JP3279242B2 - 異種非放射性誘電体線路変換部構造およびその装置 - Google Patents
異種非放射性誘電体線路変換部構造およびその装置Info
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- H01P7/10—Dielectric resonators
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、種類の異なった
非放射性誘電体線路同士の接続部における異種非放射性
誘電体線路変換部の構造と、種類の異なった複数の非放
射性誘電体線路を用いた部品およびその集積回路に関す
るものである。
非放射性誘電体線路同士の接続部における異種非放射性
誘電体線路変換部の構造と、種類の異なった複数の非放
射性誘電体線路を用いた部品およびその集積回路に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】従来よりミリ波帯やマイクロ波帯におけ
る伝送線路として、図２に示すように、２枚のほぼ平行
な導電体板１，２の間に誘電体ストリップ３を配してな
る誘電体線路が用いられている。特に導電体板の間隔ａ
２を電磁波の伝搬波長の半波長以下にして、誘電体スト
リップ部分のみを伝搬するようにした非放射性誘電体線
路（以下ＮＲＤガイドという。）が開発されている。以
下このタイプのＮＲＤガイドをノーマルＮＲＤガイドと
いう。
る伝送線路として、図２に示すように、２枚のほぼ平行
な導電体板１，２の間に誘電体ストリップ３を配してな
る誘電体線路が用いられている。特に導電体板の間隔ａ
２を電磁波の伝搬波長の半波長以下にして、誘電体スト
リップ部分のみを伝搬するようにした非放射性誘電体線
路（以下ＮＲＤガイドという。）が開発されている。以
下このタイプのＮＲＤガイドをノーマルＮＲＤガイドと
いう。
【０００３】ＮＲＤガイドを用いたミリ波モジュール
は、オシレータ、ミキサ、カプラ（方向性結合器）など
の各非放射性誘電体線路部品（以下単に「コンポーネン
ト」という。）を集積することによって構成されるが、
各コンポーネントのＮＲＤガイドとしては、当初ノーマ
ルＮＲＤガイドが用いられていた。
は、オシレータ、ミキサ、カプラ（方向性結合器）など
の各非放射性誘電体線路部品（以下単に「コンポーネン
ト」という。）を集積することによって構成されるが、
各コンポーネントのＮＲＤガイドとしては、当初ノーマ
ルＮＲＤガイドが用いられていた。
【０００４】一方、上記のノーマルＮＲＤガイドにおい
ては、ベンド部においてＬＳＭ０１モードとＬＳＥ０１
モードとのモード変換による伝送損失が生じるため、任
意の曲率半径を有するベンドを設計することができず、
上記モード変換による伝送損失を避けるためには、ベン
ド部の曲率半径を小さくできず、モジュール全体が小型
化できない、という問題があった。そこで、図１に示す
ように、導電体板１，２の対向する面にそれぞれ溝を形
成するとともに、溝の間に誘電体ストリップ３を配し
て、ＬＳＭ０１モードの単一モードを伝送するようにし
たＮＲＤガイド（以下ハイパーＮＲＤガイドという。）
が開発され、特開平０９−１０２７０６号に示されてい
る。
ては、ベンド部においてＬＳＭ０１モードとＬＳＥ０１
モードとのモード変換による伝送損失が生じるため、任
意の曲率半径を有するベンドを設計することができず、
上記モード変換による伝送損失を避けるためには、ベン
ド部の曲率半径を小さくできず、モジュール全体が小型
化できない、という問題があった。そこで、図１に示す
ように、導電体板１，２の対向する面にそれぞれ溝を形
成するとともに、溝の間に誘電体ストリップ３を配し
て、ＬＳＭ０１モードの単一モードを伝送するようにし
たＮＲＤガイド（以下ハイパーＮＲＤガイドという。）
が開発され、特開平０９−１０２７０６号に示されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のハイパーＮＲＤ
ガイドによれば任意の曲率半径を有する伝送損失の少な
いベンドを設計することができ、モジュール全体を小型
化できるという効果を奏する。ところがベンド部におけ
る上記モード変換による伝送損失を考慮しなければ一般
にノーマルＮＲＤガイドの方が伝送損失は小さい。
ガイドによれば任意の曲率半径を有する伝送損失の少な
いベンドを設計することができ、モジュール全体を小型
化できるという効果を奏する。ところがベンド部におけ
る上記モード変換による伝送損失を考慮しなければ一般
にノーマルＮＲＤガイドの方が伝送損失は小さい。
【０００６】また上記のコンポーネントを組み合わせて
１つのミリ波モジュールを構成する場合、各コンポーネ
ント毎の寸法精度および各コンポーネントの組立精度に
応じて、導電体板および誘電体ストリップの接続面にお
いて、電磁波伝搬方向または電磁波伝搬方向に垂直な方
向に必然的に位置ずれが生じ、且つその位置ずれの大き
さがばらつく。この位置ずれの大きさによる、コンポー
ネント間の接続部における反射特性および通過特性はノ
ーマルＮＲＤガイドの方が良好である。
１つのミリ波モジュールを構成する場合、各コンポーネ
ント毎の寸法精度および各コンポーネントの組立精度に
応じて、導電体板および誘電体ストリップの接続面にお
いて、電磁波伝搬方向または電磁波伝搬方向に垂直な方
向に必然的に位置ずれが生じ、且つその位置ずれの大き
さがばらつく。この位置ずれの大きさによる、コンポー
ネント間の接続部における反射特性および通過特性はノ
ーマルＮＲＤガイドの方が良好である。
【０００７】また、２つのＮＲＤガイド同士を選択的に
接続可能な構造としたＮＲＤガイドスイッチにおいて
も、スイッチオン（接続状態）における反射特性および
通過特性は、その２つのＮＲＤガイドをそれぞれノーマ
ルＮＲＤガイドとする方が良好な特性を示す。
接続可能な構造としたＮＲＤガイドスイッチにおいて
も、スイッチオン（接続状態）における反射特性および
通過特性は、その２つのＮＲＤガイドをそれぞれノーマ
ルＮＲＤガイドとする方が良好な特性を示す。
【０００８】また、例えば方向性結合器においては、所
定間隔に配置する２つのＮＲＤガイドとしてノーマルＮ
ＲＤガイドを用いる方が、ハイパーＮＲＤガイドを用い
る場合より電界エネルギー分布が広がっているため、高
い寸法精度が要求されずに良好な特性が得られる。
定間隔に配置する２つのＮＲＤガイドとしてノーマルＮ
ＲＤガイドを用いる方が、ハイパーＮＲＤガイドを用い
る場合より電界エネルギー分布が広がっているため、高
い寸法精度が要求されずに良好な特性が得られる。
【０００９】そこでノーマルＮＲＤガイドの特性を活か
す部分ではノーマルＮＲＤガイドを用い、ハイパーＮＲ
Ｄガイドの特性を活かす部分にはハイパーＮＲＤガイド
を用いれば、全体として小型で特性に優れたミリ波集積
回路が得られることになる。
す部分ではノーマルＮＲＤガイドを用い、ハイパーＮＲ
Ｄガイドの特性を活かす部分にはハイパーＮＲＤガイド
を用いれば、全体として小型で特性に優れたミリ波集積
回路が得られることになる。
【００１０】この発明の目的はノーマルＮＲＤガイドと
ハイパーＮＲＤガイドが混在する非放射性誘電体線路部
品およびこれらの複数の部品を組み合わせて集積回路を
構成する際に、両ＮＲＤガイドの境界部分または接続部
における線路変換特性に優れた異種非放射性誘電体線路
変換部構造を提供することにある。
ハイパーＮＲＤガイドが混在する非放射性誘電体線路部
品およびこれらの複数の部品を組み合わせて集積回路を
構成する際に、両ＮＲＤガイドの境界部分または接続部
における線路変換特性に優れた異種非放射性誘電体線路
変換部構造を提供することにある。
【００１１】この発明の他の目的はノーマルＮＲＤガイ
ドとハイパーＮＲＤガイドの線路変換部を備えた非放射
性誘電体線路部品およびこれらの複数の部品を組み合わ
せてなる集積回路を提供することにある。
ドとハイパーＮＲＤガイドの線路変換部を備えた非放射
性誘電体線路部品およびこれらの複数の部品を組み合わ
せてなる集積回路を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る異種非放
射性誘電体線路変換部は、対向する２つの導電体板の間
に誘電体ストリップを配して成る第１の非放射性誘電体
線路と、２つの導電体板の対向位置にそれぞれ溝を形成
して、当該対向する溝の間に、幅が前記溝の幅にほぼ等
しい誘電体ストリップを配して成る第２の非放射性誘電
体線路とを接続する異種非放射性誘電体線路変換部であ
って、第２の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの
幅から第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの
幅にまで、該誘電体ストリップの幅および前記溝の幅が
変化した第１の変換部と、第２の非放射性誘電体線路に
おける溝の深さにほぼ等しい深さの溝と、第１の非放射
性誘電体線路の誘電体ストリップとほぼ同じ幅の誘電体
ストリップとを備えた第２の変換部と、 第１の非放射性
誘電体線路の誘電体ストリップの幅にほぼ等しい幅の誘
電体ストリップを備え、前記第２の変換部の溝が、電磁
波の伝搬方向に略垂直で且つ前記導電体板の面方向に広
がった第３の変換部と、を有し、 第１の変換部での信号
の反射と第３の変換部での信号の反射とが相殺されるよ
うに、前記第２の変換部の電磁波伝搬方向の長さを定め
たことを特徴とする。
射性誘電体線路変換部は、対向する２つの導電体板の間
に誘電体ストリップを配して成る第１の非放射性誘電体
線路と、２つの導電体板の対向位置にそれぞれ溝を形成
して、当該対向する溝の間に、幅が前記溝の幅にほぼ等
しい誘電体ストリップを配して成る第２の非放射性誘電
体線路とを接続する異種非放射性誘電体線路変換部であ
って、第２の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの
幅から第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの
幅にまで、該誘電体ストリップの幅および前記溝の幅が
変化した第１の変換部と、第２の非放射性誘電体線路に
おける溝の深さにほぼ等しい深さの溝と、第１の非放射
性誘電体線路の誘電体ストリップとほぼ同じ幅の誘電体
ストリップとを備えた第２の変換部と、 第１の非放射性
誘電体線路の誘電体ストリップの幅にほぼ等しい幅の誘
電体ストリップを備え、前記第２の変換部の溝が、電磁
波の伝搬方向に略垂直で且つ前記導電体板の面方向に広
がった第３の変換部と、を有し、 第１の変換部での信号
の反射と第３の変換部での信号の反射とが相殺されるよ
うに、前記第２の変換部の電磁波伝搬方向の長さを定め
たことを特徴とする。
【００１３】このように構成したことにより、第１の変
換部では第１の非放射性誘電体線路おける誘電体ストリ
ップの幅と、第２の非放射性誘電体線路における誘電体
ストリップの幅との変換が行われる。また第３の変換部
では第１の非放射性誘電体線路と溝を有する線路部分と
の変換が行われる。
換部では第１の非放射性誘電体線路おける誘電体ストリ
ップの幅と、第２の非放射性誘電体線路における誘電体
ストリップの幅との変換が行われる。また第３の変換部
では第１の非放射性誘電体線路と溝を有する線路部分と
の変換が行われる。
【００１４】また、上記の構成において、第１の変換部
における反射波と第３の変換部における反射波とが逆位
相で合成されるように第２の変換部の長さを定めること
によって、所定の周波数帯域において低反射の異種非放
射性誘電体線路変換部構造が得られる。
における反射波と第３の変換部における反射波とが逆位
相で合成されるように第２の変換部の長さを定めること
によって、所定の周波数帯域において低反射の異種非放
射性誘電体線路変換部構造が得られる。
【００１５】なお、上記第２の変換部と第３の変換部
は、第２の非放射性誘電体線路から第１の非放射性誘電
体線路にかけて溝の幅を広げる変換部であるので、連続
的に設けてもよい。
は、第２の非放射性誘電体線路から第１の非放射性誘電
体線路にかけて溝の幅を広げる変換部であるので、連続
的に設けてもよい。
【００１６】請求項２に係る異種非放射性誘電体線路変
換部構造では、前記第１の変換部は、前記第２の非放射
性誘電体線路の溝の幅をホーン状に広げ、その溝に沿っ
て誘電体ストリップの幅を広げた構造とし、前記第２の
変換部は、当該第２の変換部の溝の幅を、前記ホーン状
に広げた溝に引き続き前記第１の変換部から第１の非放
射性誘電体線路の誘電体ストリップに向かって広がる構
造とする。この構造により第１の非放射性誘電体線路と
第２の非放射性誘電体線路における誘電体ストリップの
幅が漸次変化することになり、その部分での大きな反射
が抑えられる。また第２の変換部においても、第１の非
放射性誘電体線路における溝のない部分から第２の非放
射性誘電体線路における溝を有する部分にかけて溝の幅
が漸次変化するため、この部分でも反射が抑えられる。
換部構造では、前記第１の変換部は、前記第２の非放射
性誘電体線路の溝の幅をホーン状に広げ、その溝に沿っ
て誘電体ストリップの幅を広げた構造とし、前記第２の
変換部は、当該第２の変換部の溝の幅を、前記ホーン状
に広げた溝に引き続き前記第１の変換部から第１の非放
射性誘電体線路の誘電体ストリップに向かって広がる構
造とする。この構造により第１の非放射性誘電体線路と
第２の非放射性誘電体線路における誘電体ストリップの
幅が漸次変化することになり、その部分での大きな反射
が抑えられる。また第２の変換部においても、第１の非
放射性誘電体線路における溝のない部分から第２の非放
射性誘電体線路における溝を有する部分にかけて溝の幅
が漸次変化するため、この部分でも反射が抑えられる。
【００１７】請求項３に係る非放射性誘電体線路部品
は、少なくとも２つの第１の非放射性誘電体線路同士の
接続部が選択的に対向するスイッチを構成し、前記第１
の非放射性誘電体線路のうちいずれか一方または両方に
請求項１または２の異種非放射性誘電体線路変換部を設
ける。これにより非放射性誘電体線路同士の接続部にお
けるスイッチ接続状態での伝搬特性が優れたものとな
り、且つそのスイッチ部分につながる線路としては第２
の非放射性誘電体線路を用いることになるので、第２の
非放射性誘電体線路が適する部品に非放射性誘電体線路
スイッチを設ける場合に有効となる。
は、少なくとも２つの第１の非放射性誘電体線路同士の
接続部が選択的に対向するスイッチを構成し、前記第１
の非放射性誘電体線路のうちいずれか一方または両方に
請求項１または２の異種非放射性誘電体線路変換部を設
ける。これにより非放射性誘電体線路同士の接続部にお
けるスイッチ接続状態での伝搬特性が優れたものとな
り、且つそのスイッチ部分につながる線路としては第２
の非放射性誘電体線路を用いることになるので、第２の
非放射性誘電体線路が適する部品に非放射性誘電体線路
スイッチを設ける場合に有効となる。
【００１８】請求項４に係る非放射性誘電体線路部品
は、前記接続部で選択的に対向する２つの第１の非放射
性誘電体線路のうち一方を、他方に対して第１の非放射
性誘電体線路の導電体板の面方向で且つ電磁波伝搬方向
に垂直な方向に相対的に移動するように回転させる。こ
の構造により、相対移動の途中においても低反射低損失
状態で接続が行われる。従って第２の非放射性誘電体線
路（ハイパーＮＲＤガイド）につながるスイッチで、か
つ上記回転による連続的なスイッチングを行う場合に有
効となる。
は、前記接続部で選択的に対向する２つの第１の非放射
性誘電体線路のうち一方を、他方に対して第１の非放射
性誘電体線路の導電体板の面方向で且つ電磁波伝搬方向
に垂直な方向に相対的に移動するように回転させる。こ
の構造により、相対移動の途中においても低反射低損失
状態で接続が行われる。従って第２の非放射性誘電体線
路（ハイパーＮＲＤガイド）につながるスイッチで、か
つ上記回転による連続的なスイッチングを行う場合に有
効となる。
【００１９】請求項５に係る非放射性誘電体線路部品
は、２つの第１の非放射性誘電体線路を所定間隔で配置
して方向性結合器を構成するとともに、この２つの非放
射性誘電体線路の端部に請求項１または２に記載の異種
非放射性誘電体線路変換部を設ける。この構造により、
第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップ同士の間
隔に要求される寸法精度を高くすることなく構成でき、
また異種非放射性誘電体線路変換部を小型に構成できる
ので、全体に小型で特性の安定した方向性結合器が得ら
れる。
は、２つの第１の非放射性誘電体線路を所定間隔で配置
して方向性結合器を構成するとともに、この２つの非放
射性誘電体線路の端部に請求項１または２に記載の異種
非放射性誘電体線路変換部を設ける。この構造により、
第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップ同士の間
隔に要求される寸法精度を高くすることなく構成でき、
また異種非放射性誘電体線路変換部を小型に構成できる
ので、全体に小型で特性の安定した方向性結合器が得ら
れる。
【００２０】請求項６に係る非放射性誘電体線路部品
は、前記第１の非放射性誘電体線路に誘電体共振器およ
び発振素子を結合させ、前記第１の非放射性誘電体線路
に請求項１または２に記載の異種非放射性誘電体線路変
換部を設ける。これによりオシレータが構成されるが、
非放射性誘電体線路に対して誘電体共振器を強く結合さ
せることができ、しかも、このオシレータに繋がる回路
を第２の非放射性誘電体線路で構成できるので、オシレ
ータを含む部品全体を小型に構成できる。
は、前記第１の非放射性誘電体線路に誘電体共振器およ
び発振素子を結合させ、前記第１の非放射性誘電体線路
に請求項１または２に記載の異種非放射性誘電体線路変
換部を設ける。これによりオシレータが構成されるが、
非放射性誘電体線路に対して誘電体共振器を強く結合さ
せることができ、しかも、このオシレータに繋がる回路
を第２の非放射性誘電体線路で構成できるので、オシレ
ータを含む部品全体を小型に構成できる。
【００２１】請求項７に係る非放射性誘電体線路集積回
路用部品は、前記第１・第２の非放射性誘電体線路を用
いた集積回路用部品において、隣接する他の集積回路用
部品との接続部に前記第１の非放射性誘電体線路を設け
るとともに、当該第１の非放射性誘電体線路に請求項１
または２に記載の異種非放射性誘電体線路変換部を設け
る。この構成により、集積回路部品同士の接続部におけ
る位置ずれによる特性の劣化およびばらつきの問題が解
消され、しかも線路変換による特性の劣化がないので、
全体に高特性の非放射性誘電体線路集積回路が容易に得
られる。
路用部品は、前記第１・第２の非放射性誘電体線路を用
いた集積回路用部品において、隣接する他の集積回路用
部品との接続部に前記第１の非放射性誘電体線路を設け
るとともに、当該第１の非放射性誘電体線路に請求項１
または２に記載の異種非放射性誘電体線路変換部を設け
る。この構成により、集積回路部品同士の接続部におけ
る位置ずれによる特性の劣化およびばらつきの問題が解
消され、しかも線路変換による特性の劣化がないので、
全体に高特性の非放射性誘電体線路集積回路が容易に得
られる。
【００２２】請求項８に係る非放射性誘電体線路集積回
路用部品は、前記接続部における第１の非放射性誘電体
線路の誘電体ストリップを、電磁波伝搬方向に管内波長
の１／４の奇数倍だけ互いに離れた複数の面で接続す
る。この構造により、接続部における反射が打ち消さ
れ、全体に低反射状態で接続される。
路用部品は、前記接続部における第１の非放射性誘電体
線路の誘電体ストリップを、電磁波伝搬方向に管内波長
の１／４の奇数倍だけ互いに離れた複数の面で接続す
る。この構造により、接続部における反射が打ち消さ
れ、全体に低反射状態で接続される。
【００２３】請求項９に係る非放射性誘電体線路集積回
路は、請求項３〜８のいずれかに記載の非放射性誘電体
線路用部品を組み合わせて構成する。これにより、第１
と第２の非放射性誘電体線路の特性が活かされ、且つ線
路変換部での特性劣化のない集積回路が得られることに
なる。
路は、請求項３〜８のいずれかに記載の非放射性誘電体
線路用部品を組み合わせて構成する。これにより、第１
と第２の非放射性誘電体線路の特性が活かされ、且つ線
路変換部での特性劣化のない集積回路が得られることに
なる。
【００２４】
【発明の実施の形態】この発明の第１の実施形態に係る
異種非放射性誘電体線路変換部構造の例を図１〜図４を
参照して説明する。
異種非放射性誘電体線路変換部構造の例を図１〜図４を
参照して説明する。
【００２５】既に説明したように、図１はハイパーＮＲ
Ｄガイド部分の断面図、図２はノーマルＮＲＤガイド部
分の断面図である。何れのＮＲＤガイドにおいても、上
下２枚の導電体板１，２の間に誘電体ストリップ３を配
置している。図２に示すノーマルＮＲＤガイドでは、誘
電体ストリップ３の高さ寸法ａ２が導電体板１，２の間
隔と等しいが、図１に示すハイパーＮＲＤガイドでは、
導電体板１，２に深さｇの溝を形成していて、誘電体ス
トリップ３の存在しない領域での導電体板１，２の間隔
を誘電体ストリップ３の高さ寸法ａ１より短くしてい
て、誘電体ストリップの存在する領域をＬＳＭ０１モー
ドの単一モードが伝搬する伝搬域としている。
Ｄガイド部分の断面図、図２はノーマルＮＲＤガイド部
分の断面図である。何れのＮＲＤガイドにおいても、上
下２枚の導電体板１，２の間に誘電体ストリップ３を配
置している。図２に示すノーマルＮＲＤガイドでは、誘
電体ストリップ３の高さ寸法ａ２が導電体板１，２の間
隔と等しいが、図１に示すハイパーＮＲＤガイドでは、
導電体板１，２に深さｇの溝を形成していて、誘電体ス
トリップ３の存在しない領域での導電体板１，２の間隔
を誘電体ストリップ３の高さ寸法ａ１より短くしてい
て、誘電体ストリップの存在する領域をＬＳＭ０１モー
ドの単一モードが伝搬する伝搬域としている。
【００２６】図３はノーマルＮＲＤガイドとハイパーＮ
ＲＤガイドの線路変換部の構造を示す図であり、（Ａ）
は上部の導電体板を取り除いた状態での平面図、（Ｂ）
は（Ａ）におけるＡ−Ａ′部分の断面図、（Ｃ）は
（Ａ）におけるＢ−Ｂ′部分の断面図である。同図に示
すように、ハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイ
ドの中間部分において第１の変換部は誘電体ストリップ
３のハイパーＮＲＤガイド部分における幅ｂ１をノーマ
ルＮＲＤガイド部分における幅ｂ２にまで、距離Ｌ１に
亘って変化させている。このように誘電体ストリップの
幅をテーパー状に変化させるのに伴い、上下の導電体板
１，２に設けた溝の幅も、この距離Ｌ１に亘ってｂ１か
らｂ２にまで変化させている。第２の変換部ではハイパ
ーＮＲＤガイド部分の溝と同じ深さの溝を有し、その溝
の幅を第１の変換部から距離Ｌ２に亘って引続きテーパ
ー状（またはホーン状）に広げた形状とし、第３の変換
部においてＷにまで広げている。また、この第２の変換
部においては、誘電体ストリップ３はノーマルＮＲＤガ
イド部分における誘電体ストリップと同じ幅ｂ２をもた
せている。第３の変換部においては、上下の導電体板
１，２の溝の幅を電磁波の伝搬方向に略垂直で且つ導電
体板１，２の面方向に広げるように構成している。
ＲＤガイドの線路変換部の構造を示す図であり、（Ａ）
は上部の導電体板を取り除いた状態での平面図、（Ｂ）
は（Ａ）におけるＡ−Ａ′部分の断面図、（Ｃ）は
（Ａ）におけるＢ−Ｂ′部分の断面図である。同図に示
すように、ハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイ
ドの中間部分において第１の変換部は誘電体ストリップ
３のハイパーＮＲＤガイド部分における幅ｂ１をノーマ
ルＮＲＤガイド部分における幅ｂ２にまで、距離Ｌ１に
亘って変化させている。このように誘電体ストリップの
幅をテーパー状に変化させるのに伴い、上下の導電体板
１，２に設けた溝の幅も、この距離Ｌ１に亘ってｂ１か
らｂ２にまで変化させている。第２の変換部ではハイパ
ーＮＲＤガイド部分の溝と同じ深さの溝を有し、その溝
の幅を第１の変換部から距離Ｌ２に亘って引続きテーパ
ー状（またはホーン状）に広げた形状とし、第３の変換
部においてＷにまで広げている。また、この第２の変換
部においては、誘電体ストリップ３はノーマルＮＲＤガ
イド部分における誘電体ストリップと同じ幅ｂ２をもた
せている。第３の変換部においては、上下の導電体板
１，２の溝の幅を電磁波の伝搬方向に略垂直で且つ導電
体板１，２の面方向に広げるように構成している。
【００２７】このような構造であるため、第１の変換部
における反射波と第３の変換部における反射波とが逆位
相で合成されるように第２の変換部の長さＬ２を定める
ことによって、所定の周波数帯域において低反射の異種
非放射性誘電体線路変換部構造が得られる。また、第１
の変換部の長さＬ１は第１の変換部における反射量が第
３の変換部における反射量と同程度となるように設定す
る。
における反射波と第３の変換部における反射波とが逆位
相で合成されるように第２の変換部の長さＬ２を定める
ことによって、所定の周波数帯域において低反射の異種
非放射性誘電体線路変換部構造が得られる。また、第１
の変換部の長さＬ１は第１の変換部における反射量が第
３の変換部における反射量と同程度となるように設定す
る。
【００２８】図１〜図３に示した各部の寸法を次のよう
にして、３次元の有限要素法により求めた反射特性を図
４に示す。
にして、３次元の有限要素法により求めた反射特性を図
４に示す。
【００２９】ハイパーＮＲＤガイドの寸法ａ１＝２．２
ｍｍ、ｂ１＝１．８ｍｍ、ｇ＝０．５ｍｍ ノーマルＮＲＤガイドの寸法ａ２＝２．２ｍｍ、ｂ２＝
３．０ｍｍ 変換部の寸法Ｌ１＝３．０ｍｍ、Ｌ２＝２．５ｍｍ、Ｗ
＝４．０ｍｍ 誘電体ストリップ３の比誘電率εｒ＝２．０４ ここで、比較のためにハイパーＮＲＤガイドから直接ノ
ーマルＮＲＤガイドへ変換したときの構造と反射特性を
図５および図６に示す。ハイパーＮＲＤガイドとノーマ
ルＮＲＤガイドの各部の寸法は先に示したものと同様で
ある。図６から明らかなように、ハイパーＮＲＤガイド
から直接ノーマルＮＲＤガイドへ変換した場合には、広
帯域にわたって大きな反射が生じる。これに対し第１の
実施形態では所定の周波数帯において低反射特性を得る
ことができる。
ｍｍ、ｂ１＝１．８ｍｍ、ｇ＝０．５ｍｍ ノーマルＮＲＤガイドの寸法ａ２＝２．２ｍｍ、ｂ２＝
３．０ｍｍ 変換部の寸法Ｌ１＝３．０ｍｍ、Ｌ２＝２．５ｍｍ、Ｗ
＝４．０ｍｍ 誘電体ストリップ３の比誘電率εｒ＝２．０４ ここで、比較のためにハイパーＮＲＤガイドから直接ノ
ーマルＮＲＤガイドへ変換したときの構造と反射特性を
図５および図６に示す。ハイパーＮＲＤガイドとノーマ
ルＮＲＤガイドの各部の寸法は先に示したものと同様で
ある。図６から明らかなように、ハイパーＮＲＤガイド
から直接ノーマルＮＲＤガイドへ変換した場合には、広
帯域にわたって大きな反射が生じる。これに対し第１の
実施形態では所定の周波数帯において低反射特性を得る
ことができる。
【００３０】次に、第２の実施形態に係る異種非放射性
誘電体線路変換部構造について図７および図８を参照し
て説明する。
誘電体線路変換部構造について図７および図８を参照し
て説明する。
【００３１】第１の実施形態では第１の変換部を所定の
長さＬ１としたが、図７に示すように、第１の変換部の
長さＬ１を０としてもよい。この場合の反射特性を３次
元の有限要素法により求めた結果を図８に示す。なお、
Ｌ１＝０であること以外は、各部の寸法は第１の実施形
態の場合と同様である。
長さＬ１としたが、図７に示すように、第１の変換部の
長さＬ１を０としてもよい。この場合の反射特性を３次
元の有限要素法により求めた結果を図８に示す。なお、
Ｌ１＝０であること以外は、各部の寸法は第１の実施形
態の場合と同様である。
【００３２】このように第１の変換部は電磁波伝搬方向
に幅がなくても、所定の周波数帯域における反射特性を
低く設計できることがわかる。すなわち第１の変換部に
おける反射波と第３の変換部における反射波とが逆位相
で合成されるように第２の変換部の長さＬ２を定めるこ
とによって、所定の周波数帯域において低反射の異種非
放射性誘電体線路変換部構造が得られる。
に幅がなくても、所定の周波数帯域における反射特性を
低く設計できることがわかる。すなわち第１の変換部に
おける反射波と第３の変換部における反射波とが逆位相
で合成されるように第２の変換部の長さＬ２を定めるこ
とによって、所定の周波数帯域において低反射の異種非
放射性誘電体線路変換部構造が得られる。
【００３３】図７に示した第２の実施形態では、第２の
変換部の溝の幅をテーパー状に変化させたが、この溝の
幅を変化させずに、第２の変換部の全長にわたって溝の
幅をノーマルＮＲＤガイド部分における誘電体ストリッ
プの幅と等しくしてもよい。次に、第３の実施形態に係
る異種非放射性誘電体線路変換部の構造を図９に示す。
第１・第２の実施形態では、第１〜第３の変換部におい
て溝の幅を直線的に変化させるように形成したが、導電
体板に対してこのような溝を形成する際、例えばエンド
ミルを用いて切削加工する際、図９に示すように角部分
にＲ（丸み）がついたり、コーナー部分が鋭角にできな
い場合があるが、また誘電体ストリップについても、例
えばＰＴＦＥの板材からエンドミルを用いて誘電体スト
リップを切り出す際、エンドミルの半径に応じてコーナ
ー部分に丸みが生じる場合があるが、この様な場合でも
第１・第２に示した実施形態の場合と同等の特性が得ら
れる。
変換部の溝の幅をテーパー状に変化させたが、この溝の
幅を変化させずに、第２の変換部の全長にわたって溝の
幅をノーマルＮＲＤガイド部分における誘電体ストリッ
プの幅と等しくしてもよい。次に、第３の実施形態に係
る異種非放射性誘電体線路変換部の構造を図９に示す。
第１・第２の実施形態では、第１〜第３の変換部におい
て溝の幅を直線的に変化させるように形成したが、導電
体板に対してこのような溝を形成する際、例えばエンド
ミルを用いて切削加工する際、図９に示すように角部分
にＲ（丸み）がついたり、コーナー部分が鋭角にできな
い場合があるが、また誘電体ストリップについても、例
えばＰＴＦＥの板材からエンドミルを用いて誘電体スト
リップを切り出す際、エンドミルの半径に応じてコーナ
ー部分に丸みが生じる場合があるが、この様な場合でも
第１・第２に示した実施形態の場合と同等の特性が得ら
れる。
【００３４】なお、第１〜第３の実施形態では、２つの
導電体板の間に単に誘電体ストリップを配しただけであ
ったが、ハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイド
の何れか一方または両方に、導電体板に平行な誘電体基
板を配置してもよい。すなわち、２つの導電体板の間に
上下２分割した誘電体ストリップを介して誘電体基板を
挟み込むようにして、誘電体基板に所定の回路を構成し
た場合でも同様の効果が得られる。
導電体板の間に単に誘電体ストリップを配しただけであ
ったが、ハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイド
の何れか一方または両方に、導電体板に平行な誘電体基
板を配置してもよい。すなわち、２つの導電体板の間に
上下２分割した誘電体ストリップを介して誘電体基板を
挟み込むようにして、誘電体基板に所定の回路を構成し
た場合でも同様の効果が得られる。
【００３５】さらに、第１〜第３の実施形態では、ノー
マルＮＲＤガイドは、２つの導電体板に全く溝を形成し
ない例を示したが、誘電体ストリップの固定を目的とし
て比較的浅い溝を設けてもよい。
マルＮＲＤガイドは、２つの導電体板に全く溝を形成し
ない例を示したが、誘電体ストリップの固定を目的とし
て比較的浅い溝を設けてもよい。
【００３６】次に第４の実施形態に係るミリ波レーダモ
ジュールの構成を図１０〜図１７を参照して説明する。
ジュールの構成を図１０〜図１７を参照して説明する。
【００３７】図１０はミリ波レーダモジュールの上面
（ミリ波の送波および受波を行う面）の誘電体レンズ部
分を取り除き、さらに上部の導電体板を取り除いた状態
を示す図である。このミリ波レーダモジュールは、コン
ポーネント１０１，１０２、回転ユニット１０３、モー
タ１０４、これらを収納するケース１０５および図外の
誘電体レンズなどから構成している。コンポーネント１
０１にはオシレータ、アイソレータおよび終端器を設け
ている。コンポーネント１０２にはカプラ、サーキュレ
ータおよびミキサを設けている。
（ミリ波の送波および受波を行う面）の誘電体レンズ部
分を取り除き、さらに上部の導電体板を取り除いた状態
を示す図である。このミリ波レーダモジュールは、コン
ポーネント１０１，１０２、回転ユニット１０３、モー
タ１０４、これらを収納するケース１０５および図外の
誘電体レンズなどから構成している。コンポーネント１
０１にはオシレータ、アイソレータおよび終端器を設け
ている。コンポーネント１０２にはカプラ、サーキュレ
ータおよびミキサを設けている。
【００３８】図１１は上記コンポーネント１０１の構成
を示す分解斜視図である。同図において１は下部導電体
板であり、同図においては省略しているが、上部導電体
板との間に誘電体ストリップ３１，３２，３３，４６を
配している。３８は誘電体板であり、その表面に励振プ
ローブ３９等の各種導電体パターンを形成している。こ
の誘電体基板３８を誘電体ストリップ３１と３１′との
間に挟み込むように配置する。また３７は誘電体共振器
であり、誘電体ストリップ３１′および３１の所定箇所
で結合する位置に配置する。３６はガンダイオードブロ
ックであり、ガンダイオードの一方の電極を誘電体基板
３８上の励振プローブ３９に接続する。３５はフェライ
ト共振器であり、このフェライト共振器と、３つの誘電
体ストリップと、図外のマグネットとによってサーキュ
レータを構成している。また誘電体ストリップ３３の端
部には終端器３４を設けていて、全体としてアイソレー
タを構成している。このような誘電体共振器を用いてオ
シレータを構成する場合、誘電体共振器３７と結合する
部分のＮＲＤガイドをノーマルＮＲＤガイドとすること
によって、両者の結合を強くとることができるようにな
る。なお、誘電体ストリップ４６は、コンポーネント１
０２のカプラを構成する一方の誘電体ストリップに繋が
るものであり、その端部に終端器４２を設けている。
を示す分解斜視図である。同図において１は下部導電体
板であり、同図においては省略しているが、上部導電体
板との間に誘電体ストリップ３１，３２，３３，４６を
配している。３８は誘電体板であり、その表面に励振プ
ローブ３９等の各種導電体パターンを形成している。こ
の誘電体基板３８を誘電体ストリップ３１と３１′との
間に挟み込むように配置する。また３７は誘電体共振器
であり、誘電体ストリップ３１′および３１の所定箇所
で結合する位置に配置する。３６はガンダイオードブロ
ックであり、ガンダイオードの一方の電極を誘電体基板
３８上の励振プローブ３９に接続する。３５はフェライ
ト共振器であり、このフェライト共振器と、３つの誘電
体ストリップと、図外のマグネットとによってサーキュ
レータを構成している。また誘電体ストリップ３３の端
部には終端器３４を設けていて、全体としてアイソレー
タを構成している。このような誘電体共振器を用いてオ
シレータを構成する場合、誘電体共振器３７と結合する
部分のＮＲＤガイドをノーマルＮＲＤガイドとすること
によって、両者の結合を強くとることができるようにな
る。なお、誘電体ストリップ４６は、コンポーネント１
０２のカプラを構成する一方の誘電体ストリップに繋が
るものであり、その端部に終端器４２を設けている。
【００３９】ここで、ノーマルＮＲＤガイドとハイパー
ＮＲＤガイドについて、誘電体ストリップの中心部から
線路断面の横方向に広がる電界エネルギー分布を図２１
に示す。両者を比較すれば明らかなように、ノーマルＮ
ＲＤガイドはハイパーＮＲＤガイドに比べて、同一距離
隔てて誘電体ストリップを配置した場合に、より強い結
合が得られ、距離の変化に対する結合の強さの変化がな
だらかになるため、図１１に示した誘電体共振器３７と
誘電体ストリップ３１，３１′間の相対位置関係の要求
寸法精度は低くなる。
ＮＲＤガイドについて、誘電体ストリップの中心部から
線路断面の横方向に広がる電界エネルギー分布を図２１
に示す。両者を比較すれば明らかなように、ノーマルＮ
ＲＤガイドはハイパーＮＲＤガイドに比べて、同一距離
隔てて誘電体ストリップを配置した場合に、より強い結
合が得られ、距離の変化に対する結合の強さの変化がな
だらかになるため、図１１に示した誘電体共振器３７と
誘電体ストリップ３１，３１′間の相対位置関係の要求
寸法精度は低くなる。
【００４０】図１１においてサーキュレータ部分は、Ｌ
ＳＥ０１モードへのモード変換による問題を回避するた
め、またベンドを設ける必要があるため、その誘電体線
路をハイパーＮＲＤガイドとしている。またこのコンポ
ーネント１０１に隣接する部分には上記コンポーネント
１０２が配置され、誘電体ストリップ３２はそのコンポ
ーネント１０２の誘電体ストリップと対向して線路の接
続を行う。従って、この部分はノーマルＮＲＤガイドの
構成としている。同図に示すように、この２箇所にノー
マルＮＲＤガイドとハイパーＮＲＤガイドとの線路変換
部を設けている。
ＳＥ０１モードへのモード変換による問題を回避するた
め、またベンドを設ける必要があるため、その誘電体線
路をハイパーＮＲＤガイドとしている。またこのコンポ
ーネント１０１に隣接する部分には上記コンポーネント
１０２が配置され、誘電体ストリップ３２はそのコンポ
ーネント１０２の誘電体ストリップと対向して線路の接
続を行う。従って、この部分はノーマルＮＲＤガイドの
構成としている。同図に示すように、この２箇所にノー
マルＮＲＤガイドとハイパーＮＲＤガイドとの線路変換
部を設けている。
【００４１】図１２は図１０に示したカプラ部分の構成
を示す図であり、上部の導電体板を取り除いた状態での
平面図である。同図に示すように、ノーマルＮＲＤガイ
ドによる誘電体ストリップ４０，４１の間隔ｇを長さＬ
にわたって近接させた部分で２つの線路間を結合させて
カプラを構成している。このカプラの入力側または出力
側ではそれぞれに線路変換部を設けてハイパーＮＲＤガ
イドに変換している。６０ＧＨｚ帯で３ｄＢカプラを設
計した場合、Ｌ＝１２．８ｍｍ、ｇ＝１．０ｍｍとな
る。またｇ＝０．５ｍｍとした場合には、Ｌ＝７．７ｍ
ｍとなる。図２１に示したように、ノーマルＮＲＤガイ
ドはハイパーＮＲＤガイドに比べて、同一距離隔てて誘
電体ストリップを配置した場合に、より強い結合が得ら
れ、距離の変化に対する結合の強さの変化がなだらかに
なるため、図１２に示した誘電体ストリップ間の間隔ｇ
に要求される寸法精度は低くなる。
を示す図であり、上部の導電体板を取り除いた状態での
平面図である。同図に示すように、ノーマルＮＲＤガイ
ドによる誘電体ストリップ４０，４１の間隔ｇを長さＬ
にわたって近接させた部分で２つの線路間を結合させて
カプラを構成している。このカプラの入力側または出力
側ではそれぞれに線路変換部を設けてハイパーＮＲＤガ
イドに変換している。６０ＧＨｚ帯で３ｄＢカプラを設
計した場合、Ｌ＝１２．８ｍｍ、ｇ＝１．０ｍｍとな
る。またｇ＝０．５ｍｍとした場合には、Ｌ＝７．７ｍ
ｍとなる。図２１に示したように、ノーマルＮＲＤガイ
ドはハイパーＮＲＤガイドに比べて、同一距離隔てて誘
電体ストリップを配置した場合に、より強い結合が得ら
れ、距離の変化に対する結合の強さの変化がなだらかに
なるため、図１２に示した誘電体ストリップ間の間隔ｇ
に要求される寸法精度は低くなる。
【００４２】図１０に示したコンポーネント１０２にお
けるサーキュレータ部分の構成はコンポーネント１０１
におけるアイソレータとほぼ同様であり、カプラ部分か
ら連続する誘電体ストリップ４０、ミキサ部分から連続
する誘電体ストリップ４５、もう１つの誘電体ストリッ
プ４４、フェライト共振器４３および図外のマグネット
により構成している。
けるサーキュレータ部分の構成はコンポーネント１０１
におけるアイソレータとほぼ同様であり、カプラ部分か
ら連続する誘電体ストリップ４０、ミキサ部分から連続
する誘電体ストリップ４５、もう１つの誘電体ストリッ
プ４４、フェライト共振器４３および図外のマグネット
により構成している。
【００４３】図１３は図１０に示した回転ユニットと誘
電体レンズとの位置関係を示す図であり、ミリ波レーダ
モジュール全体の縦断面図として示している。図１４は
上記回転ユニットの構成を示す斜視図である。
電体レンズとの位置関係を示す図であり、ミリ波レーダ
モジュール全体の縦断面図として示している。図１４は
上記回転ユニットの構成を示す斜視図である。
【００４４】この例では正五角柱形状の金属ブロック１
４の各側面とそれに平行な導体板との間に誘電体ストリ
ップを配することによってノーマルＮＲＤガイドを構成
している。また、金属ブロック１４の各側面とそれに平
行な導体板との間に誘電体共振器を設けて１次放射器を
構成している。この誘電体共振器の位置は回転ユニット
の回転軸方向にそれぞれずれた位置に設けていて、モー
タが回転ユニットを回転させることによって、誘電体レ
ンズの焦点位置における１次放射器の位置が回転軸に平
行な方向に順次切り替わるように構成している。
４の各側面とそれに平行な導体板との間に誘電体ストリ
ップを配することによってノーマルＮＲＤガイドを構成
している。また、金属ブロック１４の各側面とそれに平
行な導体板との間に誘電体共振器を設けて１次放射器を
構成している。この誘電体共振器の位置は回転ユニット
の回転軸方向にそれぞれずれた位置に設けていて、モー
タが回転ユニットを回転させることによって、誘電体レ
ンズの焦点位置における１次放射器の位置が回転軸に平
行な方向に順次切り替わるように構成している。
【００４５】図１５は回転ユニットの１つの誘電体線路
および１次放射器の構成を示す図であり、（Ａ）は上面
図、（Ｂ）は断面図である。ここで６１は円柱形状のＨ
Ｅ１１１モードの誘電体共振器であり、誘電体ストリッ
プ６０の端部から所定距離離れた位置に設けている。こ
の誘電体共振器６１の図における上部から電磁波の放射
および入射がなされるように、導体板５の一部に円錐形
状に開口した窓部を設けている。誘電体共振器６１と導
体板５との間にはスリット板６２を設けていて、このス
リット板６２のスリット６３によって放射パターンを制
御している。
および１次放射器の構成を示す図であり、（Ａ）は上面
図、（Ｂ）は断面図である。ここで６１は円柱形状のＨ
Ｅ１１１モードの誘電体共振器であり、誘電体ストリッ
プ６０の端部から所定距離離れた位置に設けている。こ
の誘電体共振器６１の図における上部から電磁波の放射
および入射がなされるように、導体板５の一部に円錐形
状に開口した窓部を設けている。誘電体共振器６１と導
体板５との間にはスリット板６２を設けていて、このス
リット板６２のスリット６３によって放射パターンを制
御している。
【００４６】図１６は上記回転ユニット側と回路部側の
それぞれのＮＲＤガイドの接続部の構造を示す図であ
る。このように、回転ユニット側のＮＲＤガイドおよび
これらに選択接続する部分のＮＲＤガイドをノーマルＮ
ＲＤガイドとし、回路部側にハイパーＮＲＤガイドと、
そのハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイドとの
線路変換部を設けている。
それぞれのＮＲＤガイドの接続部の構造を示す図であ
る。このように、回転ユニット側のＮＲＤガイドおよび
これらに選択接続する部分のＮＲＤガイドをノーマルＮ
ＲＤガイドとし、回路部側にハイパーＮＲＤガイドと、
そのハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイドとの
線路変換部を設けている。
【００４７】図１７は上記回転ユニット部分の等価回路
図である。このように、図１０に示した回転ユニット１
０３とコンポーネント１０２との間が誘電体線路スイッ
チとして作用し、回転ユニットに複数の誘電体線路およ
び１次放射器を設けて、回転させることにより、１次放
射器を順次切り替え、誘電体レンズに対する相対位置を
変化させることによって、ビームの指向性を順次変化さ
せる。
図である。このように、図１０に示した回転ユニット１
０３とコンポーネント１０２との間が誘電体線路スイッ
チとして作用し、回転ユニットに複数の誘電体線路およ
び１次放射器を設けて、回転させることにより、１次放
射器を順次切り替え、誘電体レンズに対する相対位置を
変化させることによって、ビームの指向性を順次変化さ
せる。
【００４８】上述の実施形態では、選択的に接続される
２つのＮＲＤガイドのうち一方に線路変換部を設けた
が、各種コンポーネントを組み合わせる際、図１８に示
すように、ノーマルＮＲＤガイド同士で接続するため
に、それぞれの接続部に線路変換部を設けてもよい。こ
の構造により、コンポーネントＡとコンポーネントＢと
に多少の位置ずれが生じても、ハイパーＮＲＤガイド同
士を接続する場合に比べて、その位置ずれによる特性変
化が少ないので、全体に特性ばらつきの少ないミリ波モ
ジュールを構成することができる。
２つのＮＲＤガイドのうち一方に線路変換部を設けた
が、各種コンポーネントを組み合わせる際、図１８に示
すように、ノーマルＮＲＤガイド同士で接続するため
に、それぞれの接続部に線路変換部を設けてもよい。こ
の構造により、コンポーネントＡとコンポーネントＢと
に多少の位置ずれが生じても、ハイパーＮＲＤガイド同
士を接続する場合に比べて、その位置ずれによる特性変
化が少ないので、全体に特性ばらつきの少ないミリ波モ
ジュールを構成することができる。
【００４９】図１９は２つのコンポーネント間における
ＮＲＤガイド同士の他の接続部の構造を示す斜視図、図
２０は同接続部の平面図である。いずれも上部の導電体
板を取り除いた状態で示している。第１の実施形態で
は、２つの誘電体ストリップを単一の接続面で対向させ
た例を示したが、この図１９、図２０に示すように、誘
電体ストリップの接続面を２箇所設け、その接続面の距
離を、使用する周波数における管内波長の４分の１の奇
数倍としている。この構造により、温度変化により接続
面に生じる隙間が変化しても、２つの面でそれぞれ生じ
る反射波が逆位相で合成されることになるため、温度変
化に関わらず伝送特性が劣化しない。また、誘電体スト
リップ３ａ，３ｂの長さ方向の寸法が多少短くても伝送
特性が劣化しないため、誘電体ストリップの寸法公差を
緩くすることができる。そして、接続部はノーマルＮＲ
Ｄガイドであるため、上下の導電体板同士に多少の隙間
があっても、伝送特性が劣化しない。そのため、導電体
板についても寸法公差を緩くでき、コンポーネント同士
の組み立てにおける要求精度が低くなる。
ＮＲＤガイド同士の他の接続部の構造を示す斜視図、図
２０は同接続部の平面図である。いずれも上部の導電体
板を取り除いた状態で示している。第１の実施形態で
は、２つの誘電体ストリップを単一の接続面で対向させ
た例を示したが、この図１９、図２０に示すように、誘
電体ストリップの接続面を２箇所設け、その接続面の距
離を、使用する周波数における管内波長の４分の１の奇
数倍としている。この構造により、温度変化により接続
面に生じる隙間が変化しても、２つの面でそれぞれ生じ
る反射波が逆位相で合成されることになるため、温度変
化に関わらず伝送特性が劣化しない。また、誘電体スト
リップ３ａ，３ｂの長さ方向の寸法が多少短くても伝送
特性が劣化しないため、誘電体ストリップの寸法公差を
緩くすることができる。そして、接続部はノーマルＮＲ
Ｄガイドであるため、上下の導電体板同士に多少の隙間
があっても、伝送特性が劣化しない。そのため、導電体
板についても寸法公差を緩くでき、コンポーネント同士
の組み立てにおける要求精度が低くなる。
【００５０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、対向す
る２つの導電体板の間に誘電体ストリップを配して成る
第１の非放射性誘電体線路と、２つの導電体板の対向位
置にそれぞれ溝を形成して、当該対向する溝の間に誘電
体ストリップを配して成る第２の非放射性誘電体線路と
の接続部において、低反射状態で、線路変換を行うこと
ができる。
る２つの導電体板の間に誘電体ストリップを配して成る
第１の非放射性誘電体線路と、２つの導電体板の対向位
置にそれぞれ溝を形成して、当該対向する溝の間に誘電
体ストリップを配して成る第２の非放射性誘電体線路と
の接続部において、低反射状態で、線路変換を行うこと
ができる。
【００５１】請求項２に記載の発明によれば、第１の変
換部および第２の変換部におけるそれぞれの反射が抑え
られ、線路変換部全体の反射特性が向上する。
換部および第２の変換部におけるそれぞれの反射が抑え
られ、線路変換部全体の反射特性が向上する。
【００５２】請求項３に記載の発明によれば、非放射性
誘電体線路同士の接続部におけるスイッチ接続状態での
伝搬特性が優れたものとなり、且つそのスイッチ部分に
つながる線路として第２の非放射性誘電体線路（ハイパ
ーＮＲＤガイド）を用いること可能となる。
誘電体線路同士の接続部におけるスイッチ接続状態での
伝搬特性が優れたものとなり、且つそのスイッチ部分に
つながる線路として第２の非放射性誘電体線路（ハイパ
ーＮＲＤガイド）を用いること可能となる。
【００５３】請求項４に記載の発明によれば、相対移動
の途中においても低反射低損失状態で接続が行われ、且
つ第２の非放射性誘電体線路（ハイパーＮＲＤガイド）
を用いることが可能となる。
の途中においても低反射低損失状態で接続が行われ、且
つ第２の非放射性誘電体線路（ハイパーＮＲＤガイド）
を用いることが可能となる。
【００５４】請求項５に記載の発明によれば、第１の非
放射性誘電体線路の誘電体ストリップ同士の間隔に要求
される寸法精度を高くすることなく構成でき、また異種
非放射性誘電体線路変換部を小型に構成できるので、全
体に小型で特性の安定した方向性結合器が得られる。
放射性誘電体線路の誘電体ストリップ同士の間隔に要求
される寸法精度を高くすることなく構成でき、また異種
非放射性誘電体線路変換部を小型に構成できるので、全
体に小型で特性の安定した方向性結合器が得られる。
【００５５】請求項６に記載の発明によれば、非放射性
誘電体線路に対して誘電体共振器を強く結合させたオシ
レータが構成でき、しかも、そのオシレータに繋がる回
路を第２の非放射性誘電体線路で構成できるので、オシ
レータを含む部品全体を小型に構成できる。
誘電体線路に対して誘電体共振器を強く結合させたオシ
レータが構成でき、しかも、そのオシレータに繋がる回
路を第２の非放射性誘電体線路で構成できるので、オシ
レータを含む部品全体を小型に構成できる。
【００５６】請求項７に記載の発明によれば、集積回路
部品同士の接続部における位置ずれによる特性の劣化お
よびばらつきの問題が解消され、しかも線路変換による
特性の劣化がないので、全体に高特性の非放射性誘電体
線路集積回路が容易に得られる。
部品同士の接続部における位置ずれによる特性の劣化お
よびばらつきの問題が解消され、しかも線路変換による
特性の劣化がないので、全体に高特性の非放射性誘電体
線路集積回路が容易に得られる。
【００５７】請求項８に記載の発明によれば、複数の非
放射性誘電体線路集積回路部品を組み合わせる際、接続
部における反射が打ち消され、全体に低反射状態で接続
される。
放射性誘電体線路集積回路部品を組み合わせる際、接続
部における反射が打ち消され、全体に低反射状態で接続
される。
【００５８】請求項９に記載の発明によれば、第１と第
２の非放射性誘電体線路の特性が活かされ、且つ線路変
換部での特性劣化のない集積回路が得られることにな
る。
２の非放射性誘電体線路の特性が活かされ、且つ線路変
換部での特性劣化のない集積回路が得られることにな
る。
【図１】実施形態におけるハイパーＮＲＤガイドの断面
構造を示す図
構造を示す図
【図２】同ノーマルＮＲＤガイドの断面構造を示す図
【図３】異種非放射性誘電体線路変換部の構造を示す図
【図４】図３に示す変換部の反射特性を示す図
【図５】比較例としてのハイパーＮＲＤガイドとノーマ
ルＮＲＤガイドの変換部の構造を示す図
ルＮＲＤガイドの変換部の構造を示す図
【図６】図５に示す変換部の反射特性を示す図
【図７】第２の実施形態に係る線路変換部の構造を示す
図
図
【図８】図７に示す線路変換部の反射特性を示す図
【図９】第３の実施形態に係る線路変換部の構成を示す
図
図
【図１０】ミリ波レーダモジュールの構成を示す図
【図１１】オシレータとアイソレータを含むコンポーネ
ントの分解斜視図
ントの分解斜視図
【図１２】カプラ部分の構成を示す図
【図１３】ミリ波レーダモジュール全体の構造を示す断
面図
面図
【図１４】回転ユニットの構成を示す斜視図
【図１５】１次放射器部分の構成を示す図
【図１６】回転ユニット側と回路部側のそれぞれのＮＲ
Ｄガイドの接続部の構造を示す図
Ｄガイドの接続部の構造を示す図
【図１７】レーダモジュールの回転ユニット部分の等価
回路図
回路図
【図１８】コンポーネント間の接続部の構成を示す図
【図１９】コンポーネント間の接続部の構成を示す部分
斜視図
斜視図
【図２０】コンポーネント間の接続部の構成を示す平面
図
図
【図２１】ノーマルＮＲＤガイドとハイパーＮＲＤガイ
ドにおける電界エネルギー分布の例を示す図
ドにおける電界エネルギー分布の例を示す図
１，２−導電体板 ３−誘電体ストリップ ６，７，９−フィルタ回路 ３１〜３３−誘電体ストリップ ３４−終端器 ３５−フェライト共振器 ３６−ガンダイオードブロック ３７−誘電体共振器 ３８−基板 ３９−プローブ ４０，４１−誘電体ストリップ ４２−終端器 ４３−フェライト共振器 ４４〜４６−誘電体ストリップ ４７−基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高桑 郁夫 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (72)発明者 田口 義規 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株 式会社村田製作所内 (56)参考文献 特開 平11−191706（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−102706（ＪＰ，Ａ) ＩＥＥＥ ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＡＮ Ｄ ＧＵＩＤＥＤ ＷＡＶＥ ＬＥＴＴ ＥＲＳ，Ｖｏｌ．３，Ｎｏ．６，1993, 170−172 ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥ ＲＳ，Ｖｏｌ．25，Ｎｏ．14，1989，ｐ ｐ．934−936 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 5/08 H01P 3/16 H01P 5/02 607 H01P 5/18 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (9)
- 【請求項１】 対向する２つの導電体板の間に誘電体ス
トリップを配して成る第１の非放射性誘電体線路と、２
つの導電体板の対向位置にそれぞれ溝を形成して、当該
対向する溝の間に、幅が前記溝の幅にほぼ等しい誘電体
ストリップを配して成る第２の非放射性誘電体線路とを
接続する異種非放射性誘電体線路変換部であって、 第２の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの幅から
第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの幅にま
で、該誘電体ストリップの幅および前記溝の幅が変化し
た第１の変換部と、 第２の非放射性誘電体線路における溝の深さにほぼ等し
い深さの溝と、第１の非放射性誘電体線路の誘電体スト
リップとほぼ同じ幅の誘電体ストリップとを備えた第２
の変換部と、第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップの幅にほ
ぼ等しい幅の誘電体ストリップを備え、前記第２の変換
部の溝が、電磁波の伝搬方向に略垂直で且つ前記導電体
板の面方向に広がった 第３の変換部と、を有し、 第１の変換部での信号の反射と第３の変換部での信号の
反射とが相殺されるように、前記第２の変換部の電磁波
伝搬方向の長さを定めた ことを特徴とする、異種非放射
性誘電体線路変換部構造。 - 【請求項２】 前記第１の変換部は、前記第２の非放射
性誘電体線路の溝の幅をホーン状に広げ、その溝に沿っ
て誘電体ストリップの幅を広げた構造であり、 前記第２の変換部は、当該第２の変換部の溝の幅を、前
記ホーン状に広げた溝に引き続き前記第１の変換部から
第１の非放射性誘電体線路の誘電体ストリップに向かっ
て広げた構造としたことを特徴とする請求項１に記載の
異種非放射性誘電体線路変換部構造。 - 【請求項３】 少なくとも２つの第１の非放射性誘電体
線路同士の接続部が選択的に対向するスイッチを構成
し、前記第１の非放射性誘電体線路のうちいずれか一方
または両方に請求項１または２の異種非放射性誘電体線
路変換部を設けたことを特徴とする非放射性誘電体線路
部品。 - 【請求項４】 前記接続部で選択的に対向する２つの第
１の非放射性誘電体線路のうち一方を、他方に対して第
１の非放射性誘電体線路の導電体板の面方向で且つ電磁
波伝搬方向に垂直な方向に相対的に移動するように回転
させる構造としたことを特徴とする請求項３に記載の非
放射性誘電体線路部品。 - 【請求項５】 ２つの第１の非放射性誘電体線路を所定
間隔で配置して方向性結合器を構成するとともに、この
２つの非放射性誘電体線路の端部に請求項１または２に
記載の異種非放射性誘電体線路変換部を設けたことを特
徴とする非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項６】 前記第１の非放射性誘電体線路に誘電体
共振器および発振素子を結合させ、前記第１の非放射性
誘電体線路に請求項１または２に記載の異種非放射性誘
電体線路変換部を設けたことを特徴とする非放射性誘電
体線路部品。 - 【請求項７】 前記第１・第２の非放射性誘電体線路を
用いた集積回路用部品において、隣接する他の集積回路
用部品との接続部に前記第１の非放射性誘電体線路を設
けるとともに、当該第１の非放射性誘電体線路に請求項
１または２に記載の異種非放射性誘電体線路変換部を設
けたことを特徴とする非放射性誘電体線路集積回路用部
品。 - 【請求項８】 前記接続部における第１の非放射性誘電
体線路の誘電体ストリップを、電磁波伝搬方向に管内波
長の１／４の奇数倍だけ互いに離れた複数の面で接続し
たことを特徴とする請求項７に記載の非放射性誘電体線
路集積回路用部品。 - 【請求項９】 請求項３〜８のいずれかに記載の非放射
性誘電体線路用部品を組み合わせてなる非放射性誘電体
線路集積回路。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35878997A JP3279242B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 異種非放射性誘電体線路変換部構造およびその装置 |
| EP98124042A EP0926761A1 (en) | 1997-12-26 | 1998-12-17 | Non radiative waveguide having a portion for line conversion between different types of non radiative dielectric waveguides |
| CA002256283A CA2256283C (en) | 1997-12-26 | 1998-12-17 | Non radiative dielectric waveguide having a portion for line conversion between different types of non radiative dielectric waveguides |
| US09/216,575 US6163227A (en) | 1997-12-26 | 1998-12-18 | Non radiative dielectric waveguide having a portion for line conversion between different types of non radiative dielectric waveguides |
| CNB981264379A CN1145237C (zh) | 1997-12-26 | 1998-12-25 | 不同类型波导之间含线性转换部分的无辐射介质波导 |
| KR1019980058845A KR100326958B1 (ko) | 1997-12-26 | 1998-12-26 | 이종의비방사성유전체도파관들간의선로변환부를갖는비방사성유전체도파관 |
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|---|---|---|---|
| JP35878997A JP3279242B2 (ja) | 1997-12-26 | 1997-12-26 | 異種非放射性誘電体線路変換部構造およびその装置 |
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| WO2005038975A1 (ja) * | 2003-10-15 | 2005-04-28 | Intelligent Cosmos Research Institute | Ｎｒｄガイドトランシーバ、これを用いたダウンロードシステムおよびこれに用いられるダウンロード用メモリ |
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|---|---|---|---|---|
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- 1998-12-18 US US09/216,575 patent/US6163227A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-25 CN CNB981264379A patent/CN1145237C/zh not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-26 KR KR1019980058845A patent/KR100326958B1/ko not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
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| ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＬＥＴＴＥＲＳ，Ｖｏｌ．２５，Ｎｏ．１４，１９８９，ｐｐ．９３４−９３６ |
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