JPH01103002A - マイクロ波変換装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産呈上血机里分賢 本発明はマイクロ波信号を導波管モードからマイクロス
トリップ線路モードへ、又はその逆へ変換するマイクロ
波変換装置に関する。

ｌ米ｐ蕉歪 マイクロ波通信機器等においては、伝送損失の少ない導
波管を伝送線路として用い、一方マイクロ波信号の処理
（増幅、濾波、周波数変換等）には構成が容易で且つ調
整が筒便なマイクロストリップ線路を用いる。従って、
伝送線路と処理部とを連結する部分にはマイクロ波信号
を導波管モードからマイクロストリップ線路モードへ、
又はマイクロストリップ線路モードから導波管モードへ
変換する装置が必要となる。

第４図はそのようなマイクロ波変換装置の一般的に知ら
れている構造を示しており、同図（ａ）は断面図、同図
（ｂ）は平面図である。ここで、（１）は開口（２）を
有する導波管であって、その内壁面は断面円形状、又は
コ字型を成している。そして、導波管（１）の上部には
ビス（３）によってマイクロストリップ線路（４）が連
結されている。このマイクロストリップ線路（４）は、
誘電体基板（５）　と、その表面に形成されたマイクロ
ストリップパターン（６）と、裏面全体に施された接地
導体（７）とから構成されている。（８）は前記マイク
ロストリップパターン（６）に一端がハンダ（９）によ
って接続され、他端が導電体基板（５）、接地導体（７
）及び導波管壁部（１０）を貫通して導波管（１）内に
突出したアンテナ導体棒であり、（１１）はその支持用
の絶縁筒である。導波管（１）に形成されたアンテナ導
体棒挿通用の穴（１２）の寸法は前記絶縁筒（１１）の
外径に適合している。

第４図において、区間（１３）は導波管（１）の壁部（
１０）及び接地導体（７）を接地外導体、アンテナ導体
棒（８）を内導体、絶縁筒（１１）を誘電体とする同軸
線路を形成することになる。

上記の構成において、導波管（１）の開口部（２）より
入力したマイクロ波信号はアンテナ導体棒（８）と電磁
結合し、同軸線路区間（１３）を同軸モードで伝搬し、
アンテナ導体棒（８）とマイクロストリップパターン（
６）との接続部（１４）を介してマイクロストリップパ
ターン（６）へ伝送され、以後はマイクロストリップ線
路モードで増幅、周波数変換、濾波等の処理を受ける。

■が解゛　しようとする１　今 しかしながら、上記従来の装置では以下のような問題点
がある。

■まず、衛星放送の受信機等においては極めて微弱な信
号を受信するため受信機の性能として低雑音指数である
ことが要求される。そのため、−般には第５図に示すよ
うに接続部（１４）に極接近して低雑音増幅部（１５）
が接続される。しかし、それだけでは充分な低雑音指数
が得られないのが現状である。それは、上記第４図に示
す構造において同軸線路区間（１３）が本質的に銅損や
誘電体損等の伝送損失を有しているからである。

■一般に、アンテナ導体棒（８）は導波管（１）中を伝
搬してくる入力信号の全電力を捉え、同軸線路区間（１
３）に流入するように、同軸伝送線路区間（１３）の特
性インピーダンスに整合させる役割を持っており、これ
により寸法、大きさ、位置が決められている。

しかしながら、入力信号の比帯域幅が広い場合には、全
信号帯域にわたってアンテナ導体棒（８）のインピーダ
ンスと、同軸線路区間（１３）の特性インピーダンスを
整合させ、且つ第５図の低雑音増幅部（１５）の入力イ
ンピーダンスに整合させることは非常に難しく、総じて
広帯域に整合をとることが困難である。

■また、導波管（１）と誘電体基板（５）はビス（３）
によって接続しているが、導波管（１）の壁部（１０）
で形成される同軸線路区間（１３）の外導体と誘電体基
板（５）の裏面接地導体（７）の面接触が不完全な場合
においては導波管（１）とマイクロストリップ線路（４
）間の変換特性の劣化を招くと共に、面接触の不安定性
による高周波特性の不安定動作を引き起こす危険性があ
る。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、実質的
に同軸線路区間をなくして、導波管とマイクロストリッ
プ線路を接続することにより入力損失を減少させると共
に、高周波的に安定な動作をなすマイクロ波変換装置を
提供することを目的とするものである。

ｐ　占　Ｔするための 上記の目的を達成するため本発明では、マイクロ波信号
を導波管モードからマイクロストリップ線路モードへ又
はその逆へ変換するマイクロ波変換装置において、導波
管の壁部を一部除去し、該除去部分にマイクロストリッ
プ線路の接地導体面が前記導波管の内壁面を形成するよ
うにマイクロストリップ線路の誘電帯革板を装着し、且
つ前記内壁面を形成する誘電体基板部分の表面に形成し
たマイクロストリップパターンに一端が接続されると共
に該誘電体基板を貫通して裏面側に突出したアンテナ導
体棒を前記導波管内へ配置した構成としている。

昨二二ｌ このような構成によると、導波管伝送線路とマイクロス
トリップ線路のパターンを最短距離で接続することがで
き、導波管とマイクロストリップ線路との間の伝送損失
を最小にすることができると共に広帯域整合が容易とな
る。また、アンテナ導体棒の近傍に導波管の壁部は存し
ないので、この近傍部分における誘電体基板の裏面接地
導体と導波管壁部との面接触不良に基づく特性劣化とい
った問題も生じなくなる。

叉ＪＪ１ 本発明を実施した第１図〜第３図において第４図と同一
部分には同一の符号を付して重複説明を省略する。

まず、第１図の実施例では、同図（イ）の断面図と同図
（ｂ）の平面図に示すように導波管（１）の上部におい
て導波管壁部（１０）を一部除去し、その除去部分にマ
イクロストリップ線路（４）の接地導体（７）の面が導
波管（１）の内壁面を形成するようにマイクロストリッ
プ線路（４）を装着している。

このとき、マイクロストリップ線路（４）の取り付けは
第２図に示すようにビス（３）を導波管（１）の壁部へ
螺合することより行われる。尚、ビス（３）は第１図（
ロ）に示す如く合計４個が用いられる。

一端がマイクロストリップ線路（４）の表面に形成され
たマイクロストリップパターン（６）に接続されたアン
テナ導体棒（８）は従来（第４図）のような導波管（１
）の壁部（１０）が近傍に存しないので、導波管（１）
との間に同軸線路区間を形成することなく、導波管（１
）の内部へ突出配置されている。

このアンテナ導体棒（８）の周囲には従来と同様に絶縁
筒（１１）が施されている。

尚、誘電体基板（５）の裏面に形成された接地導体（７
）を貫通する部分は接地導体（７）がアンテナ導体棒（
８）に対し外部接地導体となりうるので、この部分では
同軸線路を形成することになる。但し、この接地導体（
７）は極めて薄いものであるから、実質的にその部分の
同軸線路形態は無視できる。本実施例の構成では、伝送
損失の原因となる同軸線路区間が無くなって、伝送効率
が向上し、且つ広帯域整合が可能となるだけでなく、そ
の部分に導波管（１）の壁部（１０）が存しないので、
接地導体（７）と前記壁部との接触面の接触不良や不安
定性といったものがなくなり、高周波特性の劣化も生じ
ない。

尚、第１図の実施例において、導波管（１）の内壁面は
第２図のように断面円形としたが、この形状に限る必要
はなく、例えば断面矩形など、種々の形を採ることがで
きる。

次に、第３図の実施例では導波管（１）の除去部分の一
端にＬ字状の受は部（１６）を設けており、この受は部
（１６）にマイクロストリップ線路（４）が当接するよ
うになっている。斯る構造によれば第１図の実施例と同
様の効果以外に導波管（１）と接地導体（７）との接触
（従って接地導体の接地）を完全にとることができると
いう利点を享受できる。

尚、以上の説明において、マイクロ波信号の変換を導波
管モードからマイクロストリップ線路モートへ行う場合
について述べたが、本発明のマイクロ波変換装置はその
ような変換態様に限ることなく、その逆の変換、即ちマ
イクロストリップ線路モードから導波管モードへの変換
を行うことも可能である。後者の態様は例えばマイクロ
波信号の送信機側で用いられる。

１里見効呈 本発明によれば、アンテナ導体棒を介して行う導波管と
マイクロストリップ線路の接続を最短になすことができ
ると共に、同軸線路区間を無くすことができ、その結果
、伝送線路の損失を最小にし、且つ広帯域整合を可能に
できる。また、高周波的な不安定性を解消することもで
き、本発明は極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のマイクロ波変換装置の構造
を示す図であり、第２図は正断面図である。第３図は本
発明の他の実施例に係るマイクロ波変換装置の側断面図
である。第４図は従来例の構造を示す図であり、第５図
はその平面図である。 （１）−・−導波管。 （４）・・・マイクロストリップ線路。 （５）・−誘電体基板。 （６）　−マイクロストリップパターン。 （７）−・・接地導体。 （８）　−アンテナ導体棒。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）マイクロ波信号を導波管モードからマイクロスト
   リップ線路モードへ又はその逆へ変換するマイクロ波変
   換装置において、導波管の壁部を一部除去し、該除去部
   分にマイクロストリップ線路の接地導体面が前記導波管
   の内壁面を形成するようにマイクロストリップ線路の誘
   電帯基板を装着し、且つ前記内壁面を形成する誘電体基
   板部分の表面に形成したマイクロストリップパターンに
   一端が接続されると共に該誘電体基板を貫通して裏面側
   に突出したアンテナ導体棒を前記導波管内へ配置したこ
   とを特徴とするマイクロ波変換装置。