JP6104672B2 - 高周波伝送装置 - Google Patents

Description

本発明は、ミリ波やマイクロ波などの高周波を伝送するための伝送装置に関する。

下記特許文献１では、ミリ波やマイクロ波を伝送するための導波管として、表面が導体で覆われた誘電体からなる導波管が提案されている。特許文献１の導波管が表面に備える導体は、その端部の底面にスリットを有している。導波管の端部はプリント基板上に配置され、スリットはプリント基板に形成されたアンテナとして機能する電線上に位置している。

特開２００３−３１８６１４号公報

特許文献１の構造では、電線から上側に放出された電波はスリットを通って導波管に入り、導波管を通して伝送される。ところが、電線から下側に放出された電波（プリント基板に向けて放出された電波）は、導波管に進入しにくく、伝送損失が大きいという問題がある。

本発明の目的の１つは、電波の伝送損失を低減できる高周波伝送装置を提供することにある。

本発明に係る高周波伝送装置は、回路基板に形成されたアンテナから出る電波を伝送するための装置である。前記装置は、導体部と誘電体部とを有する導波管であって、その延伸方向に対して直交する断面において前記導体部が前記誘電体部を囲んでいる導波管と、１又は複数の導体部と、誘電体部とを有し、前記導波管の端部に設けられている接続部と、を備える。前記接続部の前記誘電体部は、前記回路基板の厚さ方向である第１の方向において前記アンテナを挟むための第１半体と第２半体とを有する。前記接続部の前記１又は複数の導体部は、前記回路基板に沿った第２の方向に垂直な断面において、前記導波管の導体部の断面に対応した形状を有し且つ前記第１半体及び前記第２半体を囲んでいる。

本発明では、接続部の１又は複数の導体部は、回路基板に沿った第２の方向に垂直な断面において、第１半体及び第２半体を囲み、導波管の導体部の断面に対応した形状を有している。そのため、アンテナから回路基板側に出た電波も円滑に導波管に伝わるように導波管と接続部とを接続できる。その結果、電波の伝送損失を低減できる。なお、本発明において第１の半体及び／又は第２半体は導波管の誘電体と一体に形成されていてもよいし、別体に形成されていてもよい。また、接続部の１又は複数の導体部も、導波管の導体部と一体に形成されていてもよいし、別体に形成されていてもよい。さらに、本発明において回路基板の一部が第１の半体又は第２半体として機能してもよい。

本発明の一形態では、前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方は、前記導波管の誘電体部とは別体であり、前記接続部と前記導波管の端部との境界は、導体によって形成されたシールドによって覆われてもよい。こうすることにより、第１半体又は第２半体と、導波管２０の端部との間に位置ずれや隙間がある場合でも、それによる伝送損失を減らすことができる。なお、シールドは、導波管の導体部や接続部の導体部と一体に形成されていてもよいし、導波管の導体部及び接続部の導体部とは別の部材でもよい。

本発明の一形態では、前記第２の方向は前記導波管の端部の延伸方向であり、前記第１半体と前記第２半体のそれぞれは、前記第２の方向において前記導波管と接続してもよい。これによれば、第１半体と第２半体とのそれぞれが概ね直線的に導波管の端部と並ぶので、さらに伝送損失を低減できる。

本発明の一形態では、前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方は導波管とは別体であり、前記導波管の端部は第１コネクタによって保持され、前記接続部は前記第１コネクタと嵌合する第２コネクタによって保持されもよい。これによれば、接続部と導波管との接続作業が容易化できる。

本発明の一形態では、前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方は、前記導波管と一体であってもよい。これによれば、部品点数を低減できる。

本発明の実施形態に係る高周波伝送装置を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る導波管の断面図である。 導波管と接続部の接続形態の例を示す斜視図である。 導体シールドの別の例を示す斜視図である。 導波管と接続部の接続形態の別の例を示す斜視図である。 導波管と接続部の接続形態のさらに別の例を示す斜視図である。 導波管と接続部の接続形態のさらに別の例を示す斜視図である。 図７に示す第１コネクタと第２コネクタを斜め下方から臨む分解斜視図である。 接続部の変形例を示す視図である。 接続部のさらに別の変形例を示す斜視図である。 接続部及び回路基板の変形例を示す斜視図である。 図１１に示す接続部及び回路基板のさらに変形例を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態について説明する。図１は本発明の実施形態に係る高周波伝送装置１の斜視図である。図１において、（ａ）は分解斜視図であり、（ｂ）は回路基板１０や接続部３０を合体させた状態を示す斜視図である。図２は導波管２０の断面図であり、その切断面は導波管２０の延伸方向に対して直交する面である。

図１に示すように、高周波伝送装置１は回路基板１０を備えている。回路基板１０はポリイミドなどの絶縁材料によって形成された基材１１を有している。基材１１には、ミリ波やマイクロ波などの高周波を送信及び／又は受信するＩＣチップ１２が実装されている。基材１１にはＩＣチップ１２に接続されているアンテナ１３が形成されている。この例のアンテナ１３はＩＣチップ１２から延びる線状であり、その端部に矩形の板部１３ａが形成されている。なお、アンテナ１３は必ずしも直接的にＩＣチップ１２に接続されていなくてもよい。例えば、アンテナ１３は基材１１上に形成されたマイクロストリップラインなどの電線を通してＩＣチップ１２に接続されてもよい。

図１に示す例では、基材１１は、アンテナ１３が形成された取付部１１ａを有している。取付部１１ａは、その平面視において、後述する導波管２０や接続部３０に対応した幅を有している。具体的には、取付部１１ａはＩＣチップ１２が実装された部分よりも小さな幅を有している。なお、基材１１の取付部１１ａは導波管２０や半体３１Ａ，３１Ｂよりも大きな幅を有していてもよい。

高周波伝送装置１は誘電体導波管乃至誘電体導波路としての導波管２０を有している。図２に示すように、導波管２０は管状の導体部２２と、その内側に設けられている誘電体部２１とを有している。誘電体部２１は、可撓性を有する樹脂によって構成されている。誘電体部２１の樹脂は、誘電損失の低い材料であれば如何なる材料でもよい。例えば、そういった材料としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂や、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）などのアクリル樹脂、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）などがある。また、誘電体部２１の樹脂は、上記材料の複合材料でもよい。導体部２２は金属（たとえば銅）の膜である。導体部２２としては、例えば、誘電体部２１の外周に巻き付けられる金属のテープが利用され得る。

導体部２２は、導波管２０の延伸方向に直交する断面において、誘電体部２１を囲んでいる。この例の誘電体部２１は四角形の断面を有している。導体部２２は誘電体部２１の４面（上面、下面、右側面、及び左側面）に形成されている。導体部２２は誘電体部２１の端面（回路基板１０に向いた面）には形成されておらず、誘電体部２１の端面は露出している。導波管２０の断面は必ずしも矩形に限定されない。例えば、後述するように導波管２０は円形の断面を有してもよい。

図２に示す導波管２０は、絶縁材料によって構成され、導体部２２を覆う膜状の保護部２３を有している。保護部２３も管状であり、導体部２２の４面（上面、下面、右側面、及び左側面）を覆っている。例えば、保護部２３としては、例えば、導体部２２に巻き付けられる絶縁材料のテープが利用され得る。

図１に示す例では、導波管２０の端部はアンテナ１３と同じ方向に延伸するように配置されている。アンテナ１３を通る直線は導波管２０の端部の内側を通っている。詳細には、アンテナ１３を通る直線は導波管２０の端部の断面の略中心を通っている。また、導波管２０の端面はアンテナ１３を含む水平面と交差するように配置されている。換言すると、導波管２０の端部の上側半分は、アンテナ１３を含む水平面の上側に位置し、導波管２０の端部の下側半分は、アンテナ１３を含む水平面の下側に位置している。

図１に示すように、高周波伝送装置１は、導波管２０の端部に接続される接続部３０を有している。接続部３０は回路基板１０の取付部１１ａに取り付けられている。接続部３０は第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂとを含む誘電体部を有している。図１の例では、半体３１Ａ，３１Ｂは、導波管２０及び回路基板１０とは別体に形成されている。第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂが構成する誘電体部の材料は、例えば、導波管２０の誘電体部２１と同じである。後において詳説するように、接続部３０は導波管２０と一体に形成されていてもよい。また、回路基板１０の一部が、第２半体３１Ｂとして機能してもよい。

第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂは、回路基板１０の厚さ方向においてアンテナ１３を挟んで互いに反対側に位置している。第１半体３１Ａは回路基板１０の上面（アンテナ１３が形成された面）に配置され、第２半体３１Ｂは回路基板１０の下面に配置されている。また、半体３１Ａ，３１Ｂは、それらの端面３１ａ（導波管２０の端面と対向する面）が回路基板１０の縁に位置するように配置されている。

接続部３０は、複数の導体部３２Ａ，３２Ｂを有している。導体部３２Ａ，３２Ｂは、回路基板１０に沿った方向（導波管２０の延伸方向）に垂直な断面において、上述の２つの半体３１Ａ，３１Ｂを取り囲んでいる。ここで示す例では、第１半体３１Ａの外面に導体部３２Ａが形成され、第２半体３１Ｂの外面に導体部３２Ｂが形成されている。上述したように、半体３１Ａ，３１Ｂは矩形の断面を有している。導体部３２Ａは第１半体３１Ａの側面及び上面に形成され、第１半体３１Ａの下面（回路基板１０に向いた面）には形成されていない。同様に、導体部３２Ｂは第２半体３１Ｂの側面及び下面に形成され、第２半体３１Ｂの上面（回路基板１０に向いた面）には形成されていない。したがって、導体部３２Ａ，３２Ｂは全体として矩形の断面を有している。

このような半体３１Ａ，３１Ｂ及び導体部３２Ａ，３２Ｂの配置によれば、アンテナ１３から上側に放出された電波は第１半体３１Ａに入り、アンテナ１３から下側に放出された電波は第２半体３１Ｂに入る。なお、導体部３２Ａ，３２Ｂは、半体３１Ａ，３１Ｂの端面３１ａ（導波管２０の端面と対向する面）には形成されていない。導体部３２Ａ，３２Ｂは、好ましくは、半体３１Ａ，３１Ｂの端面３１ａとは反対側の端面に形成されるが、必ずしも反対側の端面には形成されなくてもよい。

また、導体部３２Ａ，３２Ｂは、回路基板１０に沿った方向（導波管２０の延伸方向）に垂直な断面では、導波管２０の導体部２２の断面に対応した形状を有している。すなわち、導体部３２Ａ，３２Ｂは、導波管２０の導体部２２と概ね同じ断面形状を有している。また、導体部３２Ａ，３２Ｂの断面は、導波管２０の導体部２２の断面と概ね同じサイズを有している。上述したように、この例の導体部２２は矩形の断面を有している（図２参照）。接続部３０の導体部３２Ａ，３２Ｂは、上述したように全体として矩形の断面を有している。したがって、導体部３２Ａ，３２Ｂは、全体として、導波管２０の端部と同じ方向に延伸し、導体部２２に連なる管状となっている。ここで「管状」とは、必ずしも２つの導体部３２Ａ，３２Ｂが繋がっていることを意味しない。２つの導体部３２Ａ，３２Ｂの間には隙間があってもよい。図１の例では、導体部３２Ａの下縁と導体部３２Ｂの上縁との間には隙間が設けられている。なお、接続部３０は必ずしも複数の導体部を有していなくてもよい。すなわち、導体部３２Ａ，３２Ｂは、管状に形成された一連の導体であってもよい。

導体部３２Ａ，３２Ｂの内側に、２つの半体３１Ａ，３１Ｂとアンテナ１３とが配置されている。この例では、アンテナ１３は導体部３２Ａ，３２Ｂが構成する管の概ね中心に位置している。接続部３０と導波管２０はその内側に誘電体を有しており、接続部３０の断面形状と導波管２０の断面形状は互いに対応している。

第１半体３１Ａの高さと第２半体３１Ｂと回路基板１０の取付部１１ａの高さを合わせた高さは接続される導波管２０の高さと概ね等しい。第１半体３１Ａの高さと第２半体３１Ｂの高さは、アンテナ１３を通して送受信する電波の周波数と半体３１Ａ，３１Ｂが有する比誘電率と回路基板１０の取付部１１ａの高さとに基づいて適宜規定される。なお、回路基板１０の基材１１の厚さは、電波の波長よりも十分に小さいことが望ましい。こうすることで、電波の位相に対する基材１１の影響を低減できる。回路基板１０の基材１１の比誘電率が半体３１Ａ，３１Ｂの誘電体よりも高い場合には、第２半体３１Ｂの高さは第１半体３１Ａの高さよりも低いことが好ましい。こうすることで、アンテナ１３から上側の導体部３２Ａに向かう電波の位相と、アンテナ１３から下側の導体部３２Ｂに向かう電波の位相との差を低減できる。

接続部３０は例えば次のように形成される。すなわち、金属板を略Ｕ字形状に折り曲げて導体部３２Ａ，３２Ｂを形成する。そして、その金属板の内側で樹脂を成形し、当該樹脂を半体３１Ａ，３１Ｂとする。また、接続部３０は管状の金属管の中に誘電体の樹脂を充填した材料を切断することにより形成してもよい。

図１に示す例の第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂは、回路基板１０の上面及び下面にそれぞれ接着されている。接着には、例えば、接着剤や接着剤が塗布された接着シートが利用される。図１に示す例では、第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂは、接着シート３９によって回路基板１０の上面及び下面にそれぞれ接着されている。なお、第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂは、必ずしも回路基板１０の上面及び下面に接着されていなくてもよい。例えば、第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂは、融着（例えば熱溶着）等の方法によって、回路基板１０の上面及び下面にそれぞれ取り付けられてもよい。また、第１半体３１Ａと第２半体３１Ｂは、回路基板１０に取り付けられること無く、他の部材によって回路基板１０の上面及び下面にそれぞれ押しつけられていてもよい。

導波管２０の端部は、半体３１Ａ，３１Ｂに対してその延伸方向に位置し、導波管２０の端面は半体３１Ａ，３１Ｂの端面３１ａと対向している。半体３１Ａ，３１Ｂのそれぞれは、導波管２０の延伸方向において導波管２０に接続している。これによれば、アンテナ１３から上側に放出された電波は第１半体３１Ａの導体部３２Ａで反射して導波管２０に進入する。また、アンテナ１３から下側に放出された電波は第２半体３１Ｂの導体部３２Ｂで反射して導波管２０に進入する。そのため、電波の伝送損失を低減できる。

なお、「半体３１Ａ，３１Ｂが導波管２０に接続している」とは、半体３１Ａ，３１Ｂの電波が大きな損失を生じること無く導波管２０に伝わるように、３１Ａ，３１Ｂと導波管２０とが配置されていること意味する。好ましくは、半体３１Ａ，３１Ｂの端面３１ａは導波管２０の端面に密着又は近接している。半体３１Ａ，３１Ｂと導波管２０の位置関係はこれに限定されない。例えば、後に説明するように、接続部３０と導波管２０の端部とが共通のシールドによって囲まれる場合には、半体３１Ａ，３１Ｂの端面３１ａと導波管２０の端面との間には僅かな隙間が存在してもよい。

導波管２０と接続部３０の接続方向は導波管２０の延伸方向に限られない。例えば、第１半体３１Ａ及び第２半体３１Ｂの端部が、それらが上方に向くように曲げられてもよい。そして、半体３１Ａ，３１Ｂの曲げられた端部と導波管２０とが上下方向において接続されてもよい。

導波管２０と接続部３０の接続方法には種々の形態がある。例えば、接続部３０の端面３１ａは、導波管２０の端面に接着される。また、導波管２０の端面と接続部３０の端面が向き合うように配置された状態で、導波管２０と接続部３０の相対位置が他の部材によって固定されてもよい。また、導波管２０の端面は接続部３０の端面３１ａに押しつけられてもよい。

図３は導波管２０と接続部３０の接続形態の例を示す斜視図である。ここで説明する例では、導波管２０の端部と接続部３０は、その境界が覆われるように、共通の導体の内側に配置されている。具体的には、この図に示す高周波伝送装置１は、遮蔽性を有する導体によって形成された筒状の導体シールド３５を有している。導体シールド３５には、接続部３０と導波管２０の端部とが互いに反対側から嵌められている。導体シールド３５を用いることにより、導波管２０の端部と接続部３０との間に位置ずれや隙間がある場合でも、それによる伝送損失を減らすことができる。なお、導体シールド３５は接続部３０や導波管２０に対応した断面形状を有している。具体的には、導体シールド３５は矩形の断面を有している。導波管２０が円形の断面を有する場合には、導体シールド３５も円形の断面を有する。

導波管２０と導体シールド３５の内面との間には僅かなクリアランスが設けられてもよい。また、接続部３０と導体シールド３５の内面との間にも僅かなクリアランスが設けられてもよい。こうすることにより、導波管２０の端部と接続部３０の導体シールド３５への嵌め入れ作業が容易化できる。

導体シールド３５は、接続部３０又は導波管２０を保持する保持部３５ａを有していることが好ましい。図３に示す例の導体シールド３５は一対の保持部３５ａを有している。保持部３５ａは板バネ状に形成され、その弾性力によって導波管２０を挟んでいる。

接続部３０の一部（導波管２０側の部分）だけが導体シールド３５の内側に位置し、残部は導体シールド３５の外側に位置してもよい。また、接続部３０の全体が導体シールド３５の内側に位置してもよい。この場合、半体３１Ａ，３１Ｂの表面に形成されている導体部３２Ａ，３２Ｂは必ずしも必要でない。この場合、接続部３０は、半体３１Ａ，３１Ｂの表面に形成された導体部３２Ａ，３２Ｂに替えて、導体シールド３５を導体部として有する。この場合でも、導体シールド３５を導体部として有する接続部３０は、導波管２０に対応した断面形状を有する。

導体シールド３５には僅かな隙間が形成されてもよい。すなわち、導体シールド３５の断面は、全体が繋がった環状でなくてもよい。図４は導体シールド３５の変形例を示す斜視図である。同図に示す導体シールド１３５は、上壁部１３５ａと、下壁部１３５ｂと、側壁部１３５ｃとを有している。導体シールド１３５は隣接する２つの壁部の間に隙間を有している。この隙間は、電波の伝送について著しい損失を生じない大きさである。

図５は導波管２０と接続部３０の接続形態のさらに別の変形例を示す分解斜視図である。図５に示す例では、回路基板１０は回路基板１９上に配置され、回路基板１９上に形成された端子に電気的に接続されている。具体的には、回路基板１０は、その下面に取り付けられた絶縁材１５に形成されたスルーホール（不図示）を通して、回路基板１９上の端子に接続されている。絶縁材１５は第２半体３１Ｂに対応した高さ（厚さ）を有しており、回路基板１０とその取付部１１ａは水平に配置されている（すなわち、回路基板１９と平行に配置されている）。なお、図５に示す例では、回路基板１０の上面（ＩＣチップ１２が実装された面）は絶縁材１６によって覆われている。

図５の例では、導波管２０の端部と接続部３０は、導体によって形成された導体シールド２３５の内側に配置される。導体シールド２３５は下方に開いた略Ｕ字形状の断面を有している。すなわち、導体シールド２３５は接続部３０及び導波管２０の上面に沿った上板部２３５ａと、接続部３０及び導波管２０の側面に沿った側板部２３５ｂとを備え、導体シールド２３５の下側は開いている。導体シールド２３５は、例えば、金属板を折り曲げることによって形成される。

回路基板１９上には導体プレート１９ａが形成されている。接続部３０と導波管２０の端部は導体プレート１９ａ上に配置され、導体シールド２３５は導体プレート１９ａに取り付けられている。詳細には、導体シールド２３５の側板部２３５ｂの下縁が導体プレート１９ａに取り付けられている。その結果、導体シールド２３５は、導体プレート１９ａとともに、接続部３０と導波管２０の端部の境界を囲んでいる。こうすることにより、導波管２０の端部と接続部３０との間に位置ずれや隙間がある場合でも、伝送損失を減らすことができる。また、回路基板１９に形成した導体プレート１９ａを利用するため、導波管２０と接続部３０の高さを低くできる。

導体シールド２３５も板バネ状の保持部２３５ｃを有している。この例では、保持部２３５ｃは側板部２３５ｂに形成されている。詳細には、側板部２３５ｂは略Ｕ字状の線に沿って切られており、その線の内側部分が保持部２３５ｃとして機能している。

導体シールド３５の場合と同様に、接続部３０の一部（導波管２０側の部分）だけが導体シールド２３５の内側に位置し、残部は導体シールド２３５の外側に位置してもよい。また、接続部３０の全体が導体シールド２３５の内側に位置してもよい。この場合、半体３１Ａ，３１Ｂの表面に形成されている導体部３２Ａ，３２Ｂは必ずしも必要でない。この場合、接続部３０は、半体３１Ａ，３１Ｂの表面に形成された導体部３２Ａ，３２Ｂに替えて、導体シールド２３５及び導体プレート１９ａを導体部として有する。

図６は導波管２０と接続部３０の接続形態のさらに別の変形例を示す図である。この例では、回路基板１９には、導体プレート１９ａに替えて、２つの導体パッド１９ｂと、その間に配置された導体パッド１９ｃとが形成されている。２つの導体パッド１９ｂは、導体シールド２３５の側板部２３５ｂの下縁に沿って形成される。側板部２３５ｂの下縁は例えば半田によって導体パッド１９ｂに取り付けられる。図６に示す導体シールド２３５は、側板部２３５ｂの下縁にフランジ状に形成された取付部２３５ｄを有している。この取付部２３５ｄが半田付けされる。

導体パッド１９ｃ上には接続部３０が配置されている。接続部３０は導体パッド１９ｃに半田付けされてもよい。この例の導体パッド１９ｃは接続部３０に対応する幅を有している（ここでの幅は導波管２０の延伸方向に直交する方向での幅である）。導体パッド１９ｃは接続部３０よりも大きな幅を有してもよい。また、一例では、導体パッド１９ｃは接続部３０に対応する長さを有する。また、他の例では、導体パッド１９ｃは接続部３０よりも大きな長さを有してもよい。この場合、導体パッド１９ｃ上に接続部３０と導波管２０の端部の双方が配置されてもよい。この場合、接続部３０と導波管２０は導体パッド１９ｃに半田付けされてもよい。

図７及び図８は導波管２０と接続部３０の接続形態のさらに別の変形例を示す図である。図７は、高周波伝送装置３０１の斜視図である。高周波伝送装置３０１は、互いに嵌合可能な第１コネクタ３４１と第２コネクタ３４２とを有している。図８の（ａ）は、導波管２０の端部に設けられた第１コネクタ３４１を斜め下方から臨む分解斜視図である．図８の（ｂ）は、回路基板１０及び接続部３０を保持する第２コネクタ３４２を斜めから臨む分解斜視図である。コネクタ３４１，３４２は樹脂によって形成されている。

図８（ａ）に示すように、導波管２０の端部には上述した導体シールド２３５が取り付けられている。第１コネクタ３４１は導体シールド２３５と導波管２０の端部とを保持するように形成されている。この例では、第１コネクタ３４１には下方に開いた凹部３４１ａが形成され、導波管２０の端部と導体シールド２３５はこの凹部の内側で保持されている。また、凹部３４１ａは導波管２０の延伸方向にも開口しており、導波管２０の端面はその延伸方向に露出している。図８（ｂ）に示すように、第２コネクタ３４２は、回路基板１０と接続部３０とからなるモジュールを保持している。この例では、第２コネクタ３４２には下方に開いた凹部３４２ｂが形成され、回路基板１０と絶縁材１６，１５とが凹部３４２ｂに配置され、その内側で保持されている。

第１コネクタ３４１と第２コネクタ３４２は、上下方向（回路基板１０の厚さ方向）において組み合わせることが出来るように構成されている。この例では、図７に示すように、第２コネクタ３４２に第１コネクタ３４１を収容する収容部３４２ａが形成されている。第１コネクタ３４１は収容部３４２ａに上側から嵌め入れることが可能となっている。

接続部３０は収容部３４２ａの内側に位置している。そして、第１コネクタ３４１が第２コネクタ３４２の収容部３４２ａに嵌め入れられると、接続部３０の端面３１ａと導波管２０の端面とが互いに対向する。また、導体シールド２３５は接続部３０と導波管２０の端部とを取り囲む。このようなコネクタ３４１，３４２を利用することにより、導波管２０と接続部３０との接続作業を容易化できる。

コネクタ３４１，３４２にはそれらが意図せず外れるのを防止するためのロック機構が設けられている。図７及び図８に示す例では、第１コネクタ３４１の側面には凹部３４１ｂが形成されている。一方、第２コネクタ３４２の収容部３４２ａの内面には凸部３４２ｃが設けられている。この凸部３４２ｃは例えば金属板によって形成され、弾性的に凹むことが出来る。第１コネクタ３４１が第２コネクタ３４２の収容部３４２ａに嵌められると、凸部３４２ｃが凹部３４１ｂに嵌まり、その結果、コネクタ３４１，３４２の意図しない外れが抑えられる。なお、図７及び図８に示す例では、凸部３４２ｃを形成する金属板は脚部３４２ｄを有している。脚部３４２ｄは回路基板１９に形成された導体パッド１９ｂに半田付けされる。

図９は接続部３０の変形例である接続部４３０の斜視図である。以下では、接続部４３０が有する接続部３０との相違点を中心に説明する。説明のない事項は図１及び図２の形態と同様である。

接続部４３０は、誘電体によって構成された第１半体４３１Ａと第２半体４３１Ｂとを含んでいる。第１半体４３１Ａと第２半体４３１Ｂは、回路基板１０の厚さ方向においてアンテナ１３を挟んで互いに反対側に配置され、全体として円形の断面を有している。すなわち、第１半体４３１Ａの断面と第２半体４３１Ｂの断面のそれぞれは半円形である。接続部４３０は、第１半体４３１Ａの外面に、導体部４３２Ａを有している。同様に、接続部４３０は、第２半体４３１Ｂの外面に、導体部４３２Ｂを有している。導体部４３２Ａ，４３２Ｂは、回路基板１０に沿った方向（具体的には、アンテナ１３及び導波管の延伸方向）に直交する断面において、２つの半体４３１Ａ，４３１Ｂを囲んでいる。すなわち、導体部４３２Ａ，４３２Ｂは全体としてアンテナ１３及び半体４３１Ａ，４３１Ｂを囲む管状となっている。

また、接続部４３０と、接続部４３０に接続される導波管（不図示）は、互いに対応した形状の断面を有する。すなわち、接続部４３０に接続される導波管は、円形の断面を有している。この導波管は円形の断面を有する誘電体と、その外周面を覆う導体部とを有している。導波管は、その端面が接続部４３０の端面と向き合うように配置され、第１半体４３１Ａと第２半体４３１Ｂのそれぞれが導波管の延伸方向において導波管に接続される。なお、これらの接続には、図４から図８を参照して説明した種々の形態が利用されてよい。この場合、例えば、図３に示した導体シールド３５は円形の断面を有するように形成される。また、図５に示した導体シールド２３５においては、上板部２３５ａが接続部４３０と導波管に合わせて湾曲される。

図１０は接続部３０のさらに別の変形例を示す斜視図である。以下では、接続部３０との相違点を中心にして説明する。説明のない事項は図１及び図２の形態と同様である。

図１０に示す導波管５２０の構造は、上述した導波管２０と概ね同じである。すなわち、導波管５２０は、管状の導体部と、その内側に配置される誘電体とを有している。また、導波管５２０の表面には導体部を覆う保護部が設けられている。導波管５２０の端部には接続部５３０が設けられている。接続部５３０は導波管５２０と一体に形成されている。すなわち、導波管５２０の誘電体と接続部５３０の誘電体は一体に形成されている。また、接続部５３０の導体部は導波管５２０の導体部２２と一体に形成されている。

接続部５３０の誘電体は、回路基板１０の厚さ方向においてアンテナ１３を挟んで互いに反対側に位置させるための第１半体５３１Ａと第２半体５３１Ｂとを有している。第１半体５３１Ａと第２半体５３１Ｂのそれぞれが、導波管５２０の延伸方向において導波管５２０に一体的に接続している。換言すると、第１半体５３１Ａは、導波管５２０の上側部分から延びている。また、第２半体５３１Ｂは、導波管５２０の下側部分から延びている。第１半体５３１と第２半体５３１Ｂとの間には、回路基板１０の取付部１１ａの厚さに対応した隙間が設けられており、その隙間に取付部１１ａが挿入される。

第１半体５３１Ａの外面と第２半体５３１Ｂの外面は、導波管５２０から延伸する導体部によって覆われている。半体５３１Ａ，５３１Ｂに形成された導体部は全体として、導波管５２０に設けられた導体部に対応する断面形状を有し、アンテナ１３を囲む管状となっている。図１０の例では、半体５３１Ａ，５３１Ｂに形成された導体部は全体として矩形の断面を有している。なお、これらの断面形状は矩形に限られず、例えば円形でもよい。

図１１は接続部３０及び回路基板１０の変形例を示す斜視図である。以下では、接続部３０と回路基板１０との相違点を中心にして説明する。説明のない事項は図１及び図２を参照して説明した内容と同様である。

図１１に示す回路基板６１０は基材６１１を有している。基材６１１はアンテナ１３が形成された取付部６１１ａを有している。接続部６３０は第１半体６３１Ａを有している。基材６１１の取付部６１１ａと第１半体６３１Ａは、回路基板６１０の厚さ方向においてアンテナ１３を挟んで互いに反対側に位置している。取付部６１１ａは、これまで説明した回路基板１０の取付部１１ａよりも大きな厚さを有している。取付部６１１ａの厚さ（すなわち、基材６１１の厚さ）は、アンテナ１３によって送受信する電波の波長と、基材６１１の比誘電率とによって適宜設定される。なお、第１半体６３１Ａは接着シート３９によって回路基板６１０に取り付けられている。

接続部６３０には第１導体部６３２Ａと第２導体部６３２Ｂとが設けられている。第１導体部６３２Ａは第１半体６３１Ａの上面を覆うとともに、第１半体６３１Ａの側面及び取付部６１１ａの側面も覆うように形成されている。第２導体部６３２Ｂは取付部６１１ａの下面に設けられている。その結果、第１導体部６３２Ａと第２導体部６３２Ｂは、回路基板６１０に沿った方向に垂直な断面において、第１半体６３１Ａと取付部６１１ａとを囲んでいる。第１導体部６３２Ａと第２導体部６３２Ｂは、その断面において、導波管２０の導体部２２に対応した形状を有している。すなわち、この例では、取付部６１１ａが接続部６３０の第２半体として機能している。図１１の例では、第１導体部６３２Ａと第２導体部６３２Ｂは全体として矩形の断面を有している。

図１２は接続部６３０及び回路基板６１０の変形例を示す斜視図である。以下では、図１１に示す例との相違点を中心に説明する。説明のない事項は、図１１の例と同様である。

図１２に示す回路基板７１０は基材７１１を有している。基材７１１はアンテナ１３が形成された取付部７１１ａを有している。接続部７３０は第１半体７３１Ａを有している。基材７１１の取付部７１１ａと第１半体７３１Ａは、回路基板７１０の厚さ方向においてアンテナ１３を挟んで互いに反対側に位置している。

接続部７３０は、第１導体部７３２Ａと第２導体部７３２Ｂと複数の第３導体部７３２Ｃとを有している。第１導体部７３２Ａは第１半体７３１Ａの上面を覆うとともに、第１半体７３１Ａの側面を覆っている。第２導体部７３２Ｂは取付部７１１ａの下面に設けられている。基材７１１にはアンテナ１３に沿って並ぶ複数のスルーホールが形成されている。スルーホールは２列で形成されており、それらの間にアンテナ１３が位置している。スルーホールに設けられた導体が第３導体部７３２Ｃである。各第３導体部７３２Ｃは第１導体部７３２Ａの下縁から第２導体部７３２Ｂに向かって延びている。また、複数の第３導体部７３２Ａは、アンテナ１３に沿った方向で並んでいる。その結果、導体部７３２Ａ，７３２Ｂ，７３２Ｃは、回路基板７１０に沿った方向に垂直な断面では、第１半体７３１Ａと、基材７１１の取付部７１１ａにおける、２列の導体部７３２Ｃの間の部分とを囲んでいる。すなわち、基材７１１の取付部７１１ａにおける、２列の導体部７３２Ｃの間の部分が、これまで説明した第２半体として機能している。

導体部７３２Ａ，７３２Ｂ，７３２Ｃは、導波管２０の導体部２２に続く管状に配置されている。すなわち、導体部７３２Ａ，７３２Ｂ，７３２Ｃは、回路基板７１０に沿った方向に垂直な断面では、導波管２０の導体部２２に対応した形状を有している。図１１の例では、導体部７３２Ａ，７３２Ｂ，７３２Ｃは矩形の断面を有している。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。

１，３０１ 高周波伝送装置、１０，６１０，７１０ 回路基板、１３ アンテナ、２０，５２０ 導波管、２１ 誘電体部、２２ 導体部、２３ 保護部、３０，４３０，５３０，６３０，７３０ 接続部、３１Ａ，３４１Ａ，５３１Ａ 第１半体、３１Ｂ，４３１Ｂ，５３１Ｂ 第２半体、３２Ａ，３２Ｂ，４３２Ａ，４３２Ｂ 導体部、３５，１３５，２３５ 導体シールド、３４１，３４２ コネクタ。

Claims (6)

1. 回路基板に形成されたアンテナから出る電波を伝送するための高周波伝送装置であって、
   導体部と誘電体部とを有する導波管であって、その延伸方向に対して直交する断面において前記導体部が前記誘電体部を囲んでいる導波管と、
   １又は複数の導体部と、誘電体部とを有し、前記導波管の端部に設けられている接続部と、を備え、
   前記アンテナは前記回路基板に沿って線状に延びており、
   前記接続部の前記誘電体部は、前記回路基板の厚さ方向である第１の方向において前記回路基板及び前記アンテナを挟むための第１半体と第２半体とを有し、
   前記接続部の前記１又は複数の導体部は、前記アンテナの延伸方向に沿った第２の方向に垂直な断面において、前記第１半体及び前記第２半体を囲んでおり、前記導波管の前記導体部の断面に対応する形状を有しており、
   前記回路基板において前記第１半体と前記第２半体とにより挟まれる部分は、前記第１の方向及び前記第２の方向に対して垂直な第３の方向において、前記１又は複数の導体部及び前記導波管の前記導体部の幅と略同一の幅を有している
   ことを特徴とする高周波伝送装置。
2. 請求項１に記載の高周波伝送装置において、
   前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方は、前記導波管の誘電体とは別体であり、
   前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方と前記導波管の端部との境界は、導体によって形成されたシールドによって覆われている、
   ことを特徴とする高周波伝送装置。
3. 請求項１に記載の高周波伝送装置において、
   前記導波管の端部は前記第２の方向に延伸しており、
   前記第１半体と前記第２半体のそれぞれは、前記第２の方向において前記導波管と接続している、
   ことを特徴とする高周波伝送装置。
4. 請求項１に記載の高周波伝送装置において、
   前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方は導波管とは別体であり、
   前記導波管の端部は第１コネクタに形成された凹部の内側に保持され、
   前記接続部は第２コネクタに形成された凹部の内側に保持され、
   前記第２コネクタは前記第１コネクタに形成された被係合部に係合する係合部を有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとは互いに嵌合可能に形成される
   ことを特徴とする高周波伝送装置。
5. 請求項１に記載の高周波伝送装置において、
   前記第１半体と前記第２半体のうち少なくとも一方は、前記導波管の誘電体部と一体である、
   ことを特徴とする高周波伝送装置。
6. 回路基板に形成されたアンテナから出る電波を伝送するための高周波伝送装置であって、
   導体部と誘電体部とを有する導波管であって、その延伸方向に対して直交する断面において前記導体部が前記誘電体部を囲んでいる導波管と、
   １又は複数の導体部と、誘電体部とを有し、前記導波管の端部に設けられている接続部と、を備え、
   前記接続部の前記誘電体部は、前記回路基板の厚さ方向である第１の方向において前記アンテナを挟むための第１半体と第２半体とを有し、
   前記接続部の前記１又は複数の導体部は、前記回路基板に沿った第２の方向に垂直な断面において、前記第１半体及び前記第２半体を囲んでおり、前記導波管の前記導体部の断面に対応する形状を有しており、
   前記第１半体と前記第２半体のうちの少なくとも一方は導波管とは別体であり、
   前記導波管の端部は第１コネクタに形成された凹部の内側に保持され、
   前記接続部は第２コネクタに形成された凹部の内側に保持され、
   前記第２コネクタは前記第１コネクタに形成された被係合部に係合する係合部を有し、前記第１コネクタと前記第２コネクタとは互いに嵌合可能に形成される
   ことを特徴とする高周波伝送装置。

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