JP3303757B2 - 非放射性誘電体線路部品およびその集積回路 - Google Patents
非放射性誘電体線路部品およびその集積回路Info
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- H01P3/16—Dielectric waveguides, i.e. without a longitudinal conductor
- H01P3/165—Non-radiating dielectric waveguides
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- H—ELECTRICITY
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/087—Transitions to a dielectric waveguide
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- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/12—Coupling devices having more than two ports
- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P7/00—Resonators of the waveguide type
- H01P7/10—Dielectric resonators
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、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。
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、カプラなどの各コンポーネン
ト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、カプラなどの各コンポーネン
ト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、例えばカプラにおいては、所定間隔
に配置する２つのＮＲＤガイドとしてノーマルＮＲＤ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。
に配置する２つのＮＲＤガイドとしてノーマルＮＲＤ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】また非放射性誘電体線路に誘電体共振器を
結合させてオシレータを構成する場合、ノーマルＮＲＤ
ガイドの方が誘電体共振器と非放射性誘電体線路とを容
易に強く結合させることができるので、一般にノーマル
ＮＲＤカイドの方が適している。
結合させてオシレータを構成する場合、ノーマルＮＲＤ
ガイドの方が誘電体共振器と非放射性誘電体線路とを容
易に強く結合させることができるので、一般にノーマル
ＮＲＤカイドの方が適している。
【００１０】この発明の目的は、ノーマルＮＲＤガイド
とハイパーＮＲＤガイドのそれぞれの特性を活かして、
全体に小型で特性の優れた非放射性誘電体線路部品およ
びその集積回路を提供することにある。
とハイパーＮＲＤガイドのそれぞれの特性を活かして、
全体に小型で特性の優れた非放射性誘電体線路部品およ
びその集積回路を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る非放射性
誘電体線路部品は、略平行な２つの導電体平面の間に誘
電体ストリップを配して、該誘電体ストリップの領域を
電磁波の伝搬域とし、前記誘電体ストリップ以外の領域
を電磁波の非伝搬域とした非放射性誘電体線路を用いた
非放射性誘電体線路部品において、前記導電体平面の間
隔を前記誘電体ストリップの高さに略等しくした第１種
の非放射性誘電体線路と、前記非伝搬域の導電体平面の
間隔を伝搬域の導電体平面の間隔より小さくして、伝搬
域において伝搬するＬＳＭ０１モードの遮断周波数がＬ
ＳＥ０１モードの遮断周波数より低く、使用周波数で、
ＬＳＥ０１モードを遮断し、且つＬＳＭ０１モードを伝
搬させる第２種の非放射性誘電体線路と、前記第１種の
非放射性誘電体線路と前記第２種の非放射性誘電体線路
とを接続する変換部と、を設け、前記変換部にテーパ状
の部分を設け、前記変換部の長さを、前記変換部と前記
第１種の非放射性誘電体線路との接続部で生じた反射波
と、前記変換部と前記第２種の非放射性誘電体線路との
接続部で生じた反射波とが、逆位相の関係になるように
設定して、この２つの反射波を打ち消すように構成した
ことを特徴とする。
誘電体線路部品は、略平行な２つの導電体平面の間に誘
電体ストリップを配して、該誘電体ストリップの領域を
電磁波の伝搬域とし、前記誘電体ストリップ以外の領域
を電磁波の非伝搬域とした非放射性誘電体線路を用いた
非放射性誘電体線路部品において、前記導電体平面の間
隔を前記誘電体ストリップの高さに略等しくした第１種
の非放射性誘電体線路と、前記非伝搬域の導電体平面の
間隔を伝搬域の導電体平面の間隔より小さくして、伝搬
域において伝搬するＬＳＭ０１モードの遮断周波数がＬ
ＳＥ０１モードの遮断周波数より低く、使用周波数で、
ＬＳＥ０１モードを遮断し、且つＬＳＭ０１モードを伝
搬させる第２種の非放射性誘電体線路と、前記第１種の
非放射性誘電体線路と前記第２種の非放射性誘電体線路
とを接続する変換部と、を設け、前記変換部にテーパ状
の部分を設け、前記変換部の長さを、前記変換部と前記
第１種の非放射性誘電体線路との接続部で生じた反射波
と、前記変換部と前記第２種の非放射性誘電体線路との
接続部で生じた反射波とが、逆位相の関係になるように
設定して、この２つの反射波を打ち消すように構成した
ことを特徴とする。
【００１２】この構造によって、第１種の非放射性誘電
体線路（ノーマルＮＲＤガイド）と第２種の非放射性誘
電体線路（ハイパーＮＲＤガイド）のそれぞれの特性に
適した箇所にそれぞれの非放射性誘電体線路を用いるこ
とによって、小型で特性の優れた非放射性誘電体線路部
品が得られる。また、第１種の非放射性誘電体線路と第
２種の非放射性誘電体線路とを接続する変換部を、該変
換部と第１種の非放射性誘電体線路との接続部で生じた
反射波と、該変換部と第２種の非放射性誘電体線路との
接続部で生じた反射波と、が逆位相で合成されるように
構成したので、低反射の異種非放射性誘電体線路変換部
構造を得ることができる。
体線路（ノーマルＮＲＤガイド）と第２種の非放射性誘
電体線路（ハイパーＮＲＤガイド）のそれぞれの特性に
適した箇所にそれぞれの非放射性誘電体線路を用いるこ
とによって、小型で特性の優れた非放射性誘電体線路部
品が得られる。また、第１種の非放射性誘電体線路と第
２種の非放射性誘電体線路とを接続する変換部を、該変
換部と第１種の非放射性誘電体線路との接続部で生じた
反射波と、該変換部と第２種の非放射性誘電体線路との
接続部で生じた反射波と、が逆位相で合成されるように
構成したので、低反射の異種非放射性誘電体線路変換部
構造を得ることができる。
【００１３】請求項２に係る非放射性誘電体線路部品で
は、前記第１種の非放射性誘電体線路を誘電体共振器と
結合する部分に設ける。これにより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、ま
た非放射性誘電体線路と誘電体共振器との位置精度がそ
れほど高く要求されないので製造が容易となる。
は、前記第１種の非放射性誘電体線路を誘電体共振器と
結合する部分に設ける。これにより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、ま
た非放射性誘電体線路と誘電体共振器との位置精度がそ
れほど高く要求されないので製造が容易となる。
【００１４】請求項３に係る非放射性誘電体線路部品
は、前記第２種の非放射性誘電体線路を分岐型サーキュ
レータの伝送線路に用いる。分岐型サーキュレータを構
成した場合、異なった方向（通常互いに１２０度ずつ隔
てた三方）からフェライト共振器部分に誘電体線路の端
部が対向するように配置されるため、使用する伝搬モー
ドがＬＳＭ０１モードであっても、あるポートから他の
ポートへ出力される際に、誘電体ストリップの向きが変
わることによってＬＳＥ０１モードへ変換されようとす
るが、誘電体線路として第２種の非放射性誘電体線路を
用いたことにより、ＬＳＥ０１モードサプレッサを用い
なくても、そのＬＳＥ０１モードの伝搬を防止すること
ができる。
は、前記第２種の非放射性誘電体線路を分岐型サーキュ
レータの伝送線路に用いる。分岐型サーキュレータを構
成した場合、異なった方向（通常互いに１２０度ずつ隔
てた三方）からフェライト共振器部分に誘電体線路の端
部が対向するように配置されるため、使用する伝搬モー
ドがＬＳＭ０１モードであっても、あるポートから他の
ポートへ出力される際に、誘電体ストリップの向きが変
わることによってＬＳＥ０１モードへ変換されようとす
るが、誘電体線路として第２種の非放射性誘電体線路を
用いたことにより、ＬＳＥ０１モードサプレッサを用い
なくても、そのＬＳＥ０１モードの伝搬を防止すること
ができる。
【００１５】また、幾つかの誘電体線路を平行に配置し
た誘電体線路を分岐型サーキュレータに接続する場合
に、そのサーキュレータの各ポートに対して入出力する
誘電体線路部分に必然的にベンド部が生じるが、この部
分をサーキュレータから連続する第２種の非放射性誘電
体線路とすることによって、ベンド部におけるＬＳＭ０
１モードとＬＳＥ０１モードとのモード変換による伝送
損失が生じない。
た誘電体線路を分岐型サーキュレータに接続する場合
に、そのサーキュレータの各ポートに対して入出力する
誘電体線路部分に必然的にベンド部が生じるが、この部
分をサーキュレータから連続する第２種の非放射性誘電
体線路とすることによって、ベンド部におけるＬＳＭ０
１モードとＬＳＥ０１モードとのモード変換による伝送
損失が生じない。
【００１６】請求項４に係る非放射性誘電体線路部品
は、前記第１種の非放射性誘電体線路同士を近接させ
て、互いに結合するカプラを構成する。これにより、非
放射性誘電体線路同士を短い距離で強く結合させること
ができ、カプラ部分を小型化できる。
は、前記第１種の非放射性誘電体線路同士を近接させ
て、互いに結合するカプラを構成する。これにより、非
放射性誘電体線路同士を短い距離で強く結合させること
ができ、カプラ部分を小型化できる。
【００１７】請求項５に係る非放射性誘電体線路部品
は、２つの第２種の非放射性誘電体線路を略直交する位
置関係に配置してミキサを構成する。このように２つの
非放射性誘電体線路がほぼ直交する位置関係に配置され
たミキサの場合、一方の誘電体ストリップに結合する導
電体パターンが、他方の誘電体ストリップの長手方向に
沿って設けられることになるので、その部分でＬＳＥ０
１モードと結合しようとするが、その非放射性誘電体線
路として第２種の非放射性誘電体線路を用いたことによ
り、ＬＳＥ０１モードの伝搬がなく、ＬＳＥ０１モード
のモードサプレッサを誘電体ストリップに設ける必要が
ない。
は、２つの第２種の非放射性誘電体線路を略直交する位
置関係に配置してミキサを構成する。このように２つの
非放射性誘電体線路がほぼ直交する位置関係に配置され
たミキサの場合、一方の誘電体ストリップに結合する導
電体パターンが、他方の誘電体ストリップの長手方向に
沿って設けられることになるので、その部分でＬＳＥ０
１モードと結合しようとするが、その非放射性誘電体線
路として第２種の非放射性誘電体線路を用いたことによ
り、ＬＳＥ０１モードの伝搬がなく、ＬＳＥ０１モード
のモードサプレッサを誘電体ストリップに設ける必要が
ない。
【００１８】請求項６に係る非放射性誘電体線路部品
は、２つの第１種の非放射性誘電体線路同士の対向位置
関係を変化させて、線路上の電磁波の伝搬／非伝搬を切
り替える非放射性誘電体線路スイッチを設ける。このよ
うに非放射性誘電体線路同士の対向位置関係を変化させ
ることによって、誘電体線路上の電磁波の伝搬／非伝搬
が切り替えられるが、第１種の非放射性誘電体線路で
は、電磁波の伝搬方向に導電体表面を流れる電流がない
ため、非放射性誘電体線路同士の対向位置関係の変化に
よる伝送特性の劣化が小さく、挿入損失および反射特性
に優れた特性が得られる。
は、２つの第１種の非放射性誘電体線路同士の対向位置
関係を変化させて、線路上の電磁波の伝搬／非伝搬を切
り替える非放射性誘電体線路スイッチを設ける。このよ
うに非放射性誘電体線路同士の対向位置関係を変化させ
ることによって、誘電体線路上の電磁波の伝搬／非伝搬
が切り替えられるが、第１種の非放射性誘電体線路で
は、電磁波の伝搬方向に導電体表面を流れる電流がない
ため、非放射性誘電体線路同士の対向位置関係の変化に
よる伝送特性の劣化が小さく、挿入損失および反射特性
に優れた特性が得られる。
【００１９】請求項７に係る非放射性誘電体線路部品
は、隣接する他の非放射性誘電体線路部品との接続部に
第１種の非放射性誘電体線路を設ける。これにより非放
射性誘電体線路部品同士の接続部において、上記の誘電
体線路スイッチの場合と同様に、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る。
は、隣接する他の非放射性誘電体線路部品との接続部に
第１種の非放射性誘電体線路を設ける。これにより非放
射性誘電体線路部品同士の接続部において、上記の誘電
体線路スイッチの場合と同様に、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る。
【００２０】請求項８に係る非放射性誘電体線路集積回
路は前記の非放射性誘電体線路部品を組み合わせて構成
する。この構造によって第１種の非放射性誘電体線路と
第２種の非放射性誘電体線路のそれぞれの特性が活かさ
れた集積回路が得られることになる。
路は前記の非放射性誘電体線路部品を組み合わせて構成
する。この構造によって第１種の非放射性誘電体線路と
第２種の非放射性誘電体線路のそれぞれの特性が活かさ
れた集積回路が得られることになる。
【００２１】
【発明の実施の形態】この発明の実施形態であるミリ波
レーダモジュールの構成を図１〜図１３を参照して説明
する。
レーダモジュールの構成を図１〜図１３を参照して説明
する。
【００２２】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。
【００２３】図３はノーマルＮＲＤガイドとハイパーＮ
ＲＤガイドと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ガイドと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。
【００２４】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。
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。
【００２５】図４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１
０４、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１０１
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。
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１
０４、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１０１
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。
【００２６】図５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３
８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。
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３
８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。
【００２７】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分布を図１６に
示す。両者を比較すれば明らかなように、ノーマルＮＲ
Ｄ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５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分布を図１６に
示す。両者を比較すれば明らかなように、ノーマルＮＲ
Ｄ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５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。
【００２８】図５においてサーキュレータ部分は、ＬＳ
Ｅ０１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。
Ｅ０１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。
【００２９】図６は図４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＝７．７ｍｍとな
る。図１６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６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。
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＝７．７ｍｍとな
る。図１６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６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。
【００３０】図７は図４に示したミキサ部分の構成を示
す部分断面図である。同図において４７は誘電体からな
る基板であり、上下の導電体板１，２の間で、上下二分
割した誘電体ストリップ４１ａ，４１ｂの間に、この基
板４７を挟む位置関係に配置している。上下の導電体板
１，２に設ける溝の深さ、誘電体ストリップ４１ａ，４
１ｂの高さ寸法、基板４７の厚み寸法、および誘電体ス
トリップ４１ａ，４１ｂと基板４７の比誘電率は、誘電
体ストリップ４１ａ，４１ｂおよび両者に挟まれている
部分の基板部分におけるＬＳＭ０１モードの遮断周波数
がＬＳＥ０１モードの遮断周波数より低くなり、且つ使
用周波数でＬＳＭ０１モードのみが伝搬するように定め
ている。
す部分断面図である。同図において４７は誘電体からな
る基板であり、上下の導電体板１，２の間で、上下二分
割した誘電体ストリップ４１ａ，４１ｂの間に、この基
板４７を挟む位置関係に配置している。上下の導電体板
１，２に設ける溝の深さ、誘電体ストリップ４１ａ，４
１ｂの高さ寸法、基板４７の厚み寸法、および誘電体ス
トリップ４１ａ，４１ｂと基板４７の比誘電率は、誘電
体ストリップ４１ａ，４１ｂおよび両者に挟まれている
部分の基板部分におけるＬＳＭ０１モードの遮断周波数
がＬＳＥ０１モードの遮断周波数より低くなり、且つ使
用周波数でＬＳＭ０１モードのみが伝搬するように定め
ている。
【００３１】図８は上記ミキサ部分の、上部の導電体板
を取り除いた状態での平面図である。６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂ，９ａ，９ｂはそれぞれ略λ／４のオープンス
タブであり、６ａ−６ｂの間隔、７ａ−７ｂの間隔およ
び９ａ−９ｂの間隔をそれぞれ略λ／４としている。こ
のλ／４のオープンスタブをλ／４の間隔を隔てて設け
た部分は、波長λの周波数信号を阻止する帯域阻止フィ
ルタ（ＢＥＦ）として作用する。また、フィルタ回路
６，７の中央から両フィルタ回路までの間隔Ｌ１１，Ｌ
１２の電気長をそれぞれ、誘電体ストリップ４１ａ，４
１ｂを伝搬するミリ波の周波数における略１／２波長の
整数倍としたことにより、この部分（フィルタ回路６−
７間のサスペンデッドライン）が両端ショートの共振回
路として作用する。また、フィルタ回路６，７の中央か
らオープンスタブ９ａまでの間隔Ｌ２の電気長を、誘電
体ストリップ４５ａ，４５ｂを伝搬するミリ波の周波数
における略１／２波長の整数倍となる関係としている。
上記Ｌ１１，Ｌ１２の電気長は略１／２波長であるか
ら、フィルタ回路６，７の中央は等価的にショートであ
る。従って、この部分（フィルタ回路６−７の中央位置
とフィルタ９間のサスペンデッドライン）も両端ショー
トの共振回路として作用する。また、導電体パターン５
１とフィルタ回路６，７による共振回路内に、導電体パ
ターン５１に対して直列に２つのショットキーバリアダ
イオード８１，８２をマウントしているため、誘電体ス
トリップ４１ａ，４１ｂによるＮＲＤガイドとダイオー
ド８１，８２とが整合し、誘電体ストリップ４１ａ，４
１ｂを伝搬するＬｏ信号がサスペンデッドラインのモー
ドに変換されて、ダイオード８１，８２に印加されるこ
とになる。一方、導電体パターン５２による共振回路
は、誘電体ストリップ４５ａ，４５ｂと上下の導電体板
からなるＮＲＤガイドと磁界結合するため、このＮＲＤ
ガイドからＲＦ信号が入力されることにより、その信号
がサスペンデッドラインのモードに変換されて、２つの
ダイオード８１，８２に対して逆相で加わることにな
る。導電体パターン５１にはＬｂ，Ｒｂ，Ｖｂで示すバ
イアス電圧供給回路を接続するとともに、この導電体パ
ターン５１の端部をコンデンサＣｇで高周波的に接地し
ている。この構造により、ＲＦ信号とＬｏ信号との差の
周波数成分が同相で合成されて、コンデンサＣｉを介し
てＩＦ信号として取り出される。なお、上記誘電体スト
リップ４１ａ，４１ｂによるＮＲＤガイドはＬＳＥ０１
モードを伝送せず、ＬＳＭ０１モードの単一モードを伝
送するため、このＮＲＤガイドと導電体パターン５２に
よるサスペンデッドラインとがＬＳＥ０１モードで結合
することはない。
を取り除いた状態での平面図である。６ａ，６ｂ，７
ａ，７ｂ，９ａ，９ｂはそれぞれ略λ／４のオープンス
タブであり、６ａ−６ｂの間隔、７ａ−７ｂの間隔およ
び９ａ−９ｂの間隔をそれぞれ略λ／４としている。こ
のλ／４のオープンスタブをλ／４の間隔を隔てて設け
た部分は、波長λの周波数信号を阻止する帯域阻止フィ
ルタ（ＢＥＦ）として作用する。また、フィルタ回路
６，７の中央から両フィルタ回路までの間隔Ｌ１１，Ｌ
１２の電気長をそれぞれ、誘電体ストリップ４１ａ，４
１ｂを伝搬するミリ波の周波数における略１／２波長の
整数倍としたことにより、この部分（フィルタ回路６−
７間のサスペンデッドライン）が両端ショートの共振回
路として作用する。また、フィルタ回路６，７の中央か
らオープンスタブ９ａまでの間隔Ｌ２の電気長を、誘電
体ストリップ４５ａ，４５ｂを伝搬するミリ波の周波数
における略１／２波長の整数倍となる関係としている。
上記Ｌ１１，Ｌ１２の電気長は略１／２波長であるか
ら、フィルタ回路６，７の中央は等価的にショートであ
る。従って、この部分（フィルタ回路６−７の中央位置
とフィルタ９間のサスペンデッドライン）も両端ショー
トの共振回路として作用する。また、導電体パターン５
１とフィルタ回路６，７による共振回路内に、導電体パ
ターン５１に対して直列に２つのショットキーバリアダ
イオード８１，８２をマウントしているため、誘電体ス
トリップ４１ａ，４１ｂによるＮＲＤガイドとダイオー
ド８１，８２とが整合し、誘電体ストリップ４１ａ，４
１ｂを伝搬するＬｏ信号がサスペンデッドラインのモー
ドに変換されて、ダイオード８１，８２に印加されるこ
とになる。一方、導電体パターン５２による共振回路
は、誘電体ストリップ４５ａ，４５ｂと上下の導電体板
からなるＮＲＤガイドと磁界結合するため、このＮＲＤ
ガイドからＲＦ信号が入力されることにより、その信号
がサスペンデッドラインのモードに変換されて、２つの
ダイオード８１，８２に対して逆相で加わることにな
る。導電体パターン５１にはＬｂ，Ｒｂ，Ｖｂで示すバ
イアス電圧供給回路を接続するとともに、この導電体パ
ターン５１の端部をコンデンサＣｇで高周波的に接地し
ている。この構造により、ＲＦ信号とＬｏ信号との差の
周波数成分が同相で合成されて、コンデンサＣｉを介し
てＩＦ信号として取り出される。なお、上記誘電体スト
リップ４１ａ，４１ｂによるＮＲＤガイドはＬＳＥ０１
モードを伝送せず、ＬＳＭ０１モードの単一モードを伝
送するため、このＮＲＤガイドと導電体パターン５２に
よるサスペンデッドラインとがＬＳＥ０１モードで結合
することはない。
【００３２】図４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。
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。
【００３３】図９は図４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１０は上記
回転ユニットの構成を示す斜視図である。
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１０は上記
回転ユニットの構成を示す斜視図である。
【００３４】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。
【００３５】図１１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。
【００３６】図１２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。
【００３７】図１３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４に示した回転ユニット１０
３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４に示した回転ユニット１０
３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。
【００３８】ここで、ハイパーＮＲＤガイドによる誘電
体線路スイッチとノーマルＮＲＤガイドによる誘電体線
路スイッチの特性例を図１７に示す。同図の（Ａ）はノ
ーマルＮＲＤガイドによる誘電体線路スイッチについ
て、一方のＮＲＤガイドと他方のＮＲＤガイドとの回転
位置関係を示す図である。また、（Ｂ）はハイパーＮＲ
Ｄガイドによる誘電体線路スイッチとノーマルＮＲＤガ
イドによる誘電体線路スイッチの挿入損失特性を示す図
であり、（Ｃ）は上記の両誘電体線路スイッチの反射特
性を示す図である。この例において、ハイパーＮＲＤガ
イドの寸法は、図１においてａ１＝２．２ｍｍ、ｂ１＝
１．８ｍｍ、ｇ＝０．５ｍｍとし、ノーマルＮＲＤガイ
ドの寸法は、図２においてａ２＝２．２ｍｍ、ｂ２＝
３．０ｍｍとし、回転半径ｒを６．１ｍｍとした場合に
ついて示している。このように、ノーマルＮＲＤガイド
の方がハイパーＮＲＤガイドより、同一回転角における
挿入損失が少なく且つ反射が少ないため、より広い回転
角度に亘って接続状態を保ちながら、スイッチングを行
うことが可能となる。
体線路スイッチとノーマルＮＲＤガイドによる誘電体線
路スイッチの特性例を図１７に示す。同図の（Ａ）はノ
ーマルＮＲＤガイドによる誘電体線路スイッチについ
て、一方のＮＲＤガイドと他方のＮＲＤガイドとの回転
位置関係を示す図である。また、（Ｂ）はハイパーＮＲ
Ｄガイドによる誘電体線路スイッチとノーマルＮＲＤガ
イドによる誘電体線路スイッチの挿入損失特性を示す図
であり、（Ｃ）は上記の両誘電体線路スイッチの反射特
性を示す図である。この例において、ハイパーＮＲＤガ
イドの寸法は、図１においてａ１＝２．２ｍｍ、ｂ１＝
１．８ｍｍ、ｇ＝０．５ｍｍとし、ノーマルＮＲＤガイ
ドの寸法は、図２においてａ２＝２．２ｍｍ、ｂ２＝
３．０ｍｍとし、回転半径ｒを６．１ｍｍとした場合に
ついて示している。このように、ノーマルＮＲＤガイド
の方がハイパーＮＲＤガイドより、同一回転角における
挿入損失が少なく且つ反射が少ないため、より広い回転
角度に亘って接続状態を保ちながら、スイッチングを行
うことが可能となる。
【００３９】図１４は第２の実施形態に係る２つのコン
ポーネント間におけるＮＲＤガイド同士の接続部の構造
を示す斜視図、図１５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１４、図１５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ＮＲＤ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。
ポーネント間におけるＮＲＤガイド同士の接続部の構造
を示す斜視図、図１５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１４、図１５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ＮＲＤ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。
【００４０】
【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、第１種
の非放射性誘電体線路（ノーマルＮＲＤガイド）と第２
種の非放射性誘電体線路（ハイパーＮＲＤガイド）のそ
れぞれの特性に適した箇所にそれぞれの非放射性誘電体
線路を用いることによって、小型で特性の優れた非放射
性誘電体線路部品が得られる。また、第１種の非放射性
誘電体線路と第２種の非放射性誘電体線路との接続にと
もなう反射波の影響を抑えた、低反射の異種非放射性誘
電体線路変換部構造を得ることができる。
の非放射性誘電体線路（ノーマルＮＲＤガイド）と第２
種の非放射性誘電体線路（ハイパーＮＲＤガイド）のそ
れぞれの特性に適した箇所にそれぞれの非放射性誘電体
線路を用いることによって、小型で特性の優れた非放射
性誘電体線路部品が得られる。また、第１種の非放射性
誘電体線路と第２種の非放射性誘電体線路との接続にと
もなう反射波の影響を抑えた、低反射の異種非放射性誘
電体線路変換部構造を得ることができる。
【００４１】請求項２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ること
ができ、また非放射性誘電体線路と誘電体共振器との位
置精度がそれほど高く要求されないので製造が容易とな
る。
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、また非放射性誘電体線路と誘電体共振器との位
置精度がそれほど高く要求されないので製造が容易とな
る。
【００４２】請求項３に記載の発明によれば、分岐型サ
ーキュレータにおいてＬＳＥ０１モードサプレッサを用
いなくても、そのＬＳＥ０１モードの伝搬を防止するこ
とができるため、部品点数を削減することができ、ＬＳ
Ｍ０１モードとＬＳＥ０１モードとのモード変換による
伝送損失が生じない。
ーキュレータにおいてＬＳＥ０１モードサプレッサを用
いなくても、そのＬＳＥ０１モードの伝搬を防止するこ
とができるため、部品点数を削減することができ、ＬＳ
Ｍ０１モードとＬＳＥ０１モードとのモード変換による
伝送損失が生じない。
【００４３】請求項４に記載の発明によれば、非放射性
誘電体線路同士を短い距離で強く結合させることがで
き、カプラ部分を小型化できる。
誘電体線路同士を短い距離で強く結合させることがで
き、カプラ部分を小型化できる。
【００４４】請求項５に記載の発明によれば、ミキサに
おいてＬＳＥ０１モードサプレッサを用いることなく、
そのＬＳＥ０１モードとの結合を防止することができる
ため、部品点数を削減することができる。
おいてＬＳＥ０１モードサプレッサを用いることなく、
そのＬＳＥ０１モードとの結合を防止することができる
ため、部品点数を削減することができる。
【００４５】請求項６に記載の発明によれば、非放射性
誘電体線路同士の対向位置関係の変化による伝送特性の
劣化が小さく、挿入損失および反射特性に優れた特性が
得られる。
誘電体線路同士の対向位置関係の変化による伝送特性の
劣化が小さく、挿入損失および反射特性に優れた特性が
得られる。
【００４６】請求項７に記載の発明によれば、非放射性
誘電体線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る。
誘電体線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る。
【００４７】請求項８に記載の発明によれば、第１種の
非放射性誘電体線路と第２種の非放射性誘電体線路のそ
れぞれの特性が活かされた集積回路が得られる。
非放射性誘電体線路と第２種の非放射性誘電体線路のそ
れぞれの特性が活かされた集積回路が得られる。
【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】ハイパーＮＲＤガイドとノーマルＮＲＤガイド
の線路変換部の構造を示す図
の線路変換部の構造を示す図
【図４】ミリ波レーダモジュールの構成を示す図
【図５】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
トの分解斜視図
【図６】カプラ部分の構成を示す図
【図７】ミキサ部分のハイパーＮＲＤガイドの断面構造
を示す図
を示す図
【図８】ミキサ部分の構成を示す平面図
【図９】ミリ波レーダモジュール全体の構造を示す断面
図
図
【図１０】回転ユニットの構成を示す斜視図
【図１１】１次放射器部分の構成を示す図
【図１２】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１３】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１４】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１５】コンポーネント間の接続部の構成を示す図
【図１６】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分布の例を示す
ドにおける電界エネルギ分布の例を示す
【図１７】ノーマルＮＲＤガイドとハイパーＮＲＤガイ
ドのスイッチ動作による特性変化の例を示す図
ドのスイッチ動作による特性変化の例を示す図
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 ５１，５２−導電体パターン ８１，８２−ショットキーバリアダイオード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｐ 5/18 Ｈ０１Ｐ 5/18 Ｅ Ｈ０３Ｄ 9/06 Ｈ０３Ｄ 9/06 Ｆ (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９−102706（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−260814（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−64608（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−22864（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−75109（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−126109（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01P 3/16 H01P 1/04 H01P 1/12 H01P 1/383 H01P 5/02 607 H01P 5/18 H03D 9/06
Claims (8)
- 【請求項１】 略平行な２つの導電体平面の間に誘電体
ストリップを配して、該誘電体ストリップの領域を電磁
波の伝搬域とし、前記誘電体ストリップ以外の領域を電
磁波の非伝搬域とした非放射性誘電体線路を用いた非放
射性誘電体線路部品において、 前記導電体平面の間隔を前記誘電体ストリップの高さに
略等しくした第１種の非放射性誘電体線路と、 前記非伝搬域の導電体平面の間隔を伝搬域の導電体平面
の間隔より小さくして、伝搬域において伝搬するＬＳＭ
０１モードの遮断周波数がＬＳＥ０１モードの遮断周波
数より低く、使用周波数で、ＬＳＥ０１モードを遮断
し、且つＬＳＭ０１モードを伝搬させる第２種の非放射
性誘電体線路と、 前記第１種の非放射性誘電体線路と前記第２種の非放射
性誘電体線路とを接続する変換部と、を設け、前記変換部にテーパ状の部分を設け、 前記変換部の長さを、前記変換部と前記第１種の非放射
性誘電体線路との接続部で生じた反射波と、前記変換部
と前記第２種の非放射性誘電体線路との接続部で生じた
反射波とが、逆位相の関係になるように設定して、この
２つの反射波を打ち消すように構成した ことを特徴とす
る非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項２】 前記第１種の非放射性誘電体線路を誘電
体共振器と結合する部分に設けた請求項１に記載の非放
射性誘電体線路部品。 - 【請求項３】 前記第２種の非放射性誘電体線路を分岐
型サーキュレータの伝送線路に用いた請求項１に記載の
非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項４】 前記第１種の非放射性誘電体線路同士を
近接させて、互いに結合するカプラを構成した請求項１
に記載の非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項５】 ２つの第２種の非放射性誘電体線路を略
直交する位置関係に配置してミキサを構成した請求項１
に記載の非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項６】 ２つの第１種の非放射性誘電体線路同士
の対向位置関係を変化させて、線路上の電磁波の伝搬／
非伝搬を切り替える非放射性誘電体線路スイッチを設け
た請求項１に記載の非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項７】 隣接する他の非放射性誘電体線路部品と
の接続部に第１種の非放射性誘電体線路を設けた請求項
１〜６のいずれかに記載の非放射性誘電体線路部品。 - 【請求項８】 請求項１〜７のいずれかに記載の非放射
性誘電体線路部品を組み合わせてなる非放射性誘電体線
路集積回路。
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| EP98124041A EP0926760B1 (en) | 1997-12-25 | 1998-12-17 | Electronic part having non-radiative dielectric waveguide and integrated circuit using the same |
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