JP2661568B2 - 導波管・平面線路変換器 - Google Patents
導波管・平面線路変換器Info
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- JP2661568B2 JP2661568B2 JP6302721A JP30272194A JP2661568B2 JP 2661568 B2 JP2661568 B2 JP 2661568B2 JP 6302721 A JP6302721 A JP 6302721A JP 30272194 A JP30272194 A JP 30272194A JP 2661568 B2 JP2661568 B2 JP 2661568B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導波管と平面線路との間
での伝送信号の変換を行うための変換器に関し、特にマ
イクロ波及びミリ波における導波管・平面線路変換器に
関する。
での伝送信号の変換を行うための変換器に関し、特にマ
イクロ波及びミリ波における導波管・平面線路変換器に
関する。
【０００２】
【従来の技術】導波管を伝送されるマイクロ波やミリ波
を、平面線路回路において増幅、周波数変換するため
に、従来から両者を結合するインターフェース部に導波
管・平面線路変換器が用いられている。このような導波
管・平面線路変換器として、例えば特開平６−１１２７
０８号公報に記載されたものがある。この変換器は、図
４にその平面図とＢ−Ｂ線断面図を示すように、一方の
面に筐体２３に設けた内部導波管２５の開口に半田２２
で接合される接地パターン２１と、この接地パターン２
１の内部に配置されたアンテナパターン２４とを備え、
他方の面に前記接地パターン２１とバイアホール２７に
よって接続されて導波管を短絡する導波管ショートパタ
ーン２６と、前記アンテナパターン２４とバイアホール
２９を介して或いは電磁的に接続されたマイクロストリ
ップライン２８とを備えた誘電体基板２０を有してい
る。
を、平面線路回路において増幅、周波数変換するため
に、従来から両者を結合するインターフェース部に導波
管・平面線路変換器が用いられている。このような導波
管・平面線路変換器として、例えば特開平６−１１２７
０８号公報に記載されたものがある。この変換器は、図
４にその平面図とＢ−Ｂ線断面図を示すように、一方の
面に筐体２３に設けた内部導波管２５の開口に半田２２
で接合される接地パターン２１と、この接地パターン２
１の内部に配置されたアンテナパターン２４とを備え、
他方の面に前記接地パターン２１とバイアホール２７に
よって接続されて導波管を短絡する導波管ショートパタ
ーン２６と、前記アンテナパターン２４とバイアホール
２９を介して或いは電磁的に接続されたマイクロストリ
ップライン２８とを備えた誘電体基板２０を有してい
る。
【０００３】そして、この誘電体基板２０を接地パター
ン２１の部分で内部導波管２５の開口に密接させること
で、アンテナパターン２４を介して内部導波管２５とマ
イクロストリップライン２８との間での信号の伝送を実
現させている。この従来の技術によれば、構造の簡略化
を図る一方で、導波管の開口部の気密状態を保持するこ
とが可能とされる。
ン２１の部分で内部導波管２５の開口に密接させること
で、アンテナパターン２４を介して内部導波管２５とマ
イクロストリップライン２８との間での信号の伝送を実
現させている。この従来の技術によれば、構造の簡略化
を図る一方で、導波管の開口部の気密状態を保持するこ
とが可能とされる。
【０００４】また、この従来の技術では、アンテナパタ
ーンと導波管ショートパターンとの距離、即ち誘電体基
板の厚さｔが、 ｔ＝λｄ／４ （λｄは誘電体内の波長） λｄ＝λｇ／（εｒ）1/2 （λｇは導波管内の波長，
εｒは誘電体の比誘電率） になるように設計されている。したがって、誘電体基板
としてアルミナセラミック（εｒ＝９．６）を用いた場
合、周波数ｆをｆ＝６０ＧＨｚとすると、 ｔ＝０．４ｍｍ となる。
ーンと導波管ショートパターンとの距離、即ち誘電体基
板の厚さｔが、 ｔ＝λｄ／４ （λｄは誘電体内の波長） λｄ＝λｇ／（εｒ）1/2 （λｇは導波管内の波長，
εｒは誘電体の比誘電率） になるように設計されている。したがって、誘電体基板
としてアルミナセラミック（εｒ＝９．６）を用いた場
合、周波数ｆをｆ＝６０ＧＨｚとすると、 ｔ＝０．４ｍｍ となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このため、前記した誘
電体基板２０において、その一方の面に形成された接地
パターン２１と、他方の面に形成された導波管ショート
パターン２６とを結ぶバイアホール２７は誘電体基板２
０の厚さに略等しい長さであるため、前記した例では
０．４ｍｍの長さとなる。このため、バイアホール２７
のインダクタンス成分が無視できない大きさとなり、導
波管ショートパターン２６が理想的な接地面からずれて
しまうことになる。したがって、インピーダンス整合を
とることが困難になり、インピーダンス不整合により高
周波特性が劣化され、中心周波数のずれや周波数帯域の
狭帯域化を生じることになる。
電体基板２０において、その一方の面に形成された接地
パターン２１と、他方の面に形成された導波管ショート
パターン２６とを結ぶバイアホール２７は誘電体基板２
０の厚さに略等しい長さであるため、前記した例では
０．４ｍｍの長さとなる。このため、バイアホール２７
のインダクタンス成分が無視できない大きさとなり、導
波管ショートパターン２６が理想的な接地面からずれて
しまうことになる。したがって、インピーダンス整合を
とることが困難になり、インピーダンス不整合により高
周波特性が劣化され、中心周波数のずれや周波数帯域の
狭帯域化を生じることになる。
【０００６】
【発明の目的】本発明の目的は、インピーダンス整合を
とり高周波特性の優れた導波管・平面線路変換器を提供
することにある。
とり高周波特性の優れた導波管・平面線路変換器を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の導波管・平面線
路変換器は、導波管の開口部に密着される平面線路基板
は、誘電体基板を挟んだ３層の導体構造とされ、上層に
はアンテナパターンと、このアンテナパターンの周囲に
設けられて導波管の開口部に接触される接地導体とを備
え、中層には前記アンテナパターンにバイアホールで接
続されるストリップ導体と、このストリップ導体を挟む
領域に設けられた接地導体とを備え、下層には接地導体
を備え、前記各層の接地導体をそれぞれバイアホールに
より接続した構成とする。
路変換器は、導波管の開口部に密着される平面線路基板
は、誘電体基板を挟んだ３層の導体構造とされ、上層に
はアンテナパターンと、このアンテナパターンの周囲に
設けられて導波管の開口部に接触される接地導体とを備
え、中層には前記アンテナパターンにバイアホールで接
続されるストリップ導体と、このストリップ導体を挟む
領域に設けられた接地導体とを備え、下層には接地導体
を備え、前記各層の接地導体をそれぞれバイアホールに
より接続した構成とする。
【０００８】
【０００９】
【作用】平面線路基板が３層の導体構造とされ、中層の
ストリップ線路はこれを挟む接地導体によりコプレーナ
構造とされ、さらにストリップ線路を挟んで上下に接地
導体が存在するトリプレート構造とされることで、スト
リップ線路は原理的に接地導体とみなされ、バイアホー
ルに生じるインダクタンスが原因とされるインピーダン
ス不整合が解消でき、高周波特性の改善が可能とされ
る。
ストリップ線路はこれを挟む接地導体によりコプレーナ
構造とされ、さらにストリップ線路を挟んで上下に接地
導体が存在するトリプレート構造とされることで、スト
リップ線路は原理的に接地導体とみなされ、バイアホー
ルに生じるインダクタンスが原因とされるインピーダン
ス不整合が解消でき、高周波特性の改善が可能とされ
る。
【００１０】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明の導波管・平面線路変換器の一実施
例の部分分解斜視図、図２はその平面図、図３は組立状
態における図２のＡ−Ａ線に相当する箇所の断面図であ
る。これらの図において、１は筐体の一部に形成された
内部導波管、２はこの内部導波管１の開口部に取着され
る平面回路の基板である。この平面回路基板２は２枚の
薄い誘電体基板、ここではアルミナセラミック薄板３，
４を積層した構成とされている。
する。図１は本発明の導波管・平面線路変換器の一実施
例の部分分解斜視図、図２はその平面図、図３は組立状
態における図２のＡ−Ａ線に相当する箇所の断面図であ
る。これらの図において、１は筐体の一部に形成された
内部導波管、２はこの内部導波管１の開口部に取着され
る平面回路の基板である。この平面回路基板２は２枚の
薄い誘電体基板、ここではアルミナセラミック薄板３，
４を積層した構成とされている。
【００１１】図示の上側に位置される第１のアルミナセ
ラミック薄板３は、その上側面には前記内部導波管の開
口形状に適合した枠状に形成された接地導体５と、この
接地導体４の枠内に配置されたアンテナパターン６とが
形成される。また、図示の下側に位置される第２のアル
ミナセラミック薄板４は、その上側面にはその先端部が
前記アンテナパターン６に対向する位置にまで延長され
たストリップ導体７と、このストリップ導体７の周囲に
配設された接地導体８とが形成されてコプレーナ線路と
して構成される。更に、第２のアルミナセラミック薄板
４の下側面には全面に接地導体９が形成される。
ラミック薄板３は、その上側面には前記内部導波管の開
口形状に適合した枠状に形成された接地導体５と、この
接地導体４の枠内に配置されたアンテナパターン６とが
形成される。また、図示の下側に位置される第２のアル
ミナセラミック薄板４は、その上側面にはその先端部が
前記アンテナパターン６に対向する位置にまで延長され
たストリップ導体７と、このストリップ導体７の周囲に
配設された接地導体８とが形成されてコプレーナ線路と
して構成される。更に、第２のアルミナセラミック薄板
４の下側面には全面に接地導体９が形成される。
【００１２】前記第１及び第２のアルミナセラミック薄
板３，４は積層されて一体化されて１枚の前記平面線路
基板２が形成される。この一体化は平面線路基板２を形
成する際のアルミナセラミック薄板３，４の製造時にお
いて第１及び第２のアルミナセラミック素材を積層状態
に一体形成することにより行われることは言うまでもな
い。そして、前記アンテナパターン６はコプレーナ線路
のストリップ導体７に対して第１のアルミナセラミック
薄板３を厚さ方向に貫通して内部に導体が充填されたバ
イアホール１０により接続される。
板３，４は積層されて一体化されて１枚の前記平面線路
基板２が形成される。この一体化は平面線路基板２を形
成する際のアルミナセラミック薄板３，４の製造時にお
いて第１及び第２のアルミナセラミック素材を積層状態
に一体形成することにより行われることは言うまでもな
い。そして、前記アンテナパターン６はコプレーナ線路
のストリップ導体７に対して第１のアルミナセラミック
薄板３を厚さ方向に貫通して内部に導体が充填されたバ
イアホール１０により接続される。
【００１３】また、前記第１のアルミナセラミック薄板
３に設けた接地導体５は、第１及び第２のアルミナセラ
ミック薄板３，４を厚さ方向に貫通して内部に導体が充
填されたバイアホール１１により第２のアルミナセラミ
ック薄板４の上下面にそれぞれ設けた各接地導体８，９
にそれぞれ接続され、前記ストリップ導体７に対してト
リプレート線路として構成される。
３に設けた接地導体５は、第１及び第２のアルミナセラ
ミック薄板３，４を厚さ方向に貫通して内部に導体が充
填されたバイアホール１１により第２のアルミナセラミ
ック薄板４の上下面にそれぞれ設けた各接地導体８，９
にそれぞれ接続され、前記ストリップ導体７に対してト
リプレート線路として構成される。
【００１４】そして、このように構成された平面線路基
板２は上面の前記接地導体５を内部導波管１の開口部１
ａに対してロウ材等により一体的に接続され、この平面
線路基板２によって内部導波管１の開口部１ａが密封さ
れている。
板２は上面の前記接地導体５を内部導波管１の開口部１
ａに対してロウ材等により一体的に接続され、この平面
線路基板２によって内部導波管１の開口部１ａが密封さ
れている。
【００１５】この構成の導波管・平面線路変換器によれ
ば、平面線路基板２によって導波管１の開口部１ａが密
封されるため、導波管・平面回路変換器に要求される気
密封止機能が満たされる。
ば、平面線路基板２によって導波管１の開口部１ａが密
封されるため、導波管・平面回路変換器に要求される気
密封止機能が満たされる。
【００１６】また、アンテナパターン６にバイアホール
１０で接続されるストリップ導体７は、コプレーナ線路
として構成されているため、このコプレーナ線路は原理
的にストリップ導体の両側が同電位であれば接地導体と
みなせるため、内部導波管１を短絡するための各接地導
体５，８，９を接続するバイアホール１１が平面回路基
板２の全厚さ寸法にわたる長さに形成されているとして
も、このバイアホール１１のインダクタンスによる理想
接地状態からのずれによる影響が抑圧される。したがっ
て、インピーダンス不整合による高周波特性の劣化が抑
制され、高周波特性の優れた導波管・平面線路変換器を
得ることが可能となる。
１０で接続されるストリップ導体７は、コプレーナ線路
として構成されているため、このコプレーナ線路は原理
的にストリップ導体の両側が同電位であれば接地導体と
みなせるため、内部導波管１を短絡するための各接地導
体５，８，９を接続するバイアホール１１が平面回路基
板２の全厚さ寸法にわたる長さに形成されているとして
も、このバイアホール１１のインダクタンスによる理想
接地状態からのずれによる影響が抑圧される。したがっ
て、インピーダンス不整合による高周波特性の劣化が抑
制され、高周波特性の優れた導波管・平面線路変換器を
得ることが可能となる。
【００１７】更に、平面回路基板２は全体としてトリプ
レート線路として構成されているため、ストリップ導体
７を包囲する接地導体５，８，９によって外部不要信号
に対して電磁気遮蔽効果を得ることができ、この外部不
要信号による影響が受け難くなるという効果も得られ
る。
レート線路として構成されているため、ストリップ導体
７を包囲する接地導体５，８，９によって外部不要信号
に対して電磁気遮蔽効果を得ることができ、この外部不
要信号による影響が受け難くなるという効果も得られ
る。
【００１８】ここで、本発明は平面回路基板に形成した
アンテナパターン、ストリップ導体等の形状は前記実施
例に限られるものではなく、任意の形状に形成できるこ
とは言うまでもない。また、平面回路基板を構成する誘
電体基板は前記したアルミナセラミック以外の素材で形
成することができることも勿論である。
アンテナパターン、ストリップ導体等の形状は前記実施
例に限られるものではなく、任意の形状に形成できるこ
とは言うまでもない。また、平面回路基板を構成する誘
電体基板は前記したアルミナセラミック以外の素材で形
成することができることも勿論である。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、導波管の
開口部に密着される平面線路基板に、導波管の開口内に
位置されるアンテナパターンと、このアンテナパターン
にバイアホールによって接続されたストリップ線路とを
備え、かつストリップ線路をコプレーナ構造としている
ので、ストリップ線路は原理的に接地導体とみなされ、
バイアホールに生じるインダクタンスが原因とされるイ
ンピーダンス不整合が解消でき、高周波特性の改善が可
能とされる。
開口部に密着される平面線路基板に、導波管の開口内に
位置されるアンテナパターンと、このアンテナパターン
にバイアホールによって接続されたストリップ線路とを
備え、かつストリップ線路をコプレーナ構造としている
ので、ストリップ線路は原理的に接地導体とみなされ、
バイアホールに生じるインダクタンスが原因とされるイ
ンピーダンス不整合が解消でき、高周波特性の改善が可
能とされる。
【００２０】また、導波管・平面線路変換器が一枚の板
状の平面線路基板により構成されるので、構成が簡略化
できるとともに、導波管の開口部の気密封止を容易に行
うことができ、導波管・平面線路変換器に要求される条
件を満たすことができる。
状の平面線路基板により構成されるので、構成が簡略化
できるとともに、導波管の開口部の気密封止を容易に行
うことができ、導波管・平面線路変換器に要求される条
件を満たすことができる。
【００２１】更に、平面線路基板のストリップ線路をト
リプレート構造とすることで、外側の接地導体によりス
トリップ線路を電磁気遮蔽し、外部不要信号の影響を受
け難くすることができる。
リプレート構造とすることで、外側の接地導体によりス
トリップ線路を電磁気遮蔽し、外部不要信号の影響を受
け難くすることができる。
【００２２】また、平面線路基板を誘電体基板を挟んだ
３層の導体構造とし、上層にはアンテナパターンと、こ
のアンテナパターンの周囲に設けられて導波管の開口に
接触される接地導体とを設け、中層にはアンテナパター
ンにバイアホールで接続されるストリップ導体と、この
ストリップ導体を挟む領域に設けられた接地導体とを設
け、下層には接地導体を設け、各層の接地導体をそれぞ
れバイアホールにより接続する構成とすることで、特に
誘電体基板にセラミック基板を用いたときに、この構造
の平面線路基板を一体的に製造することが可能となり、
製造の容易化が可能となる。
３層の導体構造とし、上層にはアンテナパターンと、こ
のアンテナパターンの周囲に設けられて導波管の開口に
接触される接地導体とを設け、中層にはアンテナパター
ンにバイアホールで接続されるストリップ導体と、この
ストリップ導体を挟む領域に設けられた接地導体とを設
け、下層には接地導体を設け、各層の接地導体をそれぞ
れバイアホールにより接続する構成とすることで、特に
誘電体基板にセラミック基板を用いたときに、この構造
の平面線路基板を一体的に製造することが可能となり、
製造の容易化が可能となる。
【図１】本発明の一実施例の部分分解斜視図である。
【図２】平面回路基板の平面図である。
【図３】本発明の一実施例の組立状態における図２のＡ
−Ａ線に相当する箇所の断面図である。
−Ａ線に相当する箇所の断面図である。
【図４】従来提案されている変換器の平面図とそのＢ−
Ｂ線断面図である。
Ｂ線断面図である。
１ 内部導波管 ２ 平面回路基板 ３，４ アルミナセラミック薄板 ５ 接地導体 ６ アンテナパターン ７ ストリップ導体 ８，９ 接地導体
Claims (2)
- 【請求項１】 導波管の開口部に平面線路基板を密着
し、この平面線路基板には前記導波管の開口内に位置さ
れるアンテナパターンと、このアンテナパターンに接続
されたストリップ線路とを備える導波管・平面線路変換
器において、前記平面線路基板は誘電体基板を挟んだ３
層の導体構造とされ、上層にはアンテナパターンと、こ
のアンテナパターンの周囲に設けられて導波管の開口部
に接触される接地導体とを備え、中層には前記アンテナ
パターンにバイアホールで接続されるストリップ導体
と、このストリップ導体を挟む領域に設けられた接地導
体とを備え、下層には接地導体を備え、前記各層の接地
導体をそれぞれバイアホールにより接続したことを特徴
とする導波管・平面線路変換器。 - 【請求項２】 上層の接地導体を導波管の開口部にろう
付けして密封してなる請求項１の導波管・平面線路変換
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302721A JP2661568B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 導波管・平面線路変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6302721A JP2661568B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 導波管・平面線路変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139504A JPH08139504A (ja) | 1996-05-31 |
| JP2661568B2 true JP2661568B2 (ja) | 1997-10-08 |
Family
ID=17912373
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6302721A Expired - Fee Related JP2661568B2 (ja) | 1994-11-14 | 1994-11-14 | 導波管・平面線路変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2661568B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019132448A1 (ko) * | 2017-12-28 | 2019-07-04 | 삼성전자 주식회사 | 적어도 하나의 지정된 대역 상의 노이즈를 차단하기 위한 구조체 및 그것을 포함하는 전자 장치 |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2910736B2 (ja) * | 1997-07-16 | 1999-06-23 | 日本電気株式会社 | ストリップ線路−導波管変換器 |
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| JP4081284B2 (ja) | 2002-03-14 | 2008-04-23 | 富士通株式会社 | 高周波集積回路モジュール |
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