JPH0870206A - 非放射性誘電体線路部品 - Google Patents
非放射性誘電体線路部品Info
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- JPH0870206A JPH0870206A JP6205425A JP20542594A JPH0870206A JP H0870206 A JPH0870206 A JP H0870206A JP 6205425 A JP6205425 A JP 6205425A JP 20542594 A JP20542594 A JP 20542594A JP H0870206 A JPH0870206 A JP H0870206A
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- G01S13/06—Systems determining position data of a target
- G01S13/08—Systems for measuring distance only
- G01S13/32—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated
- G01S13/34—Systems for measuring distance only using transmission of continuous waves, whether amplitude-, frequency-, or phase-modulated, or unmodulated using transmission of continuous, frequency-modulated waves while heterodyning the received signal, or a signal derived therefrom, with a locally-generated signal related to the contemporaneously transmitted signal
-
- G—PHYSICS
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- G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
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- G01S7/35—Details of non-pulse systems
- G01S7/352—Receivers
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- Waveguides (AREA)
- Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
- Waveguide Connection Structure (AREA)
- Inductance-Capacitance Distribution Constants And Capacitance-Resistance Oscillators (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】量産性を向上した非放射性誘電体線路部品を提
供することである。 【構成】 オシレータ１においては、オシレータ１固有
の一対の導体部１０，１１を相互の間隔を所定の間隔に
なるように平行に配設し、高周波の電磁波を所定モード
で伝搬させる当該部品固有の誘電体ストリップ１２を両
導体部１０，１１間に配設し、平面状の実装面１９ａを
導体１１に形成し、誘電体ストリップ１２の端部１２ａ
から出力する電磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ス
トリップ１２の端部１２ａ付近を含む垂直端面１９ｂを
両導体１０，１１の端部に形成している。
供することである。 【構成】 オシレータ１においては、オシレータ１固有
の一対の導体部１０，１１を相互の間隔を所定の間隔に
なるように平行に配設し、高周波の電磁波を所定モード
で伝搬させる当該部品固有の誘電体ストリップ１２を両
導体部１０，１１間に配設し、平面状の実装面１９ａを
導体１１に形成し、誘電体ストリップ１２の端部１２ａ
から出力する電磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ス
トリップ１２の端部１２ａ付近を含む垂直端面１９ｂを
両導体１０，１１の端部に形成している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非放射性誘電体線路部
品に関し、より特定的には、非放射性誘電体線路（Ｎｏ
ｎｒａｄｉａｔｉｖｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗａｖ
ｅｇｕｉｄｅ）を利用し、マイクロ波帯またはミリ波帯
で動作する集積回路の一部機能を分担する非放射性誘電
体線路部品に関する。
品に関し、より特定的には、非放射性誘電体線路（Ｎｏ
ｎｒａｄｉａｔｉｖｅ Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｗａｖ
ｅｇｕｉｄｅ）を利用し、マイクロ波帯またはミリ波帯
で動作する集積回路の一部機能を分担する非放射性誘電
体線路部品に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、一対の導体板の相互の間隔を
所定の間隔になるように平行に配設し、両導体板間に配
設される誘電体ストリップに沿ってＬＳＭ０１モードま
たはＬＳＥ０１モードの電磁波を伝搬させるようにした
非放射性誘電体線路がある。この誘電体ストリップは、
６０ＧＨｚ帯を伝搬させるように設計した時、例えばテ
フロン等の誘電体材料（比誘電率εｒ＝２）で幅ｂ（例
えば、２．５ｍｍ）、高さａ（例えば、２．２５ｍｍ）
に形成されている。誘電体ストリップを導体板ではさむ
と、高さａの２倍以上の波長の電磁波は、誘電体ストリ
ップのない部分においてはほぼ遮断される。一方、誘電
体ストリップの部分では、遮断効果が解除される。この
ため、ＬＳＭ０１モードやＬＳＥ０１モードの電磁波
は、放射せずに低損失で誘電体ストリップに沿って伝播
する。したがって、非放射性誘電体線路は、マイクロ波
やミリ波の伝送線路に適している。
所定の間隔になるように平行に配設し、両導体板間に配
設される誘電体ストリップに沿ってＬＳＭ０１モードま
たはＬＳＥ０１モードの電磁波を伝搬させるようにした
非放射性誘電体線路がある。この誘電体ストリップは、
６０ＧＨｚ帯を伝搬させるように設計した時、例えばテ
フロン等の誘電体材料（比誘電率εｒ＝２）で幅ｂ（例
えば、２．５ｍｍ）、高さａ（例えば、２．２５ｍｍ）
に形成されている。誘電体ストリップを導体板ではさむ
と、高さａの２倍以上の波長の電磁波は、誘電体ストリ
ップのない部分においてはほぼ遮断される。一方、誘電
体ストリップの部分では、遮断効果が解除される。この
ため、ＬＳＭ０１モードやＬＳＥ０１モードの電磁波
は、放射せずに低損失で誘電体ストリップに沿って伝播
する。したがって、非放射性誘電体線路は、マイクロ波
やミリ波の伝送線路に適している。
【０００３】ところで、この非放射性誘電体線路は、そ
の一対の導体板間に複数の誘電体ストリップとともに磁
性体や半導体等を配設することにより、サーキュレー
タ、オシレータ等を形成できるためマイクロ波帯やミリ
波帯の集積回路に適している。
の一対の導体板間に複数の誘電体ストリップとともに磁
性体や半導体等を配設することにより、サーキュレー
タ、オシレータ等を形成できるためマイクロ波帯やミリ
波帯の集積回路に適している。
【０００４】このような集積回路、例えばＦＭ−ＣＷ方
式レーダの高周波部を形成する場合、従来は、評価用端
子が接続可能な一対の評価用の導体板間に誘電体ストリ
ップ、磁性体、半導体等を配設することにより、まず、
集積回路の一部機能を分担するサーキュレータ、オシレ
ータ等をそれぞれ作成して、サーキュレータ、オシレー
タ等の特性を評価していた。次いで、集積回路を形成す
る際にはサーキュレータ、オシレータ等を構成する誘電
体ストリップ、磁性体、半導体等を評価用とは別の一対
の集積回路用の導体板間にそれぞれの回路構成に合わせ
て配設しなおすようにしていた。
式レーダの高周波部を形成する場合、従来は、評価用端
子が接続可能な一対の評価用の導体板間に誘電体ストリ
ップ、磁性体、半導体等を配設することにより、まず、
集積回路の一部機能を分担するサーキュレータ、オシレ
ータ等をそれぞれ作成して、サーキュレータ、オシレー
タ等の特性を評価していた。次いで、集積回路を形成す
る際にはサーキュレータ、オシレータ等を構成する誘電
体ストリップ、磁性体、半導体等を評価用とは別の一対
の集積回路用の導体板間にそれぞれの回路構成に合わせ
て配設しなおすようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな方法で集積回路を形成した場合、集積回路の各部で
あるサーキュレータ、オシレータ等の特性の再現が困難
であり、また、集積回路の一部であるサーキュレータ、
オシレータ等単独で特性を評価することが不可能で、さ
らに単独で調整することもできなかったため回路として
動作させることが困難であった。この結果、集積回路の
量産性に欠けるという問題点があった。また、集積回路
が故障した際、一部部品、例えばサーキュレータやオシ
レータ等を交換する必要が生じた時に、一部部品の交換
を行った場合、他の部分に影響を与えるという問題があ
った。
うな方法で集積回路を形成した場合、集積回路の各部で
あるサーキュレータ、オシレータ等の特性の再現が困難
であり、また、集積回路の一部であるサーキュレータ、
オシレータ等単独で特性を評価することが不可能で、さ
らに単独で調整することもできなかったため回路として
動作させることが困難であった。この結果、集積回路の
量産性に欠けるという問題点があった。また、集積回路
が故障した際、一部部品、例えばサーキュレータやオシ
レータ等を交換する必要が生じた時に、一部部品の交換
を行った場合、他の部分に影響を与えるという問題があ
った。
【０００６】本発明は、上述の技術的課題を解決し、量
産性を向上した非放射性誘電体線路部品を提供すること
を目的とする。
産性を向上した非放射性誘電体線路部品を提供すること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
非放射性誘電体線路を利用し、マイクロ波帯またはミリ
波帯で動作する集積回路の一部機能を分担する非放射性
誘電体線路部品であって、非放射性誘電体線路部品は、
相互の間隔を所定の間隔になるように平行に配設され、
当該部品固有の一対の導体部、両導体部間に配設され、
高周波の電磁波を所定モードで伝搬させる当該部品固有
の誘電体ストリップ、両導体部の少なくとも一方に形成
された平面状の実装面、および両導体部の端部に形成さ
れ、誘電体ストリップの端部から入力または出力する電
磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ストリップの端部
付近を含む垂直端面を備える。
非放射性誘電体線路を利用し、マイクロ波帯またはミリ
波帯で動作する集積回路の一部機能を分担する非放射性
誘電体線路部品であって、非放射性誘電体線路部品は、
相互の間隔を所定の間隔になるように平行に配設され、
当該部品固有の一対の導体部、両導体部間に配設され、
高周波の電磁波を所定モードで伝搬させる当該部品固有
の誘電体ストリップ、両導体部の少なくとも一方に形成
された平面状の実装面、および両導体部の端部に形成さ
れ、誘電体ストリップの端部から入力または出力する電
磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ストリップの端部
付近を含む垂直端面を備える。
【０００８】
【作用】請求項１に係る発明においては、当該部品固有
の一対の導体部相互の間隔を所定の間隔になるように平
行に配設し、高周波の電磁波を所定モードで伝搬させる
当該部品固有の誘電体ストリップを両導体部間に配設
し、平面状の実装面を両導体部の少なくとも一方に形成
し、誘電体ストリップの端部から入力または出力する電
磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ストリップの端部
付近を含む垂直端面を両導体部の端部に形成するように
している。この結果、部品を個別に作成でき、測定治具
を用いて部品を単独で特性を評価でき、その状態のまま
で集積回路への実装・取外が可能になるため、非放射性
誘電体線路部品およびこれを用いた集積回路の作業性・
量産性が向上する。
の一対の導体部相互の間隔を所定の間隔になるように平
行に配設し、高周波の電磁波を所定モードで伝搬させる
当該部品固有の誘電体ストリップを両導体部間に配設
し、平面状の実装面を両導体部の少なくとも一方に形成
し、誘電体ストリップの端部から入力または出力する電
磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ストリップの端部
付近を含む垂直端面を両導体部の端部に形成するように
している。この結果、部品を個別に作成でき、測定治具
を用いて部品を単独で特性を評価でき、その状態のまま
で集積回路への実装・取外が可能になるため、非放射性
誘電体線路部品およびこれを用いた集積回路の作業性・
量産性が向上する。
【０００９】なお、非放射性誘電体線路の伝送モード
（ＬＳＭ０１モード）は、電磁波の伝搬方向と平行な電
流成分を持たず、かつ電界成分もほとんど持たないの
で、部品間接続等において、導波管のようにフランジに
よる堅固な固定が不要であり、かつ誘電体ストリップの
端部の突き合わせ接続等が不要となる。したがって、垂
直端面の構造を簡単にでき、実装が簡単であり、安価に
集積回路を構成できる。
（ＬＳＭ０１モード）は、電磁波の伝搬方向と平行な電
流成分を持たず、かつ電界成分もほとんど持たないの
で、部品間接続等において、導波管のようにフランジに
よる堅固な固定が不要であり、かつ誘電体ストリップの
端部の突き合わせ接続等が不要となる。したがって、垂
直端面の構造を簡単にでき、実装が簡単であり、安価に
集積回路を構成できる。
【００１０】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。図１は、本発明の一実施例のオシレータの構成を
示す図である。なお、図１（ａ）は斜め上から見た図で
あり、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部を切り欠いて見た
図である。このようなオシレータ１は、ミリ波帯で動作
する集積回路、例えばＦＭ−ＣＷ方式レーダの高周波部
の一部機能を分担する。
する。図１は、本発明の一実施例のオシレータの構成を
示す図である。なお、図１（ａ）は斜め上から見た図で
あり、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部を切り欠いて見た
図である。このようなオシレータ１は、ミリ波帯で動作
する集積回路、例えばＦＭ−ＣＷ方式レーダの高周波部
の一部機能を分担する。
【００１１】図１において、オシレータ１は、一対の平
板状の導体部１０，１１と、導体部１０，１１間に収納
される誘電体ストリップ１２、ガンダイオード１３およ
びバラクタダイオード１５等と、ガンダイオード１３に
直流電力を供給するための電源端子１６と、バラクタダ
イオード１５に変調信号を供給するための変調端子１７
を備える。
板状の導体部１０，１１と、導体部１０，１１間に収納
される誘電体ストリップ１２、ガンダイオード１３およ
びバラクタダイオード１５等と、ガンダイオード１３に
直流電力を供給するための電源端子１６と、バラクタダ
イオード１５に変調信号を供給するための変調端子１７
を備える。
【００１２】導体部１０，１１は、アルミ、銅等の導電
性材料で形成されている。また、導体部１１には、導体
部１０，１１の相互の間隔を一定の高さａに保持するた
めのスペーサ１１ｂが一体的に形成されている。誘電体
ストリップ１２は、例えばテフロン等の誘電体材料（比
誘電率εｒ＝２）で高さａ（例えば、２．２５ｍｍ）、
幅ｂ（例えば、２．５ｍｍ）に形成されている。また、
導体部１０，１１の四隅には、ネジ穴１８ａが形成され
ている。このネジ穴１８ａに十字穴付きなべネジ１８ｂ
をそれぞれ螺着することにより、誘電体ストリップ１
２、ガンダイオード１３、バラクタダイオード１５を移
動不能に導体部１０，１１と一体化することができる。
性材料で形成されている。また、導体部１１には、導体
部１０，１１の相互の間隔を一定の高さａに保持するた
めのスペーサ１１ｂが一体的に形成されている。誘電体
ストリップ１２は、例えばテフロン等の誘電体材料（比
誘電率εｒ＝２）で高さａ（例えば、２．２５ｍｍ）、
幅ｂ（例えば、２．５ｍｍ）に形成されている。また、
導体部１０，１１の四隅には、ネジ穴１８ａが形成され
ている。このネジ穴１８ａに十字穴付きなべネジ１８ｂ
をそれぞれ螺着することにより、誘電体ストリップ１
２、ガンダイオード１３、バラクタダイオード１５を移
動不能に導体部１０，１１と一体化することができる。
【００１３】図２は、図１の線Ａ−Ａ’で切断した断面
図である。なお、図２（ａ）〜（ｄ）においては、導体
部１０，１１と誘電体ストリップ１２との構造の例をそ
れぞれ示している。図２（ａ）にあっては、誘電体スト
リップ１２を導体部１０，１１で挟持することにより誘
電体ストリップ１２を移動できないようにしている。な
お、接着剤で誘電体ストリップ１２を導体部１１に貼り
付けることにより誘電体ストリップ１２を移動できない
ようにしてもよい。図２（ｂ）にあっては、導体部１
０，１１に溝１０ａ，１１ｂをそれぞれ形成し、溝１０
ａ，１１ｂにはめ込むことにより誘電体ストリップ１２
を移動できないようにしている。
図である。なお、図２（ａ）〜（ｄ）においては、導体
部１０，１１と誘電体ストリップ１２との構造の例をそ
れぞれ示している。図２（ａ）にあっては、誘電体スト
リップ１２を導体部１０，１１で挟持することにより誘
電体ストリップ１２を移動できないようにしている。な
お、接着剤で誘電体ストリップ１２を導体部１１に貼り
付けることにより誘電体ストリップ１２を移動できない
ようにしてもよい。図２（ｂ）にあっては、導体部１
０，１１に溝１０ａ，１１ｂをそれぞれ形成し、溝１０
ａ，１１ｂにはめ込むことにより誘電体ストリップ１２
を移動できないようにしている。
【００１４】また、図２（ｃ）にあっては、誘電体スト
リップ１２の上下両サイドに鍔１２ｂをそれぞれ形成す
ることにより、誘電体ストリップ１２を移動できないよ
うにしている。図２（ｄ）にあっては、誘電体ストリッ
プ１２の下両サイドに鍔１２ｂをそれぞれ形成するとと
もに、導体部１０に鍔１２ｂを形成することにより、誘
電体ストリップ１２を移動できないようにしている。こ
れら図２（ａ）〜（ｄ）等のいずれの構造を使用するよ
うにしてもよい。
リップ１２の上下両サイドに鍔１２ｂをそれぞれ形成す
ることにより、誘電体ストリップ１２を移動できないよ
うにしている。図２（ｄ）にあっては、誘電体ストリッ
プ１２の下両サイドに鍔１２ｂをそれぞれ形成するとと
もに、導体部１０に鍔１２ｂを形成することにより、誘
電体ストリップ１２を移動できないようにしている。こ
れら図２（ａ）〜（ｄ）等のいずれの構造を使用するよ
うにしてもよい。
【００１５】図１において、導体部１１の底面には、平
面状の実装面１９ａが形成されている。また、導体部１
０，１１の一端部には、誘電体ストリップ１２の端部１
２ａから出力される高周波の電磁波の進行方向に垂直
で、かつ端部１２ａ付近を含む垂直端面１９ｂが形成さ
れている。
面状の実装面１９ａが形成されている。また、導体部１
０，１１の一端部には、誘電体ストリップ１２の端部１
２ａから出力される高周波の電磁波の進行方向に垂直
で、かつ端部１２ａ付近を含む垂直端面１９ｂが形成さ
れている。
【００１６】図３は、図１のオシレータ１の誘電体スト
リップ１２の端部１２ａ付近の構造の例を導体部１１を
取り外した状態で示す図である。なお、図３（ａ）〜
（ｃ）においては、例えば他の非放射性誘電体線路部品
の誘電体ストリップ１２の端部１２ａ同士を突き合わせ
る状態の例をそれぞれ示している。図３（ａ）にあって
は、誘電体ストリップ１２の端部１２ａを電磁波の進行
方向に垂直かつ垂直端面１９ｂと面一に形成し、端部１
２ａ同士を突き合わせるようにしている。
リップ１２の端部１２ａ付近の構造の例を導体部１１を
取り外した状態で示す図である。なお、図３（ａ）〜
（ｃ）においては、例えば他の非放射性誘電体線路部品
の誘電体ストリップ１２の端部１２ａ同士を突き合わせ
る状態の例をそれぞれ示している。図３（ａ）にあって
は、誘電体ストリップ１２の端部１２ａを電磁波の進行
方向に垂直かつ垂直端面１９ｂと面一に形成し、端部１
２ａ同士を突き合わせるようにしている。
【００１７】一方、図３（ｂ）にあっては、端部１２ａ
同士が突き合わせ可能にくさび状にそれぞれ形成してい
る。このため、端部１２ａの一方は、垂直端面１９ｂか
らわずかに突出している。図３（ｃ）にあっては、端部
１２ａ同士が突き合わせ可能に丸状にそれぞれ形成して
いる。このため、この（ｃ）においても端部１２ａの一
方は、垂直端面１９ｂからわずかに突出している。図３
（ｂ），（ｃ）に示したように、誘電体ストリップ１２
の端部１２ａ同士が突き合わせ可能であれば、端部１２
ａは、必ずしも電磁波の進行方向に垂直に形成されてい
なくともよい。また、端部１２ａを電磁波の進行方向に
垂直に形成した場合にあっても、端部１２ａを垂直端面
１９ｂからわずかにそれぞれ突出させ、端部１２ａ同士
を突き合わせるようにしてもよい。
同士が突き合わせ可能にくさび状にそれぞれ形成してい
る。このため、端部１２ａの一方は、垂直端面１９ｂか
らわずかに突出している。図３（ｃ）にあっては、端部
１２ａ同士が突き合わせ可能に丸状にそれぞれ形成して
いる。このため、この（ｃ）においても端部１２ａの一
方は、垂直端面１９ｂからわずかに突出している。図３
（ｂ），（ｃ）に示したように、誘電体ストリップ１２
の端部１２ａ同士が突き合わせ可能であれば、端部１２
ａは、必ずしも電磁波の進行方向に垂直に形成されてい
なくともよい。また、端部１２ａを電磁波の進行方向に
垂直に形成した場合にあっても、端部１２ａを垂直端面
１９ｂからわずかにそれぞれ突出させ、端部１２ａ同士
を突き合わせるようにしてもよい。
【００１８】次いで、動作を説明する。電源端子１６に
直流電力を供給するとともに、変調端子１７に変調信号
を供給した場合、ガンダイオード１３から誘電体ストリ
ップ１２に変調された高周波の電磁波が入力される。と
ころで、導体部１０，１１間の間隔をａとし、伝送すべ
きミリ波の電磁波の波長をλとすると、間隔ａがａ＜λ
／２であれば、誘電体ストリップ１２のない部分におい
ては、導体部１０，１１に平行な電磁波の伝播が遮断さ
れる。一方、誘電体ストリップ１２が挿入された部分に
おいては、遮断状態が解消され、誘電体ストリップ１２
に沿って電磁波を伝搬し、端部１２ａからこの電磁波を
出力する。なお、非放射性誘電体線路の伝送モードは、
ＬＳＥモードとＬＳＭモードに大別される。最低次数モ
ードのＬＳＥ０１モードとＬＳＭ０１モードのうち、低
損失性の点から、通常ＬＳＭ０１モードが使用される。
直流電力を供給するとともに、変調端子１７に変調信号
を供給した場合、ガンダイオード１３から誘電体ストリ
ップ１２に変調された高周波の電磁波が入力される。と
ころで、導体部１０，１１間の間隔をａとし、伝送すべ
きミリ波の電磁波の波長をλとすると、間隔ａがａ＜λ
／２であれば、誘電体ストリップ１２のない部分におい
ては、導体部１０，１１に平行な電磁波の伝播が遮断さ
れる。一方、誘電体ストリップ１２が挿入された部分に
おいては、遮断状態が解消され、誘電体ストリップ１２
に沿って電磁波を伝搬し、端部１２ａからこの電磁波を
出力する。なお、非放射性誘電体線路の伝送モードは、
ＬＳＥモードとＬＳＭモードに大別される。最低次数モ
ードのＬＳＥ０１モードとＬＳＭ０１モードのうち、低
損失性の点から、通常ＬＳＭ０１モードが使用される。
【００１９】本願発明者は、オシレータ１専用の治具と
スペクトラムアナライザとを使用して、このオシレータ
１を評価した。図４は、図１のオシレータ１の発振特性
を示す図である。図４から、６０ＧＨｚを中心とする良
好な特性の発振信号が誘電体ストリップ１２の端部１２
ａから出力されていることがわかる。
スペクトラムアナライザとを使用して、このオシレータ
１を評価した。図４は、図１のオシレータ１の発振特性
を示す図である。図４から、６０ＧＨｚを中心とする良
好な特性の発振信号が誘電体ストリップ１２の端部１２
ａから出力されていることがわかる。
【００２０】ここで、導波管を伝搬する電磁波と、非放
射性誘電体線路を伝搬する電磁波との違いを考察する。
図５は導波管を伝搬するＴＥ１０モードの電磁波を示す
図であり、図６は非放射性誘電体線路を伝搬するＬＳＭ
０１モードの電磁波を示す図である。なお、図５（ａ）
は電界成分Ｅ，磁界成分Ｈを、図５（ｂ）は表面電流Ｉ
をそれぞれ示している。また、図６（ａ）は電界成分
Ｅ，磁界成分Ｈを、図６（ｂ）は表面電流Ｉを、図６
（ｃ）は線Ｂ−Ｂ’で切断した状態をそれぞれ示してい
る。
射性誘電体線路を伝搬する電磁波との違いを考察する。
図５は導波管を伝搬するＴＥ１０モードの電磁波を示す
図であり、図６は非放射性誘電体線路を伝搬するＬＳＭ
０１モードの電磁波を示す図である。なお、図５（ａ）
は電界成分Ｅ，磁界成分Ｈを、図５（ｂ）は表面電流Ｉ
をそれぞれ示している。また、図６（ａ）は電界成分
Ｅ，磁界成分Ｈを、図６（ｂ）は表面電流Ｉを、図６
（ｃ）は線Ｂ−Ｂ’で切断した状態をそれぞれ示してい
る。
【００２１】導波管においては、図６（ｂ）に示すよう
に表面電流Ｉは、電磁波の伝搬方向と同方向の成分を有
している。このため、導波管同士を接続するためには、
隙間をなくし、両導波管に表面電流Ｉを流すため、フラ
ンジによる堅固な固定が必要である。
に表面電流Ｉは、電磁波の伝搬方向と同方向の成分を有
している。このため、導波管同士を接続するためには、
隙間をなくし、両導波管に表面電流Ｉを流すため、フラ
ンジによる堅固な固定が必要である。
【００２２】一方、非放射性誘電体線路においては、図
６（ｂ）に示すように、ＬＳＭ０１モードの表面電流Ｉ
は、電磁波の伝搬方向と垂直な成分を持つだけである。
このため、導体部１０，１１が電磁波の伝搬方向に垂直
にそれぞれ切断され、各導体部１０，１１間にギャップ
が存在しても電磁波の伝送に影響しないことが考えられ
る。
６（ｂ）に示すように、ＬＳＭ０１モードの表面電流Ｉ
は、電磁波の伝搬方向と垂直な成分を持つだけである。
このため、導体部１０，１１が電磁波の伝搬方向に垂直
にそれぞれ切断され、各導体部１０，１１間にギャップ
が存在しても電磁波の伝送に影響しないことが考えられ
る。
【００２３】これを確かめるため、本願発明者は、導体
部１０，１１と誘電体ストリップ１２とを電磁波の伝送
方向に垂直に切断した場合の特性を評価した。図７は、
導体部１０，１１および誘電体ストリップ１２間のギャ
ップｄが「０」の場合の特性を示す図である。すなわ
ち、図３（ａ）において垂直端面１９ｂおよび端部１２
ａと、対応する垂直端面１９ｂおよび端部１２ａとをそ
れぞれ突き合わせた場合の特性を示す図である。図８
は、導体部１０，１１および誘電体ストリップ１２間の
ギャップｄが０．１ｍｍ存在する場合の特性を示す図で
ある。すなわち、図３（ａ）において垂直端面１９ｂお
よび端部１２ａと、対応する垂直端面１９ｂと端部１２
ａとを間を０．１ｍｍ離した場合の特性を示す図であ
る。図７，図８から、導体部１０，１１および誘電体ス
トリップ１２間のギャップｄが存在しても、反射損失、
挿入損失がわずかに増加するだけであることが確かめら
れた。
部１０，１１と誘電体ストリップ１２とを電磁波の伝送
方向に垂直に切断した場合の特性を評価した。図７は、
導体部１０，１１および誘電体ストリップ１２間のギャ
ップｄが「０」の場合の特性を示す図である。すなわ
ち、図３（ａ）において垂直端面１９ｂおよび端部１２
ａと、対応する垂直端面１９ｂおよび端部１２ａとをそ
れぞれ突き合わせた場合の特性を示す図である。図８
は、導体部１０，１１および誘電体ストリップ１２間の
ギャップｄが０．１ｍｍ存在する場合の特性を示す図で
ある。すなわち、図３（ａ）において垂直端面１９ｂお
よび端部１２ａと、対応する垂直端面１９ｂと端部１２
ａとを間を０．１ｍｍ離した場合の特性を示す図であ
る。図７，図８から、導体部１０，１１および誘電体ス
トリップ１２間のギャップｄが存在しても、反射損失、
挿入損失がわずかに増加するだけであることが確かめら
れた。
【００２４】このため、部品間接続等において、導波管
のようにフランジによる堅固な固定が不要であり、かつ
端部１２ａの突き合わせ接続等が不要となる。したがっ
て、垂直端面１９ｂの構造を簡単にでき、小型化するこ
とができる。また、実装が簡単であり、安価に集積回路
を構成できる。
のようにフランジによる堅固な固定が不要であり、かつ
端部１２ａの突き合わせ接続等が不要となる。したがっ
て、垂直端面１９ｂの構造を簡単にでき、小型化するこ
とができる。また、実装が簡単であり、安価に集積回路
を構成できる。
【００２５】このように、図１のオシレータ１によれ
ば、オシレータ１固有の一対の導体部１０，１１相互の
間隔を所定の間隔になるように平行に配設し、高周波の
電磁波を所定モードで伝搬させる当該部品固有の誘電体
ストリップ１２を両導体部１０，１１間に配設し、平面
状の実装面１９ａを導体部１１に形成し、誘電体ストリ
ップ１２の端部１２ａから出力する電磁波の進行方向に
垂直で、かつ誘電体ストリップ１２の端部１２ａ付近を
含む垂直端面１９ｂを両導体部１０，１１の端部に形成
するようにしている。この結果、オシレータ１を個別に
作成でき、オシレータ１専用の治具を用いてオシレータ
１を単独で特性を評価でき、その状態のままで集積回路
への実装・取外が可能になるため、作業性・量産性が向
上する。
ば、オシレータ１固有の一対の導体部１０，１１相互の
間隔を所定の間隔になるように平行に配設し、高周波の
電磁波を所定モードで伝搬させる当該部品固有の誘電体
ストリップ１２を両導体部１０，１１間に配設し、平面
状の実装面１９ａを導体部１１に形成し、誘電体ストリ
ップ１２の端部１２ａから出力する電磁波の進行方向に
垂直で、かつ誘電体ストリップ１２の端部１２ａ付近を
含む垂直端面１９ｂを両導体部１０，１１の端部に形成
するようにしている。この結果、オシレータ１を個別に
作成でき、オシレータ１専用の治具を用いてオシレータ
１を単独で特性を評価でき、その状態のままで集積回路
への実装・取外が可能になるため、作業性・量産性が向
上する。
【００２６】なお、端部１２ａを垂直端面１９ｂからわ
ずかにそれぞれ突出させ、端部１２ａ同士を突き合わせ
た場合の特性を評価するため、本願発明者は、導体部１
０，１１と誘電体ストリップ１２とを電磁波の伝送方向
に垂直に切断した場合と、突出させた場合の特性を評価
した。図９は、導体部１０，１１および誘電体ストリッ
プ１２間のギャップｄが「０」の場合の特性を示す図で
ある。すなわち、図３（ａ）において垂直端面１９ｂお
よび端部１２ａと、対応する垂直端面１９ｂおよび端部
１２ａとをそれぞれ突き合わせた場合の特性を示す図で
ある。図１０は、導体部１０，１１間だけにギャップｄ
が０．１ｍｍ存在する場合の特性を示す図である。すな
わち、端部１２ａを垂直端面１９ｂから０．０５ｍｍず
つ突出させ、端部１２ａ同士を突き合わせ、垂直端面１
９ｂと対応する垂直端面１９ｂとの間を０．１ｍｍ離し
た場合の特性を示す図である。図１１は、導体部１０，
１１間だけにギャップｄが０．２ｍｍ存在する場合の特
性を示す図である。すなわち、端部１２ａを垂直端面１
９ｂから０．１ｍｍずつ突出させた場合の特性を示す図
である。図９，図１０，図１１から、導体部１０，１１
間にギャップｄが存在しても、端部１２ａが突き合わさ
っている限り、反射損失、挿入損失の劣化がほとんど生
じないことが確かめられた。
ずかにそれぞれ突出させ、端部１２ａ同士を突き合わせ
た場合の特性を評価するため、本願発明者は、導体部１
０，１１と誘電体ストリップ１２とを電磁波の伝送方向
に垂直に切断した場合と、突出させた場合の特性を評価
した。図９は、導体部１０，１１および誘電体ストリッ
プ１２間のギャップｄが「０」の場合の特性を示す図で
ある。すなわち、図３（ａ）において垂直端面１９ｂお
よび端部１２ａと、対応する垂直端面１９ｂおよび端部
１２ａとをそれぞれ突き合わせた場合の特性を示す図で
ある。図１０は、導体部１０，１１間だけにギャップｄ
が０．１ｍｍ存在する場合の特性を示す図である。すな
わち、端部１２ａを垂直端面１９ｂから０．０５ｍｍず
つ突出させ、端部１２ａ同士を突き合わせ、垂直端面１
９ｂと対応する垂直端面１９ｂとの間を０．１ｍｍ離し
た場合の特性を示す図である。図１１は、導体部１０，
１１間だけにギャップｄが０．２ｍｍ存在する場合の特
性を示す図である。すなわち、端部１２ａを垂直端面１
９ｂから０．１ｍｍずつ突出させた場合の特性を示す図
である。図９，図１０，図１１から、導体部１０，１１
間にギャップｄが存在しても、端部１２ａが突き合わさ
っている限り、反射損失、挿入損失の劣化がほとんど生
じないことが確かめられた。
【００２７】図１２は、本発明の他の実施例のサーキュ
レータの構成を示す図である。なお、図１２（ａ）は斜
め上から見た図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の
一部を切り欠いて別の角度から見た図である。このよう
なサーキュレータ２は、ミリ波帯で動作する集積回路、
例えばＦＭ−ＣＷ方式レーダの高周波部の一部機能を分
担する。
レータの構成を示す図である。なお、図１２（ａ）は斜
め上から見た図であり、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の
一部を切り欠いて別の角度から見た図である。このよう
なサーキュレータ２は、ミリ波帯で動作する集積回路、
例えばＦＭ−ＣＷ方式レーダの高周波部の一部機能を分
担する。
【００２８】図１２において、サーキュレータ２は、一
対の平板状の導体部２０，２１と、導体部２０，２１間
に収納される３つの誘電体ストリップ２２，２３，２
４、２枚のフェライトディスク２５と、フェライトディ
スク２５に直流磁界を印加するための磁石（図示せず）
を備える。
対の平板状の導体部２０，２１と、導体部２０，２１間
に収納される３つの誘電体ストリップ２２，２３，２
４、２枚のフェライトディスク２５と、フェライトディ
スク２５に直流磁界を印加するための磁石（図示せず）
を備える。
【００２９】導体部２０，２１は、アルミ、銅等の導電
性材料で形成されている。導体部２０，２１間の三隅に
は、その相互の間隔を一定の高さａに保持するためのス
ペーサ２６が設けられる。誘電体ストリップ２２，２
３，２４は、それぞれ、例えばテフロン等の誘電体材料
（比誘電率εｒ＝２）で高さａ（例えば、２．２５ｍ
ｍ）、幅ｂ（例えば、２．５ｍｍ）に形成されている。
なお、誘電体ストリップ２２，２３，２４のフェライト
ディスク２５近傍端部には、モードサプレッサ２８がそ
れぞれ形成される。また、導体部２０，２１の三隅に
は、スペーサ２６を連通するネジ穴（図示せず）が形成
されている。このネジ穴に十字穴付きなべネジ２７をそ
れぞれ螺着することにより、誘電体ストリップ２２，２
３，２４、フェライトディスク２５、磁石を移動不能に
導体部２０，２１と一体化することができる。
性材料で形成されている。導体部２０，２１間の三隅に
は、その相互の間隔を一定の高さａに保持するためのス
ペーサ２６が設けられる。誘電体ストリップ２２，２
３，２４は、それぞれ、例えばテフロン等の誘電体材料
（比誘電率εｒ＝２）で高さａ（例えば、２．２５ｍ
ｍ）、幅ｂ（例えば、２．５ｍｍ）に形成されている。
なお、誘電体ストリップ２２，２３，２４のフェライト
ディスク２５近傍端部には、モードサプレッサ２８がそ
れぞれ形成される。また、導体部２０，２１の三隅に
は、スペーサ２６を連通するネジ穴（図示せず）が形成
されている。このネジ穴に十字穴付きなべネジ２７をそ
れぞれ螺着することにより、誘電体ストリップ２２，２
３，２４、フェライトディスク２５、磁石を移動不能に
導体部２０，２１と一体化することができる。
【００３０】導体部２１の底面には、平面状の実装面２
９ａが形成されている。また、導体部２０，２１の３つ
の端部には、誘電体ストリップ２２，２３，２４のそれ
ぞれの端部２２ａに入力または出力される高周波の電磁
波の進行方向に垂直で、かつ端部２２ａ付近を含む垂直
端面２９ｂがそれぞれ形成されている。
９ａが形成されている。また、導体部２０，２１の３つ
の端部には、誘電体ストリップ２２，２３，２４のそれ
ぞれの端部２２ａに入力または出力される高周波の電磁
波の進行方向に垂直で、かつ端部２２ａ付近を含む垂直
端面２９ｂがそれぞれ形成されている。
【００３１】なお、導体部２０，２１と誘電体ストリッ
プ２２，２３，２４とを図２（ａ）〜（ｄ）等のいずれ
かに示したように構成するようにしてもよい。また、各
誘電体ストリップ２２，２３，２４の端部２２ａを図３
（ａ）〜（ｃ）等のいずれかに示したように構成し、例
えば他の非放射性誘電体線路部品の誘電体ストリップ１
２の端部１２ａ同士を突き合わせるように構成するよう
にしてもよい。
プ２２，２３，２４とを図２（ａ）〜（ｄ）等のいずれ
かに示したように構成するようにしてもよい。また、各
誘電体ストリップ２２，２３，２４の端部２２ａを図３
（ａ）〜（ｃ）等のいずれかに示したように構成し、例
えば他の非放射性誘電体線路部品の誘電体ストリップ１
２の端部１２ａ同士を突き合わせるように構成するよう
にしてもよい。
【００３２】次いで、動作を説明する。例えば、誘電体
ストリップ２２の端部２２ａを高周波の電磁波の入力ポ
ートとした場合、直流磁界が印加されたフェライトディ
スク２５において電磁波を一方向に旋回させるため、誘
電体ストリップ２４の端部２２ａに電磁波が伝送され、
誘電体ストリップ２３の端部２２ａには伝送されない。
誘電体ストリップ２３，２４の端部２２ａを入力ポート
とした場合にも、同様である。
ストリップ２２の端部２２ａを高周波の電磁波の入力ポ
ートとした場合、直流磁界が印加されたフェライトディ
スク２５において電磁波を一方向に旋回させるため、誘
電体ストリップ２４の端部２２ａに電磁波が伝送され、
誘電体ストリップ２３の端部２２ａには伝送されない。
誘電体ストリップ２３，２４の端部２２ａを入力ポート
とした場合にも、同様である。
【００３３】このため本願発明者は、専用の治具とネッ
トワークアナライザとを使用して、１つの端部２２ａを
無反射終端させた状態、サーキュレータ２をアイソレー
タとして動作させてサーキュレータ２を評価した。図１
３は、図１２のサーキュレータ２の特性を示す図であ
る。なお、図１３（ａ）はアイソレーションおよび挿入
損失を示し、図１３（ｂ）は反射損失を示している。し
たがって、図１３から、サーキュレータ２は、良好なア
イソレーション、挿入損失、反射損失の特性を有してい
ることがわかる。
トワークアナライザとを使用して、１つの端部２２ａを
無反射終端させた状態、サーキュレータ２をアイソレー
タとして動作させてサーキュレータ２を評価した。図１
３は、図１２のサーキュレータ２の特性を示す図であ
る。なお、図１３（ａ）はアイソレーションおよび挿入
損失を示し、図１３（ｂ）は反射損失を示している。し
たがって、図１３から、サーキュレータ２は、良好なア
イソレーション、挿入損失、反射損失の特性を有してい
ることがわかる。
【００３４】このように、図１２のサーキュレータ２に
よれば、サーキュレータ２固有の一対の導体部２０，２
１相互の間隔を所定の間隔になるように平行に配設し、
高周波の電磁波を所定モードで伝搬させるサーキュレー
タ２固有の誘電体ストリップ２２，２３，２４を両導体
部２０，２１間に配設し、平面状の実装面２９ａを導体
部２１に形成し、誘電体ストリップ２２，２３，２４の
端部２２ａから入力または出力する電磁波の進行方向に
垂直で、かつ誘電体ストリップ２２，２３，２４の端部
２２ａ付近を含む垂直端面２９ｂを両導体部２０，２１
の端部に形成するようにしている。この結果、サーキュ
レータ２を個別に作成でき、サーキュレータ２専用の治
具を用いて単独で特性を評価でき、その状態のままで集
積回路への実装・取外が可能になるため、作業性・量産
性が向上する。
よれば、サーキュレータ２固有の一対の導体部２０，２
１相互の間隔を所定の間隔になるように平行に配設し、
高周波の電磁波を所定モードで伝搬させるサーキュレー
タ２固有の誘電体ストリップ２２，２３，２４を両導体
部２０，２１間に配設し、平面状の実装面２９ａを導体
部２１に形成し、誘電体ストリップ２２，２３，２４の
端部２２ａから入力または出力する電磁波の進行方向に
垂直で、かつ誘電体ストリップ２２，２３，２４の端部
２２ａ付近を含む垂直端面２９ｂを両導体部２０，２１
の端部に形成するようにしている。この結果、サーキュ
レータ２を個別に作成でき、サーキュレータ２専用の治
具を用いて単独で特性を評価でき、その状態のままで集
積回路への実装・取外が可能になるため、作業性・量産
性が向上する。
【００３５】なお、非放射性誘電体線路部品をオシレー
タ１およびサーキュレータ２として説明したが、カプ
ラ、ミキサ、無反射終端器等の他の非放射性誘電体線路
部品において実施するようにしてもよい。また、集積回
路をＦＭ−ＣＷ方式レーダの高周波部として説明した
が、他の用途の集積回路について実施するようにしても
よい。さらに、ミリ波として説明したが、マイクロ波に
適用するようにしてもよい。
タ１およびサーキュレータ２として説明したが、カプ
ラ、ミキサ、無反射終端器等の他の非放射性誘電体線路
部品において実施するようにしてもよい。また、集積回
路をＦＭ−ＣＷ方式レーダの高周波部として説明した
が、他の用途の集積回路について実施するようにしても
よい。さらに、ミリ波として説明したが、マイクロ波に
適用するようにしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】請求項１に係る発明によれば、当該部品
固有の一対の導体部相互の間隔を所定の間隔になるよう
に平行に配設し、高周波の電磁波を所定モードで伝搬さ
せる当該部品固有の誘電体ストリップを両導体部間に配
設し、平面状の実装面を両導体部の少なくとも一方に形
成し、誘電体ストリップの端部から入力または出力する
電磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ストリップの端
部付近を含む垂直端面を両導体部の端部に形成するよう
にしているので、部品を個別に作成でき、測定治具を用
いて部品を単独で特性を評価でき、その状態のままで集
積回路への実装・取外が可能になるため、作業性・量産
性が向上する。
固有の一対の導体部相互の間隔を所定の間隔になるよう
に平行に配設し、高周波の電磁波を所定モードで伝搬さ
せる当該部品固有の誘電体ストリップを両導体部間に配
設し、平面状の実装面を両導体部の少なくとも一方に形
成し、誘電体ストリップの端部から入力または出力する
電磁波の進行方向に垂直で、かつ誘電体ストリップの端
部付近を含む垂直端面を両導体部の端部に形成するよう
にしているので、部品を個別に作成でき、測定治具を用
いて部品を単独で特性を評価でき、その状態のままで集
積回路への実装・取外が可能になるため、作業性・量産
性が向上する。
【図１】本発明の一実施例のオシレータの構成を示す図
である。
である。
【図２】図１の線Ａ−Ａ’で切断した断面図である。
【図３】図１のオシレータ１の誘電体ストリップ１２の
端部１２ａ付近の構造の例を導体部１１を取り外した状
態で示す図である。
端部１２ａ付近の構造の例を導体部１１を取り外した状
態で示す図である。
【図４】図１のオシレータ１の特性を示す図である。
【図５】導波管を伝搬するＴＥ１０モードの電磁波を示
す図である。
す図である。
【図６】非放射性誘電体線路を伝搬するＬＳＭ０１モー
ドの電磁波を示す図である。
ドの電磁波を示す図である。
【図７】導体部および誘電体ストリップ間のギャップｄ
が「０」の場合の特性を示す図である。
が「０」の場合の特性を示す図である。
【図８】導体部および誘電体ストリップ間のギャップｄ
が０．１ｍｍ存在する場合の特性を示す図である。
が０．１ｍｍ存在する場合の特性を示す図である。
【図９】導体部および誘電体ストリップ間のギャップｄ
が「０」の場合の特性を示す図である。
が「０」の場合の特性を示す図である。
【図１０】導体部間だけにギャップｄが０．１ｍｍ存在
する場合の特性を示す図である。
する場合の特性を示す図である。
【図１１】導体部間だけにギャップｄが０．２ｍｍ存在
する場合の特性を示す図である。
する場合の特性を示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例のサーキュレータの構成
を示す図である。
を示す図である。
【図１３】図１２のサーキュレータ２の特性を示す図で
ある。
ある。
１…オシレータ ２…サーキュレータ １０，１１，２０，２１…導体部 １２，２２，２３，２４…誘電体ストリップ １２ａ，２２ａ…端部 １９ａ，２９ａ…実装面 １９ｂ，２９ｂ…垂直端面
Claims (1)
- 【請求項１】 非放射性誘電体線路を利用し、マイクロ
波帯またはミリ波帯で動作する集積回路の一部機能を分
担する非放射性誘電体線路部品であって、 前記非放射性誘電体線路部品は、 相互の間隔を所定の間隔になるように平行に配設され、
当該部品固有の一対の導体部、 前記両導体部間に配設され、高周波の電磁波を所定モー
ドで伝搬させる当該部品固有の誘電体ストリップ、 前記両導体部の少なくとも一方に形成された平面状の実
装面、および前記両導体部の端部に形成され、前記誘電
体ストリップの端部から入力または出力する電磁波の進
行方向に垂直で、かつ前記誘電体ストリップの端部付近
を含む垂直端面を備える、非放射性誘電体線路部品。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20542594A JP3220966B2 (ja) | 1994-08-30 | 1994-08-30 | 非放射性誘電体線路部品 |
| EP95113569A EP0700113B1 (en) | 1994-08-30 | 1995-08-29 | Device with a nonradiative dielectric waveguide |
| KR1019950027300A KR0175198B1 (ko) | 1994-08-30 | 1995-08-29 | 비방사성 유전체 선로 부품 |
| DE69523699T DE69523699T2 (de) | 1994-08-30 | 1995-08-29 | Einrichtung die einen nicht strahlenden dielektrischen Mikrowellenleiter enthält |
| CN95116913A CN1038966C (zh) | 1994-08-30 | 1995-08-30 | 非辐射性电介质波导部件 |
| US08/703,806 US5825268A (en) | 1994-08-30 | 1996-08-27 | Device with a nonradiative dielectric waveguide |
| US09/027,143 US6218916B1 (en) | 1994-08-30 | 1998-02-20 | Electromagnetically coupling nonradiative dielectric waveguides |
| US09/618,227 US6362696B1 (en) | 1994-08-30 | 2000-07-18 | Device with a nonradiative dielectric waveguide with coupling gap |
Applications Claiming Priority (1)
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