JP2006295891A - Transmission line converter - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マイクロ波又はミリ波等の通信装置に用いるのに適し、マイクロストリップ伝送線路からコプレーナストリップ伝送線路への変換、又は、コプレーナストリップ伝送線路用導体からマイクロストリップ伝送線路への変換を可能にする伝送線路変換装置に関する。 The present invention is suitable for use in communication devices such as microwaves or millimeter waves, and enables conversion from a microstrip transmission line to a coplanar strip transmission line, or from a coplanar strip transmission line conductor to a microstrip transmission line. The present invention relates to a transmission line conversion apparatus.
平面アンテナをマイクロ波、ミリ波の通信に用いるのに際し、平面アンテナに信号を給電し、又は、平面アンテナで受信した信号を伝送するための伝送線路として、コプレーナストリップ伝送線路が一般的に用いられている。 When a planar antenna is used for microwave and millimeter wave communications, a coplanar strip transmission line is generally used as a transmission line for feeding a signal to the planar antenna or transmitting a signal received by the planar antenna. ing.
従来用いられていたマイクロストリップ伝送線路からスロット伝送線路への変換を可能し、さらに、このスロット伝送線路からコプレーナストリップ伝送線路への変換を可能にしている伝送線路変換装置を図６に示す。図６に示す例では、第１の誘電体基板２１に略しずく形状のコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体２４が設けられており、第１の誘電体基板２１、誘電体層２７、接地導体２２、第２の誘電体基板２２の順に積層されている。第２の誘電体基板２２の誘電体層２７側の面には接地導体２２が設けられており、接地導体２２には直線状のスロット２５が設けられている。第２の誘電体基板２２の誘電体層２７とは反対側の面にはマイクロストリップ線路用電磁結合導体２０が設けられている。図６に示す例において、第２の誘電体基板２２及びマイクロストリップ線路用電磁結合導体２０を除く構成は、下記非特許文献１に記載されている。しかし、この従来例を一部に利用した伝送線路変換装置は小型化には適さない問題があった。
FIG. 6 shows a transmission line conversion apparatus that can convert a microstrip transmission line that has been conventionally used to a slot transmission line and that can convert the slot transmission line to a coplanar strip transmission line. In the example shown in FIG. 6, an
また、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体２４等について、具体的な寸法が記載されていない問題があった。
Further, there is a problem that specific dimensions are not described for the
本発明は、従来技術の有する前述の欠点を解消し、従来知られていなかった伝送線路変換装置の提供を目的とする。 An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a transmission line conversion device that has not been conventionally known.
本発明は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板に離間した第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該半ループ形状は、長方形又は略長方形であり、
第２の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には接地導体が設けられており、該接地導体には互いに平行又は略平行な第１のスロット及び第２のスロットが設けられており、
さらに、該接地導体には第１のスロットと第２のスロットとを接続する接続スロットが設けられており、第１のスロット、第２のスロット及び接続スロットによってＨノ字形又は略Ｈノ字形の電磁結合用スロットを構成しており、
該接続スロットが該半ループ形状の長方形又は略長方形の長手方向と立体的に交差する方向になるように、該電磁結合用スロットが配設されており、
第２の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面には、該接続スロットと立体的に交差するようにマイクロストリップ線路用電磁結合導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
The present invention is provided between a first dielectric substrate, a second dielectric substrate spaced apart from the first dielectric substrate, and the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. A transmission line conversion device comprising a dielectric layer,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the first dielectric substrate on the dielectric layer side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
The half-loop shape is rectangular or substantially rectangular,
A ground conductor is provided on the surface of the second dielectric substrate on the side of the dielectric layer, and the ground conductor is provided with a first slot and a second slot that are parallel or substantially parallel to each other. And
Further, the ground conductor is provided with a connection slot for connecting the first slot and the second slot, and the first conductor, the second slot, and the connection slot have an H-shaped or substantially H-shaped structure. It constitutes a slot for electromagnetic coupling,
The electromagnetic coupling slot is disposed so that the connection slot is three-dimensionally intersecting the longitudinal direction of the half-loop-shaped rectangle or substantially rectangle,
A transmission line, characterized in that an electromagnetic coupling conductor for a microstrip line is provided on a surface of the second dielectric substrate opposite to the dielectric layer so as to three-dimensionally intersect the connection slot. A conversion device is provided.
また、本発明は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板に離間した第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該半ループ形状は、正方形及び略正方形であり、
第２の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には接地導体が設けられており、該接地導体には互いに平行又は略平行な第１のスロット及び第２のスロットが設けられており、
さらに、該接地導体には第１のスロットと第２のスロットとを接続する接続スロットが設けられており、第１のスロット、第２のスロット及び接続スロットによってＨノ字形又は略Ｈノ字形の電磁結合用スロットを構成しており、
該接続スロットの長手方向が、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、前記途切部とは反対側の辺の長手方向と立体的に交差する方向になるように、該電磁結合用スロットが配設されており、
第２の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面には、該接続スロットと立体的に交差するようにマイクロストリップ線路用電磁結合導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
The present invention is also provided between the first dielectric substrate, the second dielectric substrate spaced apart from the first dielectric substrate, and the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. A transmission line conversion device comprising a dielectric layer,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the first dielectric substrate on the dielectric layer side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
The half-loop shape is a square and a substantially square,
A ground conductor is provided on the surface of the second dielectric substrate on the side of the dielectric layer, and the ground conductor is provided with a first slot and a second slot that are parallel or substantially parallel to each other. And
Further, the ground conductor is provided with a connection slot for connecting the first slot and the second slot, and the first conductor, the second slot, and the connection slot have an H-shaped or substantially H-shaped structure. It constitutes a slot for electromagnetic coupling,
The electromagnetic coupling slot is arranged so that the longitudinal direction of the connection slot is three-dimensionally intersecting with the longitudinal direction of the side opposite to the cut portion of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line. Has been established,
A transmission line, characterized in that an electromagnetic coupling conductor for a microstrip line is provided on a surface of the second dielectric substrate opposite to the dielectric layer so as to three-dimensionally intersect the connection slot. A conversion device is provided.
本願発明では、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は途切部を有する半ループ形状であり、かつ、該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれコプレーナストリップ伝送線路用導体の両端部又は該両端部近傍に接続されており、該半ループ形状が、長方形又は略長方形である場合には、従来例と比較すると、８．５〜６１％程度コンパクト化できる。 In the present invention, the shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half loop shape having a cut-off portion, and portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion Are connected to both ends of the coplanar strip transmission line conductor or in the vicinity of both ends, and the half-loop shape is rectangular or substantially rectangular, it is 8.5 to 61 compared with the conventional example. % Can be downsized.
また、該半ループ形状が正方形及び略正方形である場合には、従来例と比較すると、２０〜３０％程度コンパクト化できる。 Further, when the half loop shape is a square or a substantially square shape, the size can be reduced by about 20 to 30% as compared with the conventional example.
本発明では、上記した構成により、マイクロストリップ伝送線路とコプレーナストリップ伝送線路との伝送線路変換及びインピーダンスマッチングが可能になり、さらに、簡易な構造で、安価に伝送線路変換装置を製作できるという効果も認められる。 In the present invention, the above configuration enables transmission line conversion and impedance matching between the microstrip transmission line and the coplanar strip transmission line, and also has an effect that a transmission line conversion device can be manufactured at a low cost with a simple structure. Is recognized.
本発明の伝送線路変換装置を自動車の前部窓ガラス板又は後部窓ガラス板等に設けられている平面アンテナの伝送線路として用いることで、高周波アンテナ装置を効率よく生産することができる。特に、ＳＤＡＲＳ（Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｕｄｉｏ Ｒａｄｉｏ Ｓｅｒｖｉｃｅ（２．６ＧＨｚ前後）），ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ），ＶＩＣＳ（Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＥＴＣ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｔｏｌｌ Ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）及びＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）システム等に好適な高周波アンテナ装置を製作できる。 By using the transmission line conversion device of the present invention as a transmission line of a planar antenna provided on a front window glass plate or a rear window glass plate of an automobile, a high frequency antenna device can be produced efficiently. In particular, SDARS (Satelite Digital Audio Service (around 2.6 GHz)), GPS (Global Positioning System), VICS (Vehicle Information and Communication System), ETC (Electrical System and Electronic System). A high-frequency antenna device suitable for the above can be manufactured.
以下、本発明の伝送線路変換装置を添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の伝送線路変換装置の一実施形態を示す模式図であり、図２は図１に示される実施形態の電磁結合用スロット５及びマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０を示す平面図、図３は図１に示される実施形態のマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４を示す平面図である。
Hereinafter, a transmission line converter of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of a transmission line converter of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing an
図１，２，３において、１は第１の誘電体基板、２は第２の誘電体基板、３は一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体、３ａは第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体、３ｂは一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の間に設けられているコプレーナストリップ伝送線路用溝部、３ｃは第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体、４はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体、４ｂ，４ｃは途切部４ａの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分、４ｄはコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、前記途切部とは反対側の辺、５はＨノ字形又は略Ｈノ字形の電磁結合用スロット、５ａは第１のスロット、５ｂは第２のスロット、５ｃは接続スロット、６はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の半ループ形状の長手方向を示す矢印、７は誘電体層、１０は、マイクロストリップ線路用電磁結合導体、１２は接地導体、Ｌ１は接続スロット５ｃの中心とマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０の開放端との間の間隔、Ｌ２は接続スロット５ｃの長さ、Ｌ３は第１のスロットの長さ、Ｗ１はマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０の導体幅、Ｗ２は第１のスロット５ａの幅、Ｗ２’は第のスロット５ｂの幅である。
In FIGS. 1, 2 and 3, 1 is a first dielectric substrate, 2 is a second dielectric substrate, 3 is a pair of coplanar strip transmission line conductors, 3a is a first coplanar strip transmission line conductor, 3b Is a groove for a coplanar strip transmission line provided between a pair of coplanar strip transmission line conductors, 3c is a second coplanar strip transmission line conductor, 4 is a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor, 4b and 4c are The portions of the
図１に示す一実施形態については、矢印の方向に図１に示すすべての各構成要素が順次重ねられるように積層される。ここで、スロットは、通常、第１の誘電体基板１の材質が剥き出しになって露出しているが、これに限定されず、スロットの上に絶縁物質が設けられていてもよい。
1 is stacked so that all the components shown in FIG. 1 are sequentially stacked in the direction of the arrow. Here, the slot is usually exposed by exposing the material of the first
図４は図１に示される実施形態のコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の平面図である。図４において、Ｇ１は第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａと第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃとの間の間隔、Ｌ４はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の短辺の幅、Ｌ５はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の長辺の幅、Ｗ３は第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの導体幅、Ｗ３’は第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃの導体幅、Ｗ４はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の導体幅である。
FIG. 4 is a plan view of the
本発明は、第１の誘電体基板１と、第１の誘電体基板１に離間した第２の誘電体基板２と、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２との間に設けられている誘電体層７とを備える。第１の誘電体基板１の、誘電体層７の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４が設けられている。コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の形状は途切部４ａを有する半ループ形状である。ここで、本発明において、半ループ形状とは、ループ形状のループの一部に途切部を有し、完全なループになっていない形状をいう。
The present invention relates to a first
途切部４ａの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分４ｂ，４ｃは、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３の両端部又は該両端部近傍に接続されている。一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４から離れる方向に伸長されている。
The
本発明において、伝送効率を向上させるために、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの導体幅Ｗ３が第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃの導体幅Ｗ３’に一致又は略一致することが好ましい。また、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの導体幅Ｗ３及び第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃの導体幅Ｗ３’がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の導体幅Ｗ４より狭いことが好ましい。さらに、以下の条件を満たすことがより好ましい。
導体幅Ｗ３≦０．６×導体幅Ｗ４、かつ、導体幅Ｗ３’≦０．６×導体幅Ｗ４。
In the present invention, in order to improve the transmission efficiency, conductor width W 3 of the first coplanar strip
Conductor width W 3 ≦ 0.6 × conductor width W 4 and conductor width W 3 ′ ≦ 0.6 × conductor width W 4 .
図１，３に示す例では、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の半ループ形状は、長方形又は略長方形であり、該長方形又は略長方形の長手方向が途切部４ａ近傍の一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３の伸長方向と交差している。この半ループ形状は、長方形又は略長方形であることが、挿入損失を低減し伝送効率を向上させるために好ましい。しかし、これに限定されず、正方形及び略正方形であっても使用できる。なお、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の半ループ形状の長手方向は、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄの長手方向と一致又は略一致する。
In the example shown in FIGS. 1 and 3, the half-loop shape of the
第２の誘電体基板２の、誘電体層７の側の面には接地導体１２が設けられており、接地導体１２には互いに平行又は略平行な第１のスロット５ａ及び第２のスロット５ｂが設けられている。さらに、接地導体１２には第１のスロット５ａと第２のスロット５ｂとを接続する接続スロット５ｃが設けられており、第１のスロット５ａ、第２のスロット５ｂ及び接続スロット５ｃによってＨノ字形又は略Ｈノ字形の電磁結合用スロット５を構成している。
A
後述する図８，９，１０に示す例では、電磁結合用スロット５の一部がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４に立体的に重なるように、かつ、接続スロット５ｃが半ループ形状の長方形又は略長方形の長手方向と立体交差する方向になるように、電磁結合用スロット５が配設されている。また、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部とは反対側の辺４ｄと、接続スロット５ｃとが直角又は略直角に立体交差している。
In the example shown in FIGS. 8, 9, and 10 to be described later, a part of the
第２の誘電体基板２の、誘電体層７と反対側の面には、接続スロット５ｃと立体交差するようにマイクロストリップ線路用マイクロストリップ線路用電磁結合導体１０が設けられている。図１に示す例では、接続スロット５ｃとマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０とが立体交差する角が直角又は略直角である。このようにすることが、伝送効率を向上させるために好ましい。しかし、これに限定されず、接続スロット５ｃとマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０とのなす角が直角又は略直角でなくとも使用できる。
A microstrip line
第１の誘電体基板１に垂直な方向に伸長され、かつ、接続スロット５ｃの中心を通る直線を想定し、該直線から接続スロット５ｃの中心を見る場合に、接続スロット５ｃとマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０とが立体交差する点と、接続スロット５ｃの中心とが立体的に重なるか又はほぼ重なることが伝送効率を向上させるために好ましい。
When a straight line extending in a direction perpendicular to the first
第１の誘電体基板１に垂直な方向に伸長され、かつ、接続スロット５ｃの中心を通る直線を想定し、該直線から接続スロット５ｃの中心を見る場合に、接続スロット５ｃの中心がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体１０の、辺４ｄに立体的に重なるか又はほぼ重なることが伝送効率を向上させるために好ましい。
When a straight line extending in the direction perpendicular to the first
第１の誘電体基板１に垂直な方向に伸長され、かつ、該接続スロット５ｃの中心を通る直線を想定し、該直線から接続スロット５ｃの中心を見る場合に、前記接続スロット５ｃの中心がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体１０の、辺４ｄの中心に立体的に重なるか又はほぼ重なることが伝送効率を向上させるために好ましい。
Assuming a straight line extending in a direction perpendicular to the first
なお、以上説明したとおり、電磁結合用スロット５の一部がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４に立体的に重なるように配設されていることが伝送効率を向上させるために好ましい。しかし、これに限定されず、電磁結合用スロット５のすべての部分がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の内周縁より内側に配設されていても使用できる。
As described above, it is preferable to improve the transmission efficiency so that a part of the
図１，４に示す例では、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４は、所定の導体幅を有し、仮に途切部４ａがなく、途切部４ａが配設されている箇所において、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４が継続して設けられていると想定するとき、この想定されるコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の外周縁及び内周縁が、それぞれ四角形又は略四角形を構成している。
In the example shown in FIGS. 1 and 4, the
図１，４に示す例とは別のコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の実施形態を図７に示す。図７に示す例では、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の外周縁が構成している四角形又は略四角形の４つの角の４つの頂点をそれぞれ外周頂点といい、前記内周縁が構成している四角形又は略四角形の４つの角の４つの頂点をそれぞれ内周頂点というとき、図面紙面上において、左上側の外周頂点１５を例に挙げて説明すると、仮に外周頂点１５と、外周頂点１５に最近傍の内周頂点１４とを結ぶ直線を仮定して、この直線を第１の仮想線１１といい、さらに、仮に第１の仮想線１１に直角又は略直角であり、外周頂点１５と内周頂点１４との間の中央又は中央近傍を通過する直線を仮定して、直線を第２の仮想線１２というとき、第２の仮想線１２から外側に設けられているコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分を切欠いて切欠部を設けている。
FIG. 7 shows an embodiment of the
図７に示す例のように、４つの外周頂点のすべてについて、切欠部を設けることが好ましい。しかし、これに限定されず、４つの外周頂点のうちの少なくとも一つに切欠部を設けても使用できる。 As in the example shown in FIG. 7, it is preferable to provide notches for all four outer peripheral vertices. However, the present invention is not limited to this, and it can be used even if a notch is provided in at least one of the four outer peripheral vertices.
図７に示す例では、途切部４ａの両端における、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の両側部分のうちの、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ側の部分４ｂの外周縁を、仮に途切部４ａの中心側に向かって直線的に伸長し、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの内側周縁に交わる点を第１の交点１６といい、仮に第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの外側周縁をコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心側に向かって直線的に伸長し、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の内周縁に交わる点を第２の交点１７といい、仮に第１の交点１６と第２の交点１７とを結ぶ直線を仮定して、該直線を第３の仮想線１３というとき、第３の仮想線１３よりコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心側の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分又は第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの部分を切欠いて切欠部（第１の内側切欠部）を設けている。
In the example shown in FIG. 7, the outer peripheral edge of the
なお、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの外側周縁とは、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの、コプレーナストリップ伝送線路用溝部３ｂとは反対側の周縁をいい、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの内側周縁とは、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａの、コプレーナストリップ伝送線路用溝部３ｂ側の周縁をいう。
The outer peripheral edge of the first coplanar strip
また、図７に示す例では、途切部４ａの両端における、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の両側部分のうちの、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃ側の部分４ｃの外周縁を、仮に途切部４ａの中心側に向かって直線的に伸長し、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃの内側周縁に交わる点を第３の交点といい、仮に第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃの外側周縁をコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心側に向かって直線的に伸長し、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の内周縁に交わる点を第４の交点といい、仮に第３の交点と第４の交点とを結ぶ直線を仮定して、該直線を第４の仮想線というとき、第４の仮想線よりコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心側の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分又は第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体の部分を切欠いて切欠部（第２の内側切欠部）を設けている。
Further, in the example shown in FIG. 7, the outer peripheral edge of the
図７に示すとおり、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４に第１の内側切欠部及び第２の内側切欠部の両方を設けることが好ましい。しかし、これに限定されず、第１の内側切欠部及び第２の内側切欠部のうち、どちらか一方をコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４に設けても使用できる。
As shown in FIG. 7, it is preferable to provide both the first inner notch and the second inner notch in the
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の短辺の幅をＬ４、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の長辺の幅をＬ５というとき、伝送効率を向上させるために、０．１１≦（Ｌ４／Ｌ５）＜１．０、特には、０．１１≦（Ｌ４／Ｌ５）＜０．６５を満足することが好ましい。
When the width of the short side of the
第１のスロットの長さＬ３と第２のスロットの長さとは、同じ又はほぼ同じであることが伝送効率を向上させるために好ましい。しかし、これに限定されず、第１のスロットの長さＬ３と第２のスロットの長さとが異なっていても使用できる。第１のスロットの長さＬ３又は第２のスロットの長さは、伝送効率を向上させるために、通常、幅Ｌ５より小さいことが好ましい。 The length L 3 of the first slot and the length of the second slot, it is preferable in order to improve the transmission efficiency same or substantially the same. However, not limited thereto and can be used different from the length L 3 of the first slot and the length of the second slot. The length of the first slot length L 3 or the second slot, in order to improve the transmission efficiency, usually, is preferably smaller than the width L 5.
第１のスロット５ａの幅Ｗ２及び第２のスロット５ｂの幅Ｗ２’は、伝送効率を向上させるために、０．１〜１．０ｍｍ、特には、０．２〜０．６ｍｍが好ましい。マイクロストリップ線路用電磁結合導体１０の導体幅Ｗ１は、伝送効率を向上させるために、１．０〜２．０ｍｍ、特には、１．３〜１．６ｍｍが好ましい。間隔Ｌ１は、伝送効率を向上させるために、３．０〜１５．０ｍｍ、特には、５．０〜１０．０ｍｍとすることが好ましい。
The width W 2 of the
本発明において、動作周波数が１．９５〜２．９３ＧＨｚである場合、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺の幅Ｌ５が、５．０〜４６．１ｍｍであることが好ましい。動作周波数を１．９５〜２．９３ＧＨｚとしたのは、米国のＳＤＡＲＳの周波数である２．３４ＧＨｚの２０％の許容範囲として、（２．３４／１．２）〜（２．３４／０．８）ＧＨｚ≒１．９５〜２．９３ＧＨｚとなる理由による。この範囲のより好ましい範囲は１０％許容範囲である２．１３〜２．６ＧＨｚであり、特に好ましい範囲は５％許容範囲である２．２３〜２．４６ＧＨｚである。
In the present invention, when the operating frequency is 1.95～2.93GHz, the coplanar strip transmission line for
また、幅Ｌ５のより好ましい範囲は、８．０〜４０．８ｍｍであり、特に好ましい範囲は、１２．０〜３７．２ｍｍである。 Furthermore, more preferable range of the width L 5 represents a 8.0～40.8Mm, particularly preferred range is 12.0～37.2Mm.
上記動作周波数範囲の条件下において、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄに隣接する２つの辺の幅Ｌ４が、５．０〜４６．１ｍｍであることが好ましい。幅Ｌ４のより好ましい範囲は、８．０〜４０．８ｍｍであり、特に好ましい範囲は、１２．０〜３７．２ｍｍである。
Under the condition of the above operating frequency range, the width L 4 of the two sides adjacent to the
図８，９は、後述するＬｏｆｆｘ１、Ｌｏｆｆｘ２についての説明用の平面図である。上記動作周波数範囲の条件下において、仮に、コプレーナストリップ伝送線路用溝部３ｂの中央を通りコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心側に向かって伸長される直線を想定して、この直線を境にしてコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４を、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ側の部分と第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃ側の部分とに分割して見る場合、以下の条件について説明する。
8 and 9 are plan views for explaining L offx1 and L offx2 described later. Assuming a straight line extending through the center of the coplanar strip
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄに隣接する２つの辺のうちの、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ側の辺４ｅの内側縁を第１の内側縁といい、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄに隣接する２つの辺のうちの、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃ側の辺４ｆの内側縁を第２の内側縁という。
Of the two sides adjacent to the
また、第１のスロット５ａの、第１の内側縁側の先端を第１のスロットの第１の先端５ａ１といい、第１のスロット５ａの、第２の内側縁側の先端を第１のスロットの第２の先端５ａ２といい、第２のスロット５ｂの、第１の内側縁側の先端を第２のスロットの第１の先端５ｂ１といい、第２のスロット５ｂの、第２の内側縁側の先端を第２のスロットの第２の先端５ｂ２といい、第１のスロットの第１の先端５ａ１と第１の内側縁との間の最短間隔と、第２のスロットの第１の先端５ｂ１と第１の内側縁との間の最短間隔とのうち、短い方の間隔をＬｏｆｆｘ１といい、第１のスロットの第２の先端５ａ２と第２の内側縁との間の最短間隔と、第２のスロットの第２の先端５ｂ２と第２の内側縁との間の最短間隔とのうち、短い方の間隔をＬｏｆｆｘ２というとき、Ｌｏｆｆｘ１≧−２ｍｍ、かつ、Ｌｏｆｆｘ２≧−２ｍｍ、を満足することが好ましい。
Also, the tip on the first inner edge side of the
ただし、Ｌｏｆｆｘ１の値は、第１のスロットの第１の先端５ａ１がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄの長手方向に平行な方向であって、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心に向かう方向（図８において示される矢印４１）を正とし、該中心から離れようとする方向を負とする。
However, the value of L offx1 is a direction in which the first tip 5a1 of the first slot is parallel to the longitudinal direction of the
Ｌｏｆｆｘ２の値は、第１のスロットの第２の先端５ａ２がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄの長手方向に平行な方向であって、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の中心に向かう方向（図９において示される矢印４２）を正とし、該中心から離れようとする方向を負とする。
The value of L offx2 is a direction in which the second tip 5a2 of the first slot is parallel to the longitudinal direction of the
上記条件のより好ましい範囲は、Ｌｏｆｆｘ１≧０ｍｍ、かつ、Ｌｏｆｆｘ２≧０ｍｍであり、特に好ましい範囲は、Ｌｏｆｆｘ１≧１ｍｍ、かつ、Ｌｏｆｆｘ２≧１ｍｍである。 More preferable ranges of the above conditions are L offx1 ≧ 0 mm and L offx2 ≧ 0 mm, and particularly preferable ranges are L offx1 ≧ 1 mm and L offx2 ≧ 1 mm.
図１０，１１は後述するＬｏｆｆｙについての説明用の平面図である。図１０，１１において、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３側の辺の外側縁４０と、第１のスロットの接続スロット５ｃ側の縁５ａ３との間の間隔をＬｏｆｆｙというとき、−４．３≦Ｌｏｆｆｙ≦８．０、を満足することが好ましい。
10 and 11 are plan views for explaining L offy described later. 10 and 11, between the
ただし、Ｌｏｆｆｙの値は、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３側の辺の外側縁４０を境として、第１のスロットの接続スロット５ｃ側の縁５ａ３が、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄ側に配設されている場合（図１０）を正とし、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３側に配設されている場合（図１１）を負とする。
However, the value of L offy is the edge 5a3 on the connection slot 5c side of the first slot with the
Ｌｏｆｆｙのより好ましい範囲は、−３．５≦Ｌｏｆｆｙ≦７．３であり、特に好ましい範囲は、１．０≦Ｌｏｆｆｙ≦６．５である。 A more preferable range of L offY is -3.5 ≦ L offy ≦ 7.3, particularly preferred range is 1.0 ≦ L offy ≦ 6.5.
第１の誘電体基板１の厚さは電磁結合と直接関わりがないため、特に限定されない。例えば、第１の誘電体基板１として、自動車の窓ガラス板を用いる場合には、通常の自動車用窓ガラス板のように厚さが２．０〜６．０ｍｍで比誘電率（ε１）が５．０〜９．０のガラス板を用いることが好ましい。
The thickness of the first
第１の誘電体基板１として、自動車の窓ガラス板を用いる場合には、接地導体１２の周縁が車体開口縁から１ｍｍ以上離間していることが好ましい。しかし、これに限定されず、接地導体１２の周縁が車体開口縁に接続されていても使用できる。ここで、車体開口縁とは窓ガラス板がはめ込まれる車体の途切部の周縁であって車体アースとなるべきものをいい、例えば、金属等の導電性材料で構成されている。
When a window glass plate of an automobile is used as the first
第２の誘電体基板２の寸法、面積は、２．６×２６．０ｍｍ（６７．６ｍｍ２）〜１５．０〜３１．０ｍｍ（４６５ｍｍ２）が好ましい。第２の誘電体基板２の比誘電率（ε２）は、伝送効率を向上させるためには、１．０〜８．０が好ましい。第２の誘電体基板２としては、通常、合成樹脂、セラミックス等の回路基板が用いられる。第２の誘電体基板２の厚さは０．１〜６．０ｍｍであるのが好ましい。この厚さの範囲の基板を製造することが生産技術上容易だからである。
The dimensions and area of the second
誘電体層７は、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２との間に介在し、絶縁性を有することが好ましい。誘電体層７としては、通常、絶縁性を有する接着剤、充填材等の合成樹脂等を含む誘電体の組成物又はセラミックスが用いられ、さらに、気体層も用いることができる。しかし、これに限定されず、誘電物質であればどのようなものでも使用でき、誘電体基板も使用できる。
The
絶縁性を有する接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂等を含有する接着剤が挙げられ、比誘電率が１．０〜４．０の範囲にあるものが容易かつ安価に入手でき好ましい。また、充填材としては、例えば、絶縁性を有しシリコーンを含有する充填材が挙げられる。 Examples of the adhesive having insulating properties include an adhesive containing an epoxy resin and the like, and those having a relative dielectric constant in the range of 1.0 to 4.0 are preferable because they can be obtained easily and inexpensively. Moreover, as a filler, the filler which has insulation and contains silicone is mentioned, for example.
誘電体層７としては気体層を用いる場合には、通常コスト的に安価な空気層が用いられるが、これに限定されず、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスでもよい。また、気体層は、温度により気体中に含まれる水分が結露しないように十分乾燥していることが好ましい。
When a gas layer is used as the
誘電体層７の寸法、面積は、第２の誘電体基板２の寸法、面積と同様であることが好ましい。誘電体層７の厚さは、伝送効率を向上させるために、０．１〜１．６ｍｍが好ましい。誘電体層７の比誘電率（ε３）は、伝送効率を向上させるために、１．０〜３．０が好ましい。本発明は周波数１〜３０ＧＨｚ、特には２〜６ＧＨｚの周波数範囲に利用することが好ましい。
The dimensions and area of the
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。 The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples, and various improvements and modifications are also included in the present invention as long as the gist of the present invention is not impaired. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.
「例１（実施例）」
図１，２，３，４に示すとおりの伝送線路変換装置を想定して、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３からマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０への伝送特性をＦＤＴＤ法（Ｆｉｎｉｔｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｔｉｍｅ Ｄｏｍａｉｎ ｍｅｔｈｏｄ）により計算した。動作周波数は２．３４ＧＨｚとした。以下に諸数値を示し、図５に実施例の周波数特性について示す。図５において、１９は反射損失、１８は挿入損失である。
"Example 1 (Example)"
Assuming a transmission line converter as shown in FIGS. 1, 2, 3 and 4, the transmission characteristics from the pair of coplanar strip
第２の誘電体基板２の寸法、面積 １２．２５×３２．０ｍｍ（３９２．０ｍｍ２）、
第２の誘電体基板２の厚さ ０．８ｍｍ、
誘電体層７の厚さ ０．４２ｍｍ、
ε１ ７．０、
ε２ ４．０、
ε３ ２．０、
Ｌ１ ８．０ｍｍ、
Ｌ２ ４．６ｍｍ、
Ｌ３ ２１．０ｍｍ、
Ｌ４ ７．０ｍｍ、
Ｌ５ ２８．０ｍｍ、
Ｗ１ １．４５ｍｍ、
Ｗ２、Ｗ２’ ０．４ｍｍ、
Ｗ３、Ｗ３’ ０．５ｍｍ、
Ｗ４ １．０ｍｍ、
Ｇ１ ０．５ｍｍ。
Dimensions and area of second
The thickness of the second
The thickness of the
ε 1 7.0,
ε 2 4.0,
ε 3 2.0,
L 1 8.0 mm,
L 2 4.6 mm,
L 3 21.0 mm,
L 4 7.0 mm,
L 5 28.0 mm,
W 1 1.45 mm,
W 2 , W 2 '0.4mm,
W 3 , W 3 '0.5mm,
W 4 1.0 mm,
G 1 0.5 mm.
「例２（実施例）」
Ｌｏｆｆｘ１及びＬｏｆｆｘ２を変更する以外は、例１と同様の伝送線路変換装置を想定して、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３からマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０への伝送特性をＦＤＴＤ法により計算した。動作周波数は２．３４ＧＨｚとした。Ｌｏｆｆｘ１及びＬｏｆｆｘ２の値を変更させたときの、Ｌｏｆｆｘ‐挿入損失の特性を図１２に示した。
"Example 2 (Example)"
The transmission characteristics from the pair of coplanar strip
「例３（実施例）」
Ｌｏｆｆｙを変更する以外は、例１と同様の伝送線路変換装置を想定して、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３からマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０への伝送特性をＦＤＴＤ法により計算した。動作周波数は２．３４ＧＨｚとした。Ｌｏｆｆｙの値を変更させたときの、Ｌｏｆｆｙ‐挿入損失の特性を図１３に示した。
"Example 3 (Example)"
The transmission characteristics from the pair of coplanar strip
「例４（実施例）」
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の長辺の幅Ｌ５を変更する以外は、例１と同様の伝送線路変換装置を想定して、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３からマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０への伝送特性をＦＤＴＤ法により計算した。動作周波数は２．３４ＧＨｚとした。幅Ｌ５の値を変更させたときの、幅Ｌ５‐挿入損失の特性を図１４に示した。
"Example 4 (Example)"
Except for changing the width L 5 of the long sides of the coplanar strip transmission line for
本発明は、ＳＤＡＲＳ、ＧＰＳ、衛星デジタル放送、ＶＩＣＳ、ＥＴＣ及びＤＳＲＣシステムに好適な高周波アンテナ装置等の伝送線路変換装置として利用される。
に利用される。
The present invention is used as a transmission line conversion device such as a high-frequency antenna device suitable for SDARS, GPS, satellite digital broadcasting, VICS, ETC, and DSRC systems.
Used for
１：第１の誘電体基板
２：第２の誘電体基板
３：一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体
３ａ：第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体
３ｃ：第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体
４：コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体
４ｂ，４ｃ：途切部４ａの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分
４ｅ：コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、途切部４ａとは反対側の辺４ｄに隣接する２つの辺のうちの、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ側の辺
４ｆ：辺４ｄに隣接する２つの辺のうちの、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ｃ側の辺
５：電磁結合用スロット
５ａ：第１のスロット
５ａ１：第１のスロット５ａの、第１の内側縁側の先端を第１のスロットの第１の先端
５ａ２：第１のスロット５ａの、第２の内側縁側の先端を第１のスロットの第２の先端
５ａ３：第１のスロットの接続スロット側の縁
５ｂ：第２のスロット
５ｂ１：第２のスロット５ｂの、第１の内側縁側の先端を第２のスロットの第１の先端
５ｂ２：第２のスロット５ｂの、第２の内側縁側の先端を第２のスロットの第２の先端
５ｃ：接続スロット
７：誘電体層
１０：マイクロストリップ線路用電磁結合導体
１２：接地導体
４０：コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３側の辺の外側縁
1: first dielectric substrate 2: second dielectric substrate 3: pair of coplanar strip transmission line conductors 3a: first coplanar strip transmission line conductor 3c: second coplanar strip transmission line conductor 4: Coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductors 4b, 4c: Coupling strip transmission line electromagnetic coupling conductor portions 4e: Coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor 4 cut off portions at or near both ends of the cutout portion 4a Of the two sides adjacent to the side 4d opposite to the side 4a, the side 4f on the first coplanar strip transmission line conductor 3a side: the second coplanar strip of the two sides adjacent to the side 4d Side 5 on the transmission line conductor 3c side: slot 5a for electromagnetic coupling: first slot 5a1: first tip of the first slot 5a on the first inner edge side is first The first tip 5a2 of the lot: the tip on the second inner edge side of the first slot 5a is the second tip 5a3 of the first slot: the edge 5b on the connection slot side of the first slot: the second slot 5b1: The tip of the second slot 5b on the first inner edge side is the first tip 5b2 of the second slot: The tip of the second slot 5b on the second inner edge side is the second of the second slot Tip 5c: connection slot 7: dielectric layer 10: electromagnetic coupling conductor 12 for microstrip line: grounding conductor 40: electromagnetic coupling conductor 4 for coplanar strip transmission line The side of the pair of coplanar strip transmission line conductor 3 side Outer edge
Claims (22)
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該半ループ形状は、長方形又は略長方形であり、
第２の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には接地導体が設けられており、該接地導体には互いに平行又は略平行な第１のスロット及び第２のスロットが設けられており、
さらに、該接地導体には第１のスロットと第２のスロットとを接続する接続スロットが設けられており、第１のスロット、第２のスロット及び接続スロットによってＨノ字形又は略Ｈノ字形の電磁結合用スロットを構成しており、
該接続スロットが該半ループ形状の長方形又は略長方形の長手方向と立体的に交差する方向になるように、該電磁結合用スロットが配設されており、
第２の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面には、該接続スロットと立体的に交差するようにマイクロストリップ線路用電磁結合導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。 A first dielectric substrate; a second dielectric substrate spaced apart from the first dielectric substrate; and a dielectric layer provided between the first dielectric substrate and the second dielectric substrate; A transmission line conversion device comprising:
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the first dielectric substrate on the dielectric layer side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
The half-loop shape is rectangular or substantially rectangular,
A ground conductor is provided on the surface of the second dielectric substrate on the side of the dielectric layer, and the ground conductor is provided with a first slot and a second slot that are parallel or substantially parallel to each other. And
Further, the ground conductor is provided with a connection slot for connecting the first slot and the second slot, and the first conductor, the second slot, and the connection slot have an H-shaped or substantially H-shaped structure. It constitutes a slot for electromagnetic coupling,
The electromagnetic coupling slot is disposed so that the connection slot is three-dimensionally intersecting the longitudinal direction of the half-loop-shaped rectangle or substantially rectangle,
A transmission line, characterized in that an electromagnetic coupling conductor for a microstrip line is provided on a surface of the second dielectric substrate opposite to the dielectric layer so as to three-dimensionally intersect the connection slot. Conversion device.
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該半ループ形状は、正方形及び略正方形であり、
第２の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には接地導体が設けられており、該接地導体には互いに平行又は略平行な第１のスロット及び第２のスロットが設けられており、
さらに、該接地導体には第１のスロットと第２のスロットとを接続する接続スロットが設けられており、第１のスロット、第２のスロット及び接続スロットによってＨノ字形又は略Ｈノ字形の電磁結合用スロットを構成しており、
該接続スロットの長手方向が、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、前記途切部とは反対側の辺の長手方向と立体的に交差する方向になるように、該電磁結合用スロットが配設されており、
第２の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面には、該接続スロットと立体的に交差するようにマイクロストリップ線路用電磁結合導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。 A first dielectric substrate; a second dielectric substrate spaced apart from the first dielectric substrate; and a dielectric layer provided between the first dielectric substrate and the second dielectric substrate; A transmission line conversion device comprising:
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the first dielectric substrate on the dielectric layer side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
The half-loop shape is a square and a substantially square,
A ground conductor is provided on the surface of the second dielectric substrate on the side of the dielectric layer, and the ground conductor is provided with a first slot and a second slot that are parallel or substantially parallel to each other. And
Further, the ground conductor is provided with a connection slot for connecting the first slot and the second slot, and the first conductor, the second slot, and the connection slot have an H-shaped or substantially H-shaped structure. It constitutes a slot for electromagnetic coupling,
The electromagnetic coupling slot is arranged so that the longitudinal direction of the connection slot is three-dimensionally intersecting with the longitudinal direction of the side opposite to the cut portion of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line. Has been established,
A transmission line, characterized in that an electromagnetic coupling conductor for a microstrip line is provided on a surface of the second dielectric substrate opposite to the dielectric layer so as to three-dimensionally intersect the connection slot. Conversion device.
前記第１の誘電体基板の面に垂直な方向に伸長され、かつ、前記接続スロットの中心を通る直線を想定し、該直線から前記電磁結合用スロットを見る場合に、
電磁結合用スロットのすべての部分がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の内周縁より内側に配設されている請求項１又は２に記載の伝送線路変換装置。 The electromagnetic coupling slot is smaller than the inner periphery of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line;
Assuming a straight line extending in a direction perpendicular to the surface of the first dielectric substrate and passing through the center of the connection slot, and viewing the electromagnetic coupling slot from the straight line,
The transmission line converter according to claim 1 or 2, wherein all portions of the electromagnetic coupling slot are disposed on the inner side of the inner peripheral edge of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line.
前記一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の導体幅≦０．６×前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の導体幅。 The transmission line converter according to claim 10, which satisfies the following condition.
Conductor width of the pair of coplanar strip transmission line conductors ≦ 0.6 × conductor width of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line.
この想定されるコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の外周縁及び内周縁が、それぞれ四角形又は略四角形を構成している請求項１〜１１のいずれかに記載の伝送線路変換装置。 The electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line has a predetermined conductor width, and there is no interruption, and the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line continues at a place where the interruption is provided. Assuming that
The transmission line converter according to any one of claims 1 to 11, wherein an outer peripheral edge and an inner peripheral edge of the assumed electromagnetic coupling conductor for a coplanar strip transmission line each form a quadrangle or a substantially quadrangle.
これらの外周頂点のうちの少なくとも一つについて、仮に該当する外周頂点と、該外周頂点に最近傍の内周頂点とを結ぶ直線を仮定して、この直線を第１の仮想線といい、
さらに、仮に第１の仮想線に直角又は略直角であり、該外周頂点と該内周頂点との間の中央又は中央近傍を通過する直線を仮定して、該直線を第２の仮想線というとき、
第２の仮想線から外側に設けられている前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分を切欠いた請求項１２に記載の伝送線路変換装置。 The four vertices of the four corners of the quadrangle or the substantially quadrangle that the outer peripheral edge constitutes are referred to as the outer peripheral vertices, respectively, and the four vertices of the four corners of the quadrangle or the substantially quadrangle that the inner peripheral edge constitutes, respectively. It ’s called the lap top,
Assuming a straight line connecting the outer peripheral vertex corresponding to at least one of these outer peripheral vertices and the inner peripheral vertex nearest to the outer peripheral vertex, this straight line is referred to as a first virtual line,
Further, assuming a straight line that is perpendicular or substantially perpendicular to the first imaginary line and passes through the center or the vicinity of the center between the outer peripheral vertex and the inner peripheral vertex, the straight line is referred to as a second virtual line. When
The transmission line converter according to claim 12, wherein a portion of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line provided outside from the second virtual line is cut out.
前記途切部の両端における、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の両側部分のうちの、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の部分の外周縁を、仮に前記途切部の中心側に向かって直線的に伸長し、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体の内側周縁に交わる点を第１の交点といい、
仮に第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体の外側周縁をコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心側に向かって直線的に伸長し、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の内周縁に交わる点を第２の交点といい、
仮に第１の交点と第２の交点とを結ぶ直線を仮定して、該直線を第３の仮想線というとき、第３の仮想線よりコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心側の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分又は第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体の部分を切欠いている請求項１２又は１３に記載の伝送線路変換装置。 The pair of coplanar strip transmission line conductors is composed of a first coplanar strip transmission line conductor and a second coplanar strip transmission line conductor;
Outer peripheral edges of portions on the first coplanar strip transmission line conductor side of both side portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at both ends of the cut portion are temporarily directed toward the center of the cut portion. The first crossing point is defined as a point that extends linearly and intersects the inner periphery of the first coplanar strip transmission line conductor,
Temporarily, the outer peripheral edge of the first coplanar strip transmission line conductor is linearly extended toward the center side of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor, and the point that intersects the inner peripheral edge of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor is The intersection of two,
Assuming a straight line connecting the first intersection and the second intersection, when the straight line is referred to as a third imaginary line, the coplanar on the center side of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line from the third imaginary line. The transmission line converter according to claim 12 or 13, wherein the strip transmission line electromagnetic coupling conductor or the first coplanar strip transmission line conductor is notched.
前記途切部の両端における、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の両側部分のうちの、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の部分の外周縁を、仮に前記途切部の中心側に向かって直線的に伸長し、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体の内側周縁に交わる点を第３の交点といい、
仮に第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体の外側周縁をコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心側に向かって直線的に伸長し、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の内周縁に交わる点を第４の交点といい、
仮に第３の交点と第４の交点とを結ぶ直線を仮定して、該直線を第４の仮想線というとき、第３の仮想線よりコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心側の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分又は第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体の部分を切欠いている請求項１２，１３又は１４に記載の伝送線路変換装置。 The pair of coplanar strip transmission line conductors is composed of a first coplanar strip transmission line conductor and a second coplanar strip transmission line conductor;
The outer peripheral edge of the second coplanar strip transmission line conductor side portion of the both sides of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor at both ends of the cut portion is temporarily directed toward the center of the cut portion. The point that extends linearly and intersects the inner periphery of the second coplanar strip transmission line conductor is called the third intersection point,
Temporarily, the outer peripheral edge of the second coplanar strip transmission line conductor is linearly extended toward the center of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor, and the point that intersects the inner peripheral edge of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor. The intersection of 4
Assuming a straight line connecting the third intersection and the fourth intersection, when the straight line is referred to as a fourth imaginary line, the coplanar on the center side of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line from the third imaginary line. 15. The transmission line conversion device according to claim 12, 13 or 14, wherein a strip transmission line electromagnetic coupling conductor portion or a second coplanar strip transmission line conductor portion is cut out.
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、前記途切部とは反対側の辺幅Ｌ５が、５．０〜４６．１ｍｍである請求項１〜１５のいずれかに記載の伝送線路変換装置。 The operating frequency is 1.95-2.93 GHz,
The U-planar strip transmission line for electromagnetically coupling conductor, wherein the side width L 5 on the opposite side to the developing switching unit, the transmission line transition device according to any one of claims 1 to 15 is 5.0~46.1mm .
１．１・前記幅Ｌ４≦前記幅Ｌ５。 The transmission line converter according to claim 16 or 17, wherein the following condition is satisfied.
1.1. The width L 4 ≦ the width L 5 .
前記第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体と前記第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体との間にはコプレーナストリップ伝送線路用溝部が設けられており、仮に、該コプレーナストリップ伝送線路用溝部の中央を通り前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心側に向かって伸長される直線を想定して、この直線を境にしてコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体を、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の部分と第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の部分とに分割して見る場合に、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、前記途切部とは反対側の辺に隣接する２つの辺のうちの、第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の辺の内側縁を第１の内側縁といい、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、途切部とは反対側の辺に隣接する２つの辺のうちの、第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の辺の内側縁を第２の内側縁といい、
第１のスロットの、第１の内側縁側の先端を第１のスロットの第１の先端といい、
第１のスロットの、第２の内側縁側の先端を第１のスロットの第２の先端といい、
第２のスロットの、第１の内側縁側の先端を第２のスロットの第１の先端といい、
第２のスロットの、第２の内側縁側の先端を第２のスロットの第２の先端といい、
第１のスロットの第１の先端と第１の内側縁との間の最短間隔と、第２のスロットの第１の先端と第１の内側縁との間の最短間隔とのうち、短い方の間隔をＬｏｆｆｘ１といい、
第１のスロットの第２の先端と第２の内側縁との間の最短間隔と、第２のスロットの第２の先端と第２の内側縁との間の最短間隔とのうち、短い方の間隔をＬｏｆｆｘ２というとき、
以下の条件を満足する請求項１〜１８のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
Ｌｏｆｆｘ１≧−２ｍｍ、かつ、Ｌｏｆｆｘ２≧−２ｍｍ。
ただし、Ｌｏｆｆｘ１の値は、第１のスロットの第１の先端がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、途切部とは反対側の辺の長手方向に平行な方向であって、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心に向かう方向を正とし、該中心から離れようとする方向を負とし、
Ｌｏｆｆｘ２の値は、第１のスロットの第２の先端がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、途切部とは反対側の辺の長手方向に平行な方向であって、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の中心に向かう方向を正とし、該中心から離れようとする方向を負とする。 The operating frequency is 1.95-2.93 GHz,
A coplanar strip transmission line groove is provided between the first coplanar strip transmission line conductor and the second coplanar strip transmission line conductor. Assuming a straight line extending toward the center of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is used as the first coplanar strip transmission line conductor. When divided into a portion on the side and a portion on the conductor side for the second coplanar strip transmission line,
Of the two sides adjacent to the opposite side of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, the inner edge of the side on the first coplanar strip transmission line conductor side is the first inner side. Good with the edge,
Of the two sides adjacent to the opposite side of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, the inner edge of the second coplanar strip transmission line conductor side is defined as the second inner edge. Say,
The tip on the first inner edge side of the first slot is called the first tip of the first slot,
The tip of the first slot on the second inner edge side is called the second tip of the first slot,
The tip of the second slot on the first inner edge side is called the first tip of the second slot,
The tip of the second slot on the second inner edge side is called the second tip of the second slot,
The shortest of the shortest distance between the first tip of the first slot and the first inner edge and the shortest distance between the first tip of the second slot and the first inner edge Is called L offx1 ,
The shortest of the shortest distance between the second tip of the first slot and the second inner edge and the shortest distance between the second tip of the second slot and the second inner edge When the interval is called L offx2 ,
The transmission line converter according to any one of claims 1 to 18, which satisfies the following conditions.
L offx1 ≧ −2 mm and L offx2 ≧ −2 mm.
However, the value of L offx1 is the direction in which the first tip of the first slot is parallel to the longitudinal direction of the side opposite to the cut-off portion of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, and the coplanar strip The direction toward the center of the electromagnetic coupling conductor for transmission lines is positive, the direction away from the center is negative,
The value of L offx2 is a direction in which the second tip of the first slot is parallel to the longitudinal direction of the side opposite to the cut portion of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, and the coplanar strip transmission line The direction toward the center of the electromagnetic coupling conductor is positive, and the direction away from the center is negative.
−４．３≦Ｌｏｆｆｙ≦８．０。
ただし、Ｌｏｆｆｙの値は、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体側の辺の外側縁を境として、第１のスロットの接続スロット側の縁が、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の、途切部とは反対側の辺側に配設されている場合を正とし、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体側に配設されている場合を負とする。 When the distance between the outer edge of the pair of coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductors on the side of the pair of coplanar strip transmission line conductors and the edge of the first slot on the connection slot side is L offy The transmission line converter according to any one of claims 1 to 19, which satisfies the following conditions.
-4.3 ≦ L offy ≦ 8.0.
However, the value of L offy is such that the edge on the connection slot side of the first slot is the coplanar strip with the outer edge of the side of the pair of coplanar strip transmission line conductors of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line as a boundary. A case where the transmission line electromagnetic coupling conductor is disposed on the side opposite to the cut-off portion is positive, and a case where the transmission line electromagnetic coupling conductor is disposed on the pair of coplanar strip transmission line conductor side is negative.
０．１１≦（Ｌ４／Ｌ５）＜１．０を満足する請求項１に記載の伝送線路変換装置。 When the width of the short side of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is L 4 and the width of the long side of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is L 5 ,
The transmission line converter according to claim 1, wherein 0.11 ≦ (L 4 / L 5 ) <1.0 is satisfied.
前記第２の誘電体基板２の厚さは、０．１〜６．０ｍｍであり、第２の誘電体基板２の比誘電率は、１．０〜８．０であり、
前記誘電体層の厚さは、０．１〜１．６ｍｍであり、誘電体層の比誘電率は、１．０〜３．０である請求項１〜２１のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
The first dielectric substrate has a thickness of 2.0 to 6.0 mm, the first dielectric substrate has a relative dielectric constant of 5.0 to 9.0,
The thickness of the second dielectric substrate 2 is 0.1 to 6.0 mm, the relative dielectric constant of the second dielectric substrate 2 is 1.0 to 8.0,
The transmission line according to any one of claims 1 to 21, wherein a thickness of the dielectric layer is 0.1 to 1.6 mm, and a relative dielectric constant of the dielectric layer is 1.0 to 3.0. Conversion device.
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008053904A1 (en) | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive body, method for producing electrophotographic photosensitive body, process cartridge, and electrophotographic device |
| KR100863409B1 (en) | 2007-04-17 | 2008-10-14 | 순천향대학교 산학협력단 | Microstrip transmission line structure and unequal power dividers and branch hybrid couplers using the same |
| CN102414912A (en) * | 2009-12-22 | 2012-04-11 | 京瓷株式会社 | Line conversion structure and antenna using same |
| US8866562B2 (en) | 2009-09-05 | 2014-10-21 | Fujitsu Limited | Signal converter including a conductive patch for converting signals between a hollow waveguide and a dielectric waveguide and method of manufacture |
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2006
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| EP2397907A1 (en) | 2006-10-31 | 2011-12-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Electrophotographic photosensitive member, method of manufacturing electrophotographic photosensitive member, process cartridge, and electrophotographic apparatus |
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