JP3521339B2 - 導波管−マイクロストリップ線路変換器 - Google Patents
導波管−マイクロストリップ線路変換器Info
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- JP3521339B2 JP3521339B2 JP08343595A JP8343595A JP3521339B2 JP 3521339 B2 JP3521339 B2 JP 3521339B2 JP 08343595 A JP08343595 A JP 08343595A JP 8343595 A JP8343595 A JP 8343595A JP 3521339 B2 JP3521339 B2 JP 3521339B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、導波管とマイクロスト
リップ線路を結合するための変換器に係り、特に全体形
状を小型薄型化可能とした変換器に関するものである。
リップ線路を結合するための変換器に係り、特に全体形
状を小型薄型化可能とした変換器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来の導波管−マイクロストリッ
プ線路変換器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。１は一方の面
に導波管２がネジ（図示せず）により結合される導電性
のベース板であって、その中央部には導波管２の開口と
同じ形状の開口１ａが形成され、他方の面には、誘電体
基板７が接合されている。８は誘電体基板７を介して導
波管１に結合される短絡導波管であって、開口部８１が
ベース板１の開口１ａに合致するよう組み立てられてい
る。５は導電性の裏蓋、６は誘電体基板７の表面の周囲
を囲む導電性のシールド枠である。
プ線路変換器を示す図であり、（Ａ）は縦断面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。１は一方の面
に導波管２がネジ（図示せず）により結合される導電性
のベース板であって、その中央部には導波管２の開口と
同じ形状の開口１ａが形成され、他方の面には、誘電体
基板７が接合されている。８は誘電体基板７を介して導
波管１に結合される短絡導波管であって、開口部８１が
ベース板１の開口１ａに合致するよう組み立てられてい
る。５は導電性の裏蓋、６は誘電体基板７の表面の周囲
を囲む導電性のシールド枠である。
【０００３】上記した誘電体基板７は、その表面側には
マイクロストリップ線路７１が形成され、裏面側にはベ
ース板１の開口１ａに対応する部分を除く部分に導電箔
７２が設けられてベース板１と導通している。また裏面
側には短絡導波管８の鍔部分と導通する導電箔７３やシ
ールド枠６と導通する導電箔７４が設けられ、さらにそ
の導電箔７３と裏面側の導電箔７２とはスルーホール７
５によって導通し、これにより導波管２と短絡導波管８
との間の導波路が形成されている。マイクロストリップ
線路７１は誘電体基板７に構成された高周波回路（図示
せず）に接続され、この回路は裏蓋５とシールド枠６に
より外部からシールドされている。
マイクロストリップ線路７１が形成され、裏面側にはベ
ース板１の開口１ａに対応する部分を除く部分に導電箔
７２が設けられてベース板１と導通している。また裏面
側には短絡導波管８の鍔部分と導通する導電箔７３やシ
ールド枠６と導通する導電箔７４が設けられ、さらにそ
の導電箔７３と裏面側の導電箔７２とはスルーホール７
５によって導通し、これにより導波管２と短絡導波管８
との間の導波路が形成されている。マイクロストリップ
線路７１は誘電体基板７に構成された高周波回路（図示
せず）に接続され、この回路は裏蓋５とシールド枠６に
より外部からシールドされている。
【０００４】この変換器は、マイクロストリップ線路７
１が、短絡導波管８の短絡面（奥底）から１／４波長の
距離だけ離れた位置に、導波管中心に約１／４波長の長
さで突き出るように位置付けされ、これによりこのマイ
クロストリップ線路７１は電界最大点に配置され、電界
結合により導波管２とマイクロストリップ線路７１の結
合が実現されるものである。
１が、短絡導波管８の短絡面（奥底）から１／４波長の
距離だけ離れた位置に、導波管中心に約１／４波長の長
さで突き出るように位置付けされ、これによりこのマイ
クロストリップ線路７１は電界最大点に配置され、電界
結合により導波管２とマイクロストリップ線路７１の結
合が実現されるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
変換器は、短絡導波管８を必要とすることから、次のよ
うな問題があった。 （１）．誘電体基板７の裏面側に１／４波長の短絡導波
管８を配置するため奥行きが大きくなり、薄型にできな
い。 （２）．導波路となる誘電体基板７の上に部品を配置す
ることができないために、誘電体基板７の利用効率が低
下し、基板コストが高くなる。 （３）．変換器を構成するために、誘電体基板７以外に
短絡導波管が必要となり、函体をダイカスト構造とした
としても、形が複雑であることから、コスト高を免れな
い。
変換器は、短絡導波管８を必要とすることから、次のよ
うな問題があった。 （１）．誘電体基板７の裏面側に１／４波長の短絡導波
管８を配置するため奥行きが大きくなり、薄型にできな
い。 （２）．導波路となる誘電体基板７の上に部品を配置す
ることができないために、誘電体基板７の利用効率が低
下し、基板コストが高くなる。 （３）．変換器を構成するために、誘電体基板７以外に
短絡導波管が必要となり、函体をダイカスト構造とした
としても、形が複雑であることから、コスト高を免れな
い。
【０００６】本発明の目的は、上記した問題点を解決し
て、形状を奥行が短い薄型に構成でき、かつ製造コスト
も低減できるようにした導波管−マイクロストリップ線
路変換器を提供することである。
て、形状を奥行が短い薄型に構成でき、かつ製造コスト
も低減できるようにした導波管−マイクロストリップ線
路変換器を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、表面にマイク
ロストリップ線路が形成され、裏面にアース用の導電箔
が形成された誘電体基板と、該誘電体基板の上記裏面に
上記導電箔に一端が固定接続され、他端が上記導電箔と
非接触でスルーホールを介して上記マイクロストリップ
線路の先端に接続されたループアンテナとを含み、該ル
ープアンテナが導波管の終端部内側に位置するように上
記誘電体基板をその裏面が該導波管終端を遮るように位
置付けた導波管−マイクロストリップ線路変換器であっ
て、上記ループアンテナを、上記導波管の断面の長手方
向のほぼ中央で、且つ該長手方向と直交する方向にルー
プ面を形成するように、２箇所を異なる角度で折り曲げ
た形状としたものである。本発明では、上記ループアン
テナのループ長を、１．０５〜１．１３λ（但し、λは
自由空間内波長）とすることが好ましい。
ロストリップ線路が形成され、裏面にアース用の導電箔
が形成された誘電体基板と、該誘電体基板の上記裏面に
上記導電箔に一端が固定接続され、他端が上記導電箔と
非接触でスルーホールを介して上記マイクロストリップ
線路の先端に接続されたループアンテナとを含み、該ル
ープアンテナが導波管の終端部内側に位置するように上
記誘電体基板をその裏面が該導波管終端を遮るように位
置付けた導波管−マイクロストリップ線路変換器であっ
て、上記ループアンテナを、上記導波管の断面の長手方
向のほぼ中央で、且つ該長手方向と直交する方向にルー
プ面を形成するように、２箇所を異なる角度で折り曲げ
た形状としたものである。本発明では、上記ループアン
テナのループ長を、１．０５〜１．１３λ（但し、λは
自由空間内波長）とすることが好ましい。
【０００８】
【作用】本発明では、導波管とマイクロストリップ線路
を結合するループアンテナが導波管終端の内側に位置す
るので、短絡導波管が不要となり、形状を薄形化するこ
とができ、コスト削減が可能となる。
を結合するループアンテナが導波管終端の内側に位置す
るので、短絡導波管が不要となり、形状を薄形化するこ
とができ、コスト削減が可能となる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１はそ
の一実施例の変換器を示す図であり、（Ａ）は変換器の
縦断面図、（Ｂ）はその（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
る。図４に示したものと同一のものには同一の符号を付
した。３はベース板１の裏面に接するように設けられる
誘電体基板であり、ベース板１の開口１ａ内に位置する
ようにスルーホール３１、３２が形成され、ベース板１
の側（裏面）にはスルーホール３２の部分を除いて導波
管２と導通し短絡面として機能するアース用の導電箔３
３が形成されている。また表面側には、先端がスルーホ
ール３２に接続されるように、高周波回路（図示せず）
に接続されたマイクロストリップ線路３４が形成されて
いる。３５はスルーホール３１の裏面の導電箔である。
の一実施例の変換器を示す図であり、（Ａ）は変換器の
縦断面図、（Ｂ）はその（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
る。図４に示したものと同一のものには同一の符号を付
した。３はベース板１の裏面に接するように設けられる
誘電体基板であり、ベース板１の開口１ａ内に位置する
ようにスルーホール３１、３２が形成され、ベース板１
の側（裏面）にはスルーホール３２の部分を除いて導波
管２と導通し短絡面として機能するアース用の導電箔３
３が形成されている。また表面側には、先端がスルーホ
ール３２に接続されるように、高周波回路（図示せず）
に接続されたマイクロストリップ線路３４が形成されて
いる。３５はスルーホール３１の裏面の導電箔である。
【００１０】両スルーホール３１、３２の間には、導波
管２の方向に突き出るようにループアンテナ４が接続さ
れている。すなわち、このループアンテナ４の片端はス
ルーホール３１に接続されて表裏面の導電箔３３、３５
と導通状態にされ、他端はスルーホール３２に接続され
てマイクロストリップ線路３４に接続され、導電箔３３
とは非導通状態にされている。このループアンテナ４
は、導波管２の導波路横断面の長手方向の中心にその長
手方向に直角方向に位置付けられた状態で、誘電体基板
３に対して垂直に立設されており、２箇所４ａ、４ｂが
異なる内角度で曲折されている。
管２の方向に突き出るようにループアンテナ４が接続さ
れている。すなわち、このループアンテナ４の片端はス
ルーホール３１に接続されて表裏面の導電箔３３、３５
と導通状態にされ、他端はスルーホール３２に接続され
てマイクロストリップ線路３４に接続され、導電箔３３
とは非導通状態にされている。このループアンテナ４
は、導波管２の導波路横断面の長手方向の中心にその長
手方向に直角方向に位置付けられた状態で、誘電体基板
３に対して垂直に立設されており、２箇所４ａ、４ｂが
異なる内角度で曲折されている。
【００１１】このループアンテナ４は、図２に詳細に示
すように、λを使用マイクロ波の自由空間内波長とする
と、曲折点４ａと誘電体基板３との間の距離Ｌ１＝０．
４９λ、曲折点４ｂと誘電体基板３との間の距離Ｌ２＝
０．２５λ、ループ長Ｌ３（図示せず）は１．０５λ、
アンテナ４の線径はφ＝０．６ｍｍである。さらに、ベ
ース板２とのギャップ長Ｌ４＝２ｍｍ、Ｌ５＝１ｍｍで
ある。さらに、導電箔３３にＬ６＝４ｍｍφの孔をあけ
ている。
すように、λを使用マイクロ波の自由空間内波長とする
と、曲折点４ａと誘電体基板３との間の距離Ｌ１＝０．
４９λ、曲折点４ｂと誘電体基板３との間の距離Ｌ２＝
０．２５λ、ループ長Ｌ３（図示せず）は１．０５λ、
アンテナ４の線径はφ＝０．６ｍｍである。さらに、ベ
ース板２とのギャップ長Ｌ４＝２ｍｍ、Ｌ５＝１ｍｍで
ある。さらに、導電箔３３にＬ６＝４ｍｍφの孔をあけ
ている。
【００１２】本実施例は、これまで実用例のない形状の
ループアンテナ４を用いたものであり、変換特性を実用
レベルにするために、ループ形状やループ長Ｌ３に着目
し、種々実験による最適化を行なった結果、Ｌ１〜Ｌ５
を上記した値に設定したものであるが、以下に述べる最
適な範囲内であれば、実用レベルの変換器を実現でき
る。
ループアンテナ４を用いたものであり、変換特性を実用
レベルにするために、ループ形状やループ長Ｌ３に着目
し、種々実験による最適化を行なった結果、Ｌ１〜Ｌ５
を上記した値に設定したものであるが、以下に述べる最
適な範囲内であれば、実用レベルの変換器を実現でき
る。
【００１３】（１）．ループ長Ｌ３は、１．０５λ〜
１．１３λの範囲の長さにしたとき、帯域周波数が５０
０ＭＨｚ以上のマイクロ波入力で、入力リターンロスＳ
１１が−１５ｄＢ以上（変換器に通常要求される値）に
なる点が、ループ形状に応じて生じることが、図３に示
すように、判明した。
１．１３λの範囲の長さにしたとき、帯域周波数が５０
０ＭＨｚ以上のマイクロ波入力で、入力リターンロスＳ
１１が−１５ｄＢ以上（変換器に通常要求される値）に
なる点が、ループ形状に応じて生じることが、図３に示
すように、判明した。
【００１４】（２）．ループアンテナ４とベース板１と
の接触を避けるために設けたギャップ長Ｌ４、Ｌ５、Ｌ
６が与える変換特性への影響は比較的小さく、Ｌ４、Ｌ
５＝１〜２ｍｍ程度、Ｌ６＝４〜６ｍｍ程度に設定する
ことで、上記した変換特性を得ることができるともと
に、変換器の耐電力もＶＳＷＲ＝３の全位相負荷におい
て５ＫＷ以上得られることを確認した。
の接触を避けるために設けたギャップ長Ｌ４、Ｌ５、Ｌ
６が与える変換特性への影響は比較的小さく、Ｌ４、Ｌ
５＝１〜２ｍｍ程度、Ｌ６＝４〜６ｍｍ程度に設定する
ことで、上記した変換特性を得ることができるともと
に、変換器の耐電力もＶＳＷＲ＝３の全位相負荷におい
て５ＫＷ以上得られることを確認した。
【００１５】なお、上記実施例では導波管２内にループ
アンテナ４のみを配置したが、誘電体をそこに挿入する
ことによりループ長を短縮できることは勿論である。
アンテナ４のみを配置したが、誘電体をそこに挿入する
ことによりループ長を短縮できることは勿論である。
【００１６】以上のように、ループアンテナ４を上記し
た形状、寸法に設定することによって、そのループアン
テナ４を予め誘電体基板３に接続しておき、その誘電体
基板３を函体等（本実施例ではベース板１）に重ね合わ
せることで組み立てが完了できるので、容易に導波管−
マイクロストリップ線路変換器を実現できる。
た形状、寸法に設定することによって、そのループアン
テナ４を予め誘電体基板３に接続しておき、その誘電体
基板３を函体等（本実施例ではベース板１）に重ね合わ
せることで組み立てが完了できるので、容易に導波管−
マイクロストリップ線路変換器を実現できる。
【００１７】また、この変換器は、図４に示した従来の
変換器の短絡導波管８が必要なくなるため、部品点数を
削減でき、しかも、上記したように組み立て時のアクセ
ス方向が一方向であるので、自動機による組み立ても可
能となる。
変換器の短絡導波管８が必要なくなるため、部品点数を
削減でき、しかも、上記したように組み立て時のアクセ
ス方向が一方向であるので、自動機による組み立ても可
能となる。
【００１８】また、このループアンテナ４は導波管２の
終端内部に入り込んでいるので、導波管−マイクロスト
リップ線路変換器を接続する導波管側の導波路を使用す
ることとなり、実用的には変換器の必要スペースが少な
くなり、小型化できる。
終端内部に入り込んでいるので、導波管−マイクロスト
リップ線路変換器を接続する導波管側の導波路を使用す
ることとなり、実用的には変換器の必要スペースが少な
くなり、小型化できる。
【００１９】
【発明の効果】以上から本発明によれば、短絡導波管が
必要なくなるので、その分構造が簡単となり、小型化薄
形化が可能となって、部品コスト、組み立てコスト等を
削減できるという大きな利点がある。
必要なくなるので、その分構造が簡単となり、小型化薄
形化が可能となって、部品コスト、組み立てコスト等を
削減できるという大きな利点がある。
【図１】 （Ａ）は本発明の一実施例の導波管−マイク
ロストリップ線路変換器の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図である。
ロストリップ線路変換器の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）の
Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図２】 ループアンテナ部分の拡大図である。
【図３】 ループアンテナのループ長を変化させたとき
の入力リターンロスの特性図である。
の入力リターンロスの特性図である。
【図４】 （Ａ）は従来の導波管−マイクロストリップ
線路変換器の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面
図である。
線路変換器の縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断面
図である。
１：ベース板、１ａ：開口、２：導波管、３：誘電体基
板、３１、３２：スルーホール、３３：導電箔、３４：
マイクロストリップ線路、３５：導電箔、４：ループア
ンテナ、５：裏蓋、６：シールド枠、７：誘電体基板、
７１：マイクロストリップ線路、８：短絡導波管。
板、３１、３２：スルーホール、３３：導電箔、３４：
マイクロストリップ線路、３５：導電箔、４：ループア
ンテナ、５：裏蓋、６：シールド枠、７：誘電体基板、
７１：マイクロストリップ線路、８：短絡導波管。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 5/107
Claims (2)
- 【請求項１】表面にマイクロストリップ線路が形成さ
れ、裏面にアース用の導電箔が形成された誘電体基板
と、該誘電体基板の上記裏面に上記導電箔に一端が固定
接続され、他端が上記導電箔と非接触でスルーホールを
介して上記マイクロストリップ線路の先端に接続された
ループアンテナとを含み、該ループアンテナが導波管の
終端部内側に位置するように上記誘電体基板をその裏面
が該導波管終端を遮るように位置付けた導波管−マイク
ロストリップ線路変換器であって、 上記ループアンテナを、上記導波管の断面の長手方向の
ほぼ中央で、且つ該長手方向と直交する方向にループ面
を形成するように、２箇所を異なる角度で折り曲げた形
状としたことを特徴とする導波管−マイクロストリップ
線路変換器。 - 【請求項２】上記ループアンテナのループ長を、１．０
５〜１．１３λ（但し、λは自由空間内波長）としたこ
とを特徴とする請求項１に記載の導波管−マイクロスト
リップ線路変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08343595A JP3521339B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 導波管−マイクロストリップ線路変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08343595A JP3521339B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 導波管−マイクロストリップ線路変換器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08256003A JPH08256003A (ja) | 1996-10-01 |
| JP3521339B2 true JP3521339B2 (ja) | 2004-04-19 |
Family
ID=13802361
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08343595A Expired - Fee Related JP3521339B2 (ja) | 1995-03-16 | 1995-03-16 | 導波管−マイクロストリップ線路変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521339B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066447A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Cell Cross Corporation | 通信装置 |
| WO2007066405A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | The University Of Tokyo | 通信装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2292064C (en) * | 1998-12-25 | 2003-08-19 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Line transition device between dielectric waveguide and waveguide, and oscillator and transmitter using the same |
| US11047951B2 (en) | 2015-12-17 | 2021-06-29 | Waymo Llc | Surface mount assembled waveguide transition |
-
1995
- 1995-03-16 JP JP08343595A patent/JP3521339B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007066447A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | Cell Cross Corporation | 通信装置 |
| WO2007066405A1 (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-14 | The University Of Tokyo | 通信装置 |
| JP2007159082A (ja) * | 2005-12-08 | 2007-06-21 | Serukurosu:Kk | 通信装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08256003A (ja) | 1996-10-01 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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