JP2000165113A - 高周波回路装置および無線装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝送路の端面同士の位置合わせを正確且つ容
易に行えるようにし、また伝送路の端面同士の間隙を狭
くして、安定した特性を得られるようにした高周波回路
装置およびそれを用いた無線装置を得る。 【解決手段】 ベースユニットの下部導体板１ａに凹部
Ｈ１ａを形成し、ベースユニット１ａに平行にサーキュ
レータ１０１およびターミネーションブロック１０２を
挿入し、その上部にベースユニットの上部導体板１ｂを
被せる。サーキュレータ１０１の２つの傾斜した端面Ｓ
３，Ｓ４はベースユニット側の同一角度に傾斜した壁面
Ｓ１，Ｓ２に当接して位置決め固定がなされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２つの導体板を
重ね合わせてなるユニットに所定の高周波回路を設けた
高周波回路装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、誘電体線路を用いた車載用ミリ
波レーダは、発振器、サーキュレータ、ミキサなどの誘
電体線路を用いた回路構成部品を組み合わせて構成され
ている。従来より開発されている車載用ミリ波レーダの
２つの例を図９および図１０に示す。図９において１
ａ，１ｂはベースユニットの上下の導体板である。これ
らの導体板１ａ，１ｂの対向面にはＨ１，Ｈ２，Ｈ３で
示す凹部を設けている。１０３はオシレータ、１０１は
サーキュレータであり、凹部Ｈ１，Ｈ２にそれぞれ嵌め
込まれる。凹部Ｈ３には図外のミキサが嵌め込まれる。
導体板１ａ，１ｂの間には６，７，８で示す誘電体スト
リップや９，１０で示す終端器などが設けられている。

【０００３】このように導体板１ａ，１ｂの間に各種誘
電体線路部品と共に誘電体ストリップなどを配置した状
態で、発振器１０３からの発振信号がサーキュレータ１
０１を介して誘電体ストリップ６を経由し、ホーンから
外部へ放射される。誘電体ストリップ６を経由して逆方
向に伝搬する電磁波はサーキュレータ１０１の他のポー
トに接続されている終端器１０へ伝搬され、発振器１０
３へは戻らない。物体からの反射波は他方のホーンに入
射し、受信信号が誘電体ストリップ８を伝搬する。誘電
体ストリップ６と７との近接部分および誘電体ストリッ
プ７と８との近接部分はそれぞれカップラを構成し、ミ
キサは物体からの反射波とローカル信号の混合信号を入
力して中間周波信号を生成する。

【０００４】図１０に示す例では、上部の導体板１ｂに
開口部Ａ１，Ａ２，Ａ３を形成していて、導体板１ａに
１ｂを取り付けた状態で発振器１０３、サーキュレータ
１０１および図外のミキサをそれぞれ外部から装着す
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】図９および図１０に示
した装置では、発振器やサーキュレータなどの各種回路
構成部品の特性を単体で測定し、その調整を行うことが
でき、特性の測定や調整を行った後の回路構成部品をベ
ースユニットに装着することによって、１つの高周波回
路装置を構成することができるため、２枚の導体板の間
にすべての誘電体線路などを構成する場合に比較して、
全体の特性評価および調整が容易になると共に、各回路
構成部品をモジュール化できるという利点がある。

【０００６】ところが、このように各種回路構成部品を
組み合わせて集積化する場合に、伝送路（誘電体線路）
の端面同士の位置合わせが問題となる。すなわち、図９
および図１０に示したように、装着すべき回路構成部品
をベースユニットに設けた凹部や開口部に挿入するため
に、各回路構成部品の外形寸法を上記凹部や開口部の内
側の寸法よりわずかに小さく設計しておかなければなら
ない。これは加工精度上やむを得ないことであった。そ
のため、誘電体ストリップ同士の対向面および誘電体ス
トリップと導体板との間に間隙が生じ、しかもその寸法
にばらつきがあるため、電気的特性がばらつくという問
題があった。上述の例では、誘電体線路を伝送路とした
場合についてであったが、導波管についても同様の問題
が生じる。

【０００７】この発明の目的は、伝送路の端面同士の位
置合わせを正確且つ容易に行えるようにし、また伝送路
の端面同士の間隙を狭くして、安定した特性を得られる
ようにした高周波回路装置およびそれを用いた無線装置
を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、２つの導体
板を重ね合わせて非放射性誘電体線路または導波管を伝
送路として構成するベースユニットに、非放射性誘電体
線路または導波管を伝送路とする回路構成部品を組み合
わせた高周波回路装置において、前記ベースユニットの
一方の導体板に伝送路の端面が現れる凹部を形成し、前
記回路構成部品を前記ベースユニットの一方の導体板に
平行に前記凹部に挿入して、該回路構成部品の端面と前
記凹部の所定の壁面とを衝合させた状態に配置し、前記
ベースユニットの他方の導体板を前記回路構成部品とと
もに前記一方の導体板に固定する。

【０００９】このように、ベースユニットの一方の導体
板に形成した凹部に回路構成部品を導体板に平行に挿入
して、ベースユニット側凹部の所定の壁面と回路構成部
品とを衝合させた状態に配置することによって、ベース
ユニットに対する回路構成部品の位置決め精度が向上
し、安定した特性が得られる。

【００１０】また、この発明は、前記回路構成部品の隣
接する２つの端面を、ベースユニットの凹部に対する挿
入方向に対して傾斜させる。これにより回路構成部品の
２つの端面とベースユニット側凹部内の２つの壁面とが
それぞれ衝合することになり、回路構成部品はその挿入
方向だけでなく、他の方向にも位置決めされる。すなわ
ちベースユニットの面内方向に完全に位置決めされるこ
とになる。同時に回路構成部品の隣接する２つの端面と
ベースユニット側の２つの壁面との間の間隙が極小とな
って、安定した特性が得られる。

【００１１】また、この発明は、前記回路構成部品を、
誘電体ストリップと該誘電体ストリップを挟む２つの導
体板とから成る非放射性誘電体線路とするとともに、導
体面と誘電体ストリップの面を同一面とする段差を設け
る。この構造により、誘電体ストリップの接続部に生じ
る反射面を伝送路波長の１／４の奇数倍の間隔で設ける
ことによって、接続部における反射特性を向上させるこ
とができる。

【００１２】さらに、この発明では、前記高周波回路装
置を電磁波の送信部または受信部に設けることによって
無線装置を構成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態である
高周波回路装置の構成を図１〜図５を参照して説明す
る。図１は全体の分解斜視図である。図１において１ａ
はベースユニットの下部導体板、１ｂはベースユニット
の上部導体板である。また、図中１０１はサーキュレー
タ、１０２はターミネーションブロックである。

【００１４】ベースユニットの下部導体板１ａ，上部導
体板１ｂには、これらの回路構成部品（サーキュレータ
１０１およびターミネーションブロック１０２）を挿入
するための凹部Ｈ１ａ，Ｈ１ｂをそれぞれ形成してい
る。また、図中４はオシレータを構成するための回路基
板であり、ベースユニットの上下の導体板には回路基板
４の上下面に空間を構成するための凹部を形成してい
る。Ｈ２ａはその下部導体板側の凹部を示している。回
路基板４は下部導体板１ａに上部導体板１ｂを積層した
状態で、下部誘電体ストリップ２ａの一部とそれに対向
する上部誘電体ストリップの一部との間に挟みこまれる
関係となる。

【００１５】２ａ，３ａはベースユニットの上下の導体
板１ａ，１ｂで挟まれた誘電体線路を構成する誘電体ス
トリップの片方（下部誘電体ストリップ）である。ベー
スユニットの上部導体板１ｂの図における下面には下部
導体板１ａの図における上面と鏡対称の誘電体ストリッ
プ（上部誘電体ストリップ）を設けている。

【００１６】図２は図１に示したサーキュレータ１０１
の構造を示す斜視図である。ここで、１１ａは下部導体
板、１１ｂは上部導体板である。Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５はサ
ーキュレータの３つのポートとなる端面であり、下部導
体板１１ａを上部導体板１１ｂよりその端面を突出させ
ることによって段差を設けている。１２ａ，１３ａは下
部導体板１１ａ側に設けた２つのポートの下部誘電体ス
トリップ、１２ｂ，１３ｂは上部導体板１１ｂ側に設け
た上部誘電体ストリップである。端面Ｓ３にも同様に上
下の誘電体ストリップを露出させている。そして、これ
らの３つの誘電体ストリップが互いに向かい合う中央部
にフェライト共振器を配置し、そのフェライト共振器に
対して図における上下方向に直流バイアス磁界を印加す
る磁石を配置している。

【００１７】なお、図２に示したように、上下の導体板
の段差部分の平面と上下の誘電体ストリップの段差部分
の平面とを同一面とし、誘電体ストリップの接続部に生
じる２つの反射面が伝送路波長の１／４の奇数倍の間隔
となるように寸法を定めている。このことによって、上
記２つの反射面での反射信号が合成された際に、互いの
位相が逆関係となって、反射が抑えられる。

【００１８】図３は図１に示した状態からベースユニッ
トの下部導体板１ａに対してサーキュレータ１０１を装
着した状態を示している。図に示すように、サーキュレ
ータ１０１の２つの端面Ｓ３，Ｓ４がベースユニットの
下部導体板１ａの凹部Ｈ１ａの２つの壁面Ｓ１，Ｓ２に
それぞれ衝合するように、導体板１ａに対して平行に挿
入する。このようにサーキュレータ１０１の挿入方向に
対して２つの端面Ｓ３，Ｓ４、およびそれに衝合するベ
ースユニット側の壁面Ｓ１，Ｓ２がテーパー状であるた
め、サーキュレータ１０１をベースユニットの凹部Ｈ１
ａに固定されるまで挿入するだけで、ベースユニットの
下部導体板１ａに対するサーキュレータ１０１の位置決
めがなされる。それと同時に、サーキュレータ１０１の
誘電体ストリップ１２ａがベースユニット側の誘電体ス
トリップ３ａに当接する。同様にサーキュレータ１０１
のもう一方の端面（図１および図２に示した端面Ｓ３）
に露出している誘電体ストリップがベースユニット側の
誘電体ストリップ２ａに当接する。

【００１９】図４は図３に示した状態からさらにターミ
ネーションブロック１０２を装着した状態を示してい
る。ターミネーションブロック１０２は下部導体板１５
ａと上部導体板１５ｂとの間に誘電体と抵抗体とを混在
させたストリップを配置している。その端面（図３に示
した端面Ｓ６）はサーキュレータ１０１の端面（図３に
示した端面Ｓ５）の段差に合わせて、上下の導体板１５
ａ，１５ｂおよび上下の誘電体ストリップの端面にそれ
ぞれ段差を持たせている。

【００２０】図５は図４に示した状態から、ベースユニ
ットの上部導体板１ｂを下部導体板１ａに積層した状態
を示している。このようにベースユニットの上下の導体
板１ａ，１ｂを積層した状態で、その内部にオシレー
タ、サーキュレータ、ターミネーションブロックおよび
それらの間を接続する誘電体線路が設けられることにな
る。図中ｈ１〜ｈ８はベースユニットの下部導体板１ａ
に対して上部導体板１ｂを固定するためのねじ留め用の
孔である。これらの孔に対応して、ベースユニットの下
部導体板１ａには、図１に示したようにねじ穴を形成し
ていて、下部導体板１ａに上部導体板１ｂを重ねた状態
で、上部からねじをねじ留めする。その際、ターミネー
ションブロック１０２に設けた孔ｈ１７，ｈ１８にねじ
が貫通して、ターミネーションブロック１０２はベース
ユニットに固定される。同時にサーキュレータ１０１は
ターミネーションブロック１０２方向への移動が規制さ
れて、ベースユニット内に固定されることになる。

【００２１】なお、上述した例では、ベースユニットの
下部導体板に所定の回路構成部品を配置した状態で上部
導体板を被せるようにしたが、ベースユニットの上下の
導体板を積層した状態で、その端面に構成される開口部
から回路構成部品を挿入するようにしてもよい。例えば
図１に示した上下の導体板１ａ，１ｂを積層した状態
で、上下の凹部Ｈ１ａ，Ｈ１ｂの対向による開口部か
ら、サーキュレータ１０１およびターミネーションブロ
ック１０２を順に挿入してもよい。

【００２２】以上に示した例では、伝送路として誘電体
線路を例に挙げたが、導波管を伝送路とする場合、２つ
の導体板を重ね合わせて導波管を構成すればよい。図６
はその部分の構造を示す断面図である。このように上下
の導体板１ａ，１ｂにそれぞれ凹部を形成して、それら
が対向する状態で重ね合わせることによって、導波管を
構成する。オシレータ、サーキュレータおよびターミネ
ーションブロックなどについても同様に、上下の導体板
で挟みこまれて構成される空間を導波管として構成すれ
ばよい。

【００２３】次に、サーキュレータとターミネーション
ブロックと共に他の回路構成部品を組み合わせて構成し
た無線装置の例として、ミリ波レーダモジュールの構成
を図７および図８を参照して説明する。図７の（Ａ）は
ベースユニットの下部導体板の平面図、（Ｂ）は（Ａ）
に示した状態から各種回路構成部品を装着した状態での
平面図である。（Ａ）においてＨ１ａ，Ｈ２ａ，Ｈ３
ａ，Ｈ４ａはそれぞれ回路構成部品を装着する凹部であ
る。ベースユニットの下部導体板には所定位置に下部誘
電体ストリップを配置していて、この下部導体板に重ね
合わせられる上部導体板にも鏡対称の凹部および上部誘
電体ストリップを設けている。この上下の誘電体ストリ
ップにより、所定の回路構成部品間を接続する誘電体線
路およびカップラを構成している。

【００２４】図７の（Ｂ）において１０１はサーキュレ
ータ、１０２はターミネーションブロックであり、この
部分の構成は図１に示した装置と同様である。１０３は
オシレータ、１０４はサーキュレータ、１０５は１次放
射器、１０６はミキサである。これらはそれぞれベース
ユニットの下部導体板に対して平行に挿入し、各回路構
成部品の先端部分を、ベースユニットの下部導体板凹部
の壁面に当接させることにより位置決めする。なお、サ
ーキュレータ１０４は１次放射器１０５を先に装着した
状態で、その一次放射器１０５の後端面にサーキュレー
タ１０４の先端面を当接させることにより、ベースユニ
ットの下部導体板に対する１次放射器１０５およびサー
キュレータ１０４の位置決めを行う。

【００２５】以上に示したように、回路構成部品の隣接
する２つの端面を、ベースユニットの凹部に対する挿入
方向に対して傾斜させたことにより、回路構成部品の２
つの端面とベースユニット側凹部内の２つの壁面とがそ
れぞれ衝合することになり、回路構成部品はその挿入方
向だけでなく、他の方向にも位置決めされる。

【００２６】図８は図７に示したミリ波レーダモジュー
ルの等価回路図である。オシレータ１０３の発振信号
は、サーキュレータ１０１とターミネーションブロック
１０２とによるアイソレータを介してさらにカプラ、サ
ーキュレータ１０４を経由して１次放射器１０５へ導か
れる。これによりミリ波信号の放射が行われる。探知物
体からの反射波が１次放射器１０５に入射した際、その
受信信号はサーキュレータ１０４を経由してもう一方の
カプラへ導かれる。これにより、送信信号の一部である
ローカル信号と受信信号との混合信号がミキサ１０６へ
与えられる。ミキサ１０６は平衡型周波数変換器であ
り、ローカル信号と受信信号との周波数差の成分をＩＦ
信号として出力する。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、ベースユ
ニットの面方向に対する回路構成部品の位置決め精度が
向上し、安定した電気的特性が得られる。

【００２８】請求項２に係る発明によれば、回路構成部
品はその挿入方向だけでなく、挿入方向に対して垂直方
向にも位置決めされ、ベースユニットの面内方向に完全
に位置決めされることになる。同時に回路構成部品の隣
接する２つの端面とベースユニット側の２つの壁面との
間の間隙が極小となって、安定した特性が得られる。請
求項３に係る発明によれば、誘電体ストリップの接続部
に生じる反射面を伝送路波長の１／４の奇数倍の間隔で
設けることによって、接続部における反射特性を向上さ
せることができる。

【００２９】請求項４に係る発明によれば、例えばミリ
波レーダモジュールのような、複数の回路構成部品を集
積して成る無線装置を構成する場合にも、ベースユニッ
トに対する各回路構成部品の位置精度を高めることがで
きるため、特性の安定した無線装置が容易に得られるこ
とになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施形態に係る高周波回路装置の分解斜
視図

【図２】同装置のサーキュレータの斜視図

【図３】図１に示した状態からサーキュレータを装着し
た状態を示す斜視図

【図４】図３に示した状態からターミネーションブロッ
クを装着した状態を示す斜視図

【図５】組立後の高周波回路装置の斜視図

【図６】第２の実施形態に係る高周波回路装置の伝送路
部分の断面図

【図７】第３の実施形態にミリ波レーダモジュールの構
成を示す図

【図８】同ミリ波レーダモジュールの等価回路図

【図９】従来の高周波回路装置の構成を示す分解斜視図

【図１０】従来の他の高周波回路装置の構成を示す一部
破断斜視図

【符号の説明】

１ａ−ベースユニットの下部導体板 １ｂ−ベースユニットの上部導体板 ２ａ，３ａ−ベースユニットの下部誘電体ストリップ ４−回路基板 １１ａ−サーキュレータの下部導体板 １１ｂ−サーキュレータの上部導体板 １２ａ，１３ａ−サーキュレータの下部誘電体ストリッ
プ １２ｂ，１３ｂ−サーキュレータの上部誘電体ストリッ
プ １５ａ−ターミネーションブロックの下部導体板 １５ｂ−ターミネーションブロックの上部導体板 １０１−サーキュレータ（回路構成部品） １０２−ターミネーションブロック Ｓ１，Ｓ２−壁面 Ｓ３〜Ｓ６−端面 Ｈ−凹部

フロントページの続き (72)発明者 石浦 豊 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 Ｆターム(参考） 5J014 HA06

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２つの導体板を重ね合わせて非放射性誘
   電体線路または導波管を伝送路として構成するベースユ
   ニットに、非放射性誘電体線路または導波管を伝送路と
   する回路構成部品を組み合わせた高周波回路装置におい
   て、 前記ベースユニットの一方の導体板に伝送路の端面が現
   れる凹部を形成し、前記回路構成部品を前記ベースユニ
   ットの一方の導体板に平行に前記凹部に挿入して、該回
   路構成部品の端面と前記凹部の所定の壁面とを衝合させ
   た状態に配置し、前記ベースユニットの他方の導体板を
   前記回路構成部品とともに前記一方の導体板に固定した
   ことを特徴とする高周波回路装置。
2. 【請求項２】 前記回路構成部品の隣接する２つの端面
   を、前記挿入方向に対して傾斜させたことを特徴とする
   請求項１に記載の高周波回路装置。
3. 【請求項３】 前記回路構成部品を、誘電体ストリップ
   と該誘電体ストリップを挟む２つの導体板とから成る非
   放射性誘電体線路とするとともに、導体面と誘電体スト
   リップの面を同一面とする段差を設けたことを特徴とす
   る請求項１または２に記載の高周波回路装置。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３に記載の高周波回
   路装置を電磁波の送信部または受信部に設けた無線装
   置。