JP2003283218A - 非放射性誘電体線路およびミリ波送受信器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化の激しい環境や振動や機械的衝撃が
加わり易い環境などの過酷な環境で使用しても、誘電体
線路の平行平板導体に対する接着の信頼性が高く、また
誘電体線路の接着強度のばらつきが小さいものとし、さ
らに高周波信号の伝送特性が良好なものとすること。 【解決手段】 高周波信号の波長の２分の１以下の間隔
で配置された平行平板導体１，３間に高周波信号が伝送
される誘電体線路２を介装して成る非放射性誘電体線路
において、誘電体線路２は平行平板導体１，３の内面に
接着されており、誘電体線路２の表面の算術平均粗さＲ
ａが０．０２μｍ≦Ｒａ≦２０μｍである。また、誘電
体線路２の長さをＬ、誘電体線路２の平行平板導体１，
３の内面に対向する面における最大高低差をＡとしたと
き、Ａ／Ｌが１／５０以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばミリ波等の
高周波帯域で用いられる非放射性誘電体線路であって、
ミリ波集積回路，ミリ波レーダーモジュール等のミリ波
送受信器等に好適に使用される非放射性誘電体線路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の非放射性誘電体線路（Non Radiat
ive Dielectric wave guideで、以下ＮＲＤガイドとい
う）Ｓ１の構成を図１に示す。図１のＮＲＤガイドＳ１
は、使用周波数において空気中を伝搬する電磁波（高周
波信号）の波長λに対して、間隔ｄがλ／２以下である
一対の平行平板導体１，３の間に誘電体線路２を介装す
ることにより、その誘電体線路２に沿って電磁波が伝搬
でき、放射波は平行平板導体１，３の遮断効果によって
抑制されるという動作原理に基づいている。なお、図１
において、上側の平行平板導体１は内部を透視するよう
に一部を切り欠いて描いている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ＮＲＤガイドＳ１には以下に示すような問題があった。
従来、誘電体線路２は平行平板導体１，３の内面（対向
している側の主面）に接着剤等により固定されるが、接
着剤の誘電体線路２に対する接着力は、誘電体線路２の
表面にある程度の凹凸があり、その凹凸に接着剤が入り
込むこと（アンカー効果）によって強固になる。しか
し、誘電体線路２の表面が鏡面状態の場合または凹凸が
大きすぎる場合には、アンカー効果が小さくなり、接着
強度が低下していた。さらに、誘電体線路２の表面の凹
凸が大きい場合、平行平板導体１，３の誘電体線路２に
対向する面の電流経路が長くなるため表面抵抗が大きく
なり、その結果高周波信号の伝送損失が大きくなるとい
う問題があった。

【０００４】また、誘電体線路２は平行平板導体１，３
の内面（対向している側の主面）に接着剤等により固定
されるが、誘電体線路２の平面度が大きすぎる（平坦性
が悪い）場合は、接着剤が均一な厚さにならず接着強度
が低下したり、平行平板導体１，３との間に隙間が生じ
伝送損失が大きくなるという問題があった。

【０００５】さらに、誘電体線路２はセラミックや樹脂
から成っており、従ってセラミック材料をプレス成形や
切削加工等して誘電体線路２を作製する際に、研削油や
固定用のワックスの多くは油脂であり、油脂が誘電体線
路２に若干残存していることが多い。油脂は接着剤の硬
化の妨げとなったり、被接着物との接着力を低下させる
代表的な物質である。従って、誘電体線路２表面に残存
している油脂の量を制御しない限り、安定して強固な接
着力を得ることは困難である。

【０００６】また、上記ＮＲＤガイドＳ１は車載用ミリ
波レーダー等に組み込まれて使用されるため、高温環
境、低温環境、温度サイクルにおける温度差が大きい環
境、温度サイクルの変化サイクルが激しい（１サイクル
が短い）環境、また振動の大きい環境などで使用される
ことが多い。そのような過酷な環境では、誘電体線路２
に対して非常に強固な接着強度が求められるが、その接
着力は誘電体線路２の表面状態に大きく左右され、上記
の環境下において接着の信頼性に欠けるという問題があ
った。

【０００７】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は、高温環境、低温環境、激
しい温度サイクル下の環境、高湿度環境、振動や機械的
衝撃が加わり易い環境などで使用しても、誘電体線路の
平行平板導体に対する接着の信頼性が高く、また誘電体
線路の接着強度のばらつきが小さいものとすること、さ
らに高周波信号の伝送特性が良好なものとすることであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の非放射性誘電体
線路は、高周波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置
された平行平板導体間に前記高周波信号が伝送される誘
電体線路を介装して成る非放射性誘電体線路において、
前記誘電体線路は前記平行平板導体の内面に接着されて
おり、前記誘電体線路の表面の算術平均粗さＲａが０．
０２μｍ≦Ｒａ≦２０μｍであることを特徴とする。

【０００９】本発明の非放射性誘電体線路は、上記の構
成により、誘電体線路と接着剤との間で充分なアンカー
効果が効果的に発揮され、安定した高強度の接着力を有
するものとなる。その結果、接着層の剥離や誘電体線路
の脱落のない良好な接着状態を長期にわたり保持でき、
また、高温環境、低温環境、激しい温度サイクル下の環
境、高湿度環境、振動や機械的衝撃が加わり易い環境な
どの車載環境等の過酷な環境で使用しても、誘電体線路
の平行平板導体に対する接着の信頼性が高く、誘電体線
路の接着強度のばらつきが小さいものとなる。さらに、
伝搬モードであるＬＳＭモードの電磁波の一部がＬＳＥ
モードに変換されて伝送損失が生じるのを防いで、高周
波信号の伝送特性を良好なものすることができる。

【００１０】また本発明の非放射性誘電体線路は、高周
波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平
板導体間に前記高周波信号が伝送される誘電体線路を介
装して成る非放射性誘電体線路において、前記誘電体線
路は前記平行平板導体の内面に接着されており、前記誘
電体線路の長さをＬ、前記誘電体線路の前記平行平板導
体の内面に対向する面の最大高低差をＡとしたとき、Ａ
／Ｌが１／５０以下であることを特徴とする。

【００１１】本発明の非放射性誘電体線路は、上記の構
成により、接着層の厚みが均一になることで強固な接着
力が得られ、安定した高強度の接着力を有するものとな
る。その結果、接着層の剥離や誘電体線路の脱落のない
良好な接着状態を長期にわたり保持でき、また、高温環
境、低温環境、激しい温度サイクル下の環境、高湿度環
境、振動や機械的衝撃が加わり易い環境などの車載環境
等の過酷な環境で使用しても、誘電体線路の平行平板導
体に対する接着の信頼性が高く、誘電体線路の接着強度
のばらつきが小さいものとなる。さらに、伝搬モードで
あるＬＳＭモードの電磁波の一部がＬＳＥモードに変換
されて伝送損失が生じるのを防いで、高周波信号の伝送
特性を良好なものすることができる。

【００１２】本発明の非放射性誘電体線路において、好
ましくは、前記誘電体線路の表面から深さ１μｍまでの
部位に存在するＮａ，Ｓ，ＣｏまたはＢａの含有量がそ
れぞれ１０原子％以下であることを特徴とする。

【００１３】本発明の非放射性誘電体線路は、上記の構
成により、誘電体線路を作製する際の切削油やワックス
に多く含まれるＮａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａが誘電体線路の表
面に残存している量を所定値以下とすることにより、接
着剤の硬化の阻害や接着強度の低下を防ぐことができ
る。

【００１４】本発明のミリ波送受信器は、ミリ波信号の
波長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導体間
に、高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、前記
高周波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号を伝
搬させる第１の誘電体線路と、バイアス電圧印加方向が
前記ミリ波信号の電界方向に合致するように配置され、
前記バイアス電圧を周期的に制御することによって前記
ミリ波信号を周波数変調した送信用のミリ波信号として
出力する可変容量ダイオードと、前記第１の誘電体線路
に、一端側が電磁結合するように近接配置されるかまた
は一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部をミキサー
側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、前記平行平板導体
に平行に配設されたフェライト板の周縁部に所定間隔で
配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号の入出力端とされ
た第１の接続部，第２の接続部および第３の接続部を有
し、一つの前記接続部から入力された前記ミリ波信号を
フェライト板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接
する他の接続部より出力させるサーキュレータであっ
て、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の出力端に
前記第１の接続部が接合されるサーキュレータと、該サ
ーキュレータの前記第２の接続部に接続され、前記ミリ
波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテナを
有する第３の誘電体線路と、前記送受信アンテナで受信
され前記第３の誘電体線路を伝搬して前記サーキュレー
タの前記第３の接続部より出力した受信波をミキサー側
へ伝搬させる第４の誘電体線路と、前記第２の誘電体線
路の中途と前記第４の誘電体線路の中途とを近接させて
電磁結合させるかまたは接合させて成り、ミリ波信号の
一部と受信波とを混合させて中間周波信号を発生させる
ミキサー部と、を設けたミリ波送受信器において、前記
第１〜第４の誘電体線路のうち少なくとも一つが本発明
の非放射性誘電体線路を構成することを特徴とする。

【００１５】本発明のミリ波送受信器は、本発明の非放
射性誘電体線路をミリ波伝送線路として用いていること
から、振動、機械的衝撃、熱変化、湿度などの環境変化
の大きい装置、例えば自動車のエンジンルーム等に組み
込んで、車載用のミリ波送受信器として高い信頼性でも
って利用可能となる。また、ＬＳＭモードの伝送損失が
小さくノイズが低減するため、ミリ波レーダー等に適用
した場合に探知距離を増大し得るものとなる。

【００１６】また、本発明のミリ波送受信器は、また、
ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置した平行
平板導体間に、高周波ダイオード発振器が一端部に付設
され、前記高周波ダイオード発振器から出力されたミリ
波信号を伝搬させる第１の誘電体線路と、バイアス電圧
印加方向が前記ミリ波信号の電界方向に合致するように
配置され、前記バイアス電圧を周期的に制御することに
よって前記ミリ波信号を周波数変調した送信用のミリ波
信号として出力する可変容量ダイオードと、前記第１の
誘電体線路に、一端側が電磁結合するように近接配置さ
れるかまたは一端が接合されて、前記ミリ波信号の一部
をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路と、前記平
行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周縁部に
所定間隔で配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号の入出
力端とされた第１の接続部，第２の接続部および第３の
接続部を有し、一つの前記接続部から入力された前記ミ
リ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは反時計
回りに隣接する他の接続部より出力させるサーキュレー
タであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波信号の
出力端に前記第１の接続部が接続されるサーキュレータ
と、該サーキュレータの前記第２の接続部に接続され、
前記ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アン
テナを有する第３の誘電体線路と、先端部に受信アンテ
ナ、他端部にミキサーが各々設けられた第４の誘電体線
路と、前記サーキュレータの前記第３の接続部に接続さ
れ、前記送信アンテナで受信混入したミリ波信号を伝搬
させるとともに先端部に設けられた無反射終端部で前記
ミリ波信号を減衰させる第５の誘電体線路と、前記第２
の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の中途とを
近接させて電磁結合させるかまたは接合させて成り、ミ
リ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周波信号を
発生させるミキサー部と、を設けたミリ波送受信器にお
いて、前記第１〜第５の誘電体線路のうち少なくとも一
つが上記本発明の誘電体線路からなることを特徴とす
る。

【００１７】本発明のミリ波送受信器は、本発明の非放
射性誘電体線路をミリ波送受信器のミリ波伝送線路とし
て用いていることから、振動や機械的衝撃、熱変化、湿
度などの環境変化の大きい装置、例えば自動車のエンジ
ンルーム等に組み込んで、車載用のミリ波送受信器とし
て高い信頼性でもって利用可能となる。また、ＬＳＭモ
ードの伝送損失が小さく、さらに送信用のミリ波信号が
サーキュレータを介してミキサーへ混入することがない
ため、受信信号のノイズが低減して、ミリ波レーダー等
に適用した場合にさらに探知距離を増大し得るものとな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明のＮＲＤガイドについて以
下に詳細に説明する。本発明のＮＲＤガイドの基本的な
全体構成は図１のものと同様であり、以下図１に基づい
て説明する。同図において、１，３は高周波信号の波長
λの２分の１以下の間隔ｄで配置した下側，上側の平行
平板導体、２は平行平板導体１，３間に介装され挟持さ
れた誘電体線路である。平行平板導体１，３は、高い電
気伝導度および加工性等の点で、Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ，Ａ
ｇ，Ａｕ，Ｐｔ，ＳＵＳ（ステンレススチール），真鍮
等からなり、鍛造法、鋳造法、ダイカスト法、研削法等
で加工された金属板、またはセラミックス、樹脂等から
成る絶縁板の表面に上記金属や合金から成る導体層を形
成したものでもよい。なお、上記波長λは使用周波数に
おける高周波信号の空気中での波長に相当する。

【００１９】本発明のＮＲＤガイドは、高周波信号の波
長の２分の１以下の間隔で配置した平行平板導体１，３
間に高周波信号が伝送される誘電体線路２を介装して成
るものにおいて、誘電体線路２は平行平板導体１，３の
内面に接着されており、誘電体線路２の表面の算術平均
粗さＲａが０．０２μｍ≦Ｒａ≦２０μｍである。

【００２０】平行平板導体１，３内面の表面の算術平均
粗さＲａは、日本工業規格であるＪＩＳＢ０６０１−１
９９４に規定されているものである。即ち、Ｒａは、粗
さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけを抜き取
り、この抜き取り部分の平均線の方向にｘ軸を、縦倍率
の方向にｙ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表した
ときに、Ｒａ＝（１／Ｌ）∫₀ ^L｜ｆ（ｘ）｜ｄｘ（∫：
積分記号、０，Ｌ：積分範囲）によって求められる値を
マイクロメートル（μｍ）で表したものである。

【００２１】Ｒａが０．０２μｍ未満では、誘電体線路
２を平行平板導体１，３に接着した際にアンカー効果が
小さくなるため、接着力を長期にわたり強固に保持する
ことが困難であり耐久性に劣る。また、Ｒａを２０μｍ
以下としたのは、高周波信号により誘電体線路２に生じ
る電流は表皮効果のため誘電体線路２表面に集中する
が、Ｒａが２０μｍよりも大きくなると、誘電体線路２
表面の電流経路が長くなって表面抵抗が大きくなり、高
周波信号の導体損失が増大して伝送損失が大きくなるか
らである。好ましくは０．１μｍ≦Ｒａ≦５μｍがよ
い。

【００２２】また、誘電体線路２は、少なくとも平行平
板導体１，３の内面の一方に接着されていればよく、両
方に接着されていてもよい。接着層の厚みは５〜１００
μｍがよく、５μｍ未満では、接着強度の極端な低下が
発生しやすい。１００μｍを超えると、高周波信号の伝
送損失が増大し、また接着強度の低下が発生しやすい。
より好ましくは５〜６０μｍが良い。

【００２３】また、誘電体線路２を接着する接着剤とし
ては、エポキシ系、ポリイミド系、シリコン系、フェノ
ール系、ウレタン系、アクリル系等のもの、またはそれ
らを混合した樹脂系接着剤、さらにはセラミック粒子や
ガラス粒子を樹脂系接着剤に混合した接着剤が利用でき
るが、いずれの接着剤であっても固定することが可能で
ある。

【００２４】また本発明のＮＲＤガイドは、図２に示す
ように、高周波信号の波長の２分の１以下の間隔で配置
した平行平板導体１，３間に高周波信号が伝送される誘
電体線路２を介装して成るものにおいて、誘電体線路２
は平行平板導体１、３の内面に接着されており、平行平
板導体１，３の長さをＬ、誘電体線路２の平行平板導体
１，３の内面に対向する面の最大高低差をＡとしたと
き、Ａ／Ｌが１／５０以下である。なお、図２の４は接
着層である。

【００２５】Ａ／Ｌが１／５０を超えると、接着後に平
行平板導体１，３と誘電体線路２の間に隙間が生じ、伝
送損失が大きくなる。また、接着剤の厚みが均一になら
ずに接着力が低下する。好ましくは１／２００以下がよ
い。

【００２６】本発明のＮＲＤガイドにおいて、好ましく
は、誘電体線路２の表面から深さ１μｍまでの部位に存
在するＮａ，Ｓ，ＣｏまたはＢａの含有量がそれぞれ１
０原子％以下である。これらの元素は、誘電体線路２を
研削法等により作製する際に、誘電体線路２を治具等に
固定するためのワックスや切削油に含まれる油脂に多く
含まれており、誘電体線路２表面を研磨等することによ
り油脂を除去して上記元素の量を所定値以下とすること
ができる。そして、接着剤の硬化の阻害や接着強度の低
下を防ぐことができる。上記元素は誘電体線路２の表面
に存在しないことがよいが、各元素をそれぞれ１０原子
％以下とすることにより、接着剤の接着強度は大きくは
低下せず、安易に剥がれ落ちることのないような接着強
度を保持できる。好ましくは、１．０原子％以下がよ
い。

【００２７】また、誘電体線路２の表面から深さ１μｍ
までの部位に、５原子％を超える量のＮａ，Ｓ，Ｃｏ，
Ｂａが存在する場合であっても、表面を研磨するだけで
簡単かつ迅速に完全に除去できる。従って、誘電体線路
２表面に簡便な研磨加工を施すだけで、その表面粗さと
清浄状態を接着に対して最適な状態にすることができ、
接着層の剥離や誘電体線路２の脱離のない高い信頼性の
接着状態を実現し、その接着状態を長期にわたり保持で
きる。

【００２８】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの各元素の含有量の
測定は、例えばＸ線光電子分光分析法などによって行な
うことができる。例えばＸ線光電子分光分析法で測定す
る場合、Ｘ線源をモノクロＡｌＫα線（プローブ直径２
００μｍ，３５Ｗ，１５ｋＶ）とし、平行平板導体１，
３の測定領域を約２００μｍφ（直径）の円形として測
定を行う。そして、Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量は、
検出される全ての元素の合計を１００原子％としたとき
の各元素の割合を原子％で表したものである。

【００２９】また、誘電体線路２は、端面同士を対向さ
せて配置した複数の誘電体線路部分から構成されていて
もよい。その場合、誘電体線路部分の端面間の間隔は、
誘電体線路部分の端面間で高周波信号が電磁結合する長
さであればよく、誘電体線路２全体で高周波信号を伝搬
させる一連のものとなるようになっていればよい。

【００３０】この誘電体線路２は、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉの
複合酸化物を主成分とするセラミックス、例えばコーデ
ィエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）セラ
ミックスから成るとともに、測定周波数６０ＧＨｚでの
Ｑ値が１０００以上であることが好ましい。この場合、
従来のアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）セラミックス等よりも低比
誘電率のセラミックスからなる誘電体線路２となること
から、ＬＳＭモードの電磁波のＬＳＥモードへの変換を
少なくでき、高周波信号の損失が抑えられる。

【００３１】また好ましくは、複合酸化物のモル比組成
式がｘＭｇＯ・ｙＡｌ₂Ｏ₃・ｚＳｉＯ₂（但し、ｘ＝１
０〜４０モル％，ｙ＝１０〜４０モル％，ｚ＝２０〜８
０モル％，ｘ＋ｙ＋ｚ＝１００モル％を満足する）で表
されることにより、さらに伝送損失が少なく、かつ安価
で高い形状精度の誘電体線路２を用いたＮＲＤガイドを
作製できる。

【００３２】次に、本発明のＮＲＤガイドを用いたミリ
波送受信器について、以下に説明する。図３，図４は本
発明のミリ波送受信器としてのミリ波レーダーを示すも
のであり、図３は送信アンテナと受信アンテナが一体化
されたものの平面図、図４は送信アンテナと受信アンテ
ナが独立したものの平面図である。

【００３３】図３において、５１は本発明の一方の平行
平板導体（他方は省略する）、５２は第１の誘電体線路
５３の一端に設けられた、高周波ダイオード発振器を有
する電圧制御型のミリ波信号発振部（電圧制御発振部）
であり、バイアス電圧印加方向が高周波信号の電界方向
に合致するように、第１の誘電体線路５３の高周波ダイ
オード近傍に配置された可変容量ダイオードのバイアス
電圧を周期的に制御して、三角波，正弦波等とすること
により、周波数変調した送信用のミリ波信号として出力
する。

【００３４】５３は、高周波ダイオード発振器が一端部
に付設され、高周波ダイオード発振器から出力されたミ
リ波信号が変調された送信用のミリ波信号を伝搬させる
第１の誘電体線路、５４は、第１，第３，第４の誘電体
線路５３，５５，５７にそれぞれ結合される第１，第
２，第３の接続部５４ａ，５４ｂ，５４ｃを有する、フ
ェライト円板等から成るサーキュレータである。５５
は、サーキュレータ５４の第２の接続部５４ｂに接続さ
れ、ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信ア
ンテナ５６を有する第３の誘電体線路、５６は、第３の
誘電体線路５５の先端をテーパー状等とすることにより
構成された送受信アンテナである。

【００３５】なお、送受信アンテナ５６は、平行平板導
体５１に形成された貫通孔を通して高周波信号を入出力
させ、平行平板導体５１の外面に貫通孔に接続された金
属導波管を介して設置されたホーンアンテナ等であって
もよい。

【００３６】また５７は、送受信アンテナ５６で受信さ
れ第３の誘電体線路５５を伝搬してサーキュレータ５４
の第３の接続部５４ｃより出力した受信波をミキサー５
９側へ伝搬させる第４の誘電体線路、５８は、第１の誘
電体線路５３に一端側が電磁結合するように近接配置さ
れて、ミリ波信号の一部をミキサー５９側へ伝搬させる
第２の誘電体線路、５８ａは、第２の誘電体線路５８の
ミキサー５９と反対側の一端部に設けられた無反射終端
部（ターミネータ）である。また、図中Ｍ１は、第２の
誘電体線路５８の中途と第４の誘電体線路５７の中途と
を近接させて電磁結合させることにより、ミリ波信号の
一部と受信波を混合させて中間周波信号を発生させるミ
キサー部である。

【００３７】本発明のサーキュレータ５４は、平行平板
導体５１，５１間に平行に配設された一対のフェライト
円板の周縁部に所定間隔、例えばフェライト円板の中心
点に関して角度で１２０°間隔で配置され、かつそれぞ
れミリ波信号の入出力端とされた第１の接続部５４ａ，
第２の接続部５４ｂおよび第３の接続部５４ｃを有し、
一つの接続部から入力されたミリ波信号をフェライト円
板の面内で時計回りまたは反時計回りに隣接する他の接
続部より出力させるものである。また、平行平板導体５
１の外側主面のフェライト円板に相当する部位には、フ
ェライト円板を伝搬する電磁波の波面を回転させるため
の磁石が、磁力線がフェライト円板に対し略垂直方向
（略上下方向）に通過するように設けられる。なお、本
発明のフェライト板は円板状のもの限らず、多角形状等
のものでもよい。

【００３８】また、本発明のミリ波送受信器における実
施の形態の他の例として、送信アンテナと受信アンテナ
を独立させた図４のタイプがある。同図において、６１
は一方の平行平板導体（他方は省略する）、６２は第１
の誘電体線路６３の一端に設けられた、高周波ダイオー
ド発振器を有する電圧制御型のミリ波信号発振部であ
り、バイアス電圧印加方向が高周波信号の電界方向に合
致するように第１の誘電体線路６３の高周波ダイオード
近傍に配置された可変容量ダイオードのバイアス電圧を
周期的に制御して、三角波，正弦波等とすることによ
り、周波数変調した送信用のミリ波信号として出力す
る。

【００３９】６３は、高周波ダイオード発振器が一端部
に付設され、高周波ダイオード発振器から出力されたミ
リ波信号が変調された送信用のミリ波信号を伝搬させる
第１の誘電体線路、６４は、第１，第３，第５の誘電体
線路６３，６５，６７にそれぞれ接続される第１，第
２，第３の接続部（図３と同様であり図示せず）を有す
る、フェライト円板等から成るサーキュレータである。
６５は、サーキュレータ６４の第２の接続部に接続さ
れ、ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アン
テナ６６を有する第３の誘電体線路、６６は、第３の誘
電体線路６５の先端をテーパー状等とすることにより構
成された送信アンテナ、６７は、サーキュレータ６４の
第３の接続部に接続され、送信用のミリ波信号を減衰さ
せる無反射終端部６７ａが先端に設けられた第５の誘電
体線路である。

【００４０】また６８は、第１の誘電体線路６３に一端
側が電磁結合するように近接配置されて、ミリ波信号の
一部をミキサー７１側へ伝搬させる第２の誘電体線路、
６８ａは、第２の誘電体線路６８のミキサー７１と反対
側の一端部に設けられた無反射終端部、６９は、受信ア
ンテナ７０で受信された受信波をミキサー７１側へ伝搬
させる第４の誘電体線路である。また、図中Ｍ２は、第
２の誘電体線路６８の中途と第４の誘電体線路６９の中
途とを近接させて電磁結合させることにより、ミリ波信
号の一部と受信波とを混合させて中間周波信号を発生さ
せるミキサー部である。

【００４１】なお、送信アンテナ６６および受信アンテ
ナ７０は、平行平板導体６１に形成された貫通孔を通し
て高周波信号を入力または出力させ、平行平板導体６１
の外面に貫通孔に接続された金属導波管を介して設置さ
れたホーンアンテナ等であってもよい。

【００４２】本発明では、図３において、第１の誘電体
線路５３に第２の誘電体線路５８の一端側を近接配置す
るかまたは一端部を接合するが、接合する場合、接合部
において、第１の誘電体線路５３を直線状、第２の誘電
体線路５８を円弧状となし、その円弧状部の曲率半径ｒ
を高周波信号の波長λ以上とするのがよい。これによ
り、高周波信号を損失を小さくして均等の出力で分岐さ
せ得る。また、接合部において、第２の誘電体線路５８
を直線状、第１の誘電体線路５３を円弧状となし、その
円弧状部の曲率半径ｒを高周波信号の波長λ以上として
もよく、この場合も上記と同様の効果が得られる。

【００４３】また、ミキサー５９部において、第２の誘
電体線路５８と第４の誘電体線路５７とを接合すること
もでき、この場合、上記と同様に、これらの誘電体線路
５８，５７のいずれか一方の接合部を円弧状となし、そ
の円弧状部の曲率半径ｒを高周波信号の波長λ以上とす
るのがよい。また、第２の誘電体線路５８と第４の誘電
体線路５７とを電磁結合するように近接配置する場合、
その近接部において、第２の誘電体線路５８と第４の誘
電体線路５７との近接部の少なくとも一方を円弧状とす
ることにより、近接配置の構成とすることができる。

【００４４】また好ましくは、上記の接合部の曲率半径
ｒは３λ以下が良く、３λを超えると接合構造が大きく
なり小型化のメリットが得られない。接合部の曲率半径
ｒを波長λより小さく設定すると、円弧状の接合部を有
する誘電体線路への分岐強度は小さくなる。

【００４５】このような第１の誘電体線路５３と第２の
誘電体線路５８との接合構造、および第２の誘電体線路
５８と第４の誘電体線路５７との接合構造、並びに第２
の誘電体線路５８と第４の誘電体線路５７との近接配置
の構成については、図４の場合も上記と同様である。

【００４６】そして、これらの各種部品は、使用周波数
でのミリ波信号の空気中での波長λの２分の１以下の間
隔で配置した平行平板導体間に設けられる。

【００４７】図３のものにおいて、第１の誘電体線路５
３の中途にスイッチを設け、それをオン−オフすること
でパルス変調制御することもできる。例えば、図６に示
すような、配線基板８８の一主面にチョーク型バイアス
供給線路９０を形成し、その中途に半田実装されたビー
ムリードタイプのＰＩＮダイオードやショットキーバリ
アダイオードを設けたスイッチである。なお、図６にお
いてＥは誘電体線路７７内を伝搬する高周波信号の電界
方向を示す。

【００４８】この配線基板８８を、第１の誘電体線路５
３の第２の誘電体線路５８との信号分岐部とサーキュレ
ータ５４との間に、ＰＩＮダイオードやショットキーバ
リアダイオードのパルス変調用ダイオードのバイアス電
圧印加方向がＬＳＭモードの高周波信号の電界方向に合
致するように配置し、第１の誘電体線路５３に介在させ
るものである。また、第１の誘電体線路５３にもう一つ
のサーキュレータを介在させ、その第１，第３の接続部
に第１の誘電体線路５３を接続し、第２の接続部に他の
誘電体線路を接続し、その誘電体線路の先端部の端面
に、図６のような構成のショットキーバリアダイオード
を設けたスイッチを設置してもよい。

【００４９】図４のものにおいて、サーキュレータ６４
をなくし、第１の誘電体線路６３の先端部に送信アンテ
ナ６６を接続した構成とすることもできる。この場合、
小型化されたものとなるが、受信波の一部が電圧制御発
振部（ミリ波信号発振部）６２に混入しノイズ等の原因
となり易いため、図４のタイプが好ましい。

【００５０】また図４のタイプにおいて、第２の誘電体
線路６８は、第３の誘電体線路６５に一端側が電磁結合
するように近接配置されるか第３の誘電体線路６５に一
端が接合されて、ミリ波信号の一部をミキサー７１側へ
伝搬させるように配置されていてもよい。この構成にお
いても、図４のものと同様の機能、作用効果を有する。

【００５１】図４のものにおいて、第１の誘電体線路６
３の中途に、図６に示したものと同様に構成したスイッ
チを設け、それをオン−オフすることでパルス変調制御
することもできる。例えば、図６のような、配線基板８
８の一主面にチョーク型バイアス供給線路９０を形成
し、その中途に半田実装されたビームリードタイプのＰ
ＩＮダイオードやショットキーバリアダイオードを設け
たスイッチである。この配線基板８８を、第１の誘電体
線路６３の第２の誘電体線路６８との信号分岐部とサー
キュレータ６４との間に、ＰＩＮダイオードやショット
キーバリアダイオードのバイアス電圧印加方向がＬＳＭ
モードの高周波信号の電界方向に合致するように配置
し、第１の誘電体線路６３に介在させるものである。

【００５２】また、第１の誘電体線路６３にもう一つの
サーキュレータを介在させ、その第１，第３の接続部に
第１の誘電体線路６３を接続し、第２の接続部に他の誘
電体線路を接続し、その誘電体線路の先端部の端面に、
図６のような構成のショットキーバリアダイオードを設
けたスイッチを設置してもよい。

【００５３】また、図３，図４のミリ波送受信器はＦＭ
ＣＷ（Frequency Modulation Cotinuous Waves）方
式であり、ＦＭＣＷ方式の動作原理は以下のようなもの
である。電圧制御発振部の変調信号入力用のＭＯＤＩＮ
端子に、電圧振幅の時間変化が三角波等となる入力信号
を入力し、その出力信号を周波数変調し、電圧制御発振
部の出力周波数偏移を三角波等になるように偏移させ
る。そして、送受信アンテナ５６，送信アンテナ６６よ
り出力信号（送信波）を放射した場合、送受信用アンテ
ナ５６，送信アンテナ６６の前方にターゲットが存在す
ると、電波の伝搬速度の往復分の時間差をともなって、
反射波（受信波）が戻ってくる。この時、ミキサー５
９，７１の出力側のＩＦＯＵＴ端子には、送信波と受信
波の周波数差が出力される。

【００５４】このＩＦＯＵＴ端子の出力周波数等の周波
数成分を解析することで、Ｆif＝４Ｒ・ｆｍ・Δｆ／ｃ
｛Fif：ＩＦ（Intermediate Frequency）出力周波数，
Ｒ：距離，ｆｍ：変調周波数，Δｆ：周波数偏移幅，
ｃ：光速｝という関係式から距離を求めることができ
る。このミリ波送受信器は、自動車のミリ波レーダ等に
適用した場合、自動車の周囲の障害物および他の自動車
に対しミリ波を照射し、反射波を元のミリ波と合成して
中間周波信号を得、この中間周波信号を分析することに
より障害物および他の自動車までの距離、それらの移動
速度等が測定できる。

【００５５】本発明の高周波ダイオード発振器を用いた
電圧制御発振部５２，６２について以下に説明する。図
５，図６は本発明のＮＲＤガイド型の高周波ダイオード
発振器を示し、これらの図において、８２はガンダイオ
ード８３を側面に設置するための略直方体状の金属ブロ
ック等の金属部材、８３はマイクロ波，ミリ波を発振す
る高周波ダイオードの１種であるガンダイオードであ
る。８４は金属部材８２の一側面に設置され、ガンダイ
オード８３にバイアス電圧を供給するとともに高周波信
号の漏れを防ぐローパスフィルタとして機能するチョー
ク型バイアス供給線路８４ａを形成した配線基板、８５
はチョーク型バイアス供給線路８４ａとガンダイオード
８３の上部導体とを接続する金属箔リボン等の帯状導
体、８７はガンダイオード８３の近傍に配置され高周波
信号を受信し外部へ伝搬させる誘電体線路（図３，図４
の第１の誘電体線路５３，６３に相当する）である。

【００５６】また図５において、チョーク型バイアス供
給線路８４ａは、幅の広い線路および幅の狭い線路の長
さがそれぞれ略λ／４であり、また帯状導体８５の長さ
は略｛（３／４）＋ｍ｝λ（ｍは０以上の整数）である
のがよい。この場合、帯状導体８５で高周波信号を共振
させることができ、金属ストリップ８６ａを主面に設け
た金属ストリップ共振器８６を省くことができる。帯状
導体８５の長さは略３λ／４〜略｛（３／４）＋３｝λ
がより好ましく、略｛（３／４）＋３｝λを超えると帯
状導体８５が長くなり、撓み、捩じれ等が生じ易くな
り、個々の高周波ダイオード発振器間で発振周波数等の
特性のばらつきが大きくなるとともに、種々の共振モー
ドが発生して、所望の発振周波数と異なる周波数の信号
が発生するという問題が生じる。より好ましくは、略３
λ／４，略｛（３／４）＋１｝λである。

【００５７】また、略｛（３／４）＋ｍ｝λとしたの
は、｛（３／４）＋ｍ｝λから多少ずれていても共振は
可能だからである。例えば、帯状導体５を｛（３／４）
＋ｍ｝λよりも１０〜２０％程度長く形成しても良く、
その場合、帯状導体８５の接するチョーク型バイアス供
給線路８４ａの１パターン目の長さλ／４のうち一部が
共振に寄与すると考えられるからである。従って、帯状
導体５の長さは｛（３／４）＋ｍ｝λ±２０％程度の範
囲内で変化させることができる。

【００５８】これらチョーク型バイアス供給線路８４ａ
および帯状導体８５の材料は、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ａ
ｇ，Ｗ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｐｄ，Ｐｔ等から成り、特
にＣｕ，Ａｇが、電気伝導度が良好であり、損失が小さ
く、発振出力が大きくなるといった点で好ましい。

【００５９】また、帯状導体８５は金属部材８２の表面
から所定間隔をあけて金属部材８２と電磁結合してお
り、チョーク型バイアス供給線路８４ａとガンダイオー
ド８３間に架け渡されている。即ち、帯状導体８５の一
端はチョーク型バイアス供給線路８４ａの一端に半田付
け等により接続され、帯状導体８５の他端はガンダイオ
ード８３の上部導体に半田付け等により接続されてお
り、帯状導体８５の接続部を除く中途部分は宙に浮いた
状態となっている。

【００６０】そして、金属部材８２は、ガンダイオード
８３の電気的な接地（アース）を兼ねているため金属導
体であれば良く、その材料は金属（合金を含む）導体で
あれば特に限定するものではなく、真鍮（黄銅：Ｃｕ−
Ｚｎ合金），Ａｌ，Ｃｕ，ＳＵＳ（ステンレススチー
ル），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等から成る。また金属部材８２
は、全体が金属から成る金属ブロック、セラミックスや
プラスチック等の絶縁基体の表面全体または部分的に金
属メッキしたもの、絶縁基体の表面全体または部分的に
導電性樹脂材料等をコートしたものであっても良い。

【００６１】また、誘電体線路８７は、その材料は上記
の通りコーディエライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５Ｓ
ｉＯ₂）セラミックス（比誘電率４〜５）等が好まし
く、これらは高周波帯域において低損失である。ガンダ
イオード８３と誘電体線路８７との間隔は１．０ｍｍ程
度以下が好ましく、１．０ｍｍを超えると損失を小さく
して電磁的結合が可能な最大離間幅を超える。

【００６２】また、本発明の高周波ダイオードとして
は、インパット（impatt：impact ionisation avalanch
e transit time）・ダイオード，トラパット（trapat
t：trapped plasma avalanche triggered transit）・
ダイオード，ガンダイオード等のマイクロ波ダイオード
およびミリ波ダイオードが好適に使用される。

【００６３】かくして、本発明のミリ波送受信器は、伝
送線路として使用される誘電体線路は、平行平板導体と
の接着性が良好であり、急激な熱サイクルや、振動、機
械的衝撃に対し高い耐久性を有しているため、熱帯地
方、寒冷地方、高温多湿地方、または熱輻射の強い都会
のアスファルト上などでの屋外で使用されても、何ら問
題のない耐久性を有している。従って、本発明のＮＲＤ
ガイドおよびミリ波送受信器は、厳しい環境下で使用さ
れても十分な耐久性を有しており、例えば車載用として
好適なものである。

【００６４】

【実施例】本発明の実施例を以下に示す。

【００６５】（実施例１）図１のＮＲＤガイドＳ１を以
下のように構成した。誘電体線路２の材料として、Ｍ
ｇ，Ａｌ，Ｓｉの複合酸化物を主成分としたコーディエ
ライト（２ＭｇＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）セラミッ
クスを使用した。一対の平行平板導体１，３として、ア
ルミニウムを切削加工して作製した縦６０ｍｍ×横６０
ｍｍ×厚さ１０ｍｍの金属板を１．８ｍｍの間隔ｄで配
置し、平行平板導体１，３の間に誘電体線路２を介装し
た。この誘電体線路２は、高さ１．８ｍｍ、幅０．８ｍ
ｍ、長さ１０ｍｍの誘電体線路部分を、端面同士が対向
するように配置して伝送方向に４本並べて、擬似的に１
本となるように構成したものとした。平行平板導体１，
３と誘電体線路２とは一液型のエポキシ樹脂接着剤で接
着した。平行平板導体１，３は、表面の酸化層の厚さが
２μｍ、表面の算術平均粗さが２μｍであるものを使用
した。誘電体線路２の表面の算術平均粗さＲａはサンド
ペーパーやダイヤモンドペーストにより表面を研磨する
ことで変化させた。また、Ｒａは触針式の表面粗さ測定
器で測定した。

【００６６】そして、誘電体線路２の接着強度をオート
グラフによりせん断応力を加えることにより測定した。
また、接着後の誘電体線路２の接着強度の信頼性を確認
するために、温度サイクル試験に投入した。温度サイク
ルの条件は、温度幅が−４０〜１２０℃、１サイクルが
６０分、サイクル数が１０００とした。伝送損失は、７
６．５ＧＨｚの高周波信号を誘電体線路２に伝搬させ、
誘電体線路２から出力された高周波信号をネットワーク
アナライザーで評価した。

【００６７】接着強度は、車載条件における最大主応力
からシミュレーションにより計算した結果１００ＭＰａ
（メガパスカル）以上であれば誘電体線路２がはずれる
ことはないということから、基準を１００ＭＰａ以上と
した。また伝送損失は、シミュレーションにより損失が
１．００ｄＢ／ｃｍを超えると損失が大きくて製品とし
ての使用が困難になるため、基準を１．００ｄＢ／ｃｍ
以下とした。

【００６８】誘電体線路２の表面の算術平均粗さＲａを
変化させ、初期接着強度、温度サイクル後の接着強度、
高周波信号の伝送損失を測定した結果を表１に示す。

【００６９】

【表１】

【００７０】サンプルＡは、Ｒａが０．０１μｍ未満の
鏡面状態であり、初期接着強度が５５ＭＰａと低強度で
あり、温度サイクル試験後の接着強度が１２ＭＰａであ
った。サンプルＢは、Ｒａが０．０１μｍであり、初期
接着強度が７０ＭＰａと低強度であり、温度サイクル試
験後は誘電体線路２がはずれていた。サンプルＪは、Ｒ
ａが２３μｍであり、初期接着強度が１１８ＭＰａと高
強度であり、温度サイクル試験後の接着強度が１０１Ｍ
Ｐａであったが、伝送損失が１．９７ｄＢ／ｃｍと大き
かった。

【００７１】上記の通り、サンプルＡ，Ｂ，Ｊの誘電体
線路２は、接着強度、伝送損失のいずれかが基準値から
はずれており、製品としての使用は困難であった。

【００７２】サンプルＣは、Ｒａが０．０２μｍであ
り、初期接着強度が１０９ＭＰａと高強度であり、温度
サイクル試験後の接着強度が１０２ＭＰａで、伝送損失
が０．５０ｄＢ／ｃｍであった。サンプルＤは、Ｒａが
０．０５μｍであり、初期接着強度が１２２ＭＰａと高
強度であり、温度サイクル試験後の接着強度は１１０Ｍ
Ｐａで、伝送損失は０．５２ｄＢ／ｃｍであった。サン
プルＩは、Ｒａが２０μｍであり、初期接着強度が１２
５ＭＰａと高強度であり、温度サイクル試験後の接着強
度が１００ＭＰａで、伝送損失が０．９２Ｂ／ｃｍであ
った。

【００７３】サンプルＣ，Ｄ，Ｉは、接着強度および伝
送損失ともに基準値を上回っており良好な特性を有する
製品となった。サンプルＥ，Ｆ，Ｇ，Ｈも良好な結果と
なった。

【００７４】従って、本発明の範囲内であるサンプルＣ
〜Ｉは、初期接着強度と温度サイクル試験後の接着強度
のいずれも高強度で基準の１００ＭＰａ以上であり、ま
た伝送損失も基準の１．００ｄＢ／ｃｍ未満であり、製
品として良好な性能を有していた。 （実施例２）図１のＮＲＤガイドＳ１を以下のように構
成した。誘電体線路２の材料として、Ｍｇ，Ａｌ，Ｓｉ
の複合酸化物を主成分としたコーディエライト（２Ｍｇ
Ｏ・２Ａｌ₂Ｏ₃・５ＳｉＯ₂）セラミックスを使用し
た。一対の平行平板導体１，３として、アルミニウムを
切削加工して作製した縦６０ｍｍ×横６０ｍｍ×厚さ１
０ｍｍの金属板を１．８ｍｍの間隔ｄで配置し、平行平
板導体１，３の間に誘電体線路２を介装した。この誘電
体線路２は、高さ１．８ｍｍ、幅０．８ｍｍ、長さを１
０ｍｍの誘電体線路部分を、端面同士が対向するように
配置して伝送方向に並べて、擬似的に１本となるように
構成したものとした。平行平板導体１，３と誘電体線路
２とは一液型のエポキシ樹脂接着剤で接着した。平行平
板導体１，３は、表面の酸化層の厚さが２μｍ、表面の
算術平均粗さが２μｍであるものを使用した。誘電体線
路２の最初の高さ１．８ｍｍを、サンドペーパーで表面
をこすったり表面を研磨することで変化させ、Ａ／Ｌを
変化させた。Ａ／Ｌは、Ａを３次元測定機により測定し
て求めた。

【００７５】そして、誘電体線路２の接着強度をオート
グラフによりせん断応力を加えることにより測定した。
また、接着後の誘電体線路２の接着強度の信頼性を確認
するために、温度サイクル試験に投入した。温度サイク
ルの条件は、温度幅が−４０〜１２０℃、１サイクルが
６０分、サイクル数が１０００とした。伝送損失は、７
６．５ＧＨｚの高周波信号を誘電体線路２に伝搬させ、
誘電体線路２から出力された高周波信号をネットワーク
アナライザーで評価した。

【００７６】接着強度は、車載条件における最大主応力
からシミュレーションにより計算した結果１００ＭＰａ
（メガパスカル）以上であれば誘電体線路２がはずれる
ことはないということから、基準を１００ＭＰａ以上と
した。また伝送損失は、シミュレーションにより損失が
１．００ｄＢ／ｃｍを超えると損失が大きくて製品とし
ての使用が困難になるため、基準を１．００ｄＢ／ｃｍ
以下とした。

【００７７】Ａ／Ｌが１／２００のとき、初期強度は１
４０ＭＰａで信頼性試験後の強度は１２２ＭＰａであっ
た。また伝送損失は０．８８ｄＢ／ｃｍであった。Ａ／
Ｌが１／５０のとき、初期強度は１１２ＭＰａで信頼性
試験後の強度は１０３ＭＰａであった。また伝送損失は
０．９６ｄＢ／ｃｍであった。Ａ／Ｌが１／２００，１
／５０の場合、接着強度および伝送損失ともに基準値を
上回っており良好な特性を有する製品となった。

【００７８】Ａ／Ｌが１／４０のとき、初期強度は８７
ＭＰａで信頼性試験後の強度は６０ＭＰａであった。ま
た伝送損失は１．３３ｄＢ／ｃｍであった。基準値から
外れており製品としての使用は困難であった。

【００７９】（実施例３）実施例１と同様に図１のＮＲ
ＤガイドＳ１を構成した。本実施例３では、誘電体線路
２を研削加工して作製したが、洗浄工程を変更すること
で研削油や固定ワックスの残存量を変化させた。誘電体
線路２の洗浄工程としては、アセトン，メタノール，酢
酸ブチルを洗浄液として超音波洗浄を３槽に分けて行っ
た。その後、イソプロパノールを洗浄液として２槽から
５槽で仕上げ洗浄（超音波洗浄や揺動洗浄）を行った。
研削油やワックスに含まれている元素の中でＮａ，Ｓ，
Ｃｏ，Ｂａの含有量の変化を確認することで研削油やワ
ックスの残存量の割合を判断した。また、誘電体線路２
は算術平均粗さが２μｍのものを使用した。

【００８０】平行平板導体１，３と誘電体線路２とは一
液型のエポキシ樹脂接着剤で接着した。誘電体線路２の
表面から深さ１μｍまでの部位におけるＮａ，Ｓ，Ｃ
ｏ，Ｂａの含有量をＸ線光電子分光分析法で測定した。
各元素の含有量の測定は、Ｘ線源をモノクロＡｌＫα線
（プローブ直径２００μｍ，３５Ｗ，１５ｋＶ）とし、
平行平板導体１，３の測定領域を約２００μｍφ（直
径）の円形として行った。ここで、サンプルとして実施
例１で良好な特性が得られたサンプルＥと同様のもの
（Ｒａが０．１μｍ）を使用した。研削油、ワックスが
付着した誘電体線路２を、上記洗浄工程の各工程で抜き
取りＮａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａのそれぞれの含有量を測定し
た。そして、Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量の異なるサ
ンプルを、実施例１と同様にオートグラフにより接着強
度によって評価した。

【００８１】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量がそれぞれ
約１２原子％であったものは、接着強度が２４ＭＰａで
あり、温度サイクル（温度幅：−４０〜１２０℃、１サ
イクル：６０分、サイクル数：１０００）試験後は、誘
電体線路２が平行平板導体１，３から外れていた。

【００８２】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量がそれぞれ
約９原子％であったものは、接着強度が１１０ＭＰａで
あり、温度サイクル（温度幅：−４０〜１２０℃、１サ
イクル：６０分、サイクル数：１０００）試験後は、接
着強度が１０２ＭＰａであり、実施例１のサンプルＣと
ほぼ同等の強度であった。

【００８３】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量がそれぞれ
約１．２原子％であったものは、誘電体線路２の初期接
着強度が１９３ＭＰａであり、温度サイクル（温度幅：
−４０〜１２０℃、１サイクル：６０分、サイクル数：
１０００）試験後の接着強度が１６３ＭＰａであり、充
分な接着強度であった。これは実施例１のサンプルＦ，
Ｇよりも初期強度がさらに高いものであった。 （実施例４）実施例２，３と同様に図１のＮＲＤガイド
Ｓ１を構成した。誘電体線路２のＡ／Ｌが１／２００の
ものを使用した。

【００８４】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量がそれぞれ
約１３原子％であったものは、接着強度が１５ＭＰａで
あり、温度サイクル（温度幅：−４０〜１２０℃、１サ
イクル：６０分、サイクル数：１０００）試験後は、誘
電体線路２が平行平板導体１，３から外れていた。

【００８５】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量がそれぞれ
約８原子％であったものは、接着強度が１０９ＭＰａで
あり、温度サイクル（温度幅：−４０〜１２０℃、１サ
イクル：６０分、サイクル数：１０００）試験後は、接
着強度が１０４ＭＰａであり、接着強度が基準値を上回
っており良好な特性を有する製品となった。

【００８６】Ｎａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａの含有量がそれぞれ
約１．２原子％であったものは、誘電体線路２の初期接
着強度が１８８ＭＰａであり、温度サイクル（温度幅：
−４０〜１２０℃、１サイクル：６０分、サイクル数：
１０００）試験後の接着強度が１７７ＭＰａであり、充
分な接着強度であった。これは実施例２のサンプルより
も初期強度がさらに高いものであった。

【００８７】なお、本発明は上記実施の形態および実施
例に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種
々の変更を行うことは何等差し支えない。

【００８８】

【発明の効果】本発明の非放射性誘電体線路は、高周波
信号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板
導体間に高周波信号が伝送される誘電体線路を介装して
成るものにおいて、誘電体線路は平行平板導体の内面に
接着されており、誘電体線路の表面の算術平均粗さＲａ
が０．０２μｍ≦Ｒａ≦２０μｍであることにより、接
着剤のアンカー効果が効果的に働き、安定した高強度の
接着力を有するものとなる。その結果、接着層の剥離や
誘電体線路の脱落のない良好な接着状態を長期にわたり
保持でき、また、高温環境、低温環境、激しい温度サイ
クル下の環境、高湿度環境、振動や機械的衝撃が加わり
易い環境などの車載環境等の過酷な環境で使用しても、
誘電体線路の平行平板導体に対する接着の信頼性が高
く、誘電体線路の接着強度のばらつきが小さいＮＲＤガ
イドとなる。さらに、伝搬モードであるＬＳＭモードの
電磁波の一部がＬＳＥモードに変換されて伝送損失が生
じるのを防いで、高周波信号の伝送特性を良好にするこ
とができる。

【００８９】本発明の非放射性誘電体線路は、高周波信
号の波長の２分の１以下の間隔で配置された平行平板導
体間に高周波信号が伝送される誘電体線路を介装して成
るものにおいて、誘電体線路は平行平板導体の内面に接
着されており、誘電体線路の長さをＬ、誘電体線路の平
行平板導体の内面に対向する面における最大高低差をＡ
としたとき、Ａ／Ｌが１／５０以下であることにより、
接着剤の厚みが均一になり安定した高強度の接着力を有
するものとなる。その結果、接着層の剥離や誘電体線路
の脱落のない良好な接着状態を長期にわたり保持でき、
また、高温環境、低温環境、激しい温度サイクル下の環
境、高湿度環境、振動や機械的衝撃が加わり易い環境な
どの車載環境等の過酷な環境で使用しても、誘電体線路
の平行平板導体に対する接着の信頼性が高く、誘電体線
路の接着強度のばらつきが小さいＮＲＤガイドとなる。
さらに、伝搬モードであるＬＳＭモードの電磁波の一部
がＬＳＥモードに変換されて伝送損失が生じるのを防い
で、高周波信号の伝送特性を良好にすることができる。

【００９０】本発明において、好ましくは、誘電体線路
の平行平板導体の内面に対向する面から深さ１μｍまで
の部位に存在するＮａ，Ｓ，ＣｏまたはＢａの含有量が
それぞれ１０原子％以下であることにより、平行平板導
体を作製する際の切削油やペーストに多く含まれるＮ
ａ，Ｓ，Ｃｏ，Ｂａが平行平板導体の内面に残存してい
る量を所定値以下とすることにより、接着剤の硬化の阻
害や接着強度の低下を防ぐことができる。

【００９１】本発明のミリ波送受信器は、送受信アンテ
ナを備えたタイプおよび送信アンテナと受信アンテナと
が独立したタイプにおいて、誘電体線路のうち少なくと
も一つが上記本発明の非放射性誘電体線路を構成するこ
とにより、振動や機械的衝撃、熱変化、湿度などの環境
変化の大きい装置、例えば自動車のエンジンルーム等に
組み込んで、車載用のミリ波送受信器として高い信頼性
でもって利用可能となる。また、ＬＳＭモードの伝送損
失が小さく、受信信号のノイズが低減して、ミリ波レー
ダー等に適用した場合に探知距離を増大し得るものとな
る。さらに、送信アンテナと受信アンテナとが独立した
タイプでは、送信用のミリ波信号がサーキュレータを介
してミキサーへ混入することがなく、その結果受信信号
のノイズが低減しさらに探知距離が増大する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の非放射性誘電体線路について実施の形
態の例を示し、内部を透視したものの斜視図である。

【図２】本発明の非放射性誘電体線路について実施の形
態の例を示し、ＡとＬを示した断面図である。

【図３】本発明のミリ波送受信器について実施の形態の
例を示す平面図である。

【図４】本発明のミリ波送受信器について実施の形態の
他の例を示す平面図である。

【図５】本発明のミリ波送受信器用のミリ波信号発振部
の斜視図である。

【図６】図５のミリ波信号発振部に組み込まれる可変容
量ダイオードを設けた配線基板の斜視図である。

【符号の説明】

１：下側の平行平板導体 ２：誘電体線路 ３：上側の平行平板導体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波信号の波長の２分の１以下の間隔
   で配置された平行平板導体間に前記高周波信号が伝送さ
   れる誘電体線路を介装して成る非放射性誘電体線路にお
   いて、前記誘電体線路は前記平行平板導体の内面に接着
   されており、前記誘電体線路の表面の算術平均粗さＲａ
   が０．０２μｍ≦Ｒａ≦２０μｍであることを特徴とす
   る非放射性誘電体線路。
2. 【請求項２】 高周波信号の波長の２分の１以下の間隔
   で配置された平行平板導体間に前記高周波信号が伝送さ
   れる誘電体線路を介装して成る非放射性誘電体線路にお
   いて、前記誘電体線路は前記平行平板導体の内面に接着
   されており、前記誘電体線路の長さをＬ、前記誘電体線
   路の前記平行平板導体の内面に対向する面における最大
   高低差をＡとしたとき、Ａ／Ｌが１／５０以下であるこ
   とを特徴とする非放射性誘電体線路。
3. 【請求項３】 前記誘電体線路の表面から深さ１μｍま
   での部位に存在するＮａ，Ｓ，ＣｏまたはＢａの含有量
   がそれぞれ１０原子％以下であることを特徴とする請求
   項１または請求項２記載の非放射性誘電体線路。
4. 【請求項４】 ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔
   で配置した平行平板導体間に、 高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、前記高周
   波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号を伝搬さ
   せる第１の誘電体線路と、 バイアス電圧印加方向が前記ミリ波信号の電界方向に合
   致するように配置され、前記バイアス電圧を周期的に制
   御することによって前記ミリ波信号を周波数変調した送
   信用のミリ波信号として出力する可変容量ダイオード
   と、 前記第１の誘電体線路に、一端側が電磁結合するように
   近接配置されるかまたは一端が接合されて、前記ミリ波
   信号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路
   と、 前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周
   縁部に所定間隔で配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号
   の入出力端とされた第１の接続部，第２の接続部および
   第３の接続部を有し、一つの前記接続部から入力された
   前記ミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは
   反時計回りに隣接する他の接続部より出力させるサーキ
   ュレータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波
   信号の出力端に前記第１の接続部が接合されるサーキュ
   レータと、 該サーキュレータの前記第２の接続部に接続され、前記
   ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送受信アンテ
   ナを有する第３の誘電体線路と、 前記送受信アンテナで受信され前記第３の誘電体線路を
   伝搬して前記サーキュレータの前記第３の接続部より出
   力した受信波をミキサー側へ伝搬させる第４の誘電体線
   路と、 前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の
   中途とを近接させて電磁結合させるかまたは接合させて
   成り、ミリ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周
   波信号を発生させるミキサー部と、を設けたミリ波送受
   信器において、 前記第１〜第４の誘電体線路のうち少なくとも一つが請
   求項１〜３のいずれかに記載の非放射性誘電体線路を構
   成することを特徴とするミリ波送受信器。
5. 【請求項５】 ミリ波信号の波長の２分の１以下の間隔
   で配置した平行平板導体間に、 高周波ダイオード発振器が一端部に付設され、前記高周
   波ダイオード発振器から出力されたミリ波信号を伝搬さ
   せる第１の誘電体線路と、 バイアス電圧印加方向が前記ミリ波信号の電界方向に合
   致するように配置され、前記バイアス電圧を周期的に制
   御することによって前記ミリ波信号を周波数変調した送
   信用のミリ波信号として出力する可変容量ダイオード
   と、 前記第１の誘電体線路に、一端側が電磁結合するように
   近接配置されるかまたは一端が接合されて、前記ミリ波
   信号の一部をミキサー側へ伝搬させる第２の誘電体線路
   と、 前記平行平板導体に平行に配設されたフェライト板の周
   縁部に所定間隔で配置されかつそれぞれ前記ミリ波信号
   の入出力端とされた第１の接続部，第２の接続部および
   第３の接続部を有し、一つの前記接続部から入力された
   前記ミリ波信号をフェライト板の面内で時計回りまたは
   反時計回りに隣接する他の接続部より出力させるサーキ
   ュレータであって、前記第１の誘電体線路の前記ミリ波
   信号の出力端に前記第１の接続部が接続されるサーキュ
   レータと、 該サーキュレータの前記第２の接続部に接続され、前記
   ミリ波信号を伝搬させるとともに先端部に送信アンテナ
   を有する第３の誘電体線路と、 先端部に受信アンテナ、他端部にミキサーが各々設けら
   れた第４の誘電体線路と、 前記サーキュレータの前記第３の接続部に接続され、前
   記送信アンテナで受信混入したミリ波信号を伝搬させる
   とともに先端部に設けられた無反射終端部で前記ミリ波
   信号を減衰させる第５の誘電体線路と、 前記第２の誘電体線路の中途と前記第４の誘電体線路の
   中途とを近接させて電磁結合させるかまたは接合させて
   成り、ミリ波信号の一部と受信波とを混合させて中間周
   波信号を発生させるミキサー部と、を設けたミリ波送受
   信器において、 前記第１〜第５の誘電体線路のうち少なくとも一つが請
   求項１〜３のいずれかに記載の非放射性誘電体線路を構
   成することを特徴とするミリ波送受信器。