JPH05136608A - 導波管ーマイクロストリツプ線路変換器 - Google Patents
導波管ーマイクロストリツプ線路変換器Info
- Publication number
- JPH05136608A JPH05136608A JP29946491A JP29946491A JPH05136608A JP H05136608 A JPH05136608 A JP H05136608A JP 29946491 A JP29946491 A JP 29946491A JP 29946491 A JP29946491 A JP 29946491A JP H05136608 A JPH05136608 A JP H05136608A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- waveguide
- impedance
- microstrip line
- line
- coaxial line
- Prior art date
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 高い周波数帯において、特性の優れた導波管
ーマイクロストリップ線路変換器を提供する。 【構成】 導波管１とマイクロストリップ線路２とを結
合する同軸線路３の中心導体を延長したプローブ３Ｃか
らみた前記導波管１のインピーダンスまたは前記マイク
ロストリップ線路２の特性インピーダンスのいずれか一
方を、基準のインピーダンスより大きくしている。この
ため、同軸線路３の外径を大きくでき、その分外導体の
加工が容易となり、特性のよい導波管ーマイクロストリ
ップ線路変換器を実現している。
ーマイクロストリップ線路変換器を提供する。 【構成】 導波管１とマイクロストリップ線路２とを結
合する同軸線路３の中心導体を延長したプローブ３Ｃか
らみた前記導波管１のインピーダンスまたは前記マイク
ロストリップ線路２の特性インピーダンスのいずれか一
方を、基準のインピーダンスより大きくしている。この
ため、同軸線路３の外径を大きくでき、その分外導体の
加工が容易となり、特性のよい導波管ーマイクロストリ
ップ線路変換器を実現している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波機器に用い
られる導波管ーマイクロストリップ線路変換器に関す
る。
られる導波管ーマイクロストリップ線路変換器に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波帯における伝送線路として、
マイクロストリップ線路や導波管がよく利用される。こ
れはマイクロストリップ線路が、線路を任意の形状に構
成できるうえ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等の半
導体素子やキャパシタ等の集中定数素子を装着し易いと
いう特徴があり、また、導波管は、伝送損失が少ないと
いう特徴を持つことによる。
マイクロストリップ線路や導波管がよく利用される。こ
れはマイクロストリップ線路が、線路を任意の形状に構
成できるうえ、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等の半
導体素子やキャパシタ等の集中定数素子を装着し易いと
いう特徴があり、また、導波管は、伝送損失が少ないと
いう特徴を持つことによる。
【０００３】そのため、実際の装置においては、両者が
混用されることも多く、導波管からマイクロストリップ
線路への伝送路の変換が必要となる。その一つの方法と
して、同軸線路の中心導体の一端を、マイクロストリッ
プ線路のストリップ導体に接続し、その他端の延長をプ
ローブとして導波管内に挿入する方法がある。
混用されることも多く、導波管からマイクロストリップ
線路への伝送路の変換が必要となる。その一つの方法と
して、同軸線路の中心導体の一端を、マイクロストリッ
プ線路のストリップ導体に接続し、その他端の延長をプ
ローブとして導波管内に挿入する方法がある。
【０００４】上記したような導波管ーマイクロストリッ
プ線路変換器の従来の一例を図２で説明する。
プ線路変換器の従来の一例を図２で説明する。
【０００５】図２は、従来の導波管ーマイクロストリッ
プ線路変換器の断面図を示し、１は導波管である。ま
た、導波管１の上方には、マイクロストリップ線路２が
位置し、マイクロストリップ線路２は誘電体基板２ａと
ストリップ導体２ｂとから構成される。
プ線路変換器の断面図を示し、１は導波管である。ま
た、導波管１の上方には、マイクロストリップ線路２が
位置し、マイクロストリップ線路２は誘電体基板２ａと
ストリップ導体２ｂとから構成される。
【０００６】また、導波管１とマイクロストリップ線路
２との間には、同軸線路３が設けられる。
２との間には、同軸線路３が設けられる。
【０００７】同軸線路３の外導体３ａは、導波管の外壁
であり、その中心導体３ｂの一端は前記マイクロストリ
ップ線路２のストリップ導体２ｂに接続点ｋで接続され
ている。また、中心導体３ｂの他端の延長はプローブ３
ｃとして導波管１内に挿入されている。また、同軸線路
３の外導体３ａと中心導体３ｂとの間は、例えば２種類
の誘電体４ａ、４ｂが充填されている。
であり、その中心導体３ｂの一端は前記マイクロストリ
ップ線路２のストリップ導体２ｂに接続点ｋで接続され
ている。また、中心導体３ｂの他端の延長はプローブ３
ｃとして導波管１内に挿入されている。また、同軸線路
３の外導体３ａと中心導体３ｂとの間は、例えば２種類
の誘電体４ａ、４ｂが充填されている。
【０００８】上記の構成によれば、導波管１を伝搬する
マイクロ波は、同軸線路３の中心導体３ｂを延長したプ
ローブ３ｃでプロービングされ、同軸線路３を経てマイ
クロストリップ線路２を伝搬するようになる。
マイクロ波は、同軸線路３の中心導体３ｂを延長したプ
ローブ３ｃでプロービングされ、同軸線路３を経てマイ
クロストリップ線路２を伝搬するようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記したような導波管
ーマイクロストリップ線路変換器においては、マイクロ
ストリップ線路の特性インピーダンス（Ｚｏ）、同軸線
路（誘電体４ａ，４ｂが充填されている両方の部分）の
特性インピーダンス、およびプローブから導波管をみた
インピーダンス（Ｚｐ）は、すべて基準のインピダンス
（通常５０オーム）になるように均一に構成される。
ーマイクロストリップ線路変換器においては、マイクロ
ストリップ線路の特性インピーダンス（Ｚｏ）、同軸線
路（誘電体４ａ，４ｂが充填されている両方の部分）の
特性インピーダンス、およびプローブから導波管をみた
インピーダンス（Ｚｐ）は、すべて基準のインピダンス
（通常５０オーム）になるように均一に構成される。
【００１０】しかし、マイクロ波帯はもちろん、特にミ
リ波帯とよばれる高い周波数領域になると、同軸線路の
特性インピーダンスを、例えば５０オームに設定するた
めには、同軸線路の形状、例えば、外導体の寸法は著し
く小さくなる。このため、同軸線路の機械加工が実際上
かなり困難であった。 また、機械加工の精度が十分で
ないと、インピーダンスの整合条件が満たされず、各部
で定在波が発生し、マイクロ波の伝送が良好に行われな
い。このため、伝送特性が劣化したり、あるいは製作し
た製品の間で特性のばらつきが現れるという問題があっ
た。
リ波帯とよばれる高い周波数領域になると、同軸線路の
特性インピーダンスを、例えば５０オームに設定するた
めには、同軸線路の形状、例えば、外導体の寸法は著し
く小さくなる。このため、同軸線路の機械加工が実際上
かなり困難であった。 また、機械加工の精度が十分で
ないと、インピーダンスの整合条件が満たされず、各部
で定在波が発生し、マイクロ波の伝送が良好に行われな
い。このため、伝送特性が劣化したり、あるいは製作し
た製品の間で特性のばらつきが現れるという問題があっ
た。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロスト
リップ線路と導波管とを同軸線路で結合する際に、同軸
線路の中心導体を延長したプローブからみた前記導波管
のインピーダンス、または前記マイクロストリップ線路
の特性インピーダンスのいずれか一方を、基準のインピ
ーダンス（通常５０オーム）より大きくし、かつ、同軸
線路には、両者のインピーダンスを段階的にあるいは連
続的に徐々に整合させる機能をもたせる。
リップ線路と導波管とを同軸線路で結合する際に、同軸
線路の中心導体を延長したプローブからみた前記導波管
のインピーダンス、または前記マイクロストリップ線路
の特性インピーダンスのいずれか一方を、基準のインピ
ーダンス（通常５０オーム）より大きくし、かつ、同軸
線路には、両者のインピーダンスを段階的にあるいは連
続的に徐々に整合させる機能をもたせる。
【００１２】
【作用】上記した本発明の導波管ーマイクロストリップ
線路変換器では、プローブからみた前記導波管のインピ
ーダンス、または前記マイクロストリップ線路の特性イ
ンピーダンスのいずれか一方を、基準インピーダンス
（通常５０オーム）より大きくしている。このため両者
を結合し、インピーダンス整合を果たしている同軸線路
の外導体の径を大きく形成でき、同軸線路の加工が容易
になり，その分特性を向上できる。ただし、同軸線路の
高次伝搬モードのカットオフ周波数が、使用周波数より
も高くなるようにすることは言うまでもない。
線路変換器では、プローブからみた前記導波管のインピ
ーダンス、または前記マイクロストリップ線路の特性イ
ンピーダンスのいずれか一方を、基準インピーダンス
（通常５０オーム）より大きくしている。このため両者
を結合し、インピーダンス整合を果たしている同軸線路
の外導体の径を大きく形成でき、同軸線路の加工が容易
になり，その分特性を向上できる。ただし、同軸線路の
高次伝搬モードのカットオフ周波数が、使用周波数より
も高くなるようにすることは言うまでもない。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１を参照して説
明する。なお、従来と同一部分には同一符号を付して説
明を省略し、従来と異なる構成を中心にして説明する。
明する。なお、従来と同一部分には同一符号を付して説
明を省略し、従来と異なる構成を中心にして説明する。
【００１４】３は、導波管１とマイクロストリップ線路
２とを結合する同軸線路で、その中心導体を延長したプ
ローブ３ｃは、導波管１内に延びている。
２とを結合する同軸線路で、その中心導体を延長したプ
ローブ３ｃは、導波管１内に延びている。
【００１５】このプローブ３ｃを、通常のとき（プロー
ブから導波管をみたインピーダンスが５０オームのと
き）より、長めにしたり、または、導波管１の短絡面１
ａからの距離をより長くすることによって、プローブ３
ｃから導波管１をみたインピーダンスが５０オームより
大きくなるようにしている。
ブから導波管をみたインピーダンスが５０オームのと
き）より、長めにしたり、または、導波管１の短絡面１
ａからの距離をより長くすることによって、プローブ３
ｃから導波管１をみたインピーダンスが５０オームより
大きくなるようにしている。
【００１６】本発明では、プローブから導波管をみたイ
ンピーダンスを、通常の５０オームより大きくし、ま
た、導波管に面した同軸線路の外導体の径を、マイクロ
ストリップ線路寄りの内側部分より大きくして、その同
軸線路のインピーダンスを最適にし、あるいはその同軸
線路の長さを最適に選び、インピーダンス整合を実現し
ている。
ンピーダンスを、通常の５０オームより大きくし、ま
た、導波管に面した同軸線路の外導体の径を、マイクロ
ストリップ線路寄りの内側部分より大きくして、その同
軸線路のインピーダンスを最適にし、あるいはその同軸
線路の長さを最適に選び、インピーダンス整合を実現し
ている。
【００１７】このように本発明では、同軸線路の外径を
大きくできるため、同軸線路の外導体の加工が容易とな
り、その分特性のよい同軸線路が実現できる。
大きくできるため、同軸線路の外導体の加工が容易とな
り、その分特性のよい同軸線路が実現できる。
【００１８】なお、図１の構成では、マイクロストリッ
プ線路２の特性インピーダンスは通常５０オームであ
り，一方、プローブからみた導波管のインピーダンスは
それより大きな値となっている。このため、同軸線路３
の特性インピーダンスを、マイクロストリップ線路側か
ら、導波管方向へと徐々に大きくなるように変化させて
いる。
プ線路２の特性インピーダンスは通常５０オームであ
り，一方、プローブからみた導波管のインピーダンスは
それより大きな値となっている。このため、同軸線路３
の特性インピーダンスを、マイクロストリップ線路側か
ら、導波管方向へと徐々に大きくなるように変化させて
いる。
【００１９】例えば、同軸線路を構成する誘電体の誘電
率が一定の部分では、徐々にまたは階段状に外導体の径
を大きくしたり、また、外導体の径が一定の部分では、
徐々にまたは階段状に誘電率を小さくしている。ただ
し、同軸線路の高次伝搬モードのカットオフ周波数が、
使用周波数よりも高くなるようにすることは言うまでも
ない。
率が一定の部分では、徐々にまたは階段状に外導体の径
を大きくしたり、また、外導体の径が一定の部分では、
徐々にまたは階段状に誘電率を小さくしている。ただ
し、同軸線路の高次伝搬モードのカットオフ周波数が、
使用周波数よりも高くなるようにすることは言うまでも
ない。
【００２０】なお、上記の実施例では、プローブ３ｃか
ら導波管をみたインピーダンスを５０オームより大きく
なるようにしているが、前記マイクロストリップ線路の
特性インピーダンスを、通常の５０オームより大きくし
ても同様の効果がある。この場合、マイクロストリップ
線路に接続される機器との整合をとるために、同軸線路
とマイクロストリップ線路との接続箇所から離隔した位
置で、マイクロストリップ線路の特性インピーダンス
を、通常の特性インピーダンス、例えば５０オームに変
換するインピーダンス変換器を、適宜設けることにな
る。この場合は、導波管側からストリップ線路方向へ
と、前述したような方法で、同軸線路の特性インピーダ
ンスが順次大きくなるようにする。
ら導波管をみたインピーダンスを５０オームより大きく
なるようにしているが、前記マイクロストリップ線路の
特性インピーダンスを、通常の５０オームより大きくし
ても同様の効果がある。この場合、マイクロストリップ
線路に接続される機器との整合をとるために、同軸線路
とマイクロストリップ線路との接続箇所から離隔した位
置で、マイクロストリップ線路の特性インピーダンス
を、通常の特性インピーダンス、例えば５０オームに変
換するインピーダンス変換器を、適宜設けることにな
る。この場合は、導波管側からストリップ線路方向へ
と、前述したような方法で、同軸線路の特性インピーダ
ンスが順次大きくなるようにする。
【００２１】上記した場合でも、マイクロストリップ線
路に近接した部分の同軸線路の外径を、大きくでき、同
様に同軸線路の外導体の加工が容易となる。
路に近接した部分の同軸線路の外径を、大きくでき、同
様に同軸線路の外導体の加工が容易となる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
導波管１とマイクロストリップ線路２とを結合する同軸
線路の中心導体を延長したプローブからみた前記導波管
のインピーダンス、または前記マイクロストリップ線路
の特性インピーダンスのいずれか一方を、基準のインピ
ーダンス（通常５０オーム）より大きくしている。この
ため、同軸線路の外径を大きくでき、その分同軸線路外
導体の加工が容易となり、また、特性のよい導波管ーマ
イクロストリップ線路変換器を提供できる。
導波管１とマイクロストリップ線路２とを結合する同軸
線路の中心導体を延長したプローブからみた前記導波管
のインピーダンス、または前記マイクロストリップ線路
の特性インピーダンスのいずれか一方を、基準のインピ
ーダンス（通常５０オーム）より大きくしている。この
ため、同軸線路の外径を大きくでき、その分同軸線路外
導体の加工が容易となり、また、特性のよい導波管ーマ
イクロストリップ線路変換器を提供できる。
【図１】本発明の一実施例を示す図である。
【図２】従来の例を説明する図である。
１…導波管 ２…マイクロストリップ線路 ３…同軸線路
Claims (5)
- 【請求項１】 マイクロ波信号を伝送する導波管と、所
定の特性インピーダンスをもち、前記導波管との間で信
号の授受を行うマイクロストリップ線路と、前記導波管
の管壁を外導体とし、一端が前記マイクロストリップ線
路の線路導体に接続され、かつ、他端の延長が前記導波
管内に延びるプローブとなる中心導体からなる同軸線路
とを具備し、前記プローブからみた前記導波管のインピ
ーダンス、または前記マイクロストリップ線路の特性イ
ンピーダンスのいずれか一方を、基準のインピーダンス
より大きくした導波管ーマイクロストリップ線路変換
器。 - 【請求項２】 前記マイクロストリップ線路の特性イン
ピーダンスを、基準のインピーダンスより大きくし、前
記マイクロストリップ線路において、同軸線路とマイク
ロストリップ線路との接続箇所から離隔した位置でマイ
クロストリップ線路の特性インピーダンスが、基準のイ
ンピーダンスに等しくなるようなインピーダンス変換器
を設けた請求項１記載の導波管ーマイクロストリップ線
路変換器。 - 【請求項３】 前記基準のインピーダンスが５０オーム
である請求項１または請求項２記載の導波管ーマイクロ
ストリップ線路変換器。 - 【請求項４】 前記プローブからみた前記導波管のイン
ピーダンスと、前記マイクロストリップ線路の特性イン
ピーダンスとに大小がある場合、前記同軸線路を構成す
る誘電体の誘電率が一定の部分において、インピーダン
スが大である側の外導体の径が、インピーダンスが小で
ある側の外導体の径より大きな部分を持つ請求項１記載
の導波管ーマイクロストリップ線路変換器。 - 【請求項５】 前記プローブからみた前記導波管のイン
ピーダンスと、前記マイクロストリップ線路のインピー
ダンスとに大小がある場合、前記同軸線路を構成する外
導体の径が一定の部分において、前記同軸線路を構成す
る誘電体の誘電率が、インピーダンスが大である側で、
インピーダンスが小である側より小となる部分を持つ請
求項１記載の導波管ーマイクロストリップ線路変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29946491A JPH05136608A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 導波管ーマイクロストリツプ線路変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29946491A JPH05136608A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 導波管ーマイクロストリツプ線路変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05136608A true JPH05136608A (ja) | 1993-06-01 |
Family
ID=17872914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29946491A Pending JPH05136608A (ja) | 1991-11-15 | 1991-11-15 | 導波管ーマイクロストリツプ線路変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05136608A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013225505A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Freescale Semiconductor Inc | マイクロ波アダプタおよび関連する発振器システム |
| CN103579729A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-12 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
-
1991
- 1991-11-15 JP JP29946491A patent/JPH05136608A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013225505A (ja) * | 2012-04-20 | 2013-10-31 | Freescale Semiconductor Inc | マイクロ波アダプタおよび関連する発振器システム |
| CN103579729A (zh) * | 2013-10-31 | 2014-02-12 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
| CN103579729B (zh) * | 2013-10-31 | 2017-07-28 | 西安空间无线电技术研究所 | 一种星载高频微带至波导宽带低插损垂直转换电路 |
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