JP2000022407A - Ｎｒｄガイドと誘電体導波管との接続構造 - Google Patents

Ｎｒｄガイドと誘電体導波管との接続構造

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JP2000022407A JP10182064A JP18206498A JP2000022407A JP 2000022407 A JP2000022407 A JP 2000022407A JP 10182064 A JP10182064 A JP 10182064A JP 18206498 A JP18206498 A JP 18206498A JP 2000022407 A JP2000022407 A JP 2000022407A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】３０ＧＨｚ以上のミリ波帯でも、損失の小さい
伝送が可能なＮＲＤガイドと誘電体導波管との接続構造
を提供する。 【解決手段】第１および第２の平板導体１、２間に誘電
体線路３を配設してなるＮＲＤガイドＡと、導体管内に
誘電体が充填された誘電体導波管Ｂとを接続する構造で
あって、ＮＲＤガイドＡ内のＬＳＭモードの定在波の電
界が最大になる箇所の第１の導体板１に開孔４を設け、
開部４と誘電体導波管Ｂの開放終端部５ａとを接続する
か、あるいは誘電体導波管Ｂの終端５ｂから管内波長の
１／２波長長さ位置の側壁に開孔７を設け、ＮＲＤガイ
ドＡの開孔４と、誘電体導波管Ｂの開孔７とを接続す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波集積回路等
に組み込まれ、高周波信号の伝送用として用いられるＮ
ＲＤガイドと誘電体導波管とを接続するための構造に関
する。
【０００２】
【従来技術】従来より、誘電体線路を１対の導体板によ
って挟持した単純な構造からなる非放射性誘電体線路
（以下、ＮＲＤガイドという。）が高周波信号の伝送線
路の１つとして用いることが知られている。そして、こ
のＮＲＤガイドを配線基板などに組入れる場合、回路設
計上、このＮＲＤガイドを他の高周波用伝送線路と接続
することが必要不可欠であり、その場合、伝送特性の劣
化なく接続することが重要である。
【０００３】そこで、他の高周波伝送線路との接続構造
として、ＮＲＤガイドと、マイクロストリップ線路と接
続するための構造が提案されている。その一般的な構造
を図６に示す。図６によれば、一対の導体板１１、１２
の間に誘電体線路３が配設されたＮＲＤガイドにおける
導体板１１に、スロット孔１３を形成し、そのスロット
孔１３の表面に、誘電体基板１４表面に中心導体１５が
形成された基板をスロット孔１３と中心導体１５の終端
部とが所定の位置関係になるように載置することによ
り、ＮＲＤガイドと、マイクロストリップ線路とをＮＲ
Ｄガイドの導体板に設けられた導体板に開けられたスロ
ット孔１３を介して電磁的に接続するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、回路設
計において高周波信号の周波数が３０ＧＨｚ以上のミリ
波帯では、マイクロストリップ線路では伝送損失自体が
大きくなるために，上記接続構造は信号周波数が３０Ｇ
Ｈｚ以上である回路基板には不向きであった。
【０００５】このマイクロストリップ線路に代わり、３
０ＧＨｚ以上のミリ波に対してもＮＲＤガイドと同様に
伝送損失の小さい線路として誘電体導波管が知られてお
り、回路設計においても誘電体導波管を用いることが必
要となる。しかしながら、ＮＲＤガイドと誘電体導波管
との接続構造についてはこれまで全く報告がなかった。
【０００６】従って、本発明は、３０ＧＨｚ以上のミリ
波帯でも，損失の小さい伝送が可能なＮＲＤガイドと誘
電体導波管との接続構造を提供することを目的とするも
のである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者は、第１および
第２の平板導体間に誘電体線路を配設してなるＮＲＤガ
イドと、誘電体導波管とを伝送損失を小さく接続できる
構造について検討を重ねた結果、ＮＲＤガイド内の信号
の電界の水平成分が最大となる箇所の前記第１の導体板
に開孔を設け、該開孔と誘電体導波管の開放断面とを接
続すること、あるいは前記誘電体導波管の終端から管内
波長の１／２波長長さ位置の側壁に開孔を設け、前記Ｎ
ＲＤガイドの開孔と、前記誘電体導波管の開孔とを接続
することによって、前記目的が達成されることを見いだ
した。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明のＮＲＤガイドと誘
電体導波管接続構造について、その概略斜視図である図
１、図２をもとに説明する。
【０００９】図１、図２に示すように、本発明のＮＲＤ
ガイドＡは、一対の平行平板導体１、２間に、断面がａ
×ｂの誘電体線路３が配設されており、端部は開放終端
部３’となっている。このような構造のＮＲＤガイドＡ
においては、図３に示すようなＬＳＭモードによる電界
の定在波が生じる。
【００１０】本発明においては、誘電体導波管Ｂとの接
続用として、この定在波の電界の強い部分、即ち、図３
におけるＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４のいずれかの箇所にお
ける導体板１に、Ｐ１〜４の各箇所を中心とする開孔４
を設ける。誘電体導波管Ｂとの回路設計の点からは、Ｐ
１またはＰ２の箇所に開孔４を設けることが望ましい。
【００１１】なお、導体板１の開孔４内には、誘電体線
路３と同程度の誘電率を有する誘電体を埋め込むことに
よって、誘電体導波管との損失の少ない接続が得られ
る。
【００１２】一方、誘電体導波管Ｂは、断面が矩形状の
金属の管５によって形成され、その内部には、誘電体６
が埋め込まれている。
【００１３】上記ＮＲＤガイドＡと誘電体導波管Ｂと
は、ＮＲＤガイドＡにおける導体板１に設けられた開孔
４を介して接続される。接続の方法としては、図１に示
すように、ＮＲＤガイドの端部を開放終端部５ａと開孔
４とを接続する。また、他の方法としては、図２の斜視
図に示すように誘電体導波管Ｂの側壁４の一部に開孔７
を形成し、ＮＲＤガイドＡ側の開孔４と誘電体導波管Ｂ
側の開孔７とを整合させて接続することにより、ＮＲＤ
ガイドＡと誘電体導波管Ｂとを損失を小さく接続するこ
とができる。
【００１４】なお、図２の接続方法においては、開孔７
は、誘電体導波管Ｂの終端５ｂからの距離ｘが、誘電体
導波管Ｂの管内波長の１／２波長長さ位置に形成される
ことが望ましい。
【００１５】また、誘電体導波管Ｂ内の誘電体６として
は、ＮＲＤガイドＡにおける誘電体線路３と同程度の誘
電率を有する誘電体により形成することにより損失の小
さい接続が可能である。
【００１６】ＮＲＤガイドＡ側の開孔４の形状は、ＮＲ
Ｄガイドの管内波長の半分以下の長さ（Ｌ）とＮＲＤガ
イドの誘電体ストリップと同じ程度の幅（Ｗ）を持つ、
図１、図２に示すような矩形状の他、円形状、長孔状で
あってもよい。
【００１７】本発明のＮＲＤガイドＡと誘電体導波管Ｂ
との接続構造に用いられる誘電体としては、セラミック
スの他、有機系誘電体材料、有機−無機複合系誘電体材
料などの周知の誘電体材料が用いられる。
【００１８】
【実施例】実施例１ 厚さ１ｍｍの銅板を１．８ｍｍの間隔で平行に置き、断
面形状が幅０．８ｍｍ、高さ１．８ｍｍ、比誘電率４．
８の誘電体線路を金属板間に置くことで形成されるＮＲ
Ｄガイドの開放終端部から３．３ｍｍの位置に中心を持
つ幅０．８ｍｍ、長さ１．２ｍｍの矩形の開孔を金属板
に開け、その開孔内には比誘電率４．８の誘電体を充填
した。
【００１９】そして、この開孔に対して、開孔形状と同
じ断面形状を持ち、比誘電率が４．８の誘電体が金属管
内に充填された誘電体導波管を接続した。この構成によ
る接続構造についてネットワークアナライザによってＮ
ＲＤガイドと誘電体導波管間の伝送特性（Ｓ２１）を測
定し、その結果を図５に示した。図５の結果から明らか
なように、約７８ＧＨｚにおいて−０．６（ｄＢ）のピ
ークを有する良好な伝送特性を示した。
【００２０】実施例２ 実施例１の開孔を形成したＮＲＤガイドに対して、０．
６ｍｍ×１．２ｍｍの断面形状を持ち、比誘電率が４．
８の誘電体が充填された誘電体導波管を接続した。接続
には、誘電体導波管の終端部と中心位置との距離が１．
３４ｍｍとなる側壁にＮＲＤガイドの開孔と同一形状の
開孔を形成し、両開孔を接続した。そして、実施例１と
同様にして伝送特性を評価し、その結果を図６に示し
た。図６に示すように、７４〜８０ＧＨｚ領域におい
て、伝送損失が−１．０ｄＢよりも小さい良好な特性を
示した。
【００２１】
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、Ｎ
ＲＤガイドと誘電体導波管とをＮＲＤガイドの導体板の
特定箇所に設けた開孔を介して誘電体導波管と接続する
ことにより、低い挿入損失での接続が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のＮＲＤガイドと誘電体導波管の接続構
造の一例を説明するための分解斜視図である。
【図２】本発明のＮＲＤガイドと誘電体導波管の接続構
造の他の例を説明するための分解斜視図である。
【図３】本発明におけるＮＲＤガイド内の電界分布を説
明するための平面図である。
【図４】本発明における図１の接続構造による伝送特性
を示す図である。
【図５】本発明における図２の接続構造による伝送特性
を示す図である。
【図６】従来におけるＮＲＤガイドとマイクロストリッ
プ線路との接続構造を説明するための概略斜視図であ
る。
【符号の説明】
Ａ ＮＲＤガイド Ｂ 誘電体導波管 １，２ 平板導体 ３ 誘電体線路 ４，７ 開孔 ５ 導体管壁 ５ａ 開放終端部 ５ｂ 終端部 ６ 誘電体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１および第２の平板導体間に誘電体線路
    を配設してなるＮＲＤガイドと、導体管内に誘電体が充
    填された誘電体導波管とを接続するための構造におい
    て、前記ＮＲＤガイドのＬＳＭモードの定在波の電界が
    最大になる箇所の前記第１の導体板に開孔を設け、該開
    孔と前記誘電体導波管の開放終端部とを接続することを
    特徴とするＮＲＤガイドと誘電体導波管の接続構造。
  2. 【請求項２】第１および第２の平板導体間に誘電体線路
    を配設してなるＮＲＤガイドと、導体管内に誘電体が充
    填された誘電体導波管とを接続するための構造におい
    て、前記ＮＲＤガイドのＬＳＭモードの定在波の電界が
    最大になる箇所の前記第１の導体板に開孔を設けるとと
    もに、前記誘電体導波管の側壁に開孔を設け、前記ＮＲ
    Ｄガイドの開孔と、前記誘電体導波管の開孔とを接続す
    ることを特徴とするＮＲＤガイドと誘電体導波管の接続
    構造。
  3. 【請求項３】前記誘電体導波管の側壁に形成される開孔
    が、前記誘電体導波管の終端部から管内波長の１／２波
    長長さ位置に形成される請求項２記載のＮＲＤガイドと
    誘電体導波管の接続構造。
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JP2000244210A (ja) * 1998-12-25 2000-09-08 Murata Mfg Co Ltd 誘電体線路導波管変換器、誘電体線路接続構造、１次放射器、発振器および送信装置
US6868258B2 (en) 2000-04-26 2005-03-15 Kyocera Corporation Structure for connecting non-radiative dielectric waveguide and metal waveguide, millimeter wave transmitting/receiving module and millimeter wave transmitter/receiver
CN111149253A (zh) * 2017-09-29 2020-05-12 英特尔公司 多管芯半导体封装中的经由波导的半导体管芯间通信

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