DE69838961T2

DE69838961T2 - Dielektrischer Wellenleiter

Info

Publication number: DE69838961T2
Application number: DE69838961T
Authority: DE
Inventors: Atsushi Nagaokakyo-shi Saitoh; Toru Nagaokakyo-shi Tanizaki; Hiroshi Nagaokakyo-shi Nishida; Ikuo Nagaokakyo-shi Takakuwa; Yoshinori Nagaokakyo-shi Taguchi; Nobuhiro Nagaokakyo-shi Kondo; Taiyo Nagaokakyo-shi Nishiyama
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2008-12-18
Anticipated expiration: 2018-07-01
Also published as: EP1473796A2; US6580343B2; US6307451B1; DE69838961D1; EP1473796B1; EP1473796A3; JPH1188014A; DE69838932D1; EP0896380A2; DE69838932T2; US20020021196A1; EP0896380B1; JP3269448B2; EP0896380A3

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelement.
2. Beschreibung der verwandten Technik
Ein dielektrischer Wellenleiter mit einem dielektrischen Streifen zwischen sich gegenüberliegenden parallelen Leitern wurde bisher als eine Übertragungsleitung eingesetzt, die in einem Millimeterwellenband oder einem Mikrowellenband verwendet wird. Insbesondere wurde ein dielektrischer Wellenleiter, in dem die Entfernung zwischen den Leitern auf einen Wert von weniger als 1/2 der Wellenlänge sich ausbreitender elektromagnetischer Wellen eingestellt ist, um abgestrahlte Wellen in einem gebogenen Abschnitt eines dielektrischen Streifens zu beschränken, bisher als ein strahlungsloser dielektrischer Wellenleiter eingesetzt.
Dielektrische Wellenleiter dieser Art könnten verwendet werden, um Millimeterwellenschaltungsmodule zu bilden, und könnten zwischen den Modulen miteinander verbunden sein. In einem derartigen Fall sind dielektrische Streifen miteinander verbunden. Außerdem sind, wenn Abschnitte dielektrischer Streifen nicht einstückig in einem einzelnen Modul gebildet sind, dielektrische Streifen miteinander verbunden.
35 zeigt eine herkömmliche Verbindung zwischen zwei dielektrischen Streifen. Obere und untere Elektrode sind weggelassen. Bauteile 1 und 2 sind dielektrische Streifen. Dielektrische Wellenleiter werden miteinander verbunden, indem die Endoberflächen der dielektrischen Streifen, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen sind, einander gegenüber gestellt werden.
Herkömmlicherweise wurde bisher Polytetrafluoroethylen (PTFE), das eine kleine Dielektrizitätskonstante aufweist und einen niedrigen Übertragungsverlust besitzt, für einen dielektrischen Streifen verwendet und Hartaluminium mit einer großen Bearbeitbarkeit und mit einer geeigneten großen Härte wurde bisher als Material zum Bilden einer elektroleitfähigen Platte, die einen dielektrischen Wellenleiter bildet, eingesetzt. Die Differenz zwischen den linearen Ausdehnungskoeffizienten von PTFE und Aluminium jedoch ist so groß, dass ein Zwischenraum zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen dielektrischer Streifen eines dielektrischen Wellenleiters gebildet wird, wenn der dielektrische Wellenleiter bei einer geringeren Temperatur als der Temperatur zu der Zeit eines Zusammenbaus verwendet wird. Normalerweise kann ein bestimmter Zwischenraum gemäß einer Arbeitstoleranz auch zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen dielektrischer Streifen vorliegen. Da die Dielektrizitätskonstante von Luft, die in einen derartigen Zwischenraum eintritt, sich von derjenigen der dielektrischen Streifen unterscheidet, tritt eine Reflexion einer elektromagnetischen Welle an dem Zwischenraum auf, was zu einer Verschlechterung bei den Charakteristika der Übertragungsleitung führt. Zu der Zeit eines Zusammenbaus separater dielektrischer Wellenleiter kann ferner eine Fehlausrichtung zwischen den gegenüberliegenden Oberflächen der dielektrischen Streifen an der Verbindung zwischen den beiden dielektrischen Wellenleitern auftreten, die von der Zusammenbaugenauigkeit abhängt. In einem derartigen Fall wird eine Reflexion an den Verbindungsoberflächen bewirkt, was ebenso zu einer Verschlechterung bei den Charakteristika der Übertragungsleitung führt.
36 zeigt das Ergebnis einer Berechnung einer S11-(Reflexionsverlust-)Charakteristik in einem 60-GHz-Band eines dielektrischen Wellenleiters, der eine Schnittkonfiguration aufweist, wie sie z. B. in 1 gezeigt ist, und bei dem unter Bezugnahme auf 1 und 35 a = 2,2 mm, b = 1,8 mm, d = 0,5 mm, Zwischenraum = 0,2 mm, LL = 10 mm gilt und die Dielektrizitätskonstante εr 2,04 beträgt. Die Charakteristik wurde durch ein dreidimensionales Finite-Elemente-Verfahren berechnet. Die Führungswellenlänge λg bei 60 GHz beträgt in diesem Fall 8,7 mm. Wie in 36 gezeigt ist, beträgt der Reflexionsverlust, selbst wenn der Zwischenraum klein, etwa 0,2 mm, ist, –15 dB oder mehr.
Die EP 0 700 112 A1 bezieht sich auf eine integrierte Hochfrequenzschaltung mit einer Mehrzahl von Bauelementen mit strahlungslosen dielektrischen Wellenleitern. Die Bauelemente mit strahlungslosen dielektrischen Wellenleitern sind auf einem Substrat oberflächenbefestigt. Zum Positionieren der Bauelemente relativ zueinander ist eine Ausnehmung auf der oberen Oberfläche oder auf beiden Oberflächen benachbarter Bauelemente gebildet, sowie durch Ineingriffnahme eines Positionierungsbauteils mit der Ausnehmung oder von Positionierungsbauteilen mit den Ausnehmungen.
Die US-A-3577105 bezieht sich auf ein Verfahren zum Verbinden rechteckiger metallischer Wellenleiter, die mit einem Dielektrikum gefüllt sind, um so eine Verbindung mit geringem Verlust bereitzustellen und die Ausbreitung von Energie von einer Wellenleiterkomponente zu einer anderen mit sehr wenig Reflexionen zu ermöglichen. Um dieses Ziel zu erreichen, lehrt das Dokument die Bereitstellung eines stufenförmigen Viertelwellenendes.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelement bereitzustellen, das entworfen ist, um den Einfluss eines Zwischenraums zu vermeiden, der an der Verbindung zwischen den dielektrischen Streifen von Wellenleitern gebildet ist.
Diese Aufgabe wird durch ein Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelement gemäß Anspruch 1 gelöst.
Die 1 und 2 zeigen die Konfigurationen erklärender Beispiele eines dielektrischen Wellenleiters. Bauteile 4 und 5, die in 1 gezeigt sind, sind Leiterplatten. Ein dielektrischer Streifen ist zwischen den Leiterplatten 4 und 5 platziert. Bei dem in 2 gezeigten Beispiel ist die Entfernung zwischen zwei Verbindungsebenen, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle sind, auf λg/4 eingestellt, wobei λg die Führungswellenlänge ist. Die Wirkung eines Einstellens der Entfernung zwischen zwei Verbindungsebenen auf λg/4 ist so, wie unten beschrieben ist. Wenn eine Welle, die an einer der Verbindungsebenen reflektiert wird, und eine andere, die an der anderen Verbindungsebene reflektiert wird, sich in einer Richtung ausbreiten, beträgt die Differenz zwischen den elektrischen Längen der beiden Wellen λg/2, da eine der beiden Wellen in dem Abschnitt von λg/4 läuft und zurückkehrt, so dass die beiden reflektierten Wellen eine zueinander entgegengesetzte Phase besitzen. Deshalb können sich die beiden reflektierten Wellen aufheben. Auf diese Weise ist eine Ausbreitung von Reflexionswellen zu einem Tor 1 oder Tor 2 eingeschränkt.
Gemäß einem zweiten erklärenden Ausführungsbeispiel ist ein dielektrischer Streifen mit einer Länge, die einem ungeradzahligen Vielfachen von 1/4 der Führungswellenlänge einer elektromagnetischen Welle entspricht, die sich durch zwei dielektrische. Streifen ausbreitet, die miteinander verbunden werden sollen, zwischen den beiden dielektrischen Streifen angeordnet. 3 zeigt ein Beispiel dieser Anordnung. Ein Zustand eines dielektrischen Wellenleiters, von dem eine obere und untere dielektrische Platte entfernt sind, ist in 3 dargestellt. Die Wirkung eines Anordnens, zwischen zwei dielektrischen Streifen 1 und 2, die miteinander verbunden werden sollen, eines dielektrischen Streifens 3 mit einer Länge, die einem ungeradzahligen Vielfachen von 1/4 der Führungswellenlänge einer elektromagnetischen Welle entspricht, die sich durch die dielektrischen Streifen ausbreitet, ist so, wie unten beschrieben ist. Eine Welle, die an der Verbindungsebene der dielektrischen Streifen 1–3 reflektiert wird, und eine Welle, die an der Verbindungsebene der dielektrischen Streifen 2–3 reflektiert wird, besitzen eine zueinander entgegengesetzte Phase. Deshalb können sich diese Wellen aufheben und eine Ausbreitung reflektierter Wellen zu einem Tor 1 oder Tor 2 ist eingeschränkt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht eines erklärenden Beispiels eines dielektrischen Wellenleiters;
2 ist eine perspektivische Ansicht von Abschnitten dielektrischer Streifen;
3 ist eine perspektivische Ansicht von Abschnitten dielektrischer Streifen;
4 ist eine perspektivische Ansicht von Abschnitten dielektrischer Streifen;
5 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Wellenleiters;
6 ist eine perspektivische Ansicht von Abschnitten dielektrischer Streifen des in 5 gezeigten dielektrischen Wellenleiters;
7 ist ein Graph, der eine Reflexionscharakteristik des in 5 gezeigten dielektrischen Resonators zeigt;
8A und 8B sind Diagramme, die weitere Beispiele der Struktur der Abschnitte dielektrischer Streifen zeigen;
9 ist eine perspektivische Ansicht der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen in einem dielektrischen Wellenleiter;
10 ist ein Graph, der eine Reflexionscharakteristik des in 9 gezeigten dielektrischen Wellenleiters zeigt;
11 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen;
12 ist eine perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen;
13 ist eine Querschnittsansicht eines dielektrischen Wellenleiters;
14 ist eine perspektivische Ansicht des in 13 gezeigten dielektrischen Wellenleiters, wobei der dielektrische Wellenleiter ohne Leiterplatten gezeigt ist;
15A und 15B sind perspektivische Ansichten weiterer erklärender Beispiele der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen;
16A und 16B sind perspektivische Ansichten der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen in einem dielektrischen Wellenleiter;
17A und 17B sind perspektivische Ansichten eines weiteren Beispiels der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen;
18 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Wellenleiters, wobei der dielektrische Wellenleiter ohne Leiterplatten gezeigt ist;
19 ist eine perspektivische Teilansicht eines weiteren Beispiels der Struktur des dielektrischen Wellenleiters;
20 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Wellenleiters, wobei der dielektrische Wellenleiter ohne Leiterplatten gezeigt ist;
21 ist eine Querschnittsansicht von Abschnitten dielektrischer Streifen in dem in 20 gezeigten dielektrischen Wellenleiter;
22 ist eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels der Struktur von Abschnitten dielektrischer Streifen in dem in 20 gezeigten dielektrischen Wellenleiter;
23 ist eine perspektivische Ansicht eines dielektrischen Wellenleiters, wobei der dielektrische Wellenleiter ohne Leiterplatten gezeigt ist;
24 ist ein Graph, der eine Reflexionscharakteristik des in 23 gezeigten dielektrischen Wellenleiters zeigt;
25A und 25B sind eine perspektivische Ansicht bzw.
eine auseinander gezogene perspektivische An sicht eines dielektrischen Wellenleiters, wobei der dielektrische Wellenleiter ohne Leiterplatten gezeigt ist;
26 ist ein Graph, der eine Reflexionscharakteristik des in 25 gezeigten dielektrischen Wellenleiters zeigt;
27A und 27B sind eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht und eine perspektivische Ansicht eines Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelements;
28 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines weiteren Beispiels des Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelements der 27A und 27B;
29 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Oszillators vom Isolator-Kombinations-Typ;
30 ist eine Draufsicht des in 29 gezeigten Oszillators vom Isolator-Kombinations-Typ;
31A und 31B sind Querschnittsansichten weiterer Beispiele des Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelements;
32 ist ein Diagramm, das die Struktur verbundener Abschnitte einer Verbindung zwischen dielektrischen Wellenleitern gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
33 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Struktur verbundener Abschnitte dielektrischer Wellenleiter zeigt;
34 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel der Struktur verbundener Abschnitte dielektrischer Wellenleiter zeigt;
35 ist eine perspektivische Ansicht eines herkömmlichen Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelements, das ohne Leiterplatten gezeigt ist; und
36 ist ein Graph, der eine Reflexionscharakteristik des in 35 gezeigten Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelements zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Die Konfiguration eines erklärenden dielektrischen Wellenleiters wird unten unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben.
5 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Abschnitts des dielektrischen Wellenleiters. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind jeweilige Rillen, die eine Tiefe g aufweisen, in Leiterplatten 4 und 5 gebildet, jeweilige dielektrische Streifen sind in die Rillen gesetzt und die Leiterplatten 4 und 5 mit den dielektrischen Streifen sind relativ zueinander so positioniert, dass die dielektrischen Streifen einander gegenüber liegen.
6 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbaus der dielektrischen Streifen, die ohne die obere und untere Leiterplatte gezeigt sind. Unter Bezugnahme auf 6 entsprechen Bauteile 1a und 2a dem dielektrischen Streifen, der auf der unteren Leiterplatte 4, die in 5 gezeigt ist, vorgesehen ist, und Bauteile 1b und 2b entsprechen dem dielektrischen Streifen, der auf der oberen Leiterplatte, die in 5 gezeigt ist, vorgesehen ist. Die Entfernung L zwischen einer Verbindungsebene a dielektrischer Streifen 1a–2a und einer Verbindungsebene b dielektrischer Streifen 1b–2b ist auf λg/4 eingestellt.
Wenn dieser dielektrische Wellenleiter eine derartige Querschnittskonfiguration aufweist, wie in 1 gezeigt ist; a1 = a2 = 1,1 mm, b = 1,8 mm und d = 0,5 mm bei der in den 5 und 6 gezeigten Struktur; und die Dielektrizitätskonstante er des dielektrischen Streifens 2,04 beträgt, beträgt die Führungswellenlänge λg bei 60 GHz 8,7 mm. Entsprechend ist die Entfernung L zwischen den beiden Verbindungsebenen auf 2,2 mm eingestellt. 7 zeigt das Ergebnis einer Berechnung einer S11-(Reflexionsverlust-)Charakteristik in einem 60-GHz-Band basierend auf einem dreidimensionalen Finite-Elemente-Verfahren in Bezug auf einen Fall, in dem Zwischenraum = 0,2 mm und LL = 10 mm gilt. Es ist aus dem Vergleich mit dem in 36 gezeigten Ergebnis ersichtlich, dass die Reflexionscharakteristik deutlich verbessert werden kann.
Während ein Paar halber dielektrischer Streifen mit einer Grenze parallel zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen (in obere und untere Hälfte) bei dem in 6 gezeigten Beispiel verwendet wird, können alternativ dielektrische Streifen 1 und 2, die jeweils aus einem einstöckigen Körper gebildet sind, wie in 8A gezeigt ist, verwendet werden. Außerdem kann eine Struktur, wie z. B. in 8B gezeigt ist, verwendet werden, bei der ein dielektrischer Streifen 1 aus einem einstückigen Körper gebildet ist, während ein Paar halber dielektrischer Streifen 2a und 2b auf der anderen Seite vorgesehen ist. Die gleiche Wirkung der vorliegenden Erfindung kann auch unter Verwendung einer derartigen Struktur erhalten werden.
Die Konfiguration eines weiteren erklärenden dielektrischen Wellenleiters wird als Nächstes im Folgenden unter Bezugnahme auf die 9 bis 12 beschrieben.
9 ist eine perspektivische Ansicht des Aufbaus dielektrischer Streifen, gezeigt ohne obere und untere Leiterplatte. Bei diesem erklärenden Ausführungsbeispiel, wie in 9 gezeigt, ist sowohl die Verbindungsebene a dielektrischer Streifen 1a–2a als auch die Verbindungsebene b dielektrischer Streifen 1b–2b senkrecht zu der oberen bzw. unteren Leiterplatte. 10 zeigt das Ergebnis einer Berechnung einer Reflexionscharakteristik in dem 60-GHz-Band, die durch das dreidimensionale Finite-Elemente-Verfahren in Bezug auf folgende Angaben durchgeführt wird: a1 = 2,2 mm, b = b2 = 0,9 mm, d = 0,5 mm (siehe 1), Zwischenraum = 0,2 mm, L = 2,2 mm, LL = 10 mm und εr = 2,04. Es ist aus diesem Ergebnis zu erkennen, dass eine geeignete Reflexionscharakteristik bei der Betriebsfrequenz erhalten werden kann (60-GHz-Band).
Während ein Beispiel einer Verwendung eines Paars halber dielektrischer Streifen mit einer Grenze parallel zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen unter Bezugnahme auf 9 beschrieben wurde, könnten dielektrische Streifen 1 und 2, die jeweils aus einem einstückigen Körper gebildet sind, alternativ verwendet werden, wie in 11 gezeigt ist, um die gleiche Wirkung zu erzielen. Gemäß der in 11 gezeigten Struktur können die dielektrischen Streifen durch Stanzen hergestellt werden, was bei Massenproduzierbarkeit und einer Kosten vermindernden Wirkung von Vorteil ist.
Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen sind die beiden Verbindungsebenen senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen eingestellt. Es ist jedoch nicht immer nötig, dies zu tun. Wie in 12 gezeigt ist, können die Verbindungsebenen schräg eingestellt sein, während sie parallel zueinander beibehalten werden, wobei die Entfernung L zwischen den beiden Verbindungsebenen in der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen auf λg/4 eingestellt ist.
Die Konfiguration eines weiteren erklärenden dielektrischen Wellenleiters wird als Nächstes unten unter Bezugnahme auf die 13 bis 15 beschrieben. Das Ausführungsbeispiel ist in einer derartigen Weise angeordnet, dass eine dielektrische Platte zwischen zwei Leiterplatten angeordnet ist und eine planare Schaltung auf der dielektrischen Platte gebildet ist.
13 ist eine Querschnittsansicht der Struktur dieses Wellenleiters. Rillen, die jeweils eine Tiefe g aufweisen, sind in den Leiterplatten 4 bzw. 5 gebildet, jeweilige dielektrische Streifen 1a und 1b sind in die Rillen gesetzt und eine dielektrische Platte 6 ist zwischen den beiden dielektrischen Streifen angeordnet. Auf der dielektrischen Platte 6 sind Leiterstrukturen für eine Mikrostreifenleitung, eine koplanare Leitung, Schlitzleitungen oder dergleichen gebildet und elektronische Komponenten, die ein Halbleiterelement oder dergleichen umfassen, sind dort befestigt.
14 ist eine perspektivische Ansicht dieser Struktur, die ohne die obere und untere Leiterplatte gezeigt ist. Die Entfernung L zwischen der Verbindungsebene dielektrischer Streifen 1a–2a, die auf der Unterseite der dielektrischen Platte 6 definiert ist, wie in 14 betrachtet wird, und der Verbindungsebene dielektrischer Streifen 1b–2b, die auf der Oberseite der dielektrischen Platte 6 definiert ist, ist auf ein ungeradzahliges Vielfaches von λg/4 eingestellt. Außerdem kann in diesem Fall eine Reflexionscharakteristik in dem Betriebsband, die so vorteilhaft ist wie diejenigen bei dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel, erhalten werden.
Es ist nicht immer notwendig, dass die dielektrischen Streifen Verbindungsebenen besitzen, wie z. B. diejenigen, die in 14 gezeigt sind, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen sind. Die dielektrischen Streifen könnten Verbindungsebenen aufweisen, die in einem vorbestimmten Winkel von einer Ebene geneigt sind, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen ist, wie in den 15A oder 15B gezeigt ist. (In den 15A und 15B ist die dielektrische Platte zwischen den oberen und unteren dielektrischen Streifen weggelassen.) Außerdem kann in einem derartigen Fall die Anordnung derart sein, dass die Entfernung L zwischen den beiden Verbindungsebenen in der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen einem ungeradzahligen Vielfachen von λg/4 entspricht, während die beiden Verbindungsebenen im Wesentlichen parallel zueinander eingestellt sind.
Die Konfigurationen weiterer erklärender dielektrischer Wellenleiter werden als Nächstes unten unter Bezugnahme auf die 16 und 17 beschrieben.
16A ist eine perspektivische Ansicht dielektrischer Streifen, die ohne obere und untere Leiterplatte gezeigt sind, und zeigt die Verbindungsstruktur der dielektrischen Streifen. 16B ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der dielektrischen Streifen. Während die dielektrischen Streifen bei beiden oben beschriebenen Ausführungsbeispielen in zwei Verbindungsebenen miteinander verbunden sind, sind die dielektrischen Streifen bei diesem Ausführungsbeispiel an drei Verbindungsebenen a, b und c, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen sind, verbunden. Die Entfernung L zwischen den Verbindungsebenen ist auf ein ungeradzahliges Vielfaches von λg/4 eingestellt.
17A ist eine perspektivische Ansicht dielektrischer Streifen, die ohne obere und untere Leiterplatte gezeigt sind, und zeigt die Verbindungsstruktur der dielektrischen Streifen. 17B ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der dielektrischen Streifen. Bei diesem Beispiel sind die dielektrischen Streifen an vier Verbindungsebenen a, b, c und d verbunden. Selbst in dem Fall, in dem die Anzahl von Verbindungsebenen drei oder mehr be trägt, wie bei diesem Ausführungsbeispiel, kann eine Ausbreitung reflektierter Wellen zu einem Tor Nr. 1 oder einem Tor Nr. 2 durch Einstellen der Entfernung L zwischen den Verbindungsebenen auf ein ungeradzahliges Vielfaches von λg/4 beschränkt werden.
Wenn eine derartige zapfenartige Verbindung hergestellt wird, kann die Genauigkeit einer relativen Positionierung der dielektrischen Streifen in einer Richtung senkrecht zu der Axialrichtung der dielektrischen Streifen ohne weiteres verbessert werden.
Die Konfigurationen dreier erklärender dielektrischer Wellenleiter, die ein fünftes Ausführungsbeispiel darstellen, werden als Nächstes unten unter Bezugnahme auf die 18 und 19 beschrieben. In einem Fall, in dem eine planare Schaltung zusammen mit einem dielektrischen Wellenleiter durch Verwenden einer dielektrischen Platte gebildet ist, sind ein Wellenleiterabschnitt, in dem die dielektrische Platte eingeführt ist, und ein weiterer Wellenleiterabschnitt, in dem die dielektrische Platte nicht eingeführt ist, an einem bestimmten Punkt verbunden. Das fünfte Ausführungsbeispiel weist Beispiele einer Anpassungsstruktur an einem derartigen Verbindungspunkt auf. Die 18 und 19 sind perspektivische Ansichten von Wellenleitern, die ohne obere und untere Leiterplatten gezeigt sind.
Bei dem in 18 gezeigten erklärenden Beispiel sind die Dielektrizitätskonstanten der dielektrischen Streifen 1, 2a und 2b und der dielektrischen Platte 6 in etwa gleich eingestellt oder die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Platte 6 ist etwas kleiner eingestellt als die Dielektrizitätskonstanten der dielektrischen Streifen 1, 2a und 2b, so dass die Leitungsimpedanzen des Abschnitts, in dem die dielektrische Platte 6 eingeführt ist, und des Abschnitts, in dem die dielektrische Platte 6 nicht eingeführt ist, in etwa gleich sind.
Wenn die Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Platte 6 sich von denjenigen der dielektrischen Streifen 1, 2a und 2b unterscheidet, ist eine Ausnehmung (Schnitt) in der dielektrischen Platte 6 vorgesehen, wie in 19 gezeigt ist, um die Leitungsimpedanz an der Ausnehmung auf einen Mittelwert zwischen der Leitungsimpedanz des Abschnitts, in dem die dielektrische Platte eingeführt ist, und der Leitungsimpedanz des Abschnitts, in dem die dielektrische Platte nicht eingeführt ist, einzustellen.
Die Konfigurationen eines weiteren erklärenden dielektrischen Wellenleiters, der ein sechstes Ausführungsbeispiel darstellt, werden als Nächstes unten unter Bezugnahme auf die 20 bis 22 beschrieben.
20 ist eine perspektivische Ansicht in einem Zustand, in dem eine obere und untere Leiterplatte entfernt sind. Dieser dielektrische Wellenleiter unterscheidet sich von demjenigen, der in 18 dargestellt ist, dahin gehend, dass vier dielektrische Streifen 1a, 1b, 2a und 2b verwendet werden. Außerdem ist in diesem Fall die Entfernung L zwischen der Verbindungsebene a und der Verbindungsebene b auf ein ungeradzahliges Vielfaches von λg/4 eingestellt.
Die 21 und 22 sind Querschnittsansichten von Abschnitten dielektrischer Streifen entlang der Ausbreitungsrichtung elektromagnetischer Wellen. Bei dem in 21 gezeigten Beispiel sind die Dicken der dielektrischen Streifen 1b und 2b gleich, während die Dicke des dielektrischen Streifens 1a gleich der Summe der Dicke des dielektrischen Streifens 2a und der Dicke der dielektrischen Platte 6 ist. Bei dem in 22 gezeigten Beispiel ist die Dicke des gesamten dielektrischen Streifens 1b gleich der des dielektrischen Streifens 1a, die Dicken der dielektrischen Streifen 2a und 2b sind gleich und die Höhe der Verbindungsebene zwischen den dielektrischen Streifen 1a und 1b entspricht der Mitte der Endoberfläche der dielektrischen Platte 6 in der Richtung der Höhe. Wenn die dielektrischen Streifen in der Struktur, die in 21 gezeigt ist, gebildet sind, können diese ohne Nachbearbeitung erhalten werden, da die Dicke jedes dielektrischen Streifens konstant ist. Diese Struktur ist deshalb in Bezug auf Herstellungseinfachheit von Vorteil. Die in 22 gezeigte Struktur ist um eine Horizontalebene symmetrisch, so dass die Einfachheit, mit der der dielektrische Wellenleiter entworfen wird, verbessert wird.
23 ist ein Diagramm, das die Konfiguration eines dielektrischen Wellenleiters zeigt, der ein siebtes erklärendes Ausführungsbeispiel darstellt. In 23 sind nur dielektrische Streifen ohne obere und untere Leiterplatte gezeigt. Ein dielektrischen Streifen 3 mit einer Länge, die einem ungeradzahligen Vielfachen von λg/4 entspricht, ist zwischen zwei dielektrischen Streifen 1 und 2, die miteinander verbunden werden sollen, angeordnet. In dem so aufgebauten dielektrischen Wellenleiter sind eine Welle, die an der Verbindungsebene dielektrischer Streifen 1–3 reflektiert wird, und eine Welle, die an der Verbindungsebene dielektrischer Streifen 2–3 reflektiert wird, mit zueinander entgegengesetzter Phase einander überlagert, um sich aufzuheben. Auf diese Weise werden reflektierte Wellen, die sich zu einem Tor 1 und zu einem Tor 2 ausbreiten, reduziert.
24 zeigt das Ergebnis einer Berechnung einer Reflexionscharakteristik in dem 60-GHz-Band des in 23 gezeigten dielektrischen Wellenleiters. Die Charakteristik wurde durch das dreidimensionale Finite-Elemente-Verfahren in Bezug auf folgende Angaben berechnet: a = 2,2 mm, b = 1,8 mm, d = 0,5 mm (siehe 1), Zwischenraum = 0,2 mm, L = 2,2 mm, LL = 10 mm und εr = 2,04. So kann eine verbesserte Reflexionscharakteristik in dem Betriebsband von 60 GHz erhalten werden.
Wenn die dielektrischen Streifen in der Struktur, die in 23 gezeigt ist, gebildet sind, kann jeder dielektri sche Streifen dadurch bearbeitet werden, dass er entlang einer Ebene, die senkrecht zu seiner Axialrichtung ist, geschnitten wird. So kann die Einfachheit, mit der der dielektrische Wellenleiter hergestellt wird, verbessert werden.
Die 25A und 25B sind Diagramme, die einen dielektrischen Wellenleiter zeigen, der ein achtes erklärendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt. 25A ist eine perspektivische Ansicht dielektrischer Streifen, die ohne obere und untere Leiterplatte gezeigt sind, und 25B ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht der dielektrischen Streifen. Wie in den 25A und 25B gezeigt ist, ist ein dritter dielektrischer Streifen 3 in einem Verbindungsabschnitt eines ersten und eines zweiten dielektrischen Streifens 1 und 2 eingeführt und die jeweiligen Entfernungen L1 und L2 zwischen zwei Paaren von Verbindungsebenen sind auf λg/6 eingestellt, wodurch es ermöglicht wird, dass sich Wellen, die an den Verbindungsebenen reflektiert werden, aufheben.
26 zeigt das Ergebnis einer Berechnung einer Reflexionscharakteristik in dem 60-GHz-Band des in 25 gezeigten dielektrischen Wellenleiters. Die Charakteristik wurde durch das dreidimensionale Finite-Elemente-Verfahren in Bezug auf folgende Angaben berechnet: a = 2,2 mm, b = 1,8 mm, d = 0,5 mm (siehe 1), Zwischenraum = 0,2 mm und εr = 2,04, L1 = L2 und L1 + L2 = L = 3,0. Die Führungswellenlänge λg bei 60 GHz beträgt 8,7 mm. Es ist aus diesem Ergebnis zu erkennen, dass eine verbesserte Reflexionscharakteristik bei der Betriebsfrequenz (60-GHz-Band) selbst in dem Fall erhalten werden kann, in dem drei Verbindungsebenen vorliegen.
Die 27 und 28 sind auseinander gezogene perspektivische Ansichten eines Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelements, das ein neuntes erklärendes Ausführungsbeispiel darstellt. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist jede von Kompo nenten eines Mischers oder eines Oszillators separat hergestellt und die hergestellten Komponenten werden kombiniert, um ein Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelement zu bilden. 27A ist ein Diagramm, das einen Zustand zweier Komponenten 20 und 21 vor einem Zusammenbau zeigt, und 27B ist eine perspektivische Ansicht der Verbindungsstruktur von Abschnitten dielektrischer Streifen, die in den beiden Komponenten 20 und 21 verwendet wird. Die Komponente 20 weist Leiterplatten 4a und 5a auf und weist dielektrische Streifen 1a und 1b auf, die zwischen den Leiterplatten 4a und 5b vorgesehen sind, wie in 27B gezeigt ist. Ähnlich weist die Komponente 21 dielektrische Streifen 2a und 2b auf, die zwischen Leiterplatten 4b und 5b vorgesehen sind. Eine planare Schaltung auf einer dielektrischen Platte ist im Inneren dieser Komponenten 20 und 21 gemäß dem jeweiligen Bedarf gebildet. In der Komponente 20 steht die Endoberfläche der Leiterplatte 5a um L über die Endoberfläche der Leiterplatte 4a vor. In der Komponente 21 steht die Endoberfläche der Leiterplatte 4b um L über die Endoberfläche der Leiterplatte 5b vor. Entsprechend ist die Entfernung zwischen der Verbindungsebene a dielektrischer Streifen 1b–2b und der Verbindungsebene b dielektrischer Streifen 1a–2a auf L eingestellt, wie in 27B gezeigt ist. Wenn diese beiden Komponenten 20 und 21 kombiniert sind, sind sie entlang der Vertikalrichtung, wie in der Figur zu sehen ist, durch Aneinanderreihung der unteren Oberfläche des vorstehenden Abschnitts der Leiterplatte 5a und der oberen Oberfläche des vorstehenden Abschnitts der Leiterplatte 4b und durch Aneinanderreihung der oberen Oberfläche des vorstehenden Abschnitts des dielektrischen Streifens 2a und der unteren Oberfläche des vorstehenden Abschnitts des dielektrischen Streifens 1b relativ zueinander positioniert. Die beiden Komponenten 20 und 21 sind außerdem entlang der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle durch Aneinanderreihung der Endoberflächen der dielektrischen Platten 4a und 5a und 4b und 5b und durch Aneinanderreihung der Endoberflächen der dielektrischen Streifen 1a und 1b und 2a und 2b positioniert.
28 zeigt ein erklärendes Beispiel eines Positionierens in einem dielektrischen Wellenleiter entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist, und entlang einer horizontalen Richtung, wie in der Figur betrachtet. Positionierungsstifte 7 und 8 sind auf der Leiterplatte 4b vorgesehen und Positionierungslöcher 9 und 10 sind an entsprechenden Positionen in der Leiterplatte 5a gebildet. Die Komponenten 21 und 22 sind durch Passen der Positionierungsstifte 7 und 8, die von der Komponente 21 vorstehen, in die Positionierungslöcher 9 und 10 der Komponente 20 positioniert.
29 ist eine auseinander gezogene perspektivische Ansicht eines Oszillators, mit dem ein Isolator einstückig kombiniert ist, und der ein zehntes erklärendes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt, und 30 ist eine Draufsicht von Komponenten in einem überlagerten Zustand. Komponenten 2, 31 und 32, die in den 29 und 30 gezeigt sind, sind dielektrische Streifen und eine Komponente 34 ist eine Ferritscheibe. Diese Komponenten sind zwischen einer Leiterplatte 35 und einer weiteren Leiterplatte (nicht gezeigt), die einander gegenüber liegen, angeordnet. Ein Widerstand 33 ist an einem Anschluss des dielektrischen Streifens 32 vorgesehen. Ferner ist ein Magnet zum Anlegen eines magnetischen Gleichfeldes an die Ferritscheibe 34 vorgesehen. Diese Komponenten bilden einen Isolator.
Ein Endabschnitt des dielektrischen Streifens 2 ist so gebildet, um einen Stufenabschnitt zu besitzen. Ein dielektrischer Streifen 1a ist auf der Leiterplatte 35 durchgehend mit dem Stufenabschnitt des dielektrischen Streifens 2 platziert. Eine dielektrische Platte 6 ist auf dem Endstufenabschnitt des dielektrischen Streifens 2, auf dem dielektrischen Streifen 1a und auf einem Abschnitt der Leiterplatte 36 platziert. Die dielektrische Platte 6 weist einen Schnittabschnitt S an ihrem einen Ende auf. Der Schnittabschnitt S entspricht dem Stufenabschnitt des dielektrischen Streifens 2. Ein dielektrischer Steifen 1b ist an einer Position an der dielektrischen Platte 6 gegenüber von dem dielektrischen Streifen 1a platziert, wobei so eine Struktur gebildet wird, bei der die dielektrische Platte 6 zwischen dem oberen und dem unteren dielektrischen Streifen angeordnet ist. Die Struktur ermöglicht eine Impedanzanpassung durch Einstellen der Impedanz der Leitung an dem Schnittabschnitt des dielektrischen Streifens 2 als Mittelwert zwischen der Impedanz der Leitung an dem dielektrischen Streifen 1a und der Impedanz der Leitung an dem dielektrischen Streifen 2.
Die Länge des dielektrischen Streifens 1b ist in etwa gleich der Summe des dielektrischen Streifens 1a und der Länge des Stufenabschnitts des dielektrischen Streifens 2. Die Länge des Stufenabschnitts an dem Ende des dielektrischen Streifens 2 ist auf ein ungeradzahliges Vielfaches von 1/4 der Führungswellenlänge einer elektromagnetischen Welle, die sich durch die dielektrischen Streifen ausbreitet, eingestellt. Wellen, die an den beiden Verbindungsebenen zwischen dem dielektrischen Streifen 2 und den dielektrischen Streifen 1a und 1b reflektiert werden, werden dadurch dazu gebracht, sich aufzuheben.
Auf der dielektrischen Platte 6 sind eine Anregungssonde 38, ein Tiefpassfilter 39 und eine Vorspannelektrode 40 gebildet. Ein Gunn-Diodenblock 36 ist auf der Leiterplatte 35 vorgesehen und eine Gunn-Diode ist mit der Anregungssonde 38 auf der dielektrischen Platte 6 verbunden und die Anregungssonde 38 ist an den Enden der dielektrischen Streifen 1a und 1b positioniert. Ein dielektrischer Resonator 37 ist ebenso auf der dielektrischen Platte 6 vorgesehen. Der dielektrische Resonator 37 ist nahe an den dielektrischen Streifen 1a und 1b angeordnet, um eine Kopplung zu denselben herzustellen.
In dem so aufgebauten erklärenden Oszillator wird eine Vorspannung an die Vorspannelektrode 40 angelegt, um eine Vorspannung an die Gunn-Diode zu liefern. Die Gunn-Diode bringt dadurch ein Signal zum Schwingen, das sich durch die dielektrischen Streifen 1a und 1b, die dielektrischen Streifen 1a und 1b und den strahlungslosen dielektrischen Wellenleiter, der aus den dielektrischen Streifen 1a und 1b und der oberen und der unteren Leiterplatte gebildet ist, über die Anregungssonde 38 ausbreitet. Dieses Signal breitet sich in der Richtung von dem dielektrischen Streifen 2 in Richtung des dielektrischen Streifens 31 aus. Der dielektrische Resonator 37 stabilisiert die Oszillationsfrequenz der Gunn-Diode. Das Tiefpassfilter 39 unterdrückt ein Lecken eines Hochfrequenzsignals zu der Vorspannelektrode 40.
Eine reflektierte Welle von dem dielektrischen Streifen 31 wird durch den Betrieb des Isolators in der Richtung zu dem dielektrischen Streifen 32 hin geführt und wird durch den Widerstand 33 in einer reflexionslosen Weise abgeschlossen. Deshalb kehrt keine reflektierte Welle von dem dielektrischen Streifen 31 zu der Gunn-Diode zurück. Außerdem heben sich Wellen, die an den beiden Verbindungsebenen zwischen den dielektrischen Streifen 1a und 1b und dem dielektrischen Streifen 2 reflektiert werden, auf und kehren nicht zu der Gunn-Diode zurück. So kann ein Oszillator mit stabilisierten Charakteristika erhalten werden.
32 zeigt ein Beispiel der Verbindungsstruktur dielektrischer Wellenleiter gemäß der vorliegenden Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 32 weist ein dielektrischer Wellenleiter Rillen auf, die in Leiterplatten 4a und 5a gebildet sind, und weist einen dielektrischen Streifen 1 auf, der an die Rillen gepasst ist. Ein weiterer dielektrischer Wellenleiter weist Rillen auf, die in Leiterplatten 4b und 5b gebildet sind, und weist einen dielektrischen Streifen 2 auf, der an die Rillen gepasst ist. Abschnitte der dielektrischen Streifen 1 und 2, die einander gegenüber liegen, sind so abgestuft, dass die Entfernung zwischen den beiden Verbindungsebenen 1/4 der Führungswellenlänge beträgt.
Die gegenüberliegenden Oberflächen der dielektrischen Platten an der Verbindung zwischen den beiden dielektrischen Wellenleitern sind in einer derartigen Weise gebildet, dass, wie in 32 gezeigt ist, ein Abschnitt p einer Leiterplatte 5a vorspringt, während die andere Leiterplatte 5b, die gegenüber von der Leiterplatte 5a ist, an der entsprechenden Position d zurückgesetzt ist, was Stufenabschnitte s bildet.
Diese Struktur ermöglicht es, dass die beiden dielektrischen Wellenleiter entlang einer Richtung, die parallel zu den flachen Oberflächen der Leiterplatten ist, und entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist (der Längsrichtung der dielektrischen Streifen), durch Aneinanderreihung der Seitenoberflächen der oben beschriebenen Stufenabschnitte, wenn dieselben einander gegenüber liegen, wobei ein bestimmter Zwischenraum zwischen denselben gebildet ist, oder wenn dieselben in Aneinanderreihung zueinander gebracht werden, relativ zueinander positioniert sein können.
33 zeigt wiederum ein weiteres erklärendes Beispiel der Verbindungsstruktur dielektrischer Wellenleiter.
Dieses Beispiel unterscheidet sich von dem in 32 gezeigten dadurch, dass bei den gegenüberliegenden Endoberflächen der Paare von Leiterplatten an der Verbindung zwischen zwei dielektrischen Wellenleitern ein Abschnitt p jeder der Leiterplatten 4a und 5a auf einer Seite vorspringt, während die Leiterplatten 4b und 5b auf der anderen Seite an entsprechenden Positionen d zurückgesetzt sind, wodurch Stufenabschnitte s gebildet werden.
Diese Struktur ermöglicht es, dass die beiden dielektrischen Wellenleiter entlang einer Richtung, die parallel zu den flachen Oberflächen der Leiterplatten ist, und entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist, durch Aneinanderreihung der Seitenoberflächen der oben beschriebenen Stufenabschnitte, wenn diese einander gegenüber liegen, wobei ein bestimmter Zwischenraum zwischen denselben gebildet ist, oder wenn dieselben in Aneinanderreihung zueinander gebracht werden, relativ zueinander positioniert sein können.
Bei den in den 32 und 33 gezeigten Beispielen sind Stufenabschnitte nur an einer Stelle, wie in der Draufsicht zu sehen, gebildet. Die Anordnung könnte alternativ jedoch derart sein, dass z. B., wie in 34 gezeigt ist, Stufenabschnitte s an zwei Stellen gebildet sind, so dass deren Seitenoberflächen in unterschiedliche Richtungen zeigen, wodurch eine Positionierung entlang sowohl einer Richtung, die parallel zu den flachen Oberflächen der Leiterplatten ist, als auch einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist, ermöglicht wird.
Die Ausführungsbeispiele wurden unter Bezugnahme auf die dielektrischen Wellenleiter vom gerillten Typ beschrieben, bei denen die Entfernung zwischen den flachen Oberflächen der Abschnitte der Leiterplatten an den Abschnitten dielektrischer Streifen relativ zu der Entfernung zwischen den flachen Leiteroberflächen in den anderen Regionen erhöht ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in der gleichen Weise auf einen dielektrischen Wellenleiter vom Normaltyp angewendet werden, wie z. B. in 31A gezeigt ist. Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen werden Leiterplatten, die jeweils aus einer Metallplatte oder dergleichen gebildet sind, als flache Leiter verwendet, zwischen denen Abschnitte dielektrischer Streifen angeordnet sind, und dielektrische Streifen sind separat von den Leiterabschnitten mit flachen Oberflächen vorgese hen. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch in der gleichen Weise auf z. B. einen dielektrischen Wellenleiter vom Fenstertyp angewendet werden, der in einer derartigen Weise aufgebaut ist, dass, wie in 31B gezeigt ist, Abschnitte dielektrischer Streifen einstückig auf dielektrischen Platten 11 und 12 gebildet sind, Elektroden 13 und 14 auf Außenoberflächen der dielektrischen Platten vorgesehen sind und die Abschnitte dielektrischer Streifen einander gegenüber liegen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung werden elektromagnetische Wellen, die an den Verbindungsebenen reflektiert werden, überlagert, um sich aufzuheben, wodurch der Einfluss von Reflexion vermindert wird. Deshalb kann ein dielektrischer Wellenleiter mit einer verbesserten Reflexionscharakteristik selbst dann erhalten werden, wenn die Differenz zwischen den linearen Ausdehnungskoeffizienten dielektrischer Streifen und Leiterplatten groß ist, selbst wenn der Wellenleiter in einer Umgebung verwendet wird, in der große Temperaturabweichungen bestehen, oder selbst wenn ein relativ großer Zwischenraum zwischen den Oberflächen der dielektrischen Streifen, die miteinander verbunden sind, aufgrund einer großen Arbeitstoleranz gebildet ist.
Gemäß der vorliegenden Erfindung können zwei dielektrische Wellenleiter entlang einer Richtung, die parallel zu den Leiterplatten ist, und entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist, positioniert werden. Deshalb kann ein dielektrischer Wellenleiter erhalten werden, bei dem eine Reflexion an einer Verbindungsebene zwischen zwei dielektrischen Wellenleitern eingeschränkt werden kann, und der eine verbesserte Übertragungsleitungscharakteristik besitzt.

Claims

Ein strahlungsloses Dielektrischer-Wellenleiter-Bauelement, das folgendes Merkmal aufweist: eine Mehrzahl dielektrischer Wellenleiter, die jeweils einen dielektrischen Streifen (1, 2) aufweisen, der zwischen zwei Leiterplatten (4, 5; 4a, 5a) platziert ist, wobei die dielektrischen Streifen (1, 2) abgestufte gegenüberliegende Abschnitte aufweisen, die zwei Verbindungsebenen zwischen sich bilden, die voneinander um ein Viertel der Wellenlänge bei der Betriebsfrequenz beabstandet sind, wobei ein Paar der dielektrischen Wellenleiter durch Stufenabschnitte mit Seitenoberflächen, die durch Vorstehen eines Abschnitts (p) einer der Leiterplatten in den gegenüberliegenden Oberflächen der Leiterplatten an der Verbindung zwischen dem Paar der dielektrischen Wellenleiter, während die entsprechende gegenüberliegende Leiterplatte an einer entsprechenden Positionen (d) zurückgesetzt ist, definiert sind, entlang einer Richtung, die parallel zu den Leiterplatten (4, 5) ist, und entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist, positioniert ist, wobei die Stufenabschnitte zum Ermöglichen, dass die beiden Wellenleiter relativ zueinander entlang einer Richtung, die parallel zu Hauptoberflächen der Leiterplatten ist, und entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Ausbreitungsrichtung einer elektromagnetischen Welle ist, positioniert werden können, angeordnet sind.