JP5880120B2 - 導波管変換器 - Google Patents
導波管変換器 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5880120B2 JP5880120B2 JP2012034062A JP2012034062A JP5880120B2 JP 5880120 B2 JP5880120 B2 JP 5880120B2 JP 2012034062 A JP2012034062 A JP 2012034062A JP 2012034062 A JP2012034062 A JP 2012034062A JP 5880120 B2 JP5880120 B2 JP 5880120B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- long side
- rectangular
- conductor patch
- conductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/16—Auxiliary devices for mode selection, e.g. mode suppression or mode promotion; for mode conversion
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- 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
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced with unbalanced lines or devices
- H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
Description
図1には、導波管側をポート1とし、送受信回路へ接続する伝送線路側をポート2とした場合の散乱パラメータS21を用いて、導波管変換器の通過特性T1およびT2が示されている。
[第1の実施形態]
図2は、第1の実施形態に従った導波管変換器の一例の斜視図である。図3は、第1の実施形態に従った導波管変換器の一例の上面図である。
導波管10は、信号(電波)を伝送する伝送線路であり、図2に示すように回路基板20の上面に設置される。
また、導波管10には、信号の伝送方向の一端に開口部12が設けられる。開口部12は、信号の伝送方向と直交する方向の空洞部11の断面によって形成される。なお、開口部12が存在しない導波管10の他端には、マイクロ波およびミリ波等の高周波信号を放射および受信するアンテナ(不図示)が接続され得る。
図2に示すように、誘電体基板21の上面には、第1導体板22、信号線路24、および導体パッチ25Aが備えられる。すなわち、第1導体板22、信号線路24、および導体パッチ25Aは、誘電体基板21の同一表面上に配置される。また、誘電体基板21の下面には、第2導体板23が備えられる。
長方形部25Arは、導体パッチ25Aの部分であり、導体パッチ25Aの長方形の形状をした部分である。突起部25Aaおよび25Abは、導体パッチ25Aの部分であり、導体パッチ25Aの突起形状の部分である。
図4は、長方形パッチの形状と周波数特性との関係を説明する図である。
導体パッチ25rが、突起部25Aaおよび25Abを有する導体パッチ25Aの代わりに導波管変換器1の導体パッチとして備えられると仮定する。すなわち、長辺l1およびl2が導波管10の長辺と並行し、かつ短辺l3およびl4が導波管10の短辺と並行するように、導体パッチ25rが導波管10の開口部12内に設置され、図4の図面下方にある長辺l2に信号線路24が接続されると仮定する。この場合、導体パッチ25rの形状と周波数特性との関係は以下のように説明できる。
図5において、図面下方にある長方形部25Arの長辺l2´側に信号線路24が接続され、導体パッチ25Aは、導波管10の開口部12内に設置される。
導体パッチ25s−1は、図4に示したような長方形パッチ25rに相当する。導体パッチ25s−1は、回路基板20sの開口部27s−1内に設置される。
電磁界シミュレーションの設定値として、回路基板20sに含まれる誘電体基板の比誘電率εrを4.1、厚さを60(μm)とする。また、誘電正接tanδを0.015とする。回路基板20sに含まれる第1および第2導体板の導電率を5.8e7(s/m)、厚さを37(μm)とする。接地ビア26sのピッチを400(μm)とする。信号線路24sの線路幅を100(μm)、信号線路24sと第1導体板との絶縁間隔を100(μm)とする。
箱体30sのサイズについては、回路基板20sから上方への高さを2(mm)、信号線路24sが伸張する方向の長さを5.4(mm)、信号線路24sが伸張する方向と直交する方向の幅を3.078(mm)とする。
図11は、第1の実施形態の導体パッチを備える導波管変換器のシミュレーションモデルの斜視図である。図12は、第1の実施形態の導体パッチを備える導波管変換器のシミュレーションモデルの上面図である。
導体パッチ25s−2は、図5に示したような第1の実施形態に従った導体パッチ25Aに相当する。
導波管変換器のシミュレーションモデル3に対する設定値は、導体パッチ25s−2のサイズ以外については、前述した導波管変換器のシミュレーションモデル2と同様に設定する。
図12に示すように、長方形部25srの長辺の長さをXとし、短辺の長さをYとする。また、突起部25saおよび25sbの辺の長さについては、長方形部25srの長辺と並行方向の辺の長さをX1とし、長方形部25srの短辺と並行方向の辺の長さをY1とする。そして、信号線路24sと接続する導体パッチ25s−2の辺の長さをX´とする。すなわち、長さX´は、長方形部25srの長辺の長さXと、突起部25saおよび25sbそれぞれの辺の長さX1の和(すなわち、X+2X1)である。
図13は、第1の実施形態の導体パッチのY、X、およびX1を固定しY1を変化させた場合のY1と通過特性および反射特性の共振周波数との関係を示す図である。図14は、第1の実施形態の導体パッチのY、X、およびX1を固定しY1を変化させた場合のY1と損失が-10(dB)となる反射特性の帯域との関係を示す図である。
例えば、使用周波数帯域の中心周波数、すなわち反射特性の共振周波数の所望の値が76.8(GHz)であるとする。以下のシミュレーションの一例では、反射特性の共振周波数が76.8(GHz)となるように、図19に示すように、設定値S1〜S3のように値を設定する。すなわち、X´(すなわち、X+2X1)の値を1925(μm)に固定し、突起部25saおよび25sbの両辺の長さX1およびY1の値を同一とする。そして、シミュレーションの設定値S1〜S3のように、X1、Y1、X、Y、およびL´を変化させる。なお、図19に示した長さL´は、YおよびX´の和(すなわち、Y+X+2X1)を示す。
図20は、第1の実施形態の導体パッチのX´を固定しX1およびY1の値を増加させた場合の反射特性S11を示す図である。図21は、第1の実施形態の導体パッチのX´を固定しX1およびY1の値を増加させた場合の反射特性S22を示す図である。図22は、第1の実施形態の導体パッチのX´を固定しX1およびY1の値を増加させた場合の通過特性S21を示す図である。
図27は、第2の実施形態に従った導波管変換器の一例の斜視図である。図28は、第2の実施形態に従った導波管変換器の一例の上面図である。
図27および28に示すように、第2の実施形態の導体パッチ25Bは、長方形部25Brおよび突起部25Bcを含む。長方形部25Brは、導体パッチ25Bの長方形の形状をした部分である。突起部25Bcは、導体パッチ25Bの突起形状の部分である。
図27および図28には、方形の形状を有する突起部25Bcが示されているが、正方形であっても長方形であってもよい。また、突起部25Bcの形状は、方形でなくてもよく、多角形であっても丸形であってもよい。
図29において、図面下方にある長方形部25Brの長辺l2´´側に信号線路24が接続され、導体パッチ25Bは、導波管10の開口部12内に設置される。
突起部25Bcは、辺lc1〜lc4を有する。辺lc1は、lc2と並行し、辺lc3は、lc4と並行する。
第2の実施形態に従った導体パッチ25Bを含む導波管変換器4の信号変換性能と、図4に示した長方形の導体パッチ25rを導体パッチ25Bの代わりに含む導波管変換器の信号変換性能とを比較した電磁界シミュレーションの結果の一例を図30〜図32に示す。
10 導波管
11 空洞部
12 開口部
20 回路基板
21 誘電体基板
22 第1導体板
23 第2導体板
24 信号線路
25A、25B 導体パッチ
25Ar、25Br 長方形部
25Aa、25Ab、25Bc 突起部
26 接地ビア
27A、27B 開口部
Claims (5)
- 導波管変換器であって、
信号が伝送される空洞部と、前記信号の伝送方向と直交する方向の前記空洞部の断面に形成された第1の開口部とを含む導波管と、
導体板が表面に配置されている回路基板であって、信号線路と、前記信号線路と接続された導体パッチと、前記導体板に形成されており前記回路基板を露出させる第2の開口部であって前記導体パッチを囲む前記第2の開口部とを同一表面上に含み、前記第1の開口部が前記第2の開口部を囲むように前記導波管が密着固定された前記回路基板とを含み、
前記導体パッチは、長方形部、第1の突起部、および第2の突起部を含み、
前記長方形部は、前記第1の開口部の短辺と並行する方向に短辺と、前記第1の開口部の長辺と並行する方向に、第1の長辺および前記信号線路が接続された第2の長辺とを有し、
前記第1および前記第2の突起部は、前記第2の長辺の両端付近の前記長方形部の短辺に接してそれぞれ備えられ、
前記導波管と前記信号線路の間の信号の透過特性を劣化させる共振周波数は、第1の直線の長さを用いて決定され、
前記第1の直線は、前記長方形部の前記第1および前記第2の長辺を垂直に2等分する中心線と前記第1の長辺との交点から、前記第1若しくは前記第2の突起部の辺であって前記長方形部の短辺と平行な辺のうち前記長方形部に接していない辺と前記第2の長辺の延長線との交点までを結んだ線であり、
前記導波管変換器の使用周波数帯域の中心周波数は、第2の直線の長さを用いて決定され、
前記第2の直線は、前記中心線と前記第2の長辺との交点から、前記第1の長辺と前記長方形部の短辺との交点までを結んだ線であり、
前記第1の直線は前記第2の直線よりも長い
ことを特徴とする導波管変換器。 - 前記導波管変換器における使用周波数帯域の中心周波数と、前記導体パッチに代えて長方形の導体パッチを備えた導波管変換器における使用周波数帯域の中心周波数とが一致する場合に、前記短辺が前記長方形の導体パッチの短辺よりも短く、前記第1および第2の長辺が前記長方形の導体パッチの長辺よりも短いことを特徴とする請求項1に記載の導波管変換器。
- 前記第1および前記第2の突起部の形状は、方形であることを特徴とする請求項1または2に記載の導波管変換器。
- 前記第1および前記第2の突起部の各辺の長さが等しく、前記第2の長辺と前記第1および前記第2の突起部の辺とを足した前記導体パッチの辺の長さが固定された場合に、前記短辺、前記第1および第2の長辺、および前記第1および前記第2の突起部の各辺の長さは、前記導波管変換器の反射特性が最適となる長さにそれぞれ調整されることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の導波管変換器。
- 導波管変換器であって、
信号が伝送される空洞部と、前記信号の伝送方向と直交する方向の前記空洞部の断面に形成された第1の開口部とを含む導波管と、
導体板が表面に配置されている回路基板であって、信号線路と、前記信号線路と接続された導体パッチと、前記導体板に形成されており前記回路基板を露出させる第2の開口部であって前記導体パッチを囲む前記第2の開口部とを同一表面上に含み、前記第1の開口部が前記第2の開口部を囲むように前記導波管が密着固定された前記回路基板とを含み、
前記導体パッチは、長方形部および突起部を含み、
前記長方形部は、前記第1の開口部の短辺と並行する方向に短辺と、前記第1の開口部の長辺と並行する方向に、第1の長辺および前記信号線路が接続された第2の長辺とを有し、
前記突起部は、前記第1の長辺の中心に接して備えられ、
前記導波管と前記信号線路の間の信号の透過特性を劣化させる共振周波数は、第1の直線の長さを用いて決定され、
前記第1の直線は、前記長方形部の前記第1および前記第2の長辺を垂直に2等分する中心線と前記突起部の辺であって前記長方形部の前記第1および前記第2の長辺に平行な辺のうち前記長方形部に接していない辺との交点から、前記長方形部の短辺と前記第2の長辺との交点までを結んだ線であり、
前記導波管変換器の使用周波数帯域の中心周波数は、第2の直線の長さを用いて決定され、
前記第2の直線は、前記中心線と前記第2の長辺との交点から、前記第1の長辺と前記長方形部の短辺との交点までを結んだ線であり、
前記第1の直線は前記第2の直線よりも長い
ことを特徴とする導波管変換器。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012034062A JP5880120B2 (ja) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | 導波管変換器 |
EP13155296.0A EP2629359A1 (en) | 2012-02-20 | 2013-02-14 | Waveguide converter |
US13/767,939 US9153851B2 (en) | 2012-02-20 | 2013-02-15 | Waveguide converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2012034062A JP5880120B2 (ja) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | 導波管変換器 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013172251A JP2013172251A (ja) | 2013-09-02 |
JP5880120B2 true JP5880120B2 (ja) | 2016-03-08 |
Family
ID=47722103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2012034062A Expired - Fee Related JP5880120B2 (ja) | 2012-02-20 | 2012-02-20 | 導波管変換器 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9153851B2 (ja) |
EP (1) | EP2629359A1 (ja) |
JP (1) | JP5880120B2 (ja) |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013220254A1 (de) * | 2013-10-08 | 2015-04-09 | Robert Bosch Gmbh | Hochfrequenzschaltung mit gekreuzten Leitungen |
US9577340B2 (en) * | 2014-03-18 | 2017-02-21 | Peraso Technologies Inc. | Waveguide adapter plate to facilitate accurate alignment of sectioned waveguide channel in microwave antenna assembly |
US9419341B2 (en) * | 2014-03-18 | 2016-08-16 | Peraso Technologies Inc. | RF system-in-package with quasi-coaxial coplanar waveguide transition |
US9515385B2 (en) | 2014-03-18 | 2016-12-06 | Peraso Technologies Inc. | Coplanar waveguide implementing launcher and waveguide channel section in IC package substrate |
JP2016072881A (ja) | 2014-09-30 | 2016-05-09 | 日本電産エレシス株式会社 | 高周波電力変換機構 |
JP6623571B2 (ja) * | 2015-06-09 | 2019-12-25 | 富士通株式会社 | 導波管変換器 |
US9829632B2 (en) * | 2015-06-29 | 2017-11-28 | Elenion Technologies, Llc | Bent and tapered optical waveguide for mode converter and polarization rotator |
WO2018171054A1 (zh) * | 2017-03-24 | 2018-09-27 | 华为技术有限公司 | 一种印刷电路板结构及电子设备 |
US11316239B2 (en) * | 2019-01-23 | 2022-04-26 | Electronic Design & Development, Corp. | Waveguide transition between front and rear windows connected by a tapered plate to form upper and lower chambers that define an energy path through the transition |
US10957971B2 (en) | 2019-07-23 | 2021-03-23 | Veoneer Us, Inc. | Feed to waveguide transition structures and related sensor assemblies |
US11114733B2 (en) | 2019-07-23 | 2021-09-07 | Veoneer Us, Inc. | Waveguide interconnect transitions and related sensor assemblies |
US11171399B2 (en) | 2019-07-23 | 2021-11-09 | Veoneer Us, Inc. | Meandering waveguide ridges and related sensor assemblies |
US11196171B2 (en) | 2019-07-23 | 2021-12-07 | Veoneer Us, Inc. | Combined waveguide and antenna structures and related sensor assemblies |
US11283162B2 (en) | 2019-07-23 | 2022-03-22 | Veoneer Us, Inc. | Transitional waveguide structures and related sensor assemblies |
US11563259B2 (en) | 2020-02-12 | 2023-01-24 | Veoneer Us, Llc | Waveguide signal confinement structures and related sensor assemblies |
US11378683B2 (en) | 2020-02-12 | 2022-07-05 | Veoneer Us, Inc. | Vehicle radar sensor assemblies |
US11349220B2 (en) | 2020-02-12 | 2022-05-31 | Veoneer Us, Inc. | Oscillating waveguides and related sensor assemblies |
US11914067B2 (en) | 2021-04-29 | 2024-02-27 | Veoneer Us, Llc | Platformed post arrays for waveguides and related sensor assemblies |
US11668788B2 (en) | 2021-07-08 | 2023-06-06 | Veoneer Us, Llc | Phase-compensated waveguides and related sensor assemblies |
CN113745787B (zh) * | 2021-08-23 | 2022-06-28 | 格兰康希微电子系统(上海)有限公司 | 信号转换器和微带线-波导信号转换装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5245745A (en) * | 1990-07-11 | 1993-09-21 | Ball Corporation | Method of making a thick-film patch antenna structure |
JPH0590806A (ja) | 1991-09-30 | 1993-04-09 | Fujitsu General Ltd | 導波管/ストリツプ線路変換器 |
US7463109B2 (en) * | 2005-04-18 | 2008-12-09 | Furuno Electric Company Ltd. | Apparatus and method for waveguide to microstrip transition having a reduced scale backshort |
US7498896B2 (en) * | 2007-04-27 | 2009-03-03 | Delphi Technologies, Inc. | Waveguide to microstrip line coupling apparatus |
US8008997B2 (en) * | 2007-10-09 | 2011-08-30 | Itt Manufacturing Enterprises, Inc. | Printed circuit board filter having rows of vias defining a quasi cavity that is below a cutoff frequency |
JP4753981B2 (ja) | 2008-09-30 | 2011-08-24 | 日本ピラー工業株式会社 | 導波管・ストリップ線路変換器 |
US20110037530A1 (en) * | 2009-08-11 | 2011-02-17 | Delphi Technologies, Inc. | Stripline to waveguide perpendicular transition |
JP5590504B2 (ja) * | 2009-08-31 | 2014-09-17 | 日立化成株式会社 | トリプレート線路層間接続器及び平面アレーアンテナ |
JP2011055377A (ja) * | 2009-09-03 | 2011-03-17 | Fujitsu Ltd | 導波管変換器及びその製造方法 |
JP2011061290A (ja) | 2009-09-07 | 2011-03-24 | Hitachi Chem Co Ltd | マイクロストリップ線路−導波管変換器 |
-
2012
- 2012-02-20 JP JP2012034062A patent/JP5880120B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2013
- 2013-02-14 EP EP13155296.0A patent/EP2629359A1/en not_active Withdrawn
- 2013-02-15 US US13/767,939 patent/US9153851B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US9153851B2 (en) | 2015-10-06 |
JP2013172251A (ja) | 2013-09-02 |
EP2629359A1 (en) | 2013-08-21 |
US20130214871A1 (en) | 2013-08-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5880120B2 (ja) | 導波管変換器 | |
US8723732B2 (en) | Dielectric resonator antenna embedded in multilayer substrate for enhancing bandwidth | |
US10312601B2 (en) | Combination antenna element and antenna array | |
US9007269B2 (en) | Dielectric waveguide antenna | |
EP2421092B1 (en) | Triplate line inter-layer connector, and planar array antenna | |
US20190207286A1 (en) | Printed circuit board with substrate-integrated waveguide transition | |
JP5566169B2 (ja) | アンテナ装置 | |
US7994881B2 (en) | Waveguide connection between a multilayer waveguide substrate and a metal waveguide substrate including a choke structure in the multilayer waveguide | |
US7746191B2 (en) | Waveguide to microstrip line transition having a conductive footprint for providing a contact free element | |
US8089327B2 (en) | Waveguide to plural microstrip transition | |
US10854996B2 (en) | Dual-polarized substrate-integrated beam steering antenna | |
CN112952372A (zh) | 基于基片集成波导馈电的毫米波段超宽带贴片天线 | |
US20050200424A1 (en) | Microstripline waveguide converter | |
KR101496302B1 (ko) | 마이크로스트립 라인과 도파관 사이 밀리미터파 천이 방법 | |
Castellano et al. | Feasibility investigation of low cost substrate integrated waveguide (SIW) directional couplers | |
TW202316734A (zh) | 開放式波導天線及具有其之系統 | |
CN111786097A (zh) | 一种波导毫米波雷达天线 | |
JP6313813B2 (ja) | 給電装置 | |
CN212257685U (zh) | 一种波导毫米波雷达天线 | |
CN107634323A (zh) | 基于类梳状线基片集成波导三角形谐振腔的平面缝隙天线 | |
CN219123495U (zh) | 一种脊波导并馈的单缝隙阵列天线 | |
JP2018046403A (ja) | マイクロストリップアンテナ | |
JP6313812B2 (ja) | 給電装置 | |
CN116565524A (zh) | 基片集成波导天线及天线装置 | |
CN117941173A (en) | Open waveguide antenna and system with open waveguide antenna |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20141007 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20150617 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20150811 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151001 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20151027 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151125 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160105 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160118 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5880120 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |