JP2005278165A - 非放射性誘電体線路および変換器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】平行配置されて地導体となる2枚の導体平板と、上記2枚の導体平板それぞれの内側に接して設けられた2本の誘電体ストリップと、上記2枚の導体平板の間に充填され、上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体とを備えた非放射性誘電体線路であって、上記2枚の導体平板の間隔が上記誘電体ストリップにおける伝搬波長の1/2以下で、かつ、上記非放射性誘電体線路の伝搬方向に直交する断面における上記2枚の導体平板と2本の誘電体ストリップと誘電体による構造が上下で線対称構造であることとした。
【選択図】図8
Description
このような従来の非放射性誘電体線路は、2枚の導電体平板142、143の間隔を電磁波の伝搬波長の半波長以下にして曲り部分などの不連続部分における放射波を抑制して、伝送損失を低減させている。
図1は、この発明を実施するための実施の形態1における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図2は図1に示される非放射性誘電体線路の断面図である。なお、以下の実施の形態では、例示として、2つの誘電体ストリップの断面形状が矩形の場合を主に図示して説明する。
図4は、この発明を実施するための実施の形態2における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図5は図4に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
図6は、この発明を実施するための実施の形態3における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図7は図6に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
図8は、この発明を実施するための実施の形態4における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図9は図8に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
図10は、この発明を実施するための実施の形態5における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図11は図10に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
また、誘電体ストリップ54および55はそれぞれ突起54aおよび55aを有しているため、LSM01モードの伝送波長が長くなり、遮断周波数が低くなる。一方、不要モードであるLSE01モードにはほとんど影響はなく、よって、実施の形態1〜4と比べて基本伝送波のみ使用できる周波数帯域が広くなる。
さらに、図3に示した実施の形態1の場合と図12に示した実施の形態5の場合を比較すると、実施の形態1の場合に比べて実施の形態5の場合は、基本伝送波であるLSM01モードの遮断周波数よりLSE01モードの遮断周波数が低くなっている周波数帯域が広くなっており、基本伝送波のみ使用できる周波数帯域が広い、広帯域な非放射性誘電体線路を得られる効果がある。
図13は、この発明を実施するための実施の形態6における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図14は図13に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
図15は、この発明を実施するための実施の形態7における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図16は図15に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
図17は、この発明を実施するための実施の形態8における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図18は図17に示される非放射性誘電体線路の平面図である。
図19は、この発明を実施するための実施の形態9における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図20は図19に示される非放射性誘電体線路の平面図である。
また、曲り部は電波の伝搬方向を45度変更する部分96aと96bおよびこの電波伝搬方向変更部分96a、96bの間に設けられ、電波伝搬方向変更部分96a、96bを接続する電波の伝搬方向直進部分96cとからなる。
図21は、この発明を実施するための実施の形態10における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図22は図21に示される非放射性誘電体線路の断面図である。
図21、図22を左に90度回転した状態を想定して説明すると、誘電体93は上平板93aに縦平板93bを上平板93aの中央部で結合した正面形状がT字状をなし、2本の突起を有する誘電体ストリップ94,95は、縦平板93bの両側面にそれぞれその表面が縦平板93bの側面と同一となるよう縦方向に埋め込まれ、さらに上平板93aの下面には縦平板93bの両側面からの誘電体ストリップに94,95連続する誘電体ストリップ97,98が、その表面が上平板93aの下面と同一となるようそれぞれ上平板93aの端部まで埋め込まれて形成され、上平板93aの上面には縦中央部における横断面に誘電体ストリップ97,98と対称となるように突起99aを有する誘電体ストリップ99が設けられている。また導体平板を形成する金属メッキは、上平板93aの両面全面に91、92、93aとして、また縦平板93bの両側面全面に91、92として施されている。
図23は、この発明を実施するための実施の形態11における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図24は図23に示される非放射性誘電体線路の平面図である。
また、図示していないが、曲り部105b、105c、107bおよび107cにはさまれる直線部分が上記間隔と同じ間隔をもって平行に配置され、2組の誘電体ストリップ104と105からなる非放射性誘電体線路と誘電体ストリップ106と107からなる非放射性誘電体線路の電波を互いに結合させる結合部となっている。
図25は、この発明を実施するための実施の形態11における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図26は図25に示される非放射性誘電体線路の平面図である。
図示していないが底面側の誘電体ストリップ117の長手方向中央で誘電体ストリップ115の反対側端辺部に整合をとるため同様な切り欠き部分が設けられている。
図27は、この発明を実施するための実施の形態13における非放射性誘電体線路を斜視図で示す構成説明図である。図28は図27に示される非放射性誘電体線路の平面図である。
図29は、この発明を実施するための実施の形態14における非放射性誘電体線路と導波管とを接続する変換器を斜視図で示す構成説明図である。図30は図29に示される非放射性誘電体線路と導波管と変換器の平面図である。
a=a0+(a1-a0)×cos 3{(πX)/(2L)}
また、非放射性誘電体線路から続く誘電体ストリップ134および135は変換器137において厚みが導波管に向かって直線テーパ状に薄くなっている。
なお、上記式はコサイン関数が3乗の場合を示したが、この乗数は3以外の整数nでも同様の効果を奏する。
Claims (20)
- 平行配置されて地導体となる2枚の導体平板と、上記2枚の導体平板それぞれの内側に接して設けられた2本の誘電体ストリップと、上記2枚の導体平板の間に充填され、上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体とを備えた非放射性誘電体線路であって、上記2枚の導体平板の間隔が上記誘電体における伝搬波長の1/2以下で、かつ、上記非放射性誘電体線路の伝搬方向に直交する断面における上記2枚の導体平板と2本の誘電体ストリップと誘電体による構造が対になる導体平板と誘電体ストリップの2組をそれぞれの組に分断する直線に対して対称構造であることを特徴とする非放射性誘電体線路。
- 上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体が空気であり、上記2本の誘電体ストリップが上記2枚の導体平板それぞれの内側に接着されたことを特徴とする請求項1記載の非放射性誘電体線路。
- 上記2枚の導体平板の間に充填され、上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体が、第1の誘電体と第2の誘電体からなり、上記第1の誘電体が上記2本の誘電体ストリップの間にのみ充填され、上記第2の誘電体が空気であり、上記2枚の導体平板の間隔が上記第2の誘電体における伝搬波長の1/2以下であることを特徴とする請求項1記載の非放射性誘電体線路。
- 上記2枚の導体平板の間に充填され、上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体が、第1の誘電体と空気でなる第2の誘電体からなり、上記第1の誘電体が上記2本の誘電体ストリップの間に充填されると共に、上記第2の誘電体である空気の部位に延在され、上記2枚の導体平板の間隔が上記第2の誘電体における伝搬波長の1/2以下であることを特徴とする請求項1記載の非放射性誘電体線路。
- 上記非放射性誘電体線路の伝搬方向に直交する断面における上記2本の誘電体ストリップの断面形状が、矩形であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の非放射性誘電体線路。
- 上記非放射性誘電体線路の伝搬方向に直交する断面における上記2本の誘電体ストリップの断面形状が、上記2枚の導体平板それぞれの内側に接した部位に突起を有する形状であり、上記突起が上記導体平板に減り込んでいることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の非放射性誘電体線路。
- 上記突起の形状が矩形であることを特徴とする請求項6記載の非放射性誘電体線路。
- 上記突起の形状が半円形であることを特徴とする請求項6記載の非放射性誘電体線路。
- 上記2本の誘電体ストリップと上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体の少なくとも一方が射出成型で形成されたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の非放射性誘電体線路。
- 請求項1または5〜9のいずれかに記載の非放射性誘電体線路において、上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体に空気を用いない場合に、上記平行配置されて地導体となる2枚の導体平板の少なくとも一方に代えて、上記誘電体ストリップと上記誘電体ストリップの誘電率より小さい誘電率の誘電体の上記2枚の導体平板の少なくとも一方の導体平板に接する面に、金属メッキを施して地導体としたことを特徴とする非放射性誘電体線路。
- 上記2本の誘電体ストリップを、設けられている面内で直角に曲げて直交方向へ延在させた曲り部を備えたことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路。
- 上記曲り部は、その線路幅を曲り部に接続される夫々の誘電体ストリップの線路幅より大きくしたことを特徴とする請求項11に記載の非放射性誘電体線路。
- 上記曲り部は、電波の伝搬方向を変更する複数の部分と、この電波の伝搬方向を変更する部分間に設けられた電波の伝搬方向が直進する部分とからなり、電波の伝搬方向を変更する部分は、それぞれ伝搬波長のおよそ1/4の間隔で配置されたことを特徴とする請求項11または12に記載の非放射性誘電体線路。
- 上記2本の誘電体ストリップが、それぞれ設けられている面内で2つに分岐され、分岐された誘電体ストリップは互いに逆方向に直角に曲げられ直交方向へ延在されてT字状の誘電体ストリップが形成されることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路。
- 誘電体は上平板に縦平板を上平板の中央部で結合した正面形状がT字状をなし、2本の突起を有する誘電体ストリップは、縦平板の両側面にそれぞれその表面が縦平板の側面と同一となるよう縦方向に埋め込まれ、さらに上平板の下面に縦平板の両側面からの誘電体ストリップに連続する誘電体ストリップが、その表面が上平板の下面と同一となるようそれぞれ上平板の端部まで埋め込まれて形成され、導体平板を形成する金属メッキは、上平板の両面および縦平板の両側面全面に施されてなることを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路2個が、導体平板と平行な方向に2個の非放射性誘電体線路間の電波を結合可能とする間隔を有して近接配置されることを特徴とする非放射性誘電体線路。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路2個が導体平板と平行な方向に所定間隔を有して近接配置され、かつ上記所定間隔の間が梯子状に接続されて2個の非放射性誘電体線路間の電波を結合させる結合部を形成する構成にされたことを特徴とする非放射性誘電体線路。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路2個が導体平板と平行な方向に接触されて配置され、2個の非放射性誘電体線路間の電波を結合させる結合部を形成する構成にされたことを特徴とする非放射性誘電体線路。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の非放射性誘電体線路と導波管とを接続する変換器において、導波管の幅広面から伸びる変換器の面の幅を非放射性誘電体線路方向に向かってテーパ状に大きくし、かつ、非放射性誘電体線路から伸びる誘電体ストリップの導体平板と平行な方向の幅、および導体平板と垂直な方向の幅の少なくとも一方を導波管に向かってテーパ状に細くしたことを特徴とする変換器。
- 上記導波管の幅広面から伸びる変換器の面におけるテーパの形状はコサイン関数のn乗(nは整数)で表される形状であることを特徴とする請求項19に記載の変換器。
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