JP5047065B2 - Connecting device for waveguide and dielectric substrate - Google Patents
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Description
この発明は、導波管と誘電体基板の接続装置に関する。 The present invention relates to a connection device between a waveguide and a dielectric substrate.
従来、導波管同士の接続機構として例えば、下記特許文献1で開示された図18に示すチョークフランジがあった。図18の(a)はチョークフランジ1の正面図、(b)はその断面図である。同図において、1は導波管、2aは内側のチョーク溝、2bは外側のチョーク溝、3はチョーク溝2aとチョーク溝2bにおける仕切金属板、Lは仕切金属板3によって区切られた長さ、5は導波管1の内部、6は導波管1に対峙する導波管である。使用周波数をλとして、Lはλ/2〜λの長さである。
Conventionally, as a connection mechanism between waveguides, for example, there has been a choke flange shown in FIG. 18A is a front view of the
図19は図18のチョークフランジの原理の説明図であり、図19の(a)は、チョーク構造部分の断面図であり、X1、Y1、X2、Y2から見たインピーダンスを付記している。また、図19の(b)は、チョーク構造を伝送線路として回路のように表現したものである。図19の(a)において、右端はフランジの端部で、上記端部とX1点との間は相手フランジとの接触部である。ここで、X1点から外方向(矢印の方向)を見たインピーダンスをZ1とし、各溝及び対向面部のラジアル線路としての特性インピーダンスを、外側から順にZ2、Z3、Z4及びZ5とする。 FIG. 19 is an explanatory view of the principle of the choke flange of FIG. 18, and FIG. 19 (a) is a cross-sectional view of the choke structure portion, with the impedance viewed from X1, Y1, X2, and Y2. FIG. 19B shows the choke structure as a circuit as a transmission line. In FIG. 19A, the right end is the end of the flange, and the portion between the end and the point X1 is the contact portion with the mating flange. Here, the impedance viewed from the X1 point in the outward direction (in the direction of the arrow) is Z1, and the characteristic impedance of each groove and the opposed surface portion as a radial line is Z2, Z3, Z4, and Z5 in order from the outside.
次に、動作について説明する。各溝及び対向面部の各幅は、それぞれλ/4に設定されるので、λ/4変成器として働くことになり、回路としては、図19の(b)で示したように、特性インピーダンスの異なる複数のλ/4変成器が縦続接続され、その端部がZ1で終端されたものとなる。 Next, the operation will be described. Since each groove and each width of the opposed surface portion are set to λ / 4, it functions as a λ / 4 transformer, and as a circuit, as shown in FIG. A plurality of different λ / 4 transformers are connected in cascade, and their ends are terminated with Z1.
Z1はフランジ同士の接触部のインピーダンスであり、小さいながらもインピーダンスを持つ。 Z1 is the impedance of the contact portion between the flanges and has a small impedance.
導波管壁面の点から外方向を見た各インピーダンスは、図19の(a)に示したように{Z1(Z3)2(Z5)2}/{(Z2)2(Z4)2}で与えられるので、導波管端面をショートに近い状態とすることができる。 As shown in FIG. 19A, each impedance viewed from the point of the waveguide wall surface is {Z1 (Z3) 2 (Z5) 2 } / {(Z2) 2 (Z4) 2 }. Therefore, the end face of the waveguide can be in a state close to a short circuit.
また、仕切金属板3によりチョーク溝2aとチョーク溝2bはそれぞれ仕切られているため、溝部の長さ方向の共振周波数が動作周波数帯に入らないようにされるので、共振による動作への影響が抑止される。
Further, since the choke groove 2a and the
通常のチョークの溝は、概ねλ/16と狭いが、従来例ではこの溝がλ/4となり、加工がしやすくなるという利点があった。 A normal choke groove is generally as narrow as λ / 16. However, in the conventional example, this groove is λ / 4, which has the advantage of being easy to process.
しかしながら、従来例の構造では、特に高周波において溝の深さや幅を正確に製造しなければならず、寸法精度を十分に確保することは困難であるという問題があった。 However, the structure of the conventional example has a problem that it is difficult to ensure sufficient dimensional accuracy because the depth and width of the groove must be accurately manufactured particularly at a high frequency.
また、従来例の構造は導波管同士の接続のみを考慮しており、導波管と誘電体基板の接続を考えた場合には異種金属の接触となることが多く電食が生じるなどの問題があった。 In addition, the structure of the conventional example only considers the connection between the waveguides, and when considering the connection between the waveguide and the dielectric substrate, the contact between dissimilar metals often occurs, and electric corrosion occurs. There was a problem.
この発明は上記のような問題点を解決するために、導波管のフランジ形状や固定機構の位置を調整することで、従来よりも簡易な構造で、しかも製作時の寸法精度制限を緩和した導波管と誘電体基板の接続装置を提供することを目的とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a simpler structure than the conventional one by adjusting the flange shape of the waveguide and the position of the fixing mechanism. An object of the present invention is to provide a connection device for a waveguide and a dielectric substrate.
また、導波管と誘電体基板の間に誘電体を挿入することで電食を防ぎ、さらに両者の隙間寸法を管理するようにした導波管と誘電体基板の接続装置を提供することを目的とする。 In addition, it is possible to provide a connecting device for a waveguide and a dielectric substrate that prevents electrolytic corrosion by inserting a dielectric between the waveguide and the dielectric substrate, and further manages the gap size between the two. Objective.
この発明は、誘電体層の対向する両主面にそれぞれ第1の外部導体層、第2の外部導体層を設けた誘電体基板と、上記第1の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第1の外部導体層と垂直になるように配置され、上記誘電体層側端に管軸の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、上記第1の外部導体層と導波管のフランジの間に充填された誘電体ブロックと、これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、を備え、上記誘電体ブロック及び第1の外部導体層が上記導波管の開口と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、上記誘電体ブロックにおける管内波長をλgとして、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλg/4の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(2n+1)λg/4(n;正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置にある。 According to the present invention, a dielectric substrate provided with a first outer conductor layer and a second outer conductor layer on both opposing main surfaces of the dielectric layer, and a tube shaft with a gap from the first outer conductor layer. A step-like structure in which the direction is perpendicular to the first outer conductor layer, and the thickness of the step decreases toward the outer side of the tube axis toward the outer side of the tube axis on the side of the dielectric layer. A waveguide provided with a flange, a dielectric block filled between the first outer conductor layer and the flange of the waveguide, and a plurality of discretely provided fixing mechanisms for fixing them, The dielectric block and the first outer conductor layer have through-holes and coupling holes respectively at positions facing the opening of the waveguide, and the in-tube wavelength in the dielectric block is λg, The step-like structure is located at λg / 4 from the inner wall surface of the waveguide. And a connecting device for a waveguide and a dielectric substrate, wherein the plurality of fixing mechanisms are located at positions separated from the step-like structure by (2n + 1) λg / 4 (n: positive integer). is there.
この発明では、従来よりも簡易な構造で、しかも製作時の寸法精度制限を緩和した導波管と誘電体基板の接続装置を提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide an apparatus for connecting a waveguide and a dielectric substrate, which has a simpler structure than that of the prior art, and which relaxes the dimensional accuracy limitation during manufacturing.
実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図、図2は図1の装置を図面の左側から見た図である。両図において、7は第1の外部導体層9aすなわち誘電体基板(9,9a,9b)と間隙を隔てて垂直になるように配置された第1の導波管、7aは第1の導波管7の内部、7bは第1の導波管7のフランジ7fに設けたステップ状構造、9は第1の誘電体層、9aは第1の外部導体層、9bは第2の外部導体層、10は第1の外部導体層9aと第1の導波管7のフランジ7fの隙間に充填した誘電体ブロック、11は第1の外部導体層9aの第1の導波管7の開口7cと対向する位置に設けられた所定の大きさの結合孔、10aは誘電体ブロック10の第1の導波管7の開口7cと対向する位置に設けられ所定の大きさの貫通孔、12は例えばボルトとナットからなり、第1の導波管7のフランジ7f、第1の誘電体層9と第1及び第2の外部導体層9a,9bからなる誘電体基板、誘電体ブロック10を固定する固定機構であり、14aは第1の導波管7を励振した場合の電波の経路を示す。
1 is a cross-sectional view of a waveguide and dielectric substrate connecting apparatus according to
導波管7の誘電体層側端のフランジ7fは、管軸の外側に向かって第1の誘電体層9側と反対側に厚さが減少するステップ状構造7bを有する。誘電体ブロック10における管内波長をλgとして、ステップ状構造7bは第1の導波管7の内壁面からλg/4離れた位置に、各固定機構12はステップ状構造7bから概ね(約)(2n+1)λg/4(n;正の整数)離れた位置にある。
The
本実施の形態の動作について説明する。電波の経路14aに示すように、第1の導波管7を進行した電波は結合孔11を介して、第1の誘電体層9に伝搬する。なお、第1の導波管7に進行する電波は、第1の導波管7の図1の左側の端から図示しない他の導波管等の給電手段で供給されている。
The operation of this embodiment will be described. As shown in the
導波管7のフランジ7fと第1の外部導体層9aの間に充填されて形成された誘電体ブロック10は、フランジ7fと第1の外部導体層9aに挟まれているため、一種の導波路となっている。ステップ状構造7bから外側を見たこの導波路のインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、ステップ状構造7bからλg/4離れた第1の導波管7の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。
The
従って、第1の導波管7と第1の外部導体層9aの隙間から誘電体ブロック10内に漏れこむ電波は殆どなく損失なく電波を伝搬させることができる。
Therefore, there is almost no radio wave leaking into the
本実施の形態は導波管7と誘電体基板(9,9a,9b)を直接ロウ付けできない場合において特に有効であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。
This embodiment is particularly effective in the case where the
また、第1の導波管7と第1の外部導体層9aは誘電体ブロック10で隔てられているため、電食を防止でき、しかも第1の導波管7内部への浸水を防ぐ防水機構として併用できる。
In addition, since the
さらに、誘電体ブロック10の厚さにより導波管のフランジ7fと第1の外部導体層9aの隙間寸法の管理が可能であり、電波の漏れを防止できる効果がある。
Furthermore, the thickness of the
以上の説明では、第1の導波管7から誘電体基板(9,9a,9b)に電波が伝搬する場合について説明した実施の形態であったが、誘電体基板(9,9a,9b)から第1の導波管7に電波が伝搬する場合でも同様の効果を得ることができる。
In the above description, the embodiment has been described in which the radio wave propagates from the
実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図、図4は図3の装置を図面の左側から一部透視して見た図である。両図において、上記実施の形態と同一もしくは相当部分は同一又は相当する符号で示し説明を省略する(以下同様)。図3,4において、13は第1の外部導体層9aすなわち誘電体基板(9,9a,9b)と間隙を隔てて平行になるように配置された第2の導波管、13aは第2の導波管13の内部、13fは第2の導波管13の第1の誘電体層9側に設けられたフランジ、13bは第2の導波管13のフランジ13fに設けたステップ状構造、13cは第2の導波管13の誘電体基板(9,9a,9b)と向き合う面に設けられた所定の大きさの穴、11は第1の外部導体層9aの第2の導波管13の穴13cと対向する位置に設けられ所定の大きさの結合孔、10aは誘電体ブロック10の第2の導波管13の穴13cと対向する位置に設けられ所定の大きさの貫通孔であり、14bは第2の導波管13を励振した場合の電波の経路を示す。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to
本実施の形態の動作について説明する。電波の経路14bに示すように、第2の導波管13を進行した電波は結合孔11を介して、第1の誘電体層9に伝搬する。なお、第2の導波管13に進行する電波は、図3の第2の導波管13の図面の手前側又は奥側から図示しない他の導波管等の給電手段で供給されている。
The operation of this embodiment will be described. As shown in the radio wave path 14 b, the radio wave traveling through the
本実施の形態の動作と効果は実施の形態1と同様であるが、第2の導波管13が第1の誘電体層9に平行に設置されているので、実施の形態1より構造全体を薄くすることが可能である。
The operation and effect of the present embodiment are the same as those of the first embodiment. However, since the
実施の形態3.
本実施の形態3にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、図1及び図2に示す実施の形態1又は図3及び図4に示す実施の形態2において、使用周波数の波長をλ、誘電体ブロック10における管内波長をλgとして、ステップ状構造7b,13bの高さL1をλ/2以下に、ステップ状構造7b,13bから導波管7,13のフランジ7f,13f端面までの距離L2をn×λg/2(n;正の整数)とする。
Embodiment 3 FIG.
The connection device between the waveguide and the dielectric substrate according to the third embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. 1 and FIG. 2 or the second embodiment shown in FIG. 3 and FIG. The waveguide wavelength in the
実施の形態1又は実施の形態2に記載の効果に加え、ステップ状構造7b又は13bから外側を見たインピーダンスは、L2がn×λg/2(n;正の整数)であることから、より明確にオープンに見え、従って、第1の導波管7又は第2の導波管13の内壁面から外側を見たインピーダンスはより低くなりショートとしての動作が向上する。
In addition to the effects described in the first embodiment or the second embodiment, the impedance when the outside is viewed from the step-
また、従来のようにチョーク溝を設ける必要がなく簡易な構造なので、製作時の寸法精度を緩和できる。 Further, since it is not necessary to provide a choke groove as in the prior art and the structure is simple, the dimensional accuracy during manufacture can be relaxed.
実施の形態4.
図5はこの発明の実施の形態4による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図7において、15は第1の外部導体層9aの第1の導波管7と対向する面に設けられた第2の誘電体層(補助誘電体層)であり、14cは第1の導波管7を励振した場合の電波の経路を示す。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 5 is a sectional view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 7, 15 is a second dielectric layer (auxiliary dielectric layer) provided on the surface of the first
第1の導波管7の誘電体層側端のフランジ7fは、管軸の外側に向かって第1の誘電体層9側と反対側に厚さが減少するステップ状構造7bを有する。第2の誘電体層15における管内波長をλg’として、ステップ状構造7bは第1の導波管7の内壁面からλg’/4離れた位置に、各固定機構12はステップ状構造7bから概ね(約)(2n+1)λg’/4(n;正の整数)離れた位置にある。
The
本実施の形態の動作について説明する。電波の経路14cに示すように、第1の導波管7を進行した電波は結合孔11を介して、第2の誘電体層15を通過し、第1の誘電体層9に伝搬する。
The operation of this embodiment will be described. As shown in the
第1の外部導体層9aに対して管軸が垂直な第1の導波管7と第1の外部導体層9aの間には、第2の誘電体層15や空間があり、これが一種の導波管構造となっている。ステップ状構造7bから外側のこの導波路を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って第1の導波管7の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。
Between the
従って、第1の導波管7と第2の誘電体層15の隙間に電波が漏れこむことがなく損失なく電波を伝搬させることができる。
Therefore, the radio wave can be propagated without loss without leaking into the gap between the
また、本実施の形態は第1の導波管7と誘電体基板(9,9a,9b)をロウ付けできない場合においても有効であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。
The present embodiment is also effective when the
第2の誘電体層15と、第1の誘電体層9は、多層基板として一体構成できるため、実施の形態1のように誘電体ブロック10を準備する必要がなく、部品点数を低減できる利点がある。
Since the
また、第1の導波管7と第1の外部導体層9aの間に第2の誘電体層15が挿入されているため電食を防ぎ、さらに両者の隙間寸法を管理することを目的としている。
Further, since the
実施の形態5.
図6はこの発明の実施の形態5による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。図6において、13は第1の外部導体層9aに対して管軸が平行な第2の導波管、15は第2の誘電体層(補助誘電体層)であり、14dは第2の導波管13を励振した場合の電波の経路を示す。
6 is a cross-sectional view of a waveguide and dielectric substrate connecting apparatus according to
本実施の形態の動作について説明する。電波の経路14dに示すように、第2の導波管13を進行した電波は結合孔11を介して、第2の誘電体層15を通過し、第1の誘電体層9に伝搬する。
The operation of this embodiment will be described. As shown in the
本実施の形態では実施の形態4の効果に加え、実施の形態2と同様に、構造全体を薄くすることが可能である。 In the present embodiment, in addition to the effects of the fourth embodiment, the entire structure can be made thin as in the second embodiment.
実施の形態6.
図7はこの発明の実施の形態6による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。本実施の形態6にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態4又は実施の形態5において、図7に示すように、第2の誘電体層15の代わりに開口7c又は穴13cと対向する位置に貫通孔18aを設けたエッチングマスク層18を設置している。図7は実施の形態4において、第2の誘電体層15の代わりにエッチングマスク層18を設けた場合を示している。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 7 is a sectional view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to Embodiment 6 of the present invention. The connection device between the waveguide and the dielectric substrate according to the sixth embodiment is different from the fourth embodiment or the fifth embodiment in that, as shown in FIG. An
本実施の形態では、エッチングマスク層18が、第2の誘電体層15の役割を務めている。
In the present embodiment, the
実施の形態4又は5の効果に加え、製造時のエッチング用のマスク層を除去する工程を省略でき、第2の誘電体層15を省略できるため製造コスト低減が可能である。
In addition to the effects of the fourth or fifth embodiment, the step of removing the etching mask layer at the time of manufacture can be omitted, and the
実施の形態7.
図8はこの発明の実施の形態7による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図、図9は図8の装置を図面の左側から見た図である。本実施の形態7では、実施の形態4から6において、図8、図9に示すように、第2の誘電体層15又はエッチングマスク層18を貫通し、第1の外部導体層9aと例えば第1の導波管7を接続するスルーホールメッキ導体17aとスルーホールメッキ導体17aの製作時に生じるランド17bを設けている。図8、図9は図5の実施の形態4で実施した場合を示している。図6の実施の形態5の場合には第1の外部導体層9aと第2の導波管13を接続するスルーホールメッキ導体17aとランド17bを設け、図7の実施の形態6の場合には、エッチングマスク層18を貫通し、第1の外部導体層9aと第1又は第2の導波管7,13を接続するスルーホールメッキ導体17aとランド17bを設ける。
8 is a cross-sectional view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to
ランド17bは盛り上がっており、第1の導波管7又は第2の導波管13と点接触し確実な電気的導通をとることが可能である。
The
また、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bから外側を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第1の導波管7又は第2の導波管13の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。
Further, the impedance of the outside seen from the step-
従って、第1の導波管7又は第2の導波管13と第2の誘電体層15又はエッチングマスク層18に隙間があった場合でも損失なく電波を伝搬させることができる。
Therefore, even when there is a gap between the
また、本実施の形態は導波管と誘電体基板の接触面をロウ付けできない場合においても適用可能であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。 Further, this embodiment can be applied even when the contact surface between the waveguide and the dielectric substrate cannot be brazed, and it is possible to avoid risks such as leakage of adhesive and characteristic deterioration due to poor adhesion.
実施の形態8.
図10はこの発明の実施の形態8による導波管と誘電体基板の接続装置の断面図である。本実施の形態8にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態4から7において、図10に示すように、補助誘電体層15又はエッチングマスク層18の代わりに、例えば第1の導波管7のフランジ7fと第1の外部導体層9aの間に複数の誘電体スペーサ19を離散的に設ける。これは第2の導波管13のフランジ13fと第1の外部導体層9aの間に設けてもよい。
Embodiment 8 FIG.
10 is a sectional view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to an eighth embodiment of the present invention. The waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to the eighth embodiment is, for example, as shown in FIG. 10 in place of the
複数の誘電体スペーサ19の長さにより第1の導波管7又は第2の導波管13と第1の外部導体層9aの隙間寸法の管理が可能であり、電波の漏れを防止できる効果がある。
The length of the plurality of
また、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bから外側を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第1の導波管7又は第2の導波管13の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。
Further, the impedance of the outside seen from the step-
従って、第1の導波管7又は第2の導波管13と第1の誘電体層9に隙間があった場合でも損失なく電波を伝搬させることができる。
Therefore, even when there is a gap between the
また、本実施の形態は導波管と誘電体基板の接触面をロウ付けできない場合においても適用可能であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。 Further, this embodiment can be applied even when the contact surface between the waveguide and the dielectric substrate cannot be brazed, and it is possible to avoid risks such as leakage of adhesive and characteristic deterioration due to poor adhesion.
また、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bの近傍の領域に誘電体が存在しないため、誘電体損を減ずることが可能である。
In addition, since there is no dielectric in the region in the vicinity of the step-
実施の形態9.
本実施の形態9にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態4から8において、使用周波数の波長をλとして、第1の導波管7又は第2の導波管13と第2の誘電体層15又はエッチングマスク層18又は誘電体スペーサ19による間隙によって形成される領域における波長をλggとして、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bの高さL1をλ/2以下に、ステップ状構造7b,13bとフランジ端面までの距離L2をn×λgg/2(n;正の整数)とする。
The connection device between the waveguide and the dielectric substrate according to the ninth embodiment is the
実施の形態4から実施の形態8のそれぞれの効果に加え、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bから外側を見たインピーダンスは、L2がn×λgg/2であることから、より明確にオープンに見え、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第1の導波管7又は第2の導波管13の内壁面から外側を見たインピーダンスはより低くなりショートとしての動作が向上する。
In addition to the effects of the fourth to eighth embodiments, the impedance viewed from the outside of the step-
また、従来のチョーク溝を用いた構造より簡易な構造であり、製作時の寸法精度を緩和できるのは、実施の形態4から8と同じである。 Further, the structure is simpler than the structure using the conventional choke groove, and the dimensional accuracy at the time of manufacture can be relaxed as in the fourth to eighth embodiments.
実施の形態10.
図11はこの発明の実施の形態10による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態10にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態1から9において、図11に示すように、第1の誘電体層9内に導波路20を設けている。
FIG. 11 is a perspective view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to
この導波路20は、例えば実施の形態7に関し図8,9で示したような複数のスルーホールメッキ導体によって形成される。
The
ステップ状構造7b又はステップ状構造13bから外側を見たインピーダンスは、ステップ状構造のためオープンに見え、従って、第1の導波管7又は第2の導波管13の内壁面から外側を見たインピーダンスは低くなり概ねショートになる。
The impedance of the outside seen from the stepped
従って、第1の導波管7又は第2の導波管13と第1の外部導体層9aに隙間があった場合でも損失なく電波を伝搬させることができる。
Therefore, even when there is a gap between the
また、本実施の形態は導波管と誘電体基板の接触面をロウ付けできない場合においても適用可能であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。 Further, this embodiment can be applied even when the contact surface between the waveguide and the dielectric substrate cannot be brazed, and it is possible to avoid risks such as leakage of adhesive and characteristic deterioration due to poor adhesion.
このように、導波路を誘電体充填導波管としても同じ効果を得ることができる。 Thus, the same effect can be obtained even when the waveguide is a dielectric-filled waveguide.
実施の形態11.
図12はこの発明の実施の形態11による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態11にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態10において、図12に示すように、導波路20の管軸に平行なスロット21を設けたものである。
FIG. 12 is a perspective view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to
このように、シャントスロットを結合孔としても、実施の形態1から10と同じ効果を得ることができる。 Thus, even if the shunt slot is used as a coupling hole, the same effects as those of the first to tenth embodiments can be obtained.
実施の形態12.
図13はこの発明の実施の形態12による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態12にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態10において、図17に示すように、導波路20の管軸に直交するスロット22を設けたものである。
FIG. 13 is a perspective view of a connecting device for a waveguide and a dielectric substrate according to
このように、シリーズスロットを結合孔としても、実施の形態1から10と同じ効果を得ることができる。 Thus, even if the series slot is used as a coupling hole, the same effects as those of the first to tenth embodiments can be obtained.
実施の形態13.
図14はこの発明の実施の形態13による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態13にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態10において、図14に示すように、導波路20の管軸に対して斜めに傾いたスロット23を設けたものである。
FIG. 14 is a perspective view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to
このように、斜めスロットを結合孔としても、実施の形態1から10と同じ効果を得ることができる。 As described above, the same effect as in the first to tenth embodiments can be obtained even when the oblique slot is used as the coupling hole.
実施の形態14.
図15はこの発明の実施の形態14による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態14にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態11において、図15に示すように、λdを導波路20内の管内波長として、導波路20の管軸に平行なスロット21から(2n+1)λd/4(n;正の整数)離れた位置に設けられた短絡面24を設置したものである。
Embodiment 14 FIG.
15 is a perspective view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to Embodiment 14 of the present invention. In the eleventh embodiment, the connecting device for a waveguide and a dielectric substrate according to the fourteenth embodiment has a tube axis of the
このように、シャントスロット結合を用いた2ポート回路の構成でも、実施の形態11と同様の効果を得ることができる。 Thus, the same effect as in the eleventh embodiment can be obtained even in the configuration of the two-port circuit using the shunt slot coupling.
実施の形態15.
図16はこの発明の実施の形態15による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態15にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態12において、図16に示すように、λdを導波路20内の管内波長として、導波路20の管軸に直交するスロット22からn×λd/2(n;正の整数)離れた位置に設けられた短絡面25を設置したものである。
FIG. 16 is a perspective view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to
このように、シリーズスロット結合を用いた2ポート回路の構成でも、実施の形態12と同様の効果を得ることができる。 Thus, the same effect as in the twelfth embodiment can be obtained even in the configuration of the two-port circuit using series slot coupling.
実施の形態16.
図17はこの発明の実施の形態16による導波管と誘電体基板の接続装置の透視図である。本実施の形態16にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態13において、図21に示すように、λdを導波路20内の管内波長として、導波路20の管軸に対して斜めに傾いたスロット23からn×λd/2(n;正の整数)離れた位置に設けられた短絡面26を設置したものである。
Embodiment 16 FIG.
FIG. 17 is a perspective view of a waveguide / dielectric substrate connecting apparatus according to Embodiment 16 of the present invention. In the thirteenth embodiment, the waveguide and dielectric substrate connecting apparatus according to the sixteenth embodiment is arranged on the tube axis of the
このように、斜めスロット結合を用いた2ポート回路の構成でも、実施の形態13と同様の効果を得ることができる。 Thus, the same effect as that of the thirteenth embodiment can be obtained even in the configuration of the two-port circuit using the diagonal slot coupling.
実施の形態17.
本実施の形態17にかかる導波管と誘電体基板の接続装置は、実施の形態1から16のうちのステップ状構造の高さをλ/2以下に限定している実施の形態3,9等を除いた実施の形態において、使用周波数をλとして、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bの高さL1をλ/2以上にしたものである。
Embodiment 17. FIG.
In the waveguide and dielectric substrate connecting apparatus according to the seventeenth embodiment, the height of the step-like structure of the first to sixteenth embodiments is limited to λ / 2 or less. In the embodiment other than the above, the use frequency is λ, and the height L1 of the step-
この構造では、ステップ状構造7b又はステップ状構造13bから外側は、導波路ではなく単なるオープン構造と見なされ、L2の寸法は任意であり、設計の自由度が増すという利点がある。もちろん、L2の寸法精度も必要ない。
In this structure, the outside from the step-
また、本実施の形態は導波管と誘電体基板の接触面をロウ付けできない場合においても適用可能であり、接着剤の漏れこみや接着不良による特性劣化などのリスクを回避できる。 Further, this embodiment can be applied even when the contact surface between the waveguide and the dielectric substrate cannot be brazed, and it is possible to avoid risks such as leakage of adhesive and characteristic deterioration due to poor adhesion.
なお、この発明は上記各実施の形態に限定されるものではなくこれらの実施の形態の可能な組み合わせを全て含むことは云うまでもない。
また、この発明による導波管と誘電体基板の接続装置における導波管の開口や穴、誘電体ブロックの貫通孔、外部導波層の結合孔等の大きさは同じでなくてもよく、また特別な大小関係に制限されるものではない。
Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes all possible combinations of these embodiments.
Also, the size and size of the waveguide opening and hole in the waveguide and dielectric substrate connecting device according to the present invention, the through hole of the dielectric block, the coupling hole of the external waveguide layer, etc. may not be the same. Moreover, it is not limited to a special size relationship.
7 第1の導波管、7a 内部、7b ステップ状構造、7c 開口、7f フランジ、9 第1の誘電体層、9a 第1の外部導体層、9b 第2の外部導体層、10 誘電体ブロック、10a 貫通孔、11 結合孔、12 固定機構、13 第2の導波管、13a 内部、13b ステップ状構造、13c 穴、13f フランジ、14a〜14d 経路、15 第2の誘電体層(補助誘電体層)、17a スルーホールメッキ導体、17b ランド、18 エッチングマスク層、18a 貫通孔、19 誘電体スペーサ、20 導波路、21〜23 スロット、24〜26 短絡面。
7 first waveguide, 7a inside, 7b stepped structure, 7c opening, 7f flange, 9 first dielectric layer, 9a first outer conductor layer, 9b second outer conductor layer, 10
Claims (18)
上記第1の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第1の外部導体層と垂直になるように配置され、上記誘電体層側端に管軸の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第1の外部導体層と導波管のフランジの間に充填された誘電体ブロックと、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記誘電体ブロック及び第1の外部導体層が上記導波管の開口と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、
上記誘電体ブロックにおける管内波長をλgとして、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλg/4の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(2n+1)λg/4(n;正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。 A dielectric substrate provided with a first outer conductor layer and a second outer conductor layer on both opposing main surfaces of the dielectric layer,
The dielectric layer is disposed so that the tube axis direction is perpendicular to the first outer conductor layer with a gap from the first outer conductor layer, and toward the outside of the tube axis at the dielectric layer side end. A waveguide provided with a flange having a step-like structure with a thickness decreasing on the opposite side;
A dielectric block filled between the first outer conductor layer and a waveguide flange;
A plurality of discretely provided fixing mechanisms for fixing them;
With
The dielectric block and the first outer conductor layer have a through hole and a coupling hole at positions facing the opening of the waveguide, respectively.
When the wavelength in the tube of the dielectric block is λg, the stepped structure of the flange is located at λg / 4 from the inner wall surface of the waveguide, and the plurality of fixing mechanisms are approximately (2n + 1) λg from the stepped structure. / 4 (n: positive integer) A device for connecting a waveguide and a dielectric substrate, which is located at a position distant from the outside.
上記第1の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第1の外部導体層と平行になるように配置され、上記誘電体層と向き合う面に穴を設け、さらに上記誘電体層側に上記穴の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第1の外部導体層と導波管のフランジの間に充填された誘電体ブロックと、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記誘電体ブロック及び第1の外部導体層が上記導波管の穴と対向する位置にそれぞれ貫通孔、結合孔を有し、
上記誘電体ブロックにおける管内波長をλgとして、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλg/4の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(2n+1)λg/4(n;正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。 A dielectric substrate provided with a first outer conductor layer and a second outer conductor layer on both opposing main surfaces of the dielectric layer,
The tube is disposed so that the tube axis direction is parallel to the first outer conductor layer with a gap from the first outer conductor layer, and a hole is provided on the surface facing the dielectric layer, and further on the dielectric layer side A waveguide provided with a flange having a step-like structure whose thickness decreases toward the outside of the hole on the opposite side of the dielectric layer;
A dielectric block filled between the first outer conductor layer and a waveguide flange;
A plurality of discretely provided fixing mechanisms for fixing them;
With
The dielectric block and the first outer conductor layer have a through hole and a coupling hole at positions facing the holes of the waveguide, respectively.
When the wavelength in the tube of the dielectric block is λg, the stepped structure of the flange is located at λg / 4 from the inner wall surface of the waveguide, and the plurality of fixing mechanisms are approximately (2n + 1) λg from the stepped structure. / 4 (n: positive integer) A device for connecting a waveguide and a dielectric substrate, which is located at a position distant from the outside.
上記第1の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第1の外部導体層と垂直になるように配置され、上記誘電体層側端に管軸の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第1の外部導体層の上記導波管と対向する面に設けられた補助誘電体層と、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記第1の外部導体層が上記導波管の開口と対向する位置に結合孔を有し、
上記補助誘電体層における管内波長をλg’として、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλg’/4の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(2n+1)λg’/4(n;正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。 A dielectric substrate provided with a first outer conductor layer and a second outer conductor layer on both opposing main surfaces of the dielectric layer,
The dielectric layer is disposed so that the tube axis direction is perpendicular to the first outer conductor layer with a gap from the first outer conductor layer, and toward the outside of the tube axis at the dielectric layer side end. A waveguide provided with a flange having a step-like structure with a thickness decreasing on the opposite side;
An auxiliary dielectric layer provided on a surface of the first outer conductor layer facing the waveguide;
A plurality of discretely provided fixing mechanisms for fixing them;
With
The first outer conductor layer has a coupling hole at a position facing the opening of the waveguide;
The guide wavelength of the auxiliary dielectric layer is λg ′, the stepped structure of the flange is located at λg ′ / 4 from the inner wall surface of the waveguide, and the plurality of fixing mechanisms are substantially 2n + 1) λg ′ / 4 (n: positive integer) The waveguide and the dielectric substrate connecting device are located apart from each other.
上記第1の外部導体層と間隙を隔てて管軸方向が上記第1の外部導体層と平行になるように配置され、上記誘電体層と向き合う面に穴を設け、さらに上記誘電体層側に上記穴の外側に向かって上記誘電体層側と反対側に厚さが減少するステップ状構造を有するフランジを設けた導波管と、
上記第1の外部導体層の上記導波管と対向する面に設けられた補助誘電体層と、
これらを固定する離散的に設けられた複数の固定機構と、
を備え、
上記第1の外部導体層が上記導波管の穴と対向する位置に結合孔を有し、
上記補助誘電体層における管内波長をλg’として、上記フランジのステップ状構造が上記導波管の内壁面からλg’/4の位置にあり、上記複数の固定機構が上記ステップ状構造から概ね(2n+1)λg’/4(n;正の整数)外側に離れた位置にあることを特徴とする導波管と誘電体基板の接続装置。 A dielectric substrate provided with a first outer conductor layer and a second outer conductor layer on both opposing main surfaces of the dielectric layer,
The tube is disposed so that the tube axis direction is parallel to the first outer conductor layer with a gap from the first outer conductor layer, and a hole is provided on the surface facing the dielectric layer, and further on the dielectric layer side A waveguide provided with a flange having a step-like structure whose thickness decreases toward the outside of the hole on the opposite side of the dielectric layer;
An auxiliary dielectric layer provided on a surface of the first outer conductor layer facing the waveguide;
A plurality of discretely provided fixing mechanisms for fixing them;
With
The first outer conductor layer has a coupling hole at a position facing the hole of the waveguide;
The guide wavelength of the auxiliary dielectric layer is λg ′, the stepped structure of the flange is located at λg ′ / 4 from the inner wall surface of the waveguide, and the plurality of fixing mechanisms are substantially 2n + 1) λg ′ / 4 (n: positive integer) The waveguide and the dielectric substrate connecting device are located apart from each other.
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