JPH01189204A - 導波管−マイクロ・ストリップ線路変換器 - 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】 概要 マイクロ波等の伝送線路として用いられる導波管とマイ
クロ・ストリップ線路との変換器に関し、その先端部を
導波管内に突出しアンテナの役割をなすマイクロ・スト
リップ線路上にループ状のパターンを形成し、該ループ
パターン上の任意箇所をグランドに接地して特性を変化
せしめ、特定周波数に整合するように調整することので
きる導波管−マイクロ・ストリップ線路変換器を提供す
ることを目的とし、 一端面を短絡した導波管に窓を形成し、先端部にパター
ンの形成されたマイクロ・ストリップ線路を、該先端部
が前記導波管の窓を通して導波管内に突出すように設け
て構成した導波管−マイクロ・ストリップ線路変換器に
おいて、前記マイクロ・ストリップ線路上のパターンを
ループ状に形成し、該ループパターンをグランドに接地
する手段を設け、該接地手段とループパターンとの接合
位置を変更可能に構成する。

皇ｉｔΔ１丸団 本発明はマイクロ波等の伝送線路として用いられる導波
管とマイクロ・ストリップ線路との変換器に関する。

マイクロ波の伝送線路として、マイクロ波を損失及び歪
みを少なく伝送するため−に、同軸線路や導波管等の特
殊な伝送線路が用いられている。同軸線路や導波管等か
らなる伝送線路は、これらの基本形状からして立体的な
構成とならざるを得ず、小型化、軽量化、及び量産等の
面で制約が生じる。

そこで最近においては、近年急速に発展したＩＣ技術や
印刷配線基板のパターン成形技術を応用して製造可能な
マイクロ・ストリップ線路も、マイクロ波伝送線路とし
て使用されるようになっている。

導波管は、伝送損失が小さく、伝送電力も大きくとれる
こと等から例えば送受信機とアンテナの間の電力の伝送
線路として使用され、送受信機内部では、導波管は寸法
が大きく、遮断周波数があること等から、これを用いる
のは必ずしも適当でなく、伝送損失や伝送電力の点で劣
るが、小型で周波数帯域が広く、半導体素子との結合が
容易なマイクロ・ストリップ線路が用いられることが多
い。

このため導波管と、マイクロ・ストリップ線路で構成さ
れる回路との接続に線路変換器が必要であり、整合性が
良く効率的な線路変換器が要望されている。

従来の技術 第６図は一般的な導波管−マイクロ・ストリップ線路変
換器の全体構成斜視図である。導波管１０の下端面１０
ａは短絡されており、導波管１０には窓１２が形成され
ている。１４はアンテナの役割をなすマイクロ・ストリ
ップ線路（以下マイクロ・ストリップ・アンテナともい
う）であり、その一端部が導波管１０の窓１２を通して
導波管１０内に垂直に突出すように、図示しない金属製
筺体（グランド）に取付けられている。

マイクロ・ストリップ・アンテナは例えば第７図に示さ
れるように構成されている。１６はアルミナセラミック
ス等からなる［ｆ体基板であり、その上面にはストリッ
プ導体１８が形成されていると共に、ストリップ導体１
８に連続してパターン２０が形成されている。マイクロ
・ストリップ・アンテナの図示しない他端部は半導体素
子等による検波回路や増幅回路等が形成された債のマイ
クロ・ストリップ線路に接続されている。

導波管１０とマイクロ・ストリップ線路１４とのインピ
ーダンス整合等の特性はこのマイクロ・ストリップ・ア
ンテナ１４上に形成されたパターン２０の大ぎさや形状
等に左右されるため、従来はパターン２０の形状を少し
づつ変化させたものを複数個準備しておき、これを順繰
りに取替えて調整したり、あるいはパータン２０を少し
づつ削りながら調整して所望の特性を得ていた。

発明が解決しようとする問題１、 このように、上述したような従来の導波管−マイクロ・
ストリップ線路変換器においては、予め準備した複数の
マイク［トストリップ・アンテナを順繰りに取替え、あ
るいはパータンを少しづつ削って所望の特性を得ていた
ので、たくさんのマイクロ・ストリップ・アンテナを準
備する必要があったり、パターンを削りすぎて無駄にし
てしまったりという問題点があった。

また、整合がうまくとれなかった場合には、いちいちマ
イクロ・ストリップ・アンテナを取持えるので調整作業
に時間がかかると共に、微調整が行えず、希望通りの特
性を出すことができないという問題点もあった。

本発明はこのような点に鑑みて、なされたものであり、
その目的とするところは、その先端部を導波管内に突出
しアンテナの役割をなすマイクロ・ストリップ線路上の
ストリップ導体に連続してループ状のパターンを形成し
、該ループパターン上の任意箇所をグランドに接地して
特性を変化せしめ、特定周波数に整合するように調整す
ることのできる導波管−マイクロ・ストリップ線路変換
器を提供することである。

問題１．を解”するための 先端部を導波管１０内に突出しアンテナの役割をなすマ
イクロ・ストリップ線路上にループ状のパターン３２ａ
を形成し、このループパターン３２ａをグランド３６に
接地する手段３８を設ける。

この接地手段３８とループパターン３２ａとの接合位置
を変更可能に構成することにより、上述した問題点を解
決する。

作　　　用 本発明によれば、一つのマイクロ・ストリップ・アンテ
ナにより、その特性の調整が可能となり、複数個のパタ
ーン形状の違うマイクロ・ストリップ線路を準備してい
ちいち取替えたり、パターンを削って調整する必要がな
いので、調整作業の効率が向上すると共に、従来は困難
であった微調整が可能となり、整合性の良い最適な特性
を得ることができる。

実　　施　　例 以下本発明を図面に基づいて詳細に説明する。

尚、導波管−マイクロ・ストリップ線路変換器の全体構
成は第６図と同様であるのでその説明は省略することに
する。

第１図は本発明一実施例の要部構成図である。

３０はアルミナセラミックス等からなる［ｆ体基板であ
り、３２は金等からなるストリップ導体である。ストリ
ップ導体３２に連続して、η波管を伝１１ＥｔＴる磁界
に結合し易いように、ループ状のパターン３２ａが形成
されている。３４はグランド３６に接地されたランド部
であり、ランド部３４とループパターン３２ａとは金リ
ボン（あるいは金ワイヤ）３８等によりその両端が圧着
されることにより導通されている。

導波管とマイクロ・ストリップ線路との整合性等は、こ
の金リボン３８のループパターン３２ａとの接合位置を
ずらすことにより、第２図に示ずような一般のループア
ンテナに用いられている「（ガンマ）整合と同様の原理
により微調整が可能であり、所望の特性を得ることがで
きる。尚、第２図において、３９はループアンテナ、４
０は同軸線路である。

最適な接合位置が見つかったならば第１図中の金リボン
３８等の部分を第３図中の４１に示すようにパターン化
すれば、再現性の良いマイクロ・ストリップ・アンテナ
を得ることができる。第３図中で第１図と同一部分につ
いては、同一の番号が付しである。

第４図はＲＦ信号をＤＣ信号に変換する検波回路を示し
ており、整合回路４２、ダイオード４４、ローパスフィ
ルタ４６により構成されている。このような検波回路に
おいては、回路構成上チョーク（ＤＣリターン）４８を
接続する必要があり、一般的にλ　／４（λ　：マイク
ロ・ス１−リップＯ 線路内の実効波長）のショートスタブにより構成され、
高周波的には主線路から見てオーブン（インピーダンス
が無限大）となるように、すなわち主線路への影響がな
いように設けられているものである。本実施例をこの検
波回路に応用した場合には、第５図に示すようにループ
パターン３２ａを、グランド３６に接地されたランド部
３４に接続するパターン４１と前記のチョーク（ＤＣリ
ターン）４８を共有することが可能であり、効率的な回
路構成をとることができる。但し、ランド部は第５図に
示したようにλｇ／４の線路２本を用い、ループパター
ン３２ａから児てチョークの接線部がオーブンに見える
ようにするのが望ましい。

尚、第５図中で第３図及び第４図と同一部分には同一番
号が付しである。

本実施例によれば、マイクロ・ストリップ・アンテナの
パターンを、導波管を伝搬する磁界に結合し易いように
ループ状に形成し、このループパターン上の任意箇所を
グランドに接地して特性を変化せしめ、特定周波数に調
整するように構成したので、所望の特性を命中に得るこ
とができると其に、検波回路に使用した場合には回路構
成を効率化することもできる。

Ｌｌと１里 本発明は以上詳述したように構成したので、一つのマイ
クロ・ストリップ・アンテナにより、インピーダンス整
合等の特性の調整が可能となり、種々のパターンが形成
された複数のマイクロ・ストリップ・アンテナを準備し
、いちいち取替えなくても済むので調整作業が効率化す
ると共に、従来困難であった微調整が可能となり、整合
性の良い最適な特性を有する導波管−マイクロ・ストリ
ップ線路変換器を提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の要部構成図、第２図は一般の
ループアンテナにおけるガンマ整合の原理図、 第３図は第１図中の金リボンをパターン化した場合の構
成図、 第４図は検波回路の一例を示す図、 第５図は本発明一実施例を検波回路に応用した場合の構
成図、 第６図は導波管−マイクロ・ストリップ線路変換器の全
体構成！”ｌ　？ｆ１図、 第７図は従来技術例の要部構成図である。 ３０・・・誘電体基板、 ３２・・・ストリップ導体、 ３２ａ・・・ループパターン、 ３６・・・グランド、 ３８・・・金リボン。 参月−日月−事（プ徹Ｌイ列の琴部七ｉ収図第１図 ３９　ループアンテナ 一４Ｅｔｆ）ループアンテナ＝９゛けゐで°ンマ雪【會
０原理図＠２図 ３ｏ、特電イ４番・蟇才反、 第１図中−つ≧リボ°ンをパターン化した魁吟食ρ本１
へ図第３図 オ吠゛ン友　回　′＃の一イダＩ］を示す房］第４図 ＯＮ寸 ＼＝ ンＱ ン 端

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一端面（１０ａ）を短絡した導波管（１０）に窓（１２
   ）を形成し、先端部にパターン（３２ａ）の形成された
   マイクロ・ストリップ線路を、該先端部が前記導波管の
   窓（１２）を通して導波管（１０）内に突出すように設
   けて構成した導波管−マイクロ・ストリップ線路変換器
   において、 前記マイクロ・ストリップ線路上のパターンをループ状
   （３２ａ）に形成し、 該ループパターン（３２ａ）をグランド（３６）に接地
   する手段（３８）を設け、 該接地手段（３８）とループパターン（３２ａ）との接
   合位置を変更可能に構成したことを特徴とする導波管−
   マイクロ・ストリップ線路変換器。