende 31B im Wesentlichen unendlich (offener Zustand). Deshalb ist es möglich, einen Zustand äquivalent einem Zustand elektrisch zu erzeugen, in dem der Streifenleiter 30B nicht angeschlossen ist.
Weiterhin ist, wie in 10 dargestellt, die Außenabmessung des die Sonde bildenden Verbindungsendes 31B bei Betrachtung aus der Z-Achsenrichtung größer als die Außenabmessung des mit der Kurzschlussoberfläche 12A verbundenen Verbindungsendes 32. Dabei ist in der ersten und dritten Ausführungsform, wie in 8 dargestellt, die Außenabmessung des Verbindungsendes 31 im Wesentlichen die gleiche wie die Außenabmessung des Einführendes 22p des leitenden Kerndrahts 22. Außerdem ist, wie in 10 dargestellt, die Außenabmessung des Verbindungsendes 31B der vorliegenden Ausführungsform deutlich größer als die Außenabmessung des Einführendes 22p des leitenden Kerndrahts 22. Indem das Verbindungsende 31B mit einer großen Außenabmessung wie oben beschrieben verwendet wird, wird die Abmessung des Spitzenabschnitts der Sonde bei Betrachtung aus der Z-Achsenrichtung vergrößert. Infolgedessen ist es möglich, breitbandigere elektrische Charakteristika zu implementieren.
Wie oben beschrieben, können auch in der vierten Ausführungsform wie in der ersten Ausführungsform gute breitbandige Charakteristika aufrechterhalten werden, ohne elektrische Charakteristika zu verschlechtern, selbst wenn starke elektrisch Leistung eingegeben wird. Weiterhin ist es im Vergleich zu der ersten bis dritten Ausführungsform möglich, breitbandigere elektrische Charakteristika zu implementieren.
Fünfte Ausführungsform.
In der ersten Ausführungsform, wie in 3 dargestellt, ist das Ende des Streifenleiters 30 mit der Abschlussoberfläche des Hohlwellenleiters 10 verbunden. Ein mit mindestens einer der schmalen Wände 13 und 14 des Hohlwellenleiters 10 verbundener Streifenleiter kann auf diese Weise anstelle des mit der Abschlussoberfläche verbundenen Streifenleiters 30 verwendet werden. Eine fünfte Ausführungsform mit einem derartigen Streifenleiter wird unten beschrieben.
11 ist eine schematische Querschnittsansicht einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5 gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Außerdem ist 12 eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XII-XII der in 11 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5 der vorliegenden Ausführungsform ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, außer dass der Streifenleiter 30 der ersten Ausführungsform durch einen in 11 und 12 dargestellten Streifenleiter 30C ersetzt ist.
Wie in 11 und 12 dargestellt, ist der Streifenleiter 30C der vorliegenden Ausführungsform ein Element in Form einer Platte, die aus Metall hergestellt ist, und besitzt, um eine Kurzschlussverbindung zwischen einer schmalen Wand 13 und einem Einführende 22p eines leitenden Kerndrahts 22 herzustellen, ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31, das mit einer Spitze des Einführendes 22p verbunden ist, ein Verbindungsende (zweites Verbindungsende) 32C, das mit der schmalen Wand 13 des Hohlwellenleiters 10 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht, und einen gebogenen Abschnitt (Biegeabschnitt) 34, der eine Streifenleitung ist, die die Verbindungsenden 31 und 32C physisch verbindet. Der gebogene Abschnitt 34 enthält einen Abschnitt, der sich in der X-Achsenrichtung erstreckt, und einen Abschnitt, der sich entlang der Y-Achsenrichtung erstreckt. Das Verbindungsende 31 des Streifenleiters 30C muss nur unter Verwendung eines leitfähigen Haftmittels wie etwa Lot mit der Spitze des Einführendes 22p verbunden werden. Das Verbindungsende 31 und das Einführende 22p bilden eine Sonde der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5.
Wie der Streifenleiter 30 der ersten Ausführungsform besitzt der Streifenleiter 30C eine vordere Oberfläche, die der breiten Wand 15 zugewandt ist, und eine hintere Oberfläche, die der anderen breiten Wand 16 zugewandt ist. Die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche sind so angeordnet, dass sie jeweils parallel zu den breiten Wänden 15 und 16 verlaufen. Weiterhin ist die Dicke des Streifenleiters 30C die gleiche wie die des Streifenleiters 30 der ersten Ausführungsform. Weil der Streifenleiter 30C einen derartigen Ort und eine derartige Dicke besitzt, kann eine Störung der elektrischen Feldverteilung in dem Innenpfad 10h unterdrückt werden.
Weiterhin ist, wie in 12 dargestellt, die Länge L3 des Streifenleiters 30C zwischen der Mitte des die Sonde bildenden Verbindungsendes 31 und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32C bezüglich der schmalen Wand 13 so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals in dem Streifenleiter 30C ist. Deshalb ist, wie im Fall der ersten Ausführungsform, die Impedanz bei Betrachtung von der schmalen Wand 13 von dem Verbindungsende 31 aus im Wesentlichen unendlich (offener Zustand). Deshalb ist es möglich, einen Zustand äquivalent einem Zustand zu erzeugen, in dem der Streifenleiter 30C nicht angeschlossen ist. Deshalb beeinflusst der Streifenleiter 30C elektrisch weder die elektrische Feldverteilung innerhalb des Hohlwellenleiters 10 noch die Impedanz der Sonde. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist in der Lage, ein in einem Koaxialmodus ausgebreitetes Hochfrequenzsignal mit einem Übertragungsmodus des Hohlwellenleiters 10 bezüglich des elektrischen Felds zu koppeln und das Hochfrequenzsignal des Übertragungsmodus von einem Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10 auszugeben. Infolgedessen können breitbandige Charakteristika implementiert werden.
Selbst wenn starke elektrische Leistung in das Eingangs-/Ausgangsende 21 des Koaxialwellenleiters 20 eingegeben wird, wird zudem die an der Sonde generierte Wärme durch den Streifenleiter 30C transferiert und durch die schmale Wand 13 des Hohlwellenleiters 10 abgeführt. Deshalb wird die Sonde nicht durch Wärme verformt. Deshalb werden elektrische Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5 nicht verschlechtert, und gute breitbandige Charakteristika können aufrechterhalten werden.
Wie oben beschrieben, besitzt die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5 der fünften Ausführungsform eine Struktur, die gute breitbandige Charakteristika aufrechterhalten kann, ohne elektrische Charakteristika zu verschlechtern, selbst wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird.
Man beachte, dass die Ausbildung der vorliegenden Ausführungsform so modifiziert werden kann, dass das Ende des Streifenleiters unter Verwendung des Befestigungselements 41 oder 42 wie in der zweiten Ausführungsform (6) oder der dritten Ausführungsform (7 und 8) an der schmalen Wand 13 gehalten wird. Weiterhin kann anstelle des Verbindungsendes 31 der vorliegenden Ausführungsform das Verbindungsende 31B (9 und 10) der vierten Ausführungsform verwendet werden.
Sechste Ausführungsform.
In der fünften Ausführungsform ist der Streifenleiter 30C an einer Position mit der schmalen Wand 13 verbunden, wenngleich keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Um die Wärmestrahlungsleistung zu verbessern, kann die Ausbildung des Streifenleiters 30C so modifiziert werden, dass er an mehreren Positionen mit den schmalen Wänden 13 und 14 des Hohlwellenleiters 10 verbunden ist. Infolgedessen kann eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung mit großer Beständigkeit gegenüber starker elektrischer Leistung erhalten werden.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5A gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5A ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5 der fünften Ausführungsform, außer dass der Streifenleiter 30C von 12 durch einen Streifenleiter 30D von 13 ersetzt ist.
Um ein Einführende 22p eines leitenden Kerndrahts 22 zu schmalen Wänden 13 und 14 kurzzuschließen, besitzt der Streifenleiter 30D der vorliegenden Ausführungsform ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31, das mit der Spitze des Einführendes 22p verbunden ist, ein Verbindungsende 32Da, das mit der schmalen Wand 13 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht, ein Verbindungsende 32Db, das mit der anderen schmalen Wand 14 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht, und einen Zweigleitungsabschnitt 35, der eine T-förmige Streifenleitung ist, die die Verbindungsenden 31, 32Da und 32Db physisch verbindet. Das Verbindungsende 31 und das Einführende 22p bilden eine Sonde der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5A.
Wie der Streifenleiter 30 der ersten Ausführungsform besitzt der Streifenleiter 30D eine vordere Oberfläche und eine hintere Oberfläche, die jeweils den breiten Wänden 15 und 16 zugewandt sind, und die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche sind so angeordnet, dass sie jeweils parallel zu den breiten Wänden 15 und 16 verlaufen. Die Dicke des Streifenleiters 30D ist die gleiche wie die des Streifenleiters 30 der ersten Ausführungsform. Weil der Streifenleiter 30D einen derartigen Ort und eine derartige Dicke besitzt, kann eine Störung der elektrischen Feldverteilung im Innenpfad 10h unterdrückt werden.
Wie weiter in 13 dargestellt, ist die Länge L4 des Streifenleiters 30D zwischen der Mitte des die Sonde bildenden Verbindungsendes 31 und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32Db bezüglich der schmalen Wand 14 so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals in dem Streifenleiter 30D ist. Die Länge des Streifenleiters 30D zwischen der Mitte des Verbindungsendes 31 und der Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32Da bezüglich der schmalen Wand 13 ist ebenfalls gleich der Länge L4. Deshalb ist wie im Fall der ersten Ausführungsform die Impedanz bei Betrachtung der schmalen Wände 13 und 14 von dem Verbindungsende 31 im Wesentlichen unendlich (offener Zustand). Deshalb ist es möglich, elektrisch einen Zustand äquivalent einem Zustand zu erzeugen, bei dem der Streifenleiter 30D nicht angeschlossen ist. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5A gemäß der vorliegenden Ausführungsform kann ein in einem Koaxialmodus ausgebreitetes Hochfrequenzsignal mit einem Übertragungsmodus des Hohlwellenleiters 10 bezüglich des elektrischen Felds koppeln und das Hochfrequenzsignal des Übertragungsmodus von einem Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10 ausgeben. Infolgedessen können breitbandige Charakteristika implementiert werden.
Selbst wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird, wird zudem die an der Sonde generierte Wärme durch den Streifenleiter 30D transferiert und durch die schmalen Wände 13 und 14 des Hohlwellenleiters 10 abgeführt. Deshalb kann eine Verformung der Sonde aufgrund der Wärme verhindert werden. Deshalb werden elektrische Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5A nicht verschlechtert, und gute breitbandige Charakteristika können aufrechterhalten werden.
14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5B darstellt, die eine Modifikation der sechsten Ausführungsform ist. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5B ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5A der sechsten Ausführungsform, außer dass ein Streifenleiter 30E mit einer Form, die von der des Streifenleiters 30D von 13 verschieden ist, enthalten ist.
Wie in 14 dargestellt, besitzt der Streifenleiter 30E ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31E, das mit einer Spitze eines Einführendes 22p eines leitenden Kerndrahts 22 verbunden ist, ein Verbindungsende 32Ea, das mit einer schmalen Wand 13 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht, ein Verbindungsende 32Eb, das mit der anderen schmalen Wand 14 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht, einen gebogenen Abschnitt 36a, der das Verbindungsende 31E und das Verbindungsende 32Ea physisch verbindet und einen gebogenen Abschnitt 36b, der das Verbindungsende 31E und das andere Verbindungsende 32Eb physisch verbindet. Wie in 14 dargestellt, ist die Länge L5 des Streifenleiters 30E zwischen der Mitte des eine Sonde bildenden Verbindungsendes 31E und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32Eb bezüglich der schmalen Wand 14 so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals im Streifenleiter 30E ist. Analog ist die Länge des Streifenleiters 30E zwischen der Mitte des Verbindungsendes 31E und der Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32Ea bezüglich der schmalen Wand 13 gleich der Länge L5. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 5B, wie oben beschrieben, kann ähnliche Effekte wie jene der sechsten Ausführungsform erzielen.
Man beachte, dass die Ausbildung der vorliegenden Ausführungsform so modifiziert werden kann, dass die mehreren Enden des Streifenleiters unter Verwendung des Befestigungselements 41 oder 42 an der schmalen Wand 13 oder 14 gehalten werden, wie in der zweiten Ausführungsform (6) oder der dritten Ausführungsform (7 und 8). Weiterhin kann anstelle des Verbindungsendes 31E der vorliegenden Ausführungsform das Verbindungsende 31B (9 und 10) der vierten Ausführungsform verwendet werden.
Siebte Ausführungsform.
In jeder der ersten bis sechsten Ausführungsform beträgt die Anzahl von an einen Hohlwellenleiter gekoppelten Koaxialwellenleitern 1, wenngleich keine Beschränkung darauf beabsichtigt ist. Im Folgenden wird eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 einer siebten Ausführungsform mit zwei Koaxialwellenleitern beschrieben.
15 ist eine Draufsicht, die eine schematische Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. 16 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XVI-XVI der in 15 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6. 17 ist eine schematische Querschnittsansicht entlang einer Linie XVII-XVII der in 15 dargestellten Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6.
Wie in 15 bis 17 dargestellt, enthält die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 einen Hohlwellenleiter 10B mit einem Eingangs-/Ausgangsende 11, das zum Eingeben oder Ausgeben eines Hochfrequenzsignals verwendet wird, zwei Koaxialwellenleiter 20A und 20B jeweils mit einem an den Hohlwellenleiter 10B gekoppelten Ende und Streifenleiter 30F und 30G, die Streifenleitungen sind, die parallel im Innenpfad 10Bh des Hohlwellenleiters 10B angeordnet sind. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 besitzt eine Funktion des gegenseitigen Umwandelns eines Transmissionsmodus zwischen dem Hohlwellenleiter 10B und den Koaxialwellenleitern 20A und 20B eines Hochfrequenzsignals mit einem vorbestimmten verfügbaren Frequenzband sowie eine Funktion des gegenseitigen Umwandelns einer charakteristischen Impedanz zwischen dem Hohlwellenleiter 10B und den Koaxialwellenleitern 20A und 20B.
Weiterhin besitzen die Koaxialwellenleiter 20A und 20B Eingangs-/Ausgangsenden 21A beziehungsweise 21B. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 besitzt eine Funktion eines Leistungskopplers, der die Leistungen von in die Eingangs-/Ausgangsenden 21A beziehungsweise 21B eingegebenen Hochfrequenzsignalen koppelt, um dadurch ein Hochfrequenzsignal mit der zusammengesetzten Leistung von dem Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10B auszugeben. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 kann auch als ein Leistungsverteiler zum Verteilen von Leistung eines in das Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10B eingegebenen Hochfrequenzsignals in zwei Leistungsteile und Ausgeben eines Hochfrequenzsignals mit einem der beiden Teile von Leistung von dem Eingangs-/Ausgangsende 21A des Koaxialwellenleiters 20A dienen, während ein Hochfrequenzsignal mit dem anderen Teil von Leistung von dem Eingangs-/Ausgangsende 21B des Koaxialwellenleiters 20B ausgegeben wird.
Eine Struktur des Hohlwellenleiters 10B ist die gleiche wie die des Hohlwellenleiters 10 der ersten Ausführungsform, außer dass zwei Koaxialwellenleiter 20A und 20B an eine breite Wand 16B gekoppelt sind. Der Hohlwellenleiter 10B der vorliegenden Ausführungsform besitzt ein Paar von schmalen Wänden 13 und 14, die kurze Seiten eines rechteckigen Querschnitts des Hohlwellenleiters 10B bilden, und ein Paar von breiten Wänden 15 und 16B, die lange Seiten des rechteckigen Querschnitts bilden. Die schmalen Wände 13 und 14 und die breiten Wände 15 und 16B bilden den Innenpfad 16Bh des Hohlwellenleiters 10B. Die schmalen Wände 13 und 14 sind E-Ebenen parallel zum elektrischen Feld, und die breiten Wände 15 und 16B sind H-Ebenen parallel zum Magnetfeld.
Wie in 16 und 17 dargestellt, befindet sich der Koaxialwellenleiter 20A außerhalb des Hohlwellenleiters 10B, besitzt ein Eingangs-/Ausgangsende 21A an einer Endoberfläche auf der negativen Seite der Z-Achsenrichtung und besitzt ein Ende, das physisch an die breite Wand 16B des Hohlwellenleiters 10B auf der positiven Seite der Z-Achsenrichtung gekoppelt ist. Außerdem enthält der Koaxialwellenleiter 20A einen leitenden Kerndraht 22A wie etwa einen Kupferdraht, der als eine Signalleitung fungiert, einen ringförmigen Außenleiter 24A, der den leitenden Kerndraht 22A konzentrisch umgibt, und ein elektrisch isolierendes Dielektrikum 23A, das zwischen dem leitenden Kerndraht 22A und dem Außenleiter 24A angeordnet ist. Ein Ende 22Ap (im Folgenden auch als ein „Einführende 22Ap“ bezeichnet) des leitenden Kerndrahts 22A ist in den Innenpfad 10Bh eingeführt und ist so angeordnet, dass es von dem Ende des Koaxialwellenleiters 20A in der positiven Richtung der Z-Achse vorsteht.
Der andere Koaxialwellenleiter 20B besitzt die gleiche Struktur wie die des Koaxialwellenleiters 20A. Das heißt, der Koaxialwellenleiter 20B befindet sich außerhalb des Hohlwellenleiters 10B, besitzt ein Eingangs-/Ausgangsende 21B an einer Endoberfläche auf der negativen Seite der Z-Achsenrichtung und besitzt ein Ende, das physisch an die breite Wand 16B des Hohlwellenleiters 10B auf der positiven Seite der Z-Achsenrichtung gekoppelt ist. Außerdem enthält der Koaxialwellenleiter 20B einen leitenden Kerndraht 22B wie etwa einen Kupferdraht, das als eine Signalleitung fungiert, einen ringförmigen Außenleiter 24B, der den leitenden Kerndraht 22B konzentrisch umgibt, und ein elektrisch isolierendes Dielektrikum 23B, das zwischen dem leitenden Kerndraht 22B und dem Außenleiter 24B angeordnet ist. Ein Ende 22Bp (im Folgenden auch als „Einführende 22Bp“ bezeichnet) des leitenden Kerndrahts 22B wird in den Innenpfad 10Bh eingeführt und ist so angeordnet, dass es von dem Ende des Koaxialwellenleiters 20B in der positiven Richtung der Z-Achse vorsteht.
Als Nächstes ist, wie in 15 bis 17 dargestellt, jeder der Streifenleiter 30F und 30G ein Element in Form einer Platte, die aus Metall hergestellt ist, und so angeordnet ist, dass es sich in der Wellenleiterachsenrichtung (X-Achsenrichtung) im Innenpfad 10Bh des Hohlwellenleiters 10B erstreckt. Um eine Kurzschlussverbindung zwischen der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10B und dem Einführende 22Ap des leitenden Kerndrahts 22A herzustellen, das in den Innenpfad 10Bh vorsteht, besitzt der Streifenleiter 30F ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31F, das mit der Spitze des Einführendes 22Ap verbunden ist, und ein Verbindungsende (zweites Verbindungsende) 32F, das mit der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10B verbunden ist, während es sich in Kontakt damit befindet. Um eine Kurzschlussverbindung zwischen der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10B und dem Einführende 22Bp des leitenden Kerndrahts 22B herzustellen, der in den Innenpfad 10Bh vorsteht, besitzt der andere Streifenleiter 30G ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31G, das mit der Spitze des Einführendes 22Bp verbunden ist, und ein Verbindungsende (zweites Verbindungsende) 32G, das mit der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10B verbunden ist, während es in Kontakt damit steht. Die Verbindungsenden 31F und 31G der Streifenleiter 30F und 30G können jeweils mit den Spitzen der Einführenden 22Ap und 22Bp durch ein leitfähiges Haftmittel wie etwa Lot verbunden sein. Die Verbindungsenden 31F und 31G und die Einführenden 22Ap und 22Bp bilden eine Sonde der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6.
Außerdem besitzt jeder der Streifenleiter 30F und 30G eine vordere Oberfläche, die der breiten Wand 15 zugewandt ist, und eine hintere Oberfläche, die der anderen breiten Wand 16B zugewandt ist. Die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche sind so angeordnet, dass sie jeweils parallel zu den breiten Wänden 15 und 16B verlaufen. Zudem ist die Dicke der Streifenleiter 30F und 30G dünner als der Innendurchmesser D1 zwischen den breiten Wänden 15 und 16B. Insbesondere kann die Dicke beispielsweise kleiner oder gleich einem Fünftel des Innendurchmessers D1 sein. Weil der Streifenleiter 30 einen derartigen Ort und eine derartige Dicke besitzt, kann eine Störung in der elektrischen Feldverteilung im Innenpfad 10Bh unterdrückt werden.
Weiterhin ist die Länge L1 des Streifenleiters 30F und 30G zwischen der Mitte der Sonden bildenden Verbindungsenden 31F und 31G und Kontaktoberflächen der Verbindungsenden 32F beziehungsweise 32G bezüglich der Kurzschlussoberfläche 12 so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge λ_g eines Hochfrequenzsignals in den Streifenleitern 30F und 30G ist.
Die Verbindungsenden 31F und 31G der Streifenleiter 30F und 30G sind zu der Kurzschlussoberfläche 12 des Hohlwellenleiters 10B kurzgeschlossen. Deshalb ist die Impedanz bei Betrachtung der Kurzschlussoberfläche 12, die von den die Sonden bildenden Verbindungsenden 31F und 31G um eine Distanz eines ungeraden Vielfachen von λ_g/4 (entsprechend einer elektrischen Länge von 90 Grad) beabstandet ist, im Wesentlichen unendlich (offener Zustand). Deshalb ist es möglich, einen Zustand äquivalent zu einem Zustand zu erzeugen, in dem die Streifenleiter 30F und 30G nicht verbunden sind. Deshalb beeinflussen die Streifenleiter 30F und 30G weder elektrisch die elektrische Feldverteilung innerhalb des Hohlwellenleiters 10B noch die Impedanz der Sonde. Die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 der vorliegenden Ausführungsform kann in den Koaxialwellenleitern 20A und 20B in einem Koaxialmodus ausgebreitete Hochfrequenzsignale mit einem Übertragungsmodus (beispielsweise dem TE₁₀-Modus) des Hohlwellenleiters 10B bezüglich des elektrischen Felds koppeln und das Hochfrequenzsignal des Übertragungsmodus von dem Eingangs-/Ausgangsende 11 des Hohlwellenleiters 10B ausgeben. Infolgedessen können breitbandige Charakteristika implementiert werden.
Selbst wenn große elektrische Leistung zu den Eingangs-/Ausgangsenden 21A und 21B der Koaxialwellenleiter 20A und 20B eingegeben wird, wird zudem die an den Sonden generierte Wärme durch die Streifenleiter 30F und 30G transferiert und durch die Wand des Hohlwellenleiters 10B abgeführt. Deshalb kann eine Verformung der Sonde aufgrund der Wärme verhindert werden. Deshalb werden elektrische Charakteristika der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 nicht verschlechtert, und gute breitbandige Charakteristika können aufrechterhalten werden.
Man beachte, dass die Ausbildung der vorliegenden Ausführungsform derart modifiziert werden kann, dass das Ende des Streifenleiters unter Verwendung des Befestigungselements 41 oder 42 an der schmalen Wand 13 gehalten wird, wie in der zweiten Ausführungsform (6) oder der dritten Ausführungsform (7 und 8). Weiterhin kann anstelle der Verbindungsenden 31F und 31G der vorliegenden Ausführungsform das Verbindungsende 31B (9 und 10) der vierten Ausführungsform verwendet werden.
Wie oben beschrieben, besitzt die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 der siebten Ausführungsform eine Struktur, die gute breitbandige Charakteristika aufrechterhalten kann, ohne elektrische Charakteristika zu verschlechtern, selbst wenn starke elektrische Leistung eingegeben wird. Außerdem kann die Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 6 der vorliegenden Ausführungsform als ein Zwei-Eingangs- und Ein-Ausgangs-Leistungskoppler arbeiten und kann weiterhin als ein Ein-Eingangs- und Zwei-Ausgangs-Leistungsverteiler arbeiten.
Man beachte, dass in der vorliegenden Ausführungsform zwei Koaxialwellenleiter 20A und 20B an einen Hohlwellenleiter 10B gekoppelt sind. Alternativ können in einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung M (wobei M eine ganze Zahl größer oder gleich 3 ist) Koaxialwellenleiter an einen Hohlwellenleiter 10B gekoppelt sein. Diese Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung kann als ein M-Eingangs- und Ein-Ausgangs-Leistungskoppler arbeiten und kann weiterhin als ein Ein-Eingangs- und M-Ausgangs-Leistungsverteiler arbeiten.
Achte Ausführungsform.
In der ersten bis siebten Ausführungsform ist die Breite der Streifenleiter 30 und 30A bis 30G konstant, wenngleich keine Beschränkung dahingehend beabsichtigt ist. Die Breite von einem beliebigen der Streifenleiter 30 und 30A bis 30G kann teilweise so modifiziert werden, dass sie breiter oder schmaler ist. Eine Teilmodifikation der Breite gestattet, dass die physische Länge der Streifenleiter modifiziert wird, während die elektrische Länge von 90 Grad (entsprechend einem ungeraden Vielfachen von λ_g/4) sichergestellt ist, und somit wird der Grad an Ausbildungsfreiheit erhöht. Nachfolgend werden eine achte und neunte Ausführungsform beschrieben, von denen jede einen Streifenleiter mit einer Breite enthält, die nicht über die ganze Länge davon konstant ist.
18 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1A gemäß der achten Ausführungsform darstellt, die eine Modifikation der ersten Ausführungsform ist. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1A ist die gleich wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, außer dass ein Streifenleiter 30H mit einer anderen Form von der des Streifenleiters 30 von 1 enthalten ist.
Wie in 18 dargestellt, besitzt dieser Streifenleiter 30H ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31H, das mit einer Spitze eines Einführende 22p eines leitenden Kerndrahts 22 verbunden ist, ein Verbindungsende 32E, das mit einer Kurzschlussoberfläche 12 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht, und einen Leitungsabschnitt 33H mit einer Breite, die breiter ist als die Breite des Verbindungsendes 31H zwischen den Verbindungsenden 31H und 32H. Die Länge L6 des Streifenleiters 30H zwischen der Mitte des eine Sonde bildenden Verbindungsendes 31H und einer Kontaktoberfläche des Verbindungsendes 32H bezüglich der Kurzschlussoberfläche 12 ist so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g des Hochfrequenzsignals im Streifenleiter 30H ist.
Neunte Ausführungsform.
19 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine Ausbildung einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1B gemäß der neunten Ausführungsform darstellt, die eine weitere Modifikation der ersten Ausführungsform ist. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1B ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, außer dass ein Streifenleiter 30J mit einer anderen Form von der des Streifenleiters 30 von 1 enthalten ist.
Wie in 19 dargestellt, besitzt der Streifenleiter 30J ein Verbindungsende (erstes Verbindungsende) 31J, das mit einer Spitze eines Einführendes 22p eines leitenden Kerndrahts 22 verbunden ist, und ein Verbindungsende 32J, das mit allen einer Kurzschlussoberfläche 12 und schmalen Wänden 13 und 14 verbunden ist, während es in Kontakt damit steht. Die Länge L7 des Streifenleiters 30J zwischen der Mitte des eine Sonde bildenden Verbindungsendes 31J und dem Verbindungsende 32J ist so ausgelegt, dass sie etwa gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels (= λ_g/4) einer Wellenlänge (Wellenlänge auf der Übertragungsleitung) λ_g eines Hochfrequenzsignals im Streifenleiter 30J ist. Deshalb ist es wie in dem Fall der ersten Ausführungsform möglich, elektrisch ein Zustand äquivalent zu einem Zustand zu erzeugen, in dem der Streifenleiter 30J nicht angeschlossen ist.
Zudem ist die Breite des Verbindungsendes 32J in der Y-Achsenrichtung größer als die Breite des Verbindungsendes 31J. Eine Endoberfläche des Verbindungsendes 32J auf der positiven Seite der X-Achsenrichtung steht in Kontakt mit der Kurzschlussoberfläche 12, und beide Endoberflächen des Verbindungsendes 32J in der Y-Achsenrichtung stehen in Kontakt mit schmalen Wänden 13 und 14. Weil eine Kontaktfläche zwischen dem Verbindungsende 31J und Innenwänden des Hohlwellenleiters 10 groß ist, kann eine starke Wärmestrahlungsleistung erhalten werden. Deshalb ist es möglich, die Beständigkeit gegen starke elektrische Leistung weiter zu verbessern.
Obwohl die verschiedenen Ausführungsformen der ersten bis neunten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, sind die erste bis neunte Ausführungsform Beispiele der vorliegenden Erfindung, und somit können verschiedene Formen außer der ersten bis neunten Ausführungsform verwendet werden.
Beispielsweise ist in der ersten Ausführungsform das Verbindungsende 31 des Streifenleiters 30 mit der Spitze des Einführendes 22p verbunden. Stattdessen kann, wie in der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1C von 20, ein Verbindungsende 31 eines Streifenleiters 30 mit einem Einführende 22p an einer Position verbunden werden, die näher an einem Koaxialwellenleiter 20 liegt als eine Spitze des Einführendes 22p. Eine Ausbildung der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1C von 20 ist die gleiche wie die der Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1 der ersten Ausführungsform, außer dass die Position, wo das Verbindungsende 31 des Streifenleiters 30 mit dem Verbindungsende 22p verbunden ist, unterschiedlich ist.
Zudem, weil die Querschnittsformen der Innenpfade der Hohlwellenleiter 10, 10A und 10B alle rechteckig sind, besitzen vier Ecken beliebiger der rechteckigen Formen rechte Winkel, bei denen zwei lange Seiten und zwei kurze Seiten unter 90 Grad orthogonal zueinander verlaufen. Anstelle der Hohlwellenleiter 10, 10A und 10B mit solchen rechtwinkligen Ecken können Hohlwellenleiter mit gekrümmten Ecken wie etwa Bogenformen oder teilovalen Formen mit einer konstanten Krümmung verwendet werden. 21 ist ein Schemadiagramm, das eine Querschnittsstruktur einer Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung 1D mit einem Hohlwellenleiter 10D mit solchen gekrümmten Ecken darstellt. Der in 21 dargestellte Hohlwellenleiter 10D besitzt ein Paar von schmalen Wänden 13D und 14D, die einander zugewandt sind, und ein Paar von breiten Wänden 15D und 16D, die einander zugewandt sind. Bei vier Ecken des Innenpfads 10Dh besitzen Ecken, wo die schmalen Wände 13D und 14D die breiten Wände 15D und 16D schneiden, gekrümmte Formen.
Innerhalb des Schutzbereichs der vorliegenden Erfindung ist eine willkürliche Kombination aus der ersten bis neunten Ausführungsform, einer Modifikation einer beliebigen Komponente der jeweiligen Ausführungsformen oder ein Weglassen einer beliebigen Komponente in den jeweiligen Ausführungsformen möglich.
GEWERBLICHE ANWENDBARKEIT
Weil eine Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung in einem Hochfrequenzübertragungspfad zum Übertragen eines Signals in einem Hochfrequenzband wie etwa dem VHF-Band, dem UHF-Band, dem Millimeterwellenband oder dem Mikrowellenband verwendet wird, eignet es sich somit zur Verwendung in einer Antenneneinrichtung, einer Radareinrichtung und einer Kommunikationseinrichtung.
Bezugszeichenliste
1, 1A bis 1D, 2 bis 5, 5A, 5B, 6: Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltungen; 10, 10A, 10B, 10D: Hohlwellenleiter; 11: Eingangs-/Ausgangsende; 12, 12A: Kurzschlussoberflächen (Abschlussoberflächen); 13, 13D, 14, 14D: Schmale Wände; 15, 15D, 16, 16B, 16D: Breite Wände; 17: Montageabschnitt; 20, 20A, 20B: Koaxialwellenleiter; 21, 21A, 21B: Eingangs-/Ausgangsende; 22, 22A, 22B: Leitende Kerndrähte; 22p, 22Ap, 22Bp: Einführenden; 23, 23A, 23B: Dielektrika; 24, 24A, 24B: Außenleiter; 30, 30A bis 30H, 30J: Streifenleiter; 31, 31B, 31F, 31G, 31E, 31H: Verbindungsenden; 32, 32A, 32C, 32Da, 32Db, 32Ea, 32Eb, 32F bis 32H, 32J: Verbindungsenden; 33, 33H: Leitungsabschnitte; 34: gebogener Abschnitt; 35: Zweigleitungsabschnitt; 36a, 36b: Gebogene Abschnitte; und 41, 42: Befestigungselemente.

Claims

Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung, umfassend: einen Hohlwellenleiter mit einem Paar von langen Seiten, die einander gegenüberliegen, und einem Paar von kurzen Seiten, die einander gegenüberliegen in einem Querschnitt senkrecht zu einer Wellenleiterachsenrichtung davon, wobei der Hohlwellenleiter als Innenwände ein Paar von breiten Wänden besitzt, die das Paar von langen Seiten bilden, und ein Paar von schmalen Wänden, die das Paar von kurzen Seiten bilden; mindestens einen Koaxialwellenleiter, der sich außerhalb des Hohlwellenleiters befindet und ein Ende aufweist, das an eine breite Wand des Paares von breiten Wänden gekoppelt ist; und einen Streifenleiter, der sich in einem Innenpfad des Hohlwellenleiters befindet, wobei der Hohlwellenleiter eine Abschlussoberfläche in einem Ende des Hohlwellenleiters in der Wellenleiterachsenrichtung besitzt, der mindestens eine Koaxialwellenleiter mindestens einen leitenden Kerndraht enthält, der sich von dem Ende des mindestens einen Koaxialwellenleiters in den Innenpfad des Hohlwellenleiters erstreckt, und der Streifenleiter eine Kurzschlussverbindung zwischen dem mindestens einen leitenden Kerndraht und mindestens einer der Abschlussoberfläche und mindestens einer schmalen Wand des Paars von schmalen Wänden herstellt.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Streifenleiter enthält: ein erstes Verbindungsende, das mit dem mindestens einen leitenden Kerndraht verbunden ist; und ein zweites Verbindungsende, das entweder mit der Abschlussoberfläche oder der mindestens einen schmalen Wand verbunden ist, wobei eine Länge des Streifenleiters zwischen dem ersten Verbindungsende und dem zweiten Verbindungsende gleich einem ungeraden Vielfachen eines Viertels einer Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals im Streifenleiter ist.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Streifenleiter ein Element in Form einer Platte mit einer vorderen Oberfläche und einer hinteren Oberfläche ist, die dem Paar von breiten Wänden gegenüberliegen; und die vordere Oberfläche und die hintere Oberfläche so angeordnet sind, dass sie jeweils parallel zu dem Paar von breiten Wänden verlaufen.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 3, wobei eine Dicke des Streifenleiters kleiner oder gleich einem Fünftel einer Distanz zwischen dem Paar von breiten Wänden ist in einer Richtung parallel zu dem Paar von kurzen Seiten.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 4, wobei das erste Verbindungsende eine Außenabmessung besitzt, die größer ist als eine Außenabmessung des mindestens einen leitenden Kerndrahts.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 4, wobei der Streifenleiter weiterhin einen Leitungsabschnitt enthält, der eine Breite besitzt, die breiter ist als eine Breite des ersten Verbindungsendes, zwischen dem ersten Verbindungsende und dem zweiten Verbindungsende.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 4, wobei eine Breite des zweiten Verbindungsendes breiter ist als eine Breite des ersten Verbindungsendes.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Streifenleiter weiterhin enthält: ein erstes Verbindungsende, das mit dem mindestens einen leitenden Kerndraht verbunden ist; und ein zweites Verbindungsende, das mit der mindestens einen schmalen Wand verbunden ist.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 1, wobei der Streifenleiter weiterhin enthält: ein erstes Verbindungsende, das mit dem mindestens einen leitenden Kerndraht verbunden ist; und mehrere Verbindungsenden, die mit dem Paar von schmalen Wänden an mehreren Positionen jeweils verbunden sind.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 1, wobei: der mindestens eine Koaxialwellenleiter mehrere Koaxialwellenleiter enthält, die jeweilige Enden besitzen, die mit dem Paar von breiten Wänden verbunden sind; und der mindestens eine leitende Kerndraht mehrere leitende Kerndrähte enthält, die sich von den jeweiligen Enden der mehreren Koaxialwellenleiter in den Innenpfad erstrecken.
Koaxialwellenleiter-Hohlwellenleiter-Übergangsschaltung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Befestigungselement, das ausgebildet ist zum Halten eines Endes des Streifenleiters an entweder der Abschlussoberfläche oder der mindestens einen schmalen Wand.