JPH05218711A - 広帯域マイクロストリップからストリップラインへの転移部 - Google Patents
広帯域マイクロストリップからストリップラインへの転移部Info
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- JPH05218711A JPH05218711A JP4258162A JP25816292A JPH05218711A JP H05218711 A JPH05218711 A JP H05218711A JP 4258162 A JP4258162 A JP 4258162A JP 25816292 A JP25816292 A JP 25816292A JP H05218711 A JPH05218711 A JP H05218711A
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- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 6
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/08—Dielectric windows
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
- H01P5/1007—Microstrip transitions to Slotline or finline
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
- H01Q13/00—Waveguide horns or mouths; Slot antennas; Leaky-waveguide antennas; Equivalent structures causing radiation along the transmission path of a guided wave
- H01Q13/08—Radiating ends of two-conductor microwave transmission lines, e.g. of coaxial lines, of microstrip lines
- H01Q13/085—Slot-line radiating ends
Landscapes
- Waveguide Aerials (AREA)
- Waveguides (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、マイクロストリップ伝送ラインと
スロットライン伝送ラインの間の広帯域転移部を中間の
伝送ラインや周波数同調スタブを使用することなく得る
ことを目的とする。 【構成】 誘電体基体の両面に接地平面およびマイクロ
ストリップおよびスロットラインを限定するパターン導
電領域が形成され、マイクロストリップ伝送ラインは第
１の表面上のパターン領域によるマイクロストリップ導
体ライン106 と第２の表面上のパターン領域によって限
定された接地平面112 とで構成され、スロットライン伝
送ラインは第１の表面上のパターン領域による接地平面
104 と第２の表面上のマイクロストリップラインの接地
平面112 と共通の接地平面112 とによって構成されて両
ライン間に強い結合を形成していることを特徴とする。
スロットライン伝送ラインの間の広帯域転移部を中間の
伝送ラインや周波数同調スタブを使用することなく得る
ことを目的とする。 【構成】 誘電体基体の両面に接地平面およびマイクロ
ストリップおよびスロットラインを限定するパターン導
電領域が形成され、マイクロストリップ伝送ラインは第
１の表面上のパターン領域によるマイクロストリップ導
体ライン106 と第２の表面上のパターン領域によって限
定された接地平面112 とで構成され、スロットライン伝
送ラインは第１の表面上のパターン領域による接地平面
104 と第２の表面上のマイクロストリップラインの接地
平面112 と共通の接地平面112 とによって構成されて両
ライン間に強い結合を形成していることを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロストリップ伝
送ラインとスロットラインマイクロ波伝送ラインの間の
転移部の改良に関する。
送ラインとスロットラインマイクロ波伝送ラインの間の
転移部の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】フレア状スロットラジエータは広帯域特
性および能動アレイ構成に対する適性により能動レーダ
アレイにおいて次第に人気が高まっている。現在、新し
い周波数依存性マイクロストリップからスロットライン
への転移部は各適用に対して設計されなければならな
い。
性および能動アレイ構成に対する適性により能動レーダ
アレイにおいて次第に人気が高まっている。現在、新し
い周波数依存性マイクロストリップからスロットライン
への転移部は各適用に対して設計されなければならな
い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マイクロストリップ伝
送ラインとスロットライン伝送ラインの間の通常の転移
部は平行ストリップのような中間伝送ライン型式または
周波数依存同調スタブのいずれかを利用している。した
がって、これらの通常の転移部は回路板上により多くの
面積を必要とし、さらに周波数帯域幅において制限され
る。
送ラインとスロットライン伝送ラインの間の通常の転移
部は平行ストリップのような中間伝送ライン型式または
周波数依存同調スタブのいずれかを利用している。した
がって、これらの通常の転移部は回路板上により多くの
面積を必要とし、さらに周波数帯域幅において制限され
る。
【０００４】したがって、本発明の目的は、マイクロス
トリップ伝送ラインとスロットライン伝送ラインの間の
広帯域転移部を提供することである。
トリップ伝送ラインとスロットライン伝送ラインの間の
広帯域転移部を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、マイクロスト
リップラインとスロットラインの２つの型式の伝送ライ
ン間の転移部に関する。この特別の転移部に関する新し
い構成は転移部において２つの伝送ライン型式を一体に
して用いられる幾何学的形状にある。使用される幾何学
的形状はスロットラインを横切る広帯域マイクロストリ
ップ短絡回路およびスロットラインによる伝播と反対方
向の広帯域スロットライン開放回路をもたらす。これら
の２つの特性はマイクロストリップからスロットライン
への直接の結合を必要とする。マイクロストリップとス
ロットライン間の中間伝送ライン型式は存在せず、結合
に必要な短絡および開放回路を生成するために周波数依
存性同調スタブは使用されない。それによって標準的な
エッチング技術を用いて鍍金された貫通孔を必要せずに
製造可能である広帯域転移部が得られる。
リップラインとスロットラインの２つの型式の伝送ライ
ン間の転移部に関する。この特別の転移部に関する新し
い構成は転移部において２つの伝送ライン型式を一体に
して用いられる幾何学的形状にある。使用される幾何学
的形状はスロットラインを横切る広帯域マイクロストリ
ップ短絡回路およびスロットラインによる伝播と反対方
向の広帯域スロットライン開放回路をもたらす。これら
の２つの特性はマイクロストリップからスロットライン
への直接の結合を必要とする。マイクロストリップとス
ロットライン間の中間伝送ライン型式は存在せず、結合
に必要な短絡および開放回路を生成するために周波数依
存性同調スタブは使用されない。それによって標準的な
エッチング技術を用いて鍍金された貫通孔を必要せずに
製造可能である広帯域転移部が得られる。
【０００６】
【実施例】本発明のマイクロストリップからスロットラ
インへの転移部は図１乃至図４に示されているようにマ
イクロストリップ伝送ラインと両面スロットラインを一
体にすることによって形成される。良く知られているよ
うに、マイクロストリップ伝送ラインは接地平面の上に
位置された導電ストリップによって形成された２ワイヤ
伝送ラインである。マイクロストリップラインの特性イ
ンピーダンスは導電ストリップの幅、導電ストリップの
接地平面からの高さ、およびその両者間の材料の誘電定
数によって決定される。両面スロットラインは誘電体ス
ラブの両面に位置される２つの導電接地平面の共通する
直線に隣接する縁部によって形成されたスロット伝送ラ
インである。両面スロットラインの特性インピーダンス
はスロットラインを形成する接地平面の２つの縁部の重
複の量、接地平面間の誘電体スラブの厚さ、およびスラ
ブ材料の誘電定数によって決定される。
インへの転移部は図１乃至図４に示されているようにマ
イクロストリップ伝送ラインと両面スロットラインを一
体にすることによって形成される。良く知られているよ
うに、マイクロストリップ伝送ラインは接地平面の上に
位置された導電ストリップによって形成された２ワイヤ
伝送ラインである。マイクロストリップラインの特性イ
ンピーダンスは導電ストリップの幅、導電ストリップの
接地平面からの高さ、およびその両者間の材料の誘電定
数によって決定される。両面スロットラインは誘電体ス
ラブの両面に位置される２つの導電接地平面の共通する
直線に隣接する縁部によって形成されたスロット伝送ラ
インである。両面スロットラインの特性インピーダンス
はスロットラインを形成する接地平面の２つの縁部の重
複の量、接地平面間の誘電体スラブの厚さ、およびスラ
ブ材料の誘電定数によって決定される。
【０００７】図１は転移部50の上面図であり、誘電体基
体52の表面上にハッチングされた区域として導電領域を
示し、導電領域は伝送ラインの種々の素子を限定する。
上部表面上の導電層はマイクロストリップ転移ライン5
4、１つのスロットライン接地平面56、および転移領域5
8を限定する。マイクロストリップ転移ライン54は転移
部58で接地平面56と接合されている。
体52の表面上にハッチングされた区域として導電領域を
示し、導電領域は伝送ラインの種々の素子を限定する。
上部表面上の導電層はマイクロストリップ転移ライン5
4、１つのスロットライン接地平面56、および転移領域5
8を限定する。マイクロストリップ転移ライン54は転移
部58で接地平面56と接合されている。
【０００８】図２は両面スロットラインに対するスロッ
トライン接地平面56,60 を示す図１の転移部50の出力端
面図である。
トライン接地平面56,60 を示す図１の転移部50の出力端
面図である。
【０００９】図３はマイクロ導電ストリップ54、スロッ
トライン接地平面56、およびスロットライン接地平面60
を示す転移部の端面図である。
トライン接地平面56、およびスロットライン接地平面60
を示す転移部の端面図である。
【００１０】図４はマイクロストリップおよびスロット
ライン接地平面60を再び示す底面図である。
ライン接地平面60を再び示す底面図である。
【００１１】マイクロストリップ伝送ラインおよび両面
スロットラインは各伝送ラインが同じ公称の特性インピ
ーダンスを有するようにそれぞれ製造される。
スロットラインは各伝送ラインが同じ公称の特性インピ
ーダンスを有するようにそれぞれ製造される。
【００１２】図１乃至図４に示されているように、両面
スロットラインを含む１つの接地平面（接地平面60）は
またマイクロストリップラインに対する接地平面として
利用される。これは転移領域58の接触点におけるスロッ
トラインを横切る広帯域マイクロストリップ分路接続を
生成する。マイクロストリップ分路接続は接地平面56,6
0 の縁部に位置され、スロットラインの１端部において
広帯域スロットライン開放回路を生成する。図３に示さ
れた入力端部に沿って設けられる接地平面縁部はスロッ
トライン伝送ラインの端部における急激な非常に高いイ
ンピーダンス終端であり、ラインに沿って接地平面56と
60の間に形成される。スロットラインを横切るマイクロ
ストリップ分路とスロットライン開放回路の共通の位置
はマイクロストリップからスロットラインに強く結合さ
せる。スロットラインの端部を横切るマイクロストリッ
プの分路接続はマイクロストリップ終端インピーダンス
がスロットライン特性インピーダンスとスロットライン
の端部における高インピーダンスとの並列結合を生成す
る。スロットライン特性インピーダンスはマイクロスト
リップラインの特性インピーダンスと同じであるなら
ば、転移部は十分に整合され、低いＶＳＷＲ（電圧定在
波比）を有する。信号は出力方向にスロットラインを伝
播する。なぜなら、高インピーダンスはすでに伝播して
いる信号と同位相で出力端部の方向の信号を反射するか
らである。同様に、スロットラインから転移部に入射し
た信号はマイクロストリップに強く結合される。
スロットラインを含む１つの接地平面（接地平面60）は
またマイクロストリップラインに対する接地平面として
利用される。これは転移領域58の接触点におけるスロッ
トラインを横切る広帯域マイクロストリップ分路接続を
生成する。マイクロストリップ分路接続は接地平面56,6
0 の縁部に位置され、スロットラインの１端部において
広帯域スロットライン開放回路を生成する。図３に示さ
れた入力端部に沿って設けられる接地平面縁部はスロッ
トライン伝送ラインの端部における急激な非常に高いイ
ンピーダンス終端であり、ラインに沿って接地平面56と
60の間に形成される。スロットラインを横切るマイクロ
ストリップ分路とスロットライン開放回路の共通の位置
はマイクロストリップからスロットラインに強く結合さ
せる。スロットラインの端部を横切るマイクロストリッ
プの分路接続はマイクロストリップ終端インピーダンス
がスロットライン特性インピーダンスとスロットライン
の端部における高インピーダンスとの並列結合を生成す
る。スロットライン特性インピーダンスはマイクロスト
リップラインの特性インピーダンスと同じであるなら
ば、転移部は十分に整合され、低いＶＳＷＲ（電圧定在
波比）を有する。信号は出力方向にスロットラインを伝
播する。なぜなら、高インピーダンスはすでに伝播して
いる信号と同位相で出力端部の方向の信号を反射するか
らである。同様に、スロットラインから転移部に入射し
た信号はマイクロストリップに強く結合される。
【００１３】図５乃至図７は本発明の広帯域フィード回
路を用いる両面印刷されたフレア状スロットラジエータ
を示す。ラジエータは上面102 および下面110 を有する
平坦な誘電体基体を具備する。上面102 は第１のフレア
状ラジエータ素子104 およびマイクロストリップ伝送ラ
イン導体106 を限定する通常のフォトリソグラフ法によ
って形成された導電領域を有する。ラジエータ素子104
および導体106 は転移領域108 において直接接続されて
いる。
路を用いる両面印刷されたフレア状スロットラジエータ
を示す。ラジエータは上面102 および下面110 を有する
平坦な誘電体基体を具備する。上面102 は第１のフレア
状ラジエータ素子104 およびマイクロストリップ伝送ラ
イン導体106 を限定する通常のフォトリソグラフ法によ
って形成された導電領域を有する。ラジエータ素子104
および導体106 は転移領域108 において直接接続されて
いる。
【００１４】図６はフレア状ノッチラジエータの底面図
を示し、基体の下面110 は低いフレア状ラジエータ素子
112 を限定するようにパターン化される。
を示し、基体の下面110 は低いフレア状ラジエータ素子
112 を限定するようにパターン化される。
【００１５】図７は低い導電ラジエータ素子112 とマイ
クロストリップ導体ライン106 との重複を示すフレア状
ノッチラジエータの基体を透明なものとした場合の上面
図である。したがって、素子112 を限定する導電領域は
マイクロストリップ伝送ライン用の接地平面として作用
する。これは領域108 の接触点においてスロットライン
を横切る広帯域マイクロストリップ分路を生成する。マ
イクロストリップ分路は接地平面の縁部に位置され、さ
らにスロットラインの一方に広帯域開放回路を生成す
る。スロットラインを横切るマイクロストリップ分路と
スロットライン開放回路の共通の位置はマイクロストリ
ップからスロットラインに強く結合させるので、マイク
ロストリップからのエネルギをスロットラインに入射
し、自由空間に放射される。同様に、スロットラインか
ら転移部に入射したエネルギはマイクロストリップに強
く結合される。
クロストリップ導体ライン106 との重複を示すフレア状
ノッチラジエータの基体を透明なものとした場合の上面
図である。したがって、素子112 を限定する導電領域は
マイクロストリップ伝送ライン用の接地平面として作用
する。これは領域108 の接触点においてスロットライン
を横切る広帯域マイクロストリップ分路を生成する。マ
イクロストリップ分路は接地平面の縁部に位置され、さ
らにスロットラインの一方に広帯域開放回路を生成す
る。スロットラインを横切るマイクロストリップ分路と
スロットライン開放回路の共通の位置はマイクロストリ
ップからスロットラインに強く結合させるので、マイク
ロストリップからのエネルギをスロットラインに入射
し、自由空間に放射される。同様に、スロットラインか
ら転移部に入射したエネルギはマイクロストリップに強
く結合される。
【００１６】特性は測定によって確認される（図８参
照）。この実施例において、測定されたＶＳＷＲは４０
ＭＨｚ乃至２０ＧＨｚの周波数帯域にわたって１．５：
１よりも少ない。
照）。この実施例において、測定されたＶＳＷＲは４０
ＭＨｚ乃至２０ＧＨｚの周波数帯域にわたって１．５：
１よりも少ない。
【００１７】本発明の転移部は非常に広域の周波数帯域
幅にわたって優秀のインピーダンス整合を示す。さら
に、転移部は非常にコンパクトであり、製造するのに比
較的容易である。
幅にわたって優秀のインピーダンス整合を示す。さら
に、転移部は非常にコンパクトであり、製造するのに比
較的容易である。
【００１８】上述の実施例は本発明の原理を示す可能な
特定の実施例を単に示すものであることを理解すべきで
ある。その他の装置は本発明の技術的範囲から逸脱する
ことなく当業者によってこれらの原理にしたがって容易
に実施されることができる。
特定の実施例を単に示すものであることを理解すべきで
ある。その他の装置は本発明の技術的範囲から逸脱する
ことなく当業者によってこれらの原理にしたがって容易
に実施されることができる。
【図１】本発明のマイクストリップからスロットライン
への転移部の上面図。
への転移部の上面図。
【図２】図１の転移部の出力端面図。
【図３】図１の転移部の入力端面図。
【図４】図１の転移部の底面図。
【図５】本発明を用いる両面印刷されたフレア状スロッ
トラジエータの上面図。
トラジエータの上面図。
【図６】図５のフレア状スロットラジエータの底面図。
【図７】図５の転移部の上方および下方に形成されたラ
ジエータ素子を示すオーバレイ図。
ジエータ素子を示すオーバレイ図。
【図８】周波数の関数として本発明を用いる１実施例の
転移部の測定されたＶＳＷＲを示すグラフ。
転移部の測定されたＶＳＷＲを示すグラフ。
50…転移部、52…基体、54…マイクロストリップ伝送ラ
イン、56,60 …接地平面、58…転移領域、104,112 …ラ
ジエータ素子、106 …導体。
イン、56,60 …接地平面、58…転移領域、104,112 …ラ
ジエータ素子、106 …導体。
Claims (6)
- 【請求項１】 接地平面およびマイクロストリップおよ
びスロットラインの伝送ラインを限定するパターン化さ
れた導電領域によって被覆される第１および第２の対向
する表面を有する誘電体基体を具備し、 前記マイクロストリップ伝送ラインは第１の表面上の前
記パターン化された領域によって限定されたマイクロス
トリップ導体ラインおよび第２の表面上の前記パターン
化された領域によって限定された接地平面とを具備し、 前記スロットライン伝送ラインは前記第１および第２の
表面上のパターン化された領域のそれぞれによって限定
された第１および第２の接地平面を具備し、 前記スロットライン伝送ラインの前記第２の接地平面は
また前記マイクロストリップ伝送ラインの前記接地平面
として作用し、 前記マイクロストリップ伝送ラインは前記第１の領域上
に限定された転移領域において前記スロットライン伝送
ラインの前記第１の接地平面に転移し、前記マイクロス
トリップ伝送ラインとスロットライン伝送ラインの接触
点においてスロットラインを横切る広帯域マイクロスト
リップ分路を生成し、スロット伝送ラインの１端部にお
いて広帯域スロットライン開放回路を生成し、マイクロ
ストリップとスロットラインの間の強い結合を形成して
いることを特徴とする広帯域マイクロストリップからス
ロットラインへの転移部。 - 【請求項２】 前記マイクロストリップと前記ストリッ
プラインの間の前記強い結合は前記マイクロストリップ
と前記ストリップラインの間の中間伝送ライン型式およ
び周波数依存性同調スタブを何等備えることなく行われ
ることを特徴とする請求項１記載の転移部。 - 【請求項３】 前記マイクロストリップ伝送ラインはマ
イクロストリップ特性インピーダンスによって特徴付け
られ、前記スロットライン伝送ラインは前記マイクロス
トリップ特性インピーダンスと公称上等しいスロットラ
イン特性インピーダンスによって特徴付けられている請
求項１記載の転移部。 - 【請求項４】 第１および第２の対向する表面を有する
誘電体基体と、 前記第１の表面上の第１の導電領域によって前記第１の
表面上に限定された第１のフレア状ラジエータ領域と、 前記第２の表面上の第１の導電領域によって前記第２の
表面上に限定された第２のフレア状ラジエータ領域とを
具備し、 前記第１および第２のフレア状ラジエータ領域は前記ラ
ジエータ領域の重複区域においてラジエータノッチを限
定し、 伝送ライン導電領域によって前記第１の誘電体表面上に
限定された導体ラインを具備するマイクロストリップ伝
送ラインおよび前記第２のフレア状ラジエータ領域によ
って限定された接地平面をさらに具備し、前記ノッチに
隣接する前記第１のフレア状領域に直接転移し、 前記第１および第２のラジエータ領域は前記ノッチ付近
の両面スロットライン伝送ラインを限定し、 広帯域マイクロストリップ分路が前記スロットライン伝
送ラインを横切って発生し、広帯域スロット開放回路が
前記スロットライン伝送ラインの１端部に発生し、前記
マイクロストリップと前記スロットラインの間に強い結
合を形成していることを特徴とするマイクロストリップ
給電回路を有する両面フレア状スロットラジエータ。 - 【請求項５】 前記マイクロストリップと前記スロット
ラインは前記マイクロストリップと前記スロットライン
の間の中間伝送ライン型式および周波数依存性同調スタ
ブを何等備えることなく形成されていることを特徴とす
る請求項４記載のラジエータ。 - 【請求項６】 前記マイクロストリップ伝送ラインはマ
イクロストリップ特性インピーダンスによって特徴付け
られ、前記スロットライン伝送ラインは前記マイクロス
トリップ特性インピーダンスと公称上等しいスロットラ
イン特性インピーダンスによって特徴付けられている請
求項４記載のラジエータ。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US765858 | 1991-09-26 | ||
| US07/765,858 US5278575A (en) | 1991-09-26 | 1991-09-26 | Broadband microstrip to slotline transition |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05218711A true JPH05218711A (ja) | 1993-08-27 |
Family
ID=25074701
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4258162A Pending JPH05218711A (ja) | 1991-09-26 | 1992-09-28 | 広帯域マイクロストリップからストリップラインへの転移部 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5278575A (ja) |
| EP (1) | EP0534796B1 (ja) |
| JP (1) | JPH05218711A (ja) |
| KR (1) | KR960006457B1 (ja) |
| AU (1) | AU642095B2 (ja) |
| CA (1) | CA2078736C (ja) |
| DE (1) | DE69216742T2 (ja) |
| ES (1) | ES2096047T3 (ja) |
| IL (1) | IL103281A (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5422609A (en) * | 1994-06-17 | 1995-06-06 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Uniplanar microstrip to slotline transition |
| US5600286A (en) * | 1994-09-29 | 1997-02-04 | Hughes Electronics | End-on transmission line-to-waveguide transition |
| US6054961A (en) * | 1997-09-08 | 2000-04-25 | Andrew Corporation | Dual band, glass mount antenna and flexible housing therefor |
| US6452462B2 (en) * | 2000-05-02 | 2002-09-17 | Bae Systems Information And Electronics Systems Integration Inc. | Broadband flexible printed circuit balun |
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