JP6369394B2 - Transmission line-waveguide converter - Google Patents

Transmission line-waveguide converter Download PDF

Info

Publication number
JP6369394B2
JP6369394B2 JP2015115635A JP2015115635A JP6369394B2 JP 6369394 B2 JP6369394 B2 JP 6369394B2 JP 2015115635 A JP2015115635 A JP 2015115635A JP 2015115635 A JP2015115635 A JP 2015115635A JP 6369394 B2 JP6369394 B2 JP 6369394B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
opening
pattern
waveguide
back short
corners
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.)
Active
Application number
JP2015115635A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017005414A (en
Inventor
英樹 丹後
英樹 丹後
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority to JP2015115635A priority Critical patent/JP6369394B2/en
Priority to PCT/JP2016/063734 priority patent/WO2016199526A1/en
Publication of JP2017005414A publication Critical patent/JP2017005414A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6369394B2 publication Critical patent/JP6369394B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H01P5/107Hollow-waveguide/strip-line transitions

Landscapes

  • Waveguides (AREA)
  • Structure Of Printed Boards (AREA)

Description

本発明は、例えば、マイクロストリップライン等の伝送線路と導波管とを接続する伝送線路−導波管変換器に関するものである。   The present invention relates to a transmission line-waveguide converter for connecting a transmission line such as a microstrip line and a waveguide, for example.

ITS(Intelligent Transport Systems:高度道路交通システム)に用いられる車両感知器や、自動車等の車載センサに用いられるミリ波レーダには、導波管と基板上の伝送線路との間で信号を伝送するための伝送線路−導波管変換器が用いられる。
例えば、特許文献1には、導波管と、この導波管内に配置されるアンテナが設けられた誘電体基板とによって構成された伝送線路−導波管変換器が開示されている。
Signals are transmitted between a waveguide and a transmission line on a substrate in a millimeter wave radar used in a vehicle sensor used in ITS (Intelligent Transport Systems) and an in-vehicle sensor such as an automobile. For this purpose, a transmission line-waveguide converter is used.
For example, Patent Document 1 discloses a transmission line-waveguide converter configured by a waveguide and a dielectric substrate provided with an antenna disposed in the waveguide.

特開2007−214777号公報JP 2007-214777 A

上記伝送線路−導波管変換器は、当該伝送線路−導波管変換器が使用される使用周波数帯域において必要とされる要求性能を確保するために、使用周波数帯域を含んだより広い帯域で必要性能が得られるように設計することが一般的に行われている。使用周波数帯域よりも広帯域で要求性能を確保することによって、製造誤差等によって生じるばらつきを吸収することができるからである。   The transmission line-waveguide converter has a wider band including the use frequency band in order to ensure the required performance required in the use frequency band in which the transmission line-waveguide converter is used. It is a common practice to design for the required performance. This is because by ensuring the required performance in a wider band than the used frequency band, it is possible to absorb variations caused by manufacturing errors and the like.

しかし、上記のように設計したとしても、伝送線路−導波管変換器は、誘電体基板や、これに実装される導波管、あるいはこの導波管を終端するバックショートと呼ばれる終端器等、多数の部品を組み合わせて製造されるため、各部品の加工精度や加工方法に起因するばらつき等が伝送線路−導波管変換器の性能に影響を与え、広帯域での要求性能を確保できず、結果として製造時の歩留まりを悪化させる要因となっている。   However, even if designed as described above, the transmission line-waveguide converter is a dielectric substrate, a waveguide mounted on the dielectric substrate, a terminator called a back short circuit that terminates the waveguide, etc. Because it is manufactured by combining many parts, the processing accuracy of each part and variations caused by the processing method affect the performance of the transmission line-waveguide converter, and the required performance in a wide band cannot be secured. As a result, it is a factor that deteriorates the manufacturing yield.

各部品の加工に伴うばらつきを抑えるためには、より高精度な加工方法を選択して各部の加工を行ったり、部品に追加工を行うことが考えられるが、製造に要する時間やコストの増大化を招くため好ましくない。   In order to suppress the variation associated with the machining of each part, it may be possible to select a more accurate machining method to machine each part or to perform additional machining on the part, but this increases the time and cost required for manufacturing. This is not preferable because it leads to the conversion.

特に、バックショートには、矩形状に形成された導波管の開口部に対応して矩形状の孔部が形成されている。バックショートと、導波管とは、誘電体基板を介在した状態で、前記孔部と前記開口部とが一致するように設けられる。ここで、バックショートは、金属ブロック等から形成されているため、エンドミル等を用いて孔部が形成されることがある一方、導波管の開口部は、プレス成形等によって形成されることがある。このように前記開口部と、前記孔部との間で加工方法が異なる場合、加工方法の違いに起因して両者の形状にギャップが生じる場合がある。   In particular, the back short is formed with a rectangular hole corresponding to the opening of the rectangular waveguide. The back short and the waveguide are provided so that the hole and the opening coincide with each other with the dielectric substrate interposed. Here, since the back short is formed of a metal block or the like, a hole may be formed using an end mill or the like, while an opening of the waveguide may be formed by press molding or the like. is there. Thus, when a processing method differs between the said opening part and the said hole part, a gap may arise in both shape resulting from the difference in a processing method.

前記開口部と、前記孔部との間で形状にギャップが生じると、導波管内部で不要な反射波を生じさせ、広帯域での要求性能を確保できず、製造時の歩留まりを悪化させる要因となる。
一方、前記開口部と、前記孔部との間で形状のギャップを解消するためには、加工方法の変更や追加工が必要となり、コストの増大化に繋がる。
このため、前記開口部と、前記孔部との間で形状のギャップを解消せずとも広帯域で要求性能を確保できる技術が望まれる。
If a gap occurs in the shape between the opening and the hole, an unnecessary reflected wave is generated inside the waveguide, the required performance in a wide band cannot be ensured, and the manufacturing yield is deteriorated. It becomes.
On the other hand, in order to eliminate the gap in shape between the opening and the hole, it is necessary to change the machining method or perform additional machining, leading to an increase in cost.
For this reason, the technique which can ensure a required performance in a wide band, without eliminating the gap of a shape between the said opening part and the said hole part is desired.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、広帯域化を可能にする伝送線路−導波管変換器を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a transmission line-waveguide converter capable of widening the bandwidth.

一実施形態である伝送線路−導波管変換器は、矩形状の第1開口部を有する導波管と、前記導波管を終端する終端部と、前記導波管と前記終端部との間に介在している基板と、前記基板に設けられ前記導波管に電磁的に結合される伝送線路と、前記基板の表裏面に設けられた接地導体パターンと、を備え、前記終端部は、前記導波管の第1開口部に対応して開口した矩形状の第2開口部を有し、前記第2開口部における4隅が、当該第2開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔が前記第1開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔よりも小さくなるような曲線形状とされ、前記接地導体パターンは、前記第1開口部に対応して開口した矩形状のパターン開口部を有し、前記パターン開口部の4隅が、前記第2開口部における4隅の曲線形状に対応した曲線形状とされている。
このように、ここでいう矩形状とは、その4隅が直角である場合の他、加工上又は設計上により4隅が曲線形状である場合を含むものとする。
A transmission line-waveguide converter according to an embodiment includes a waveguide having a rectangular first opening, a termination portion that terminates the waveguide, and the waveguide and the termination portion. A substrate interposed therebetween, a transmission line provided on the substrate and electromagnetically coupled to the waveguide, and a ground conductor pattern provided on the front and back surfaces of the substrate, and the termination portion is And a rectangular second opening opened corresponding to the first opening of the waveguide, and four corners of the second opening are diagonally opposed to the second opening. In the first opening portion, the first opening portion has a curved shape that is smaller than the interval between diagonally opposed corners, and the ground conductor pattern is opened corresponding to the first opening portion. It has a rectangular pattern opening, and the four corners of the pattern opening are in the second opening. There is a kick four corners of the curved shape to the corresponding curved shape.
Thus, the rectangular shape here includes not only the case where the four corners are perpendicular, but also the case where the four corners are curved due to processing or design.

本発明の伝送線路−導波管変換器によれば、広帯域化が可能になる。   According to the transmission line-waveguide converter of the present invention, it is possible to widen the bandwidth.

一実施形態に係る、マイクロストリップライン−導波管変換器の外観図である。1 is an external view of a microstrip line-waveguide converter according to one embodiment. FIG. マイクロストリップライン−導波管変換器をバックショート側から見たときの図である。It is a figure when a microstripline-waveguide converter is seen from the back short side. (a)は、図2中、A−A線の矢視断面図、(b)は、図2中、B−B線の矢視断面図である。(A) is the arrow sectional view of the AA line in FIG. 2, (b) is the arrow sectional view of the BB line in FIG. バックショートを端面側からみたときの外観斜視図である。It is an external appearance perspective view when seeing a back short from the end face side. (a)は、導波管の端面の一部を示す図、(b)は、バックショートの端面の一部を示す図である。(A) is a figure which shows a part of end surface of a waveguide, (b) is a figure which shows a part of end surface of a back short circuit. 変換器の要部をバックショート側から見たときの図であり、各グランドパターンのパターン開口部の形状を示す図である。It is a figure when the principal part of a converter is seen from the back short side, and is a figure which shows the shape of the pattern opening part of each ground pattern. (a)は、図6中、C−C線の矢視断面図であり、(b)は、図6中、D−D線の矢視断面図である。(A) is an arrow sectional view of the CC line in FIG. 6, (b) is an arrow sectional view of the DD line in FIG. 実施例及び比較例に係る変換器の通過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the passage characteristic of the converter concerning an example and a comparative example. 実施例及び比較例に係る変換器の反射特性を示すグラフである。It is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on an Example and a comparative example.

[本願発明の実施形態の説明]
最初に本願発明の実施形態の内容を列記して説明する。
(1)一実施形態である伝送線路−導波管変換器は、矩形状の第1開口部を有する導波管と、前記導波管を終端する終端部と、前記導波管と前記終端部との間に介在している基板と、前記基板に設けられ前記導波管に電磁的に結合される伝送線路と、前記基板の表裏面に設けられた接地導体パターンと、を備え、前記終端部は、前記導波管の第1開口部に対応して開口した矩形状の第2開口部を有し、前記第2開口部における4隅が、当該第2開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔が前記第1開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔よりも小さくなるような曲線形状とされ、前記接地導体パターンは、前記第1開口部に対応して開口した矩形状のパターン開口部を有し、前記パターン開口部の4隅が、前記第2開口部における4隅の曲線形状に対応した曲線形状とされている。
[Description of Embodiment of Present Invention]
First, the contents of the embodiments of the present invention will be listed and described.
(1) A transmission line-waveguide converter according to an embodiment includes a waveguide having a rectangular first opening, a termination portion terminating the waveguide, the waveguide and the termination. A substrate interposed between the substrate, a transmission line provided on the substrate and electromagnetically coupled to the waveguide, and a ground conductor pattern provided on the front and back surfaces of the substrate, The terminal portion has a rectangular second opening that opens in correspondence with the first opening of the waveguide, and the four corners of the second opening are diagonally opposed to each other in the second opening. And the ground conductor pattern corresponds to the first opening portion, and the ground conductor pattern corresponds to the first opening portion so that the interval between the corners is smaller than the interval between the diagonally opposing corners in the first opening portion. A rectangular pattern opening that is open and has four corners of the pattern opening. There is a corresponding curve shapes at the four corners of the curved shape in section.

上記構成の伝送線路−導波管変換器によれば、終端部の第2開口部の4隅が、当該第2開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔が第1開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔よりも小さくなるような曲線形状とされているので、第2開口部と、第1開口部との間で開口形状にギャップが生じる。その一方、接地導体パターンにおけるパターン開口部における4隅が、第2開口部における4隅の曲線形状に対応した曲線形状とされているので、擬似的な導体壁を構成して導波管と終端部とを繋ぐ接地導体パターンは、終端部の第2開口部に対して滑らかに繋がり、導波管と終端部とを繋げることができる。
また、接地導体パターンのパターン開口部と、導波管の第1開口部との間で、4隅の形状にギャップが生じるが、接地導体パターンは、導波管と終端部とを繋ぐ擬似的な導体壁を構成するため、形状にギャップが生じたとしても不要な反射が顕著に生じるのを抑制できる。このため、導波管の第1開口部と、終端部の第2開口部との間の形状的なギャップによって導波管内部で生じさせる可能性のある信号波の不要な反射を、接地導体パターンによって抑制することができ、伝送線路−導波管変換器の性能に与える影響を抑制することができる。
このように、上記構成の伝送線路−導波管変換器によれば、導波管の第1開口部と、終端部の第2開口部との間で形状にギャップがあったとしても、不要な反射を抑制することができ、広帯域化が可能となる。
According to the transmission line-waveguide converter having the above-described configuration, the interval between the four corners of the second opening of the termination portion that is diagonally opposed in the second opening is the first opening. Since it is made into the curve shape which becomes smaller than the space | interval of the corners which are opposing on a diagonal line, a gap arises in an opening shape between a 2nd opening part and a 1st opening part. On the other hand, since the four corners of the pattern opening in the ground conductor pattern have a curved shape corresponding to the curved shape of the four corners in the second opening, a pseudo conductor wall is formed to form the waveguide and the termination. The grounding conductor pattern that connects the portions is smoothly connected to the second opening of the terminal portion, and the waveguide and the terminal portion can be connected.
In addition, a gap is formed in the shape of the four corners between the pattern opening of the ground conductor pattern and the first opening of the waveguide. However, the ground conductor pattern is a pseudo-connection between the waveguide and the terminal end. Since the conductive wall is configured, it is possible to suppress the occurrence of unnecessary reflection even if a gap occurs in the shape. For this reason, unnecessary reflection of a signal wave that may be generated inside the waveguide due to a geometric gap between the first opening of the waveguide and the second opening of the terminal end is prevented from being grounded. It can be suppressed by the pattern, and the influence on the performance of the transmission line-waveguide converter can be suppressed.
Thus, according to the transmission line-waveguide converter having the above-described configuration, even if there is a gap in shape between the first opening of the waveguide and the second opening of the termination, it is unnecessary. Reflection can be suppressed, and a wider band can be achieved.

(2)上記伝送線路−導波管変換器において、前記基板は複数であり、複数の前記基板、及び前記接地導体パターンは交互に配置されて互いに積層されていてもよい。
この場合であっても、導波管の第1開口部と、終端部の第2開口部との間で形状にギャップがあったとしても、接地導体パターンによって不要な反射を抑制でき、広帯域化することができる。
(2) In the transmission line-waveguide converter, a plurality of the substrates may be provided, and the plurality of substrates and the ground conductor pattern may be alternately arranged and stacked on each other.
Even in this case, even if there is a gap in the shape between the first opening of the waveguide and the second opening of the terminal end, unnecessary reflection can be suppressed by the ground conductor pattern, and the bandwidth can be increased. can do.

(3)前記伝送線路−導波管変換器において、複数の前記接地導体パターンは、前記パターン開口部の寸法が、前記第2開口部の寸法と同じ寸法、又は前記第2開口部の寸法よりも大きく設定されるとともに、配置される位置が前記終端部から遠ざかるに従って、前記パターン開口部の寸法が漸次大きくなるように設定されていることが好ましい。
この場合、複数の接地導体パターンのパターン開口部に寸法上のばらつきや、組み立て時に生じる複数の接地導体パターン同士の配置上のばらつきが生じたとしても、各パターン開口部の第2開口部に対する位置ずれを抑制でき、広帯域な特性を維持することができる。
(3) In the transmission line-waveguide converter, in the plurality of ground conductor patterns, the dimension of the pattern opening is the same as the dimension of the second opening, or the dimension of the second opening. In addition, it is preferable that the size of the pattern opening is set to gradually increase as the position of the pattern becomes farther from the terminal end.
In this case, even if there are dimensional variations in the pattern openings of the plurality of ground conductor patterns or variations in arrangement of the plurality of ground conductor patterns that occur during assembly, the positions of the pattern openings with respect to the second openings Deviation can be suppressed and broadband characteristics can be maintained.

[本願発明の実施形態の詳細]
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔全体構成について〕
図1は、一実施形態に係る、マイクロストリップライン−導波管変換器の外観図である。図1中、マイクロストリップライン−導波管変換器1は、導波管2と、この導波管2を終端するバックショート3と、導波管2とバックショート3との間に介在している複数(図例では3枚)の誘電体基板(第1誘電体基板4、第2誘電体基板5、及び第3誘電体基板6)とを備えている。
[Details of the embodiment of the present invention]
Hereinafter, preferred embodiments will be described with reference to the drawings.
Note that at least a part of each embodiment described below may be arbitrarily combined.
[About overall configuration]
FIG. 1 is an external view of a microstrip line-waveguide converter according to an embodiment. In FIG. 1, a microstripline-waveguide converter 1 is interposed between a waveguide 2, a back short 3 that terminates the waveguide 2, and the waveguide 2 and the back short 3. A plurality of (three in the illustrated example) dielectric substrates (first dielectric substrate 4, second dielectric substrate 5, and third dielectric substrate 6).

マイクロストリップライン−導波管変換器1(以下、単に変換器1ともいう)は、複数の誘電体基板の内、バックショート3に最も近い位置に配置された第1誘電体基板4に形成されたマイクロストリップライン9からの信号を導波管2に伝送し、また、導波管2からの信号をマイクロストリップライン9に伝送する機能を有している。本実施形態の変換器1は、信号周波数が76GHzから81GHzの帯域の信号を処理対象とするシステムに用いられるものであり、当該変換器1の使用周波数帯域は、76GHzから81GHzとなるように各部が設定されている。   The microstrip line-waveguide converter 1 (hereinafter also simply referred to as the converter 1) is formed on a first dielectric substrate 4 disposed at a position closest to the back short 3 among a plurality of dielectric substrates. The signal from the microstrip line 9 is transmitted to the waveguide 2, and the signal from the waveguide 2 is transmitted to the microstrip line 9. The converter 1 of the present embodiment is used in a system that processes signals in a signal frequency band of 76 GHz to 81 GHz, and the frequency band used by the converter 1 is set to 76 GHz to 81 GHz. Is set.

導波管2は、アルミニウム合金等によって形成された四角ブロック状の部材であり、中央部に断面矩形状の貫通孔2aが形成されている。貫通孔2aは、例えば、パンチ等を用いたプレス加工によって形成されている。
貫通孔2aは、導波管2の端面2bと端面2cとの間を直交して貫通しており、両端面2b,2cで開口している。よって、貫通孔2aが端面2bで開口する開口部2a1は矩形状となっている。
この導波管2はW帯用であり、貫通孔2aの内側断面寸法は、例えば、長手寸法が2.54mm、短手寸法が1.27mmに設定されている。
The waveguide 2 is a quadrangular block member formed of aluminum alloy or the like, and a through hole 2a having a rectangular cross section is formed at the center. The through hole 2a is formed by, for example, press working using a punch or the like.
The through hole 2a passes through between the end face 2b and the end face 2c of the waveguide 2 at right angles, and opens at both end faces 2b and 2c. Therefore, the opening 2a1 in which the through hole 2a opens at the end surface 2b has a rectangular shape.
The waveguide 2 is for the W band, and the inner cross-sectional dimension of the through hole 2a is set, for example, to a long dimension of 2.54 mm and a short dimension of 1.27 mm.

貫通孔2aは、4つの内壁面2dで構成されている。これら内壁面2dの内、互いに隣接する内壁面2d同士を繋いでいる内隅2eは、例えば、曲率半径が0.15mm以下の曲面形状となっている場合がある。
内隅2eは、設計上は内壁面2d同士が直交しており曲面形状ではないが、加工上の精度によって0.15mm以下の曲面形状となる場合がある。
The through hole 2a is composed of four inner wall surfaces 2d. Among these inner wall surfaces 2d, the inner corner 2e connecting the inner wall surfaces 2d adjacent to each other may have a curved surface shape with a radius of curvature of 0.15 mm or less, for example.
The inner corner 2e is not a curved surface shape because the inner wall surfaces 2d are orthogonal to each other by design, but may have a curved surface shape of 0.15 mm or less depending on processing accuracy.

図2は、マイクロストリップライン−導波管変換器1をバックショート3側から見たときの図、図3(a)は、図2中、A−A線の矢視断面図、図3(b)は、図2中、B−B線の矢視断面図である。なお、図2では、理解を容易とするためにバックショート3を省略して示している。また、図3(a)及び図3(b)では、理解を容易とするために第1誘電体基板4に設けられたマイクロストリップライン等の導体パターンの厚み寸法を誇張して示している。   2 is a view of the microstripline-waveguide converter 1 as viewed from the back short 3 side, FIG. 3A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. b) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. In FIG. 2, the back short 3 is omitted for easy understanding. 3A and 3B exaggerate the thickness dimension of a conductor pattern such as a microstrip line provided on the first dielectric substrate 4 for easy understanding.

図1から図3を参照して、複数の誘電体基板4、5、6は、導波管2の端面2bと、バックショート3との間に介在している。
各誘電体基板4は、例えば、エポキシ樹脂等から形成された、端面2bに一致する矩形板状の部材である。
With reference to FIGS. 1 to 3, the plurality of dielectric substrates 4, 5, 6 are interposed between the end face 2 b of the waveguide 2 and the back short 3.
Each dielectric substrate 4 is a rectangular plate-like member that is made of, for example, an epoxy resin and matches the end surface 2b.

各誘電体基板4,5,6の表裏面には、グランドパターン10(接地導体パターン)が設けられている。これにより、3枚の誘電体基板4,5,6、及びグランドパターン10は、交互に配置されて互いに積層されている。
よって、グランドパターン10は、第1誘電体基板4とバックショート3との間に介在している第1グランドパターン11と、第1誘電体基板4と第2誘電体基板5との間に介在している第2グランドパターン12と、第2誘電体基板5と第3誘電体基板6との間に介在している第3グランドパターン13と、第3誘電体基板6と導波管2との間に介在している第4グランドパターン14とを含んでいる。
グランドパターン10は、金属等からなる導体パターンであり、接地されている。グランドパターン10は、各誘電体基板4の表裏面に一致する矩形状に形成されている。
A ground pattern 10 (ground conductor pattern) is provided on the front and back surfaces of each dielectric substrate 4, 5, 6. As a result, the three dielectric substrates 4, 5, 6 and the ground pattern 10 are alternately arranged and stacked on each other.
Therefore, the ground pattern 10 is interposed between the first ground substrate 11 interposed between the first dielectric substrate 4 and the back short 3, and between the first dielectric substrate 4 and the second dielectric substrate 5. The second ground pattern 12, the third ground pattern 13 interposed between the second dielectric substrate 5 and the third dielectric substrate 6, the third dielectric substrate 6, the waveguide 2, and the like. And a fourth ground pattern 14 interposed therebetween.
The ground pattern 10 is a conductor pattern made of metal or the like and is grounded. The ground pattern 10 is formed in a rectangular shape that matches the front and back surfaces of each dielectric substrate 4.

第1誘電体基板4の一面4aに設けられた第1グランドパターン11は、バックショート3に接触しており、複数のグランドパターン10の内、バックショート3に最も近い位置に配置されている。   The first ground pattern 11 provided on the first surface 4 a of the first dielectric substrate 4 is in contact with the back short 3, and is disposed at a position closest to the back short 3 among the plurality of ground patterns 10.

第1グランドパターン11は、第1誘電体基板4を一面4a側からみたときの導波管2における貫通孔2aの開口部2a1に対応して開口している第1パターン開口部11aを有している。第1パターン開口部11aは、開口部2a1に対応する範囲で導体パターンが無く、導体パターンが無いことによって開口している。   The first ground pattern 11 has a first pattern opening portion 11a opened corresponding to the opening portion 2a1 of the through hole 2a in the waveguide 2 when the first dielectric substrate 4 is viewed from the one surface 4a side. ing. The first pattern opening 11a has no conductor pattern in the range corresponding to the opening 2a1, and is opened by the absence of the conductor pattern.

また、第1グランドパターン11は、第1パターン開口部11aから第1誘電体基板4の外縁側まで導体パターンが無い無パターン部15を有している。無パターン部15は、第1パターン開口部11aと第1誘電体基板4の外縁とを繋ぐように、第1パターン開口部11aの端縁から第1誘電体基板4の外縁までの範囲で形成されている。   Further, the first ground pattern 11 has a non-patterned portion 15 having no conductor pattern from the first pattern opening 11 a to the outer edge side of the first dielectric substrate 4. The non-patterned portion 15 is formed in the range from the edge of the first pattern opening 11a to the outer edge of the first dielectric substrate 4 so as to connect the first pattern opening 11a and the outer edge of the first dielectric substrate 4. Has been.

無パターン部15は、第1パターン開口部11aに繋がっている幅狭部15aと、幅狭部15aから第1誘電体基板4の外縁側に繋がっている、幅狭部15aよりも幅広に形成された幅広部15bとを有して構成されている。   The non-patterned portion 15 is formed wider than the narrow portion 15a connected to the first pattern substrate 11 and the narrow portion 15a connected to the outer edge side of the first dielectric substrate 4 from the narrow portion 15a. And a wide portion 15b.

第1誘電体基板4の一面4aには、さらに、マイクロストリップライン9が設けられている。
マイクロストリップライン9は、ミリ波等の高周波信号を伝送するための伝送線路であり、金属等の導体によって直線状に形成されている。マイクロストリップライン9は第1パターン開口部11aから無パターン部15に亘って設けられており、その先端が第1パターン開口部11aのほぼ中央に配置されている。つまり、マイクロストリップライン9は、第1パターン開口部11aから第1誘電体基板4の外縁側まで延ばされている。
マイクロストリップライン9は、第1パターン開口部11aに配置されているアンテナ部9aと、アンテナ部9aから第1誘電体基板4の外縁まで延びている本体部9bとを有して構成されている。マイクロストリップライン9は、このアンテナ部9aによって導波管2に電磁的に結合される。
A microstrip line 9 is further provided on one surface 4 a of the first dielectric substrate 4.
The microstrip line 9 is a transmission line for transmitting a high-frequency signal such as a millimeter wave, and is formed in a straight line by a conductor such as metal. The microstrip line 9 is provided from the first pattern opening 11a to the non-patterned portion 15, and the tip thereof is disposed at the approximate center of the first pattern opening 11a. That is, the microstrip line 9 extends from the first pattern opening 11 a to the outer edge side of the first dielectric substrate 4.
The microstrip line 9 includes an antenna part 9 a disposed in the first pattern opening 11 a and a main body part 9 b extending from the antenna part 9 a to the outer edge of the first dielectric substrate 4. . The microstrip line 9 is electromagnetically coupled to the waveguide 2 by the antenna portion 9a.

マイクロストリップライン9は、無パターン部15の長手方向に沿って形成されている。無パターン部15は、マイクロストリップライン9を中心として線対称に形成されており、これによって、マイクロストリップライン9と、第1グランドパターン11との間には、一定の間隔が設けられている。
このようにして、無パターン部15は、マイクロストリップライン9を第1パターン開口部11aから第1誘電体基板4の外縁側まで導いている。
The microstrip line 9 is formed along the longitudinal direction of the non-patterned portion 15. The non-patterned portion 15 is formed line-symmetrically with the microstrip line 9 as the center, and thereby, a constant interval is provided between the microstrip line 9 and the first ground pattern 11.
In this way, the non-patterned portion 15 guides the microstrip line 9 from the first pattern opening 11 a to the outer edge side of the first dielectric substrate 4.

なお、無パターン部15の幅狭部15aは、当該幅狭部15aの端縁と、マイクロストリップライン9との位置関係が、マイクロストリップライン−導波管変換器1としてのロスができるだけ小さくなるように形成されている。   The narrow portion 15a of the non-patterned portion 15 has a positional relationship between the edge of the narrow portion 15a and the microstrip line 9, so that the loss as the microstrip line-waveguide converter 1 is minimized. It is formed as follows.

第1誘電体基板4と第2誘電体基板5との間に介在している第2グランドパターン12は、導波管2における貫通孔2aの開口に対応して開口している第2パターン開口部12aを有している。第2パターン開口部12aは、開口部2a1に対応する範囲で導体パターンが無く、導体パターンが無いことによって開口している。
また、第2誘電体基板5と第3誘電体基板6との間に介在している第3グランドパターン13は、導波管2における貫通孔2aの開口に対応して開口している第3パターン開口部13aを有している。第3パターン開口部13aは、開口部2a1に対応する範囲で導体パターンが無く、導体パターンが無いことによって開口している。
さらに、第3誘電体基板6と導波管2との間に介在している第4グランドパターン14も上記各パターン開口部と同様、導波管2における貫通孔2aの開口に対応して開口している第4パターン開口部14aを有している。第4パターン開口部14aは、開口部2a1に対応する範囲で導体パターンが無く、導体パターンが無いことによって開口している。
The second ground pattern 12 interposed between the first dielectric substrate 4 and the second dielectric substrate 5 is a second pattern opening that corresponds to the opening of the through hole 2 a in the waveguide 2. It has a portion 12a. The 2nd pattern opening part 12a has no conductor pattern in the range corresponding to the opening part 2a1, and it is opening because there is no conductor pattern.
The third ground pattern 13 interposed between the second dielectric substrate 5 and the third dielectric substrate 6 is opened corresponding to the opening of the through hole 2 a in the waveguide 2. It has a pattern opening 13a. The third pattern opening 13a has no conductor pattern in the range corresponding to the opening 2a1, and is opened by the absence of the conductor pattern.
Further, the fourth ground pattern 14 interposed between the third dielectric substrate 6 and the waveguide 2 also has an opening corresponding to the opening of the through hole 2a in the waveguide 2, like the pattern openings. The fourth pattern opening 14a is formed. The 4th pattern opening part 14a has no conductor pattern in the range corresponding to the opening part 2a1, and it is opening because there is no conductor pattern.

各グランドパターン11,12,13,14は、各誘電体基板4,5,6を貫通して設けられている複数の第1ビア20によって互いに接続されている。
複数の第1ビア20は、金属等の導体により形成された部材であり、各誘電体基板4,5,6を貫通して設けられている。複数の第1ビア20は、図2に示すように、変換器1をバックショート3側から見たときに、第1パターン開口部11a及び無パターン部15を包囲するように配置されている。
これにより、複数の第1ビア20は、後述するように、各グランドパターン11,12,13,14とともに、導波管2とバックショート3とを繋ぐ擬似的な導体壁を構成している。
The ground patterns 11, 12, 13, 14 are connected to each other by a plurality of first vias 20 provided through the dielectric substrates 4, 5, 6.
The plurality of first vias 20 are members formed of a conductor such as metal and are provided through the dielectric substrates 4, 5, and 6. As shown in FIG. 2, the plurality of first vias 20 are arranged so as to surround the first pattern opening 11 a and the non-patterned portion 15 when the converter 1 is viewed from the back short 3 side.
As a result, the plurality of first vias 20 constitute a pseudo conductor wall that connects the waveguide 2 and the back short 3 together with the ground patterns 11, 12, 13, and 14, as will be described later.

また、第2グランドパターン12、及び第3グランドパターン13は、複数の第2ビア21によっても接続されている。
複数の第2ビア21は、金属等の導体により形成された部材であり、第2誘電体基板5のみを貫通して設けられている。複数の第2ビア21は、図2に示すように、変換器1をバックショート3側から見たときに、マイクロストリップライン9を包囲するように当該マイクロストリップライン9の両側に長手方向に沿って2列で直線状に配置されている。
The second ground pattern 12 and the third ground pattern 13 are also connected by a plurality of second vias 21.
The plurality of second vias 21 are members formed of a conductor such as metal, and are provided through only the second dielectric substrate 5. As shown in FIG. 2, the plurality of second vias 21 extend along the longitudinal direction on both sides of the microstrip line 9 so as to surround the microstrip line 9 when the converter 1 is viewed from the back short 3 side. Are arranged in a straight line in two rows.

さらに、第3グランドパターン13、及び第4グランドパターン14は、複数の第3ビア25によっても接続されている。
複数の第3ビア25は、金属等の導体により形成された部材であり、第3誘電体基板6のみを貫通して設けられている。複数の第3ビア25は、図2に示すように、変換器1をバックショート3側から見たときに、マイクロストリップライン9の直下に位置するように当該マイクロストリップライン9の長手方向に沿って1列で直線状に配置されている。
Further, the third ground pattern 13 and the fourth ground pattern 14 are also connected by a plurality of third vias 25.
The plurality of third vias 25 are members formed of a conductor such as metal, and are provided through only the third dielectric substrate 6. As shown in FIG. 2, the plurality of third vias 25 are arranged along the longitudinal direction of the microstrip line 9 so as to be located immediately below the microstrip line 9 when the converter 1 is viewed from the back short 3 side. Are arranged in a straight line.

複数の第2ビア21の内、パターン開口部側に最も近い位置に形成されている第2ビア21は、第1ビア20と同様、導波管2とバックショート3とを繋ぐ擬似的な導体壁の構成に寄与している。また、他の第2ビア21は、マイクロストリップライン9直下のグランドを強化している。
また、複数の第3ビア25の内、パターン開口部側に最も近い位置に形成されている第3ビア25は、第1ビア20と同様、導波管2とバックショート3とを繋ぐ擬似的な導体壁の構成に寄与している。また、他の第3ビア25は、マイクロストリップライン9直下のグランドを強化している。
Of the plurality of second vias 21, the second via 21 formed at a position closest to the pattern opening side is a pseudo conductor that connects the waveguide 2 and the back short 3, as in the first via 20. Contributes to the construction of the wall. In addition, the other second via 21 reinforces the ground directly under the microstrip line 9.
Further, among the plurality of third vias 25, the third via 25 formed at a position closest to the pattern opening side is a pseudo-connecting the waveguide 2 and the back short 3, similar to the first via 20. This contributes to the construction of a simple conductor wall. Further, the other third via 25 reinforces the ground directly under the microstrip line 9.

バックショート3は、導波管2の貫通孔2aの開口を塞ぐ導体壁として第1誘電体基板4に固定されており、導波管2を終端している。
バックショート3は、アルミニウム合金等によって形成された四角ブロック状の部材であり、第1誘電体基板4を一面4a側からみたときの貫通孔2aの開口部2a1に対応する位置を覆うように配置されている。バックショート3の第1誘電体基板4側に向く端面3aには、孔部3bが形成されている。
The back short 3 is fixed to the first dielectric substrate 4 as a conductor wall that closes the opening of the through hole 2 a of the waveguide 2, and terminates the waveguide 2.
The back short 3 is a square block member formed of aluminum alloy or the like, and is arranged so as to cover a position corresponding to the opening 2a1 of the through hole 2a when the first dielectric substrate 4 is viewed from the one surface 4a side. Has been. A hole 3b is formed in the end surface 3a of the back short 3 facing the first dielectric substrate 4 side.

図4は、バックショート3を端面3a側からみたときの外観斜視図である。
図4及び図1から図3も参照して、孔部3bは、導波管2の貫通孔2aの軸線に沿って断面矩形状に凹んだ有底孔である。端面3aで開口する孔部3bの開口部3b1は、貫通孔2aの開口部2a1に対応して開口している。孔部3bは、例えば、エンドミル等を用いた切削加工によって形成されている。
孔部3bは、4つ内壁面3dによって構成されている。これら内壁面3dの内、互いに隣接する内壁面3d同士は、隅曲面部3eによって繋がっている。この隅曲面部3eの曲率半径は、例えば0.4mmに設定されている。
FIG. 4 is an external perspective view of the back short 3 when viewed from the end face 3a side.
4 and 1 to 3, the hole 3 b is a bottomed hole that is recessed in a rectangular cross section along the axis of the through hole 2 a of the waveguide 2. The opening 3b1 of the hole 3b that opens at the end face 3a is opened corresponding to the opening 2a1 of the through hole 2a. The hole 3b is formed by cutting using an end mill or the like, for example.
The hole 3b is composed of four inner wall surfaces 3d. Among the inner wall surfaces 3d, the inner wall surfaces 3d adjacent to each other are connected by a corner curved surface portion 3e. The radius of curvature of the corner curved surface portion 3e is set to 0.4 mm, for example.

また、バックショート3において、第1グランドパターン11の無パターン部15に対応する位置には、バックショート3がマイクロストリップライン9に接触しないように切り欠かれている逃げ部3cが形成されている。   Further, in the back short 3, a relief portion 3 c is formed at a position corresponding to the non-patterned portion 15 of the first ground pattern 11, so that the back short 3 is not cut so as not to contact the microstrip line 9. .

バックショート3は、端面3aを第1グランドパターン11に接触させた状態で半田実装されている。これによって、バックショート3は第1グランドパターン11に接続されることで接地されるとともに、第1誘電体基板4の一面4a側に固定されている。   The back short 3 is solder-mounted with the end surface 3 a in contact with the first ground pattern 11. Thus, the back short 3 is grounded by being connected to the first ground pattern 11 and is fixed to the one surface 4 a side of the first dielectric substrate 4.

〔各グランドパターンのパターン開口部について〕
図5(a)は、導波管2の端面2bの一部を示す図である。
貫通孔2aの開口部2a1は、上述のように、導波管2の端面2bで矩形状に開口している。導波管2の開口部2a1は、内壁面2d(図2)の端縁である直線状の縁部23と、開口部2a1の4隅を構成する隅部22とによって構成されている。
上述したように、貫通孔2aの内隅2e(図2)は、上述したように、加工上の精度によって曲率半径が0.15mm以下の曲面形状となっている。よって、開口部2a1の隅部22も、曲率半径が0.15mm以下の曲線形状とされている。
[About the pattern opening of each ground pattern]
FIG. 5A is a diagram showing a part of the end face 2 b of the waveguide 2.
The opening 2a1 of the through hole 2a is opened in a rectangular shape at the end surface 2b of the waveguide 2 as described above. The opening 2a1 of the waveguide 2 includes a linear edge 23 that is an edge of the inner wall surface 2d (FIG. 2), and corners 22 that form four corners of the opening 2a1.
As described above, the inner corner 2e (FIG. 2) of the through-hole 2a has a curved surface shape with a radius of curvature of 0.15 mm or less depending on processing accuracy, as described above. Therefore, the corner 22 of the opening 2a1 is also curved with a radius of curvature of 0.15 mm or less.

図5(b)は、バックショート3の端面3aの一部を示す図である。バックショート3の孔部3bの開口部3b1は、上述のように、バックショート3の端面3aで矩形状に開口している。バックショート3の開口部3b1は、内壁面3d(図4)の端縁である直線状の縁部33と、開口部3b1の4隅を構成する隅部32とによって構成されている。
上述したように、孔部3bの4隅に設けられた隅曲面部3eの曲率半径は、0.4mmに設定されている。よって、開口部3b1の隅部32も、曲線形状とされている。また、これら隅部32の曲率半径は、0.4mmに設定されている。
FIG. 5B is a diagram illustrating a part of the end surface 3 a of the back short 3. As described above, the opening 3b1 of the hole 3b of the back short 3 opens in a rectangular shape at the end face 3a of the back short 3. The opening 3b1 of the back short 3 is constituted by a linear edge 33 which is an edge of the inner wall surface 3d (FIG. 4) and corners 32 constituting the four corners of the opening 3b1.
As described above, the radius of curvature of the corner curved surface portions 3e provided at the four corners of the hole 3b is set to 0.4 mm. Therefore, the corner 32 of the opening 3b1 is also curved. The curvature radii of the corners 32 are set to 0.4 mm.

また、バックショート3の開口部3b1は、その長手方向及び短手方向の寸法が、導波管2の開口部2a1と同じに設定されている。バックショート3の開口部3b1は、導波管2の開口部2a1に対して長手方向及び短手方向にほぼ一致する位置に設けられている。
バックショート3の開口部3b1の形状と、導波管2の開口部2a1の形状とを比較すると、互いの隅部32、及び隅部22の曲線形状が異なっている。
図5(b)中の破線は、開口部3b1に対して貫通孔2aの開口部2a1の形状を長手方向及び短手方向の位置を一致させた上で重ね合わせたときの開口部2a1を示している。
Further, the opening 3 b 1 of the back short 3 is set to have the same longitudinal and short dimensions as the opening 2 a 1 of the waveguide 2. The opening 3 b 1 of the back short 3 is provided at a position that substantially coincides with the opening 2 a 1 of the waveguide 2 in the longitudinal direction and the short direction.
When the shape of the opening 3b1 of the back short 3 and the shape of the opening 2a1 of the waveguide 2 are compared, the curved shapes of the corner 32 and the corner 22 are different.
The broken line in FIG. 5B indicates the opening 2a1 when the shape of the opening 2a1 of the through hole 2a is overlapped with the position of the longitudinal direction and the short direction with respect to the opening 3b1. ing.

このように、バックショート3の開口部3b1の隅部32は、導波管2の開口部2a1の隅部22よりも大きい曲率半径の曲線形状とされているので、図5(b)に示すように、バックショート3の開口部3b1において対角線T上で対向している隅部32同士の間隔Pが、貫通孔2aの開口部2a1において対角線上Tで対向している隅部22同士の間隔Qの間隔よりも小さくなっている。
このため、バックショート3の開口部3b1と、導波管2の開口部2a1との間で開口形状が4隅で異なっており、開口形状に部分的なギャップが生じている。
なお、上記間隔P(間隔Q)は、対向している隅部32(隅部22)それぞれが対角線Tと交差している点同士の間の距離である。
In this way, the corner 32 of the opening 3b1 of the back short 3 has a curved shape with a larger radius of curvature than the corner 22 of the opening 2a1 of the waveguide 2, and is shown in FIG. As described above, the interval P between the corners 32 facing each other on the diagonal T in the opening 3b1 of the back short 3 is equal to the interval between the corners 22 facing each other on the diagonal T in the opening 2a1 of the through hole 2a. It is smaller than the interval of Q.
For this reason, the opening shape is different at the four corners between the opening 3b1 of the back short 3 and the opening 2a1 of the waveguide 2, and a partial gap is generated in the opening shape.
The interval P (interval Q) is a distance between points at which the opposing corner portions 32 (corner portions 22) intersect the diagonal T.

図6は、変換器1の要部をバックショート3側から見たときの図であり、各グランドパターンのパターン開口部の形状を示す図である。なお、図6では、バックショート3を省略して示している。また、図6では、理解を容易とするために上面に現れないパターン開口部の形状についても全て実線で示している。また、導波管2の開口部2a1の形状については破線で示している。
図6において、第1グランドパターン11において矩形状に開口している第1パターン開口部11aは、その長手方向の寸法L1及び短手方向の寸法S1が、導波管2の開口部2a1と同じに設定されている。よって、第1パターン開口部11aの長手方向の寸法L1は2.54mm、短手方向の寸法S1は1.27mmである。
また、第1パターン開口部11aは、図6に示すように、導波管2の開口部2a1に対して長手方向及び短手方向にほぼ一致する位置に設けられている。
FIG. 6 is a diagram when the main part of the converter 1 is viewed from the back short 3 side, and is a diagram illustrating the shape of the pattern opening of each ground pattern. In FIG. 6, the back short 3 is omitted. In FIG. 6, the shape of the pattern opening that does not appear on the upper surface is also shown by a solid line for easy understanding. Further, the shape of the opening 2a1 of the waveguide 2 is indicated by a broken line.
In FIG. 6, the first pattern opening portion 11 a opening in a rectangular shape in the first ground pattern 11 has the same length L1 in the longitudinal direction and dimension S1 in the short direction as the opening portion 2 a 1 of the waveguide 2. Is set to Therefore, the dimension L1 in the longitudinal direction of the first pattern opening 11a is 2.54 mm, and the dimension S1 in the lateral direction is 1.27 mm.
Further, as shown in FIG. 6, the first pattern opening 11 a is provided at a position that substantially coincides with the opening 2 a 1 of the waveguide 2 in the longitudinal direction and the short direction.

一方、第1パターン開口部11aの4隅を構成する隅部41は、曲率半径が0.4mmの曲線状とされている。つまり、第1パターン開口部11aの隅部41は、バックショート3の開口部3b1の隅部32と同じ曲線形状とされており、開口部3b1の隅部32の曲線形状に対応した曲線形状とされている。
よって、バックショート3の開口部3b1と同様、第1パターン開口部11aは、導波管2の開口部2a1との間で開口形状が4隅で異なっており、開口形状に部分的なギャップが生じている。
On the other hand, the corner portions 41 constituting the four corners of the first pattern opening portion 11a have a curved shape with a curvature radius of 0.4 mm. That is, the corner 41 of the first pattern opening 11a has the same curved shape as the corner 32 of the opening 3b1 of the back short 3, and has a curved shape corresponding to the curved shape of the corner 32 of the opening 3b1. Has been.
Therefore, like the opening 3b1 of the back short 3, the opening shape of the first pattern opening 11a differs from the opening 2a1 of the waveguide 2 at the four corners, and there is a partial gap in the opening shape. Has occurred.

なお、第1パターン開口部11aは、その長手方向の寸法L1及び短手方向の寸法S1が、導波管2の開口部2a1と同じであり、かつ隅部41がバックショート3の開口部3b1の隅部32と同じ曲線形状である。よって、第1パターン開口部11aは、バックショート3の開口部3b1と同じ開口形状でかつ同じ寸法となる。   The first pattern opening 11a has the same length L1 and short side dimension S1 as the opening 2a1 of the waveguide 2, and the corner 41 has the opening 3b1 of the back short 3. It has the same curved shape as the corner 32. Therefore, the first pattern opening 11a has the same opening shape and the same dimensions as the opening 3b1 of the back short 3.

図6中、第2グランドパターン12において矩形状に開口している第2パターン開口部12aは、その長手方向の寸法L2及び短手方向の寸法S2が、第1パターン開口部11a(バックショート3の開口部3b1)よりもやや大きくなるように設定されている。第2パターン開口部12aの長手方向の寸法L2は2.58mm、短手方向の寸法S2は1.31mmである。
第2パターン開口部12aは、第1パターン開口部11aの各辺に対して約0.2mmの間隔をおいて配置されており、互いの長手方向及び短手方向の中心がほぼ一致するように設けられている。
In FIG. 6, the second pattern opening 12a, which is open in a rectangular shape in the second ground pattern 12, has a length L2 in the longitudinal direction and a dimension S2 in the short direction, the first pattern opening 11a (back short 3). Is set to be slightly larger than the opening 3b1). The dimension L2 in the longitudinal direction of the second pattern opening 12a is 2.58 mm, and the dimension S2 in the lateral direction is 1.31 mm.
The second pattern openings 12a are arranged with an interval of about 0.2 mm with respect to each side of the first pattern openings 11a so that the centers in the longitudinal direction and the short direction are substantially coincident with each other. Is provided.

また、第2パターン開口部12aの4隅を構成する隅部42は、曲率半径が0.4mmの曲線状とされている。つまり、第2パターン開口部12aの隅部42も、第1パターン開口部11aの隅部41と同様、バックショート3の開口部3b1の隅部32と同じ曲線形状とされており、開口部3b1の隅部32の曲線形状に対応した曲線形状とされている。   Further, the corners 42 constituting the four corners of the second pattern opening 12a are curved with a curvature radius of 0.4 mm. That is, the corner portion 42 of the second pattern opening 12a has the same curved shape as the corner 32 of the opening 3b1 of the back short 3, similarly to the corner 41 of the first pattern opening 11a, and the opening 3b1. It is set as the curve shape corresponding to the curve shape of the corner part 32.

図6中、第3グランドパターン13の第3パターン開口部13aは、その長手方向の寸法L3及び短手方向の寸法S3が、第2パターン開口部12aよりもやや大きくなるように設定されている。第3パターン開口部13aの長手方向の寸法L3は2.62mm、短手方向の寸法S3は1.35mmである。
また、第4グランドパターン14の第4パターン開口部14aは、その長手方向の寸法L4及び短手方向の寸法S4が、第3パターン開口部13aよりもやや大きくなるように設定されている。第4パターン開口部14aの長手方向の寸法L4は2.66mm、短手方向の寸法S3は1.39mmである。
In FIG. 6, the third pattern opening 13a of the third ground pattern 13 is set such that the longitudinal dimension L3 and the lateral dimension S3 are slightly larger than the second pattern opening 12a. . The dimension L3 in the longitudinal direction of the third pattern opening 13a is 2.62 mm, and the dimension S3 in the lateral direction is 1.35 mm.
The fourth pattern opening 14a of the fourth ground pattern 14 is set so that the longitudinal dimension L4 and the lateral dimension S4 are slightly larger than the third pattern opening 13a. The dimension L4 in the longitudinal direction of the fourth pattern opening 14a is 2.66 mm, and the dimension S3 in the lateral direction is 1.39 mm.

第3パターン開口部13aは、第2パターン開口部12aの各辺に対して約0.2mmの間隔をおいて配置されており、互いの長手方向及び短手方向の中心がほぼ一致するように設けられている。
第4パターン開口部14aは、第3パターン開口部13aの各辺に対して約0.2mmの間隔をおいて配置されており、互いの長手方向及び短手方向の中心がほぼ一致するように設けられている。
The third pattern opening 13a is disposed at an interval of about 0.2 mm with respect to each side of the second pattern opening 12a so that the centers in the longitudinal direction and the short direction are substantially coincident with each other. Is provided.
The 4th pattern opening part 14a is arrange | positioned at intervals of about 0.2 mm with respect to each side of the 3rd pattern opening part 13a, and it is so that the center of a mutual longitudinal direction and a transversal direction may mutually correspond. Is provided.

また、第3パターン開口部13aの4隅を構成する隅部43は、曲率半径が0.4mmの曲線状とされている。つまり、第2パターン開口部12aの隅部42も、第1パターン開口部11aの隅部41と同様、バックショート3の開口部3b1の隅部32と同じ曲線形状とされており、開口部3b1の隅部32の曲線形状に対応した曲線形状とされている。
さらに、第4パターン開口部14aの4隅を構成する隅部44も、曲率半径が0.4mmの曲線状とされており、開口部3b1の隅部32の曲線形状に対応した曲線形状とされている。
Further, the corners 43 constituting the four corners of the third pattern opening 13a are curved with a curvature radius of 0.4 mm. That is, the corner portion 42 of the second pattern opening 12a has the same curved shape as the corner 32 of the opening 3b1 of the back short 3, similarly to the corner 41 of the first pattern opening 11a, and the opening 3b1. It is set as the curve shape corresponding to the curve shape of the corner part 32.
Furthermore, the corners 44 constituting the four corners of the fourth pattern opening 14a are also curved with a radius of curvature of 0.4 mm, and have a curved shape corresponding to the curved shape of the corner 32 of the opening 3b1. ing.

図7(a)は、図6中、C−C線の矢視断面図であり、導波管2の開口部2a1における隅部22を通過する部分を示している。なお、図7(a)では、理解を容易とするために各パターン開口部等の寸法等を誇張して示している。
第1パターン開口部11aは、上述したように、バックショート3の開口部3b1と同じ開口形状でかつ同じ寸法とされており、図7(a)に示すように、バックショート3の開口部3b1にほぼ一致するように設けられている。
FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. In FIG. 7A, the dimensions and the like of each pattern opening are exaggerated for easy understanding.
As described above, the first pattern opening 11a has the same opening shape and the same size as the opening 3b1 of the back short 3, and the opening 3b1 of the back short 3 as shown in FIG. Are provided so as to substantially match.

また、第1パターン開口部11a以外のパターン開口部12a、13a、14aの長手方向の寸法及び短手方向の寸法は、上述のように、バックショート3の開口部3b1の長手方向の寸法及び短手方向の寸法よりも大きく設定されている。
さらに、パターン開口部11a、12a、13a、14aの長手方向の寸法及び短手方向の寸法は、各グランドパターン11、12、13、14が配置されている位置がバックショート3から遠ざかるに従って、漸次大きくなるように設定されている。
Further, as described above, the longitudinal dimension and the lateral dimension of the pattern openings 12a, 13a, and 14a other than the first pattern opening 11a are the same as the longitudinal dimension and the short dimension of the opening 3b1 of the back short 3. It is set larger than the dimension in the hand direction.
Further, the longitudinal dimension and the lateral dimension of the pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a are gradually increased as the positions where the respective ground patterns 11, 12, 13, and 14 are disposed away from the back short circuit 3. It is set to be large.

すなわち、図7(a)に示すように、各グランドパターン12、13、14の内、バックショート3から最も離れた位置に配置されている第4グランドパターン14の第4パターン開口部14aは、最もその長手方向の寸法L4及び短手方向の寸法S4が大きく設定されているため、その開口領域が最も広くなっている。次いで、第3パターン開口部13a、第2パターン開口部12aの順にその開口領域が序々に狭くなっている。
つまり、各パターン開口部11a、12a、13a、14aは、バックショート3の開口部3b1から、導波管2の開口部2a1に向かって順にその開口領域が広がっている。
That is, as shown in FIG. 7 (a), the fourth pattern opening 14a of the fourth ground pattern 14 disposed at the position farthest from the back short 3 among the ground patterns 12, 13, 14 is: Since the dimension L4 in the longitudinal direction and the dimension S4 in the lateral direction are set to be large, the opening area is the largest. Next, the opening area is gradually narrowed in the order of the third pattern opening 13a and the second pattern opening 12a.
That is, each pattern opening 11a, 12a, 13a, 14a has its opening area expanded in order from the opening 3b1 of the back short 3 toward the opening 2a1 of the waveguide 2.

また、図7(a)に示すように、バックショート3の開口部3b1における隅部32と、導波管2の開口部2a1における隅部22との間には、互いの開口形状の部分的なギャップによって、段差Dが生じている。   Further, as shown in FIG. 7 (a), there is a partial opening shape between the corner 32 in the opening 3b1 of the back short 3 and the corner 22 in the opening 2a1 of the waveguide 2. A step D occurs due to the gap.

図7(b)は、図6中、D−D線の矢視断面図であり、導波管2の開口部2a1における隅部22以外の部分を示している。なお、図7(b)では、理解を容易とするために各パターン開口部等の寸法を誇張して示している。
この部分においても、第1パターン開口部11aは、バックショート3の開口部3b1と同じ開口形状でかつ同じ寸法とされているので、バックショート3の開口部3b1にほぼ一致している。
一方、バックショート3の開口部3b1と、導波管2の開口部2a1との間には、図7(a)のように、隅部22と隅部32との間に段差は生じていない。
FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG. 6 and shows a portion other than the corner 22 in the opening 2 a 1 of the waveguide 2. In FIG. 7B, the dimensions of the pattern openings and the like are exaggerated for easy understanding.
Also in this portion, the first pattern opening 11a has the same opening shape and the same size as the opening 3b1 of the back short 3, and therefore substantially coincides with the opening 3b1 of the back short 3.
On the other hand, there is no step between the corner 22 and the corner 32 between the opening 3b1 of the back short 3 and the opening 2a1 of the waveguide 2 as shown in FIG. .

以上のように、第4パターン開口部14aは、その開口領域が第3パターン開口部13aの開口領域を含む大きさに形成されている。
また、第3パターン開口部13aは、その開口領域が第2パターン開口部12aの開口領域を含む大きさに形成されている。
第2パターン開口部12aは、その開口領域が第1パターン開口部11aの開口領域を含む大きさに形成されている。
このように、各パターン開口部11a、12a、13a、14aの大きさは、配置される位置がバックショート3から遠ざかるに従って、各パターン開口部11a、12a、13a、14aの大きさが漸次大きくなっている。
As described above, the opening area of the fourth pattern opening portion 14a is formed to include the opening area of the third pattern opening portion 13a.
The third pattern opening 13a is formed in such a size that the opening area thereof includes the opening area of the second pattern opening 12a.
The opening area of the second pattern opening 12a is formed to include the opening area of the first pattern opening 11a.
As described above, the size of each pattern opening 11a, 12a, 13a, 14a gradually increases as the position of the pattern opening 11a, 12a, 13a, 14a moves away from the back short 3. ing.

本実施形態の変換器1は、矩形状の開口部2a1(第1開口部)を有する導波管2と、導波管2を終端するバックショート3(終端部)と、導波管2とバックショート3との間に介在している誘電体基板4、5、6と、各基板4、5、6に設けられ導波管2に電磁的に結合されるマイクロストリップライン9(伝送線路)と、各基板4、5、6の表裏面に設けられたグランドパターン10と、を備え、バックショート3は、導波管2の開口部2a1に対応して開口した矩形状の開口部3b1(第2開口部)を有し、開口部3b1における隅部32が、当該開口部3b1において対角線上で対向している隅部32同士の間隔が開口部2a1において対角線上で対向している隅部22同士の間隔よりも小さくなるような曲線形状とされ、各グランドパターン10は、導波管2の開口部2a1に対応する位置で開口した矩形状のパターン開口部11a、12a、13a、14aを有し、各パターン開口部11a、12a、13a、14aの隅部41、42、43、44が、バックショート3の開口部3b1における隅部32の曲線形状に対応した曲線形状とされている。   The converter 1 of the present embodiment includes a waveguide 2 having a rectangular opening 2a1 (first opening), a back short 3 (termination) that terminates the waveguide 2, a waveguide 2, Dielectric substrates 4, 5, 6 interposed between the back short 3 and a microstrip line 9 (transmission line) provided on each of the substrates 4, 5, 6 and electromagnetically coupled to the waveguide 2. And a ground pattern 10 provided on the front and back surfaces of each substrate 4, 5, 6, and the back short 3 is a rectangular opening 3 b 1 (corresponding to the opening 2 a 1 of the waveguide 2). The corners 32 of the opening 3b1 are diagonally opposed to each other in the opening 3b1 and the corners 32 are opposed to each other diagonally in the opening 2a1. The curve shape is smaller than the interval between 22 The pattern 10 has rectangular pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a that are opened at positions corresponding to the openings 2a1 of the waveguide 2, and corners of the pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a. 41, 42, 43, 44 have a curved shape corresponding to the curved shape of the corner 32 in the opening 3 b 1 of the back short 3.

上記構成の変換器1によれば、バックショート3の開口部3b1の隅部32が、当該開口部3b1において対角線上で対向している隅部32同士の間隔が開口部2a1において対角線上で対向している隅部22同士の間隔よりも小さくなるような曲線形状とされているので、開口部3b1と、開口部2a1との間で開口形状に段差D(図7(a))のようなギャップが生じる。その一方、各グランドパターン10におけるパターン開口部11a、12a、13a、14aにおける隅部41、42、43、44が、バックショート3の開口部3b1における隅部32の曲線形状に対応した曲線形状とされているので、擬似的な導体壁を構成して導波管2とバックショート3とを繋ぐ各グランドパターン10は、バックショート3の開口部3b1に対して滑らかに繋がり、導波管2とバックショート3とを繋げることができる。   According to the converter 1 having the above-described configuration, the corners 32 of the opening 3b1 of the back short 3 are diagonally opposed to each other in the opening 3b1 so that the corners 32 face each other diagonally in the opening 2a1. Since the curved shape is smaller than the interval between the corner portions 22 being opened, a step D (see FIG. 7A) is formed in the opening shape between the opening 3b1 and the opening 2a1. A gap is created. On the other hand, the corners 41, 42, 43, 44 in the pattern openings 11 a, 12 a, 13 a, 14 a in each ground pattern 10 have a curved shape corresponding to the curved shape of the corner 32 in the opening 3 b 1 of the back short 3. Therefore, each ground pattern 10 that configures a pseudo conductor wall and connects the waveguide 2 and the back short 3 is smoothly connected to the opening 3b1 of the back short 3, and the waveguide 2 Back short 3 can be connected.

また、各グランドパターン10のパターン開口部11a、12a、13a、14aと、導波管2の開口部2a1との間で、4隅の形状にギャップが生じるが、各グランドパターン10は、導波管2とバックショート3とを繋ぐ擬似的な導体壁を構成するため、形状にギャップが生じたとしても不要な反射を顕著に生じさせることがない。このため、導波管2の開口部2a1と、バックショート3の開口部3b1との間の形状的なギャップによって導波管2内部で生じさせる可能性のある信号波の不要な反射を、各グランドパターン10によって抑制することができ、変換器1の性能に与える影響を抑制することができる。   In addition, gaps are formed in the shape of the four corners between the pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a of each ground pattern 10 and the opening 2a1 of the waveguide 2, but each ground pattern 10 has a wave guide. Since a pseudo conductor wall that connects the tube 2 and the back short 3 is formed, even if a gap occurs in the shape, unnecessary reflection does not occur remarkably. For this reason, unnecessary reflections of signal waves that may be generated inside the waveguide 2 due to the geometric gap between the opening 2a1 of the waveguide 2 and the opening 3b1 of the back short 3 are It can be suppressed by the ground pattern 10 and the influence on the performance of the converter 1 can be suppressed.

このように、上記変換器1によれば、導波管2の開口部2a1と、バックショート3の開口部3b1との間で形状にギャップがあったとしても、不要な反射を抑制することができ、広帯域化が可能となる。   Thus, according to the converter 1, even if there is a gap in the shape between the opening 2 a 1 of the waveguide 2 and the opening 3 b 1 of the back short 3, unnecessary reflection can be suppressed. Can be widened.

また、導波管2の開口部2a1と、バックショート3の開口部3b1との間で形状にギャップがある場合、例えば、バックショート3の孔部3bに対して追加工を行うことで、形状的なギャップを無くすことも可能であるが、コスト増加に繋がってしまう。この点、本実施形態の変換器1によれば、バックショート3の開口部3b1に追加工したりすることなく、不要な反射を抑制することができ、この結果、コストを維持しつつ広帯域化が可能となる。   Further, when there is a gap in shape between the opening 2a1 of the waveguide 2 and the opening 3b1 of the back short 3, for example, by performing additional processing on the hole 3b of the back short 3, It is possible to eliminate the gap, but this leads to an increase in cost. In this respect, according to the converter 1 of the present embodiment, unnecessary reflection can be suppressed without additional processing in the opening 3b1 of the back short 3, and as a result, the bandwidth can be increased while maintaining the cost. Is possible.

また、上記実施形態では、複数のグランドパターン10の内、バックショート3に最も近い位置に配置されている第1グランドパターン11は、第1パターン開口部11aの長手方向の寸法及び短手方向の寸法が、バックショート3の開口部3b1の長手方向の寸法及び短手方向の寸法と同じ寸法に設定されており、複数のグランドパターン10の内、バックショート3に最も近い位置に配置されている第1グランドパターン11以外のグランドパターン12、13、14は、各パターン開口部12a、13a、14aの長手方向の寸法及び短手方向の寸法が、バックショート3の開口部3b1の長手方向の寸法及び短手方向の寸法よりも大きく設定され、かつ、配置される位置がバックショート3から遠ざかるに従って、各パターン開口部12a、13a、14aの長手方向の寸法及び短手方向の寸法が漸次大きくなるように設定されている。   Moreover, in the said embodiment, the 1st ground pattern 11 arrange | positioned in the position nearest to the back short 3 among several ground patterns 10 is the dimension of the longitudinal direction of a 1st pattern opening part 11a, and a transversal direction. The dimension is set to the same dimension as the longitudinal dimension and the lateral dimension of the opening 3 b 1 of the back short 3, and is arranged at a position closest to the back short 3 among the plurality of ground patterns 10. The ground patterns 12, 13, 14 other than the first ground pattern 11 have the longitudinal dimension and the lateral dimension of each pattern opening 12 a, 13 a, 14 a, the longitudinal dimension of the opening 3 b 1 of the back short 3. Each pattern opening is set to be larger than the dimension in the short-side direction, and as the position where it is arranged moves away from the back short 3. 2a, 13a, the longitudinal dimension and lateral dimension of 14a is set so as gradually increases.

つまり、複数のグランドパターン10は、各パターン開口部11a、12a、13a、14aの大きさが、バックショート3の開口部3b1と同じ、又は開口部3b1よりも大きくなっているとともに、配置される位置がバックショート3から遠ざかるに従って、各パターン開口部11a、12a、13a、14aの大きさが漸次大きくなっている。   That is, the plurality of ground patterns 10 are arranged such that the size of each pattern opening 11a, 12a, 13a, 14a is the same as or larger than the opening 3b1 of the back short 3. As the position moves away from the back short 3, the sizes of the pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a are gradually increased.

このため、各グランドパターン10のパターン開口部11a、12a、13a、14aに寸法上のばらつきや、組み立て時に生じる各グランドパターン10同士の配置上のばらつきが生じたとしても、各パターン開口部11a、12a、13a、14aのバックショート3の開口部3b1に対する位置ずれを抑制でき、広帯域な特性を維持することができる。   For this reason, even if there is a variation in dimensions in the pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a of each ground pattern 10 or a variation in arrangement between the ground patterns 10 that occurs during assembly, the pattern openings 11a, The positional shift of the back short 3 of 12a, 13a, 14a with respect to the opening 3b1 can be suppressed, and the broadband characteristics can be maintained.

なお、本実施形態では、第1グランドパターン11の第1パターン開口部11aの大きさをバックショート3の開口部3b1と同じ大きさに設定したが、第1パターン開口部11aの大きさは、バックショート3の開口部3b1よりも僅かに小さくしてもよい。
第1グランドパターン11は、上述したように、バックショート3に最も近い位置に配置されることでバックショート3に接触しており、当該バックショート3が半田実装されている。
このため、第1グランドパターン11の第1パターン開口部11aの大きさをバックショート3の開口部3b1よりも僅かに小さくすれば、加工精度に伴う寸法誤差が生じたとしても、バックショート3の端面3aと、第1グランドパターン11との間の接触面積をできるだけ大きく確保することができ、バックショート3の接地をより確実にすることができる。
なお、第1パターン開口部11aの大きさは、当該第1パターン開口部11aの加工精度及びバックショート3の開口部3b1の加工精度に基づいて、バックショート3の端面3aの全面を第1グランドパターン11に接触させることができる値に設定される。
In the present embodiment, the size of the first pattern opening 11a of the first ground pattern 11 is set to the same size as the opening 3b1 of the back short 3, but the size of the first pattern opening 11a is The opening 3b1 of the back short 3 may be slightly smaller.
As described above, the first ground pattern 11 is in contact with the back short 3 by being disposed at a position closest to the back short 3, and the back short 3 is solder-mounted.
Therefore, if the size of the first pattern opening 11a of the first ground pattern 11 is made slightly smaller than the opening 3b1 of the back short 3, even if a dimensional error due to processing accuracy occurs, the back short 3 The contact area between the end surface 3a and the first ground pattern 11 can be ensured as large as possible, and the back short circuit 3 can be more reliably grounded.
Note that the size of the first pattern opening 11a is determined based on the processing accuracy of the first pattern opening 11a and the processing accuracy of the opening 3b1 of the back short 3. It is set to a value that can be brought into contact with the pattern 11.

また、上記実施形態では、パターン開口部11a、12a、13a、14aの長手方向の寸法及び短手方向の寸法を、各グランドパターン11、12、13、14が配置されている位置がバックショート3から遠ざかるに従って漸次大きく設定することで、バックショート3から遠ざかるに従って、各パターン開口部11a、12a、13a、14aの大きさが漸次大きくなっている場合を例示した。
これに対して、例えば、第2パターン開口部12aは、その長手方向の寸法及び短手方向の寸法の少なくとも一方を大きくすることで、第1パターン開口部11aの大きさよりも大きくされていてもよい。また、第3パターン開口部13a(第4パターン開口部14a)も同様に、その長手方向の寸法及び短手方向の寸法の少なくとも一方を大きくすることで、第2パターン開口部12a(第3パターン開口部13a)の大きさよりも大きくされていてもよい。
Moreover, in the said embodiment, the position where each ground pattern 11, 12, 13, 14 is arrange | positioned is the position of the longitudinal direction of a pattern opening part 11a, 12a, 13a, 14a, and the dimension of a transversal direction. In this example, the pattern openings 11a, 12a, 13a, and 14a are gradually increased in size as the distance from the back short 3 increases.
On the other hand, for example, the second pattern opening 12a may be made larger than the size of the first pattern opening 11a by increasing at least one of the longitudinal dimension and the lateral dimension. Good. Similarly, the third pattern opening portion 13a (fourth pattern opening portion 14a) is also increased by increasing at least one of the longitudinal dimension and the transverse dimension thereof, whereby the second pattern opening 12a (third pattern). It may be made larger than the size of the opening 13a).

〔実施形態に係る評価試験について〕
次に、本発明者が行った、上記実施形態の変換器1に関する評価試験について説明する。
本発明者は、上記実施形態に係る変換器1をコンピュータシミュレーションによってモデル化し解析を行うことで、その通過特性と反射特性とを求め、比較評価した。
[Evaluation test according to the embodiment]
Next, the evaluation test regarding the converter 1 according to the above embodiment, which was performed by the present inventor, will be described.
The present inventor obtained the transmission characteristics and the reflection characteristics of the converter 1 according to the above embodiment by computer simulation and analyzed, and compared and evaluated the characteristics.

モデル化した構成としては、図1から図7に示した変換器1を採用した。この変換器1は、上述したように、使用周波数帯域として、76GHzから81GHzに設定される。よって、変換器1は、76GHzから81GHzの間で減衰が小さく、反射特性が良好になるように設定される必要がある。   As a modeled configuration, the converter 1 shown in FIGS. 1 to 7 is employed. As described above, the converter 1 is set from 76 GHz to 81 GHz as a use frequency band. Therefore, the converter 1 needs to be set so that the attenuation is small between 76 GHz and 81 GHz and the reflection characteristics are good.

実施例としては、次の2つを用意した。実施例1としては、上記実施形態で示した寸法で形成されたパターン開口部を有するグランドパターン10を用いた変換器1を採用した。つまり、実施例1に係る変換器1の各パターン開口部の隅部は、バックショート3の開口部3b1の隅部32と同じ曲線形状とされている。また、各パターン開口部は、バックショート3の開口部3b1から、導波管2の開口部2a1に向かって順にその開口領域が広がるように設定されている。   The following two were prepared as examples. As Example 1, a converter 1 using a ground pattern 10 having a pattern opening formed with the dimensions shown in the above embodiment was employed. That is, the corner of each pattern opening of the converter 1 according to the first embodiment has the same curved shape as the corner 32 of the opening 3 b 1 of the back short 3. In addition, each pattern opening is set so that the opening region is expanded in order from the opening 3 b 1 of the back short 3 toward the opening 2 a 1 of the waveguide 2.

実施例2としては、各パターン開口部をバックショート3の開口部3b1の寸法及び形状が同じとなるように設定したグランドパターン10を用いた変換器1を採用した。つまり、実施例2に係る変換器1の各パターン開口部の隅部は、バックショート3の開口部3b1の隅部32と同じ曲線形状とされている。
さらに、比較例として、各パターン開口部を導波管2の開口部2a1の寸法及び形状が同じとなるように設定したグランドパターン10を用いた変換器1を採用した。つまり、比較例に係る変換器1の各パターン開口部の隅部は、導波管2の開口部2a1の隅部22に対応する形状とされている。
As Example 2, the converter 1 using the ground pattern 10 in which each pattern opening is set so that the size and shape of the opening 3b1 of the back short 3 are the same is employed. That is, the corner of each pattern opening of the converter 1 according to the second embodiment has the same curved shape as the corner 32 of the opening 3 b 1 of the back short 3.
Further, as a comparative example, a converter 1 using a ground pattern 10 in which each pattern opening is set so that the size and shape of the opening 2a1 of the waveguide 2 are the same is employed. That is, the corner of each pattern opening of the converter 1 according to the comparative example has a shape corresponding to the corner 22 of the opening 2 a 1 of the waveguide 2.

以下、実施例1、実施例2及び比較例の寸法を示す。
実施例1:L1=2.54mm、S1=1.27mm、L2=2.58mm、S2=1.31mm、L3=2.62mm、S3=1.35mm、L4=2.66mm、S4=1.39mm、各隅部41、42、43、及び44の曲率半径=0.4mm
実施例2:L1=L2=L3=L4=2.54mm、S1=S2=S3=S4=1.27mm、各隅部41、42、43、及び44の曲率半径=0.4mm
比較例:L1=L2=L3=L4=2.54mm、S1=S2=S3=S4=1.27mm、各隅部41、42、43、及び44の曲率半径=0.15mm以下
The dimensions of Example 1, Example 2, and Comparative Example are shown below.
Example 1: L1 = 2.54 mm, S1 = 1.27 mm, L2 = 2.58 mm, S2 = 1.31 mm, L3 = 2.62 mm, S3 = 1.35 mm, L4 = 2.66 mm, S4 = 1. 39 mm, radius of curvature of each corner 41, 42, 43, and 44 = 0.4 mm
Example 2: L1 = L2 = L3 = L4 = 2.54 mm, S1 = S2 = S3 = S4 = 1.27 mm, radius of curvature of each corner 41, 42, 43, and 44 = 0.4 mm
Comparative example: L1 = L2 = L3 = L4 = 2.54 mm, S1 = S2 = S3 = S4 = 1.27 mm, curvature radius of each corner 41, 42, 43, and 44 = 0.15 mm or less

図8は、実施例及び比較例に係る変換器の通過特性を示すグラフである。図中、横軸は入力信号の周波数(GHz)、縦軸は通過特性(SパラメータS21)(dB)を示している。
また、図中、線図E1(実線)は実施例1、線図E2(1点鎖線)は実施例2、及び線図C(破線)は比較例を示している。
FIG. 8 is a graph showing pass characteristics of the converters according to the example and the comparative example. In the figure, the horizontal axis represents the frequency (GHz) of the input signal, and the vertical axis represents the pass characteristic (S parameter S 21 ) (dB).
In the figure, a diagram E1 (solid line) shows Example 1, a diagram E2 (one-dot chain line) shows Example 2, and a diagram C (broken line) shows a comparative example.

図8中、比較例において、入力信号の周波数が76GHzであるマーカm1での値が−0.308dB、入力信号の周波数が81GHzであるマーカm2での値が−0.355dBであるのに対し、実施例2では、マーカm1での値が−0.307dBと比較例とほぼ同じであるが、マーカm2での値が−0.330dBと高い周波数帯域側で通過ロスが低減されており、使用周波数帯域に対してより高い周波数側に広帯域化が実現されていることが判る。   In FIG. 8, in the comparative example, the value at the marker m1 where the frequency of the input signal is 76 GHz is −0.308 dB, and the value at the marker m2 where the frequency of the input signal is 81 GHz is −0.355 dB. In Example 2, the value at the marker m1 is −0.307 dB, which is substantially the same as the comparative example, but the value at the marker m2 is −0.330 dB, and the passing loss is reduced on the high frequency band side. It can be seen that a wider band is realized on a higher frequency side than the used frequency band.

また、実施例1では、マーカm1での値が−0.268dB、マーカm2での値が−0.332dBと、比較例と比較してマーカm1、m2の両方で通過ロスが低減されており、使用周波数帯域に対してより高い周波数側だけでなくより低い周波数側においても広帯域化が実現されていることが判る。   In Example 1, the value at the marker m1 is -0.268 dB, the value at the marker m2 is -0.332 dB, and the passage loss is reduced at both the markers m1 and m2 compared to the comparative example. It can be seen that widening is realized not only on the higher frequency side but also on the lower frequency side with respect to the used frequency band.

図9は、実施例及び比較例に係る変換器の反射特性を示すグラフである。図中、横軸は入力信号の周波数(GHz)、縦軸は反射特性(SパラメータS11)(dB)を示している。
また、図中、線図E1(実線)は実施例1、線図E2(1点鎖線)は実施例2、及び線図C(破線)は比較例を示している。
FIG. 9 is a graph showing the reflection characteristics of the converters according to Examples and Comparative Examples. In the figure, the horizontal axis represents the frequency (GHz) of the input signal, and the vertical axis represents the reflection characteristic (S parameter S 11 ) (dB).
In the figure, a diagram E1 (solid line) shows Example 1, a diagram E2 (one-dot chain line) shows Example 2, and a diagram C (broken line) shows a comparative example.

図9中、比較例において、入力信号の周波数が76GHzであるマーカm3での値が−19.663dB、入力信号の周波数が81GHzであるマーカm4での値が−18.537dBであるのに対し、実施例2では、マーカm3での値が−19.672dBと比較例に対して低減量が僅かであるが、マーカm4での値が−20.625dBと高い周波数帯域側で値が大きく低減されており、使用周波数帯域に対してより高い周波数側に広帯域化が実現されていることが判る。   In FIG. 9, in the comparative example, the value at the marker m3 whose input signal frequency is 76 GHz is -19.663 dB, and the value at the marker m4 whose input signal frequency is 81 GHz is -18.537 dB. In Example 2, the value at the marker m3 is −19.672 dB, which is a small reduction compared to the comparative example, but the value at the marker m4 is −20.625 dB, and the value is greatly reduced on the high frequency band side. Thus, it can be seen that a wider band is realized on the higher frequency side than the used frequency band.

また、実施例1では、マーカm3での値が−24.184dB、マーカm4での値が−19.145dBと、比較例と比較してマーカm3、m4の両方で通過ロスが低減されており、使用周波数帯域に対してより高い周波数側だけでなくより低い周波数側においても広帯域化が実現されていることが判る。   In Example 1, the value at the marker m3 is −24.184 dB and the value at the marker m4 is −19.145 dB. Compared with the comparative example, the passage loss is reduced in both the markers m3 and m4. It can be seen that widening is realized not only on the higher frequency side but also on the lower frequency side with respect to the used frequency band.

以上の結果から、本実施形態の変換器1によれば、使用周波数帯域に対してより広帯域化が実現可能であることが明らかとなった。   From the above results, it has been clarified that according to the converter 1 of the present embodiment, a wider band can be realized with respect to the used frequency band.

〔その他の実施形態について〕
上記実施形態では、誘電体基板を複数用いることで多層基板とした場合を例示したが、誘電体基板を1枚だけ用いた単層基板で構成してもよい。この場合、1枚誘電体基板の表裏面にグランドパターンを設ける。さらに、これらグランドパターンに設けられるパターン開口部の隅部は、バックショート3の開口部3b1における隅部32の曲線形状に対応した曲線形状に形成する。
このような単層基板を用いて変換器を構成した場合においても、導波管2の開口部2a1と、バックショート3の開口部3b1との間で形状にギャップがあったとしても、不要な反射を抑制することができ、広帯域化が可能となる。
[Other Embodiments]
In the above-described embodiment, the case where a multilayer substrate is formed by using a plurality of dielectric substrates is illustrated, but a single-layer substrate using only one dielectric substrate may be used. In this case, a ground pattern is provided on the front and back surfaces of a single dielectric substrate. Furthermore, the corners of the pattern openings provided in these ground patterns are formed in a curved shape corresponding to the curved shape of the corner 32 in the opening 3 b 1 of the back short 3.
Even in the case where the converter is configured using such a single layer substrate, even if there is a gap in the shape between the opening 2a1 of the waveguide 2 and the opening 3b1 of the back short 3, it is unnecessary. Reflection can be suppressed and a wider band can be achieved.

なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the meanings described above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

1 マイクロストリップライン−導波管変換器
2 導波管
2a 貫通孔
2a1 開口部
2b 端面
2c 端面
2d 内壁面
2e 内隅
3 バックショート
3a 端面
3b 孔部
3b1 開口部
3c 逃げ部
3d 内壁面
3e 隅曲面部
4 第1誘電体基板
4a 一面
5 第2誘電体基板
6 第3誘電体基板
9 マイクロストリップライン
9a アンテナ部
9b 本体部
10 グランドパターン
11 第1グランドパターン
11a 第1パターン開口部
12 第2グランドパターン
12a 第2パターン開口部
13 第3グランドパターン
13a 第3パターン開口部
14 第4グランドパターン
14a 第4パターン開口部
15 無パターン部
15a 幅狭部
15b 幅広部
20 第1ビア
21 第2ビア
22 隅部
23 縁部
32 隅部
33 縁部
41 隅部
42 隅部
43 隅部
44 隅部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Microstrip line-waveguide converter 2 Waveguide 2a Through-hole 2a1 Opening part 2b End surface 2c End surface 2d Inner wall surface 2e Inner corner 3 Back short 3a End surface 3b Hole part 3b1 Opening part 3c Escape part 3d Inner wall surface 3e Corner curved surface Portion 4 First dielectric substrate 4a One surface 5 Second dielectric substrate 6 Third dielectric substrate 9 Microstrip line 9a Antenna portion 9b Body portion 10 Ground pattern 11 First ground pattern 11a First pattern opening 12 Second ground pattern 12a Second pattern opening 13 Third ground pattern 13a Third pattern opening 14 Fourth ground pattern 14a Fourth pattern opening 15 No pattern portion 15a Narrow portion 15b Wide portion 20 First via 21 Second via 22 Corner 23 Edge 32 Corner 33 Edge 41 Corner 42 Corner 3 corners 44 corners

Claims (3)

矩形状の第1開口部を有する導波管と、
前記導波管を終端する終端部と、
前記導波管と前記終端部との間に介在している基板と、
前記基板に設けられ前記導波管に電磁的に結合される伝送線路と、
前記基板の表裏面に設けられた接地導体パターンと、を備え、
前記終端部は、前記導波管の第1開口部に対応して開口した矩形状の第2開口部を有し、
前記第2開口部における4隅が、当該第2開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔が前記第1開口部において対角線上で対向している隅同士の間隔よりも小さくなるような曲線形状とされ、
前記接地導体パターンは、前記第1開口部に対応して開口した矩形状のパターン開口部を有し、
前記パターン開口部の4隅が、前記第2開口部における4隅の曲線形状に対応した曲線形状とされている
伝送線路−導波管変換器。
A waveguide having a rectangular first opening;
A termination for terminating the waveguide;
A substrate interposed between the waveguide and the terminal end;
A transmission line provided on the substrate and electromagnetically coupled to the waveguide;
A grounding conductor pattern provided on the front and back surfaces of the substrate,
The terminal portion has a rectangular second opening that is opened corresponding to the first opening of the waveguide;
The four corners of the second opening are such that the interval between the diagonally opposing corners in the second opening is smaller than the interval between the diagonally opposing corners in the first opening. With a curved shape,
The grounding conductor pattern has a rectangular pattern opening opened corresponding to the first opening,
A transmission line-waveguide converter in which the four corners of the pattern opening have curved shapes corresponding to the curved shapes of the four corners of the second opening.
前記基板は複数であり、
複数の前記基板、及び前記接地導体パターンは交互に配置されて互いに積層されている請求項1に記載の伝送線路−導波管変換器。
The substrate is plural,
The transmission line-waveguide converter according to claim 1, wherein the plurality of substrates and the ground conductor patterns are alternately arranged and stacked on each other.
複数の前記接地導体パターンの内、前記終端部に最も近い位置に配置されることで前記終端部に接触している接地導体パターン以外の前記接地導体パターンは、前記パターン開口部の大きさが、前記第2開口部と同じ、又は前記第2開口部よりも大きくなっているとともに、配置される位置が前記終端部から遠ざかるに従って、前記パターン開口部の大きさが漸次大きくなっている請求項2に記載の伝送線路−導波管変換器。   Among the plurality of ground conductor patterns, the ground conductor pattern other than the ground conductor pattern that is in contact with the termination portion by being disposed at a position closest to the termination portion has a size of the pattern opening, 3. The pattern opening is gradually increased in size as the second opening is the same as or larger than the second opening and the disposition position is further away from the terminal end. A transmission line-waveguide converter according to claim 1.
JP2015115635A 2015-06-08 2015-06-08 Transmission line-waveguide converter Active JP6369394B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015115635A JP6369394B2 (en) 2015-06-08 2015-06-08 Transmission line-waveguide converter
PCT/JP2016/063734 WO2016199526A1 (en) 2015-06-08 2016-05-09 Transmission line-to-waveguide converter

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015115635A JP6369394B2 (en) 2015-06-08 2015-06-08 Transmission line-waveguide converter

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017005414A JP2017005414A (en) 2017-01-05
JP6369394B2 true JP6369394B2 (en) 2018-08-08

Family

ID=57504458

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015115635A Active JP6369394B2 (en) 2015-06-08 2015-06-08 Transmission line-waveguide converter

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP6369394B2 (en)
WO (1) WO2016199526A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7294191B2 (en) * 2020-03-06 2023-06-20 株式会社デンソー Double-sided board, radar device, transmission member, and method for manufacturing transmission member

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2700066A1 (en) * 1992-12-29 1994-07-01 Philips Electronique Lab Microwave device comprising at least one transition between an integrated transmission line on a substrate and a waveguide.
EP1333526A1 (en) * 2002-01-30 2003-08-06 Alcatel Transition between a microstrip line and a waveguide
JP2008193243A (en) * 2007-02-01 2008-08-21 Hitachi Kokusai Electric Inc Waveguide

Also Published As

Publication number Publication date
WO2016199526A1 (en) 2016-12-15
JP2017005414A (en) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7928923B2 (en) Antenna assembly and method for manufacturing the same
JP6845118B2 (en) High frequency transmission line
KR20110023768A (en) Triplate line inter-layer connector, and planar array antenna
US9559401B2 (en) Printed board and wiring arrangement method
US20150156861A1 (en) Circuit board equipped with a high-frequency component emitting interference waves
US20080061900A1 (en) Signal transmission circuit and method thereof
WO2020105181A1 (en) Flexible substrate
JP6369394B2 (en) Transmission line-waveguide converter
KR101081330B1 (en) Beam forming antenna using Rotman lens
CN114498029A (en) Broadband waveguide slot array antenna
JP6353762B2 (en) Circuit board
JP5519328B2 (en) High-frequency transmission line substrate
US20220416394A1 (en) Double-sided board, radar apparatus, transmission member, and method of manufacturing transmission member
US20180115041A1 (en) Transmission line
US9526165B2 (en) Multilayer circuit substrate
JP6341983B2 (en) Radar equipment
JP6424743B2 (en) Transmission line-waveguide converter
US11283147B2 (en) Directional coupler
JP4821326B2 (en) High-frequency through signal line
JP6937965B2 (en) High frequency circuit and communication module
US20230402754A1 (en) Antenna device, terminator, and terminal device
US20240121886A1 (en) Wiring board
JP7317244B2 (en) Feeding line and antenna device using the same
JP7214039B2 (en) high frequency filter
JP2003142904A (en) Transmission line

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20171121

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: 20180612

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180625

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6369394

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250