JPH06283914A - マイクロウエーブ周波数装置 - Google Patents

マイクロウエーブ周波数装置

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JPH06283914A
JPH06283914A JP5338502A JP33850293A JPH06283914A JP H06283914 A JPH06283914 A JP H06283914A JP 5338502 A JP5338502 A JP 5338502A JP 33850293 A JP33850293 A JP 33850293A JP H06283914 A JPH06283914 A JP H06283914A
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JP
Japan
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waveguide
transmission line
cavity
microwave frequency
substrate
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Application number
JP5338502A
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English (en)
Inventor
Patrice Gamand
ガマン パトリス
Christophe Cordier
コルドュエ クリストフ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
Philips Electronics NV
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Publication date
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    • 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
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions

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  • Waveguides (AREA)
  • Waveguide Connection Structure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 導波管および伝送ライン間に設けられ集積回
路を格納保護し得るとともにハウジングに必要な性能を
有し、製造簡単で信頼性のある伝送ラインおよびハウジ
ングのマイクロウエーブ周波数スタブ間の接続を行うに
好適で、しかもラインおよび集積回路を密封し得る。 【構成】 硬質材料の基板２３に集積化され、第１マイ
クロウエーブ周波数キャビティ３１に配置された伝送ラ
イン２４と、第２マイクロウエーブ周波数キャビティ１
０２ａ，１０２ｂによって形成された導波管１００との
間に少なくとも１つの遷移部を具え、この遷移部には伝
送ラインの開放端部２５ａ，２５ｂを設け、この開放端
部によって導波管開放端部を閉成する短絡回路からある
距離Ｄの箇所で導波管キャビティ内に挿入された長さの
プローブを形成し、前記遷移部にはさらにインピーダン
ス適合システムを設け、基板２３は高誘電率の材料で構
成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は基板に集積化され且つ第
１マイクロウエーブ周波数キャビティに配置された伝送
ラインと、第２マイクロウエーブ周波数キャビティによ
って形成された導波管との間に少なくとも１つの遷移部
を具え、この遷移部には前記集積化伝送ラインの開放端
部を設け、この開放端部によって導波管開放端部を閉成
する短絡回路からある距離の箇所で導波管キャビティ内
に挿入されたプローブを形成し、前記遷移部にはさらに
インピーダンス適合システムを設けるようにしたマイク
ロウエーブ周波数装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】本発明は集積回路と、互いに連結すべき
導波管とを具えるマイクロウエーブ周波数装置に適用す
る。従って本発明はテレビジョン空中線の分野および例
えば車両レーダの分野に適用する。
【０００３】導波管およびマイクロストリップ間の遷移
部は、ヒューズエアークラフトカンパニーのマイクロウ
エーブ製造部門、トランス、カリフォルニア、ＵＳＡに
所属するYi-Chi SHIH, Thuy-Nhuy TONおよびLong Q.BUI
が1988 IEEE MTT-S Digest,P4, 第473-474 頁に発表し
た論文“Waveguide-to-Microstrip Transitions forMil
limeter-Wave Applications”から既知である。
【０００４】この論文には第１マイクロウエーブ周波数
キャビティ内に挿入されたマイクロウエーブ周波数マイ
クロストリップラインおよび第２マイクロウエーブ周波
数キャビティ間の遷移部が記載されている。この遷移部
は導波管の壁部に形成した開口を経て導波管伝搬軸に垂
直に導波管内に延在する集積化伝送ラインの開放端を有
する。かように、プローブおよび導波管の電界
【外１】 の伝搬面は一致する。さらに、この遷移部には集積化伝
送ラインに適用されるインピーダンス適合システムを設
け、このシステムを基板表面におけるマイクロストリッ
プの特定の長さに亘る幅狭部で構成する。この長さを適
宜定めてプローブの入力インピーダンスを５０Ωとする
１／４波長アダプタを形成し得るようにする。短絡回路
を形成する導波管の端部はマイクロストリップ導体から
距離Ｌの箇所に位置させ、導体のプローブを形成する端
部を導波管内に深さＤまれ延在させるようにする。既知
の装置はこれらの寸法を厳密に調整することによりＫ帯
域（１８−２６ＧＨｚ）の広帯域装置とすることができ
る。
【０００５】４０ＧＨｚ乃至１００ＧＨｚの範囲のマイ
クロウエーブ周波数で作動する従来のプレーナ集積回路
は電気通信の分野に一層使用されている。一般にこれら
の集積回路はプレーナ伝送ライン例えばマイクロストリ
ップラインを含み、導波管によって空中線エレメントの
相互接続または接続されている。
【０００６】かかる高周波数で作動するこれらプレーナ
集積回路はその性能を保持し得るに好適なハウジングを
必要とする。これら集積回路はその入出力スタブおよび
連結導波管間の遷移部を形成し得る装置を追加的に必要
とする。
【０００７】ハウジングに関して、これらはマイクロウ
エーブの顕著な品質を得るためのものであり、この品質
は集積回路の作動周波数を特定するものである。この際
特に強調することは接地スタブを完全なものとするとと
もに集積回路の入出力スタブおよび外部素子間のマイク
ロウエーブ周波数リンク、即ち、極めて短く且つ極めて
微細で例えば熱圧着により種々のスタブに接着される例
えば金の導電ワイヤによって達成する必要のあるリンク
を完全なものとすることである。また、特に強調するこ
とは機械的耐性を強めるとともに集積回路を塵埃および
腐食から保護する必要のあるハウジングを改善すること
にあり、この危険性はハウジングの電気的品質を劣化し
得るようになる。実際上電気通信に用いられる種々のマ
イクロウエーブ周波数回路は空中線接着部または車両に
位置させ、従って悪天候条件に曝されるようになる。
【０００８】導波管から伝送ラインへの遷移部を達成す
る装置に関しては、これら装置を標準導波管および集積
回路のマイクロウエーブ周波数入出力部の双方と両立し
得るようにする必要がある。さらに、これら装置はハウ
ジングに対して前述したように規定された機械的品質お
よび電気的品質の全てを有するようにする。特に、これ
ら装置は導波管および集積回路間を密封するかまたはこ
の密封を解く必要がある。この種の遷移部および所定集
積回路間の電気的接続はマイクロウエーブ周波数スタブ
および接地スタブを完成することに関して上述した要求
を満足する必要がある。
【０００９】さらに、これら遷移装置は広い周波数範
囲、特に４０ＧＨｚ乃至１００ＧＨｚの周波数で好適に
適用する必要がある。
【００１０】上記文献から既知の装置は以下の点で導波
管−伝送ライン遷移部を設けていない。即ち、 ・導波管および集積回路間を密封リンクする。 ・所望の完成度の集積回路に対するマイクロウエーブ周
波数リンクを製造し得るようにする。 ・製造の観点から容易に達成し得る所期のマイクロウエ
ーブ周波数適用し得るようにする。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】実際上、従来の導波管
−伝送ライン遷移装置によればマイクロストリップライ
ンに必要な密封を中断しないようにすることはできな
い。このマイクロストリップラインは集積回路技術によ
って基板に形成する。これがためこのマイクロストリッ
プラインを埋設するキャビティは前述した理由で導波管
に対して密封する必要がある。導波管内に延在するプロ
ーブを形成する端部を支持するプレーナ基板は導波管の
キャビティを閉成しない。その理由は基板の水平方向の
寸法が導波管の断面の幅“ａ”よりも短いからである。
【００１２】従って、電気的な整合を行うのが困難であ
る。この遷移部を形成するためには、伝送ラインを導波
管の寸法“ｂ”よりも短い全長Ｄの導波管キャビティ内
に延在させる必要がある。これがため伝送ラインの端部
は放射を行う開放回路を形成する。従って、導波管の短
絡回路を形成するとともに伝搬方向に垂直なこの導波管
を閉成してこの遷移部の放射パワーの最大伝搬を行うよ
うにした金属面を伝送ラインから距離Ｌ＝λ／４の箇所
に慎重に配置する。これがため放射は固定された短絡回
路の長さＬによって制御することができる。この遷移部
にはプローブに近いマイクロストリップ導体の幅狭部よ
り成るインピーダンス変成器を含める必要がある。この
種の技術は、テレビジョンまたは車両の分野における場
合のように、マイクロウエーブ周波数装置の設計者が消
費者用の装置を形成する問題に直面する場合に産業界に
おいて困難である。これがため、得られた性能が特に導
体の幅狭部の場合に製造許容公差を受けにくくなるよう
にする必要がある。
【００１３】さらに、従来の装置の形成に用いられる基
板は数個の特定の特徴を有する柔軟な可撓性材料（Duro
id）で形成する。従来の装置では次の２つの理由でこの
柔軟な基板を用いる。即ち、第１の理由は基板の横方向
寸法を適合の理由で極めて短くする必要があるとともに
柔軟な基板のみをかように短い寸法とし得るようにする
ことであり、第２の理由では柔軟な基板が２程度の低い
誘電率を有するが、アルミニウムのような硬質基板は空
気の誘電率（１）とは程遠い８乃至１０程度の高い誘電
率を有することである。この柔軟な基板はその柔軟性の
ため極めて微細な金のワイヤによってマイクロウエーブ
周波数電気接続を行うには欠点となり、熱圧着によりワ
イヤを固着する技術を用いることはできない。柔軟な基
板および硬質基板のチップまたは集積回路間の相互接続
部を形成することは熟練者がこれまで解決し得なかった
問題である。これがため、この種の相互接続は、マイク
ロウエーブ周波数装置の設計者が良好な製造歩留まりを
必要とする場合には会費する必要がある。
【００１４】従来の状態で用いられる種々の部分の寸法
は良好に考慮する必要がある。上記文献の図１Ａによれ
ば、導波管の大寸法“ａ”を３．８ｍｍとする。導波管
内に挿入される基板は充分幅狭であり、その幅は上記寸
法“ａ”のほぼ半分、即ち、１．９ｍｍである。上記文
献に記載されている二重遷移部構体の２つの導波管間の
距離は１８ｍｍである。従って、この従来の配列では、
基板の寸法は最終的に１．９ｍｍ×１８ｍｍである。こ
れらの寸法は基板を著しく脆弱にする。これがため、従
来の配列では基板を柔軟な材料以外の材料で製造するこ
とはできない。
【００１５】本発明の目的はこれらの欠点を除去し、導
波管および伝送ライン間に設けられ集積回路を格納保護
し得るとともにハウジングに必要な性能を有し、製造簡
単で信頼性のある伝送ラインおよびハウジングのマイク
ロウエーブ周波数スタブ間の接続を行うに好適で、しか
も伝送ライン、集積回路およびこれら両素子間のリンク
を密封し得る遷移部装置を提供せんとするにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は基板に集積化さ
れ且つ第１マイクロウエーブ周波数キャビティに配置さ
れた伝送ラインと、第２マイクロウエーブ周波数キャビ
ティによって形成された導波管との間に少なくとも１つ
の遷移部を具え、この遷移部には前記集積化伝送ライン
の開放端部を設け、この開放端部によって導波管開放端
部を閉成する短絡回路からある距離の箇所で導波管キャ
ビティ内に挿入されたプローブを形成し、前記遷移部に
はさらにインピーダンス適合システムを設けるようにし
たマイクロウエーブ周波数装置において、前記基板は高
誘電率の材料で構成し、前記インピーダンス適合システ
ムは前記集積化伝送ラインにおける伝送方向に平行な長
さ全体に亘り伝送方向に垂直な前記第１マイクロウエー
ブ周波数キャビティの寸法制限部と、前記プローブおよ
び前記短絡回路面間の区域における導波管の断面寸法の
制限部とを具えることを特徴とする。
【００１７】かかる装置によれば相互に作用する種々の
利点を有する。 ・適合装置を導波管のキャビティおよび伝送ラインのキ
ャビティに設けて横方向寸法が従来のもののほお２倍の
基板を用いることができ、その結果この基板を硬質とす
ることができる。 ・高誘電率の基板を硬質材料で造り、伝送ラインの導体
に熱圧着により接着し、従って良好なマイクロウエーブ
周波数接点を得ることができる。 ・既知の基板よりも硬質且つ幅広の基板は導波管の全断
面に亘り公差状に延在して導波管を閉成し、従って伝送
ラインのキャビティを密封し、この閉成によって導波管
のキャビティがこの区域の寸法を小さくする場合に一層
簡潔とする。
【００１８】本発明の１例では、前記プローブの区域に
おいては前記基板（２３）によって導波管の断面全体を
被覆して前記集積化伝送ラインを密封し得るようにす
る。
【００１９】これがため、以下の利点を得ることができ
る。 ・伝送ラインの密封キャビティに集積回路を収容するこ
とができる。 ・この集積回路は硬質基板のため、伝送ラインに対し高
品質のマイクロウエーブ周波数リンクを有するようにな
る。 ・この遷移部装置の適合システムは従来のアダプターよ
りも良好である。 ・この遷移部装置の作動周波数帯域は充分に拡張するこ
とができる。
【００２０】
【実施例】図１Ｃは導波管および伝送ライン間の遷移部
装置を断面で示す。導波管自体は長方形断面を有する中
空金属片１００により構成し、寸法ｂ１の短い辺を図１
Ｃの面に位置させ、寸法ａ１の長い辺を図１Ｃの面に垂
直に位置させるようにする。矢印で示す電界〔外１〕は
短い辺ｂ１に平行とするとともに長方形キャビティ１０
２ａ内で伝搬し得るようにする。
【００２１】遷移部は基部と称されるシートの形態の区
域、即ち、固着手段（図示せず）例えば、ねじにより片
側を導波管１００に、他側を伝送ラインの基板２３の支
持部２に連結された金属製の下側シート１を具える。下
側シート１には導波管の開口１０２ａの延長部となるキ
ャビティ１２ａを設け、金属支持部２には下側部分の開
口１２ａの延長部である開口２２ａを設ける。
【００２２】さらに、遷移部は支持部２の頂部に位置し
且つ固定された上側中間シートと称される金属シート３
の形態の区域を具え、基板２３自体はこの支持部に配置
するとともに伝送ラインの導体２４を上側表面に配置す
る。この上側中間シート３には下側部分の開口１０２
ａ，１２ａ，２２ａの延長部である開口３２ａを設け
る。
【００２３】遷移部の適合システムは伝送ラインおよび
短絡回路面間の導波管寸法の幅狭部を含む。これに対
し、支持シート２の開口２２ａおよび上側中間シート３
の開口３２ａは長方形とするが、この長方形の短い辺は
その寸法をｂ２＜ｂ１とするとともに寸法ｂ１および導
波管の開口１０２ａの短い辺に平行とし、前記長方形の
長い辺はその寸法をａ２＜ａ１とするとともに寸法ａ１
および導波管の開口１０２ａの長い辺に平行とする。寸
法ａ１×ｂ１の導波管１０２ａ自体と寸法ａ２×ｂ２の
開口２２ａ，３２ａによって形成された幅狭上側部分と
の遷移部は下側シート１の開口１２ａによって形成し、
この開口１２ａは導波管の寸法ａ１×ｂ１に等しい小さ
い開口寸法および幅狭上側部分の寸法ａ２×ｂ２に等し
い大きな開口寸法を有する漏斗の形状とする。導波管の
部分である幅狭部分２２ａ，３２ａにつき以下に説明す
る。
【００２４】図１Ａおよび１Ｂは基板２３の前面を示
す。伝送ラインはマイクロストリップ技術と一般に称さ
れる技術により形成するとともに基板２３、この基板２
３の上側面に配設されたマイクロストリップ２４により
形成されるライン導体および反対側表面に形成された接
地面を具える。
【００２５】導波管−伝送ライン遷移部は開口１０２
ａ，１２ａ，２２ａ，３２ａによって形成される導波管
のキャビティ内に長さｌに亘り導体２４の端部２５ａを
延在させることにより形成する。このキャビティ内では
導波管および伝送ライン間に最大パワーを伝送する。そ
の理由はプローブを形成する伝送ラインの端部２５ａか
ら距離Ｄの箇所に短絡回路４２ａが存在するからであ
る。この距離Ｄは上側中間部分３の厚さに依存する。
【００２６】図１Ａには基板２３および導体２４により
形成されたマイクロウエーブ周波数伝送ライン用の中間
シート３に形成されたキャビティ３２ａ，３３ａおよび
４１の投影を鎖線で示す。幅狭キャビティ３２ａを長方
形、実際上ほぼ長方形として、適合を行うためには、伝
送ラインのキャビティ３１に伝送ラインの導体２４と平
行にある長さＬ全体に亘り幅狭部３３ａを形成する。幅
狭部全体の長さＬおよび基板部分自体の幅狭部２３ａの
寸法は臨界的ではない。
【００２７】基板２３は指示部２に形成され基板２３の
寸法を有する条溝２６内に配置する。図１Ａおよび１Ｂ
に示すように、この基板２３は長方形とするとともにそ
の幅を導波管自体の大きな辺の外側寸法にほぼ等しくす
る。
【００２８】図１Ｂには幅狭寸法ａ２×ｂ２のキャビテ
ィ２２ａ，３２ａの投影および寸法ａ１×ｂ１の導波管
のキャビティ１０２ａの投影を破線で示す。
【００２９】マイクロストリップ伝送ラインを形成する
基板２３としては硬質材料、例えば石英またはアルミニ
ウムあるいはセラミック材料を選定する。一般にマイク
ロウエーブ周波数基板用の硬質材料の誘電率は８乃至１
０程度の値、即ち、２程度の柔軟な材料の誘電率よりも
充分大きくするが、空気の誘電率は１である。 これが
ためマイクロウエーブ周波数モードでの作動は大きく変
化する。
【００３０】図１につき説明した導波管−伝送ライン遷
移部の例では、硬質基板２３は開口２２ａの上側部分に
おける導波管のキャビティ１０２ａ，１２ａ，２２ａを
閉成するに好適な寸法を有するように選定する。これが
可能な理由はこの基板の寸法がこの開口の寸法よりも大
きいからである。
【００３１】硬質基板を選択することによりマイクロウ
エーブ周波数での作動を変化させることができ、これは
次に示す種々の理由で有利である。 ・大きな寸法ａ１、即ち、従来既知のもののほぼ２倍の
寸法、従ってこの既知のを大きな寸法で製造するに充分
大きな寸法の硬質基板との適合を得ることができる。 ・これがためこの硬質基板は導波管を閉成するに必要な
寸法、即ち、伝送ラインの密閉を行うに必要な寸法を有
する。 ・この適合は導波管の上側部分を幅狭とすることにより
得られ、これがため密閉を簡単に行い得、密閉を良好と
する。他の幅狭部３３ａは臨界的ではない。その理由は
キャビティ３２ａが長方形であるからである。 ・硬質基板を用いることにより伝送ラインにキャビティ
を密閉し得るだけでなく伝送ライン導体に熱圧着による
良好な接点を得ることができる。 ・最後に、伝送ラインキャビティ３１の密閉区域に位置
する上側部分１の部分４１は良好に保護された集積回路
を肉厚とすることなく収納することができる。この部分
４１は伝送ラインのマイクロウエーブ周波数キャビティ
３１の頂部に向かって延長された部分である。
【００３２】硬質基板（ほぼ８乃至１０）と同一の誘電
率を有する基板を用いる際の問題は伝送ラインのキャビ
ティおよび伝送ライン−導波管遷移部のキャビティを極
めて良好とする必要があることである。その理由は動作
帯域の周波数に相対的に近い周波数を中心とし、且つ従
来の適合システムの作用を無効とせしめる現象を構成す
る高いモードの一層の励振が生じるからである。これが
ためこの問題は周波数をこれら高い動作モードからずら
せることとである。
【００３３】この問題は部分２２ａ，３２ａにより形成
される導波管の上側部分を幅狭とすることにより解決で
きる。これと同時に、この解決によって周波数帯域を一
層高い周波数に向かって広げることができる。これがた
めこの新たな適合手段によって従来の１５ｄＢの代わり
に７０ＧＨｚで２２ｄＢ程度の良好な適合を得ることが
でき、１００ＧＨｚ程度の周波数までで作動させること
ができ、さらに遷移部を良好に密閉することができる。
【００３４】実際上、当業者は部分２２ａ，３２ａと相
俟って縮小導波管を選択するが、この縮小導波管では電
気通信の分野で実際に作動させたい周波数以上、例えば
１１０ＧＨｚ以上のマイクロウエーブ周波数で高いモー
ドをもはや発生させることはできない。従って当業者は
作動させてい周波数より僅かに高いカットオフ周波数を
有する縮小導波管構体２２ａ，３２ａを選択し、従って
短絡回路面の距離Ｄを調整してマイクロストリップライ
ンの端部のプローブ２５ａおよび導波管間の結合を最適
とし得るようにする。
【００３５】従って、本発明装置では伝送ラインに対し
導波管の寸法を大きくする代わりに従来のものから既知
のように、伝送ラインに対し導波管の寸法を小さくする
ことによってかかる問題を解決するものである。本例装
置に硬質基板を設けることによって導波管を伝送ライン
に適合するために用いる変位を生ぜしめるようにする。
導波管を縮小することによって良好な帯域幅を位置決め
することができる。可能な周波数を高くすればするほど
導波管を縮小することができる。
【００３６】必要な周波数の関数として遷移部装置の種
々の部分を形成するに好適な寸法の例を以下に示す。
【００３７】図２は図１Ｃの断面で示すように遷移部を
形成する種々の部分を平面図で示す。また図２Ａ乃至２
Ｄに示すエレメントによって二重遷移部、即ち、それぞ
れ寸法ａ１×ａ２のキャビティ１０２Ａ，１０２Ｂを有
する２つの導波管間のマイクロストリップ伝送ラインに
よる遷移部を得ることができる。これら種々の部分１，
２，３，４は金属シートまたは金属メッキシートとす
る。
【００３８】図２Ｄは装置の下側シート、または基部シ
ート１を示し、これにより寸法ａ１×ｂ１の導波管キャ
ビティ間の漏斗形状の遷移部と、ローブ端部２５ａ，２
５ｂおよび短絡回路４２ａ，４２ｂ間の区域の縮小導波
管の遷移部とに相当するさい截頭ピラミッド１２ａ，１
２ｂの形状の２つのキャビティの軌跡を示す。
【００３９】図２Ｃは基板２３の支持シート２を示す。
この支持シートには基板の寸法よりも僅かに大きな寸法
の長方形条溝２６を設け、基板の長い辺に拡開部２１を
設け、基板の短い辺は導波管の大きな寸法ａ１にほぼ等
しくし、基板の大きな寸法を２つの導波管間に接続ライ
ンを収納するに好適な寸法、即ち、少なくとも１８ｍｍ
とし、基板を条溝２６の底部２７に接着っせしめるよう
にし、従って条溝の深さを基板の厚さに少なくともまた
はほぼ等しくする。この接着処理中基板の背面を条溝２
６の底部２７に接着し、余分の接着材料を拡開部２１を
経て除去する。基板２３には条溝の底部に接触する部分
の背面に接地面を設けるは、または条溝の底部を接地面
として用い、接着材料を導体として選択する。これは、
基板の伝送ライン導体と同一面に接地面を設けるように
した所謂共面伝送ラインと称される伝送ラインの例であ
る。
【００４０】基板の上側部分に形成された導体２４の端
部はキャビティ２２ａ，３２ａの中心部までほぼ延在さ
せ、その概略を図２Ｃに破線で示す。
【００４１】図２Ｂは幅狭部（即ち、縮小部）を形成す
る条溝３２ａ，３２ｂを有する上側中間シート３を示
し、導波管の幅狭部３３ａ，３３ｂによって伝送ライン
のマイクロウエーブ周波数キャビティおよび伝送ライン
に接続すべき集積回路を収納するキャビティを形成す
る。基板２３の概略は図２Ｂに破線で示す。このシート
３の厚さをＤとする。
【００４２】図２Ａは伝送ラインのマイクロウエーブ周
波数キャビティを被覆すうるとともに短絡回路面４２
ａ，４２ｂを構成する蓋部と称される上側シート４を示
す。この上側シート４は伝送ラインに接続すべき集積回
路を収容するに好適な条溝４１を収納するに充分な厚さ
とする。
【００４３】種々のシート１，２，３，４および導波管
１００（図２には示さない）は、基板２３がキャビティ
４１に位置決めされる集積回路（双方とも図示せず）に
装着し、接続した後、例えばネジにより互いに固着す
る。
【００４４】数値例５０ＧＨｚ乃至９０ＧＨｚの周波数
帯域で作動するようにした上述した遷移部装置の諸部分
の寸法を以下に示す。これら寸法は図２に示す型の二重
遷移部に対するものである。 ａ１＝３．８ｍｍ ｂ１＝１．９ｍｍ ａ２＝３．１ｍｍ ｂ２＝１．５ｍｍ Ｌ＝４ｍｍ ＝（ｂ２／２）＋（ｂ２／１０） Ｄ＝１．８×２．４ｍｍ （５５ＧＨｚの周波数に対
し） 基板に材料：アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ） アルミニウム材料の誘電率∈＝９．６ アルミニウム基板の厚さ＝０．１７２ｍｍ マイクロストリップ導体の幅＝０．１７２ｍｍ 基板の全長＝１８ｍｍ 基板の全幅＝４ｍｍ 伝送ラインキャビティ（３３ａ，３３ｂ）の幅狭部の横
方向寸法＝１ｍｍ ２つの遷移部および１８ｍｍ伝送ラインの不整合損失：
２０−２５ｄＢ（１５ｄＢの従来のものよりも良好） 挿入損失＝２．３ｄＢ（従来のものと同一）
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は伝送ラインの導体およびその側部から
のマイクロウエーブ周波数キャビティの破線で示す投影
を有する基板を示す平面図であり、（Ｂ）は伝送ライン
の導体およびこれを収容するキャビティに対し基板に対
向する導波管のキャビティの破線で示す投影を有する基
板を示す平面図であり、（Ｃ）は図１Ａおよび１Ｂに示
すようなマイクロストリップ型の伝送ラインおよび導波
管間の遷移部装置を示す断面図である。
【図２】（Ａ）は導波管短絡回路および集積回路を収容
するキャビティを形成する上側金属シートを示す平面図
であり、（Ｂ）は適合システム用条溝および集積回路用
条溝を有し、伝送ラインの導体側部の基板および上側金
属シート間の中間金属シートを示す平面図であり、
（Ｃ）は接地面の側の基板を直接支持する金属シートを
示す平面図であり、（Ｄ）は導波管の適合部分および導
波管自体間の漏斗部を有する下側シートと称される金属
シートを示す平面図である。
【符号の説明】
１ 下側シート ２ 支持部 ３ 金属シート ４ 上側シート １２ａ，２２ａ、３２ａ，１０２ａ 開口（キャビテ
ィ） ２３ 基板 ２４ 導体（マイクロストリップ） ２５ａ 端部 ２５ａ，２５ｂ プローブ ２６ 条溝 ２７ 底部 ３１ キャビティ ３２ａ，３３ａ キャビティ ４１ 密封部分 ４２ａ，４２ｂ 短絡回路 １００ 中空基板片（導波管）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クリストフ コルドュエ フランス国 94450 リメイユ−ブレバン ヌ リュ ドゥ ヴィユ ルーヴル 28

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板（２３）に集積化され且つ第１マイ
    クロウエーブ周波数キャビティ（３１）に配置された伝
    送ライン（２４）と、第２マイクロウエーブ周波数キャ
    ビティ（１０２ａ，１０２ｂ）によって形成された導波
    管（１００）との間に少なくとも１つの遷移部を具え、
    この遷移部には前記集積化伝送ラインの開放端部を設
    け、この開放端部によって導波管開放端部を閉成する短
    絡回路（４２ａ，４２ｂ）からある距離の箇所で導波管
    キャビティ内に挿入されたプローブを形成し、前記遷移
    部にはさらにインピーダンス適合システムを設けるよう
    にしたマイクロウエーブ周波数装置において、前記基板
    （２３）は高誘電率の材料で構成し、前記インピーダン
    ス適合システムは前記集積化伝送ライン（２４）におけ
    る伝送方向に平行な長さ全体に亘り伝送方向に垂直な前
    記第１マイクロウエーブ周波数キャビティの寸法制限部
    （３３ａ，３３ｂ）と、縮小導波管と称される導波管の
    部分を形成する前記プローブ（２５ａ，２５ｂ）および
    前記短絡回路面（３２ａ，４２ｂ）間の区域（２２ａ，
    ３２ａ）における導波管の断面寸法の制限部とを具える
    ことを特徴とするマイクロウエーブ周波数装置。
  2. 【請求項２】 前記プローブの区域においては前記基板
    （２３）によって導波管の断面全体を被覆して前記集積
    化伝送ラインを密封するようにしたことを特徴とする請
    求項１に記載のマイクロウエーブ周波数装置。
  3. 【請求項３】 前記集積化伝送ライン（２４）は前記硬
    質基板（２３）の一方の面に形成されたストリップの形
    状のマイクロウエーブ周波数導体により形成されたマイ
    クロストリップラインとし、前記基板の他方の面は前記
    第１マイクロウエーブ周波数キャビティ（３１）の第１
    キャビティの条溝（２７）と接触して配置されこの条溝
    （２７）によって形成された接地面を支持することを特
    徴とする請求項２に記載のマイクロウエーブ周波数装
    置。
  4. 【請求項４】 前記伝送ライン（２３，２４）のキャビ
    ティ（３１）はこの伝送ラインに接続すべき集積回路用
    の密封ハウジング（４１）を具えることを特徴とする請
    求項３に記載のマイクロウエーブ周波数装置。
  5. 【請求項５】 金属で形成されまたは金属メッキされ導
    波管用キャビティおよびマイクロウエーブ周波数ライン
    用キャビティを有するシートの形状の種々の部分（１，
    ２，３，４）を具え、これらシート（１，２，３，４）
    をその対向条溝部分および相互接続された条溝により重
    畳して連続マイクロウエーブ周波数キャビティを形成す
    るようにしたことを特徴とする請求項１〜４の何れかの
    項に記載のマイクロウエーブ周波数装置。
  6. 【請求項６】 前記金属製または金属メッキのシートは
    条溝（２６）に集積化伝送ラインの基板（２３）を収容
    し、底部（２７）を伝送ラインに接触させてその接地面
    を形成する下側部分（１，２）と称される第１部分を形
    成し、この第１部分は導波管（１０２ａ，１０２ｂ）の
    延長部に配置された縮小導波管のキャビティ（２２ａ，
    ２２ｂ）を有するとともに導波管の寸法を縮小導波管
    （２２ａ，２２ａ）の寸法に変化させる導波管遷移部
    （１２ａ，１２ｂ）を有し、前記プローブ区域における
    基板（２８）の寸法は前記縮小導波管（２２ａ，２２
    ｂ）の全断面をカバーして、前記伝送ラインのキャビテ
    ィ（３１）を導波管に対し閉成し得るようにし、さら
    に、前記金属製または金属メッキのシートは前記伝送ラ
    インキャビティ（３１）をハーメチックシールする上側
    部分と称される第２部分（３，４）を形成し、この第２
    部分は前記下側部分（１，２）の縮小導波管の延長部に
    配置され面（４２ａ，４２ｂ）によって閉成されて導波
    管の短絡回路を形成する縮小導波管のキャビティ（３２
    ａ，３２ｂ）を具えるとともに伝送ラインのキャビティ
    （３１）並びにこのキャビティの幅狭部（３３ａ，３３
    ｂ）を具えて前記縮小導波管（２２ａ，３２ａ；２２
    ｂ，３２ｂ）と相俟ってインピーダンスアダプタを形成
    するようにしたことを特徴とする請求項５に記載のマイ
    クロウエーブ周波数装置。
  7. 【請求項７】 前記上側部分と称される第２部分はそれ
    自体２つのシート（３および４）によって形成し、一方
    の上側中間金属製または金属メッキのシート（３）は前
    記幅狭部（３３ａ，３３ｂ）を有し、その２つの両側の
    うちのいずれか一方で終了する前記伝送ラインのキャビ
    ティを形成する条溝部分（３１）を含むとともに前記プ
    ローブおよび導波管の短絡回路間に設けられインピーダ
    ンスアダプタを形成する縮小導波管（３２ａ，３２ｂ）
    のキャビティを含み、さらに前記一方の上側中間金属製
    または金属メッキのシートは前記第１マイクロウエーブ
    周波数キャビティ（３１）を閉成して導波管用の短絡回
    路面（４２ａ，４２ｂ）を形成するシート蓋体（４）を
    有することを特徴とする請求項６に記載のマイクロウエ
    ーブ周波数装置。
  8. 【請求項８】 前記シート蓋体（４）は前記幅狭部（３
    ３ａ，３３ｂ）と一致しない区域にアクセサリマイクロ
    ウエーブ周波数装置を収納するためのキャビティ（４
    １）を設けるようにしたことを特徴とする請求項７に記
    載のマイクロウエーブ周波数装置。
  9. 【請求項９】 前記中間金属製または金属メッキのシー
    ト（３）はその厚さ部分（Ｄ）によって前記プローブ
    （２５ａ，２５ｂ）および導波管の各短絡回路面（４２
    ａ，４２ｂ）間の距離を規定するようにしたことを特徴
    とする請求項７または８の何れかの項に記載のマイクロ
    ウエーブ周波数装置。
  10. 【請求項１０】 下側部分と称される第１部分はそれ自
    体２つのシート（１および２）により形成し、一方の基
    部シート（１）は導波管（１０２ａ，１０２ｂ）および
    前記縮小導波管（２２ａ，２２ｂ）間に遷移部を形成す
    る円錐状の開口（１２ａ，１２ｂ）を有し、前記基部シ
    ート（１）および前記上側中間シート（３）間に配置さ
    れた支持シート（２）は前記縮小導波管（２２ａ，２２
    ｂ）を横切って張出された基板（２３）を収納するため
    の条溝（２６）を有する部分を具え、この基板（２３）
    は前記条溝（２６）の平坦底部（２７）と接触する表面
    と対向する表面にマイクロストリップ導体（２４）を具
    えることを特徴とする請求項７または８の何れかの項に
    記載のマイクロウエーブ周波数装置。
  11. 【請求項１１】 各々が前記集積化伝送ラインの両端部
    の一方に配置された２つの遷移部を具えこれら遷移部の
    各々にインピーダンスアダプタを関連させ、集積回路を
    キャビティ（４１）に配列するとともに前記伝送ライン
    に接続し、前記縮小導波管（２２ａ，３２ａ，２２ｂ，
    ３２ｂ）の部分と前記導波管および前記縮小導波管（１
    ２ａ，１２ｂ）間の遷移部の断面をそれぞれ長方形とす
    るようにしたことを特徴とする請求項１〜１０の何れか
    の項に記載のマイクロウエーブ周波数装置。
JP5338502A 1992-12-29 1993-12-28 マイクロウエーブ周波数装置 Pending JPH06283914A (ja)

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