JPH02292902A - マイクロ波装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ストリップ線路とこのスｉ・リップ線路に電
磁結合された導波管とを有するマイクロ波ＩＣ（ＭＩＣ
）や衛星放送受信川平而アンテナなどに使用されるマイ
クロ波装置に関する。

［従来の技術］ 一般に、衛ｈ！放送受信袋置等の低損失を要求されるマ
イクロ波装置にお・いては、マイクロ波信号を伝送する
線路部に導波管を使用する一方、装置に所望の特性を与
えかつ小型化を必要とする回路部に、マイクロ波ストリ
ップ線路またはストリップ線路（以下「ストリップ線路
」と総称する）を使用するのか一般的である。

そして、上記導波管とストリップ線路の接続部にはスト
リップ線路・導波管変換回路を用いるのが普通である。

このストリップ線路・導波管変換回路は、従来よく用い
られている同輔導波管変換回路によく似た構造であり、
導波管の壁面に接続した線路の芯線導体を、導波管内の
電界に沿ってほぼ中央部まで延長した構造となっている
。

［発明が解決しようとする課題］ 従来のストリップ線路・４′ｄ１管変換回路においては
、導波管とストリップ線路が相互に貫通した構造のため
、組立てが比較的護雑となり、簡小な接続が困難である
と同時に、変換回路部の寸法が大きくなるという欠点が
あった。

また、接続部では接触抵抗による損失や、電磁波の不要
放射による損失発生の恐れがあった。

本発明はＪ一記の如き実情に鑑みてなされたもので、そ
の日的とするところは、構造が簡中で組立てが容易であ
り、かつ損失の少ないストリップ線路・導波管変換回路
を有する平面アンテナのマイクロ波装置を提倶すること
にある。

は、導波管回路の端部のストリップ線路との結合部をリ
ッジ導波管とし、ストリップ線路電極層まで延長してリ
ッジ部とストリップ線路とを電磁結合させ、接続部の構
造を最少限の厚さとし、接続が容昌でかつ接続部の接触
抵抗による損失の改冴、並びに変換部の電磁波漏洩の低
減ができるようにしたものである。

［実施例］ 以下図面を参照して本発明の実施例について説明する。

第１図は一実施例の構造を示すものである。マイクロ波
装置ｌの導体ブロック２には、横幅が高さより狭いスロ
ット溝３の一方の底部５の中央部にリッジ４を設けた、
リッジ導波管６が形成されており、このリッジ導波管６
の開放端開口を有する導体プロ・ンク２の表面に、ＭＩ
Ｃ基板７が配設される。ＭＩＣ基板７の裏而導体は前記
開口の付近が取り除かれており、表面にはストリップ線
路８が形成される。ストリップ線路８は、その中央部に
線路幅を変えた４分の１波長トランス１０を介在し、そ
の一端に線路幅が広く長さが４分の１実効波長の開放ス
タブ９を接続し、上記リッジ４の開放端とオーバーラッ
プするように近接配置させる。

このような配置とすれば、開放スタブ９上の４分の１波
艮トランスｌＯとの接続点のＲＦ電圧は、リッジ４の開
放端と等しいＲＦ電圧が誘起され、リッジ導波管６とス
トリップ線路８が電磁結合される。この場合、リッジ４
の先端付近においては、リッジ導波管Ｇの高さ方向の電
界が、平行に配置されたストリップ線路８の導体のとこ
ろで零になり、そのグランド面に直交する方向にのみ現
われる。すなわち、電力を伝送するポインティングベク
トルはその電界と直交したストリヴブ線路の方向となり
、リッジ導波管０の軸方向の成分がほとんどない。また
、リッジ導波管６の横方向のＲＦ電界が左右対称である
ためにその正面方向では相殺されて外部に放射されず、
さらにリッジ導波管Ｇの横幅が２分の１波長に比べて十
分小さいために正面以外でも広い範囲で前記の相殺作用
か働き、結局、リッジ導波管Ｇの軸方向への電磁波の不
要放射は殆ど生じない。

次に第２図乃至第４図を用いて上記第１図の種々の変形
例を示す。これらはいずれも基本的な措成は上記第１図
のものと同様であるため、同一部分には同一符号を付し
てその説明は省略する。

第２図は断面構造を示すもので、ここでＭＩＣ基板７は
、例えば平面アンテナを構成するときのように線路から
の放射損をさらに抑える場合の配置とし、線路はマイク
ロス）・リップ線路の代わりにグランド面が両面にある
ストリップ線路で構成する。すなわち、ストリップ線路
［４はフィルム括板ｌ３の上の導体によって形成し、フ
ィルム基板ｌ３の上下には発泡誘電体ｌ２、ｌ５をそれ
ぞれ介在してグランド導体１１，　ＩＧを配１５する。

このような構造とした場合、ストリップ線路■４とリッ
ジ４との結合がグランド導体１６の存在による遮蔽効果
によりやや弱められる他は１．記第１図の場合と同様に
動作する。

続く第３図も第１図の変形例の断面構造を示す図であり
、上記第２図のものよりも結合度を改良したもので、リ
ッジ導波管６のリッジ４の先端及び側壁１７．　１８は
、グランド導体１ｌの内面よりさらに内部へ向かい、フ
ィルム基板ｌ３に接するように延長される。

こうした場合、リッジ４の先端とストリップ線路ｌ４と
はその間隔が狭いために静電容量による結合か強められ
る。また、側壁１７．　１８がストリップ線路ｌ４の長
さ方向のＲｒＴｔｆ界を遮蔽し、ストリップ線路１４の
両側への電ｌａ波の漏洩を防止するように作用するとい
う効果が得られる。

第４図も第１図の変形例の断面構造を示す図である。

同図はりッジによる結合部構造は上記第３図のものとほ
ぼ同様であるが、側壁１７．　　１８をフィルム基板１
３を貫通してグランド導体ｌ６に接するまで延長し、前
記の遮蔽効果をさらに向上させたものである。リッジ４
の一端は、幅がちょうど標檗導波管の横幅に一致するよ
うに拡大された満２０と、幅が元より若干大きく一端が
開放端となったりッジｌ９に接続される。

このような構造とすれば、標準導波管からストリップ線
路・＼の簡単な変換が可能となるので、リッジｌ９は４
分の１波長のｈ（射器となり、ｌｉ’ＩＯに導波管を接
続したときに、紙面に直交する方向に〒ＩＳ磁波を導く
。

続いて第５図ダによりＭＩＣ基板７て平而アンテナを構
成した他の実施例を示す。

同図において、２個のリッジ２２、２３を溝２０の底面
及び天井面の中央に上下対称に設け、その開［１２ｌの
上部にマイクロストリップ線路２４を配置してリッジ導
波管６を構成する。ストリップ線路２４の両端には、そ
れぞれの分岐回路を経てマイクロストリップアンテナ（
ＭＳＡ）２５〜２８を接続する。

このような配置の場合のマイクロストリップ線路２４に
は一方向の電流が励振され、見方を変えれば、両方向に
１８０°位相の異なる電流が励振されることになる。し
たかって、ＭＳＡ２５，２［ｉとＭＳＡ２７．　２８が
互いに１８０”回転配置されたとき、アンテナ形成面の
正面方向でそれぞれのＭＳＡ２５〜２８の指向性が合成
されることとなり、その結果、比較的短いマイクロスト
リ・ンブ線路２４で並列給電が可能となる。

ＭＳＡ２５〜２８は長方形として縦横比を適当に選ぶと
、抑市されているように励振される直交モードの位相を
９０’異ならせることができ、図示の如く構成すること
で円偏波の平面アンテナを実現できる。

ここでは、給電線路としてストリップ線路２４を用いた
が、給電線路として上記第３図で説明したストリップ線
路ｌ４を適用することも可能である。

さらにマイクロストリップ線路２４とリッジ導波盾・Ｃ
のリッジ２２、２３との結合度ら同様に上記第３図の構
造により強化することができるだけでなく、上記第２図
乃至第４図で示した種々の変形構造を応用することがで
きる。

［発明の効果］ 以上説明した如く本発明によれば、尋波管回路の端部の
ストリップ線路との結合部をリッジ導波管とし、ストリ
ップ線路電極層まで延長してリッジ部とストリップ線路
とを電磁結合させ、接続部の構造を最少限の厚さとし、
接続か容易でかつ接続部の接触抵抗による損失の改瀉、
並びに変換部の電磁波漏洩の低減ができるようにしたの
で、一θ波管とストリップ線路とを非接触で効率良く結
音でき、かつマイクロ波装置の構成と組み）″Ｉ．てを
筒易化することの可能なマイクロ波装置を提洪できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の外観構成を示す斜視図、第
２図乃至第４図はそれそれ一実施例の変形例を示す断面
図、第５図は本発明の他の実施例の外観構成を示す斜視
図である。 ｌ・・・マイクロ波装置、２・・・導体ブロック、３　
・・・スロット溝、４　，　　１９，　　２２．　　２
３・・・リッジ、５・・・溝底板、Ｇ・・・リッジ導波
管、７・・・Ｍ　Ｉ　Ｃ　１Ｊ．板、８　，　１４．　
２４・・・ストリップ線路、９・・・開放スタブ、′１
０・・・４分の１波長トランス、＋ｔ，　ｔｅ・・・グ
ランド導体、１２．　　１５・・・発泡誘電体、ｌ３・
・・フィルム基板、１７．１８・・・側壁、２０・・・
溝、２！・・・開口、２５〜２８・・・マイクロ波スト
リップアンテナ（　！ｖＩ　Ｓ　Ａ　）。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）ストリップ線路を配置した電極層と、このストリ
   ップ線路に接近した端部の断面がリッジ導波管となって
   導体基板面を貫通し、該リッジ導波管の端部を開放端と
   してそのリッジ部がストリップ線路に近接配置して電磁
   結合された、マイクロ波を導く導波管と を具備したことを特徴とするマイクロ波装置。
2. （２）上記リッジ導波管端部のリッジ部に平行な両側壁
   が上記ストリップ線路の絶縁体を貫通して延長されたこ
   とを特徴とする請求項（１）記載のマイクロ波装置。
3. （３）上記ストリップ線路の上記導波管との結合部は４
   分の１波長開放スタブまたは容量性スタブからなり、上
   記リッジ導波管のリッジ部に沿って薄膜状の絶縁体材料
   を介して密着配置したことを特徴とする請求項（１）ま
   たは（２）記載のマイクロ波装置。
4. （４）上記リッジ導波管端部の開口は横幅を高さよりも
   小さくし、上記ストリップ線路のスタブからなる結合部
   に電磁界を集中させたことを特徴とする請求項（３）記
   載のマイクロ波装置。
5. （５）上記リッジ導波管は導波管端子とストリップ線路
   の中間に介在し、導波管とストリップ線路とのインピー
   ダンス変換を行なう特性インピーダンスとなる寸法に設
   定されたことを特徴とする請求項（４）記載のマイクロ
   波装置。