DE112017006415T5

DE112017006415T5 - Wellenleiter-mikrostreifenleiter-wandler

Info

Publication number: DE112017006415T5
Application number: DE112017006415.5T
Authority: DE
Inventors: Takashi Maruyama; Shigeo Udagawa
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2019-09-05
Also published as: WO2018116416A1; JP6591091B2; US11303003B2; JPWO2018116506A1; US20210288391A1; WO2018116506A1

Abstract

Ein Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler (10) kann Leistung, die sich über einen Wellenleiter (14) ausbreitet, und Leistung, die sich über einen Mikrostreifenleiter ausbreitet, ineinander umwandeln. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler beinhaltet ein dielektrisches Substrat (11), einen Masseleiter und einen Außenleiter (13). Der Masseleiter ist auf einer ersten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen und ist an ein offenes Ende, das ein Endabschnitt des Wellenleiters ist, gekoppelt. Der Schlitz (15) ist in einem Bereich ausgebildet, der von einem Öffnungsrandabschnitt (18) des offenen Endes des Masseleiters umgeben ist. Der Außenleiter ist auf einer zweiten Fläche (S2) des dielektrischen Substrats vorgesehen. Der Außenleiter beinhaltet erste Abschnitte, bei denen es sich um die Mikrostreifenleiter handelt, einen zweiten Abschnitt, der sich unmittelbar über dem Schlitz befindet, und dritte Abschnitte, die für eine Impedanzanpassung zwischen den ersten Abschnitten und dem zweiten Abschnitt zuständig sind. Die dritten Abschnitte beinhalten jeweils eine Impedanzwandlereinheit, bei der es sich um einen Abschnitt mit einer breiteren Leitungsbreite als die ersten Abschnitte handelt.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler, der dazu imstande ist, Leistung, die sich über einen Wellenleiter ausbreitet, und Leistung, die sich über einen Mikrostreifenleiter ausbreitet, ineinander umzuwandeln.
Hintergrund
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler verbinden Wellenleiter und Mikrostreifenleiter und übertragen Signale von den Wellenleitern zu den Mikrostreifenleitern oder von den Mikrostreifenleitern zu den Wellenleitern. Die Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler finden in Antennenvorrichtungen, die Hochfrequenzsignale in einem Mikrowellenband oder Millimeterwellenwand übertragen, breite Anwendung.
Herkömmlich bekannt ist ein Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler, bei dem ein Masseleiter auf einer von beiden Flächen eines dielektrischen Substrats vorgesehen ist und ein Mikrostreifenleiter auf der anderen Fläche davon vorgesehen ist. Ein offenes Ende des Wellenleiters ist mit dem Masseleiter verbunden. Patentliteratur 1 offenbart einen Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler, bei dem ein Masseleiter und eine Leiterplatte, die mit einem Mikrostreifenleiter verbunden ist, über eine leitfähige Struktur, die in ein dielektrisches Substrat eingebettet ist, elektrisch verbunden sind. Die leitfähige Struktur ist durch mehrere Durchgangslöcher ausgebildet, die derart angeordnet sind, dass sie ein offenes Ende eines Wellenleiters umgeben.
Entgegenhaltungsliste
Patentliteratur
Patentliteratur 1: JP2010056920 A Kurzdarstellung
Technisches Problem
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler sind erforderlich, um stabil ein hohes elektrisches Leistungsvermögen zu erzielen und die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts des Vorstehenden entwickelt und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler zu erhalten, der stabil ein hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielen und die Zuverlässigkeit verbessern kann.
Lösung des Problems
Um die obengenannten Probleme zu lösen und die Aufgabe zu erfüllen, kann ein Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler der vorliegenden Erfindung Leistung, die sich über einen Wellenleiter ausbreitet, und Leistung, die sich über einen Mikrostreifenleiter ausbreitet, ineinander umwandeln. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler beinhaltet ein dielektrisches Substrat, einen Masseleiter, einen Schlitz und einen Außenleiter. Der Masseleiter ist auf einer ersten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen und ist an ein offenes Ende gekoppelt, das ein Endabschnitt des Wellenleiters ist. Der Schlitz ist in einem Bereich ausgebildet, der von einem Öffnungsrandabschnitt des offenen Endes des Masseleiters umgeben ist. Der Außenleiter ist auf einer zweiten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen. Der Außenleiter beinhaltet erste Abschnitte, bei denen es sich um die Mikrostreifenleiter handelt, einen zweiten Abschnitt, der sich unmittelbar über dem Schlitz befindet, und dritte Abschnitte, die für eine Impedanzanpassung zwischen den ersten Abschnitten und dem zweiten Abschnitt zuständig sind. Die dritten Abschnitte beinhalten jeweils eine Impedanzwandlereinheit, bei der es sich um einen Abschnitt mit einer breiteren Leitungsbreite als die ersten Abschnitte handelt.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler gemäß der vorliegenden Erfindung erreicht eine Wirkung, dass stabil ein hohes Leistungsvermögen erzielt wird und sich die Zuverlässigkeit verbessert.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht, die eine Erscheinungskonfiguration eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine interne Konfiguration des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß der ersten Ausführungsform veranschaulicht.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinungskonfiguration eines in 2 veranschaulichten Wellenleiters veranschaulicht.
4 ist eine Draufsicht eines in 2 veranschaulichten Masseleiters.
5 ist eine Draufsicht eines Außenleiters der ersten Ausführungsform.
6 ist eine erläuternde Ansicht, die Vorteile veranschaulicht, die durch Miniaturisieren des in 1 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers erhalten werden.
7 ist eine Ansicht einer Modifikation eines Schlitzes der ersten Ausführungsform.
8 ist eine Draufsicht, die eine Erscheinungskonfiguration eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht.
9 ist eine Draufsicht eines Außenleiters der zweiten Ausführungsform.
10 ist eine Draufsicht eines Außenleiters eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer dritten Ausführungsform.
11 ist eine Draufsicht eines Außenleiters eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform.
12 ist eine Draufsicht eines Außenleiters eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform.
13 ist eine Draufsicht einer Antennenvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform.
14 ist eine Draufsicht einer Antennenvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform.
15 ist eine Draufsicht eines Außenleiters eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer sechsten Ausführungsform.
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel veranschaulicht, bei dem eine Position des Außenleiters und eine Position eines Schlitzes in dem in 15 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler versetzt sind.
17 ist eine Draufsicht eines Außenleiters eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers gemäß einer Modifikation der sechsten Ausführungsform.

Beschreibung von Ausführungsformen
Nachfolgend wird ein Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler gemäß jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen begrenzt.
Erste Ausführungsform.
1 ist eine Draufsicht, die eine Erscheinungskonfiguration eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 10 gemäß einer ersten Ausführungsform veranschaulicht. 2 ist eine Querschnittsansicht, die eine interne Konfiguration des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 10 veranschaulicht. In 1 ist eine Konfiguration, die in der Tiefe der Papierfläche hinter einer durch eine durchgängige Linie angegebenen Konfiguration vorgesehen ist, durch eine gestrichelte Linie angegeben. 2 veranschaulicht eine Querschnittskonfiguration entlang einer in 1 veranschaulichten Linie II-II. Eine x-Achse, eine y-Achse und eine z-Achse sind drei zueinander senkrechte Achsen. Eine zur y-Achse parallele Richtung ist eine y-Achsenrichtung, d. h. eine erste Richtung, eine zur x-Achse parallele Richtung ist eine x-Achsenrichtung, d. h. eine zweite Richtung, und eine zur z-Achse parallele Richtung ist eine z-Achsenrichtung, d. h. eine dritte Richtung. In der x-Achsenrichtung ist eine durch einen Pfeil in der Figur angegebene Richtung eine positive x-Richtung und ist eine zur positiven x-Richtung entgegengesetzte Richtung eine negative x-Richtung. Dies gilt für die y-Achsenrichtung und die z-Achsenrichtung ähnlich wie für die x-Achsenrichtung.
Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 kann Leistung, die sich über einen Wellenleiter 14 ausbreitet, und Leistung, die sich über einen Mikrostreifenleiter ausbreitet, ineinander umwandeln. Der Wellenleiter 14 und der Mikrostreifenleiter sind Übertragungswege, über die Hochfrequenzsignale übertragen werden. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 beinhaltet ein dielektrisches Substrat 11, einen Masseleiter 12, der an einen Endabschnitt des Wellenleiters 14 gekoppelt ist, und einen Außenleiter 13, der einen Mikrostreifenleiter beinhaltet.
Der Masseleiter 12 ist auf einer ersten Fläche S1 des dielektrischen Substrats 11 vorgesehen. Der Außenleiter 13 ist auf einer zweiten Fläche S2 des dielektrischen Substrats 11 vorgesehen. Sowohl die erste Fläche S1 als auch die zweite Fläche S2 sind zur x-Achse und zur y-Achse parallel. Eine Rohrachsenrichtung des Wellenleiters 14 ist die z-Achsenrichtung. Eine Rohrachse ist eine Mittellinie des Wellenleiters 14. In dem Außenleiter 13 steht eine Leitungsbreite für eine Breite des Übertragungswegs in der y-Achsenrichtung und steht eine Leitungslänge für eine Länge des Übertragungswegs in der x-Achsenrichtung.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinungskonfiguration des Wellenleiters 14 veranschaulicht. Der Wellenleiter 14 ist ein rechteckiger Wellenleiter mit einem rechteckigen xy-Querschnitt und ist aus einem Hohlmetallrohr hergestellt. Der xy-Querschnitt des Wellenleiters 14 ist ein Rechteck mit langen Seiten parallel zur y-Achse und kurzen Seiten parallel zur x-Achse. In dem Wellenleiter 14 breitet sich eine elektromagnetische Welle durch einen Innenraum aus, der von einer aus einem Metallmaterial hergestellten Rohrwand 19 umgeben ist. Ein offenes Ende 16 ist ein Endabschnitt des Wellenleiters 14 in der Rohrachsenrichtung und beinhaltet einen Öffnungsrandabschnitt 18, der die gleiche Form wie der xy-Querschnitt des Wellenleiters 14 aufweist. Der Öffnungsrandabschnitt 18 ist eine Kurzschlussfläche, die mit dem Masseleiter 12 verbunden ist. Über ein Eingangs-/Ausgangsende 17, d. h. den anderen Endabschnitt des Wellenleiters 14 in der Rohrachsenrichtung, wird ein über den Wellenleiter 14 zu übertragendes Hochfrequenzsignal eingegeben oder wird ein Hochfrequenzsignal, das über den Wellenleiter 14 übertragen wurde, ausgegeben.
In der ersten Ausführungsform ist die Konfiguration des Wellenleiters 14 beliebig. Der Wellenleiter 14 kann anstelle der aus einem Metallmaterial hergestellten Rohrwand 19 ein dielektrisches Substrat beinhalten, das eine große Anzahl von darin ausgebildeten Durchgangslöchern beinhaltet. Bei dem Wellenleiter 14 kann es sich um einen handeln, bei dem das von der Rohrwand 19 umgebene Innere mit einem dielektrischen Material gefüllt ist. Der Wellenleiter 14 kann ein Wellenleiter, der eine Form mit einer gekrümmten Ecke im xy-Querschnitt aufweist, oder ein Stegwellenleiter sein.
Das dielektrische Substrat 11 ist ein flaches Plattenelement, das aus einem Harzmaterial hergestellt ist. Der Masseleiter 12 ist auf der gesamten ersten Fläche S1 des dielektrischen Substrats 11 vorgesehen. Der Schlitz 15 ist in einem xy-Bereich ausgebildet, der von dem Öffnungsrandabschnitt 18 des offenen Endes 16 des Masseleiters 12 umgeben ist. Der Außenleiter 13 ist auf der zweiten Fläche S2 des dielektrischen Substrats 11 so vorgesehen, dass er unmittelbar über einer Öffnung des Wellenleiters 14 verläuft. In einem Beispiel wird der Masseleiter 12 durch Crimpen einer Kupferfolie, bei der es sich um eine leitfähige Metallfolie handelt, auf der ersten Fläche S1 ausgebildet. Der Außenleiter 13 wird durch Strukturieren einer auf die zweite Fläche S2 gecrimpten Kupferfolie ausgebildet. Der Masseleiter 12 und der Außenleiter 13 können Metallplatten sein, die im Voraus geformt und dann an dem dielektrischen Substrat 11 angebracht werden.
4 ist eine Draufsicht des Masseleiters 12. Der Schlitz 15 ist eine Öffnung, die durch Entfernen eines Teils des Masseleiters 12 ausgebildet wird. Der Schlitz 15 weist eine flächige Form auf, die länger in der y-Achsenrichtung als in der x-Achsenrichtung ist. Der Schlitz 15 weist Endabschnitte 22, die sich an beiden Enden in der y-Achsenrichtung befinden, und einen Mittelabschnitt 21 zwischen den Endabschnitten 22 auf. Eine Breite jedes Endabschnitts 22 in der x-Achsenrichtung ist breiter als eine Breite des Mittelabschnitts 21 in der x-Achsenrichtung. Die Form des in 4 veranschaulichten Schlitzes 15 wird entsprechend als „H-Form“ bezeichnet. Der Mittelabschnitt 21 befindet sich unmittelbar unter dem Außenleiter 13.
Durch Einstellen der Breite jedes Endabschnitts 22 in der x-Achsenrichtung so, dass sie breiter als die Breite des Mittelabschnitts 21 ist, wird ein elektrisches Feld an den Endabschnitten 22 abgeschwächt, wohingegen ein elektrisches Feld an dem Mittelabschnitt 21 verstärkt wird. Eine elektromagnetische Kopplung zwischen dem offenen Ende 16 des Wellenleiters 14 und dem Außenleiter 13 wird durch Verstärken des elektrischen Feldes an dem Mittelabschnitt 21 des Schlitzes 15 verstärkt, wobei sich der Mittelabschnitt 21 unmittelbar unter dem Außenleiter 13 befindet. Somit kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 effizient Leistung zwischen dem Wellenleiter 14 und dem Außenleiter 13 austauschen.
5 ist eine Draufsicht des Außenleiters 13. In 5 ist der Schlitz 15 als Referenz durch eine gestrichelte Linie angegeben. Der Außenleiter 13 beinhaltet erste Abschnitte, die Mikrostreifenleiter 35 sind, einen zweiten Abschnitt, der eine Umwandlungseinheit 31 ist, die sich unmittelbar über dem Schlitz 15 befindet, und dritte Abschnitte zwischen den ersten Abschnitten und dem zweiten Abschnitt. Die dritten Abschnitte beinhalten jeweils eine erste, zweite und dritte Impedanzwandlereinheit 32, 34 und 33, bei denen es sich um mehrere Impedanzwandlereinheiten handelt, die für eine Impedanzanpassung zwischen dem Mikrostreifenleiter 35 und der Umwandlungseinheit 31 zuständig sind. In dem Beispiel von 5 bestehen die dritten Abschnitte jeweils aus der ersten Impedanzwandlereinheit 32, der zweiten Impedanzwandlereinheit 34 und der dritten Impedanzwandlereinheit 33.
Die Umwandlungseinheit 31, die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33 und die Mikrostreifenleiter 35 sind aus einer Metallfolie oder einer Metallplatte hergestellt, bei der es sich um ein einstückiges Metallelement handelt. Die Umwandlungseinheit 31, die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33 und die Mikrostreifenleiter 35 sind derart ausgebildet, dass die Leitungsbreiten davon zwischen angrenzenden Abschnitten unterschiedlich sind. Die Mikrostreifenleiter 35 weisen eine Leitungsbreite Wo auf und befinden sich an beiden Enden des Außenleiters 13 in der x-Achsenrichtung. Eine Leitungslänge des Mikrostreifenleiters 35 ist beliebig.
Die Umwandlungseinheit 31 weist eine Leitungsbreite W₁ auf und befindet sich in der Mitte des Außenleiters 13 in der x-Achsenrichtung. Die Umwandlungseinheit 31 ist ein Abschnitt des Außenleiters 13, der für eine Leistungsumwandlung zwischen dem Wellenleiter 14 und dem Außenleiter 13 zuständig ist. Die Leitungsbreite W₁ der Umwandlungseinheit 31 ist breiter als die Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35. Eine Beziehung W₁>W₀ gilt zwischen der Leitungsbreite W₁ und der Leitungsbreite W₀ . Unter der Annahme, dass eine Wellenlänge eines über den Außenleiter 13 übertragenen Hochfrequenzsignals A ist, entspricht eine Länge der Umwandlungseinheit 31 in der x-Achsenrichtung λ/2. Die ersten Impedanzwandlereinheiten 32 weisen eine Leitungsbreite W_A auf und befinden sich auf beiden Seiten der Umwandlungseinheit 31. Die Leitungsbreite W_A der ersten Impedanzwandlereinheiten 32 ist breiter als die Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35 und schmaler als die Leitungsbreite W₁ der Umwandlungseinheit 31. Eine Beziehung W₁>W_A>W₀ gilt zwischen der Leitungsbreite W_A , der Leitungsbreite Wo und der Leitungsbreite W₁ .
Die zweiten Impedanzwandlereinheiten 34 und die dritten Impedanzwandlereinheiten 33 befinden sich zwischen den ersten Impedanzwandlereinheiten 32 und den Mikrostreifenleitern 35. Die dritten Impedanzwandlereinheiten 33 weisen eine Leitungsbreite W_B auf und befinden sich neben den ersten Impedanzwandlereinheiten 32. Die Leitungsbreite W_B der dritten Impedanzwandlereinheiten 33 ist gleich der Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35 und schmaler als die Leitungsbreite W_A der ersten Impedanzwandlereinheiten 32. Eine Beziehung W_A>W_B=W₀ gilt zwischen der Leitungsbreite W_B , der Leitungsbreite Wo und der Leitungsbreite W_A .
Die zweiten Impedanzwandlereinheiten 34 weisen eine Leitungsbreite W_C auf und befinden sich zwischen den dritten Impedanzwandlereinheiten 33 und den Mikrostreifenleitern 35. Die Leitungsbreite Wc der zweiten Impedanzwandlereinheiten 34 ist breiter als sowohl die Leitungsbreite W_B der dritten Impedanzwandlereinheiten 33 als auch die Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35. Die Leitungsbreite W_C der zweiten Impedanzwandlereinheiten 34 ist schmaler als die Leitungsbreite W_A der ersten Impedanzwandlereinheiten 32. Eine Beziehung W_A>W_C>W_B=W₀ gilt zwischen der Leitungsbreite Wc, der Leitungsbreite W_B , der Leitungsbreite Wo und der Leitungsbreite W_A . Die Leitungsbreiten W_A und W_C der ersten und zweiten Impedanzwandlereinheiten 32 und 34, die zwei der dritten Abschnitte sind, sind breiter als die Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35, welche die ersten Abschnitte sind. Darüber hinaus sind die Leitungsbreiten W_A und Wc der ersten und zweiten Impedanzwandlereinheiten 32 und 34 schmaler als die Leitungsbreite W₁ der Umwandlungseinheit 31, d. h. des zweiten Abschnitts. Eine Beziehung W₁>W_A>W_C>W₀ gilt zwischen der Leitungsbreite W_A , der Leitungsbreite Wc, der Leitungsbreite Wo und der Leitungsbreite W₁ . Leitungslängen der ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33 entsprechen λ/4.
Als Nächstes wird ein Betrieb des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 10 in Bezug auf die 1 bis 5 beschrieben. Hierbei wird ein Fall, in dem das über den Wellenleiter 14 übertragene Hochfrequenzsignal an den Mikrostreifenleiter 35 übertragen wird, als Beispiel herangezogen.
Die elektromagnetische Welle, die sich im Inneren des Wellenleiters 14 ausgebreitet hat, erreicht den Masseleiter 12. Die elektromagnetische Welle, die den Masseleiter 12 erreicht hat, breitet sich durch den Schlitz 15 zur Umwandlungseinheit 31 aus. Was damit gemeint ist, dass sich die elektromagnetische Welle zur Umwandlungseinheit 31 ausbreitet, schließt eine Erzeugung von Energie der elektromagnetischen Welle zwischen dem Masseleiter 12 und der Umwandlungseinheit 31 ein. Die elektromagnetische Welle, die sich zur Umwandlungseinheit 31 ausgebreitet hat, breitet sich in Richtung auf die beiden Mikrostreifenleiter 35 aus. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 gibt ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven x-Richtung übertragen werden soll, aus einem Mikrostreifenleiter 35 aus und gibt ein Hochfrequenzsignal, das in der negativen x-Richtung übertragen werden soll, aus dem anderen Mikrostreifenleiter 35 aus. Die Phasen der aus den beiden Mikrostreifenleiter 35 ausgegebenen Hochfrequenzsignale sind zueinander entgegengesetzt.
Herkömmlicherweise ist eine Konfiguration bekannt, bei der eine feine Lücke in einem Leiter an einem Abschnitt vorgesehen ist, welcher der Umwandlungseinheit 31 entspricht, um die Leitung zu teilen, und wird ein Hochfrequenzsignal durch eine elektromagnetische Kopplung übertragen. Es kann ein Fehler bei der Leitungslänge auftreten, wenn die Lücke schlecht bearbeitet wird. Dahingegen ist bei dem Außenleiter 13 der ersten Ausführungsform jeder Abschnitt von der Umwandlungseinheit 31 bis zu den Mikrostreifenleitern 35 aus einem einstückigen Metallelement hergestellt. In der ersten Ausführungsform ist eine Ausbildung der Lücke in dem Außenleiter 13 unnötig, sodass es möglich ist, ein Problem mit schlechter Bearbeitung der Lücke zu vermeiden und den Außenleiter 13 einfach zu bearbeiten.
Die Umwandlungseinheit 31, die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33 und die Mikrostreifenleiter 35 weisen jeweils eine charakteristische Impedanz auf, die ihrer Leitungsbreite entspricht. Eine charakteristische Impedanz der Umwandlungseinheit 31 wird als Z₁ entsprechend der Leitungsbreite W₁ angenommen. Eine charakteristische Impedanz der Mikrostreifenleiter 35 wird als Z₀ entsprechend der Leitungsbreite Wo angenommen. Die charakteristische Impedanz Z₁ ist kleiner als die charakteristische Impedanz Z₀ . Eine Beziehung Z₁<Z₀ gilt zwischen der charakteristischen Impedanz Z₁ und der charakteristischen Impedanz Z₀ . Da eine Differenz in der Leitungsbreite zwischen der Umwandlungseinheit 31 und den Mikrostreifenleitern 35 relativ groß ist, wenn die Mikrostreifenleiter 35 direkt an die Umwandlungseinheit 31 angrenzen, nimmt eine unnötige Abstrahlung elektromagnetischer Wellen aufgrund eines Versatzes zwischen der charakteristischen Impedanz Z₁ und der charakteristischen Impedanz Z₀ zu, was zu einer Erhöhung des Leistungsverlusts führt.
Die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33 sind für eine Impedanzanpassung zwischen der Umwandlungseinheit 31 und den Mikrostreifenleitern 35 zuständig. Eine charakteristische Impedanz der ersten Impedanzwandlereinheiten 32 wird als Z_A entsprechend der Leitungsbreite W_A angenommen. Die charakteristische Impedanz Z_A ist kleiner als die charakteristische Impedanz Z₀ und größer als die charakteristische Impedanz Z₁ . Eine Beziehung Z₁<Z_A<Z₀ gilt zwischen der charakteristischen Impedanz Z_A , der charakteristischen Impedanz Z₀ und der charakteristischen Impedanz Z₁ .
Eine charakteristische Impedanz der dritten Impedanzwandlereinheiten 33 wird als Z_B entsprechend der Leitungsbreite W_B angenommen. Die charakteristische Impedanz Z_B ist gleich der charakteristischen Impedanz Z₀ und größer als die charakteristische Impedanz Z_A . Eine Beziehung Z_A<Z_B=Z₀ gilt zwischen der charakteristischen Impedanz Z_B , der charakteristischen Impedanz Z₀ und der charakteristischen Impedanz Z_A . Eine charakteristische Impedanz der zweiten Impedanzwandlereinheiten 34 wird als Z_C entsprechend der Leitungsbreite W_C angenommen. Die charakteristische Impedanz Z_C ist kleiner als sowohl die charakteristische Impedanz Z_B als auch die charakteristische Impedanz Z₀ und größer als die charakteristische Impedanz Z_A . Eine Beziehung Z_A<Z_C<Z_B=Z₀ gilt zwischen der charakteristischen Impedanz Zc, der charakteristischen Impedanz Z_B , der charakteristischen Impedanz Z₀ und der charakteristischen Impedanz Z_A .
In der ersten Ausführungsform beinhaltet der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 die ersten und zweiten Impedanzwandlereinheiten 32 und 34 mit einer Leitungsbreite, die größer als die Mikrostreifenleiter 35 ist, unddadurch wird eine Impedanzanpassung zwischen der Umwandlungseinheit 31 und dem Mikrostreifenleiter 35 durchgeführt. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 kann den Leistungsverlust durch die Impedanzanpassung zwischen der Umwandlungseinheit 31 und den Mikrostreifenleitern 35 verringern.
Die dritten Impedanzwandlereinheiten 33 und die zweiten Impedanzwandlereinheiten 34 erfüllen die Funktion einer Verringerung des Impedanzversatzes aufgrund einer Differenz in der Leitungsbreite zwischen den ersten Impedanzwandlereinheiten 32 und den Mikrostreifenleitern 35. Der Außenleiter 13 beinhaltet die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33, die Abschnitte sind, deren Leitungsbreiten sich stufenweise unterscheiden, sodass eine scharfe Impedanzänderung bei der Ausbreitung elektromagnetischer Wellen gemindert werden kann. Somit kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 effektiv den Leistungsverlust verringern. Darüber hinaus ist es, da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 die Impedanzänderung bei dem Außenleiter 13 mindern kann, möglich, Signale über ein breites Frequenzband zu handhaben.
Die dritten Impedanzwandlereinheiten 33 sind nicht auf eine mit der gleichen Leitungsbreite wie die Mikrostreifenleiter 35 beschränkt. Solange die Leitungsbreite W_B der dritten Impedanzwandlereinheiten 33 W_A>W_B und W_C>W_B erfüllt, kann sich die Leitungsbreite W_B von der Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35 unterscheiden. Bei dem Außenleiter 13 ist die Anzahl von Impedanzwandlereinheiten, die Abschnitte mit einer Leitungsbreite sind, die größer als die Mikrostreifenleiter 35 ist, nicht auf zwei beschränkt und kann die Anzahl davon eins oder drei oder mehr betragen.
Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 kann Hochfrequenzsignale übertragen, die über die Mikrostreifenleiter 35 an den Wellenleiter 14 übertragen wurden. Ein Hochfrequenzsignal, das in der negativen x-Richtung übertragen werden soll, wird in einen Mikrostreifenleiter 35 eingegeben und ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven x-Richtung übertragen werden soll, wird in den anderen Mikrostreifenleiter 35 eingegeben. Hochfrequenzsignale mit zueinander entgegengesetzten Phasen werden in beide Mikrostreifenleiter 35 eingegeben. Auch in diesem Fall kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 den Leistungsverlust verringern.
Die Leitungsbreite W₁ der Umwandlungseinheit 31 ist schmaler als eine Breite des offenen Endes 16 in der y-Achsenrichtung und schmaler als eine Breite des Schlitzes 15 in der y-Achsenrichtung. Da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33 und die H-förmigen Schlitze 15 beinhaltet, kann ein effizienter Leistungsaustausch durchgeführt werden, auch wenn die Leitungsbreite W₁ schmal eingestellt ist, wie oben beschrieben.
Bei dem Außenleiter 13 sind bezüglich beliebiger Abschnitte die Leitungsbreiten davon, d. h. W₁ , W_A , W_B , W_C und Wo, schmaler als die Breite des Schlitzes 15 in der y-Achsenrichtung. Die Breite des Schlitzes 15 in der y-Achsenrichtung ist schmaler als die Breite des offenen Endes 16 in der y-Achsenrichtung. Wie oben beschrieben, fallen bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 die Außenleiter 13 und die Schlitze 15 in einen Bereich des Wellenleiters 14 in der y-Achsenrichtung. Somit kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 miniaturisiert werden.
6 ist eine erläuternde Ansicht, die Vorteile veranschaulicht, die durch Miniaturisieren des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 10 erhalten werden. 6 veranschaulicht einen Zustand, in dem eine Leitung 40 dem in 1 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 hinzugefügt ist. Ebenso wie der Außenleiter 13 ist die Leitung 40 auf der zweiten Fläche S2 des dielektrischen Substrats 11 vorgesehen. Die Leitung 40 ist an einer anderen Position als der Position unmittelbar über dem Schlitz 15 vorgesehen, um den Leistungsaustausch zwischen dem Wellenleiter 14 und dem Außenleiter 13 nicht zu stören.
Die Größe des Schlitzes 15 in der y-Achsenrichtung kann verringert werden und dadurch ist es möglich, die Leitung 40 an einer anderen Position als der Position unmittelbar über dem Schlitz 15 und in der Nähe des Außenleiters 13 anzuordnen. Somit kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 eine kleine Konfiguration erzielen, auch wenn die Leitung 40 hinzugefügt wird.
Gemäß der ersten Ausführungsform beinhaltet der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 die ersten, zweiten und dritten Impedanzwandlereinheiten 32, 34 und 33, die für eine Impedanzanpassung zwischen der Umwandlungseinheit 31 und den Mikrostreifenleitern 35 zuständig sind, sodass eine Abstrahlung elektromagnetischer Wellen verringert werden kann und der Leistungsverlust verringert werden kann. Da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 den H-förmigen Schlitz 15 beinhaltet, wird eine elektromagnetische Kopplung unmittelbar unter der Umwandlungseinheit 31 verstärkt und wird die Leistung effizient zwischen dem Wellenleiter 14 und dem Außenleiter 13 ausgetauscht. Somit kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 ein hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielen, auch wenn die Durchgangslöcher in dem dielektrischen Substrat 11 nicht vorgesehen sind.
Da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 kein Durchgangsloch erfordert, ist es möglich, ein Herstellungsverfahren zu vereinfachen und Herstellungskosten dadurch zu verringern, dass die Bearbeitung der Durchgangslöcher entfällt. Darüber hinaus kann mit dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 eine Situation vermieden werden, bei der sich das elektrische Leistungsvermögen aufgrund eines Bruchs der Durchgangslöcher verschlechtert, sodass die Zuverlässigkeit verbessert werden kann und ein stabiles elektrisches Leistungsvermögen erzielt werden kann. Wenn der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 für eine Speiseschaltung einer Antennenvorrichtung verwendet wird, kann die Antennenvorrichtung eine stabile Sendeleistung und Empfangsleistung erzielen. Folglich kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielen und kann die Zuverlässigkeit verbessern.
Bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10, können unnötige elektromagnetische Wellen aus dem Schlitz 15 oder aus einem Abschnitt des Außenleiters 13, in dem die Leitungsbreite ungleichmäßig ist, abgestrahlt werden. Bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 können Phasen elektromagnetischer Wellen, die abgestrahlt werden sollen, angepasst werden und kann eine unnötige Abstrahlung elektromagnetischer Wellen in der positiven z-Richtung, d. h. einer bestimmten Richtung, verringert werden, indem der Schlitz 15 und die Umwandlungseinheit 31, deren Größe in der y-Achsenrichtung entsprechend angepasst ist, vorgesehen werden. Auch in diesem Fall kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 ein hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielen.
Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10 kann einen Schlitz beliebiger Form beinhalten, solange die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen annehmbar ist. 7 ist eine Ansicht, die eine Modifikation des Schlitzes veranschaulicht. Eine flächige Form eines Schlitzes 41 gemäß der Modifikation ist ein Rechteck mit langen Seiten parallel zur y-Achse und kurzen Seiten parallel zur x-Achse. Die langen Seiten des Schlitzes 41 können so eingestellt werden, dass sie länger als die Breite des Schlitzes 15 in der y-Achsenrichtung sind, um ein elektrisches Leistungsvermögen zu erzielen, das äquivalent zu dem in dem Fall ist, in dem der H-förmige Schlitz 15 verwendet wird.
Zweite Ausführungsform.
8 ist eine Draufsicht, die eine Erscheinungskonfiguration eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 50 gemäß einer zweiten Ausführungsform veranschaulicht. Die gleichen Teile wie in der ersten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es wird auf doppelte Beschreibungen davon verzichtet. Bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 50 der zweiten Ausführungsform ist ein Außenleiter 51 anstelle des Außenleiters 13 des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 10 der ersten Ausführungsform vorgesehen.
9 ist eine Draufsicht des Außenleiters 51. In 9 ist der Schlitz 15 als Referenz durch eine gestrichelte Linie angegeben. Der Außenleiter 51 beinhaltet erste Abschnitte, die Mikrostreifenleiter 35 sind, einen zweiten Abschnitt, der eine Umwandlungseinheit 31 ist, die sich unmittelbar über dem Schlitz 15 befindet, und dritte Abschnitte zwischen den ersten Abschnitten und dem zweiten Abschnitt. Die dritten Abschnitte sind Impedanzwandlereinheiten 52, die für eine Impedanzanpassung zwischen den Mikrostreifenleitern 35 und der Umwandlungseinheit 31 zuständig sind. In der zweiten Ausführungsform ist die Anzahl von Impedanzwandlereinheiten in den dritten Abschnitten kleiner als in der ersten Ausführungsform. Die Umwandlungseinheit 31, die Impedanzwandlereinheiten 52 und die Mikrostreifenleiter 35 sind aus einer Metallfolie oder einer Metallplatte hergestellt, bei der es sich um ein einstückiges Metallelement handelt.
Die Impedanzwandlereinheiten 52 weisen eine Leitungsbreite W_A auf und befinden sich zwischen der Umwandlungseinheit 31 und den Mikrostreifenleitern 35. Die Leitungsbreite W_A der Impedanzwandlereinheiten 52 ist breiter als sowohl die Leitungsbreite Wo der Mikrostreifenleiter 35 als auch die Leitungsbreite W₁ der Umwandlungseinheit 31. Eine Beziehung W_A>W₁>W₀ gilt zwischen der Leitungsbreite W_A , der Leitungsbreite Wo und der Leitungsbreite W₁ . Eine Leitungslänge der Impedanzwandlereinheiten 52 entspricht λ/4.
Eine charakteristische Impedanz der Impedanzwandlereinheiten 52 wird als Z_A entsprechend der Leitungsbreite W_A angenommen. Die charakteristische Impedanz Z_A der Impedanzwandlereinheiten 52 ist kleiner als sowohl die charakteristische Impedanz Z₀ der Mikrostreifenleiter 35 als auch die charakteristische Impedanz Z₁ der Umwandlungseinheit 31. Eine Beziehung Z_A<Z₁<Z₀ gilt zwischen der charakteristischen Impedanz Z_A , der charakteristischen Impedanz Z₀ und der charakteristischen Impedanz Z₁ . Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 50 beinhaltet die Impedanzwandlereinheiten 52 mit einer Leitungsbreite, die größer als die Mikrostreifenleiter 35 ist, und dadurch wird eine Impedanzanpassung zwischen der Umwandlungseinheit 31 und den Mikrostreifenleitern 35 durchgeführt. Die Leitungsbreite W_A der Impedanzwandlereinheiten 52 ist so eingestellt, dass sie breiter als die Leitungsbreite W₁ der Umwandlungseinheit 31 ist, sodass eine Impedanzanpassung durch die Impedanzwandlereinheiten 52 allein durchgeführt werden kann.
Bei dem Außenleiter 51 ändert sich die Leitungsbreite signifikant an einer Grenze zwischen den Impedanzwandlereinheiten 52 und den Mikrostreifenleitern 35. Bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 50 können Abschnitte, deren Leitungsbreiten sich signifikant voneinander unterscheiden, aneinandergrenzen, solange die Abstrahlung elektromagnetischer Wellen annehmbar ist.
Gemäß der zweiten Ausführungsform kann, da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 50 die Impedanzwandlereinheiten 52 beinhaltet, ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielt werden und kann die Zuverlässigkeit verbessert werden. Darüber hinaus lässt sich die Größe des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 50 in der x-Achsenrichtung verringern, indem die Anzahl von Impedanzwandlereinheiten der dritten Abschnitte verringert wird.
Dritte Ausführungsform.
10 ist eine Draufsicht eines Außenleiters 61 eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 60 gemäß einer dritten Ausführungsform. Die gleichen Teile wie in der ersten und zweiten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es wird auf doppelte Beschreibungen davon verzichtet. Der Außenleiter 61 des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 60 der dritten Ausführungsform beinhaltet dritte Impedanzwandlereinheiten 62 anstelle der dritten Impedanzwandlereinheiten 33 der ersten Ausführungsform. Beide der zwei dritten Impedanzwandlereinheiten 62 sind vertikal gebogen. In 10 ist der Schlitz 15 als Referenz durch eine gestrichelte Linie angegeben.
Wenn Hochfrequenzsignale, die über den Wellenleiter 14 übertragen wurden, an die Mikrostreifenleiter 35 übertragen werden, überträgt eine der dritten Impedanzwandlereinheiten 62 in der positiven y-Richtung ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven x-Richtung übertragen wurde. Die andere dritte Impedanzwandlereinheit 62 überträgt in der positiven y-Richtung ein Hochfrequenzsignal, das in der negativen x-Richtung übertragen wurde. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 gibt Hochfrequenzsignale, die in der positiven y-Richtung übertragen werden sollen, aus den beiden Mikrostreifenleitern 35 aus. Beim Übertragen der Hochfrequenzsignale, die über die Mikrostreifenleiter 35 übertragen wurden, an den Wellenleiter 14 werden Hochfrequenzsignale, die in der negativen y-Richtung übertragen werden sollen, in die beiden Mikrostreifenleiter 35 eingegeben.
Da die ersten und zweiten Impedanzwandlereinheiten 32 und 34 eine Leitungsbreite mit einer Länge nahe A/4, d. h. eine Leitungslänge, aufweisen, ist es schwierig, die Impedanzwandlereinheiten 32 und 34 in einer vertikal gebogenen Form auszubilden. Die dritten Impedanzwandlereinheiten 62 weisen eine schmalere Leitungsbreite als sowohl die ersten als auch die zweiten Impedanzwandlereinheiten 32 und 34 auf, und folglich ist es relativ einfach, die dritten Impedanzwandlereinheiten 62 vertikal zu biegen. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 beinhaltet die dritte Impedanzwandlereinheit 62, sodass es möglich ist, den Außenleiter 61 so zu erhalten, dass er einen vertikal gebogenen Abschnitt aufweist. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 beinhaltet einen solchen gebogenen Abschnitt, sodass die Größe in der x-Achsenrichtung verringert werden kann.
Gemäß der dritten Ausführungsform ist es bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform möglich, ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen zu erzielen und die Zuverlässigkeit zu verbessern. Darüber hinaus beinhaltet der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 die dritten Impedanzwandlereinheiten 62, sodass die Größe in der x-Achsenrichtung verringert werden kann.
11 ist eine Draufsicht eines Außenleiters 66 eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 65 gemäß einer ersten Modifikation der dritten Ausführungsform. Der Außenleiter 66 beinhaltet zwei dritte Impedanzwandlereinheiten 62, die in zueinander entgegengesetzten Richtungen gebogen sind.
Wenn Hochfrequenzsignale, die über den Wellenleiter 14 übertragen wurden, an die Mikrostreifenleiter 35 übertragen werden, überträgt eine der dritten Impedanzwandlereinheiten 62 in der positiven y-Richtung ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven x-Richtung übertragen wurde. Die andere dritte Impedanzwandlereinheit 62 überträgt in der negativen y-Richtung ein Hochfrequenzsignal, das in der negativen x-Richtung übertragen wurde. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 gibt ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven y-Richtung übertragen werden soll, aus einem Mikrostreifenleiter 35 und ein Hochfrequenzsignal, das in der negativen y-Richtung übertragen werden soll, aus dem anderen Mikrostreifenleiter 35 aus.
Wenn Hochfrequenzsignale, die über die Mikrostreifenleiter 35 übertragen wurden, an den Wellenleiter 14 übertragen werden, wird ein Hochfrequenzsignal, das in der negativen y-Richtung übertragen werden soll, in einen Mikrostreifenleiter 35 eingegeben und wird ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven y-Richtung übertragen werden soll, in den anderen Mikrostreifenleiter 35 eingegeben.
12 ist eine Draufsicht eines Außenleiters 71 eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 70 gemäß einer zweiten Modifikation der dritten Ausführungsform. Der Außenleiter 71 beinhaltet anstelle der beiden in 10 veranschaulichten Mikrostreifenleiter 35 drei Mikrostreifenleiter 72, 73 und 74. Darunter sind die beiden Mikrostreifenleiter 72 und 73 vertikal gebogen und weisen voneinander verschiedene Leitungslängen auf. Der andere Mikrostreifenleiter 74 ist ein Übertragungsweg, der mit den beiden Mikrostreifenleitern 72 und 73 verbunden ist.
Wenn Hochfrequenzsignale, die über den Wellenleiter 14 übertragen wurden, an den Mikrostreifenleiter 74 übertragen werden, überträgt der Mikrostreifenleiter 72 in der negativen x-Richtung ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven y-Richtung übertragen wurde. Der Mikrostreifenleiter 73 überträgt in der positiven x-Richtung ein Hochfrequenzsignal, das in der positiven y-Richtung übertragen wurde. Der Mikrostreifenleiter 74 überträgt die aus den beiden Mikrostreifenleitern 72 und 73 zusammengefügten Hochfrequenzsignale in der positiven y-Richtung. Eine Differenz in der Leitungslänge zwischen den beiden Mikrostreifenleitern 72 und 73 entspricht λ/2. Durch Herstellen einer Differenz in der Leitungslänge zwischen den beiden Mikrostreifenleitern 72 und 73 werden Hochfrequenzsignale mit der gleichen Phase in dem Mikrostreifenleiter 74 zusammengefügt.
Werden Hochfrequenzsignale, die über den Mikrostreifenleiter 74 übertragen wurden, an den Wellenleiter 14 übertragen, werden die über den Mikrostreifenleitern 74 übertragenen Hochfrequenzsignale geteilt und an die beiden Mikrostreifenleiter 72 und 73 gerichtet. Die Phase der Hochfrequenzsignale, die über den Mikrostreifenleiter 72 übertragen wurden, und die Phase der Hochfrequenzsignale, die über den Mikrostreifenleiter 73 übertragen wurden, sind zueinander entgegengesetzt. Weiterhin sind die Phase der Hochfrequenzsignale, welche die Umwandlungseinheit 31 über den Mikrostreifenleiter 72 erreichen, und die Phase der Hochfrequenzsignale, welche die Umwandlungseinheit 31 über den Mikrostreifenleiter 73 erreichen, zueinander entgegengesetzt. Somit weisen diese Hochfrequenzsignale die gleiche Phase in dem Wellenleiter 14 auf und verlaufen durch den Wellenleiter 14.
Ebenso wie der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 können die Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 und 70 der ersten und zweiten Modifikation ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielen und die Zuverlässigkeit verbessern und können die Größe in der x-Achsenrichtung verringern.
Vierte Ausführungsform.
13 ist eine Draufsicht einer Antennenvorrichtung 80 gemäß einer vierten Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 80 ist eine Flächenantenne, die Mikrowellen oder Millimeterwellen sendet und empfängt, und beinhaltet den Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 der dritten Ausführungsform. Die gleichen Teile wie in der ersten bis dritten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es wird auf doppelte Beschreibungen davon verzichtet.
Die Antennenvorrichtung 80 beinhaltet den Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60, mehrere Antennenelemente 81 und Mikrostreifenleiter 82. Die Antennenelemente 81 sind in einer Anordnung in der x-Achsenrichtung und der y-Achsenrichtung angeordnet. Jedes Antennenelement 81 ist mit dem Mikrostreifenleiter 35 des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 60 über den Mikrostreifenleiter 82 verbunden. Der Mikrostreifenleiter 82 erstreckt sich und zweigt von jedem der beiden Mikrostreifenleiter 35 ab. Jedes Antennenelement 81 ist mit einem der beiden Mikrostreifenleiter 35 verbunden. Die Anzahl von Antennenelementen 81 ist beliebig und ist nicht auf 16 beschränkt, wobei dies die in der Figur veranschaulichte Anzahl davon ist.
Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 wird für eine Speiseschaltung der Antennenvorrichtung 80 verwendet. Eine Umleitung 83 ist in einem der beiden Mikrostreifenleiter 35 enthalten. Eine Leitungslänge der Umleitung 83 entspricht λ/2. Durch Herstellen einer Differenz in der Leitungslänge zwischen den beiden Mikrostreifenleitern 35 überträgt der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 Hochfrequenzsignale der gleichen Phase von beiden Mikrostreifenleitern 35 an die Mikrostreifenleiter 82.
Der Außenleiter 61, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 werden auf der zweiten Fläche S2 des dielektrischen Substrats 11 ausgebildet. Der Außenleiter 61, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 werden durch Strukturieren einer Kupferfolie als ein auf die zweite Fläche S2 gecrimptes einstückiges Metallelement ausgebildet. Ebenso wie bei dem in 2 veranschaulichten Fall ist der Masseleiter 12 auf der gesamten ersten Fläche S1 auf einer Seite des dielektrischen Substrats 11 in der negativen z-Richtung vorgesehen.
Da der Außenleiter 61, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 auf der gemeinsamen zweiten Fläche S2 angeordnet sind, können sie durch ein gemeinsames Verfahren ausgebildet werden. In einem Beispiel können der Außenleiter 61, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 durch ein filmbildendes Verfahren und ein Strukturierungsverfahren gemeinsam ausgebildet werden. Da es unnötig ist, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 der Antennenvorrichtung 80 durch ein Verfahren auszubilden, das von einem Ausbildungsverfahren für den Außenleiter 61 getrennt ist, ist es möglich, ein Herstellungsverfahren zu vereinfachen und Herstellungskosten zu verringern. Die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 können jeweils eine Metallplatte sein, die im Voraus ausgebildet und dann an dem dielektrischen Substrat 11 angebracht wird.
In der vierten Ausführungsform sind die Durchgangslöcher des dielektrischen Substrats 11 zwischen den Antennenelementen 81 und dem Masseleiter 12 unnötig und sind ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform die Durchgangslöcher des dielektrischen Substrats 11 in dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 unnötig. Da die Bearbeitung der Durchgangslöcher bei der Antennenvorrichtung 80 entfallen kann, ist es möglich, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu verringern. Die Antennenvorrichtung 80 kann eine stabile Sendeleistung und Empfangsleistung erzielen und dadurch ist es möglich, ein stabiles Kommunikationsleistungsvermögen zu erzielen.
Bei dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 fallen die Außenleiter 61 und die Schlitze 15 in einen Bereich des Wellenleiters 14 in der y-Achsenrichtung. Die Größe des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 60 in der y-Achsenrichtung kann verringert werden und dadurch ist es möglich, Konstruktionsbeschränkungen zum Anordnen des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 60 in der Antennenvorrichtung 80 zu verringern.
Gemäß der vierten Ausführungsform kann, da die Antennenvorrichtung 80 den Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 beinhaltet, ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielt werden und kann die Zuverlässigkeit verbessert werden. Darüber hinaus ist es, da die Antennenvorrichtung 80 den Außenleiter 61, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 auf der zweiten Fläche S2 beinhaltet, möglich, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu verringern.
Fünfte Ausführungsform.
14 ist eine Draufsicht einer Antennenvorrichtung 90 gemäß einer fünften Ausführungsform. Die Antennenvorrichtung 90 ist eine Flächenantenne, die Mikrowellen oder Millimeterwellen sendet und empfängt, und beinhaltet den Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 gemäß der ersten Modifikation der dritten Ausführungsform.
Die gleichen Teile wie in der ersten bis vierten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es wird auf doppelte Beschreibungen davon verzichtet.
Die Antennenvorrichtung 90 beinhaltet den Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82. Die Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 werden jeweils für eine Speiseschaltung der Antennenvorrichtung 90 verwendet.
Vier Antennenelemente 81 sind mit einem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 verbunden. Zwei Antennenelemente 81 sind mit jedem der beiden Mikrostreifenleiter 35, die in dem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 bereitgestellt sind, über die Mikrostreifenleiter 82 verbunden. Die Anzahl von Antennenelementen 81 je Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 ist beliebig und ist nicht auf vier beschränkt. Die Anzahl von Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlern 65 in der Antennenvorrichtung 90 ist beliebig und ist nicht auf vier beschränkt, wobei dies die in der Figur veranschaulichte Anzahl davon ist.
Die Außenleiter 66, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 werden auf der zweiten Fläche S2 des dielektrischen Substrats 11 ausgebildet. Die Außenleiter 66, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 werden durch Strukturieren einer Kupferfolie als ein auf die zweite Fläche S2 gecrimptes einstückiges Metallelement ausgebildet. In einem Beispiel können die Außenleiter 66, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 durch ein filmbildendes Verfahren und ein Strukturierungsverfahren gemeinsam ausgebildet werden. Da es unnötig ist, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 der Antennenvorrichtung 90 durch ein Verfahren auszubilden, das von einem Ausbildungsverfahren für die Außenleiter 66 getrennt ist, ist es möglich, ein Herstellungsverfahren zu vereinfachen und Herstellungskosten zu verringern. Die Antennenvorrichtung 90 kann eine stabile Sendeleistung und Empfangsleistung erzielen und dadurch ist es möglich, ein stabiles Kommunikationsleistungsvermögen zu erzielen.
Da die Antennenvorrichtung 90 die Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 beinhaltet, können die Phasen von Hochfrequenzsignalen, die von dem Wellenleiter 14 übertragen werden, für jeden Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 gesteuert werden. Beim Übertragen elektromagnetischer Wellen kann die Antennenvorrichtung 90 eine Strahlschwenkung in der x-Achsenrichtung durch Steuern der Phasen der Hochfrequenzsignale durchführen.
Bei jedem Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 fallen der Außenleiter 66 und der Schlitz 15 in einen Bereich des Wellenleiters 14 in der y-Achsenrichtung. Die Größe jedes Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 65 in der y-Achsenrichtung kann verringert werden und dadurch ist es möglich, Konstruktionsbeschränkungen zum Anordnen der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 in der Antennenvorrichtung 90 zu verringern. In der Antennenvorrichtung 90 können die Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 kompakt angeordnet werden.
Gemäß der fünften Ausführungsform kann, da die Antennenvorrichtung 90 die Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 65 beinhaltet, ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielt werden und kann die Zuverlässigkeit verbessert werden. Darüber hinaus ist es, da die Antennenvorrichtung 90 die Außenleiter 66, die Antennenelemente 81 und die Mikrostreifenleiter 82 auf der zweiten Fläche S2 beinhaltet, möglich, das Herstellungsverfahren zu vereinfachen und die Herstellungskosten zu verringern.
In den Antennenvorrichtungen 80 und 90 der vierten und fünften Ausführungsform können beliebige der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10, 50 und 70 der anderen Ausführungsformen anstelle der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 60 und 65 vorgesehen sein. Die Konfigurationen der Antennenvorrichtungen 80 und 90 können in einer Radarvorrichtung vorgesehen sein. Die Radarvorrichtung kann eine stabile Sendeleistung und Empfangsleistung erzielen und dadurch ist es möglich, eine stabile Detektionsleistung zu erzielen.
Sechste Ausführungsform.
15 ist eine Draufsicht eines Außenleiters 101 eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 100 gemäß einer sechsten Ausführungsform. Durch Hinzufügen von Stichleitungen 102 zu dem Außenleiter 101 wird eine Konfiguration erhalten, die ähnlich der des Außenleiters 13 der ersten Ausführungsform ist. Die gleichen Teile wie in der ersten bis dritten Ausführungsform sind mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und es wird auf doppelte Beschreibungen davon verzichtet.
Der Außenleiter 101 beinhaltet zwei Stichleitungen 102, die vierte Abschnitte sind. Die beiden Stichleitungen 102 sind in der mittleren Position der Umwandlungseinheit 31 in der x-Achsenrichtung vorgesehen. Die Stichleitungen 102 erstrecken sich von der Umwandlungseinheit 31, d. h. einem zweiten Abschnitt, in der y-Achsenrichtung, d. h. einer ersten Richtung. Die y-Achsenrichtung ist eine Richtung einer Leitungsbreite des Außenleiters 101. Jede Stichleitung 102 weist ein Spitzenende 103, d. h. ein offenes Ende, auf.
Die beiden Stichleitungen 102 sind an den beiden Enden 104 und 105 der Umwandlungseinheit 31 in der y-Achsenrichtung vorgesehen. Die Stichleitung 102, die am Ende 104 vorgesehen ist, weist eine lineare Form auf, deren Spitzenende 103 in der positiven y-Richtung ausgerichtet ist. Die Stichleitung 102, die am Ende 105 vorgesehen ist, weist eine lineare Form auf, deren Spitzenende 103 in der negativen y-Richtung ausgerichtet ist. Eine Länge der Stichleitungen 102 in der y-Achsenrichtung entspricht λ/4.
In 15 fallen Positionen der Stichleitungen 102 mit der Position der Mitte des Schlitzes 15 in der x-Achsenrichtung zusammen. Bei dem in 15 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 liegt kein Versatz zwischen der Position des Außenleiters 101 und der Position des Schlitzes 15 in der x-Achsenrichtung vor und ist die Anordnung des Außenleiters 101 und des Schlitzes 15 sozusagen eine ideale Anordnung. Da der Außenleiter 101 Symmetrie in Bezug auf die Mitte des Schlitzes 15 aufweist, wird keine Leistung erzeugt, die sich zu den beiden Stichleitungen 102 ausbreitet. In diesem Fall ist eine elektrische Wirkung des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 100 gleich der des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 10 der ersten Ausführungsform. Daher sind die Phasen der Hochfrequenzsignale, die von den beiden Mikrostreifenleitern 35 ausgegeben werden, ähnlich wie bei der ersten Ausführungsform zueinander entgegengesetzt.
Ebenso wie der Außenleiter 13 der ersten Ausführungsform wird der Außenleiter 101 durch Strukturieren einer Kupferfolie ausgebildet, die auf die zweite Fläche S2 des in 2 veranschaulichten dielektrischen Substrats 11 gecrimpt ist. Der Schlitz 15 wird durch Entfernen eines Teils des auf die erste Fläche S1 gecrimpten Masseleiters 12 ausgebildet. Bei einem solchen Bearbeitungsverfahren kann ein Versatz zwischen einer auf der ersten Fläche S1 ausgebildeten Struktur und einer auf der zweiten Fläche S2 ausgebildeten Struktur entstehen.
16 ist eine Ansicht, die ein Beispiel veranschaulicht, bei dem die Position des Außenleiters 101 und die Position des Schlitzes 15 in dem in 15 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 versetzt sind. In 16 ist die Position jeder Stichleitung 102 in der negativen x-Richtung von der Position der Mitte des Schlitzes 15 in der x-Achsenrichtung verschoben. Wie oben beschrieben, sind bei dem in 16 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 die Position des Außenleiters 101 und die Position des Schlitzes 15 in der x-Achsenrichtung versetzt. Bei dem in 16 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 ist die Symmetrie des Außenleiters 101 in Bezug auf die Mitte des Schlitzes 15 gebrochen.
Falls die Stichleitungen 102 in dem in 16 veranschaulichten Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 nicht vorgesehen sind, ändern sich die Phasen der von den beiden Mikrostreifenleitern 35 ausgegebenen Hochfrequenzsignale von Phasen, die zueinander entgegengesetzt sind. Wenn die beiden Mikrostreifenleiter 35 mit den in 13 veranschaulichten Antennenelementen 81 verbunden sind, schwanken die Phasen der Hochfrequenzsignale, die von den Antennenelementen 81 abgegeben werden. Daher ist es schwierig für die Antennenvorrichtung 80, ein gewünschtes Strahlmuster zu erzielen.
In der sechsten Ausführungsform wird, weil die Stichleitungen 102 in der Umwandlungseinheit 31 vorgesehen sind, ein elektrisches Feld in jeder Stichleitung 102 erzeugt, da die Position des Außenleiters 101 und die Position des Schlitzes 15 versetzt sind. Das Spitzenende 103 jeder Stichleitung 102 ist ein offenes Ende, sodass eine Grenzbedingung hergestellt wird, bei der das elektrische Feld an einem Verbindungsabschnitt zwischen den Stichleitungen 102 und der Umwandlungseinheit 31 null wird. Somit wird die elektrische Symmetrie des Außenleiters 101 abgesichert und sind dadurch die Phasen der von den beiden Mikrostreifenleitern 35 ausgegebenen Hochfrequenzsignale zueinander entgegengesetzt. Wie oben beschrieben, kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 den Einfluss des Versatzes zwischen der Position des Außenleiters 101 und der Position des Schlitzes 15 auf die Hochfrequenzsignale verringern.
In einem Fall, in dem zwei Mikrostreifenleiter 35 des Außenleiters 101 mit den in 13 veranschaulichten Antennenelementen 81 verbunden sind, schwanken die Phasen der von den Antennenelementen 81 abgegebenen Hochfrequenzsignale nicht. Die Antennenvorrichtung 80 kann die Phasenschwankung der Hochfrequenzsignale signifikant schwanken und es kann ein gewünschtes Strahlmuster erzielt werden. Mit einer stabilen Strahlungscharakteristik kann die Antennenvorrichtung 80 eine stabile Sendeleistung und Empfangsleistung erzielen.
Da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 100 den Einfluss des Versatzes zwischen der Position des Außenleiters 101 und der Position des Schlitzes 15 auf die Hochfrequenzsignale verringern kann, kann ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielt werden und kann die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Der Außenleiter 101 kann die Schwankung der Hochfrequenzsignale durch Sicherstellen der elektrischen Symmetrie unter Verwendung der beiden Stichleitungen 102 verringern. Die Anzahl von in dem Außenleiter 101 vorgesehenen Stichleitungen 102 kann eins sein. Die Stichleitung 102 kann entweder am Ende 104 oder am Ende 105 vorgesehen sein.
17 ist eine Draufsicht eines Außenleiters 111 eines Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 110 gemäß einer Modifikation der sechsten Ausführungsform. Der Außenleiter 111 der vorliegenden Modifikation beinhaltet zwei Stichleitungen 112, die vierte Abschnitte sind. Die Stichleitungen 112 weisen eine andere Form als die in den 15 und 16 veranschaulichten Stichleitungen 102 auf.
Die beiden Stichleitungen 112 sind in einer mittleren Position der Umwandlungseinheit 31 in der x-Achsenrichtung vorgesehen. Die am Ende 104 vorgesehene Stichleitung 112 beinhaltet einen Abschnitt, der sich in der positiven y-Richtung vom Ende 104 erstreckt, und einen Abschnitt, der senkrecht zu dem oben beschriebenen Abschnitt ist und sich in der positiven x-Richtung und der negativen x-Richtung erstreckt. Die beiden Spitzenenden 113a und 113b, die offene Enden sind, sind in den Abschnitten vorgesehen, die sich in der positiven x-Richtung und der negativen x-Richtung erstrecken. Ein Spitzenende 113a ist in der positiven x-Richtung ausgerichtet. Das andere Spitzenende 113b ist in der negativen x-Richtung ausgerichtet. Die Form der Stichleitung 112 wird entsprechend als „T-Form“ bezeichnet.
Die Stichleitung 112 weist eine gebogene Form auf, die einen Abschnitt, der sich in der y-Achsenrichtung erstreckt, und einen Abschnitt, der sich mit den Spitzenenden 113a und 113b erstreckt, die in der x-Achsenrichtung, d. h. einer anderen Richtung als der y-Achsenrichtung, ausgerichtet sind, beinhaltet. Eine Länge zwischen der Grenze des Endes 104 und jedem der Spitzenenden 113a und 113b der Stichleitung 112 entspricht λ/4.
Die am Ende 105 vorgesehene Stichleitung 112 beinhaltet einen Abschnitt, der sich in der negativen y-Richtung vom Ende 105 erstreckt, und einen Abschnitt, der senkrecht zu dem oben beschriebenen Abschnitt ist und sich in der positiven x-Richtung und der negativen x-Richtung erstreckt. Die Form der am Ende 105 vorgesehenen Stichleitung 112 ist gleich der Form der am Ende 104 vorgesehenen Stichleitung 112.
Eine elektrische Wirkung des Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 110 ist ähnlich der des oben beschriebenen Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandlers 100. Da der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 110 den Einfluss des Versatzes zwischen der Position des Außenleiters 111 und der Position des Schlitzes 15 auf die Hochfrequenzsignale verringern kann, kann ein stabiles und hohes elektrisches Leistungsvermögen erzielt werden und kann die Zuverlässigkeit verbessert werden.
Durch Ausbilden der Stichleitungen 112 in einer gebogenen Form können die Stichleitungen 112 in einen Bereich des Schlitzes 15 in der y-Achsenrichtung fallen. Der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 110 kann eine Breite des Außenleiters 111 in der y-Achsenrichtung verringern.
Der Außenleiter 111 kann die Schwankung der Hochfrequenzsignale durch Absichern der elektrischen Symmetrie unter Verwendung der beiden Stichleitungen 112 verringern. Die Anzahl von in dem Außenleiter 111 vorgesehenen Stichleitungen 112 kann eins sein. Die Stichleitung 112 kann entweder am Ende 104 oder am Ende 105 vorgesehen sein.
Die Form der Stichleitungen 112 kann eine andere Form als die T-Form sein. Die Stichleitungen 112 können eine „Y-Form“ aufweisen, die einen Abschnitt, der sich in der y-Achsenrichtung erstreckt, und einen Abschnitt, der sich in einer Schrägrichtung zu dem oben beschriebenen Abschnitt erstreckt, beinhaltet. Alternativ dazu können die Stichleitungen 112 eine „L-Form“ aufweisen, die einen Abschnitt beinhaltet, der sich von dem Abschnitt, der sich in der y-Achsenrichtung erstreckt, in einer von der positiven x-Richtung und der negativen x-Richtung erstreckt. Durch Ausbilden der Stichleitung 112 in einer gebogenen Form der „Y-Form“ oder der „L-Form“ kann der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 110 die Breite des Außenleiters 111 in der y-Achsenrichtung verringern.
Die Stichleitungen 102 und 112 der sechsten Ausführungsform können in einem beliebigen der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10, 50, 60, 65 und 70 der ersten bis dritten Ausführungsform vorgesehen sein. Die Antennenvorrichtungen 80 und 90 der vierten und fünften Ausführungsform können einen beliebigen der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler 10, 50, 60, 65 und 70 beinhalten, der eine beliebige der Stichleitungen 102 und 112 der sechsten Ausführungsform beinhaltet.
Die in den obenstehenden Ausführungsformen beschriebenen Konfigurationen sind lediglich Beispiele für den Inhalt der vorliegenden Erfindung und können mit anderer bekannter Technik kombiniert werden und ein Teil davon kann weggelassen oder modifiziert werden, ohne vom Sinn der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Bezugszeichenliste
10, 50, 60, 65, 70, 100, 110 Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler; 11 dielektrisches Substrat; 12 Masseleiter; 13, 51, 61, 66, 71, 101, 111 Außenleiter; 14 Wellenleiter; 15, 41 Schlitz; 16 offenes Ende; 18 Öffnungsrandabschnitt; 21 Mittelabschnitt; 22 Endabschnitt; 31 Umwandlungseinheit; 32 erste Impedanzwandlereinheit; 33, 62 dritte Impedanzwandlereinheit; 34 zweite Impedanzwandlereinheit; 35, 72, 73, 74, 82 Mikrostreifenleiter; 52 Impedanzwandlereinheit; 80, 90 Antennenvorrichtung; 81 Antennenelement; S1 erste Fläche; S2 zweite Fläche; 102, 112 Stichleitung; 103, 113a, 113b Spitzenende; 104, 105 Ende.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2010056920 A [0004]

Claims

Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler, der dazu imstande ist, Leistung, die sich über einen Wellenleiter ausbreitet, und Leistung, die sich über einen Mikrostreifenleiter ausbreitet, ineinander umzuwandeln, wobei der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler umfasst: ein dielektrisches Substrat; einen Masseleiter, der auf einer ersten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen ist und an ein offenes Ende, das ein Endabschnitt des Wellenleiters ist, gekoppelt ist; einen Schlitz, der in einem Bereich ausgebildet ist, der von einem Öffnungsrandabschnitt des offenen Endes des Masseleiters umgeben ist; und einen Außenleiter, der auf einer zweiten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen ist, wobei der Außenleiter erste Abschnitte, bei denen es sich um die Mikrostreifenleiter handelt, einen zweiten Abschnitt, der sich unmittelbar über dem Schlitz befindet, und dritte Abschnitte, die für eine Impedanzanpassung zwischen den ersten Abschnitten und dem zweiten Abschnitt zuständig sind, beinhaltet, und die dritten Abschnitte jeweils eine Impedanzwandlereinheit beinhalten, bei der es sich um einen Abschnitt mit einer breiteren Leitungsbreite als die ersten Abschnitte handelt.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach Anspruch 1, wobei die Impedanzwandlereinheit eine schmalere Leitungsbreite als der zweite Abschnitt aufweist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler, der dazu imstande ist, Leistung, die sich über einen Wellenleiter ausbreitet, und Leistung, die sich über einen Mikrostreifenleiter ausbreitet, ineinander umzuwandeln, wobei der Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler umfasst: ein dielektrisches Substrat; einen Masseleiter, der auf einer ersten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen ist und an ein offenes Ende, das ein Endabschnitt des Wellenleiters ist, gekoppelt ist; einen Schlitz, der in einem Bereich ausgebildet ist, der von einem Öffnungsrandabschnitt des offenen Endes des Masseleiters umgeben ist; und einen Außenleiter, der auf einer zweiten Fläche des dielektrischen Substrats vorgesehen ist, wobei der Außenleiter erste Abschnitte, bei denen es sich um die Mikrostreifenleiter handelt, einen zweiten Abschnitt, der sich unmittelbar über dem Schlitz befindet, und dritte Abschnitte, die für eine Impedanzanpassung zwischen den ersten Abschnitten und dem zweiten Abschnitt zuständig sind, beinhaltet, der dritte Abschnitt mehrere Impedanzwandlereinheiten beinhaltet, jede der Impedanzwandlereinheiten eine breitere Leitungsbreite als die ersten Abschnitte aufweist, und die Impedanzwandlereinheiten Impedanzwandlereinheiten mit voneinander verschiedenen Leitungsbreiten beinhalten.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach Anspruch 3, wobei jede der Impedanzwandlereinheiten eine schmalere Leitungsbreite als der zweite Abschnitt aufweist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach Anspruch 4, wobei die dritten Abschnitte jeweils eine erste Impedanzwandlereinheit, eine zweite Impedanzwandlereinheit und eine dritte Impedanzwandlereinheit beinhalten, die in den Impedanzwandlereinheiten enthalten sind, und die dritte Impedanzwandlereinheit zwischen der ersten Impedanzwandlereinheit und der zweiten Impedanzwandlereinheit vorgesehen ist und eine schmalere Leitungsbreite als sowohl die erste Impedanzwandlereinheit als auch die zweite Impedanzwandlereinheit aufweist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach Anspruch 5, wobei die dritte Impedanzwandlereinheit vertikal gebogen ist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Schlitz Endabschnitte aufweist, die sich an beiden Enden in einer ersten Richtung, die eine Richtung einer Leitungsbreite des Außenleiters ist, befinden, und einen Mittelabschnitt zwischen den Endabschnitten beinhaltet, und die Endabschnitte eine breitere Breite als der Mittelabschnitt in einer zweiten Richtung, die senkrecht zur ersten Richtung ist, aufweisen.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Außenleiter eine Leitungsbreite aufweist, die schmaler als eine Breite des offenen Endes in der Richtung der Leitungsbreite des Außenleiters ist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Breite des Schlitzes in der Richtung der Leitungsbreite des Außenleiters schmaler als die Breite des offenen Endes in der Richtung der Leitungsbreite ist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Außenleiter vierte Abschnitte beinhaltet, die sich von dem zweiten Abschnitt in einer ersten Richtung, welche die Richtung der Leitungsbreite des Außenleiters ist, erstrecken, und die vierten Abschnitte jeweils ein Spitzenende beinhalten, das ein offenes Ende ist.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach Anspruch 10, wobei die vierten Abschnitte an zwei Enden des zweiten Abschnitts in der ersten Richtung vorgesehen sind.
Wellenleiter-Mikrostreifenleiter-Wandler nach Anspruch 11, wobei die vierten Abschnitte jeweils eine gebogene Form aufweisen, bei der das Spitzenende in einer anderen Richtung als der ersten Richtung ausgerichtet ist.