JPH02213201A - 導波管―マイクロストリップライン変換器 - Google Patents
導波管―マイクロストリップライン変換器Info
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- JPH02213201A JPH02213201A JP3278389A JP3278389A JPH02213201A JP H02213201 A JPH02213201 A JP H02213201A JP 3278389 A JP3278389 A JP 3278389A JP 3278389 A JP3278389 A JP 3278389A JP H02213201 A JPH02213201 A JP H02213201A
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- waveguide
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Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
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。
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
導波管−マイクロストリップライン変換器に関し、
広帯域にわたり導波管モードをマイクロストリップライ
ンモードに良好に変換することのできる導波管−マイク
ロストリップライン変換器を提供することを目的とし、 電磁波の伝搬モードを導波管モードからマイクロストリ
ップラインモードに変換する導波管−マイクロストリッ
プライン変換器において、誘電体基板上に導体を設けて
導波管−フィンライン変換部及びフィンライン部を連続
的に形成するとともに、フィンライン部の所定位置にス
ロットを形成したフィンライン基板を、導波管の対向す
るＥ面壁間の中央に該６面壁と平行になるように設け、
導波管の一方のＨ面壁の前記スロットに対応する位置に
挿入窓を設け、マイクロストリップライン基板を該挿入
窓を介してフィンライン基板の前記スロット中に、導波
管内の電界方向と平行且つ電磁波進行方向と垂直となる
ように、挿入して構成する。
ンモードに良好に変換することのできる導波管−マイク
ロストリップライン変換器を提供することを目的とし、 電磁波の伝搬モードを導波管モードからマイクロストリ
ップラインモードに変換する導波管−マイクロストリッ
プライン変換器において、誘電体基板上に導体を設けて
導波管−フィンライン変換部及びフィンライン部を連続
的に形成するとともに、フィンライン部の所定位置にス
ロットを形成したフィンライン基板を、導波管の対向す
るＥ面壁間の中央に該６面壁と平行になるように設け、
導波管の一方のＨ面壁の前記スロットに対応する位置に
挿入窓を設け、マイクロストリップライン基板を該挿入
窓を介してフィンライン基板の前記スロット中に、導波
管内の電界方向と平行且つ電磁波進行方向と垂直となる
ように、挿入して構成する。
産業上の利用分野
本発明はマイクロ波・ミリ波帯域で使用される導波管−
マイクロストリップライン変換器に関し、特に導波管と
マイクロストリップラインが直交するタイプの変換器に
関する。
マイクロストリップライン変換器に関し、特に導波管と
マイクロストリップラインが直交するタイプの変換器に
関する。
導波管は、マイクロ波帯域の伝送線路として固執線路と
ともに広く使用され、同軸線路は３ＧＨ２以下で主に使
用されるのに対して導波管は３ＧＨｚ以上で用いられる
。これは導波管には遮断周波数があるためで、低い周波
数帯で用いるには形が大きくなりすぎて実用的でなくな
るからである。
ともに広く使用され、同軸線路は３ＧＨ２以下で主に使
用されるのに対して導波管は３ＧＨｚ以上で用いられる
。これは導波管には遮断周波数があるためで、低い周波
数帯で用いるには形が大きくなりすぎて実用的でなくな
るからである。
導波管は方形導波管と円形導波管とに大別されるが、マ
イクロ波帯域には管内のモードの解析が比較的容易で、
しかも製作のし易い方形導波管が主に用いられる。導波
管内の電磁波の伝搬モードはＴＥモード（伝搬方向に電
界成分だけがない電磁波）あるいはＴＭモード（伝搬方
向に磁界成分だけがない電磁波）であり、これらを総称
して導波管モードという。
イクロ波帯域には管内のモードの解析が比較的容易で、
しかも製作のし易い方形導波管が主に用いられる。導波
管内の電磁波の伝搬モードはＴＥモード（伝搬方向に電
界成分だけがない電磁波）あるいはＴＭモード（伝搬方
向に磁界成分だけがない電磁波）であり、これらを総称
して導波管モードという。
一方、マイクロストリップラインは、導波管に比べ伝送
損失や伝送電力の点では劣るが、構造が簡単で小型軽量
で、さらにプリント配線が可能、半導体素子との結合が
容易等の利点を持っているため、送受信機内の伝送線路
としては勿論、マイクロ波回路をＩＣ化する場合に広く
用いられている。マイクロストリップラインによる電磁
波の伝搬モードは、準ＴＥＭモードである。このモード
をマイクロストリップラインモードとも言う。
損失や伝送電力の点では劣るが、構造が簡単で小型軽量
で、さらにプリント配線が可能、半導体素子との結合が
容易等の利点を持っているため、送受信機内の伝送線路
としては勿論、マイクロ波回路をＩＣ化する場合に広く
用いられている。マイクロストリップラインによる電磁
波の伝搬モードは、準ＴＥＭモードである。このモード
をマイクロストリップラインモードとも言う。
このように導波管とマイクロストリップラインでは電磁
波の伝搬モードが異なるため、導波管をマイクロストリ
ップラインに接続する場合には、導波管モードをマイク
ロストリップラインモードに変換する導波管−マイクロ
ストリップライン変換器が必要となる。
波の伝搬モードが異なるため、導波管をマイクロストリ
ップラインに接続する場合には、導波管モードをマイク
ロストリップラインモードに変換する導波管−マイクロ
ストリップライン変換器が必要となる。
従来の技術
電磁波の伝搬モードを導波管モードからマイクロストリ
ップラインモードに変換する導波管−マイクロストリッ
プライン変換器のうち、導波管とマイクロストリップラ
インが直交するタイプのものとして第５図に示すものが
よく用いられている。
ップラインモードに変換する導波管−マイクロストリッ
プライン変換器のうち、導波管とマイクロストリップラ
インが直交するタイプのものとして第５図に示すものが
よく用いられている。
導波管１は、矢印Ｅで示される導波管内を伝搬する電磁
波の電界方向に平行な一対のＨ面壁２と電磁波の磁界方
向に平行な一対の８面壁３とにより構成される。また、
導波管１の端部には導波管短絡面４が設けられている。
波の電界方向に平行な一対のＨ面壁２と電磁波の磁界方
向に平行な一対の８面壁３とにより構成される。また、
導波管１の端部には導波管短絡面４が設けられている。
一方の８面壁３に挿入窓５を開口し、この挿入窓５を通
して基板７上にストリップ導体８の形成されたマイクロ
ストリップライン６を直接導波管１内に挿入している。
して基板７上にストリップ導体８の形成されたマイクロ
ストリップライン６を直接導波管１内に挿入している。
マイクロストリップライン６のストリップ導体８のパタ
ーン形状、基板７の挿入長さ、基板７から導波管短絡面
４までの距離、挿入窓５の大きさを最適化して整合する
ことにより、電磁波の伝搬モードを導波管モードからマ
イクロストリップラインモードに変換するようにしてい
る。
ーン形状、基板７の挿入長さ、基板７から導波管短絡面
４までの距離、挿入窓５の大きさを最適化して整合する
ことにより、電磁波の伝搬モードを導波管モードからマ
イクロストリップラインモードに変換するようにしてい
る。
発明が解決しようとする課題
しかし、上述したような従来の変換器では構造が簡単で
製作が容易であるという利点を有している反面、導波管
モードとマイクロストリップラインモード間の変換がや
や急激であり且つ回路のＱが大きくなり易く又、挿入基
板と短絡面間の距離が周波数特性を持ち、広帯域におい
ての良好なモード変換には不向きであるという問題があ
った。
製作が容易であるという利点を有している反面、導波管
モードとマイクロストリップラインモード間の変換がや
や急激であり且つ回路のＱが大きくなり易く又、挿入基
板と短絡面間の距離が周波数特性を持ち、広帯域におい
ての良好なモード変換には不向きであるという問題があ
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、広帯域にわたり導波管モードを
マイクロストリップラインモードに良好に変換すること
のできる導波管−マイクロストリップライン変換器を提
供することである。
の目的とするところは、広帯域にわたり導波管モードを
マイクロストリップラインモードに良好に変換すること
のできる導波管−マイクロストリップライン変換器を提
供することである。
課題を解決するための手段
電磁波の伝搬モードを導波管モードからマイクロストリ
ップラインモードに変換する導波管−マイクロストリッ
プライン変換器において、誘電体基板上に導体を設けて
導波管−フィンライン変換部及びフィンライン部を連続
的に形成するとともに、フィンライン部の所定位置にス
ロットを形成したフィンライン基板を、導波管の対向す
るＥ面壁間の中央に該Ｅ面壁と平行になるように設ける
。
ップラインモードに変換する導波管−マイクロストリッ
プライン変換器において、誘電体基板上に導体を設けて
導波管−フィンライン変換部及びフィンライン部を連続
的に形成するとともに、フィンライン部の所定位置にス
ロットを形成したフィンライン基板を、導波管の対向す
るＥ面壁間の中央に該Ｅ面壁と平行になるように設ける
。
そして、導波管の一方のＨ面壁の前記スロットに対応す
る位置に挿入窓を設け、マイクロストリップライン基板
を該挿入窓を介してフィンライン基板の前記スロット中
に、導波管内の電界方向と平行且つ電磁波進行方向と垂
直となるように、挿入する。
る位置に挿入窓を設け、マイクロストリップライン基板
を該挿入窓を介してフィンライン基板の前記スロット中
に、導波管内の電界方向と平行且つ電磁波進行方向と垂
直となるように、挿入する。
作 用
第１図は本発明の詳細な説明するための説明図であり、
本発明のモード変換原理を第１図を参照して説明する。
本発明のモード変換原理を第１図を参照して説明する。
１０はフィンライン基板であり、誘電体基板１１の裏面
にフィンライン導体１２が設けられ表面にス） ＩＪツ
ブ導体１３が形成されており、本発明の変換器は第１図
に示した変換器と等価であるため、この図に基づいて本
発明の詳細な説明する。
にフィンライン導体１２が設けられ表面にス） ＩＪツ
ブ導体１３が形成されており、本発明の変換器は第１図
に示した変換器と等価であるため、この図に基づいて本
発明の詳細な説明する。
導波管中の電界は誘電体から形成されたフィンライン基
板１０に多く集中し、導波管−フィンライン変換部にお
いて導波管モードはフィンラインモードに変換され、導
波管のインピーダンスもマイクロストリップラインで通
常用いられるインピーダンス近くまで変換される。この
ようにフィンラインモードに変換された電磁界は第１図
（Ｂ）のように示される。実線が電界であり、破線が磁
界を示している。そして、ス） ＩＪツブ導体１３の位
置で断面した第１図（Ｃ）では、フィンラインモードか
ら電界がストリップ導体１３に直交し、磁界がストリッ
プ導体１３の周りを巻回するマイクロストリップライン
モードに変換される。このように本発明によれば、フィ
ンライン基板を使用することにより、広帯域にわたり導
波管モードをマイクロストリップラインモードに良好に
変換することができる。
板１０に多く集中し、導波管−フィンライン変換部にお
いて導波管モードはフィンラインモードに変換され、導
波管のインピーダンスもマイクロストリップラインで通
常用いられるインピーダンス近くまで変換される。この
ようにフィンラインモードに変換された電磁界は第１図
（Ｂ）のように示される。実線が電界であり、破線が磁
界を示している。そして、ス） ＩＪツブ導体１３の位
置で断面した第１図（Ｃ）では、フィンラインモードか
ら電界がストリップ導体１３に直交し、磁界がストリッ
プ導体１３の周りを巻回するマイクロストリップライン
モードに変換される。このように本発明によれば、フィ
ンライン基板を使用することにより、広帯域にわたり導
波管モードをマイクロストリップラインモードに良好に
変換することができる。
実施例
以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第２図は本発明実施例の導波管内部の様子を示した斜視
図であり、導波管２１は矢印Ｅで示した導波管内を伝搬
する電磁波の電界方向と平行な一対のＥ面壁２２と、磁
界方向と平行な一対のＨ面壁２３とにより構成されてい
る。２４は導波管短絡面である。導波管短絡面２４から
λ／４ （λは伝搬する電磁波の波長）の位置のＨ面壁
２３にマイクロストリップライン２９を挿入するための
挿入窓２５が設けられている。また、導波管２１の上下
８面壁２３の中央に図示しない溝が設けられており、こ
の溝中にフィンライン基板２６がＥ面壁２２と平行とな
るように固定されている。
図であり、導波管２１は矢印Ｅで示した導波管内を伝搬
する電磁波の電界方向と平行な一対のＥ面壁２２と、磁
界方向と平行な一対のＨ面壁２３とにより構成されてい
る。２４は導波管短絡面である。導波管短絡面２４から
λ／４ （λは伝搬する電磁波の波長）の位置のＨ面壁
２３にマイクロストリップライン２９を挿入するための
挿入窓２５が設けられている。また、導波管２１の上下
８面壁２３の中央に図示しない溝が設けられており、こ
の溝中にフィンライン基板２６がＥ面壁２２と平行とな
るように固定されている。
フィンライン基板２６は例えばフッソ樹脂から形成され
ており、第３図に示すようにフィンライン導体２７によ
り導波管−フィンライン変換部２６ａとフィンライン１
ｆｆ１２６ｂが連続的に形成されている。フィンライン
基板２６のフィンライン部２６ｂのインピーダンスは約
５００となるように設定される。フィンライン導体２７
としては、例えば誘電体基板の上に銅を蒸着し、その上
に金メツキをしたものが用いられる。さらに、フィンラ
イン基板２６上に形成されたフィンライン部２６ｂの導
波管短絡面２４からλ／４の位置にはマイクロストリッ
プライン２９が挿入されるスロット２８が設けられてい
る。マイクロストリップライン２９はアルミナセラミッ
ク基板３００表面上に金等のス） ＩＪツブ導体３１を
蒸着して形成されてふり、挿入窓２５を介してフィンラ
イン基板２６のスロット２８中に挿入されている。
ており、第３図に示すようにフィンライン導体２７によ
り導波管−フィンライン変換部２６ａとフィンライン１
ｆｆ１２６ｂが連続的に形成されている。フィンライン
基板２６のフィンライン部２６ｂのインピーダンスは約
５００となるように設定される。フィンライン導体２７
としては、例えば誘電体基板の上に銅を蒸着し、その上
に金メツキをしたものが用いられる。さらに、フィンラ
イン基板２６上に形成されたフィンライン部２６ｂの導
波管短絡面２４からλ／４の位置にはマイクロストリッ
プライン２９が挿入されるスロット２８が設けられてい
る。マイクロストリップライン２９はアルミナセラミッ
ク基板３００表面上に金等のス） ＩＪツブ導体３１を
蒸着して形成されてふり、挿入窓２５を介してフィンラ
イン基板２６のスロット２８中に挿入されている。
第４図に示すように、フィンライン導体２７とマイクロ
ストリップライン２９のストリップ導体３１とが接触し
ないようにマイクロストリップライン２９がスロット２
８中に挿入される。マイクロストリップライン２９のＨ
面壁２３より下方の裏面にはアース導体３２が形成され
ている。アース導体３２とＨ面壁２３とは接触するよう
に、ストリップ導体３１とＨＷＪ壁２３とは０，５〜Ｉ
Ｍ離間するように挿入窓２５の寸法が決定されるととも
に、マイクロストリップライン２９が挿入窓２５中に挿
入される。マイクロストリップライン２９の基板３０の
厚さは例えば約０．２５ｕである。また、挿入するマイ
クロストリップライン２９のストリップ導体３１のパタ
ーン形状は、フィンラインの電磁界モードとマイクロス
トリップライン２９の電磁界モードが効率良く結合し易
いように決定する。
ストリップライン２９のストリップ導体３１とが接触し
ないようにマイクロストリップライン２９がスロット２
８中に挿入される。マイクロストリップライン２９のＨ
面壁２３より下方の裏面にはアース導体３２が形成され
ている。アース導体３２とＨ面壁２３とは接触するよう
に、ストリップ導体３１とＨＷＪ壁２３とは０，５〜Ｉ
Ｍ離間するように挿入窓２５の寸法が決定されるととも
に、マイクロストリップライン２９が挿入窓２５中に挿
入される。マイクロストリップライン２９の基板３０の
厚さは例えば約０．２５ｕである。また、挿入するマイ
クロストリップライン２９のストリップ導体３１のパタ
ーン形状は、フィンラインの電磁界モードとマイクロス
トリップライン２９の電磁界モードが効率良く結合し易
いように決定する。
然して、導波管２１内を伝搬されてきたマイクロ波等の
電磁波はフィンライン基板２６の導波管−フィンライン
変換部２６ａによりフィンラインモードに変換され、導
波管２１のインピーダンス（例えば約３７７０）もマイ
クロストリップラインで通常用いられるインピーダンス
（約５００）近くまで変換される。そして、フィンライ
ン部２６ｂに設けられたスロット２８中にマイクロスト
リップライン２９が挿入されているため、この部分でフ
ィンラインモードがマイクロストリップラインモードに
広帯域変換される。
電磁波はフィンライン基板２６の導波管−フィンライン
変換部２６ａによりフィンラインモードに変換され、導
波管２１のインピーダンス（例えば約３７７０）もマイ
クロストリップラインで通常用いられるインピーダンス
（約５００）近くまで変換される。そして、フィンライ
ン部２６ｂに設けられたスロット２８中にマイクロスト
リップライン２９が挿入されているため、この部分でフ
ィンラインモードがマイクロストリップラインモードに
広帯域変換される。
発明の効果
本発明の導波管−マイクロストリップライン変換器は以
上詳述したように構成したので、広帯域にわたり導波管
モードをマイクロストリップラインモードに良好に変換
できるという効果を奏する。
上詳述したように構成したので、広帯域にわたり導波管
モードをマイクロストリップラインモードに良好に変換
できるという効果を奏する。
第１図は本発明の作用説明図であり、（Ａ）は正面図、
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図、（Ｃ）はｃ−ｃ’断
面図である。 第２図は本発明実施例の導波管内部の様子を示した斜視
図、 第３図はフィンライン基板斜視図、 第４図は本発明実施例の断面図、 第５図は従来例の導波管内部の様子を示した斜視図であ
る。 １０・・・フィンライン基板、 １２・・・フィンライン導体、 １３・・・マイクロストリップライン導体、２１・・・
導波管、 ２２・・・Ｅ面壁、 ２３・・・Ｈ面壁、 ２４・・・導波管短絡面、 ２５・・・挿入窓、 ２６・・・フィンライン基板、 ２６ａ・・・導波管−フィンライン変換部、２６ｂ・・
・フィンライン部、 ２７・・・フィンライン導体、 ２８・・・スロット、 ２９・・・マイクロストリップライン、３０・・・マイ
クロストリップライン基板、３１・・・ストリップ導体
、 ３２・・・アース導体。 ｒ７．Ｃ （Ａ）
（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ’断面図、（Ｃ）はｃ−ｃ’断
面図である。 第２図は本発明実施例の導波管内部の様子を示した斜視
図、 第３図はフィンライン基板斜視図、 第４図は本発明実施例の断面図、 第５図は従来例の導波管内部の様子を示した斜視図であ
る。 １０・・・フィンライン基板、 １２・・・フィンライン導体、 １３・・・マイクロストリップライン導体、２１・・・
導波管、 ２２・・・Ｅ面壁、 ２３・・・Ｈ面壁、 ２４・・・導波管短絡面、 ２５・・・挿入窓、 ２６・・・フィンライン基板、 ２６ａ・・・導波管−フィンライン変換部、２６ｂ・・
・フィンライン部、 ２７・・・フィンライン導体、 ２８・・・スロット、 ２９・・・マイクロストリップライン、３０・・・マイ
クロストリップライン基板、３１・・・ストリップ導体
、 ３２・・・アース導体。 ｒ７．Ｃ （Ａ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 電磁波の伝搬モードを導波管モードからマイクロスト
リップラインモードに変換する導波管−マイクロストリ
ップライン変換器において、 誘電体基板上に導体（２７）を設けて導波管−フィンラ
イン変換部（２６ａ）及びフィンライン部（２６ｂ）を
連続的に形成するとともに、フィンライン部（２６ｂ）
の所定位置にスロット（２８）を形成したフィンライン
基板（２６）を、導波管（２１）の対向するＥ面壁（２
２）間の中央に該Ｅ面壁と平行になるように設け、 導波管（２１）の一方のＨ面壁（２３）の前記スロット
（２８）に対応する位置に挿入窓（２５）を設け、マイ
クロストリップライン基板（３０）を該挿入窓（２５）
を介してフィンライン基板（２６）の前記スロット（２
８）中に、導波管内の電界方向と平行且つ電磁波進行方
向と垂直となるように、挿入したことを特徴とする導波
管−マイクロストリップライン変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278389A JPH02213201A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 導波管―マイクロストリップライン変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3278389A JPH02213201A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 導波管―マイクロストリップライン変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02213201A true JPH02213201A (ja) | 1990-08-24 |
Family
ID=12368452
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3278389A Pending JPH02213201A (ja) | 1989-02-14 | 1989-02-14 | 導波管―マイクロストリップライン変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02213201A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05251928A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-28 | Honda Motor Co Ltd | アンテナ装置 |
| US5369380A (en) * | 1991-01-04 | 1994-11-29 | The Secretary Of State Of Defence In Her Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Of Defence Research Agency | Microwave connector |
-
1989
- 1989-02-14 JP JP3278389A patent/JPH02213201A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US5369380A (en) * | 1991-01-04 | 1994-11-29 | The Secretary Of State Of Defence In Her Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland Of Defence Research Agency | Microwave connector |
| JPH05251928A (ja) * | 1992-03-05 | 1993-09-28 | Honda Motor Co Ltd | アンテナ装置 |
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