JP2016111459A - Millimeter wave band transmission path conversion structure - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a millimeter wave band transmission path conversion structure which can be easily manufactured, can be reduced in a size, and hardly causes characteristics variation in a wide band.SOLUTION: A millimeter wave band transmission path conversion structure connecting between a microstrip line 10 in which a main conductor 12 is formed to one surface side of a dielectric substrate 11 and a ground conductor 13 is formed in an opposite surface side and a wave guide pipe 20, has a wave guide pipe structure formed so that a wave guide path 31 having a predetermined aperture and a predetermined length is surrounded by a metal wall 32. By forming so as to be continuously provided dielectric layers 133 and 134 of a plural number M (M=2) having a different relative dielectric constant from one end to the other end of the wave guide path 31, connecting one end surface of the wave guide path 31 to an end surface of one end side of the dielectric substrate 11 of the microstrip line 10, and connecting the other end surface of wave guide path 31 to one end side opening surface of the wave guide pipe 20, a gap of the microstrip line 10 and the wave guide pipe 20 is connected in a matching state in a frequency range having a wide milli-wave zone.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、ミリ波帯の信号を、マイクロストリップ線路と導波管との間で広帯域に渡って効率的に伝搬させるための伝送路変換構造に関する。   The present invention relates to a transmission line conversion structure for efficiently transmitting a millimeter-wave band signal between a microstrip line and a waveguide over a wide band.

ミリ波帯のように周波数が高い信号の測定を行なう測定器では、ミリ波帯において損失が小さい導波管を入出力の伝送路として用いる場合が多く、このような測定器において、IC(集積回路)の特性評価を行なう場合、試験対象のICをマウントするプリント基板に形成したストリップ線路(マイクロストリップ線路やコプレーナ線路)と測定器側の導波管との間を接続する必要があるが、ストリップ線路のインピーダンスは、一般的に50〜100Ω程度であるのに対し、導波管のインピーダンスは数百Ωに達するため、インピーダンスマッチングを取るのが容易ではない。   In a measuring instrument that measures a signal having a high frequency such as a millimeter wave band, a waveguide with a small loss in the millimeter wave band is often used as an input / output transmission line. Circuit), it is necessary to connect between the strip line (microstrip line or coplanar line) formed on the printed circuit board on which the IC to be tested is mounted and the waveguide on the measuring instrument side. While the impedance of the strip line is generally about 50 to 100Ω, the impedance of the waveguide reaches several hundreds of Ω, so it is not easy to take impedance matching.

これを解決する技術としては、特許文献1のように、リッジ導波管の結合リッジ部をマイクロストリップラインと接触させる方法や、特許文献2のように、導波管の側面からマイクロストリップ線路を垂直に差込む方法が知られている。   As a technique for solving this, a method of bringing a coupling ridge portion of a ridge waveguide into contact with a microstrip line as in Patent Document 1, or a microstrip line from a side surface of a waveguide as in Patent Document 2 A method of inserting vertically is known.

特開平5−83014号公報JP-A-5-83014 特開2008−79085号公報JP 2008-79085 A

しかしながら、特許文献1の方法では、高周波になるとリッジ部が細くなり製造が困難になると共に、マイクロストリップ線路との接触させるために必要な精度が高くなり、組立の難易度が高くなる問題がある。   However, the method of Patent Document 1 has a problem that when the frequency becomes high, the ridge portion becomes thin and the manufacture becomes difficult, and the accuracy required for contact with the microstrip line increases, and the difficulty of assembly increases. .

また、測定されるICに多くの信号端子がある場合、必然的にそれら各ストリップ線路をマウント基板上に放射状に設けることになるが、特許文献2の方法では、ストリップ線路の先端を導波管の側面から挿入する構造であるから、各ストリップ線路の末端からそれと直交するように多くの導波管を配置しなければならず、非常に製造しにくくなる。また、これを避けるために導波管の中間部にベンドを設けると、システム全体が大型化する問題がある。また、導波管内部でのストリップ線路の位置によって特性にばらつきを生じる問題があることが知られている。   Further, when the IC to be measured has many signal terminals, these strip lines are necessarily provided radially on the mount substrate. However, in the method of Patent Document 2, the tip of the strip line is connected to the waveguide. Therefore, many waveguides must be arranged from the end of each strip line so as to be orthogonal to the end of each strip line, which makes it very difficult to manufacture. Further, if a bend is provided in the middle portion of the waveguide in order to avoid this, there is a problem that the entire system becomes large. Further, it is known that there is a problem that the characteristics vary depending on the position of the strip line inside the waveguide.

本発明は、これらの問題を解決し、製造が容易で、小型に構成でき、広帯域に渡って特性のばらつきが生じにくいミリ波帯伝送路変換構造を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a millimeter-wave band transmission line conversion structure that solves these problems, is easy to manufacture, can be configured in a small size, and does not easily vary in characteristics over a wide band.

前記目的を達成するために、本発明の請求項1記載のミリ波帯伝送路変換構造は、
誘電体基板(11)の一面側に形成された主導体(12)とその反対面側に形成されたアース導体(13)からなり、ミリ波帯の電磁波を主導体の長さ方向に伝搬させるマイクロストリップ線路(10)と、ミリ波帯の電磁波の伝搬が可能な導波管(20)との間を接続するミリ波帯伝送路変換構造において、
所定口径、所定長の導波路(31)が金属壁(32)で囲まれて形成された導波管構造を有し、比誘電率が異なる複数Mの誘電体層(133、134)が前記導波路の一端から他端まで連続するように形成され、該導波路の一方の端面を前記マイクロストリップ線路の主導体の一端側の誘電体基板の端面に接合させることで前記マイクロストリップ線路と前記導波路の一端側との間で前記ミリ波帯の電磁波を伝搬させ、前記導波路の他方の端面を前記導波管の一端側開口面に接合させることで、前記導波路の他端側と前記導波管の一端側との間で前記ミリ波帯の電磁波を伝搬させるように形成されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a millimeter-wave band transmission line conversion structure according to claim 1 of the present invention provides:
It consists of a main conductor (12) formed on one side of the dielectric substrate (11) and an earth conductor (13) formed on the opposite side, and propagates an electromagnetic wave in the millimeter wave band in the length direction of the main conductor. In the millimeter waveband transmission line conversion structure for connecting the microstrip line (10) and the waveguide (20) capable of propagating millimeter wave electromagnetic waves,
A plurality of M dielectric layers (133, 134) having a waveguide structure in which a waveguide (31) having a predetermined diameter and a predetermined length is surrounded by a metal wall (32) and having different relative dielectric constants The microstrip line is formed so as to be continuous from one end to the other end of the waveguide, and one end face of the waveguide is joined to the end face of the dielectric substrate on one end side of the main conductor of the microstrip line. Propagating the electromagnetic wave in the millimeter wave band with one end side of the waveguide, and joining the other end face of the waveguide to the one end side opening face of the waveguide, The electromagnetic wave of the millimeter wave band is formed to propagate between one end side of the waveguide.

また、本発明の請求項2のミリ波帯伝送路変換構造は、請求項1記載のミリ波帯伝送路変換構造において、
所望伝搬周波数帯域内の異なる複数N(≧M)の周波数f、f、……fの電磁波に対する前記導波路の合成インピーダンスをZx1、Zx2、……ZxN、前記導波管のインピーダンスをZw1、Zw2、……ZwNと、前記マイクロストリップ線路のインピーダンスZ1とするとき、
x1=√(Z1×Zw1
x2=√(Z1×Zw2
……
xN=√(Z1×ZwN
の関係が満たされ、且つ、前記複数Nの周波数f、f、……fのうちの前記M個の周波数をfa1〜faMとし、
第1の周波数fa1の電磁波が前記複数の誘電体層のうちの第1の誘電体層を伝搬する際の管内波長をλg1
第2の周波数fa2の電磁波が前記複数の誘電体層のうちの第2の誘電体層を伝搬する際の管内波長をλg2
……
第Mの周波数faMの電磁波が前記複数の誘電体層のうちの第Mの誘電体層を伝搬する際の管内波長をλgM
とするとき、前記導波路の長さLが、
L=λg1/4=λg2/4=…=λgM/4
となるように、前記導波路の口径、前記各誘電層の比誘電率を設定したことを特徴とする。
The millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 2 of the present invention is the millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 1,
Desired propagation frequency f 1, f 2 of a plurality N (≧ M) having different within the frequency band, ...... f the combined impedance of the waveguide for electromagnetic waves N Z x1, Z x2, ...... Z xN, the waveguide Are the impedances Z w1 , Z w2 ,... Z wN and the impedance Z1 of the microstrip line,
Z x1 = √ (Z1 × Z w1 )
Z x2 = √ (Z1 × Z w2 )
......
Z xN = √ (Z1 × Z wN )
And the M frequencies of the plurality N of frequencies f 1 , f 2 ,... F N are denoted by f a1 to f aM ,
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having a first frequency f a1 propagates through the first dielectric layer of the plurality of dielectric layers is λ g1 ,
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having a second frequency f a2 propagates through the second dielectric layer of the plurality of dielectric layers is λ g2 ,
......
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having an Mth frequency faM propagates through the Mth dielectric layer of the plurality of dielectric layers is λ gM.
When the length L of the waveguide is
L = λ g1 / 4 = λ g2 /4=...=λ gM / 4
Thus, the diameter of the waveguide and the relative dielectric constant of each dielectric layer are set.

また、本発明の請求項3のミリ波帯伝送路変換構造は、請求項1または請求項2記載のミリ波帯伝送路変換構造において、
前記複数Mが2であって、第1の誘電体層が、比誘電率が1より大きい誘電体からなり、第2の誘電体層が、比誘電率が1の空気層であることを特徴とする。
Further, the millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 3 of the present invention is the millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 1 or 2,
The plurality M is 2, the first dielectric layer is made of a dielectric having a relative dielectric constant greater than 1, and the second dielectric layer is an air layer having a relative dielectric constant of 1. And

また、本発明の請求項4のミリ波帯伝送路変換構造は、請求項1〜3のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造において、
前記マイクロストリップ線路の前記主導体の一端側を金属壁(35a〜35c)で所定長に渡って囲み、前記マイクロストリップ線路と前記複数の誘電体層が形成されている導波路との境界部から外部空間へ放射される放射波を前記主導体の他端側に案内する放射波案内路(36)を形成する放射波ガイド(35)と、
前記放射波ガイドの金属壁の内周に、前記放射波の漏出防止用に前記所望伝搬周波数の波長の1/4に相当する深さの溝(37)を設けたことを特徴とする。
Moreover, the millimeter wave band transmission line conversion structure of Claim 4 of this invention is a millimeter wave band transmission line conversion structure in any one of Claims 1-3,
One end side of the main conductor of the microstrip line is surrounded by a metal wall (35a to 35c) for a predetermined length, and from a boundary part between the microstrip line and the waveguide in which the plurality of dielectric layers are formed. A radiation wave guide (35) forming a radiation wave guide path (36) for guiding the radiation wave radiated to the external space to the other end of the main conductor;
A groove (37) having a depth corresponding to ¼ of the wavelength of the desired propagation frequency is provided on the inner periphery of the metal wall of the radiation wave guide for preventing leakage of the radiation wave.

また、本発明の請求項5のミリ波帯伝送路変換構造は、請求項1〜4のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造において、
前記導波路を囲む金属壁の一部を、誘電体基板(40)の両面に設けられたアース導体(41、42、43)間をスルーホール加工により接続する金属ポスト(45)を所定間隔で並べて形成したことを特徴とする。
Further, the millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 5 of the present invention is the millimeter waveband transmission line conversion structure according to any one of claims 1 to 4,
Metal posts (45) for connecting a part of the metal wall surrounding the waveguide to the ground conductors (41, 42, 43) provided on both surfaces of the dielectric substrate (40) by through-hole processing at a predetermined interval. It is characterized by being formed side by side.

また、本発明の請求項6のミリ波帯伝送路変換構造は、請求項1〜5のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造において、
前記複数の誘電体層の一つが、前記マイクロストリップ線路の誘電体基板を延長して形成されていることを特徴とする。
The millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 6 of the present invention is the millimeter waveband transmission line conversion structure according to any one of claims 1 to 5,
One of the plurality of dielectric layers is formed by extending a dielectric substrate of the microstrip line.

また、本発明の請求項7のミリ波帯伝送路変換構造は、請求項1〜6のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造において、
前記導波管の一端側の口径が、前記複数の誘電体層が形成されている導波路の口径に対応した大きさに設定され、他端側に向かって口径が大きくなることを特徴とする。
Further, the millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 7 of the present invention is the millimeter waveband transmission line conversion structure according to any one of claims 1 to 6,
The diameter of one end of the waveguide is set to a size corresponding to the diameter of the waveguide in which the plurality of dielectric layers are formed, and the diameter increases toward the other end. .

このように構成したため、本発明の請求項1のミリ波帯伝送路変換構造では、比誘電率が異なる複数の誘電体層が一端から他端に連続形成された導波路を有する導波管構造を用い、その一端側とマイクロストリップ線路との間および他端側と導波管との間で、ミリ波帯の電磁波を伝搬させる構造であるため、マイクロストリップ線路と導波管とを一直線上に連結でき、製造が容易で、小型に構成でき、特性のばらつきが生じにくい。   With this configuration, in the millimeter waveband transmission line conversion structure according to claim 1 of the present invention, a waveguide structure having a waveguide in which a plurality of dielectric layers having different relative dielectric constants are continuously formed from one end to the other end. Because it is a structure that propagates electromagnetic waves in the millimeter wave band between the one end side and the microstrip line and between the other end side and the waveguide, the microstrip line and the waveguide are in a straight line. Can be connected to each other, can be easily manufactured, can be configured in a small size, and variations in characteristics are less likely to occur.

また、請求項2のように、所望伝搬周波数帯域の複数Nの異なる周波数について、複数の誘電体層からなる導波路の合成インピーダンスZxiが、マイクロストリップ線路のインピーダンスZ1と導波管のインピーダンスZwiに対してZxi=√(Z1×Zwi)(i=1〜N)となり、且つ、M個の周波数について各誘電体層を伝搬する際の管内波長の1/4が導波路の長さと等しくなるように、導波路の口径、誘電体層の比誘電率を設定しているので、種々のマイクロストリップ線路と導波管の間を広帯域に整合のとれた状態で効率的に伝搬させることができ、高い汎用性と広帯域性を有している。 Further, as in claim 2, for a plurality of N different frequencies in the desired propagation frequency band, the combined impedance Z xi of the waveguide composed of a plurality of dielectric layers is the impedance Z1 of the microstrip line and the impedance Z of the waveguide. Z xi = √ (Z1 × Z wi ) (i = 1 to N) with respect to wi , and ¼ of the waveguide wavelength when propagating through each dielectric layer for M frequencies is the length of the waveguide The diameter of the waveguide and the relative dielectric constant of the dielectric layer are set so that they are equal to each other, so that the waveguide can be efficiently propagated between various microstrip lines and the waveguide in a matched state in a wide band. It has high versatility and wide bandwidth.

また、本発明の請求項3のように、誘電体層の数Mを2とし、第1の誘電体層として比誘電率が1より大きい誘電体を用い、第2の誘電体層として比誘電率が1の空気層を用いたものでは、最も簡素に構成でき、二つの異なる周波数を選ぶことで広帯域な整合が可能である。   Further, as in claim 3 of the present invention, the number M of dielectric layers is set to 2, a dielectric having a relative dielectric constant greater than 1 is used as the first dielectric layer, and the relative dielectric is used as the second dielectric layer. A device using an air layer with a rate of 1 can be configured in the simplest manner, and broadband matching is possible by selecting two different frequencies.

また、本発明の請求項4のように、金属壁で主導体の一端側を所定長に渡って囲み、マイクロストリップ線路と誘電体層が形成された導波路との境界部から外部空間へ放射される放射波を主導体の他端側に案内する放射波案内路を形成する放射波ガイドと、その放射波ガイドの金属壁の内周に、放射波の漏出防止用に前記所望伝搬周波数の波長の1/4に相当する深さの溝を設けているので、マイクロストリップ線路と誘電体層が形成されている導波路との境界部から外部空間へ放射された電磁波の漏出を防ぐことができる。   In addition, as in claim 4 of the present invention, one end side of the main conductor is surrounded by a metal wall over a predetermined length, and radiation from the boundary between the microstrip line and the waveguide in which the dielectric layer is formed is emitted to the external space. A radiated wave guide for forming a radiated wave guide path for guiding the radiated wave to the other end of the main conductor, and an inner periphery of the metal wall of the radiated wave guide with the desired propagation frequency for preventing leakage of the radiated wave Since a groove having a depth corresponding to ¼ of the wavelength is provided, leakage of electromagnetic waves radiated from the boundary between the microstrip line and the waveguide in which the dielectric layer is formed to the external space can be prevented. it can.

また、請求項5のように、誘電体層が形成されている導波路を囲む金属壁の一部を、誘電体基板の両面に設けられたアース導体間をスルーホール加工により接続する金属ポストを所定間隔で並べて形成すれば、狭い幅で簡単に導波路を形成することができ、さらに製造が容易となる。   According to another aspect of the present invention, there is provided a metal post for connecting a part of the metal wall surrounding the waveguide in which the dielectric layer is formed between the ground conductors provided on both surfaces of the dielectric substrate by through-hole processing. If they are formed side by side at a predetermined interval, a waveguide can be easily formed with a narrow width, and manufacturing is further facilitated.

また、請求項6のように、複数の誘電体層の一つを、マイクロストリップ線路の誘電体基板を延長して用いる構造とすれば、変換構造をマイクロストリップ線路の一端側に一体的に形成することができ、構造をより簡素化できる。   Further, if one of the plurality of dielectric layers has a structure in which the dielectric substrate of the microstrip line is extended and used, the conversion structure is integrally formed on one end side of the microstrip line. And the structure can be further simplified.

また、請求項7のように、導波管の一端側の口径が、誘電体層が形成されている導波路の他端側の口径に対応した大きさに設定され、他端側に向かって口径が大きくなるように形成されているため、誘電体層が形成された導波路と導波管との間の反射を抑制でき、ミリ波帯で標準的に使用される口径の導波管との接続が容易になる。   Further, as described in claim 7, the diameter of one end side of the waveguide is set to a size corresponding to the diameter of the other end side of the waveguide in which the dielectric layer is formed, toward the other end side. Since the aperture is formed to be large, reflection between the waveguide in which the dielectric layer is formed and the waveguide can be suppressed, and the waveguide having a diameter that is typically used in the millimeter wave band The connection becomes easier.

本発明の前提となる変換構造を示す図The figure which shows the conversion structure used as the premise of this invention 本発明の基本構造を示す図The figure which shows the basic structure of this invention 放射を低減した構造を示す図Diagram showing a structure with reduced radiation 図3の構造のシミュレーション結果を示す図The figure which shows the simulation result of the structure of FIG. 図3の構造でマイクロストリップ線路をX方向にずらしたときのシミュレーション結果を示す図The figure which shows the simulation result when the microstrip line is shifted in the X direction with the structure of FIG. 図3の構造でマイクロストリップ線路をZ方向にずらしたときのシミュレーション結果を示す図The figure which shows the simulation result when a microstrip line is shifted to a Z direction with the structure of FIG. 導波路を囲む金属壁を金属ポストで形成した例を示す図The figure which shows the example which formed the metal wall surrounding a waveguide with a metal post 図7の導波路を用いた構造を示す図The figure which shows the structure using the waveguide of FIG. 誘電体層の一つをマイクロストリップ線路の誘電体基板を延長して形成する構造例を示す図Diagram showing an example of a structure in which one of the dielectric layers is formed by extending a dielectric substrate of a microstrip line 誘電体層の一つをマイクロストリップ線路の誘電体基板を延長して形成する別の構造例を示す図The figure which shows another structural example in which one of the dielectric layers is formed by extending a dielectric substrate of a microstrip line

以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明するが、始めに本発明のミリ波帯伝送路変換構造の前提技術について説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, a prerequisite technology of the millimeter waveband transmission line conversion structure of the present invention will be described.

図1は、その前提技術となる基本構造を示す図であり、図1の(a)は、ミリ波帯(例えば60〜90GHz)の電磁波の伝送が可能なマイクロストリップ線路10、導波管20および伝送路変換器30を別体として示した分解図、図1の(b)は、接続状態を示す側断面図である。   FIG. 1 is a diagram showing a basic structure as a prerequisite technology. FIG. 1A shows a microstrip line 10 and a waveguide 20 that can transmit electromagnetic waves in a millimeter wave band (for example, 60 to 90 GHz). FIG. 1B is an exploded view showing the transmission path converter 30 as a separate body, and FIG. 1B is a side sectional view showing a connection state.

マイクロストリップ線路10は、誘電体基板11の一面側に帯状の主導体12が一端から他端までパターン形成され、その反対面側はアース導体13で被われており、誘電体基板11の誘電率ε′、厚さt、主導体12の幅等によって伝送路のインピーダンスが決定される。このインピーダンスは、高周波回路で一般的に用いる50〜100Ω程度となる。ミリ波帯で損失が小さい誘電体基板としては、例えば、比誘電率ε′=3.55、厚さt=0.3mmのRo4003C(登録商標)等がある。 In the microstrip line 10, a strip-shaped main conductor 12 is patterned from one end to the other end on one surface side of the dielectric substrate 11, and the opposite surface side is covered with a ground conductor 13. The impedance of the transmission line is determined by ε r ′, the thickness t, the width of the main conductor 12, and the like. This impedance is about 50 to 100Ω that is generally used in high-frequency circuits. Examples of the dielectric substrate having a small loss in the millimeter wave band include Ro4003C (registered trademark) having a relative dielectric constant ε r ′ = 3.55 and a thickness t = 0.3 mm.

また、導波管20は、汎用性を考慮して規格で定められた口径の方形導波管であって、上記周波数帯で一般的に用いられるWR−12(口径約3.1×1.55mm)とし、この導波管20のインピーダンスは周波数に依存して変化し、例えば75GHzにおいて552Ωである。なお、前記したように、マイクロストリップ線路10の誘電体基板11の厚さtが1/10ミリオーダーであるのに対し、導波管20の口径がミリオーダーであるので、導波路の口径差による反射が問題となるが、その反射の問題については後述する。   The waveguide 20 is a rectangular waveguide having a diameter determined by a standard in consideration of versatility, and is a WR-12 (diameter of about 3.1 × 1. 55 mm), and the impedance of the waveguide 20 varies depending on the frequency, and is, for example, 552Ω at 75 GHz. As described above, the thickness t of the dielectric substrate 11 of the microstrip line 10 is on the order of 1/10 mm, whereas the diameter of the waveguide 20 is on the order of millimeters. However, the reflection problem will be described later.

上記マイクロストリップ線路10と導波管20とを接続する伝送路変換器30は、所定口径(a×bmm)の導波路31が金属壁32で所定長にわたって囲まれて形成された導波管構造を有しており、この前提技術においては、導波路31内には、1より大きい比誘電率εをもつ誘電体33が充填されている。なお、ここでは導波路31の高さ(誘電体33の厚さ)bが、マイクロストリップ線路10の誘電体基板11の厚さtと等しいものとして説明するが、両者の厚さが相違していてもよい。 The transmission line converter 30 for connecting the microstrip line 10 and the waveguide 20 has a waveguide structure in which a waveguide 31 having a predetermined diameter (a × bmm) is surrounded by a metal wall 32 over a predetermined length. In this base technology, the waveguide 31 is filled with a dielectric 33 having a relative dielectric constant ε r greater than 1. Here, the height of the waveguide 31 (thickness of the dielectric 33) b is described as being equal to the thickness t of the dielectric substrate 11 of the microstrip line 10, but the thicknesses of both are different. May be.

そして、導波路31の一方の端面31aをマイクロストリップ線路10の主導体12の一端側の誘電体基板11の端面11aに接合させ、導波路31の一方側で互いに対向する金属壁32a、32bのうち上側の金属壁32aの端面をマイクロストリップ線路10の主導体12の一端12aに接続させ、下側の金属壁32bの端面をアース導体13に接続させ、導波路31の他方の端面31bを導波管20の導波路21の一端側開口面21aに接合させ、導波路31の他方側で4つの金属壁32a〜32dの端面を、導波管20の導波路21を囲む金属壁22(22a〜22d)の一端側に全周にわたって接合させている。   Then, one end face 31 a of the waveguide 31 is joined to the end face 11 a of the dielectric substrate 11 on one end side of the main conductor 12 of the microstrip line 10, and the metal walls 32 a and 32 b facing each other on one side of the waveguide 31. The end face of the upper metal wall 32a is connected to one end 12a of the main conductor 12 of the microstrip line 10, the end face of the lower metal wall 32b is connected to the ground conductor 13, and the other end face 31b of the waveguide 31 is guided. The end face of the four metal walls 32a to 32d is joined to one end side opening face 21a of the waveguide 21 of the wave tube 20, and the end face of the four metal walls 32a to 32d on the other side of the waveguide 31 is surrounded by the metal wall 22 (22a ~ 22d) are joined to one end side over the entire circumference.

このように、誘電体33が充填された導波路31を介して、マイクロストリップ線路10と導波管20との間を同軸状に接続する接続構造であれば、例えばマイクロストリップ線路10の主導体12の他端12b側から入力されて一端12a側に伝搬されたミリ波帯の電磁波が導波路31の一端側に入力され、その導波路31を伝搬して他端側から導波管20の導波路21に出力されることになり、製造が容易で、小型に構成でき、特性のばらつきが生じにくい。   In this way, if the connection structure connects the microstrip line 10 and the waveguide 20 coaxially through the waveguide 31 filled with the dielectric 33, for example, the main conductor of the microstrip line 10 is used. 12, an electromagnetic wave in the millimeter wave band input from the other end 12 b side and propagated to the one end 12 a side is input to one end side of the waveguide 31, propagates through the waveguide 31, and enters the waveguide 20 from the other end side. Since it is output to the waveguide 21, it is easy to manufacture, can be configured in a small size, and variations in characteristics are unlikely to occur.

また、導波路31の長さLが、所望伝搬周波数f1の電磁波の管内波長λgの1/4となり、且つ、誘電体33が充填された導波路31のインピーダンスZxが、マイクロストリップ線路10のインピーダンスZ1(周波数に対して一定とみなすことができる)と導波管20のインピーダンスZ2に対してZx=√(Z1×Z2)となるように、導波路31の口径a×b、誘電体33の比誘電率εを設定する。 The length L of the waveguide 31 is ¼ of the guide wavelength λg of the electromagnetic wave having the desired propagation frequency f1, and the impedance Zx of the waveguide 31 filled with the dielectric 33 is the impedance of the microstrip line 10. The diameter a × b of the waveguide 31 and the dielectric 33 so that Zx = √ (Z1 × Z2) with respect to Z1 (which can be regarded as constant with respect to frequency) and the impedance Z2 of the waveguide 20 The relative dielectric constant ε r is set.

これによって、伝送路変換器30は1/4波長変成器を構成することになり、マイクロストリップ線路10と導波管20との間を整合がとれた状態で接続することができる。   As a result, the transmission line converter 30 constitutes a quarter wavelength transformer, and the microstrip line 10 and the waveguide 20 can be connected in a matched state.

次に、上記前提となる変換構造の伝送路変換器30のインピーダンスについて検討する。伝送路変換器30の導波路31内を伝送するTE波のインピーダンスZx′は、仮に導波路内が真空である場合、

Figure 2016111459
ここで、μ0 は真空の透磁率、ε0 は真空の透磁率、λは自由空間波長、λc はカットオフ周波数である。 Next, the impedance of the transmission line converter 30 having the conversion structure as the premise will be examined. If the TE wave impedance Zx ′ transmitted through the waveguide 31 of the transmission line converter 30 is vacuum,
Figure 2016111459
Here, μ 0 is the vacuum permeability, ε 0 is the vacuum permeability, λ is the free space wavelength, and λ c is the cutoff frequency.

これに対し、導波路31内に比誘電率εの誘電体33が充填されている場合のインピーダンスZxは、

Figure 2016111459
となる。 On the other hand, the impedance Zx when the dielectric 31 having a relative dielectric constant ε r is filled in the waveguide 31 is:
Figure 2016111459
It becomes.

また、TE10モード(単一モード)のカットオフ周波数λc10 は、誘電体33が充填されていることを考慮して、

Figure 2016111459
となる。 Further, considering that the cutoff frequency λ c10 of the TE10 mode (single mode) is filled with the dielectric 33,
Figure 2016111459
It becomes.

式(3)を式(2)に代入すると、

Figure 2016111459
となる。 Substituting equation (3) into equation (2),
Figure 2016111459
It becomes.

以上より、誘電体33が充填された導波路31の幅aと誘電体33の比誘電率εにより、伝送路変換器30のインピーダンスを制御できることが分かる。なお、詳述しないが、導波路31の高さb(誘電体33の厚さ)については考慮しなくてよい。 From the above, it can be seen that the impedance of the transmission line converter 30 can be controlled by the width a of the waveguide 31 filled with the dielectric 33 and the relative dielectric constant ε r of the dielectric 33. Although not described in detail, the height b of the waveguide 31 (the thickness of the dielectric 33) need not be considered.

また、伝送路変換器30の管内波長λは、

Figure 2016111459
となり、導波路31の長さLをλ/4に設定することで、この伝送路変換器30を、1/4波長変成器として作用させることができる。 The guide wavelength λ g of the transmission line converter 30 is
Figure 2016111459
Thus, by setting the length L of the waveguide 31 to λ g / 4, the transmission line converter 30 can be operated as a ¼ wavelength transformer.

上記基本構造において、比誘電率ε′=3.55、厚さ0.3mmのRo4003C(登録商標)を誘電体基板11として用いたインピーダンスZ1=100Ωのマイクロストリップ線路10と、WR−12型の導波管(使用帯域60〜90GHz)とを周波数75GHzで整合させるための伝送路変換器30の計算を行なった。ただし、誘電体33の比誘電率εと厚さbは、マイクロストリップ線路10の誘電体基板11と同一としている。 In the above basic structure, a microstrip line 10 having an impedance Z1 = 100Ω using a Ro4003C (registered trademark) having a relative dielectric constant ε r ′ = 3.55 and a thickness of 0.3 mm as a dielectric substrate 11, and a WR-12 type The transmission line converter 30 for matching the waveguide (band used 60 to 90 GHz) with a frequency of 75 GHz was calculated. However, the dielectric constant ε r and the thickness b of the dielectric 33 are the same as those of the dielectric substrate 11 of the microstrip line 10.

マイクロストリップ線路10のインピーダンスZ1は100Ω、導波管20のインピーダンスZ2は式(1)から552Ω(75GHz)となり、伝送路変換器30として必要なインピーダンスZxは、Zx=√(Z1×Z2)から235Ωとなる。   The impedance Z1 of the microstrip line 10 is 100Ω, the impedance Z2 of the waveguide 20 is 552Ω (75 GHz) from the equation (1), and the impedance Zx required for the transmission line converter 30 is Zx = √ (Z1 × Z2) 235Ω.

このインピーダンスZx=235Ωを満たす誘電体の幅aは2.7mmとなり、管内波長λgの1/4は1.08mmとなる。つまり、75GHzで整合させるためには、導波路31の幅a(誘電体33の幅)を2.7mm、長さLを1.08mmとすればよいことがわかる。   The width a of the dielectric satisfying the impedance Zx = 235Ω is 2.7 mm, and ¼ of the guide wavelength λg is 1.08 mm. That is, in order to match at 75 GHz, it can be understood that the width a of the waveguide 31 (the width of the dielectric 33) is 2.7 mm and the length L is 1.08 mm.

このことから、上記したように誘電体33が充填された導波路を用いることで、所望周波数(75GHz)およびその近傍において、マイクロストリップ線路10と導波管20との間の伝送路変換が効率的に行なうことができることがわかる。   From this, by using the waveguide filled with the dielectric 33 as described above, transmission path conversion between the microstrip line 10 and the waveguide 20 is efficient at a desired frequency (75 GHz) and its vicinity. It can be seen that this can be done automatically.

しかし、伝送したい周波数の範囲がより広い場合、上記構造では対応が困難である。これを解決するために、本発明では、導波路内に比誘電体率が異なる複数Mの誘電体層を形成している。また、所望伝搬周波数帯域の複数N(≧M)の異なる周波数について、複数の誘電体層からなる導波路の合成インピーダンスZxiが、マイクロストリップ線路10のインピーダンスZ1と導波管20のインピーダンスZwiに対してZxi=√(Z1×Zwi)(i=1〜M)となり、且つ、M個の周波数について各誘電体層を電磁波が伝搬する際の管内波長の1/4が導波路の長さと等しくなるように、導波路31の口径、誘電体層の比誘電率を設定している。これによって、種々のマイクロストリップ線路と導波管の間を広帯域に整合のとれた状態で効率的に伝搬させることができ、高い汎用性と広帯域性を実現できる。なお、ここでいう誘電体層には、比誘電体率1の空気も含むものとする(空気の誘電率は厳密には真空の誘電率より大きいがここではその比誘電率を1とする)。 However, when the frequency range to be transmitted is wider, it is difficult to cope with the above structure. In order to solve this, in the present invention, a plurality of M dielectric layers having different relative dielectric constants are formed in the waveguide. In addition, for a plurality of N (≧ M) different frequencies in the desired propagation frequency band, the combined impedance Z xi of the waveguide composed of a plurality of dielectric layers is the impedance Z 1 of the microstrip line 10 and the impedance Z wi of the waveguide 20. Z xi = √ (Z1 × Z wi ) (i = 1 to M), and ¼ of the in-tube wavelength when the electromagnetic wave propagates through each dielectric layer for M frequencies is the waveguide. The diameter of the waveguide 31 and the relative dielectric constant of the dielectric layer are set so as to be equal to the length. As a result, it is possible to efficiently propagate between various microstrip lines and waveguides in a state of matching in a wide band, and high versatility and wide band can be realized. Note that the dielectric layer here also includes air having a relative dielectric constant of 1 (strictly, the dielectric constant of air is larger than that of vacuum, but here the relative dielectric constant is 1).

図2は、その最も簡素化したM=2の基本構造の例を示すものであり、伝送路変換器30′の導波路31の内部には、比誘電率εr1が1より大きい誘電体からなる上層の第1の誘電体層133と、比誘電率εr2が1に等しい空気からなる下層の第2の誘電体層134とが、一端から他端まで連続するように形成されている。 FIG. 2 shows an example of the most simplified basic structure of M = 2. A dielectric material having a relative dielectric constant ε r1 larger than 1 is formed inside the waveguide 31 of the transmission line converter 30 ′. The upper first dielectric layer 133 and the lower second dielectric layer 134 made of air whose relative dielectric constant ε r2 is equal to 1 are formed so as to be continuous from one end to the other end.

第1の誘電体層133は、例えばマイクロスプリット線路10の誘電体基板11と同材料で、同じ厚さを有しているものとする。また、第2の誘電体層134の厚さは、導波管20の導波路21の高さと第1の誘電体層133の厚さの差分に等しくなるように設定されており、この構造例では、誘電体層134の一端側はマイクロストリップ線路10のアース導体13の端面13aによって閉じられている。   For example, the first dielectric layer 133 is made of the same material as the dielectric substrate 11 of the microsplit line 10 and has the same thickness. Further, the thickness of the second dielectric layer 134 is set to be equal to the difference between the height of the waveguide 21 of the waveguide 20 and the thickness of the first dielectric layer 133, and this structural example Then, one end side of the dielectric layer 134 is closed by the end face 13 a of the ground conductor 13 of the microstrip line 10.

この構造の場合、前記式(3)より、所望周波数帯域の周波数fについて、空気層である第2の誘電体層134を伝搬する電磁波の管内波長λg1は、比誘電率εr2が1であることから、

Figure 2016111459
となる。 In the case of this structure, from the above equation (3), the inductive wavelength λ g1 of the electromagnetic wave propagating through the second dielectric layer 134 that is the air layer at the frequency f 1 in the desired frequency band has a relative dielectric constant ε r2 of 1. Because
Figure 2016111459
It becomes.

一方、所望周波数帯域の別の周波数f(>f)について、第1の誘電体層133を伝搬する電磁波の管内波長λg2は、

Figure 2016111459
となる。 On the other hand, for another frequency f 2 (> f 1 ) in the desired frequency band, the in-tube wavelength λ g2 of the electromagnetic wave propagating through the first dielectric layer 133 is
Figure 2016111459
It becomes.

よって、周波数fの電磁波が第2の誘電体層134を伝搬する際の管内波長λg1の1/4と、周波数fの電磁波が第1の誘電体層133を伝搬する際の管内波長λg2の1/4とが、ともに導波路31の長さL(第1の誘電体層133および第2の誘電体層134の長さ)に等しくなるようにするとともに、各周波数におけるインピーダンスの関係が、前記した関係を満たすように、導波路31の幅aと各誘電体層の誘電率を設定すれば、異なる二つの周波数領域で整合をとることができ、その周波数を所望帯域の低域側と高域側に選ぶことで、所望帯域全体にわたって整合をとることができ、広帯域化できる。 Therefore, 1/4 of the guide wavelength λ g1 when the electromagnetic wave of frequency f 1 propagates through the second dielectric layer 134 and the guide wavelength when the electromagnetic wave of frequency f 2 propagates through the first dielectric layer 133 The quarter of λ g2 is made equal to the length L of the waveguide 31 (the length of the first dielectric layer 133 and the second dielectric layer 134), and the impedance of each frequency If the width a of the waveguide 31 and the dielectric constant of each dielectric layer are set so that the relationship satisfies the relationship described above, matching can be achieved in two different frequency regions, and the frequency can be reduced in a desired band. By selecting the band side and the high band side, matching can be achieved over the entire desired band, and the band can be widened.

上記構造のように、M=2の場合の具体的な数値例を示すと、4(N=4)つの異なる周波数をf=60GHz、f=70GHz、f=80GHz、f=90GHzとし、マイクロストリップ線路10のインピーダンスZ1を100Ωとしたとき、周波数f=60GHzにおける導波管20のインピーダンスZw1=1078Ωとなり、マイクロストリップ線路10との整合に必要なインピーダンスZx=328Ωとなる。ここで、導波路31の幅a=2.2mmとした場合のインピーダンスは314Ωとなり、ほぼ整合条件を満たす。なお、このインピーダンス314Ωは、本来は第1の誘電体層133と第2の誘電体層134の合成インピーダンスであるが、空気層からなる第2の誘電体層134のインピーダンスは第1の誘電体層133のインピーダンスに比べて十分大きいため、第1の誘電体層133のインピーダンスの値を用いている(以下、同様)。 As shown in the above structure, a specific numerical example in the case of M = 2 is shown. Four (N = 4) different frequencies are f 1 = 60 GHz, f 2 = 70 GHz, f 3 = 80 GHz, and f 4 = 90 GHz. When the impedance Z1 of the microstrip line 10 is 100Ω, the impedance Z w1 of the waveguide 20 at the frequency f 1 = 60 GHz = 1078Ω, and the impedance Zx = 328Ω necessary for matching with the microstrip line 10 is obtained. Here, when the width a of the waveguide 31 is 2.2 mm, the impedance is 314Ω, which substantially satisfies the matching condition. The impedance 314Ω is originally a combined impedance of the first dielectric layer 133 and the second dielectric layer 134, but the impedance of the second dielectric layer 134 made of an air layer is the first dielectric layer. Since the impedance is sufficiently larger than the impedance of the layer 133, the impedance value of the first dielectric layer 133 is used (hereinafter the same).

また、周波数f=70GHzにおける導波管20のインピーダンスZw2=721Ωとなり、マイクロストリップ線路10との整合に必要なインピーダンスZx=268Ωとなる。前記したように導波路31の幅a=2.2mmとした場合のインピーダンスは273Ωとなり、ほぼ整合条件を満たす。 Further, the impedance Z w2 of the waveguide 20 at the frequency f 2 = 70 GHz = 721Ω, and the impedance Zx = 268Ω necessary for matching with the microstrip line 10 is obtained. As described above, when the width a of the waveguide 31 is set to 2.2 mm, the impedance is 273Ω, which substantially satisfies the matching condition.

また、周波数f=80GHzにおける導波管20のインピーダンスZw3=594Ωとなり、マイクロストリップ線路10との整合に必要なインピーダンスZx=244Ωとなる。前記したように導波路31の幅a=2.2mmとした場合のインピーダンスは252Ωとなり、ほぼ整合条件を満たす。 Further, the impedance Z w3 of the waveguide 20 at the frequency f 3 = 80 GHz = 594Ω, and the impedance Zx = 244Ω necessary for matching with the microstrip line 10 is obtained. As described above, the impedance when the width a of the waveguide 31 is 2.2 mm is 252Ω, which substantially satisfies the matching condition.

また、周波数f=90GHzにおける導波管20のインピーダンスZw4=530Ωとなり、マイクロストリップ線路10との整合に必要なインピーダンスZx=230Ωとなる。前記したように導波路31の幅a=2.2mmとした場合のインピーダンスは238Ωとなり、ほぼ整合条件を満たす。 Further, the impedance Z w4 of the waveguide 20 at the frequency f 4 = 90 GHz = 530Ω, and the impedance Zx = 230Ω necessary for matching with the microstrip line 10 is obtained. As described above, when the width a of the waveguide 31 is set to 2.2 mm, the impedance is 238Ω, which substantially satisfies the matching condition.

次に、導波路31の長さLについては、f=70GHzにおける第1の誘電体層133の伝搬時の管内波長の1/4が1.252mm、f=90GHzにおける第2の誘電体層134(空気層)の伝搬時の管内波長の1/4が1.277mmとなり、導波路31の長さLとして、その間の1.26mm程度とすることで、両周波数およびその近傍について整合させることができる。ここでは、2つの誘電体層に対してf=70GHz、f=90GHzの周波数についての管内波長を合わせていたが、これに限らず所望帯域をカバーするような複数の周波数を選択すればよく、60、90GHzの組合せでもよい。また、3層構造であれば、60、75、90GHz等を選べばよい。 Next, for the length L of the waveguide 31, the second dielectric when 1/4 of the in-tube wavelength during propagation of the first dielectric layer 133 at f 2 = 70 GHz is 1.252 mm and f 4 = 90 GHz. 1/4 of the guide wavelength during propagation of the layer 134 (air layer) is 1.277 mm, and the length L of the waveguide 31 is about 1.26 mm therebetween, thereby matching both frequencies and the vicinity thereof. be able to. Here, the in-tube wavelengths for the frequencies of f 2 = 70 GHz and f 4 = 90 GHz are matched to the two dielectric layers. However, the present invention is not limited to this, and if a plurality of frequencies covering the desired band are selected. It may be a combination of 60 and 90 GHz. In the case of a three-layer structure, 60, 75, 90 GHz or the like may be selected.

上記の例は、導波路31の内部に複数M=2の誘電体層を設けた構造例であったが、これをM≧2に一般化して表現すれば、以下のようになる。   The above example is a structural example in which a plurality of M = 2 dielectric layers are provided inside the waveguide 31. When this is generalized to M ≧ 2, it is as follows.

即ち、ミリ波帯の所望伝搬周波数帯域内の異なる複数N(≧M)の周波数f、f、……fの電磁波に対して、複数Mの誘電体層からなる導波路31の合成インピーダンスをそれぞれZx1、Zx2、……ZxN、導波管20のインピーダンスをそれぞれZw1、Zw2、……ZwN、前記マイクロストリップ線路10のインピーダンスZ1とするとき、
x1=√(Z1×Zw1
x2=√(Z1×Zw2
……
xN=√(Z1×ZwN
の関係が満たされ、且つ、複数Nの周波数f、f、……fのうちのM個の周波数をfa1〜faMとし、
第1の周波数fa1の電磁波が複数Mの誘電体層のうちの第1の誘電体層を伝搬する際の管内波長をλg1
第2の周波数fa2の電磁波が複数Mの誘電体層のうちの第2の誘電体層を伝搬する際の管内波長をλg2
……
第Mの周波数faMの電磁波が複数Mの誘電体層のうちの第Mの誘電体層を伝搬する際の管内波長をλgM
とするとき、導波路31の長さLが、
L=λg1/4=λg2/4=…=λgM/4
となるように、導波路31の口径、誘電体層の比誘電率を設定すればよい。
In other words, for a plurality of N (≧ M) frequencies f 1 , f 2 ,... F N electromagnetic waves in the desired propagation frequency band of the millimeter wave band, the synthesis of the waveguide 31 composed of a plurality of M dielectric layers. When the impedance is Z x1 , Z x2 ,... Z xN , the impedance of the waveguide 20 is Z w1 , Z w2 ,... Z wN , respectively , and the impedance Z1 of the microstrip line 10 is
Z x1 = √ (Z1 × Z w1 )
Z x2 = √ (Z1 × Z w2 )
......
Z xN = √ (Z1 × Z wN )
And the M frequencies of the plurality of N frequencies f 1 , f 2 ,... F N are denoted by f a1 to f aM ,
The in-tube wavelength when the electromagnetic wave having the first frequency f a1 propagates through the first dielectric layer among the plurality of M dielectric layers is λ g1 ,
An in-tube wavelength when the electromagnetic wave having the second frequency f a2 propagates through the second dielectric layer among the plurality of M dielectric layers is λ g2 ,
......
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having the M-th frequency faM propagates through the M-th dielectric layer among the plurality of M dielectric layers is λ gM.
When the length L of the waveguide 31 is
L = λ g1 / 4 = λ g2 /4=...=λ gM / 4
The diameter of the waveguide 31 and the relative dielectric constant of the dielectric layer may be set so that

ただし、実際には誘電体の比誘電率は材質によって一義的に決まってしまい、任意の値をとることができないので、ミリ波帯において損失が少ない誘電体を選び、その比誘電率を用いて、上記条件を満たすように導波路31の幅aと長さLだけを設定する必要がある。   However, in practice, the dielectric constant of the dielectric is uniquely determined by the material and cannot be set to an arbitrary value. Therefore, select a dielectric with low loss in the millimeter wave band and use the relative dielectric constant. Only the width a and the length L of the waveguide 31 need to be set so as to satisfy the above conditions.

上記した基本構造の場合、マイクロストリップ線路10と伝送路変換器30の境界部から外部空間への電磁波の放射や、伝送路変換器30と導波管20の境界部での反射を完全に無くすことはできず、この放射波や反射波による特性悪化が予想される。   In the case of the basic structure described above, the emission of electromagnetic waves from the boundary between the microstrip line 10 and the transmission line converter 30 to the external space and the reflection at the boundary between the transmission line converter 30 and the waveguide 20 are completely eliminated. However, the deterioration of characteristics due to the radiated wave and the reflected wave is expected.

図3は、この放射波と反射波の影響を低減したより実用的な伝送路変換構造の例を示している。この構造例の伝送路変換器30″では、誘電体33を囲む金属壁32a〜32dのうち、上側の金属壁32aのマイクロストリップ線路10側の端面に、放射波ガイド35を設けている。   FIG. 3 shows an example of a more practical transmission path conversion structure in which the influence of the radiated wave and the reflected wave is reduced. In the transmission line converter 30 ″ of this structural example, a radiation wave guide 35 is provided on the end surface of the upper metal wall 32a on the microstrip line 10 side among the metal walls 32a to 32d surrounding the dielectric 33.

放射波ガイド35は、マイクロストリップ線路10の誘電体基板11と平行に対向し、主導体12から所定距離離間する第1の金属壁35aと、主導体12の一方の側方に所定距離離れて設けられた第2の金属壁35bと、主導体12の他方の側方に所定距離離れて設けられた第3の金属壁35cとで下が開いたコの字状に形成され、誘電体基板11との間で主導体12の一端側を所定長に渡って囲み、マイクロストリップ線路10と導波路31の境界部から外部空間への電磁波の放射を抑制するとともに、その放射波を主導体12の他端側に案内する放射波案内路36を形成している。   The radiated wave guide 35 is opposed to the dielectric substrate 11 of the microstrip line 10 in parallel, and is separated from the main conductor 12 by a predetermined distance from one side of the main conductor 12. The second metal wall 35b provided and the third metal wall 35c provided a predetermined distance apart on the other side of the main conductor 12 are formed in a U-shape, and the dielectric substrate 11, one end side of the main conductor 12 is surrounded by a predetermined length with respect to 11 to suppress the emission of electromagnetic waves from the boundary between the microstrip line 10 and the waveguide 31 to the external space, and the radiated wave is transmitted to the main conductor 12. A radiation wave guide path 36 is formed to guide to the other end side.

そして、この放射波ガイド35の第1の金属壁35aの内周に、放射波の漏出防止用に所望伝搬周波数の波長の1/4に相当する深さの溝37を主導体12の長さ方向と直交する向きに設けている。この溝37に入射する成分と溝37を往復して出てくる成分は、位相が反転して互いに相殺することになり、放射波の漏れが防止できる。   A groove 37 having a depth corresponding to ¼ of the wavelength of the desired propagation frequency is formed on the inner circumference of the first metal wall 35a of the radiation wave guide 35 to prevent leakage of the radiation wave. It is provided in a direction orthogonal to the direction. The component that enters the groove 37 and the component that reciprocates through the groove 37 are reversed in phase and cancel each other, and leakage of radiation waves can be prevented.

この放射波ガイド35に設けた溝37によって、マイクロストリップ線路10と導波路31との境界部から放射される電磁波の漏出を防ぐことができる。   The groove 37 provided in the radiation wave guide 35 can prevent leakage of electromagnetic waves radiated from the boundary between the microstrip line 10 and the waveguide 31.

なお、ここでは溝37を一つ示しているが、深さが異なる複数の溝を第1の金属壁35aの長さ方向に並べて設けることで、外部空間へ放射される電磁波の漏れをより広帯域に防止することができる。また、この例では3つの金属壁35a〜35cからなる下にコの字状に開いた放射波ガイド35を用いていたが、放射波ガイド35は、金属壁で主導体12の一端側を所定長に渡って囲み、マイクロストリップ線路10と誘電体33が充填された導波路31の境界部から外部空間への電磁波の放射を抑制し、その外部空間に放射された放射波を主導体12の他端側に案内する形状であればよく、内周の断面形状が台形状や半円状等であってもよい。また、その溝37についても、マイクロストリップ線路10の誘電体基板11に対向する壁面だけでなく、内周全体に所定深さで設けてもよい。   Although only one groove 37 is shown here, a plurality of grooves having different depths are arranged in the length direction of the first metal wall 35a, so that leakage of electromagnetic waves radiated to the external space is broader. Can be prevented. Further, in this example, the radiation wave guide 35 that is formed in the U shape under the three metal walls 35a to 35c is used. However, the radiation wave guide 35 is a metal wall that is connected to one end side of the main conductor 12 in a predetermined manner. The radiation of the electromagnetic wave radiated from the boundary space of the waveguide 31 filled with the microstrip line 10 and the dielectric 33 to the external space is suppressed and the radiated wave radiated to the external space is The shape may be a shape that guides to the other end side, and the cross-sectional shape of the inner periphery may be a trapezoidal shape, a semicircular shape, or the like. Further, the groove 37 may be provided at a predetermined depth not only on the wall surface of the microstrip line 10 facing the dielectric substrate 11 but also on the entire inner periphery.

一方、導波路31の幅aを上記数値例にしたがって2.2mmとし、高さbを導波管20の導波路21の高さと同じ(1.55mm)にした場合、第2の誘電体層(空気層)134の厚さが、1.55mmから第1の誘電体層133の厚さ0.3mm分を減じた1.25mmとなり、この場合、導波路31の口径2.2×1.55mmと、ミリ波帯用として標準的に用いられる導波管WR−12の口径、約3.1×1.55mmとはそれほど大きな差がないので直結状態でも大きな反射は生じないと推測される。   On the other hand, when the width a of the waveguide 31 is 2.2 mm according to the above numerical example and the height b is the same as the height of the waveguide 21 of the waveguide 20 (1.55 mm), the second dielectric layer The thickness of (air layer) 134 is 1.25 mm obtained by subtracting the thickness of 0.3 mm of the first dielectric layer 133 from 1.55 mm. In this case, the diameter of the waveguide 31 is 2.2 × 1. 55 mm and the diameter of the waveguide WR-12, which is typically used for the millimeter wave band, is approximately 3.1 × 1.55 mm, so it is estimated that no large reflection occurs even in the direct connection state. .

しかし、上記数値例では、第1の誘電体層133の厚さに対して第2の誘電体層134の厚さが4倍以上あり、マイクロストリップ線路10との境界部で線路の高さが大きく変化することになり、この影響で反射がおきる可能性がある。   However, in the above numerical example, the thickness of the second dielectric layer 134 is more than four times the thickness of the first dielectric layer 133, and the height of the line at the boundary with the microstrip line 10 is It will change greatly, and reflection may occur by this influence.

そこで、この実施形態では、第2の誘電体層134の厚さを、例えば第1の誘電体層133の厚さと同じ程度にして、マイクロストリップ線路10の厚さと導波路31の高さ寸法との間に極端な差が生じないようにしている。   Therefore, in this embodiment, the thickness of the second dielectric layer 134 is set to be approximately the same as the thickness of the first dielectric layer 133, for example, and the thickness of the microstrip line 10 and the height dimension of the waveguide 31 are set. So that there is no extreme difference between the two.

この結果、必然的に導波路31の高さ寸法が、標準的な導波管WR−12の導波路の高さ寸法より小さくなり、今度は導波管20との口径差が問題となる。   As a result, the height dimension of the waveguide 31 inevitably becomes smaller than the height dimension of the waveguide of the standard waveguide WR-12, and the difference in aperture from the waveguide 20 becomes a problem.

そのため、図3に示しているように、導波管20′の一端側開口21aの口径を、標準口径より小さく、導波路31の他端側の口径に対応した大きさ(例えば2.2×0.6mm)に設定し、この開口から他端側に向かって口径が徐々に(図のような直線的でなく段階的でもよい)大きく(例えば標準口径まで)なるテーパー部21bと、テーパー部21bに続く標準口径部21cとを形成して、導波路31と導波管22との間の口径差による反射を抑制している。   Therefore, as shown in FIG. 3, the diameter of the one end side opening 21a of the waveguide 20 ′ is smaller than the standard diameter, and corresponds to the diameter of the other end side of the waveguide 31 (for example, 2.2 × 0.6 mm), a tapered portion 21b whose diameter gradually increases from the opening toward the other end (may be stepwise instead of linear as shown in the figure) (for example, up to a standard diameter), and a tapered portion A standard aperture 21c following 21b is formed to suppress reflection due to the aperture difference between the waveguide 31 and the waveguide 22.

図3に示した伝送路変換構造で上記数値例を用いたときの伝達特性を求めたシミュレーション結果を図4に示す。   FIG. 4 shows a simulation result of obtaining transfer characteristics when the above numerical example is used in the transmission path conversion structure shown in FIG.

この図4において、周波数60〜90GHzの範囲で、挿入損失1dB以下、反射係数−10dB以下となっており、ミリ波帯の広い周波数範囲で、マイクロストリップ線路10と導波管20との間の整合がとれていることが確認できる。   In FIG. 4, the insertion loss is 1 dB or less and the reflection coefficient is −10 dB or less in the frequency range of 60 to 90 GHz, and between the microstrip line 10 and the waveguide 20 in a wide frequency range of the millimeter wave band. It can be confirmed that consistency is achieved.

また、図5は、導波路31に対して、マイクロストリップ線路10の位置を、誘電体基板11と平行な面(X−Z平面)上で主導体12の長さ方向(Z方向)と直交する方向(X方向)にずらした(移動量dx)ときの伝達特性を求めたものであり、図6は、導波路31に対して、マイクロストリップ線路10の位置を誘電体基板11と平行な面上で主導体12の長さ方向(Z方向)にずらした(移動量dz)ときの伝達特性を求めたものである。   Further, FIG. 5 shows that the position of the microstrip line 10 is orthogonal to the length direction (Z direction) of the main conductor 12 on a plane (XZ plane) parallel to the dielectric substrate 11 with respect to the waveguide 31. FIG. 6 shows the transfer characteristics when the shift is made in the direction (X direction) (the amount of movement dx). FIG. 6 shows the position of the microstrip line 10 parallel to the dielectric substrate 11 with respect to the waveguide 31. The transfer characteristics when the main conductor 12 is shifted in the length direction (Z direction) on the surface (movement amount dz) are obtained.

図5、図6から、X方向に0.2mm程度ずれても反射係数S11は−10dB以下であり、同様にZ方向に0.5mm程度ずれても、性能が確保されていることが判る。この程度の大きさの部品の一般的な製造誤差は±10μm程度であり、その部品の組合せでも誤差は100μm以下と考えられるため、上記変換構造は、部品や組立ての誤差に対しても所望の性能を維持することができる。   5 and 6, it can be seen that the reflection coefficient S11 is -10 dB or less even if it is deviated by about 0.2 mm in the X direction, and that the performance is secured even if it is deviated by about 0.5 mm in the Z direction. A general manufacturing error of a component of this size is about ± 10 μm, and the error is considered to be 100 μm or less even in the combination of the components. Therefore, the above conversion structure is also desired for a component and an assembly error. The performance can be maintained.

上記した伝送路変換構造では、金属壁32a〜32dで囲んで形成した導波路31に、複数の誘電体層を設けていたが、導波路31の構造については任意である。   In the transmission line conversion structure described above, a plurality of dielectric layers are provided in the waveguide 31 formed by being surrounded by the metal walls 32a to 32d. However, the structure of the waveguide 31 is arbitrary.

例えば、図7に示すように、マイクロストリップ線路10に用いている誘電体基板11と同様の誘電体基板40の上面全体を被うアース導体41と、下面の両端を被うアース導体42、43の間を、スルーホール加工によって形成した金属ポスト45で接続し、この金属ポスト45の列を、所定間隔を開けて2列設けることで、導波路31を形成する金属壁32c、32dのうち、第1の誘電体層133の両側方を囲む部分を形成することができる。この場合、列内の金属ポスト45の間隔は、第1の誘電体層133を伝搬する電磁波の波長に比べて十分小さくし、列の間隔は前記した幅aに一致させる。図8は、この金属ポスト45を用いて導波路31を形成した伝送路変換構造を示しものであり、この場合、誘電体基板40のアース導体41が金属壁32aに接し、アース導体42、43が、金属壁32c、32dに接する構造としている。   For example, as shown in FIG. 7, a ground conductor 41 covering the entire top surface of a dielectric substrate 40 similar to the dielectric substrate 11 used in the microstrip line 10, and ground conductors 42, 43 covering both ends of the bottom surface. Are connected by metal posts 45 formed by through-hole processing, and two rows of metal posts 45 are provided at predetermined intervals, so that among the metal walls 32c and 32d forming the waveguide 31, A portion surrounding both sides of the first dielectric layer 133 can be formed. In this case, the interval between the metal posts 45 in the row is made sufficiently smaller than the wavelength of the electromagnetic wave propagating through the first dielectric layer 133, and the row interval is made to coincide with the width a described above. FIG. 8 shows a transmission line conversion structure in which the waveguide 31 is formed using the metal post 45. In this case, the ground conductor 41 of the dielectric substrate 40 is in contact with the metal wall 32a, and the ground conductors 42, 43 are shown. However, the metal walls 32c and 32d are in contact with each other.

なお、一般的にアース導体41の厚さは、基板厚に対して無視できる程小さいので、アース導体41の中央部(金属ポスト45の列の間の部分)を削除しても、その上に金属壁32aが接するので支障はない。   In general, since the thickness of the ground conductor 41 is negligibly small with respect to the substrate thickness, even if the central portion of the ground conductor 41 (the portion between the rows of the metal posts 45) is deleted, Since the metal wall 32a contacts, there is no problem.

また、上記各実施形態では、複数の誘電体層が形成された導波路31を有する伝送路変換器30を、マイクロストリップ線路10、導波管20、20′と別体としていたが、図9、図10のように、第1の誘電体層133を、マイクロストリップ線路10の誘電体基板11の端部に延長して形成してもよい。なお、図9は、図2、図3に示した構造に対応する形態であり、図10は、図7、図8の金属ポスト45を用いた構造に対応する形態であり、図7、図8の上面側のアース導体41を下面側と同様に二つのアース導体41a、41bに分けた構造とし、図7、図8のアース導体42、43をマイクロストリップ線路10のアース導体13を延長して兼用している。   In each of the above embodiments, the transmission line converter 30 having the waveguide 31 formed with a plurality of dielectric layers is separated from the microstrip line 10 and the waveguides 20 and 20 '. As shown in FIG. 10, the first dielectric layer 133 may be formed to extend to the end of the dielectric substrate 11 of the microstrip line 10. 9 is a form corresponding to the structure shown in FIGS. 2 and 3, and FIG. 10 is a form corresponding to the structure using the metal post 45 in FIGS. 7 and 8, and FIG. 8 has a structure in which the ground conductor 41 on the upper surface side is divided into two ground conductors 41a and 41b in the same manner as the lower surface side, and the ground conductors 42 and 43 in FIGS. Are also used.

また、図示していないが、導波路31を形成する金属壁32a〜32dの少なくとも一部を、マイクロストリップ線路10のアース導体13や導波管20、20′の金属壁と一体的に形成することもでき、具体的な構造については種々の変形が可能である。一つの例を挙げれば、導波路31を形成する金属壁32bをマイクロストリップ線路10側に延ばして、誘電体基板11を支えるアース導体13とし、導波管20側に延ばして、導波管20の下側の金属壁とする等、種々の構造が採用できる。   Although not shown, at least a part of the metal walls 32a to 32d forming the waveguide 31 is formed integrally with the earth conductor 13 of the microstrip line 10 and the metal walls of the waveguides 20 and 20 '. Various modifications can be made to the specific structure. As one example, the metal wall 32b forming the waveguide 31 is extended to the microstrip line 10 side to be the ground conductor 13 that supports the dielectric substrate 11, and is extended to the waveguide 20 side. Various structures such as a lower metal wall can be adopted.

また、上記実施形態では、誘電体層の数Mが2でその一つが空気層の例を示したが、空気以外の誘電体層を用いてもよく、また誘電体層の数Mを3以上にしてもよい。また、上記例では、導波路に形成される複数の誘電体層の一つとしてマイクロストリップ線路10の誘電体基板と同材料で同一厚のものを用いていたが、マイクロストリップ線路10の誘電体基板と異なる誘電体で任意の厚さの誘電体層を用いて導波路を形成してもよい。   In the above embodiment, the number M of dielectric layers is 2 and one of them is an air layer. However, a dielectric layer other than air may be used, and the number M of dielectric layers is 3 or more. It may be. In the above example, one of the plurality of dielectric layers formed in the waveguide is the same material and the same thickness as the dielectric substrate of the microstrip line 10, but the dielectric of the microstrip line 10 is used. A waveguide may be formed using a dielectric layer having a thickness different from that of the substrate.

10……マイクロストリップ線路、11……誘電体基板、12……主導体、13……アース導体、20、20′……導波管、21……導波路、30、30′、30″……伝送路変換器、31……導波路、32……金属壁、33……誘電体、35……放射波ガイド、35a……第1の壁、35b……第2の壁、35c……第3の壁、36……放射波案内路、37……溝、40……誘電体基板、41、42、43……アース導体、45……金属ポスト、133……第1の誘電体層、134……第2の誘電体層   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Microstrip line, 11 ... Dielectric substrate, 12 ... Main conductor, 13 ... Ground conductor, 20, 20 '... Waveguide, 21 ... Waveguide, 30, 30', 30 "... ... Transmission path converter, 31 ... Waveguide, 32 ... Metal wall, 33 ... Dielectric, 35 ... Radiation wave guide, 35a ... First wall, 35b ... Second wall, 35c ... Third wall 36... Radiation wave guide path 37... Groove 40. Dielectric substrate 41, 42, 43. Earth conductor 45. Metal post 133 133 First dielectric layer 134 Second dielectric layer

Claims (7)

誘電体基板(11)の一面側に形成された主導体(12)とその反対面側に形成されたアース導体(13)からなり、ミリ波帯の電磁波を主導体の長さ方向に伝搬させるマイクロストリップ線路(10)と、ミリ波帯の電磁波の伝搬が可能な導波管(20)との間を接続するミリ波帯伝送路変換構造において、
所定口径、所定長の導波路(31)が金属壁(32)で囲まれて形成された導波管構造を有し、比誘電率が異なる複数Mの誘電体層(133、134)が前記導波路の一端から他端まで連続するように形成され、該導波路の一方の端面を前記マイクロストリップ線路の主導体の一端側の誘電体基板の端面に接合させることで前記マイクロストリップ線路と前記導波路の一端側との間で前記ミリ波帯の電磁波を伝搬させ、前記導波路の他方の端面を前記導波管の一端側開口面に接合させることで、前記導波路の他端側と前記導波管の一端側との間で前記ミリ波帯の電磁波を伝搬させるように形成されていることを特徴とするミリ波帯伝送路変換構造。
It consists of a main conductor (12) formed on one side of the dielectric substrate (11) and an earth conductor (13) formed on the opposite side, and propagates an electromagnetic wave in the millimeter wave band in the length direction of the main conductor. In the millimeter waveband transmission line conversion structure for connecting the microstrip line (10) and the waveguide (20) capable of propagating millimeter wave electromagnetic waves,
A plurality of M dielectric layers (133, 134) having a waveguide structure in which a waveguide (31) having a predetermined diameter and a predetermined length is surrounded by a metal wall (32) and having different relative dielectric constants The microstrip line is formed so as to be continuous from one end to the other end of the waveguide, and one end face of the waveguide is joined to the end face of the dielectric substrate on one end side of the main conductor of the microstrip line. Propagating the electromagnetic wave in the millimeter wave band with one end side of the waveguide, and joining the other end face of the waveguide to the one end side opening face of the waveguide, A millimeter-wave band transmission line conversion structure characterized in that the millimeter-wave band electromagnetic wave is propagated between one end side of the waveguide.
所望伝搬周波数帯域内の異なる複数N(≧M)の周波数f、f、……fの電磁波に対する前記導波路の合成インピーダンスをZx1、Zx2、……ZxN、前記導波管のインピーダンスをZw1、Zw2、……ZwNと、前記マイクロストリップ線路のインピーダンスZ1とするとき、
x1=√(Z1×Zw1
x2=√(Z1×Zw2
……
xN=√(Z1×ZwN
の関係が満たされ、且つ、前記複数Nの周波数f、f、……fのうちの前記M個の周波数をfa1〜faMとし、
第1の周波数fa1の電磁波が前記複数の誘電体層のうちの第1の誘電体層を伝搬する際の管内波長をλg1
第2の周波数fa2の電磁波が前記複数の誘電体層のうちの第2の誘電体層を伝搬する際の管内波長をλg2
……
第Mの周波数faMの電磁波が前記複数の誘電体層のうちの第Mの誘電体層を伝搬する際の管内波長をλgM
とするとき、前記導波路の長さLが、
L=λg1/4=λg2/4=…=λgM/4
となるように、前記導波路の口径、前記各誘電層の比誘電率を設定したことを特徴とする請求項1記載のミリ波帯伝送路変換構造。
Desired propagation frequency f 1, f 2 of a plurality N (≧ M) having different within the frequency band, ...... f the combined impedance of the waveguide for electromagnetic waves N Z x1, Z x2, ...... Z xN, the waveguide Are the impedances Z w1 , Z w2 ,... Z wN and the impedance Z1 of the microstrip line,
Z x1 = √ (Z1 × Z w1 )
Z x2 = √ (Z1 × Z w2 )
......
Z xN = √ (Z1 × Z wN )
And the M frequencies of the plurality N of frequencies f 1 , f 2 ,... F N are denoted by f a1 to f aM ,
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having a first frequency f a1 propagates through the first dielectric layer of the plurality of dielectric layers is λ g1 ,
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having a second frequency f a2 propagates through the second dielectric layer of the plurality of dielectric layers is λ g2 ,
......
An in-tube wavelength when an electromagnetic wave having an Mth frequency faM propagates through the Mth dielectric layer of the plurality of dielectric layers is λ gM.
When the length L of the waveguide is
L = λ g1 / 4 = λ g2 /4=...=λ gM / 4
The millimeter-wave band transmission line conversion structure according to claim 1, wherein the diameter of the waveguide and the relative dielectric constant of each dielectric layer are set so that
前記複数Mが2であって、第1の誘電体層が、比誘電率が1より大きい誘電体からなり、第2の誘電体層が、比誘電率が1の空気層であることを特徴とする請求項1または請求項2記載のミリ波帯伝送路変換構造。   The plurality M is 2, the first dielectric layer is made of a dielectric having a relative dielectric constant greater than 1, and the second dielectric layer is an air layer having a relative dielectric constant of 1. The millimeter-wave band transmission line conversion structure according to claim 1 or 2. 前記マイクロストリップ線路の前記主導体の一端側を金属壁(35a〜35c)で所定長に渡って囲み、前記マイクロストリップ線路と前記複数の誘電体層が形成されている導波路との境界部から外部空間へ放射される放射波を前記主導体の他端側に案内する放射波案内路(36)を形成する放射波ガイド(35)と、
前記放射波ガイドの金属壁の内周に、前記放射波の漏出防止用に前記所望伝搬周波数の波長の1/4に相当する深さの溝(37)を設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造。
One end side of the main conductor of the microstrip line is surrounded by a metal wall (35a to 35c) for a predetermined length, and from a boundary part between the microstrip line and the waveguide in which the plurality of dielectric layers are formed. A radiation wave guide (35) forming a radiation wave guide path (36) for guiding the radiation wave radiated to the external space to the other end of the main conductor;
The groove (37) having a depth corresponding to ¼ of the wavelength of the desired propagation frequency is provided on the inner periphery of the metal wall of the radiation wave guide for preventing leakage of the radiation wave. The millimeter-wave band transmission path conversion structure according to any one of 1 to 3.
前記導波路を囲む金属壁の一部を、誘電体基板(40)の両面に設けられたアース導体(41、42、43)間をスルーホール加工により接続する金属ポスト(45)を所定間隔で並べて形成したことを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造。   Metal posts (45) for connecting a part of the metal wall surrounding the waveguide to the ground conductors (41, 42, 43) provided on both surfaces of the dielectric substrate (40) by through-hole processing at a predetermined interval. The millimeter-wave band transmission line conversion structure according to any one of claims 1 to 4, wherein the millimeter-wave band transmission line conversion structure is formed side by side. 前記複数の誘電体層の一つが、前記マイクロストリップ線路の誘電体基板を延長して形成されていることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造。   6. The millimeter wave band transmission line conversion structure according to claim 1, wherein one of the plurality of dielectric layers is formed by extending a dielectric substrate of the microstrip line. 前記導波管の一端側の口径が、前記複数の誘電体層が形成されている導波路の口径に対応した大きさに設定され、他端側に向かって口径が大きくなることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載のミリ波帯伝送路変換構造。   The diameter of one end of the waveguide is set to a size corresponding to the diameter of the waveguide in which the plurality of dielectric layers are formed, and the diameter increases toward the other end. The millimeter-wave band transmission line conversion structure according to any one of claims 1 to 6.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017209186A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 いすゞ自動車株式会社 Internal-combustion-engine filter regeneration system and internal-combustion-engine filter regeneration method
KR20190050175A (en) * 2017-11-02 2019-05-10 지앨에스 주식회사 Waveguide feeding alignment device and method
CN112928476A (en) * 2021-01-22 2021-06-08 南阳师范学院 5G millimeter wave antenna based on SIGW
CN113224513A (en) * 2021-04-30 2021-08-06 中国船舶重工集团公司第七二三研究所 Integrated waveguide antenna with aperture expanding medium
WO2023228456A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Mode conversion device
WO2024009339A1 (en) * 2022-07-04 2024-01-11 三菱電機株式会社 Microstrip line-waveguide converter

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49129449U (en) * 1973-03-07 1974-11-07
JPS52106249A (en) * 1976-03-04 1977-09-06 Mitsubishi Electric Corp Microstrip line converter
JPS61264803A (en) * 1985-05-17 1986-11-22 Fujitsu Ltd Waveguide mic conversion circuit
JPH0583014A (en) * 1991-09-19 1993-04-02 Toshiba Corp Ridge waveguide/microstrip line mode converter
JP2004153368A (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Tdk Corp High frequency module, and mode converting structure and method
JP2010206326A (en) * 2009-02-27 2010-09-16 Kyocera Corp High-frequency circuit board, and transmitter, receiver, transmitter/receiver, and radar system equipped with the high-frequency circuit board

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS49129449U (en) * 1973-03-07 1974-11-07
JPS52106249A (en) * 1976-03-04 1977-09-06 Mitsubishi Electric Corp Microstrip line converter
JPS61264803A (en) * 1985-05-17 1986-11-22 Fujitsu Ltd Waveguide mic conversion circuit
JPH0583014A (en) * 1991-09-19 1993-04-02 Toshiba Corp Ridge waveguide/microstrip line mode converter
JP2004153368A (en) * 2002-10-29 2004-05-27 Tdk Corp High frequency module, and mode converting structure and method
JP2010206326A (en) * 2009-02-27 2010-09-16 Kyocera Corp High-frequency circuit board, and transmitter, receiver, transmitter/receiver, and radar system equipped with the high-frequency circuit board

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017209186A1 (en) 2016-06-03 2017-12-07 いすゞ自動車株式会社 Internal-combustion-engine filter regeneration system and internal-combustion-engine filter regeneration method
KR20190050175A (en) * 2017-11-02 2019-05-10 지앨에스 주식회사 Waveguide feeding alignment device and method
KR102041548B1 (en) * 2017-11-02 2019-11-06 지앨에스 주식회사 Waveguide feeding alignment device and method
CN112928476A (en) * 2021-01-22 2021-06-08 南阳师范学院 5G millimeter wave antenna based on SIGW
CN113224513A (en) * 2021-04-30 2021-08-06 中国船舶重工集团公司第七二三研究所 Integrated waveguide antenna with aperture expanding medium
CN113224513B (en) * 2021-04-30 2024-02-13 中国船舶重工集团公司第七二三研究所 Caliber-expanded dielectric integrated waveguide antenna
WO2023228456A1 (en) * 2022-05-26 2023-11-30 パナソニックIpマネジメント株式会社 Mode conversion device
WO2024009339A1 (en) * 2022-07-04 2024-01-11 三菱電機株式会社 Microstrip line-waveguide converter

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