JP2009302724A

JP2009302724A - 導波管と誘電体基板の接続装置

Info

Publication number: JP2009302724A
Application number: JP2008152822A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Yamaguchi; 山口　　聡; Jun Goto; 準後藤; Toru Takahashi; 徹高橋; Masataka Otsuka; 昌孝大塚; Yoshihiko Konishi; 善彦小西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2008-06-11
Filing date: 2008-06-11
Publication date: 2009-12-24
Anticipated expiration: 2028-06-11
Also published as: JP5047065B2

Abstract

【課題】従来よりも簡易な構造で、しかも製作時の寸法精度制限を緩和した導波管と誘電体基板の接続装置を提供する。
【解決手段】誘電体層の両面に第１及び第２外部導体層を設けた誘電体基板、第１外部導体層と間をあけ管軸方向が第１外部導体層に垂直に配置され誘電体層側端に管軸外側に向かって誘電体層側と反対側に厚さが減るステップ状構造を有するフランジを設けた導波管、第１外部導体層と導波管フランジの間に充填された誘電体ブロック、これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構を備え、誘電体ブロック及び第１外部導体層が導波管の開口と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、誘電体ブロックでの管内波長をλｇとし、フランジのステップ状構造が導波管の内壁面からλｇ／４の位置にあり複数の固定機構がステップ状構造から概ね(２ｎ＋１)λｇ／４外側にある。
【選択図】図１

Description

この発明は、導波管と誘電体基板の接続装置に関する。

従来、導波管同士の接続機構として例えば、下記特許文献１で開示された図１８に示すチョークフランジがあった。図１８の(ａ)はチョークフランジ１の正面図、(ｂ)はその断面図である。同図において、１は導波管、２ａは内側のチョーク溝、２ｂは外側のチョーク溝、３はチョーク溝２ａとチョーク溝２ｂにおける仕切金属板、Ｌは仕切金属板３によって区切られた長さ、５は導波管１の内部、６は導波管１に対峙する導波管である。使用周波数をλとして、Ｌはλ／２〜λの長さである。

図１９は図１８のチョークフランジの原理の説明図であり、図１９の(ａ)は、チョーク構造部分の断面図であり、Ｘ１、Ｙ１、Ｘ２、Ｙ２から見たインピーダンスを付記している。また、図１９の(ｂ)は、チョーク構造を伝送線路として回路のように表現したものである。図１９の(ａ)において、右端はフランジの端部で、上記端部とＸ１点との間は相手フランジとの接触部である。ここで、Ｘ１点から外方向(矢印の方向)を見たインピーダンスをＺ１とし、各溝及び対向面部のラジアル線路としての特性インピーダンスを、外側から順にＺ２、Ｚ３、Ｚ４及びＺ５とする。

次に、動作について説明する。各溝及び対向面部の各幅は、それぞれλ／４に設定されるので、λ／４変成器として働くことになり、回路としては、図１９の(ｂ)で示したように、特性インピーダンスの異なる複数のλ／４変成器が縦続接続され、その端部がＺ１で終端されたものとなる。

Ｚ１はフランジ同士の接触部のインピーダンスであり、小さいながらもインピーダンスを持つ。

導波管壁面の点から外方向を見た各インピーダンスは、図１９の(ａ)に示したように{Ｚ１(Ｚ３)^２(Ｚ５)^２}／｛(Ｚ２)^２(Ｚ４)^２｝で与えられるので、導波管端面をショートに近い状態とすることができる。

また、仕切金属板３によりチョーク溝２ａとチョーク溝２ｂはそれぞれ仕切られているため、溝部の長さ方向の共振周波数が動作周波数帯に入らないようにされるので、共振による動作への影響が抑止される。

特開２００２−３７４１０１号公報

通常のチョークの溝は、概ねλ／１６と狭いが、従来例ではこの溝がλ／４となり、加工がしやすくなるという利点があった。

しかしながら、従来例の構造では、特に高周波において溝の深さや幅を正確に製造しなければならず、寸法精度を十分に確保することは困難であるという問題があった。

また、従来例の構造は導波管同士の接続のみを考慮しており、導波管と誘電体基板の接続を考えた場合には異種金属の接触となることが多く電食が生じるなどの問題があった。

この発明は上記のような問題点を解決するために、導波管のフランジ形状や固定機構の位置を調整することで、従来よりも簡易な構造で、しかも製作時の寸法精度制限を緩和した導波管と誘電体基板の接続装置を提供することを目的とする。

また、導波管と誘電体基板の間に誘電体を挿入することで電食を防ぎ、さらに両者の隙間寸法を管理するようにした導波管と誘電体基板の接続装置を提供することを目的とする。

この発明は、誘電体層の対向する両主面にそれぞれ第１の外部導体層、第２の外部導体層を設けた誘電体基板と、上記第１の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第１の外部導体層と垂直になるように配置され、上記誘電体層側端に管軸の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、上記第１の外部導体層と導波管のフランジの間に充填された誘電体ブロックと、これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、を備え、上記誘電体ブロック及び第１の外部導体層が上記導波管の開口と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、上記誘電体ブロックにおける管内波長をλｇとして、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλｇ／４の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(２ｎ＋１)λｇ／４(ｎ；正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置にある。

この発明では、従来よりも簡易な構造で、しかも製作時の寸法精度制限を緩和した導波管と誘電体基板の接続装置を提供できる。

実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図、図２は図１の装置を図面の左側から見た図である。両図において、７は第１の外部導体層９ａすなわち誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)と間隙を隔てて垂直になるように配置された第１の導波管、７ａは第１の導波管７の内部、７ｂは第１の導波管７のフランジ７ｆに設けたステップ状構造、９は第１の誘電体層、９ａは第１の外部導体層、９ｂは第２の外部導体層、１０は第１の外部導体層９ａと第１の導波管７のフランジ７ｆの隙間に充填した誘電体ブロック、１１は第１の外部導体層９ａの第１の導波管７の開口７ｃと対向する位置に設けられた所定の大きさの結合孔、１０ａは誘電体ブロック１０の第１の導波管７の開口７ｃと対向する位置に設けられ所定の大きさの貫通孔、１２は例えばボルトとナットからなり、第１の導波管７のフランジ７ｆ、第１の誘電体層９と第１及び第２の外部導体層９ａ，９ｂからなる誘電体基板、誘電体ブロック１０を固定する固定機構であり、１４ａは第１の導波管７を励振した場合の電波の経路を示す。

導波管７の誘電体層側端のフランジ７ｆは、管軸の外側に向かって第１の誘電体層９側と反対側に厚さが減少するステップ状構造７ｂを有する。誘電体ブロック１０における管内波長をλｇとして、ステップ状構造７ｂは第１の導波管７の内壁面からλｇ／４離れた位置に、各固定機構１２はステップ状構造７ｂから概ね(約)(２ｎ＋１)λｇ／４(ｎ；正の整数)離れた位置にある。

本実施の形態の動作について説明する。電波の経路１４ａに示すように、第１の導波管７を進行した電波は結合孔１１を介して、第１の誘電体層９に伝搬する。なお、第１の導波管７に進行する電波は、第１の導波管７の図１の左側の端から図示しない他の導波管等の給電手段で供給されている。

導波管７のフランジ７ｆと第１の外部導体層９ａの間に充填されて形成された誘電体ブロック１０は、フランジ７ｆと第１の外部導体層９ａに挟まれているため、一種の導波路となっている。ステップ状構造７ｂから外側を見たこの導波路のインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、ステップ状構造７ｂからλｇ／４離れた第１の導波管７の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。

従って、第１の導波管７と第１の外部導体層９ａの隙間から誘電体ブロック１０内に漏れこむ電波は殆どなく損失なく電波を伝搬させることができる。

本実施の形態は導波管７と誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)を直接ロウ付けできない場合において特に有効であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。

また、第１の導波管７と第１の外部導体層９ａは誘電体ブロック１０で隔てられているため、電食を防止でき、しかも第１の導波管７内部への浸水を防ぐ防水機構として併用できる。

さらに、誘電体ブロック１０の厚さにより導波管のフランジ７ｆと第１の外部導体層９ａの隙間寸法の管理が可能であり、電波の漏れを防止できる効果がある。

以上の説明では、第１の導波管７から誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)に電波が伝搬する場合について説明した実施の形態であったが、誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)から第１の導波管７に電波が伝搬する場合でも同様の効果を得ることができる。

実施の形態２．
図３はこの発明の実施の形態２による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図、図４は図３の装置を図面の左側から一部透視して見た図である。両図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一又は相当する符号で示し説明を省略する(以下同様)。図３，４において、１３は第１の外部導体層９ａすなわち誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)と間隙を隔てて平行になるように配置された第２の導波管、１３ａは第２の導波管１３の内部、１３ｆは第２の導波管１３の第１の誘電体層９側に設けられたフランジ、１３ｂは第２の導波管１３のフランジ１３ｆに設けたステップ状構造、１３ｃは第２の導波管１３の誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)と向き合う面に設けられた所定の大きさの穴、１１は第１の外部導体層９ａの第２の導波管１３の穴１３ｃと対向する位置に設けられ所定の大きさの結合孔、１０ａは誘電体ブロック１０の第２の導波管１３の穴１３ｃと対向する位置に設けられ所定の大きさの貫通孔であり、１４ｂは第２の導波管１３を励振した場合の電波の経路を示す。

本実施の形態の動作について説明する。電波の経路１４ｂに示すように、第２の導波管１３を進行した電波は結合孔１１を介して、第１の誘電体層９に伝搬する。なお、第２の導波管１３に進行する電波は、図３の第２の導波管１３の図面の手前側又は奥側から図示しない他の導波管等の給電手段で供給されている。

本実施の形態の動作と効果は実施の形態１と同様であるが、第２の導波管１３が第１の誘電体層９に平行に設置されているので、実施の形態１より構造全体を薄くすることが可能である。

実施の形態３．
本実施の形態３にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、図１及び図２に示す実施の形態１又は図３及び図４に示す実施の形態２において、使用周波数の波長をλ、誘電体ブロック１０における管内波長をλｇとして、ステップ状構造７ｂ，１３ｂの高さＬ１をλ／２以下に、ステップ状構造７ｂ，１３ｂから導波管７，１３のフランジ７ｆ，１３ｆ端面までの距離Ｌ２をｎ×λｇ／２(ｎ；正の整数)とする。

実施の形態１又は実施の形態２に記載の効果に加え、ステップ状構造７ｂ又は１３ｂから外側を見たインピーダンスは、Ｌ２がｎ×λｇ／２(ｎ；正の整数)であることから、より明確にオープンに見え、従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３の内壁面から外側を見たインピーダンスはより低くなりショートとしての動作が向上する。

また、従来のようにチョーク溝を設ける必要がなく簡易な構造なので、製作時の寸法精度を緩和できる。

実施の形態４．
図５はこの発明の実施の形態４による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図７において、１５は第１の外部導体層９ａの第１の導波管７と対向する面に設けられた第２の誘電体層(補助誘電体層)であり、１４ｃは第１の導波管７を励振した場合の電波の経路を示す。

第１の導波管７の誘電体層側端のフランジ７ｆは、管軸の外側に向かって第１の誘電体層９側と反対側に厚さが減少するステップ状構造７ｂを有する。第２の誘電体層１５における管内波長をλｇ’として、ステップ状構造７ｂは第１の導波管７の内壁面からλｇ’／４離れた位置に、各固定機構１２はステップ状構造７ｂから概ね(約)(２ｎ＋１)λｇ’／４(ｎ；正の整数)離れた位置にある。

本実施の形態の動作について説明する。電波の経路１４ｃに示すように、第１の導波管７を進行した電波は結合孔１１を介して、第２の誘電体層１５を通過し、第１の誘電体層９に伝搬する。

第１の外部導体層９ａに対して管軸が垂直な第１の導波管７と第１の外部導体層９ａの間には、第２の誘電体層１５や空間があり、これが一種の導波管構造となっている。ステップ状構造７ｂから外側のこの導波路を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って第１の導波管７の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。

従って、第１の導波管７と第２の誘電体層１５の隙間に電波が漏れこむことがなく損失なく電波を伝搬させることができる。

また、本実施の形態は第１の導波管７と誘電体基板(９，９ａ，９ｂ)をロウ付けできない場合においても有効であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。

第２の誘電体層１５と、第１の誘電体層９は、多層基板として一体構成できるため、実施の形態１のように誘電体ブロック１０を準備する必要がなく、部品点数を低減できる利点がある。

また、第１の導波管７と第１の外部導体層９ａの間に第２の誘電体層１５が挿入されているため電食を防ぎ、さらに両者の隙間寸法を管理することを目的としている。

実施の形態５．
図６はこの発明の実施の形態５による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図６において、１３は第１の外部導体層９ａに対して管軸が平行な第２の導波管、１５は第２の誘電体層(補助誘電体層)であり、１４ｄは第２の導波管１３を励振した場合の電波の経路を示す。

本実施の形態の動作について説明する。電波の経路１４ｄに示すように、第２の導波管１３を進行した電波は結合孔１１を介して、第２の誘電体層１５を通過し、第１の誘電体層９に伝搬する。

本実施の形態では実施の形態４の効果に加え、実施の形態２と同様に、構造全体を薄くすることが可能である。

実施の形態６．
図７はこの発明の実施の形態６による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。本実施の形態６にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態４又は実施の形態５において、図７に示すように、第２の誘電体層１５の代わりに開口７ｃ又は穴１３ｃと対向する位置に貫通孔１８ａを設けたエッチングマスク層１８を設置している。図７は実施の形態４において、第２の誘電体層１５の代わりにエッチングマスク層１８を設けた場合を示している。

本実施の形態では、エッチングマスク層１８が、第２の誘電体層１５の役割を務めている。

実施の形態４又は５の効果に加え、製造時のエッチング用のマスク層を除去する工程を省略でき、第２の誘電体層１５を省略できるため製造コスト低減が可能である。

実施の形態７．
図８はこの発明の実施の形態７による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図、図９は図８の装置を図面の左側から見た図である。本実施の形態７では、実施の形態４から６において、図８、図９に示すように、第２の誘電体層１５又はエッチングマスク層１８を貫通し、第１の外部導体層９ａと例えば第１の導波管７を接続するスルーホールメッキ導体１７ａとスルーホールメッキ導体１７ａの製作時に生じるランド１７ｂを設けている。図８、図９は図５の実施の形態４で実施した場合を示している。図６の実施の形態５の場合には第１の外部導体層９ａと第２の導波管１３を接続するスルーホールメッキ導体１７ａとランド１７ｂを設け、図７の実施の形態６の場合には、エッチングマスク層１８を貫通し、第１の外部導体層９ａと第１又は第２の導波管７，１３を接続するスルーホールメッキ導体１７ａとランド１７ｂを設ける。

ランド１７ｂは盛り上がっており、第１の導波管７又は第２の導波管１３と点接触し確実な電気的導通をとることが可能である。

また、ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂから外側を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。

従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３と第２の誘電体層１５又はエッチングマスク層１８に隙間があった場合でも損失なく電波を伝搬させることができる。

また、本実施の形態は導波管と誘電体基板の接触面をロウ付けできない場合においても適用可能であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。

実施の形態８．
図１０はこの発明の実施の形態８による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。本実施の形態８にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態４から７において、図１０に示すように、補助誘電体層１５又はエッチングマスク層１８の代わりに、例えば第１の導波管７のフランジ７ｆと第１の外部導体層９ａの間に複数の誘電体スペーサ１９を離散的に設ける。これは第２の導波管１３のフランジ１３ｆと第１の外部導体層９ａの間に設けてもよい。

複数の誘電体スペーサ１９の長さにより第１の導波管７又は第２の導波管１３と第１の外部導体層９ａの隙間寸法の管理が可能であり、電波の漏れを防止できる効果がある。

従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３と第１の誘電体層９に隙間があった場合でも損失なく電波を伝搬させることができる。

また、ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂの近傍の領域に誘電体が存在しないため、誘電体損を減ずることが可能である。

実施の形態９．
本実施の形態９にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態４から８において、使用周波数の波長をλとして、第１の導波管７又は第２の導波管１３と第２の誘電体層１５又はエッチングマスク層１８又は誘電体スペーサ１９による間隙によって形成される領域における波長をλｇｇとして、ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂの高さＬ１をλ／２以下に、ステップ状構造７ｂ，１３ｂとフランジ端面までの距離Ｌ２をｎ×λｇｇ／２(ｎ；正の整数)とする。

実施の形態４から実施の形態８のそれぞれの効果に加え、ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂから外側を見たインピーダンスは、Ｌ２がｎ×λｇｇ／２であることから、より明確にオープンに見え、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３の内壁面から外側を見たインピーダンスはより低くなりショートとしての動作が向上する。

また、従来のチョーク溝を用いた構造より簡易な構造であり、製作時の寸法精度を緩和できるのは、実施の形態４から８と同じである。

実施の形態１０．
図１１はこの発明の実施の形態１０による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１０にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１から９において、図１１に示すように、第１の誘電体層９内に導波路２０を設けている。

この導波路２０は、例えば実施の形態７に関し図８，９で示したような複数のスルーホールメッキ導体によって形成される。

ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂから外側を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。

従って、第１の導波管７又は第２の導波管１３と第１の外部導体層９ａに隙間があった場合でも損失なく電波を伝搬させることができる。

このように、導波路を誘電体充填導波管としても同じ効果を得ることができる。

実施の形態１１．
図１２はこの発明の実施の形態１１による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１１にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１０において、図１２に示すように、導波路２０の管軸に平行なスロット２１を設けたものである。

このように、シャントスロットを結合孔としても、実施の形態１から１０と同じ効果を得ることができる。

実施の形態１２．
図１３はこの発明の実施の形態１２による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１２にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１０において、図１７に示すように、導波路２０の管軸に直交するスロット２２を設けたものである。

このように、シリーズスロットを結合孔としても、実施の形態１から１０と同じ効果を得ることができる。

実施の形態１３．
図１４はこの発明の実施の形態１３による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１３にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１０において、図１４に示すように、導波路２０の管軸に対して斜めに傾いたスロット２３を設けたものである。

このように、斜めスロットを結合孔としても、実施の形態１から１０と同じ効果を得ることができる。

実施の形態１４．
図１５はこの発明の実施の形態１４による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１４にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１１において、図１５に示すように、λｄを導波路２０内の管内波長として、導波路２０の管軸に平行なスロット２１から(２ｎ＋１)λｄ／４(ｎ；正の整数)離れた位置に設けられた短絡面２４を設置したものである。

このように、シャントスロット結合を用いた２ポート回路の構成でも、実施の形態１１と同様の効果を得ることができる。

実施の形態１５．
図１６はこの発明の実施の形態１５による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１５にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１２において、図１６に示すように、λｄを導波路２０内の管内波長として、導波路２０の管軸に直交するスロット２２からｎ×λｄ／２(ｎ；正の整数)離れた位置に設けられた短絡面２５を設置したものである。

このように、シリーズスロット結合を用いた２ポート回路の構成でも、実施の形態１２と同様の効果を得ることができる。

実施の形態１６．
図１７はこの発明の実施の形態１６による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態１６にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１３において、図２１に示すように、λｄを導波路２０内の管内波長として、導波路２０の管軸に対して斜めに傾いたスロット２３からｎ×λｄ／２(ｎ；正の整数)離れた位置に設けられた短絡面２６を設置したものである。

このように、斜めスロット結合を用いた２ポート回路の構成でも、実施の形態１３と同様の効果を得ることができる。

実施の形態１７．
本実施の形態１７にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態１から１６のうちのステップ状構造の高さをλ／２以下に限定している実施の形態３，９等を除いた実施の形態において、使用周波数をλとして、ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂの高さＬ１をλ／２以上にしたものである。

この構造では、ステップ状構造７ｂ又はステップ状構造１３ｂから外側は、導波路ではなく単なるオープン構造と見なされ、Ｌ２の寸法は任意であり、設計の自由度が増すという利点がある。もちろん、Ｌ２の寸法精度も必要ない。

なお、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなくこれらの実施の形態の可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。
また、この発明による導波管と誘電体基板の接続装置における導波管の開口や穴、誘電体ブロックの貫通孔、外部導波層の結合孔等の大きさは同じでなくてもよく、また特別な大小関係に制限されるものではない。

この発明の実施の形態１による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図１の装置を図面の左側から見た図である。この発明の実施の形態２による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図３の装置を図面の左側から見た図である。この発明の実施の形態４による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。この発明の実施の形態５による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。この発明の実施の形態６による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。この発明の実施の形態７による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図８の装置を図面の左側から見た図である。この発明の実施の形態８による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。この発明の実施の形態１０による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。この発明の実施の形態１１による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。この発明の実施の形態１２による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。この発明の実施の形態１３による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。この発明の実施の形態１４による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。この発明の実施の形態１５による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。この発明の実施の形態１６による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。従来のチョークフランジの構成を示す図である。図１８のチョークフランジの原理の説明図である。

符号の説明

７第１の導波管、７ａ内部、７ｂステップ状構造、７ｃ開口、７ｆフランジ、９第１の誘電体層、９ａ第１の外部導体層、９ｂ第２の外部導体層、１０誘電体ブロック、１０ａ貫通孔、１１結合孔、１２固定機構、１３第２の導波管、１３ａ内部、１３ｂステップ状構造、１３ｃ穴、１３ｆフランジ、１４ａ〜１４ｄ経路、１５第２の誘電体層(補助誘電体層)、１７ａスルーホールメッキ導体、１７ｂランド、１８エッチングマスク層、１８ａ貫通孔、１９誘電体スペーサ、２０導波路、２１〜２３スロット、２４〜２６短絡面。

Claims

誘電体層の対向する両主面にそれぞれ第１の外部導体層、第２の外部導体層を設けた誘電体基板と、
上記第１の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第１の外部導体層と垂直になるように配置され、上記誘電体層側端に管軸の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第１の外部導体層と導波管のフランジの間に充填された誘電体ブロックと、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記誘電体ブロック及び第１の外部導体層が上記導波管の開口と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、
上記誘電体ブロックにおける管内波長をλｇとして、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλｇ／４の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(２ｎ＋１)λｇ／４(ｎ；正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。
誘電体層の対向する両主面にそれぞれ第１の外部導体層、第２の外部導体層を設けた誘電体基板と、
上記第１の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第１の外部導体層と平行になるように配置され、上記誘電体層と向き合う面に穴を設け、さらに上記誘電体層側に上記穴の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第１の外部導体層と導波管のフランジの間に充填された誘電体ブロックと、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記誘電体ブロック及び第１の外部導体層が上記導波管の穴と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、
上記誘電体ブロックにおける管内波長をλｇとして、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλｇ／４の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(２ｎ＋１)λｇ／４(ｎ；正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。
使用周波数の波長をλとして、上記ステップ状構造の高さをλ／２以下とし、上記ステップ状構造と上記フランジの端部との距離をｎ×λｇ／２(ｎ；正の整数)としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
使用周波数の波長をλとして、上記ステップ状構造の高さがλ／２以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
誘電体層の対向する両主面にそれぞれ第１の外部導体層、第２の外部導体層を設けた誘電体基板と、
上記第１の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第１の外部導体層と垂直になるように配置され、上記誘電体層側端に管軸の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第１の外部導体層の上記導波管と対向する面に設けられた補助誘電体層と、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記第１の外部導体層が上記導波管の開口と対向する位置に結合孔を有し、
上記補助誘電体層における管内波長をλｇ’として、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλｇ’／４の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(２ｎ＋１)λｇ’／４(ｎ；正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。
誘電体層の対向する両主面にそれぞれ第１の外部導体層、第２の外部導体層を設けた誘電体基板と、
上記第１の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第１の外部導体層と平行になるように配置され、上記誘電体層と向き合う面に穴を設け、さらに上記誘電体層側に上記穴の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第１の外部導体層の上記導波管と対向する面に設けられた補助誘電体層と、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記第１の外部導体層が上記導波管の穴と対向する位置に結合孔を有し、
上記補助誘電体層における管内波長をλｇ’として、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλｇ’／４の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(２ｎ＋１)λｇ’／４(ｎ；正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。
上記補助誘電体層の代わりに上記導波管の開口又は穴に対向する位置に貫通孔を設けたエッチングマスク層を備えたことを特徴とする請求項５又は６に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記補助誘電体層又エッチングマスク層を貫通し上記導波管の開口又は穴の周囲に対応する位置に複数のスルーホールメッキ導体を設け、上記補助誘電体層又エッチングマスク層の上記導波管側の表面に上記導波管と上記スルーホールメッキ導体を電気的に導通するランドを設けたことを特徴とする請求項５から７までのいずれか１項に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記導波管のフランジと上記第１の外部導体層の間に、上記補助誘電体層又はエッチングマスク層の代りに上記固定機構の近傍に所定の高さの複数の誘電体スペーサを離散的に配置したことを特徴とする請求項５から８までのいずれか１項に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
使用周波数の波長をλとして、上記導波管と補助誘電体層又はエッチングマスク層又は誘電体スペーサによる間隙によって形成される領域における波長をλｇｇとして、ステップ状構造の高さをλ／２以下、ステップ状構造とフランジ端部との距離をｎ×λｇｇ／２(ｎ；正の整数)としたことを特徴とする請求項５から９までのいずれか１項に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
使用周波数の波長をλとして、上記ステップ状構造の高さがλ／２以上であることを特徴とする請求項５から９までのいずれか１項に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記誘電体基板内に導波路を設けたことを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記第１の外部導体層の結合孔が、上記導波路の管軸に平行なスロットであることを特徴とする請求項１２に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記第１の外部導体層の結合孔が、上記導波路の管軸に直交するスロットであることを特徴とする請求項１２に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記第１の外部導体層の結合孔が、上記導波路の管軸に対して斜めに傾いたスロットであることを特徴とする請求項１２に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記導波路の管内波長をλｄとし、上記導波路が管軸に平行なスロットから(２ｎ＋１)λｄ／４(ｎ；正の整数)の位置に短絡面を有することを特徴とする請求項１３に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記導波路の管内波長をλｄとし、上記導波路が管軸に直交するスロットからｎ×λｄ／２(ｎ；正の整数)の位置に短絡面を有することを特徴とする請求項１４に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。
上記導波路の管内波長をλｄとし、上記導波路が管軸に対して斜めに傾いたスロットからｎ×λｄ／２(ｎ；正の整数)の位置に短絡面を有することを特徴とする請求項１５に記載の導波管と誘電体基板の接続装置。