JPH02280503A - Microwave device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、衛星放送受信コンバータやマイクロ波通信装
置に使用されるマイクロ波装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a microwave device used in a satellite broadcast receiving converter or a microwave communication device.
従来の技術
従来、この種のマイクロ波装置は、金属材料から成る4
つの管壁を有する方形導波管を用いている。この方形導
波管の斜視図を第4図に示す。第4図において19はフ
ランジ、20は金属材料で作られた導波管である。この
導波管内を電波が伝搬するとき、導波管の管壁には高周
波電流が発生するため、管壁は導電性を有していなけれ
ばならない。このような従来の導波管は、凹形をした溝
をもつ金属部材に金属板をあてがい、両者をネジ留めし
たり、或はろう付けをすることにより導波管を構成して
いた。又量産品の場合には、角柱に抜きテーバをもたせ
た金型を作製し、これによって、グイキャスト法によっ
て導波管を構成している。いずれの方法による導波管の
管壁は、導波管自体を構成するためのものである。2. Description of the Related Art Conventionally, microwave devices of this type are made of metal materials.
A rectangular waveguide with two tube walls is used. A perspective view of this rectangular waveguide is shown in FIG. In FIG. 4, 19 is a flange, and 20 is a waveguide made of a metal material. When radio waves propagate within this waveguide, a high frequency current is generated on the wall of the waveguide, so the wall must have electrical conductivity. Such conventional waveguides are constructed by applying a metal plate to a metal member having a concave groove, and screwing or brazing the two together. Furthermore, in the case of mass-produced products, a mold is made in which a rectangular column is provided with a punched taper, and the waveguide is thereby constructed by the Guicasting method. The wall of the waveguide formed by either method is for constructing the waveguide itself.
発明が解決しようとする課題
この様な方形導波管をダイキャスト法によって製造する
場合、方形導波管の軸長が長いと金型の抜きテーバの影
響によって方形導波管の特性がテーバが無いものに比べ
劣化する。また、凹形の金属部材に金属板をあてがいネ
ジ留めする方法は、2つの導波管部品が必要となるし、
凹形の金属部材と金属板をろう付けする方法は、ろう付
けに要する時間やろう付けの作業環境の点から量産には
不向きである。また、一般のマイクロ波装置の場合、方
形導波管のみを単独で使用することは少なく、これと回
路基板を組み合わせて機能を実現することが多い。この
場合、導波管と回路基板を収納するシールドケースが存
在するため、マイクロ波装置の小型・軽量化ということ
については限界がある。Problems to be Solved by the Invention When manufacturing such a rectangular waveguide by die-casting, if the axial length of the rectangular waveguide is long, the characteristics of the rectangular waveguide will change due to the influence of the taber of the mold. It deteriorates compared to something without it. In addition, the method of attaching a metal plate to a concave metal member and fixing it with screws requires two waveguide parts,
The method of brazing a concave metal member and a metal plate is not suitable for mass production due to the time required for brazing and the working environment for brazing. Furthermore, in the case of a general microwave device, a rectangular waveguide is rarely used alone, and functions are often realized by combining this with a circuit board. In this case, since there is a shield case that houses the waveguide and the circuit board, there is a limit to how small and lightweight the microwave device can be made.
本発明は、このような従来の技術における課題に鑑み、
方形導波管の特性を劣化させることなく、量産性に優れ
た小型・軽量のマイクロ波装置を可能とすることを目的
とするものである。The present invention has been made in view of the problems in the conventional technology,
The purpose of this invention is to enable a small and lightweight microwave device that can be easily mass-produced without deteriorating the characteristics of the rectangular waveguide.
課題を解決するための手段
この課題を解決するために本発明は、方形導波管を構成
する4つの管壁のうち、少なくとも1つの管壁を裏面を
接地導体とした回路基板で構成するというものである。Means for Solving the Problems In order to solve the problems, the present invention provides a circuit board in which at least one of the four pipe walls constituting the rectangular waveguide is made of a circuit board whose back surface is a ground conductor. It is something.
つまり、従来の構成による導波管の管壁のうち、1つを
除去してできる凹形の溝を形成した金属部材に対し、溝
の部分に蓋をするような格好で回路基板をあてがう。こ
の場合、この回路基板の裏面には接地導体が形成されて
おり、この接地導体と凹形の金属部材が接触するように
蓋をするのである。In other words, a circuit board is placed on a metal member in which a concave groove is formed by removing one of the walls of a conventional waveguide, so as to cover the groove. In this case, a ground conductor is formed on the back surface of the circuit board, and the lid is placed so that the ground conductor and the concave metal member come into contact with each other.
作用
このような構成にすると、回路基板の裏面に設けた接地
導体は、導電性を有しているために、除去された管壁と
等価な働きをし、凹形の金属部材とこの接地導体によっ
て方形導波管が形成されたことになる。また、この様な
構成の方形導波管をダイキャスト法で製造する場合方形
導波管の開口面の寸法をa及びbとし、方形導波管の軸
長をLとしたとき、a、bに比べLが十分大きいときで
も、金型を抜く方向は、方形導波管の管軸に垂直な方向
となるため、抜きテーバは小さ(て済む。Effect With this configuration, the ground conductor provided on the back side of the circuit board has conductivity, so it functions equivalently to the removed pipe wall, and the concave metal member and this ground conductor This means that a rectangular waveguide is formed. In addition, when manufacturing a rectangular waveguide with such a configuration by die-casting, when the dimensions of the opening surface of the rectangular waveguide are a and b, and the axial length of the rectangular waveguide is L, a, b Even when L is sufficiently large compared to , the direction in which the mold is extracted is perpendicular to the tube axis of the rectangular waveguide, so the extraction taper can be small.
このため、導波管の特性劣化は抑えられる。さらに、シ
ールドケースの内面の一部を凹形に加工し、回路基板を
このシールドケースに収納することにより凹形の部分に
蓋をするようにして方形導波管を構成すれば、方形導波
管とシールドケースが一体化されたことになり、また回
路基板自体が方形導波管の管壁を兼ねることになるため
に小型・軽量化が実現されることになる。Therefore, deterioration of waveguide characteristics can be suppressed. Furthermore, if a rectangular waveguide is constructed by processing a part of the inner surface of the shield case into a concave shape and storing the circuit board in this shield case, the concave part is covered. Since the tube and the shield case are integrated, and the circuit board itself also serves as the tube wall of the rectangular waveguide, it is possible to achieve a reduction in size and weight.
実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図(a)は、本発明の第1の実施例を示す斜視図で
ある。同図において、1は凹形の金属部材であり、2は
回路基板である。この回路基板2の裏面には接地導体3
が基板全面に設けてあり、この接地導体3が金属部材1
と接する様に配置され、ビス4によって、回路基板2は
金属部材1に取り付けられている。この様な構成にする
と、金属部材1によって方形導波管の3つの管壁が構成
され、残りの1つの管壁は、接地導体3によって構成さ
れたことになる。本実例では、接地導体3として、両面
鋼張り基板の表面に設けられた銅をエツチングにより除
去し、裏面の銅はそのまま残し、これを利用したもので
ある。導波管の開口寸法は、19.05X9.525m
であり、12GHz帯衛星放送で使用されているもので
ある。接地導体3の厚みは、使用周波数における表皮効
果を考慮し、表皮の深さより十分厚くすることが損失を
少なくするために重要であり、本実施例では18μmと
している。回路基板2の厚みは、薄すぎると固定したと
き波状となるため好ましくない。つまり管壁としである
程度の硬度を持たせることが必要であり、本実施例では
、0.8mm厚のテフロン積層基材を回路基板として用
いている。回路基板2を金属部材1に取り付けるための
ビス4の数は、少なすぎると、金属部材と接地導体3と
の間にすき間が出来て、方形導波管の特性が劣化する。FIG. 1(a) is a perspective view showing a first embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a concave metal member, and 2 is a circuit board. A ground conductor 3 is provided on the back side of this circuit board 2.
is provided on the entire surface of the board, and this ground conductor 3 is connected to the metal member 1.
The circuit board 2 is attached to the metal member 1 with screws 4. With this configuration, three tube walls of the rectangular waveguide are constituted by the metal member 1, and the remaining tube wall is constituted by the ground conductor 3. In this example, as the ground conductor 3, the copper provided on the front surface of a double-sided steel-clad board is removed by etching, and the copper on the back surface is left as is. The opening dimensions of the waveguide are 19.05 x 9.525 m
This is the one used in 12 GHz band satellite broadcasting. Considering the skin effect at the operating frequency, it is important for the thickness of the ground conductor 3 to be sufficiently thicker than the skin depth in order to reduce loss, and in this embodiment, it is set to 18 μm. If the thickness of the circuit board 2 is too thin, the circuit board 2 will become wavy when fixed, which is not preferable. In other words, it is necessary for the tube wall to have a certain degree of hardness, and in this embodiment, a 0.8 mm thick Teflon laminated base material is used as the circuit board. If the number of screws 4 for attaching the circuit board 2 to the metal member 1 is too small, a gap will be created between the metal member and the ground conductor 3, and the characteristics of the rectangular waveguide will deteriorate.
電波の漏洩を抑えるために使用する周波数において、4
分の1波長以下の間隔でビス留めすることが重要である
。4 in the frequency used to suppress radio wave leakage.
It is important to fasten with screws at intervals of one-tenth of a wavelength or less.
本実施例では、回路基板2の裏面には、回路パータンを
構成していない例を示しているが、表面に回路パターン
を設け、ここにある機能をもった回路を構成することが
可能である。方形導波管の管壁として回路基板を利用し
ているため、回路基板の表面1こ回路パターンを構成す
れば導波管とマイクロ波回路が一体化されたコンパクト
なマイクロ波装置が可能となる。この様な実施例を第1
図(b)に示す。第1図(b)は、第1図(a’)の回
路基板2の表面に、回路パターン5やトランジスタ6に
よって増幅器を構成した場合の斜視図を表わしている。Although this embodiment shows an example in which a circuit pattern is not configured on the back side of the circuit board 2, it is possible to provide a circuit pattern on the front side and configure a circuit with the functions shown here. . Since a circuit board is used as the tube wall of the rectangular waveguide, a compact microwave device in which the waveguide and microwave circuit are integrated is possible by configuring a circuit pattern on one surface of the circuit board. . This example is the first example.
Shown in Figure (b). FIG. 1(b) shows a perspective view of an amplifier constructed by a circuit pattern 5 and a transistor 6 on the surface of the circuit board 2 shown in FIG. 1(a').
この実施例では、方形導波管の一方の開口面は短絡され
ており、そこから管軸方向に約4分の1波長離れた位置
に、磁界面と垂直にプローブ7を設け、このプローブの
一端が回路パターン5と接続されている。したがって、
第1図(b)の方形導波管開口面に入射した電波は、プ
ローブ7によりピックアップされ、回路パターン5に導
かれ、トランジスタ6により増幅される。同図において
8はトランジスタの接地電極を接地するための接地パタ
ーンであり、スルホールによって裏面の接地導体と接続
されている。この場合、スルホールの内径は、入射され
た電波の波長に比べ十分さい寸法に選ばれている。この
様にすることにより、スルホールからの電波の漏洩を抑
制できる。In this embodiment, one opening of the rectangular waveguide is short-circuited, and a probe 7 is installed perpendicular to the magnetic interface at a position about a quarter wavelength away from the opening in the tube axis direction. One end is connected to the circuit pattern 5. therefore,
The radio waves incident on the opening surface of the rectangular waveguide shown in FIG. 1(b) are picked up by the probe 7, guided to the circuit pattern 5, and amplified by the transistor 6. In the figure, reference numeral 8 denotes a ground pattern for grounding the ground electrode of the transistor, which is connected to the ground conductor on the back surface through a through hole. In this case, the inner diameter of the through hole is selected to be sufficiently smaller than the wavelength of the incident radio wave. By doing so, leakage of radio waves from the through holes can be suppressed.
次に、本発明による第2の実施例について、第2図を用
いて説明する。第2図(a)は、シールドケース9に回
路基板2を収納したときの上面図を同図(b)は、同図
(a’)のA−A ’断面図を示している。シールドケ
ース9の内面の一部には凹形部10が設けである。回路
基板2の裏面には接地導体3が全面にわたって設けてあ
り、裏面にはマイクロストリップ線路11が設けである
。マイクロストリップ線路の先端部にはプローブ7が、
第1図■と同じ要領で設けである。この様な構成にする
とシールドケース9と回路基板2によって凹部10のと
ころに両開口面が短絡された方形導波管が構成されたこ
とになる。入力端12を励振するとマイクロストリップ
線路11を伝搬する信号は、プローブ7に導れ、さらに
方形導波管である凹部10を伝搬し、右側のプローブ7
でピックアップされ、出力端13に導れる。方形導波管
はカットオフ周波数以上の周波数を通過させるため、本
実施例によるマイクロ波装置は、バイパスフィルタを実
現したことになる。凹部10の長さを長くする程、カッ
トオフ周波数以下の減衰量を太き(することが出来る。Next, a second embodiment of the present invention will be described using FIG. 2. FIG. 2(a) is a top view when the circuit board 2 is housed in the shield case 9, and FIG. 2(b) is a sectional view taken along the line AA' in FIG. 2(a'). A concave portion 10 is provided on a part of the inner surface of the shield case 9. A ground conductor 3 is provided over the entire back surface of the circuit board 2, and a microstrip line 11 is provided on the back surface. A probe 7 is installed at the tip of the microstrip line.
It is set up in the same way as Figure 1 ■. With this configuration, a rectangular waveguide with both openings short-circuited at the recess 10 is constructed by the shield case 9 and the circuit board 2. When the input end 12 is excited, the signal propagating through the microstrip line 11 is guided to the probe 7, and further propagates through the recess 10, which is a rectangular waveguide, to the probe 7 on the right side.
It is picked up at the output terminal 13 and guided to the output terminal 13. Since the rectangular waveguide passes frequencies higher than the cutoff frequency, the microwave device according to this embodiment realizes a bypass filter. The longer the length of the recess 10, the greater the amount of attenuation below the cutoff frequency.
また当然のことながらカットオフ周波数は、凹部10の
幅aの設定により所望値が得られる。本実施に示すよう
な回路基板を収納するシールドケースの内面に、あらか
じめ凹形の溝を形成しておくことは、グイキャスト法に
より容易にできることであり、量産上きわめて好都合で
ある。Further, as a matter of course, a desired value of the cutoff frequency can be obtained by setting the width a of the recess 10. Forming a concave groove in advance on the inner surface of the shield case housing the circuit board as shown in this embodiment can be easily done by the Guicasting method, and is extremely convenient for mass production.
次に本発明による第3の実施例について、第3図を用い
て説明する。第3図は第2図(a)と同じ様に、シール
ドケース9に回路基板2を収納したときの上面図を示し
ている。本実施の場合も、第2の実施例と同じ要領で、
シールドケースの内面には凹形の溝が形成されており、
これと回路基板2の裏面に設けられている接地導体によ
り両開口面が短絡された形の方形導波管を形成している
。プローブ7も第2の実施例と同じ要領で設けられてお
り、この方形導波管部により、バイパスフィルタが形成
されている。回路基板の表面には、ダイオード14を利
用したマイクロ波ミキサの回路パターンが形成されてい
る。ダイオードの一方の電極は、スルホール15によっ
て接地されている。Next, a third embodiment of the present invention will be described using FIG. 3. FIG. 3 shows a top view when the circuit board 2 is housed in the shield case 9, similar to FIG. 2(a). In the case of this implementation as well, in the same manner as the second example,
A concave groove is formed on the inner surface of the shield case.
This and the ground conductor provided on the back surface of the circuit board 2 form a rectangular waveguide with both openings short-circuited. The probe 7 is also provided in the same manner as in the second embodiment, and this rectangular waveguide portion forms a bypass filter. A circuit pattern of a microwave mixer using a diode 14 is formed on the surface of the circuit board. One electrode of the diode is grounded through a through hole 15.
同図において、16.17.18はそれぞれRF入力端
子1局発入力端子、IF出力端子を示している。本実施
例に示すミキサの信号周波数関係は、
f lF= J RF −f LQ・fRF>fL。In the figure, 16, 17, and 18 respectively indicate an RF input terminal, a single station oscillation input terminal, and an IF output terminal. The signal frequency relationship of the mixer shown in this embodiment is f IF = J RF - f LQ·fRF>fL.
であるとする。ここで51p* 5Rv、 ftoはそ
れぞれ、IF周波数、RF周波数、LO周波数とする。Suppose that Here, 51p*5Rv and fto are the IF frequency, RF frequency, and LO frequency, respectively.
本実施例に示すミキサはRFボートに、第2の実施例で
説明したバイパスフィルタが設けられた構成であり、ミ
キサに対して妨害信号となるイメージ信号(j +m=
2 fto −far、 f INはイメージ周波数)
を除去しようとするものである。イメージ信号に対して
、カットオフとなる様に凹部10の幅aは設定されてい
る。また局発信号のRF入力端子への漏洩を抑制しよう
とするならば、凹部10の幅aをさらに狭くし、jLo
に対してカットオフとなる様にすれば良い。The mixer shown in this embodiment has a configuration in which an RF boat is provided with the bypass filter described in the second embodiment, and an image signal (j + m =
2 fto -far, f IN is the image frequency)
This is an attempt to remove the . The width a of the recess 10 is set so as to provide a cutoff for the image signal. Furthermore, if it is desired to suppress the leakage of the local signal to the RF input terminal, the width a of the recess 10 should be further narrowed and jLo
What is necessary is to set the cut-off to .
発明の効果
以上のように本発明によれば、方形導波管の4つの管壁
のうち、少な(とも1つの管壁を回路基板で構成するた
めに導波管部とマイクロ波回路部を一体化することが可
能となり、マイクロ波装置の小型化を実現できる。また
、方形導波管の管軸が長い場合でも、凹形の金属部材を
ダイキャスト法で容易に製作し得るために、金型の抜き
テーバを小さ(することが可能であり、優れた状態の導
波管を量産性良く作ることができるという効果がある。Effects of the Invention As described above, according to the present invention, in order to configure at least one of the four walls of the rectangular waveguide with a circuit board, the waveguide part and the microwave circuit part are This makes it possible to integrate the waveguide into one piece, making it possible to downsize the microwave device.Furthermore, even if the tube axis of the rectangular waveguide is long, the concave metal member can be easily manufactured by die-casting. It is possible to reduce the cutting bar of the mold, and there is an effect that waveguides in excellent condition can be manufactured with good mass production.
さらに、管壁を構成する回路基板上にミキサ等の回路パ
ターンを形成しこれを収納するシールド、ケースに方形
導波管によるフィルタを構成し、これらを組み合わせる
ことにより、すぐれた特性のマイクロ波装置を実現でき
る。In addition, a circuit pattern such as a mixer is formed on the circuit board that makes up the tube wall, a shield is used to house the pattern, and a filter is constructed using a rectangular waveguide in the case.By combining these, a microwave device with excellent characteristics can be achieved. can be realized.
第1図(a) 、 (b)は本発明の第1の実施例にお
けるマイクロ波装置の斜視図、第2図(a) 、 (b
)は本発明の第2の実施例におけるマイクロ波装置の上
面図及び断面図、第3図は本発明の第3の実施例におけ
るマイクロ波装置の上面図、第4図は従来の方形導波管
の斜視図である。
1・・・・・・凹形金属部材、2・・・・・・回路基板
、3・・・・・・回路基板の裏面に設けた接地導体、4
・・・・・・ビス、5・・・・・・回路パターン、6・
・・・・・トランジスタ、7・・・・・・プローブ、8
・・・・・・接地パターン、9・・・・・・シールドケ
ース、10・・・・・・凹部、11・・・・・・マイク
ロストリップ線路、12・・・・・・入力端、13・・
・・・・出力端、14・・・・・・ダイオード、15・
・・・・・スルホール、16・・・・・・RF入力端子
、17・・・・・・局発入力端子、18・・・・・・I
F出力端子。
代理人の氏名 弁理士 栗野重孝 ほか1名5−一一回
1シペダー〉
δ−−−41カッぐクーン
富 11!1
第
図
(α)
<b)
今−どス
フ−プU−デ
9− ンーノLドブース
10−一凹覇
I4− ダイオード
15−−スA/ホーυFIGS. 1(a) and (b) are perspective views of a microwave device according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. 2(a) and (b) are
) are a top view and a sectional view of a microwave device according to a second embodiment of the present invention, FIG. 3 is a top view of a microwave device according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conventional rectangular waveguide. FIG. 3 is a perspective view of the tube. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1...Concave metal member, 2...Circuit board, 3...Grounding conductor provided on the back side of the circuit board, 4
...screw, 5... circuit pattern, 6.
...Transistor, 7...Probe, 8
...Grounding pattern, 9...Shield case, 10...Recess, 11...Microstrip line, 12...Input end, 13・・・
...Output end, 14...Diode, 15.
...Through hole, 16...RF input terminal, 17...Local oscillator input terminal, 18...I
F output terminal. Name of agent: Patent attorney Shigetaka Kurino and 1 other person 5-11 times 1 sipeder> δ--41 Kaggukun Tomi 11!1 Figure (α) <b) Now-do-sp-up U-de 9- Nno L booth 10-Ikkoha I4- Diode 15--S A/Hose υ
Claims (4)
を裏面に接地導体を設けた回路基板で構成したことを特
徴とするマイクロ波装置。(1) A microwave device characterized in that at least one of the tube walls of a rectangular waveguide is constituted by a circuit board provided with a ground conductor on the back surface.
面に接地導体を設けた回路基板を具備し、当該回路基板
の裏面を前記シールドケースの凹形部にあてがって、方
形導波管を構成した特許請求の範囲(1)記載のマイク
ロ波装置。(2) A shield case with a part of the inner surface processed into a concave shape and a circuit board with a ground conductor on the back surface are provided, and the back surface of the circuit board is applied to the concave part of the shield case to form a rectangular waveguide. A microwave device according to claim (1) comprising:
オフ周波数を局部発振周波数よりも高く設定し、当該方
形導波管をミキサーのRF信号の入力端に設けたことを
特徴とするマイクロ波装置。(3) The cutoff frequency of the rectangular waveguide according to claim (2) is set higher than the local oscillation frequency, and the rectangular waveguide is provided at the input end of the RF signal of the mixer. microwave equipment.
記載のマイクロ波装置を具備したことを特徴とするマイ
クロ波装置。(4) Claims (3) for the output stage of low-noise preamplification
A microwave device comprising the microwave device described above.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10262589A JPH02280503A (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Microwave device |
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Publications (1)
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JPH02280503A true JPH02280503A (en) | 1990-11-16 |
Family
ID=14332424
Family Applications (1)
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JP10262589A Pending JPH02280503A (en) | 1989-04-21 | 1989-04-21 | Microwave device |
Country Status (1)
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JP (1) | JPH02280503A (en) |
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