FI87409B - Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator. - Google Patents

Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator. Download PDF

Info

Publication number
FI87409B
FI87409B FI910247A FI910247A FI87409B FI 87409 B FI87409 B FI 87409B FI 910247 A FI910247 A FI 910247A FI 910247 A FI910247 A FI 910247A FI 87409 B FI87409 B FI 87409B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
resonator
circuit
ground plane
cavity resonator
microstrip
Prior art date
Application number
FI910247A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI87409C (fi
FI910247A0 (fi
FI910247A (fi
Inventor
Hans-Otto Scheck
Original Assignee
Valtion Teknillinen
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valtion Teknillinen filed Critical Valtion Teknillinen
Priority to FI910247A priority Critical patent/FI87409C/fi
Publication of FI910247A0 publication Critical patent/FI910247A0/fi
Priority to PCT/FI1992/000013 priority patent/WO1992013371A1/en
Priority to US08/084,225 priority patent/US5396202A/en
Priority to EP92902229A priority patent/EP0567485A1/en
Publication of FI910247A publication Critical patent/FI910247A/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI87409B publication Critical patent/FI87409B/fi
Publication of FI87409C publication Critical patent/FI87409C/fi

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/02—Coupling devices of the waveguide type with invariable factor of coupling
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P7/00—Resonators of the waveguide type
    • H01P7/06—Cavity resonators

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
  • Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)

Description

87409
Sovitelma ja menetelmä mikroliuskapiirin kytkemiseksi on-teloresonaattoriin
Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon mukai-5 nen sovitelma mikroliuskapiirin kytkemiseksi ontelo- resonaattoriin .
Keksinnön kohteena on myös menetelmä mikroliuskapiirin kytkemiseksi onteloresonaattoriin.
10
Onteloresonaattori on rakenne, joka voidaan matemaattisesti mallintaa LC-resonaattoripiirinä. Ontelon mitat määräävät resonanssitaajuudet, joita on useita ontelon päämittojen mukaisesti. Onteloresonaattori herätetään transistorilla 15 sekä tähän kytketyllä mikroliuskapiirillä.
Tunnetun tekniikan mukaisesti käytetään mikroliuskapiirejä dielektristen resonaattorien kanssa aina 30 GHzrin taajuuteen saakka. Tämän taajuuden yläpuolella resonaattorin koko 20 tulee niin pieneksi, että Q-arvo (Quality factor = hyvyysar-vo) heikkenee merkittävästi. Korkeilla taajuuksilla dielekt-risen resonaattorin koko tulee lisäksi niin pieneksi, että massavalmistuksen kannalta resonaattorin sijoittaminen luotettavasti mikroliuskapiiriin on erittäin hankalaa.
: 25
Millimetriaalloille käytetään aaltoputki (= waveguide) järjestelmissä pääasiassa diodioskillaattoreita. Nämä ovat kuitenkin kömpelöitä ja kalliita.
30 Mikroliuskapiirien ja onteloresonaattorien yhdistelmiä on käytetty aina useiden gigahertsien taajuuteen saakka, mutta millimetriaalto-alueella tyypillinen kytkemistapa, pieni mittapää, tulee valmistusteknisesti äärirajoilleen.
35 Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä kuvatun tekniikan puutteellisuudet ja aikaansaada aivan uudentyyppinen sovitelma ja menetelmä mikroliuskapiirin kytkemiseksi onteloresonaattoriin.
2 874Ö9
Keksintö perustuu siihen, että kytkentä mikroliuskasta onteloresonaattoriin toteutetaan maatasoon tehdyn kytkentä-tason aukon ja sopivasta dielektrisestä aineesta olevan kytkentäkappaleen pinnalla olevan levysäteilijän avulla.
5 Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle on tunnusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.
10 Keksinnön mukaiselle menetelmälle puolestaan on tun nusomaista se, mikä on esitetty patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa .
Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.
15
Keksinnön mukainen resonaattori on helposti valmistettavissa taajuusalueelle 1 GHz - 100 GHz. Yläsuojusta ei tässä ratkaisussa tarvita, koska levysäteilijä suuntaa säteilyn kohti onteloresonaattoria. Eri resonanssimuotojen valin-20 ta/vaimennus on helposti toteutettavissa muuttamalla levysäteilijän sijaintia ja mittoja sopivasti onteloresonaattoriin nähden. Myös taajuuden lämpötilakompensaatio on helposti toteutettavissa valitsemalla levysäteilijäsubstraa-tille materiaali, jolla on kompensoiva dielektrisyysvakion • . 25 eP lämpötilakerroin.
Keksintöä ryhdytään seuraavassa lähemmin tarkastelemaan oheisten kuvioiden mukaisten suoritusesimerkkien avulla.
30 Kuvio 1 esittää levitettynä perspektiivikuvantona keksinnön mukaista mikroliuskapiirin ja onteloresonaattorin kytkentää.
Kuvio 2a esittää keksinnön mukaisen kytkennän ensimmäistä vaihtoehtoista läpäisykerrointa mikroliuskajohdossa.
Kuvio 2b esittää keksinnön mukaisen kytkennän toista vaihtoehtoista läpäisykerrointa mikroliuskajohdossa.
... 35 3 8 7 409
Kuvio 3 esittää yläkuvantona keksinnön mukaisen ratkaisun kytkentäkokonaisuutta.
Kuviossa 1 käytännössä yhteen liitetyt osat on havainnolli-5 suuden vuoksi piirretty erilleen toisistaan. Käytännössä sekä päälevy 1 ja maataso 2 ovat samaa kokonaisuutta ja esimerkiksi liimatut toisiinsa. Päälevyn 1 yläpinnalla on mikroliuskakytkennän 3 sovitinpiiri 11, jolla piiri 3 sovitetaan resonaattoriin 4. Mikroliuskakytkentä 3 on muodostet-10 tu päälevyn 1 pinnalle esimerkiksi ohutkalvotekniikalla.
Liuskapaksuus on sopivasti 10 - 15 Mm ja liuskaleveys tyypillisesti 0,2 mm. Resonaattori 4 puolestaan sijaitsee maatason 2 alapuolella ja maatason 2 sekä resonaattorin 4 väliin sovitetaan eristelevy 5, joka sijaitsee maatasoon 2 15 tehdyn aukon 6 kohdalla. Eristelevyä 5 kutsutaan tässä myös säteilijäsubstraatiksi. Eristelevy 5 kiinnitetään paikalleen esimerkiksi liimaamalla. Itse johtava levysäteilijä 7 sijaitsee eristelevyn 5 resonaattorin 4 puoleisella sivulla. Näin eristelevy 5 erottaa levysäteilijän 7 galvaanisesti 20 maatasosta 2. Itse levysäteilijä 7 on neliömäinen ja tyypillisesti neliön sivun pituus on 1/2 käytetystä aallonpituudesta. Aallonpituuden siis määrää resonaattorin toimintataajuus. Levysäteilijän 7 sijainti pystysuunnassa, kohtisuoraan päälevyyn 1 nähden, ei ole erityisen kriittinen. Esimerkki-25 tapauksessa levysäteilijä 7 on eristelevyn 5 paksuuden päässä maatasosta 2 ja samalla tasolla onteloresonaattorin 4 yläpinnan 10 kanssa. Toiminnallisesti levysäteilijä 7 on eräänlainen yagi-antenni, joka suuntaa mikroliuskakytkennän 3 energian kohti onteloresonaattoria 4. Sopiva esimerkkiini -30 toitus 39 GHz:n resonaattorille voisi olla vaikka seuraava: päälevyn 1 paksuus = 0,254 mm päälevyn 1 materiaali = alumiinioksidi ai2o3 35 päälevyn 1 dielektrisyysvakio er = 9,9 päälevyn 1 paksuus = 0,254 mm resonaattorin 4 ontelon halkaisija d = 6 mm resonaattorin 4 ontelon korkeus h = 3 mm 4 87409 resonaattorin 4 materiaali = johtava aine, esim. metalli maatason 2 materiaali = kulta tai nikkelilej ee- 5 rinki aukon 6 pituus 1 n. puoli aallonpituutta = 2,0 mm aukon 6 leveys w = 0,3 mm säteilijäsubstraatin 5 materiaali = teflon säteilijäsubstraatin 5 10 dielektrisyysvakio ep = 2,2 säteilijäsubstraatin 5 paksuus = 0,5 mm levysäteilijän 7 koko, a = b = λ/2 = 2,5 mm levysäteilijän 7 materiaali = kulta, kupari levysäteilijän 7 paksuus = 10-15 μιιι 15
Kuvion 2a mukaisesti on kuvion 1 mukaista kytkentää mitattu silloin, kun onteloresonaattorin 4 sijaintia muuhun rakenteeseen nähden on siirretty. Siirto toteutetaan onteloresonaattorin 4 ylätason 10 suuntaisesti. Koordinaatisto on 20 vapaasti valittavissa, tässä tapauksessa onteloresonaattoria 4 on siirretty x-suunnassa 5 mm muuhun rakenteeseen nähden ja y-siirtymää ei ole ollut. Resonanssipiikit ovat sattuneet likimain taajuuksille 35,8 GHz ja 37,8 GHz.
-·· 25 Kuvion 2b mukaisesti on kuvion 1 mukaista kytkentää mitattu silloin, kun onteloresonaattorin 4 sijainti on poikennut alkuasemasta y-suunnassa 1,2 mm eikä x-siirtymää ole ollut. Resonanssipaikki on sattunut likimain taajuudelle 31,5 GHZ.
30 Kuvio 3 esittää todellista mikroliuskakytkentää 39 GHz:n taajuutta varten. Kuvio on mittakaavassa ja yhden millimetrin mittajana on piirretty kuvion vasempaan alanurkkaan. Kuvion 3 mukaisesti MESFET-transistori 20 on sijoitettu mikroliuskakytkentaän siten, että nielu (drain) on kytketty 35 tasavirtalähteeseen 21 johdinten 22 ja (ei-esitetyn) bon-dauksen avulla. Lähde (source) on taas kytketty biasvastuk-sen 23 kautta maahan. Maatasona toimii levy 24, joka puolestaan on kytketty substraatin 1 takana olevaan maatasoon.
5 8 7 4 C 9 MESFETrin 20 vasemmalla puolella on hila (gate), joka on puolestaan kytketty mikroliuskaan 25. Mikroliuska 25 on kytketty toisesta päästään maahan 50 Ω:η vastuksen kautta. Onteloresonaattorin 4 kohdalla mikroliuskassa 25 on sovitin-5 piiri 26 mikroliuskan 25 sovittamiseksi onteloresonaattoriin 4. Sovitinpiirin 26 alla on maatason aukko 6 ja tämän alla puolestaan (ei-esitetty) levysäteilijä. MESFETrin nielu (drain) on kytketty ulostuloliuskaan 28 ohutkalvotekniikalla toteutetun kondensaattorin 27 välityksellä. Kondensaattorin 10 27 tarkoituksena on tasajännitekomponentin poiskytkeminen.
Suurempi resonaattori 4' kuvaa vaihtoehtoista resonaattori-ratkaisua.
15

Claims (4)

6 87409
1. Sovitelma mikroliuskapiirin (3) kytkemiseksi ontelo-resonaattoriin (4), joka sovitelma käsittää 5 - päälevyn (1), - päälevyn (1) yhdelle pinnalle muodostetun mikro-liuskapiirin (3), 10 - päälevyn (1) toiselle pinnalle muodostetun maa-tason (2), jossa on aukko (6) ja - onteloresonaattorin (4), joka on sijoitettu 15 maatason (2) aukon (6) kohdalle resonaattorin kytkemiseksi mikroliuskapiiriin (3), tunnettu siitä, että 20. mikroliuskapiiri (3) on lisäksi kytketty ontelo- resonaattoriin (4) maatason (2) ja onteloresonaattorin (4) väliin asennettiin levysäteilijän (7) avulla.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että levysäteilijä (7) on tasomainen ja neliömäinen ja neliön mitat ovat λ/2 x λ/2, jossa λ on resonaattorin toimintataajuutta vastaava aallonpituus.
3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että levysäteilijä (7) on muodostettu alustalle (5), joka on teflonia.
4. Menetelmä sellaisen mikroliuskapiirin kytkemiseksi onte-35 loresonaattoriin, joka käsittää - päälevyn (1), 7 87409 - päälevyn (1) yhdelle pinnalle muodostetun mikro-liuskapiirin (3), - päälevyn (1) toiselle pinnalle muodostetun maa- 5 tason (2), jossa on aukko (6) ja - onteloresonaattorin (4), joka on sijoitettu maatason (2) aukon (6) kohdalle resonaattorin kytkemiseksi mikroliuskapiiriin (3), 10 tunnettu siitä, että - mikroliuskapiiri (3) kytketään lisäksi ontelo-resonaattoriin (4) maatason (2) ja onteloreso- 15 naattorin (4) väliin asennettun levysäteilijän (7) avulla. 8 87409
FI910247A 1991-01-17 1991-01-17 Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator FI87409C (fi)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI910247A FI87409C (fi) 1991-01-17 1991-01-17 Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator
PCT/FI1992/000013 WO1992013371A1 (en) 1991-01-17 1992-01-17 Assembly and method for coupling a microstrip circuit to a cavity resonator
US08/084,225 US5396202A (en) 1991-01-17 1992-01-17 Assembly and method for coupling a microstrip circuit to a cavity resonator
EP92902229A EP0567485A1 (en) 1991-01-17 1992-01-17 Assembly and method for coupling a microstrip circuit to a cavity resonator

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI910247 1991-01-17
FI910247A FI87409C (fi) 1991-01-17 1991-01-17 Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI910247A0 FI910247A0 (fi) 1991-01-17
FI910247A FI910247A (fi) 1992-07-18
FI87409B true FI87409B (fi) 1992-09-15
FI87409C FI87409C (fi) 1992-12-28

Family

ID=8531755

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI910247A FI87409C (fi) 1991-01-17 1991-01-17 Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5396202A (fi)
EP (1) EP0567485A1 (fi)
FI (1) FI87409C (fi)
WO (1) WO1992013371A1 (fi)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08222940A (ja) * 1995-02-14 1996-08-30 Mitsubishi Electric Corp アンテナ装置
US5793263A (en) * 1996-05-17 1998-08-11 University Of Massachusetts Waveguide-microstrip transmission line transition structure having an integral slot and antenna coupling arrangement
US5874919A (en) * 1997-01-09 1999-02-23 Harris Corporation Stub-tuned, proximity-fed, stacked patch antenna
KR100207600B1 (ko) * 1997-03-31 1999-07-15 윤종용 공진기 부착형 마이크로스트립 다이폴 안테나 어레이
EP0874415B1 (en) * 1997-04-25 2006-08-23 Kyocera Corporation High-frequency package
US5821836A (en) * 1997-05-23 1998-10-13 The Regents Of The University Of Michigan Miniaturized filter assembly
US5912598A (en) * 1997-07-01 1999-06-15 Trw Inc. Waveguide-to-microstrip transition for mmwave and MMIC applications
DE19757892A1 (de) 1997-12-24 1999-07-01 Bosch Gmbh Robert Anordnung zur frequenzselektiven Unterdrückung von Hochfrequenzsignalen
DE19815003A1 (de) * 1998-04-03 1999-10-14 Bosch Gmbh Robert Dual polarisiertes Antennenelement
US6147647A (en) * 1998-09-09 2000-11-14 Qualcomm Incorporated Circularly polarized dielectric resonator antenna
US6486748B1 (en) 1999-02-24 2002-11-26 Trw Inc. Side entry E-plane probe waveguide to microstrip transition
US6344833B1 (en) 1999-04-02 2002-02-05 Qualcomm Inc. Adjusted directivity dielectric resonator antenna
US6292141B1 (en) 1999-04-02 2001-09-18 Qualcomm Inc. Dielectric-patch resonator antenna
US6452565B1 (en) * 1999-10-29 2002-09-17 Antenova Limited Steerable-beam multiple-feed dielectric resonator antenna
US6870438B1 (en) * 1999-11-10 2005-03-22 Kyocera Corporation Multi-layered wiring board for slot coupling a transmission line to a waveguide
US6326922B1 (en) 2000-06-29 2001-12-04 Worldspace Corporation Yagi antenna coupled with a low noise amplifier on the same printed circuit board
JP3830029B2 (ja) * 2001-09-28 2006-10-04 日本電波工業株式会社 平面回路
US7333057B2 (en) * 2004-07-31 2008-02-19 Harris Corporation Stacked patch antenna with distributed reactive network proximity feed
KR100706024B1 (ko) * 2005-10-19 2007-04-12 한국전자통신연구원 밀리미터파 대역 광대역 마이크로스트립-도파관 변환 장치
KR101283070B1 (ko) * 2007-04-10 2013-07-05 노키아 코포레이션 안테나 배치구성물 및 안테나 하우징
US8179304B2 (en) * 2007-06-14 2012-05-15 Kyocera Corporation Direct-current blocking circuit, hybrid circuit device, transmitter, receiver, transmitter-receiver, and radar device
US8564477B2 (en) * 2008-03-31 2013-10-22 Kyocera Corporation High-frequency module and method of manufacturing the same, and transmitter, receiver, transceiver, and radar apparatus comprising the high-frequency module
DE112009000911B4 (de) * 2008-03-31 2015-06-18 Kyocera Corp. Hochfrequenzmodul und Verfahren zu seiner Herstellung und Sender, Empfänger, Sender-Empfänger und Radarvorrichtung, die das Hochfrequenzmodul umfassen
US8711044B2 (en) 2009-11-12 2014-04-29 Nokia Corporation Antenna arrangement and antenna housing
WO2018116416A1 (ja) * 2016-12-21 2018-06-28 三菱電機株式会社 導波管マイクロストリップ線路変換器およびアンテナ装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH533368A (de) * 1971-10-14 1973-01-31 Siemens Ag Albis Schaltungsanordnung mit einem Hohlraumresonator
US4211987A (en) * 1977-11-30 1980-07-08 Harris Corporation Cavity excitation utilizing microstrip, strip, or slot line
US4562416A (en) * 1984-05-31 1985-12-31 Sanders Associates, Inc. Transition from stripline to waveguide
IT1207069B (it) * 1986-05-14 1989-05-17 Gte Telecom Spa Linea di trasmissione a microstriscia per accoppiamento a risonatore dielettrico.
US4937585A (en) * 1987-09-09 1990-06-26 Phasar Corporation Microwave circuit module, such as an antenna, and method of making same
US4903033A (en) * 1988-04-01 1990-02-20 Ford Aerospace Corporation Planar dual polarization antenna

Also Published As

Publication number Publication date
US5396202A (en) 1995-03-07
WO1992013371A1 (en) 1992-08-06
FI87409C (fi) 1992-12-28
FI910247A0 (fi) 1991-01-17
FI910247A (fi) 1992-07-18
EP0567485A1 (en) 1993-11-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI87409B (fi) Anordning och foerfarande foer koppling av en mikrolamellkrets till en haolrumsresonator.
US8416030B2 (en) Impedance tuner systems and probes
US6856131B2 (en) Magnetic sensor, side-opened TEM cell, and apparatus using such magnetic sensor and side-opened TEM cell
Luo et al. Development of low profile cavity backed crossed slot antennas for planar integration
TWI414103B (zh) 建構及包裝供毫米波應用的波導至平面傳輸線轉態之裝置及方法
US4453142A (en) Microstrip to waveguide transition
EP0752734A1 (en) Nonradiative dielectric wave guide apparatus and instrument for measuring characteristics of a circuit board
US9431713B2 (en) Circularly-polarized patch antenna
Polat et al. Liquid crystal phase shifter based on nonradiative dielectric waveguide topology at W-band
JPS63224404A (ja) パッチアンテナ
US4423398A (en) Internal bi-metallic temperature compensating device for tuned cavities
CN112332840A (zh) 基于微带线结构的超小型原子频标微波腔
Dube et al. Dielectric Measurements on High‐Q Ceramics in the Microwave Region
Dukes The application of printed-circuit techniques to the design of microwave components
CA1256518A (en) Coupling device between an electromagnetic surface wave line and an external microstrip line
KR100289618B1 (ko) 결합전송선로셀
Geiger et al. Mechanically decoupled transitions from MMIC to rectangular and dielectric waveguides at G-band
Grimault-Jacquin et al. Characteristics of coplanar waveguide of small cross section on BCB with coplanar ground to conductor-backed plane interconnection
US7535316B2 (en) Self-supported strip line coupler
NZ248331A (en) Cavity resonator with temperature compensator
KR20020061200A (ko) 비방사 유전체 도파관을 이용한 국부발진기
Kantor Dielectric constant measurements using printed circuit techniques at microwave frequencies
James et al. Millimetre-wave hybrid dielectric-microstrip antenna array
Yu et al. Potentials of SiC as a gyrotron window material
Roy et al. A 30 GHz, HEMT, active antenna structure in MMIC technology