JP6964824B2 - Converter and antenna device - Google Patents
Converter and antenna device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6964824B2 JP6964824B2 JP2021519983A JP2021519983A JP6964824B2 JP 6964824 B2 JP6964824 B2 JP 6964824B2 JP 2021519983 A JP2021519983 A JP 2021519983A JP 2021519983 A JP2021519983 A JP 2021519983A JP 6964824 B2 JP6964824 B2 JP 6964824B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric substrate
- post
- wall waveguide
- waveguide
- converter
- 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
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 107
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 63
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 36
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims 2
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 1
- 239000003989 dielectric material Substances 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
- H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions
Landscapes
- Waveguides (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
Description
本発明は、ポスト壁導波路を有した変換器およびこれを備えたアンテナ装置に関する。 The present invention relates to a transducer having a post-wall waveguide and an antenna device including the same.
ポスト壁導波路は、誘電体の両面に設けられた導体同士が貫通導体であるポストというスルーホールによって電気的に接続された導波路である。ポスト壁導波路は、誘電体基板集積導波管(SIW)とも呼ばれる。ポスト壁導波路を有した従来の変換器としては、例えば、非特許文献1に記載されるものがある。非特許文献1に記載された変換器は、互いに垂直に接続された2枚の基板から構成されており、これらの基板のうちの一方にポスト壁導波路が設けられる。
The post-wall waveguide is a waveguide in which conductors provided on both sides of a dielectric are electrically connected by a through hole called a post, which is a through conductor. Post-wall waveguides are also referred to as dielectric substrate integrated waveguides (SIWs). As a conventional converter having a post-wall waveguide, for example, there is one described in Non-Patent
非特許文献1に記載された従来の変換器では、一方の基板に設けられた貫通穴に対して他方の基板の端部を挿入し、貫通穴に挿入された基板の端部を、はんだによって固定することで、2枚の基板を互いに垂直に接続している。この構造では、貫通穴に対して基板の端部が確実に挿入されるように貫通穴または基板に寸法上の余裕を持たせる必要がある。このため、貫通穴に挿入された基板の端部と当該貫通穴の内周面との間に隙間が発生する場合が多く、この場合、変換器の電気特性は大幅に劣化する。
In the conventional transducer described in Non-Patent
一方、基板に設けられたスロットを用いた電磁結合を利用することで、基板に貫通穴を設けることなく、2枚の基板を互いに垂直に接続した変換器も存在する。しかしながら、基板にポスト壁導波路を設ける場合、製造上、基板の端部に導体を設けることができなくなる。このため、ポスト壁導波路を設けた基板と他方の基板とを電気的に接続することができず、ポスト壁導波路を設けた基板の端部から電波が漏洩するという課題があった。 On the other hand, there is also a converter in which two substrates are vertically connected to each other without providing a through hole in the substrate by utilizing electromagnetic coupling using a slot provided in the substrate. However, when the post-wall waveguide is provided on the substrate, it becomes impossible to provide the conductor at the end of the substrate in manufacturing. Therefore, there is a problem that the substrate provided with the post-wall waveguide cannot be electrically connected to the other substrate, and radio waves leak from the end of the substrate provided with the post-wall waveguide.
本発明は上記課題を解決するものであって、電波の漏洩を防止することができる変換器およびこれを備えたアンテナ装置を得ることを目的とする。 The present invention solves the above problems, and an object of the present invention is to obtain a converter capable of preventing leakage of radio waves and an antenna device provided with the converter.
本発明に係る変換器は、両面が導体で覆われている第1の誘電体基板と、第1の誘電体基板の両面の導体と、当該第1の誘電体基板を貫通して両面の導体を電気的に接続している複数のスルーホールから構成されている第1のポスト壁導波路と、接地導体で表面が覆われ、信号の入出力端子を有した導体パターンが裏面に設けられている第2の誘電体基板と、接地導体に設けられている1つまたは複数のスロットと、第1の誘電体基板を、第2の誘電体基板の表面上に固定している金属部材を備える。第2の誘電体基板の表面には、第1のポスト壁導波路の一方の端部が当該表面に向き、第1の誘電体基板の端部がスロットと対向した状態で、第1の誘電体基板が設けられている。金属部材は、第1のポスト壁導波路が電気的に短絡された位置から信号の伝搬波長の4分の1離れた位置において、信号の伝搬波長の4分の1の深さを有した溝を備えている。 The converter according to the present invention has a first dielectric substrate whose both sides are covered with conductors, conductors on both sides of the first dielectric substrate, and conductors on both sides that penetrate the first dielectric substrate. A first post-wall dielectric path composed of a plurality of through holes electrically connecting the two, and a conductor pattern whose front surface is covered with a ground conductor and has signal input / output terminals are provided on the back surface. It comprises a second dielectric substrate, one or more slots provided in a ground conductor, and a metal member that secures the first dielectric substrate on the surface of the second dielectric substrate. .. On the surface of the second dielectric substrate, the first dielectric with one end of the first post-wall waveguide facing the surface and the end of the first dielectric substrate facing the slot. A body substrate is provided. The metal member is a groove having a depth of one-fourth of the signal propagation wavelength at a position separated from the position where the first post-wall waveguide is electrically short-circuited by one-fourth of the signal propagation wavelength. It has.
本発明によれば、第2の誘電体基板の表面には、第1のポスト壁導波路の一方の端部が当該表面に向き、第1の誘電体基板の端部がスロットと対向した状態で第1の誘電体基板が設けられ、金属部材は、第1のポスト壁導波路が電気的に短絡された位置から信号の伝搬波長の4分の1離れた位置において、信号の伝搬波長の4分の1の深さを有した溝を備えている。この構成を有することにより、第1のポスト壁導波路を伝搬した信号の電波は、第2の誘電体基板でスロットに結合され、さらに導体パターンに結合されるので、電波の漏洩を防止することができる。 According to the present invention, on the surface of the second dielectric substrate, one end of the first post-wall waveguide faces the surface, and the end of the first dielectric substrate faces the slot. The first dielectric substrate is provided at the metal member, and the metal member has a signal propagation wavelength at a position one-fourth of the signal propagation wavelength from the position where the first post-wall waveguide is electrically short-circuited. It has a groove with a quarter depth. By having this configuration, the radio wave of the signal propagating through the first post-wall waveguide is coupled to the slot by the second dielectric substrate and further coupled to the conductor pattern, so that the leakage of the radio wave can be prevented. Can be done.
実施の形態1.
図1は、実施の形態1に係る変換器を示す斜視図である。図2は、実施の形態1に係る変換器を図1のA−A線で切った断面を示す断面矢示図である。図3は、実施の形態1に係る変換器を示す上面図である。図4Aは、第1の誘電体基板11を示す平面図である。図4Bは、第1の誘電体基板11を、図4AのB−B線で切った断面を示す断面矢示図である。図5Aは、第2の誘電体基板12の裏面を示す平面図である。図5Bは、第2の誘電体基板12を、図5AのC−C線で切った断面を示す断面矢示図である。図6は、ポスト壁導波路16を示す部分拡大図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a converter according to the first embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional arrow diagram showing a cross section of the converter according to the first embodiment cut along the line AA of FIG. FIG. 3 is a top view showing the converter according to the first embodiment. FIG. 4A is a plan view showing the first
図1から図6までにおいて、x軸、y軸およびz軸は、互いに垂直な3軸である。x軸に平行な方向をx軸方向とし、y軸に平行な方向をy軸方向とし、z軸に平行な方向をz軸方向とする。また、x軸方向のうち、矢印で示す方向をプラスx方向とし、プラスx方向の逆の方向をマイナスx方向とする。同様に、y軸方向のうち、矢印で示す方向をプラスy方向とし、プラスy方向の逆の方向をマイナスy方向とする。z軸方向のうち、矢印で示す方向をプラスz方向とし、プラスz方向の逆の方向をマイナスz方向とする。 In FIGS. 1 to 6, the x-axis, y-axis, and z-axis are three axes perpendicular to each other. The direction parallel to the x-axis is defined as the x-axis direction, the direction parallel to the y-axis is defined as the y-axis direction, and the direction parallel to the z-axis is defined as the z-axis direction. Further, among the x-axis directions, the direction indicated by the arrow is defined as the plus x direction, and the direction opposite to the plus x direction is defined as the minus x direction. Similarly, of the y-axis directions, the direction indicated by the arrow is defined as the plus y direction, and the direction opposite to the plus y direction is defined as the minus y direction. Of the z-axis directions, the direction indicated by the arrow is the plus z direction, and the direction opposite to the plus z direction is the minus z direction.
実施の形態1に係る変換器は、図1、図2および図3に示すように、第1の誘電体基板11、第2の誘電体基板12および一対の金属板13a,13bを備える。第1の誘電体基板11および第2の誘電体基板12は、樹脂材料で構成された平板部材である。なお、両基板11,12が単層基板である例を示したが、これらの基板11,12は多層基板であってもよい。多層基板とすることにより、誘電体基板に設ける配線の設計自由度が向上する。
As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the converter according to the first embodiment includes a first
また、第1の誘電体基板11は、平板部材である誘電体11aの両面が導体で覆われている。誘電体11aの一方の面は、接地導体11bで覆われており、誘電体11aの他方の面は、接地導体11bで覆われている。第1の誘電体基板11には、接地導体11bと接地導体11bとを電気的に接続する複数のスルーホール15aが形成されている。
Further, in the first
ポスト壁導波路15は、第1の誘電体基板11の両面に設けられた接地導体11bと、複数のスルーホール15aから構成された第1のポスト壁導波路である。実施の形態1に係る変換器は、ポスト壁導波路15を伝搬する信号同士の伝搬方向を相互に垂直変換する変換器である。図4Aに示すように、ポスト壁導波路15は、例えば3列のスルーホール列から構成されたブロック(マイナスx方向側のブロック)と、同様に3列のスルーホール列から構成されたブロック(プラスx方向側のブロック)とを備えて構成されている。ただし、3列のスルーホール列は一例であり、1つのブロックにおけるスルーホール列は1列であってもよい。ブロック同士の間にある、符号Pが付与された破線の領域は、信号が伝搬する部分である。2つのブロック同士の間隔は、誘電率を考慮した伝搬波長の2分の1以上である。また、スルーホール15aの径は任意であり、スルーホール15a同士の間隔は、信号の伝搬波長の4分の1以下である。
The
第2の誘電体基板12は、図5Aおよび図5Bに示すように、平板部材である誘電体12aの表面(プラスz方向の面)が接地導体12bで覆われ、誘電体12aの裏面(マイナスz方向の面)には、信号の入出力端子を有した導体パターン12c,12dが設けられている。
In the second
第2の誘電体基板12の表面には、図1および図2に示すように、第1の誘電体基板11が設けられている。このとき、ポスト壁導波路15の一方の端部が誘電体12aの表面に向いた状態になっている。なお、ポスト壁導波路15の一方の端部とは、図4Aに示すように、第1の誘電体基板11に形成されたスルーホール列のマイナスz方向の端部Aである。
As shown in FIGS. 1 and 2, a first
図5Aおよび図6に破線で示すように、接地導体12bにはスロット17が設けられている。第1の誘電体基板11における、図4Aに示す端部Aは、スロット17と対向した状態になっている。スロット17が1つである場合を示したが、複数のスロット17を、第1の誘電体基板11の端部Aと対向している接地導体12bの領域に設けてもよい。
なお、第1の誘電体基板11の端部Aは、導体が設けられていない部分である。変換器の製造において、例えば、刃物またはレーザ加工で誘電体基板が切断されると、基板端(端部Aに相当する部分)の角が取れて丸くなる。このような端部の丸みは制御されて形成されたものではないため、仮に、丸みを帯びた端部に導体パターンが設けられると、変換器の電気特性に影響を与えて不安定にする可能性がある。そのため、第1の誘電体基板11の端部Aには、導体が設けられていない。As shown by the broken lines in FIGS. 5A and 6, the
The end A of the first
第2の誘電体基板12における接地導体12bは、例えば、導電性金属箔である銅箔を誘電体12aの表面に圧着することによって形成される。なお、接地導体12bとして、金属箔よりも厚みがある金属板を用いることができる。この場合、金属材料から形成された金属板が、接地導体12bとして誘電体12aの表面に取り付けられる。
The
第2の誘電体基板12における導体パターン12c,12dは、例えば、誘電体12aの裏面に設けられた導電性金属箔である銅箔をパターニングして形成される。また、導体パターン12c,12dとして、金属箔よりも厚みがある金属板を用いてもよい。
The
また、第2の誘電体基板12には、ポスト壁導波路16が設けられている。ポスト壁導波路16は、誘電体12aの表面の接地導体12bと、誘電体12aの裏面の帯状の導体パターン12cと、第2の誘電体基板12を貫通して接地導体12bと導体パターン12cを電気的に接続している複数のスルーホール16a,16bとから構成されている第2のポスト壁導波路である。ポスト壁導波路15とポスト壁導波路16とは、図1に示したスルーホール15aの管軸に沿ったa−a線と図5Aに示したb−b線が直交しており、さらに、a−a線と、図5Aに示したC−C線とが平行になるように配置されている。
Further, the second
第2の誘電体基板12において、表面に設けられた接地導体12bと裏面に設けられた導体パターン12dは、マイクロストリップ線路を構成している。なお、第2の誘電体基板12に設けられた導体パターンは、前述したポスト壁導波路16のみであってもよく、ストリップ線路またはコプレーナ線路であってもよい。さらに、コプレーナ線路は、接地導体が隣接しているものでもよい。
In the second
導体パターン12dは、導体パターン幅に対応した特性インピーダンスを有している。なお、図5Aに示した導体パターン12dの形状は一例であり、その形状は反射整合条件に応じて変更される。
The
金属板13aおよび金属板13bは、図1から図3までに示すように、第2の誘電体基板12の表面上にはんだ付けなどで取り付けられて、第1の誘電体基板11を、この第2の誘電体基板12の表面上に固定している金属部材である。第1の誘電体基板11は、第2の誘電体基板12の表面上で、金属板13aおよび金属板13bによって挟み込まれた状態になっている。なお、第1の誘電体基板11を第2の誘電体基板12の表面上に固定する金属部材は、2つの金属板13a,13bに限定されるものではなく、第1の誘電体基板11を嵌合して固定するための隙間が形成された1枚の金属板であってもよい。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
また、金属板13aおよび金属板13bは、接地導体12bに接触して接地されているので、第1の誘電体基板11における金属板13aと金属板13bに接触されている部分も接地されている。第1の誘電体基板11における接地された部分には、図1および図2に示すように、ポスト壁導波路15の一部が含まれる。従って、金属板13aまたは金属板13bに接触されたポスト壁導波路15の上記一部は、電気的に短絡されている。
Further, since the
図1および図2に示すように、金属板13aには溝14aが設けられ、金属板13bには溝14bが設けられている。溝14aおよび溝14bは、図3に示すように、ポスト壁導波路15が電気的に短絡された位置P1から信号の伝搬波長の4分の1の距離L1だけ離れている位置P2において、信号の伝搬波長の4分の1の深さ(プラスz方向の長さ)を有したU字状の溝である。なお、溝14aおよび溝14bは底面がU字状に開放されており、その両端は正方形に開放されている。金属板13a,13bに設けられた溝14a,14bはその周囲が導体で囲われており、全方向の電波漏洩を防止することができる。金属板13a,13bをドリル加工して溝14a,14bが形成されると、溝14a,14bのコーナーにRが生じてU字状になっている。ただし、溝14a,14bは、コーナーが残るように加工されたものであってもよい。電波漏洩を防止する効果は、溝14a,14bの底面と両端が開放されていても得られる。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ポスト壁導波路15は、図4Aに示すように、複数のスルーホール15aで構成された複数のスルーホール列を含んで構成されている。図4Aでは、ポスト壁導波路15の複数のスルーホール列がz軸方向に整列している。また、ポスト壁導波路15は、x軸方向に平行な長辺とy軸方向に平行な短辺とを有した長方形の端面部を有している。
As shown in FIG. 4A, the
なお、ポスト壁導波路15の複数のスルーホール列は、一部のスルーホール列が乱れていてもよい。スルーホール列の乱れには、スルーホール列を構成する複数のスルーホールの一部が残りのスルーホールの並び方向とはずれた状態になっている場合があり、または隣り合ったスルーホール列の間隔がずれている場合がある。このように、ポスト壁導波路15において一部のスルーホール列が乱れていることで、寄生インダクタンスが付加されて広帯域整合に寄与するという効果がある。
In the plurality of through-hole rows of the
ポスト壁導波路16は、図6に示すように、複数のスルーホール16a,16bで構成された複数のスルーホール列を含んで構成されている。ポスト壁導波路16の複数のスルーホール列は、y軸方向に整列している。なお、ポスト壁導波路16を構成するスルーホールの数は、設計仕様に応じて変更される。
As shown in FIG. 6, the
スロット17は、第2の誘電体基板12における、第1の誘電体基板11の端部に対向し、かつポスト壁導波路15の上記端面部に覆われたxy領域に形成されている。図5Aおよび図6には、スロット17の形状が長方形(−字状)である場合を示したが、H字状であってもよい。スロット17は、ポスト壁導波路15の上記端面部に覆われたxy領域に1つ設けてもよいし、複数設けてもよい。
The
次に、実施の形態1に係る変換器の動作について説明する。
ポスト壁導波路15に基本モードの信号が入力されると、この信号は、ポスト壁導波路15を伝搬してから、第2の誘電体基板12の接地導体12bに設けられたスロット17に結合する。続いて、スロット17に結合した信号は、第2の誘電体基板12の導体パターン12cと導体パターン12dに結合して入出力端子側に伝搬し、入出力端子から出力される。なお、入出力端子は、帯状の導体パターン12dにおける、導体パターン12cに繋がっている側とは反対側の端部に設けられている。Next, the operation of the converter according to the first embodiment will be described.
When a basic mode signal is input to the
図7は、電磁界解析により求められた反射特性を示すグラフであって、実施の形態1に係る変換器と比較対象の変換器とについて電磁界解析を施して得られた反射特性を示している。比較対象の変換器は、実施の形態1に係る変換器と基本的な構成は同じであるが、金属板13a,13bが、溝14a,14bを有していない点で異なる。図7において、符号D1を付したデータは、比較対象の変換器について電磁界解析を施して得られた反射特性データである。符号D2を付したデータは、実施の形態1に係る変換器について電磁界解析を施して得られた反射特性データである。
FIG. 7 is a graph showing the reflection characteristics obtained by the electromagnetic field analysis, and shows the reflection characteristics obtained by performing the electromagnetic field analysis on the converter according to the first embodiment and the converter to be compared. There is. The converter to be compared has the same basic configuration as the converter according to the first embodiment, except that the
図7に示すように、実施の形態1に係る変換器は、金属板13a,13bに溝14a,14bを設けることで、電波の漏洩による反射が低減されており、所望の周波数で良好な反射特性を示す。これは、図4Aおよび図4Bに示した第1の誘電体基板11の端部Aからの電波の漏洩がないことを意味している。なお、図8および図9を用いて後述する各構成の変換器においても、図7と同様の反射特性が得られる。
As shown in FIG. 7, in the converter according to the first embodiment, the reflection due to the leakage of radio waves is reduced by providing the
次に、実施の形態1に係る変換器の変形例について説明する。
図8Aは、第1の誘電体基板11Aに設けられたポスト壁導波路の変形例を示す平面図であって、ポスト壁導波路15の変形例であるポスト壁導波路15Aを示している。図8Bは、図8Aの第1の誘電体基板11Aを、図8AのD−D線で切った断面を示す断面矢示図である。ポスト壁導波路15Aは、複数のスルーホール15aから構成された複数のスルーホール列を含んで構成されている。これらのスルーホール列は、z軸方向に整列しているが、ポスト壁導波路15Aの一方の端部側で一部のスルーホール15aが除かれている。Next, a modification of the converter according to the first embodiment will be described.
FIG. 8A is a plan view showing a modification of the post-wall waveguide provided on the first
ポスト壁導波路15Aの一方の端部側でスルーホール15aが除かれた部分は、図8Aに示すように、ポスト壁導波路15Aの他方の端部側に残ったスルーホール15aおよび隣り合ったスルーホール列のスルーホール15aによって囲まれた部分21である。この部分21には、図8Bに示すように、第1の誘電体基板11の誘電体11aが存在する。従って、部分21は、周囲に複数のスルーホール15aが存在し、かつ第1の誘電体基板11Aの内部で誘電体11aが充填された溝部とみなすことができる。この部分21は、いわゆるチョーク構造を実現するものであり、x軸方向に沿った不要な電波の伝搬を防止する。
The portion of the
また、第2のポスト壁導波路は、下記のように構成されてもよい。
図9は、第2のポスト壁導波路の変形例を示す部分拡大図であり、ポスト壁導波路16の変形例であるポスト壁導波路16Aを示している。ポスト壁導波路16Aは、複数のスルーホール16a,16bで構成された複数のスルーホール列を含んで構成されている。これらのスルーホール列はy軸方向に整列しているが、スロット17側のスルーホール列が乱れている。例えば、スルーホール16aのy軸方向に沿った並びに対し、左側のポスト壁導波路16Aにおけるスルーホール16bがマイナスx軸方向にずれて、当該スルーホール列の一部が乱れており、右側のポスト壁導波路16Aにおけるスルーホール16bがプラスx軸方向にずれて、当該スルーホール列の一部が乱れている。スルーホール列の乱れは、寄生インダクタンスを付加することから、低周波数帯に存在する共振周波数を、所望の周波数帯に移動させることができる。これにより、周波数特性を広帯域にすることが可能である。Further, the second post-wall waveguide may be configured as follows.
FIG. 9 is a partially enlarged view showing a modified example of the second post-wall waveguide, showing the
次に、これまで説明した変換器を備えるアンテナ装置について説明する。
図10は、実施の形態1に係るアンテナ装置を示す斜視図である。図10に示すアンテナ装置は、マイクロ波あるいはミリ波を送受信する平面アンテナが第1の誘電体基板11の端部に接続された構造を有している。平面アンテナである基板には、図10に示すように、マイクロストリップ線路18および複数のアンテナ素子19の導体パターンが設けられている。平面アンテナである基板を、第1の誘電体基板11の端部に接続することで、平面アンテナを正面方向に屹立させることができ、z軸方向に電波が放射される。Next, the antenna device including the converter described so far will be described.
FIG. 10 is a perspective view showing the antenna device according to the first embodiment. The antenna device shown in FIG. 10 has a structure in which a planar antenna for transmitting and receiving microwaves or millimeter waves is connected to an end portion of the first
以上のように、実施の形態1に係る変換器において、第2の誘電体基板12の表面には、ポスト壁導波路15の一方の端部が当該表面に向き、第1の誘電体基板11の端部Aがスロット17と対向した状態で第1の誘電体基板11が設けられる。さらに、金属板13a,13bは、ポスト壁導波路15が電気的に短絡された位置P1から信号の伝搬波長の4分の1離れた位置P2において、信号の伝搬波長の4分の1の深さを有した溝14a,14bを備えている。この構成を有することで、ポスト壁導波路15を伝搬した信号の電波は、第2の誘電体基板12でスロット17に結合され、さらに、導体パターン12c,12dに結合されるので、電波の漏洩を防止することができる。
As described above, in the converter according to the first embodiment, on the surface of the second
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and within the scope of the present invention, it is possible to modify any component of the embodiment or omit any component of the embodiment.
本発明に係る変換器は、電波の漏洩を防止することができるので、マイクロ波帯またはミリ波帯の高周波信号を伝送させるアンテナ装置に利用可能である。 Since the converter according to the present invention can prevent the leakage of radio waves, it can be used for an antenna device that transmits a high frequency signal in the microwave band or the millimeter wave band.
11,11A 第1の誘電体基板、11a,12a 誘電体、11b 接地導体、12 第2の誘電体基板、12b 接地導体、12c,12d 導体パターン、13a,13b 金属板、14a,14b 溝、15,15A,16,16A ポスト壁導波路、15a,16a,16b スルーホール、17 スロット、18 マイクロストリップ線路、19 アンテナ素子、21 部分。 11, 11A 1st dielectric substrate, 11a, 12a dielectric, 11b ground conductor, 12 second dielectric substrate, 12b ground conductor, 12c, 12d conductor pattern, 13a, 13b metal plate, 14a, 14b groove, 15 , 15A, 16, 16A Post-wall waveguides, 15a, 16a, 16b through-holes, 17 slots, 18 microstrip lines, 19 antenna elements, 21 parts.
Claims (7)
前記第1の誘電体基板の両面の導体と、当該第1の誘電体基板を貫通して両面の導体を電気的に接続している複数のスルーホールから構成されている第1のポスト壁導波路と、
接地導体で表面が覆われ、信号の入出力端子を有した導体パターンが裏面に設けられている第2の誘電体基板と、
前記接地導体に設けられている1つまたは複数のスロットと、
前記第1の誘電体基板を、前記第2の誘電体基板の前記表面上に固定している金属部材と、
を備え、
前記第2の誘電体基板の前記表面には、前記第1のポスト壁導波路の一方の端部が当該表面に向き、前記第1の誘電体基板の端部が前記スロットと対向した状態で、前記第1の誘電体基板が設けられ、
前記金属部材は、前記第1のポスト壁導波路が電気的に短絡された位置から前記信号の伝搬波長の4分の1離れた位置において、前記信号の伝搬波長の4分の1の深さを有した溝を備えていること
を特徴とする変換器。A first dielectric substrate whose both sides are covered with conductors,
A first post wall conductor composed of conductors on both sides of the first dielectric substrate and a plurality of through holes penetrating the first dielectric substrate and electrically connecting the conductors on both sides. Waveguide and
A second dielectric substrate whose front surface is covered with a ground conductor and whose back surface is provided with a conductor pattern having signal input / output terminals.
With one or more slots provided on the ground conductor
A metal member fixing the first dielectric substrate on the surface of the second dielectric substrate, and
With
On the surface of the second dielectric substrate, one end of the first post-wall waveguide faces the surface, and the end of the first dielectric substrate faces the slot. , The first dielectric substrate is provided,
The metal member has a depth of one-fourth of the propagation wavelength of the signal at a position separated from the position where the first post-wall waveguide is electrically short-circuited by one-fourth of the propagation wavelength of the signal. A converter characterized by having a groove having a.
を特徴とする請求項1記載の変換器。A second post wall composed of the ground conductor, the conductor pattern, and a plurality of through holes penetrating the second dielectric substrate and electrically connecting the ground conductor and the conductor pattern. The converter according to claim 1, further comprising a waveguide.
を特徴とする請求項1記載の変換器。The converter according to claim 1, wherein the conductor pattern is either a microstrip line, a strip line, or a coplanar line.
を特徴とする請求項1記載の変換器。Claim 1 is characterized in that the plurality of through-holes constituting the first post-wall waveguide is a plurality of aligned through-hole rows or a plurality of through-hole rows in which some of the through-hole rows are disturbed. Described converter.
を特徴とする請求項1記載の変換器。The converter according to claim 1, wherein some through holes are removed on one end side of the first post-wall waveguide.
を特徴とする請求項2記載の変換器。2. The plurality of through-holes constituting the second post-wall waveguide is a plurality of aligned through-hole rows or a plurality of through-hole rows in which some of the through-hole rows are disturbed. Described converter.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/020302 WO2020235054A1 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Converter and antenna device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2020235054A1 JPWO2020235054A1 (en) | 2021-10-14 |
JP6964824B2 true JP6964824B2 (en) | 2021-11-10 |
Family
ID=73459338
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2021519983A Active JP6964824B2 (en) | 2019-05-22 | 2019-05-22 | Converter and antenna device |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6964824B2 (en) |
WO (1) | WO2020235054A1 (en) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5476873B2 (en) * | 2009-09-05 | 2014-04-23 | 富士通株式会社 | Signal converter and manufacturing method thereof |
JP5705035B2 (en) * | 2011-06-07 | 2015-04-22 | 三菱電機株式会社 | Waveguide microstrip line converter |
JP5694246B2 (en) * | 2012-07-13 | 2015-04-01 | 株式会社東芝 | Waveguide connection structure, antenna device, and radar device |
WO2015013927A1 (en) * | 2013-07-31 | 2015-02-05 | 华为技术有限公司 | Antenna |
-
2019
- 2019-05-22 WO PCT/JP2019/020302 patent/WO2020235054A1/en active Application Filing
- 2019-05-22 JP JP2021519983A patent/JP6964824B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2020235054A1 (en) | 2020-11-26 |
JPWO2020235054A1 (en) | 2021-10-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6580343B2 (en) | Dielectric waveguide with pairs of dielectric strips connected in an off-set manner | |
US8089327B2 (en) | Waveguide to plural microstrip transition | |
US6023210A (en) | Interlayer stripline transition | |
JP2006024618A (en) | Wiring board | |
US11234326B2 (en) | Printed circuit board, optical module, and optical transmission equipment | |
US11539107B2 (en) | Substrate integrated waveguide transition including a metallic layer portion having an open portion that is aligned offset from a centerline | |
US9817105B2 (en) | Stacked waveguide substrate, radio communication module, and radar system | |
JP2000101301A (en) | High frequency circuit device and communication equipment | |
JP2010004248A (en) | Differential transmission line | |
US20040217830A1 (en) | RF multilayer circuit board | |
JP2002353708A (en) | Transmission line, integrated circuit and transmitter- receiver | |
JP2006191428A (en) | Microstrip line waveguide converter | |
KR100844218B1 (en) | High-Frequency Transmission Line for filtering Common Mode | |
JP6964824B2 (en) | Converter and antenna device | |
JP2010074794A (en) | Coupler and communication device | |
JP3008939B1 (en) | High frequency circuit board | |
JP2004247980A (en) | Connection structure and method of transmission line | |
US20220059916A1 (en) | Transmission line and electronic apparatus | |
JP2007053440A (en) | Suspended stripline device and transmitting/receiving apparatus | |
US10651524B2 (en) | Planar orthomode transducer | |
KR20170055905A (en) | Microstrip circuit and apparatus for chip-to-chip interface comprising the same | |
JP7077137B2 (en) | Transmission lines and connectors | |
JP3988498B2 (en) | Waveguide filter | |
CN114284672B (en) | Waveguide conversion device, circuit module, and electromagnetic wave conversion method | |
JP2000174515A (en) | Coplanar waveguide - waveguide converter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210602 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20210602 |
|
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: 20210921 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20211019 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6964824 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |