JP2006121540A - Waveguide-plane line change-over system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、導波管・平面線路変換器に関し、特にマイクロ波やミリ波等の高周波について導波管と平面線路との間で伝送信号の変換を行う導波管・平面線路変換器に関する。 The present invention relates to a waveguide / planar line converter, and more particularly to a waveguide / planar line converter that converts a transmission signal between a waveguide and a planar line for high frequencies such as microwaves and millimeter waves.
送受信機においては、高周波回路から送出される高周波信号を平面線路モードから導波管モードに変換してアンテナに出力し、もしくは、アンテナで受信した高周波信号を導波管モードから平面線路モードに変換して高周波回路に入力するために、導波管・平面線路変換器が用いられる。 In the transceiver, the high-frequency signal sent from the high-frequency circuit is converted from the planar line mode to the waveguide mode and output to the antenna, or the high-frequency signal received by the antenna is converted from the waveguide mode to the planar line mode. Thus, a waveguide / planar line converter is used for inputting to the high frequency circuit.
図10は従来の導波管・平面線路変換器を模式的に示した部分断面斜視図であり、図11は従来の導波管・平面線路変換器の組立状態におけるII−II線部分断面図である。この導波管・平面線路変換器は、変換基板200と、筐体300と、ショートブロック900とから構成されている。変換基板200の下面に配接される筐体300は金属製の筐体であり、貫通孔からなる導波管310が形成されている。また、変換基板200の上面に配接されるショートブロック900は金属製の蓋である。
FIG. 10 is a partial sectional perspective view schematically showing a conventional waveguide / planar line converter, and FIG. 11 is a partial sectional view taken along line II-II in the assembled state of the conventional waveguide / planar line converter. It is. The waveguide / planar line converter includes a
変換基板200には複数のバイアホール230が設けられており、これらバイアホール230に囲まれた領域が導波路を形成している。変換基板200の上面には、その導波路にパッチ部211が突出するように信号線210が配接されている。変換基板200の下面には、筐体300の導波管310に対応する開口部を除いてグランド板280が形成されている。
The
ショートブロック900は電波を反射させるものであり、ショートブロック900の底面部がバイアホール230の上面と接続されるようになっている。また、ショートブロック900の一側面には信号線210とショートしないように切り欠き910が形成されている。また、ショートブロック900の内面とパッチ部211との距離は、略λ/4(ただし、λは高周波の波長)に設定されている。
The
このような導波管・平面線路変換器において、筐体300の下面には、外部からの高周波を受信して導波管310に出力したり、導波管310から伝送してきた高周波を外部に放射するための(図示しない)平面アンテナが配設される。そして、平面アンテナによって受信された高周波信号は、導波管310内を伝播してショートブロック900の内面に到達して反射され、パッチ部211を介して高周波の導波管モードから平面線路モードに変換される。一方、信号線210における高周波信号は、パッチ部211において平面線路モードから導波管モードに変換された後、導波管310内へ放射されて平面アンテナに伝達される(例えば、特許文献1参照。)。
上述の従来技術では、ショートブロックとして金属製の蓋が用いられており、このショートブロックの内面とパッチ部との距離は略λ/4に設定されている。そのため、例えば60GHz帯のように高い周波数帯を想定すると、ショートブロックおよびパッチ部の設置位置の誤差やショートブロックの寸法精度が、導波管・平面線路変換器としての特性に大きな影響を及ぼすことになる。 In the above-described prior art, a metal lid is used as the short block, and the distance between the inner surface of the short block and the patch portion is set to approximately λ / 4. For this reason, assuming a high frequency band such as the 60 GHz band, for example, the error in the installation position of the short block and the patch part and the dimensional accuracy of the short block greatly affect the characteristics of the waveguide / planar line converter. become.
そこで、本発明では、導波管・平面線路変換器において、ショートブロックとして多層基板を用いることにより、ショートブロックの寸法精度や取付け精度による影響を低減することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to reduce the influence of the dimensional accuracy and mounting accuracy of the short block by using a multilayer substrate as the short block in the waveguide / planar line converter.
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第1の側面は、導波管を有する筐体と、一主面側において高周波信号を伝搬する信号線を有するとともに他主面側において開口部により上記導波管に接続するグランド板を有する変換基板であって、上記開口部の周辺において上記グランド板に接続して上記開口部における高周波を遮蔽する第1のバイアホールを複数設けた変換基板と、上記変換基板の上記一主面側に配接されて上記変換基板に対抗する面側に導体パターンを有するショート基板であって、上記第1のバイアホールと上記導体パターンとを接続する第2のバイアホールを設けたショート基板とを具備することを特徴とする導波管・平面線路変換器である。これにより、ショートブロックの寸法精度や取付け精度による影響を低減させるという作用をもたらす。また、導波管・平面線路変換器の軽量化、小型化ならびに組立工程の簡略化という作用をもたらす。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. The first side of the present invention has a housing having a waveguide, a signal line for propagating a high-frequency signal on one main surface side, and another main surface. A conversion substrate having a ground plate connected to the waveguide by an opening on the surface side, wherein the first via hole is connected to the ground plate around the opening and shields high frequency in the opening. A plurality of conversion substrates, and a short substrate having a conductor pattern on the surface side facing the conversion substrate that is disposed on the one main surface side of the conversion substrate, the first via hole and the conductor pattern And a short substrate provided with a second via hole for connecting to a waveguide / planar line converter. This brings about the effect of reducing the influence of the dimensional accuracy and mounting accuracy of the short block. In addition, the waveguide / planar line converter is reduced in weight and size, and the assembly process is simplified.
また、この第1の側面において、上記ショート基板は多層基板により形成されるようにすることができる。このとき、セラミック多層基板や比誘電率が略7以上である基板により形成されるようにすることが望ましい。特に、低温焼成セラミック基板によれば焼成時の収縮制御が容易であり、位置精度に優れるという利点が得られる。 In the first aspect, the short substrate may be formed of a multilayer substrate. At this time, it is desirable to form the ceramic multilayer substrate or a substrate having a relative dielectric constant of about 7 or more. In particular, according to the low-temperature fired ceramic substrate, the shrinkage control at the time of firing is easy, and the advantage of excellent positional accuracy can be obtained.
また、この第1の側面において、上記変換基板および上記ショート基板は多層基板により一体成型されることができる。これにより、ショート基板と変換基板基板との取付けを不要とし、ショート基板の取付け精度による影響を排除することができる。 In the first aspect, the conversion substrate and the short substrate can be integrally formed of a multilayer substrate. As a result, it is not necessary to attach the short substrate and the conversion substrate, and the influence due to the accuracy of attaching the short substrate can be eliminated.
また、この第1の側面において、上記第2のバイアホールに代えて内壁面に導体層が形成された貫通孔を設けるようにしてもよい。これにより、ショート基板における高周波の漏れを阻止することができ、伝送特性の低下を抑制するという作用をもたらす。 In addition, in the first side surface, a through hole in which a conductor layer is formed on the inner wall surface may be provided instead of the second via hole. Thereby, the leakage of the high frequency in a short board | substrate can be prevented and the effect | action of suppressing the fall of a transmission characteristic is brought about.
また、本発明の第2の側面は、一主面側において高周波信号を伝搬する信号線を有するとともに他主面側において開口部により平面アンテナに接続可能なグランド板を有する変換基板であって、上記開口部の周辺において上記グランド板に接続する第1のバイアホールを複数設けた変換基板と、上記変換基板の上記一主面側に配接されて上記変換基板に対抗する面側に導体パターンを有するショート基板であって、上記第1のバイアホールと上記導体パターンとを接続する第2のバイアホールを設けたショート基板とを具備することを特徴とする導波管・平面線路変換器である。これにより、変換基板と平面アンテナとを金属製の筐体を介さずに直接接続してメカ部品を不要とし、軽量化ならびに小型化させるという作用をもたらす。また、部品点数を減らすことにより、組立工程を簡略化させるという作用をもたらす。 The second aspect of the present invention is a conversion substrate having a signal line that propagates a high-frequency signal on one main surface side and a ground plate that can be connected to a planar antenna by an opening on the other main surface side, A conversion board provided with a plurality of first via holes connected to the ground plate in the periphery of the opening, and a conductor pattern arranged on the one main surface side of the conversion board and facing the conversion board And a short substrate provided with a second via hole for connecting the first via hole and the conductor pattern. is there. As a result, the conversion substrate and the planar antenna are directly connected without using a metal housing, so that mechanical parts are not required, and the weight and size are reduced. Further, by reducing the number of parts, the assembly process can be simplified.
また、この第2の側面において、上記ショート基板が多層基板により形成されるようにすることができる点や、上記変換基板および上記ショート基板が多層基板により一体成型されてもよい点は本発明の第1の側面における場合と同様である。 Further, in the second aspect, the short substrate can be formed of a multilayer substrate, and the conversion substrate and the short substrate can be integrally formed of a multilayer substrate. This is the same as in the first aspect.
また、本発明の第3の側面は、導波路を有する導波基板と、一主面側において高周波信号を伝搬する信号線を有するとともに他主面側において開口部により上記導波路に接続するグランド板を有する変換基板であって、上記開口部の周辺において上記グランド板に接続して上記開口部における高周波を遮蔽する第1のバイアホールを複数設けた変換基板と、上記変換基板の上記一主面側に配接されて上記変換基板に対抗する面側に導体パターンを有するショート基板であって、上記第1のバイアホールと上記導体パターンとを接続する第2のバイアホールを設けたショート基板とを具備し、上記導波基板は、上記導波路の周囲に設けられて上記導波路における高周波を遮蔽する複数の第3のバイアホールを有することを特徴とする導波管・平面線路変換器である。これにより、筐体に代えて多層基板を用いてメカ部品を不要とし、軽量化ならびに小型化させるという作用をもたらす。また、部品点数を減らすことにより、組立工程を簡略化させるという作用をもたらす。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a grounding substrate having a waveguide substrate having a waveguide and a signal line for propagating a high-frequency signal on one main surface side, and connected to the waveguide by an opening on the other main surface side. A conversion board having a plate, the conversion board having a plurality of first via holes connected to the ground plate around the opening and shielding high frequencies in the opening; and the main board of the conversion board A short substrate having a conductor pattern arranged on a surface side and having a conductor pattern on the surface side facing the conversion substrate, the second substrate having a second via hole connecting the first via hole and the conductor pattern And the waveguide substrate has a plurality of third via holes provided around the waveguide and shielding high frequencies in the waveguide. A line converter. Thereby, it replaces with a housing | casing, the effect of making a mechanical component unnecessary using a multilayer substrate and reducing in weight and size is brought about. Further, by reducing the number of parts, the assembly process can be simplified.
また、この第3の側面において、上記ショート基板が多層基板により形成されるようにすることができる点や、上記変換基板および上記ショート基板が多層基板により一体成型されてもよい点は本発明の第1の側面における場合と同様である。この第3の側面においては、上記変換基板および上記ショート基板だけでなく、上記導波基板をも多層基板により一体成型されてもよい。これにより、部品点数を減らして、組立工程の簡略化させるという作用をもたらす。 Further, in the third aspect, the short substrate can be formed of a multilayer substrate, and the conversion substrate and the short substrate can be integrally formed of a multilayer substrate. This is the same as in the first aspect. In the third aspect, not only the conversion substrate and the short substrate, but also the waveguide substrate may be integrally formed of a multilayer substrate. As a result, the number of parts is reduced and the assembly process is simplified.
また、この第3の側面において、上記第3のバイアホールに代えて内壁面に導体層が形成された貫通孔を設けるようにしてもよい。これにより、導波基板における高周波の漏れを阻止することができ、伝送特性の低下を抑制するという作用をもたらす。 Further, in the third side surface, a through hole in which a conductor layer is formed on the inner wall surface may be provided instead of the third via hole. As a result, high-frequency leakage in the waveguide substrate can be prevented, and an effect of suppressing deterioration in transmission characteristics is brought about.
本発明によれば、導波管・平面線路変換器において、ショートブロックとして多層基板を用いることにより、ショートブロックの寸法精度や取付け精度による影響を低減するという優れた効果を奏し得る。さらに、ショートブロックおよび変換基板を多層基板により一体成型することにより、より高い取付け精度を実現するという優れた効果を奏し得る。 According to the present invention, in a waveguide / planar line converter, by using a multilayer substrate as a short block, an excellent effect of reducing the influence of the dimensional accuracy and mounting accuracy of the short block can be obtained. Further, by integrally molding the short block and the conversion substrate with the multilayer substrate, an excellent effect of realizing higher mounting accuracy can be achieved.
次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。 Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明の第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した部分分解断面図であり、図2は本発明の第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した組立状態における部分断面図である。なお、断面個所は図10に示した従来の導波管・平面線路変換器と同様である。 FIG. 1 is a partially exploded cross-sectional view schematically showing a main part of a waveguide / planar line converter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram according to the first embodiment of the present invention. It is a fragmentary sectional view in the assembly state which showed typically the principal part of the waveguide / plane line converter. The cross-sectional portion is the same as that of the conventional waveguide / planar line converter shown in FIG.
この導波管・平面線路変換器は、変換基板200と、筐体300と、ショートブロック100とを備えている。変換基板200の上面に配接されるショートブロック100は、多層基板110により形成される。また、変換基板200の下面に配接される筐体300は金属製の筐体であり、貫通孔からなる導波管310が形成されている。
The waveguide / planar line converter includes a
変換基板200には複数のバイアホール230が設けられており、これらバイアホール230に囲まれた領域が導波路を形成している。すなわち、バイアホール230は導波路における高周波を遮蔽するようになっている。変換基板200の上面には信号線210が配接されており、その信号線210の一端部は導波路に突出するようになっている。また、変換基板200の上面にはバイアホール230全体を覆うように導体パターン220が配置されている。
The
変換基板200の下面には、筐体300の導波管310に対応する開口部290を除いてグランド板280が形成されている。バイアホール230は変換基板200の上面において導体パターン220と接続し、変換基板200の下面においてグランド板280と接続するようになっている。
A
ショートブロック100は電波を反射させるものである。このショートブロック100は多層基板110を備え、その多層基板110の上面には導体パターン120が形成されている。多層基板110には変換基板200におけるバイアホール230の延長線上に配されるバイアホール130が設けられており、これらバイアホール130に囲まれた領域が導波路を形成している。すなわち、バイアホール130は導波路における高周波を遮蔽するようになっている。バイアホール130は、ショートブロック100の上面において導体パターン120に接続し、下面において変換基板200における導体パターン220と接続する。
The
筐体300下面には、(図示しない)平面アンテナが接続されるようになっている。この平面アンテナは、外部からの高周波を受信して導波管310に出力したり、導波管310から伝送してきた高周波を外部に放射するようになっている。そして、平面アンテナによって受信された高周波信号は、導波管310内を伝播してショートブロック100の上面の導体パターン120に到達して短絡され、信号線210の一端部を介して高周波の導波管モードから平面線路モードに変換される。一方、信号線210における高周波信号は、その一端部において平面線路モードから導波管モードに変換された後、導波管310内へ放射されて平面アンテナに伝達される。
A planar antenna (not shown) is connected to the lower surface of the
信号線210の一端部とショートブロック100の上面の導体パターン120との距離は、略四分の一波長である。但し、本発明の実施の形態においては導波路が誘電体により埋められているため、波長短縮効果が生じる。この波長短縮効果が生じた際の波長λgは次式により近似される。
多層基板110の材料としては種々の誘電体を用いることができる。ここで、例えばポリイミド系樹脂では比誘電率は3.4程度である。一方、セラミックであれば比誘電率はポリイミドよりも高く、例えば7以上の値を示す。従って、多層基板110の材料としては、ポリイミドよりもセラミックの方が導波管・平面線路変換器を小型化することができて望ましい。
Various dielectrics can be used as the material of the
また、セラミックは誘電正接が低いため、高周波領域においても分子レベルの摩擦抵抗による発熱が生じ難く、エネルギーの損失が少ない。特に、低温焼成セラミック基板(LTCC:Low Temperature Co-fired Ceramics)であれば焼成時の収縮制御が容易であり、位置精度に優れるという利点がある。このLTCCはアルミナにガラス系材質を加えることにより900℃以下の低温で焼成することを可能にしたセラミック多層技術である。 In addition, since the dielectric loss tangent of ceramic is low, heat generation due to frictional resistance at the molecular level hardly occurs even in a high frequency region, and energy loss is small. In particular, low temperature co-fired ceramics (LTCC) are advantageous in that the shrinkage control during firing is easy and the positional accuracy is excellent. This LTCC is a ceramic multilayer technology that enables firing at a low temperature of 900 ° C. or less by adding a glass-based material to alumina.
図3は、本発明の第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した分解平面図の一例である。この例では、筐体300における導波管310の上面から見た形状が矩形であり、これに合わせてショートブロック100の多層基板110におけるバイアホール130および変換基板200におけるバイアホール230は矩形状に配置されている。これらバイアホール130および230は導波管310の内壁面と同一面上に内接するように形成するのが望ましく、導波管310を囲むように所定間隔を保って形成される。また、導体パターン220の中央部は図のようにバイアホール230に沿って切り取られたようになっている。
FIG. 3 is an example of an exploded plan view schematically showing the main part of the waveguide / planar line converter according to the first embodiment of the present invention. In this example, the shape of the
図4は、本発明の第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した分解平面図の他の例である。この例では、筐体300における導波管310の上面から見た形状が円形であり、これに合わせてショートブロック100の多層基板110におけるバイアホール130および変換基板200におけるバイアホール230は円形状に配置されている。また、導体パターン220の中央部は図のようにバイアホール230に沿って切り取られたようになっている。
FIG. 4 is another example of an exploded plan view schematically showing the main part of the waveguide / planar line converter in the first embodiment of the present invention. In this example, the shape seen from the upper surface of the
このように、本発明の第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器によれば、ショートブロック100が多層基板110にバイアホール130を配して構成されるため、波長短縮効果による小型化を実現することができる。この効果は比誘電率の高いセラミック等において特に顕著になる。また、ショートブロックとして金属蓋を用いないことにより、メカ部品の使用を回避し、ショートブロックの寸法精度や取付け精度による影響を低減することができる。また、導波管・平面線路変換器の軽量化、小型化ならびに組立工程の簡略化を図ることができる。
As described above, according to the waveguide / planar line converter in the first embodiment of the present invention, the
図5は本発明の第2の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した組立状態における部分断面図である。なお、断面個所は第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同様であり、第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同一機能を有する構成部分については同一符号を付し、ここではその説明を省略することとする。 FIG. 5 is a partial cross-sectional view in an assembled state schematically showing the main part of the waveguide / planar line converter in the second embodiment of the present invention. The cross-sectional portion is the same as that of the waveguide / planar line converter in the first embodiment, and the same components as those of the waveguide / planar line converter in the first embodiment are the same. Reference numerals are assigned, and the description thereof is omitted here.
第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器では変換基板200と(図示しない)平面アンテナとが筐体300を介して接続されるようになっているのに対し、この第2の実施の形態における導波管・平面線路変換器では変換基板200が平面アンテナ400に直接接続されるようになっている点で相違する。
In the waveguide / planar line converter according to the first embodiment, the
平面アンテナ400は、変換基板200におけるバイアホール230の延長線上に配されるバイアホール430を備える。変換基板200と平面アンテナ400との間には、バイアホール230および430により形成される導波路に対応する開口部290を除いてグランド板280が形成されている。
The
また、平面アンテナ400の下面にはバイアホール430全体を覆うように導体パターン420が配置されている。すなわち、バイアホール430は平面アンテナ400の上面においてグランド板280に接続し、平面アンテナ400の下面において導体パターン420に接続する。さらに、平面アンテナ400の下面には電波の放出や受信を行うための矩形状または円形状のアンテナパターン410が配置され、その終端部が導波路に配置される。
A
このように、本発明の第2の実施の形態における導波管・平面線路変換器によれば、変換基板200と平面アンテナ400とを金属製の筐体を介さずに直接接続することにより、メカ部品を不要とし、軽量化ならびに小型化を図ることができる。また、部品点数を減らすことにより、組立工程の簡略化を図ることができる。
Thus, according to the waveguide / planar line converter in the second embodiment of the present invention, by directly connecting the
図6は本発明の第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した組立状態における部分断面図である。なお、断面個所は第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同様であり、第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同一機能を有する構成部分については同一符号を付し、ここではその説明を省略することとする。 FIG. 6 is a partial cross-sectional view in an assembled state schematically showing the main part of the waveguide / planar line converter in the third embodiment of the present invention. The cross-sectional portion is the same as that of the waveguide / planar line converter in the first embodiment, and the same components as those of the waveguide / planar line converter in the first embodiment are the same. Reference numerals are assigned, and the description thereof is omitted here.
第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器では導波管310を備える金属製の筐体300が用いられているのに対し、この第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器では筐体300に代えて多層基板320が用いられる。
In the waveguide / planar line converter in the first embodiment, the
多層基板320には変換基板200におけるバイアホール230の延長線上に配されるバイアホール330が設けられており、これらバイアホール330に囲まれた領域が導波路を形成している。すなわち、バイアホール330は導波路における高周波を遮蔽するようになっている。バイアホール330は、多層基板320の上面においてグランド板280と接続する。
The
この多層基板320の材料としては多層基板110と同様に、種々の誘電体を用いることができる。比誘電率の高さや誘電正接の低さを考慮すると、ポリイミドよりもセラミックの方が望ましい。また、特に、低温焼成セラミック基板(LTCC)は位置精度に優れる点で好適である。
As the material of the
このように、本発明の第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器によれば、筐体300に代えて、バイアホール330を備えた多層基板320を用いることにより、メカ部品を不要とし、軽量化ならびに小型化を図ることができる。また、部品点数を減らすことにより、組立工程の簡略化を図ることができる。さらに、変換基板200と多層基板320とを同一の多層基板により一体成型することが可能となり、さらに部品点数を減らして、組立工程の簡略化を図ることができる。
As described above, according to the waveguide / planar line converter in the third embodiment of the present invention, the mechanical component is obtained by using the
図7は本発明の第4の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した組立状態における部分断面図である。なお、断面個所は第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同様であり、第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同一機能を有する構成部分については同一符号を付し、ここではその説明を省略することとする。 FIG. 7 is a partial cross-sectional view in an assembled state schematically showing the main part of the waveguide / planar line converter in the fourth embodiment of the present invention. Note that the cross-sectional portion is the same as that of the waveguide / planar line converter in the third embodiment, and the same components as those in the waveguide / planar line converter in the third embodiment are the same. Reference numerals are assigned, and the description thereof is omitted here.
第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器では多層基板320における導波路を形成するためにバイアホール330が用いられているのに対し、この第4の実施の形態における導波管・平面線路変換器では多層基板320においてバイアホール330に代えて内壁面に導体層340が施された貫通孔が形成される。この導体層340としては、例えば金属メッキ層が設けられる。
In the waveguide / planar line converter in the third embodiment, the via
導体層340は、変換基板200におけるバイアホール230と接続されるようになっている。導体層340に囲まれた貫通孔とバイアホール230とにより、高周波を遮蔽する導波路が形成される。
The
このように、本発明の第4の実施の形態における導波管・平面線路変換器によれば、導体層340に囲まれた貫通孔が多層基板320における導波路として機能するため、多層基板320における高周波の漏れを阻止することができ、伝送特性の低下を抑制することができる。
As described above, according to the waveguide / planar line converter in the fourth embodiment of the present invention, the through hole surrounded by the
図8は本発明の第5の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した組立状態における部分断面図である。なお、断面個所は第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同様であり、第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同一機能を有する構成部分については同一符号を付し、ここではその説明を省略することとする。 FIG. 8 is a partial cross-sectional view in an assembled state schematically showing the main part of a waveguide / planar line converter in a fifth embodiment of the present invention. The cross-sectional portion is the same as that of the waveguide / planar line converter in the first embodiment, and the same components as those of the waveguide / planar line converter in the first embodiment are the same. Reference numerals are assigned, and the description thereof is omitted here.
第1の実施の形態における導波管・平面線路変換器では多層基板110における導波路を形成するためにバイアホール130が用いられているのに対し、この第5の実施の形態における導波管・平面線路変換器では多層基板110においてバイアホール130に代えて内壁面に導体層140が施された貫通孔が形成される。この導体層140としては、例えば金属メッキ層が設けられる。
In the waveguide / planar line converter in the first embodiment, the via
導体層140は、変換基板200におけるバイアホール230と接続されるようになっている。導体層140に囲まれた貫通孔とバイアホール230とにより、高周波を遮蔽する導波路が形成される。
The
このように、本発明の第5の実施の形態における導波管・平面線路変換器によれば、導体層140に囲まれた貫通孔が多層基板110における導波路として機能するため、多層基板110における高周波の漏れを阻止することができ、伝送特性の低下を抑制することができる。
As described above, according to the waveguide / planar line converter in the fifth embodiment of the present invention, the through hole surrounded by the
図9は本発明の第6の実施の形態における導波管・平面線路変換器の要部を模式的に示した組立状態における部分断面図である。なお、断面個所は第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同様であり、第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器と同一機能を有する構成部分については同一符号を付し、ここではその説明を省略することとする。 FIG. 9 is a partial cross-sectional view in an assembled state schematically showing the main part of a waveguide / planar line converter according to a sixth embodiment of the present invention. Note that the cross-sectional portion is the same as that of the waveguide / planar line converter in the third embodiment, and the same components as those in the waveguide / planar line converter in the third embodiment are the same. Reference numerals are assigned, and the description thereof is omitted here.
第3の実施の形態における導波管・平面線路変換器ではショートブロック100として変換基板200とは独立した多層基板110を配接しているのに対し、この第6の実施の形態における導波管・平面線路変換器では多層基板110と変換基板200とが同一の多層基板として一体成型される。
In the waveguide / planar line converter according to the third embodiment, the
この一体成型される多層基板の材料としては第1の実施の形態における多層基板110と同様に、種々の誘電体を用いることができる。比誘電率の高さや誘電正接低さを考慮すると、ポリイミドよりもセラミックの方が望ましい。また、特に、低温焼成セラミック基板(LTCC)は位置精度に優れる点で好適である。
As a material for the integrally formed multilayer substrate, various dielectrics can be used as in the
また、多層基板110および変換基板200に加えて、さらに多層基板320をも同一の多層基板として一体成型するようにしてもよい。これにより、導波管・平面線路変換器の要部全体が一つの多層基板として提供されるようになる。
Further, in addition to the
このように、本発明の第6の実施の形態における導波管・平面線路変換器によれば、多層基板110と変換基板200とを同一の多層基板として一体成型することにより、ショートブロック100と変換基板200との取付けを不要とし、ショートブロックの取付け精度による影響を排除することができる。また、さらに多層基板320をも同一の多層基板として一体成型することにより、部品点数を減らして、組立工程の簡略化を図ることができる。
As described above, according to the waveguide / planar line converter in the sixth embodiment of the present invention, the
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。 The embodiment of the present invention is an example for embodying the present invention and has a corresponding relationship with the invention-specific matters in the claims as shown below, but is not limited thereto. However, various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
すなわち、請求項1において、筐体は例えば筐体300に対応する。また、変換基板は例えば変換基板200に対応する。また、ショート基板は例えば多層基板110に対応する。また、第1のバイアホールは例えばバイアホール230に対応する。また、第2のバイアホールは例えばバイアホール130に対応する。
That is, in claim 1, the housing corresponds to the
また、請求項7において、導体層は例えば導体層140に対応する。
In claim 7, the conductor layer corresponds to the
また、請求項8において、平面アンテナは例えば平面アンテナ400に対応する。また、変換基板は例えば変換基板200に対応する。また、ショート基板は例えば多層基板110に対応する。また、第1のバイアホールは例えばバイアホール230に対応する。また、第2のバイアホールは例えばバイアホール130に対応する。
Further, in claim 8, the planar antenna corresponds to the
また、請求項11において、導波基板は例えば多層基板320に対応する。また、変換基板は例えば変換基板200に対応する。また、ショート基板は例えば多層基板110に対応する。また、第1のバイアホールは例えばバイアホール230に対応する。また、第2のバイアホールは例えばバイアホール130に対応する。また、第3のバイアホールは例えばバイアホール330に対応する。
In claim 11, the waveguide substrate corresponds to the
また、請求項15において、導体層は例えば導体層340に対応する。
In claim 15, the conductor layer corresponds to, for example, the
本発明の活用例として、例えば送受信機において扱われるマイクロ波やミリ波等の高周波について導波管と平面線路との間で伝送信号の変換を行う際に本発明を適用することができる。 As an application example of the present invention, for example, the present invention can be applied when converting a transmission signal between a waveguide and a planar line for high frequencies such as microwaves and millimeter waves handled in a transceiver.
100 ショートブロック
110 多層基板
120 導体パターン
130 バイアホール
140 導体層
200 変換基板
210 信号線
211 パッチ部
220 導体パターン
230 バイアホール
280 グランド板
290 開口部
300 筐体
310 導波管
320 多層基板
330 バイアホール
340 導体層
400 平面アンテナ
410 アンテナパターン
420 導体パターン
430 バイアホール
900 ショートブロック
910 切り欠き
DESCRIPTION OF
Claims (15)
一主面側において高周波信号を伝搬する信号線を有するとともに他主面側において開口部により前記導波管に接続するグランド板を有する変換基板であって、前記開口部の周辺において前記グランド板に接続して前記開口部における高周波を遮蔽する第1のバイアホールを複数設けた変換基板と、
前記変換基板の前記一主面側に配接されて前記変換基板に対抗する面側に導体パターンを有するショート基板であって、前記第1のバイアホールと前記導体パターンとを接続する第2のバイアホールを設けたショート基板と
を具備することを特徴とする導波管・平面線路変換器。 A housing having a waveguide;
A conversion substrate having a signal line for propagating a high-frequency signal on one main surface side and having a ground plate connected to the waveguide by an opening on the other main surface side, the conversion substrate having a ground plate around the opening A conversion board provided with a plurality of first via holes that are connected to shield high frequencies in the openings;
A short substrate disposed on the one main surface side of the conversion substrate and having a conductor pattern on a surface facing the conversion substrate, the second substrate connecting the first via hole and the conductor pattern A waveguide / planar line converter comprising a short substrate provided with a via hole.
前記変換基板の前記一主面側に配接されて前記変換基板に対抗する面側に導体パターンを有するショート基板であって、前記第1のバイアホールと前記導体パターンとを接続する第2のバイアホールを設けたショート基板と
を具備することを特徴とする導波管・平面線路変換器。 A conversion board having a signal line that propagates a high-frequency signal on one main surface side and having a ground plate that can be connected to a planar antenna by an opening on the other main surface side, and connected to the ground plate around the opening A conversion substrate provided with a plurality of first via holes to be
A short substrate disposed on the one main surface side of the conversion substrate and having a conductor pattern on a surface facing the conversion substrate, the second substrate connecting the first via hole and the conductor pattern A waveguide / planar line converter comprising a short substrate provided with a via hole.
一主面側において高周波信号を伝搬する信号線を有するとともに他主面側において開口部により前記導波路に接続するグランド板を有する変換基板であって、前記開口部の周辺において前記グランド板に接続して前記開口部における高周波を遮蔽する第1のバイアホールを複数設けた変換基板と、
前記変換基板の前記一主面側に配接されて前記変換基板に対抗する面側に導体パターンを有するショート基板であって、前記第1のバイアホールと前記導体パターンとを接続する第2のバイアホールを設けたショート基板とを具備し、
前記導波基板は、前記導波路の周囲に設けられて前記導波路における高周波を遮蔽する複数の第3のバイアホールを有する
ことを特徴とする導波管・平面線路変換器。 A waveguide substrate having a waveguide;
A conversion board having a signal line for propagating a high-frequency signal on one main surface side and a ground plate connected to the waveguide by an opening on the other main surface side, and connected to the ground plate around the opening A conversion substrate provided with a plurality of first via holes for shielding high frequency in the opening;
A short substrate disposed on the one main surface side of the conversion substrate and having a conductor pattern on a surface facing the conversion substrate, the second substrate connecting the first via hole and the conductor pattern And a short substrate provided with a via hole,
The waveguide / planar line converter characterized in that the waveguide substrate has a plurality of third via holes provided around the waveguide to shield high frequencies in the waveguide.
12. The waveguide / planar line converter according to claim 11, wherein in the waveguide substrate, a through hole having a conductor layer formed on an inner wall surface is formed instead of the third via hole.
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