JPH0923108A - 線路変換器 - Google Patents
線路変換器Info
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- JPH0923108A JPH0923108A JP16991695A JP16991695A JPH0923108A JP H0923108 A JPH0923108 A JP H0923108A JP 16991695 A JP16991695 A JP 16991695A JP 16991695 A JP16991695 A JP 16991695A JP H0923108 A JPH0923108 A JP H0923108A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 同軸線路とマイクロストリップ線路を接続す
るインピーダンス特性の良好な同軸−マイクロストリッ
プ変換器を得る。 【解決手段】 同軸線路１１とマイクロストリップ線路
１２との間に挿入され、線路形式を変換する線路変換器
において、マイクロストリップ線路１２接続端子に向か
うにつれて、マイクロストリップ線路１２の自由空間側
に接続される誘電体１８ａをテーパ状に徐々に連続的に
削減し、マイクロストリップ線路１２との接続部では、
マイクロストリップ線路１２の自由空間側と接触する側
は空気、マイクロストリップ線路の基材と接触する側は
誘電体１８ｂで充たされた断面構造を持つ線路変換器１
３を構成する。
るインピーダンス特性の良好な同軸−マイクロストリッ
プ変換器を得る。 【解決手段】 同軸線路１１とマイクロストリップ線路
１２との間に挿入され、線路形式を変換する線路変換器
において、マイクロストリップ線路１２接続端子に向か
うにつれて、マイクロストリップ線路１２の自由空間側
に接続される誘電体１８ａをテーパ状に徐々に連続的に
削減し、マイクロストリップ線路１２との接続部では、
マイクロストリップ線路１２の自由空間側と接触する側
は空気、マイクロストリップ線路の基材と接触する側は
誘電体１８ｂで充たされた断面構造を持つ線路変換器１
３を構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、線路変換器に関
するもので、特に、同軸線路とマイクロストリップ線路
との接続構造に関するものである。
するもので、特に、同軸線路とマイクロストリップ線路
との接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マイクロ波集積回路には、作業性、部品
の装着性、調整のしやすさ等からマイクロストリップ線
路がよく用いられる。マイクロストリップ線路は、アル
ミナ等の誘電体基板の上面に信号伝送線路を形成し、下
面全体に接地導体を設けて構成され、通常、金属ケース
内に収納される。このマイクロ波集積回路は、同軸線路
を介して他の機器に接続されるので、マイクロ波集積回
路の特性を十分に他の機器へ伝送するためには、整合性
良く同軸変換されなくてはならなく、同軸線路とマイク
ロストリップ線路との線路変換器が必要となる。
の装着性、調整のしやすさ等からマイクロストリップ線
路がよく用いられる。マイクロストリップ線路は、アル
ミナ等の誘電体基板の上面に信号伝送線路を形成し、下
面全体に接地導体を設けて構成され、通常、金属ケース
内に収納される。このマイクロ波集積回路は、同軸線路
を介して他の機器に接続されるので、マイクロ波集積回
路の特性を十分に他の機器へ伝送するためには、整合性
良く同軸変換されなくてはならなく、同軸線路とマイク
ロストリップ線路との線路変換器が必要となる。
【０００３】図３に従来の同軸線路とマイクロストリッ
プ線路との接続部構成を示す。図３（ａ）と（ｂ）は断
面図と平面図を示し、１は同軸線路、２はマイクロスト
リップ線路である。３と４は同軸線路１の内導体と接地
導体を成す外導体で、内導体３と外導体４との間は、誘
電率ε1 を有する誘電体５で充たされた構造を成し、あ
る一定の特性インピーダンスＺ0 （一般には５０Ω）を
有する。
プ線路との接続部構成を示す。図３（ａ）と（ｂ）は断
面図と平面図を示し、１は同軸線路、２はマイクロスト
リップ線路である。３と４は同軸線路１の内導体と接地
導体を成す外導体で、内導体３と外導体４との間は、誘
電率ε1 を有する誘電体５で充たされた構造を成し、あ
る一定の特性インピーダンスＺ0 （一般には５０Ω）を
有する。
【０００４】一方、マイクロストリップ線路２は、誘電
率ε2 を有する誘電体基板７をはさんで、表面に信号線
路６、裏面に接地導体８が設けられ、ある一定の特性イ
ンピーダンスＺ0 （一般には５０Ω）を有し、金属製の
キャリア９に固定され、金属ケース１０に収納されてい
る。
率ε2 を有する誘電体基板７をはさんで、表面に信号線
路６、裏面に接地導体８が設けられ、ある一定の特性イ
ンピーダンスＺ0 （一般には５０Ω）を有し、金属製の
キャリア９に固定され、金属ケース１０に収納されてい
る。
【０００５】図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、特別
な変換器を使用せずに、同軸線路１とマイクロストリッ
プ線路２とを直接接続していた。すなわち、同軸線路１
の内導体３をマイクロストリップ線路２の信号線路６に
接続し、接地導体側は、同軸線路１の外導体４を金属ケ
ース１０及びキャリア９を介してマイクロストリップ線
路２の接地導体８に接続している。
な変換器を使用せずに、同軸線路１とマイクロストリッ
プ線路２とを直接接続していた。すなわち、同軸線路１
の内導体３をマイクロストリップ線路２の信号線路６に
接続し、接地導体側は、同軸線路１の外導体４を金属ケ
ース１０及びキャリア９を介してマイクロストリップ線
路２の接地導体８に接続している。
【０００６】図４は上記同軸線路１の電磁界分布を示
す。図４において、実線矢印は電界分布を示す電気力線
であり、破線矢印は磁界分布を示す磁力線である。ま
た、矢印の向きが電界及び磁界の方向を、矢印の数が電
界及び磁界の強さをそれぞれ表す。同軸線路１では、信
号はＴＥＭモードにて伝送され、電磁界は内外導体の間
を一様に分布する。
す。図４において、実線矢印は電界分布を示す電気力線
であり、破線矢印は磁界分布を示す磁力線である。ま
た、矢印の向きが電界及び磁界の方向を、矢印の数が電
界及び磁界の強さをそれぞれ表す。同軸線路１では、信
号はＴＥＭモードにて伝送され、電磁界は内外導体の間
を一様に分布する。
【０００７】図５は上記マイクロストリップ線路２の電
磁界分布を示す。マイクロストリップ線路２の伝送モー
ドもＴＥＭ(transverse electro-magnetic wave)モード
に近いが、電磁界は誘電体７と自由空間にまたがってい
るため、また、信号線路６と接地導体８の関係が不平衡
であるため、純粋なＴＥＭモードにはならずハイブリッ
ドモードとなり、電磁界は自由空間よりも誘電体内７に
集中する。
磁界分布を示す。マイクロストリップ線路２の伝送モー
ドもＴＥＭ(transverse electro-magnetic wave)モード
に近いが、電磁界は誘電体７と自由空間にまたがってい
るため、また、信号線路６と接地導体８の関係が不平衡
であるため、純粋なＴＥＭモードにはならずハイブリッ
ドモードとなり、電磁界は自由空間よりも誘電体内７に
集中する。
【０００８】このように、同軸線路１とマイクロストリ
ップ線路２とでは、信号の伝送モードが異なるため、同
軸線路１とマイクロストリップ線路２との接続部におい
て、電磁界分布は一致しない。
ップ線路２とでは、信号の伝送モードが異なるため、同
軸線路１とマイクロストリップ線路２との接続部におい
て、電磁界分布は一致しない。
【０００９】また、図６は特開昭５９−３９１０１号公
報に示された従来の同軸−ＭＩＣ変換器構造を示す断面
図である。図６において、２９は金属ケース、３０はＭ
ＩＣ基板、３１は同軸端子、３２は外導体、３３は内導
体、３４は誘電体、３５は外部との結合用端子、３６は
保持ケース、３７は接続用ＭＩＣ基板片である。
報に示された従来の同軸−ＭＩＣ変換器構造を示す断面
図である。図６において、２９は金属ケース、３０はＭ
ＩＣ基板、３１は同軸端子、３２は外導体、３３は内導
体、３４は誘電体、３５は外部との結合用端子、３６は
保持ケース、３７は接続用ＭＩＣ基板片である。
【００１０】この従来例は、同軸端子３１の内導体３３
端部の下側に該端部と重なる接続用ＭＩＣ基板片３７を
接合し、該接続用ＭＩＣ基板片３７を介して金属ケース
２９の床上に設置したＭＩＣ基板３０上面のストリップ
伝送路と同軸端子３１の内導体３３を接続したことを特
徴とする同軸−ＭＩＣ変換器構造である。
端部の下側に該端部と重なる接続用ＭＩＣ基板片３７を
接合し、該接続用ＭＩＣ基板片３７を介して金属ケース
２９の床上に設置したＭＩＣ基板３０上面のストリップ
伝送路と同軸端子３１の内導体３３を接続したことを特
徴とする同軸−ＭＩＣ変換器構造である。
【００１１】上述した図３に示す接続構造では、ＭＩＣ
基板に相当する信号線路６と金属ケース１０の熱膨張係
数、加工精度、組立精度のため、接続面において同軸線
路１とＭＩＣ基板が密着せず、空気層の隙間ができ、こ
の隙間の部分ではインピ−ダンスが変化するため、イン
ピーダンス特性が一致せず反射が生ずるという欠点が生
じるが、図６に示す接続構造は、熱膨張係数がＭＩＣ基
板３０に近い保持ケース３６上に設置された接続用ＭＩ
Ｃ基板片３７を、同軸端子３１の内導体３３とＭＩＣ基
板３０との間に装着することによって、接続面における
インピーダンスの変化を抑え、インピーダンス特性の良
好な同軸−ＭＩＣ接続部を実現している。この場合、数
値上の特性インピーダンスの不連続は解消されるが、先
に述べたように伝送モードの不連続による反射は残るこ
とになる。
基板に相当する信号線路６と金属ケース１０の熱膨張係
数、加工精度、組立精度のため、接続面において同軸線
路１とＭＩＣ基板が密着せず、空気層の隙間ができ、こ
の隙間の部分ではインピ−ダンスが変化するため、イン
ピーダンス特性が一致せず反射が生ずるという欠点が生
じるが、図６に示す接続構造は、熱膨張係数がＭＩＣ基
板３０に近い保持ケース３６上に設置された接続用ＭＩ
Ｃ基板片３７を、同軸端子３１の内導体３３とＭＩＣ基
板３０との間に装着することによって、接続面における
インピーダンスの変化を抑え、インピーダンス特性の良
好な同軸−ＭＩＣ接続部を実現している。この場合、数
値上の特性インピーダンスの不連続は解消されるが、先
に述べたように伝送モードの不連続による反射は残るこ
とになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来の同軸線路とマイ
クロストリップ線路との線路変換部は以上のように構成
されているので、同軸線路とマイクロストリップ線路の
設計上の特性インピーダンスが同じでも、両線路の伝送
モードが異なるので、両線路の接続面で電磁界が不連続
となるため、不整合となり反射が生じる問題があった。
クロストリップ線路との線路変換部は以上のように構成
されているので、同軸線路とマイクロストリップ線路の
設計上の特性インピーダンスが同じでも、両線路の伝送
モードが異なるので、両線路の接続面で電磁界が不連続
となるため、不整合となり反射が生じる問題があった。
【００１３】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、同軸線路とマイクロストリ
ップ線路とを接続する両線路の接続面で電磁界が不連続
となることがなく、インピーダンス特性の良好な線路変
換器を得ることを目的とする。
ためになされたものであり、同軸線路とマイクロストリ
ップ線路とを接続する両線路の接続面で電磁界が不連続
となることがなく、インピーダンス特性の良好な線路変
換器を得ることを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この発明に係る線路変換
器は、同軸線路とマイクロストリップ線路との間に挿入
され、線路形式を変換する線路変換器において、上記同
軸線路に接続される断面は、内導体と外導体との間が均
一に誘電体で充たされた同軸線路構造を有し、かつ上記
マイクロストリップ線路に接続される断面側に向けて断
面が円形から矩形に徐々に変化する構造を有し上記誘電
体が徐々に削減すると共に上記内導体径を一定に保持し
つつ上記外導体径が徐々に縮小し、上記マイクロストリ
ップ線路に接続される断面は、上記内導体と上記誘電体
及び外導体がそれぞれマイクロストリップ線路の信号線
路と誘電体基板及び接地導体に対応する断面構造を有す
ると共に、上記誘電体が削減した部分をマイクロストリ
ップ線路の自由空間側と対向させたことを特徴とするも
のである。
器は、同軸線路とマイクロストリップ線路との間に挿入
され、線路形式を変換する線路変換器において、上記同
軸線路に接続される断面は、内導体と外導体との間が均
一に誘電体で充たされた同軸線路構造を有し、かつ上記
マイクロストリップ線路に接続される断面側に向けて断
面が円形から矩形に徐々に変化する構造を有し上記誘電
体が徐々に削減すると共に上記内導体径を一定に保持し
つつ上記外導体径が徐々に縮小し、上記マイクロストリ
ップ線路に接続される断面は、上記内導体と上記誘電体
及び外導体がそれぞれマイクロストリップ線路の信号線
路と誘電体基板及び接地導体に対応する断面構造を有す
ると共に、上記誘電体が削減した部分をマイクロストリ
ップ線路の自由空間側と対向させたことを特徴とするも
のである。
【００１５】また、上記誘電体は、上記同軸線路に接続
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分がテーパ状に連続して徐々に削減さ
れてなることを特徴とするものである。
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分がテーパ状に連続して徐々に削減さ
れてなることを特徴とするものである。
【００１６】また、上記誘電体は、上記同軸線路に接続
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分が段階的に誘電率が徐々に低下する
複数の誘電体でなることを特徴とするものである。
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分が段階的に誘電率が徐々に低下する
複数の誘電体でなることを特徴とするものである。
【００１７】また、上記同軸線路に接続される断面側か
ら上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に向
けて上記誘電体及び上記外導体の径が段階的に徐々に減
少することを特徴とするものである。
ら上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に向
けて上記誘電体及び上記外導体の径が段階的に徐々に減
少することを特徴とするものである。
【００１８】
【作用】この発明に係る線路変換器においては、同軸線
路に接続される断面は、内導体と外導体との間が均一に
誘電体で充たされた同軸線路構造を有し、かつ上記マイ
クロストリップ線路に接続される断面側に向けて断面が
円形から矩形に徐々に変化する構造を有し上記誘電体が
徐々に削減すると共に上記内導体径を一定に保持しつつ
上記外導体径が徐々に縮小し、上記マイクロストリップ
線路に接続される断面は、上記内導体と上記誘電体及び
外導体がそれぞれマイクロストリップ線路の信号線路と
誘電体基板及び接地導体に対応する断面構造を有すると
共に、上記誘電体が削減した部分をマイクロストリップ
線路の自由空間側と対向させることにより、同軸線路と
マイクロストリップ線路とを接続する両線路の接続面で
電磁界が不連続となることがなく、同軸線路の伝送モー
ドとしてのＴＥＭモードをマイクロストリップ線路の伝
送モードであるハイブリッドモードに変換することがで
き、両線路の接続面において伝送モードが一致し特性イ
ンピーダンスの不連続性はない。
路に接続される断面は、内導体と外導体との間が均一に
誘電体で充たされた同軸線路構造を有し、かつ上記マイ
クロストリップ線路に接続される断面側に向けて断面が
円形から矩形に徐々に変化する構造を有し上記誘電体が
徐々に削減すると共に上記内導体径を一定に保持しつつ
上記外導体径が徐々に縮小し、上記マイクロストリップ
線路に接続される断面は、上記内導体と上記誘電体及び
外導体がそれぞれマイクロストリップ線路の信号線路と
誘電体基板及び接地導体に対応する断面構造を有すると
共に、上記誘電体が削減した部分をマイクロストリップ
線路の自由空間側と対向させることにより、同軸線路と
マイクロストリップ線路とを接続する両線路の接続面で
電磁界が不連続となることがなく、同軸線路の伝送モー
ドとしてのＴＥＭモードをマイクロストリップ線路の伝
送モードであるハイブリッドモードに変換することがで
き、両線路の接続面において伝送モードが一致し特性イ
ンピーダンスの不連続性はない。
【００１９】また、上記誘電体は、上記同軸線路に接続
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分がテーパ状に連続して徐々に削減さ
れることにより、マイクロストリップ線路との接続面に
おいて、電束分布を誘電体で充たされている側に集中さ
せて電界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードは
ＴＥＭモードからハイブリッドモードとなり、マイクロ
ストリップ線路のモードと同一となる。
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分がテーパ状に連続して徐々に削減さ
れることにより、マイクロストリップ線路との接続面に
おいて、電束分布を誘電体で充たされている側に集中さ
せて電界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードは
ＴＥＭモードからハイブリッドモードとなり、マイクロ
ストリップ線路のモードと同一となる。
【００２０】また、上記誘電体は、上記同軸線路に接続
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分が段階的に誘電率が徐々に低下する
複数の誘電体でなることにより、マイクロストリップ線
路との接続面において、電束密度は誘電体の誘電率に比
例するため、誘電体で充たされている側に集中させて電
界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードはＴＥＭ
モードからハイブリッドモードとなり、マイクロストリ
ップ線路のモードと同一となる。
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分が段階的に誘電率が徐々に低下する
複数の誘電体でなることにより、マイクロストリップ線
路との接続面において、電束密度は誘電体の誘電率に比
例するため、誘電体で充たされている側に集中させて電
界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードはＴＥＭ
モードからハイブリッドモードとなり、マイクロストリ
ップ線路のモードと同一となる。
【００２１】さらに、上記同軸線路に接続される断面側
から上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に
向けて上記誘電体及び上記外導体の径を段階的に徐々に
減少させることにより、変換器の特性インピーダンスを
一定に保持させることができる。
から上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に
向けて上記誘電体及び上記外導体の径を段階的に徐々に
減少させることにより、変換器の特性インピーダンスを
一定に保持させることができる。
【００２２】
実施の形態１．以下、この発明を図示実施の形態に基づ
いて説明する。図１は実施の形態１に係る線路変換器の
構造を示す側面断面図と軸方向に沿った各部部分断面図
を示している。図１（ａ）において、１１は線路変換器
１３を介してマイクロストリップ線路１２に接続される
同軸線路であり、同心円上に配置された直径ａを有する
内導体３と直径ｂを有する外導体４から成り、内導体３
と外導体４との間は誘電率ε1の誘電体５で均一に充た
されており、所定の特性インピーダンスＺ0 を有する。
１２は線路変換器１３を介して上記同軸線路１１に接続
されるマイクロストリップ線路であり、厚さｈ、誘電率
ε2 を有する誘電体基板７、この誘電体基板７の下面全
体に設けた接地導体８、該誘電体基板７の上面に設けた
所定幅を有する信号導体６から成り、所定の特性インピ
ーダンスＺ0 を有する。
いて説明する。図１は実施の形態１に係る線路変換器の
構造を示す側面断面図と軸方向に沿った各部部分断面図
を示している。図１（ａ）において、１１は線路変換器
１３を介してマイクロストリップ線路１２に接続される
同軸線路であり、同心円上に配置された直径ａを有する
内導体３と直径ｂを有する外導体４から成り、内導体３
と外導体４との間は誘電率ε1の誘電体５で均一に充た
されており、所定の特性インピーダンスＺ0 を有する。
１２は線路変換器１３を介して上記同軸線路１１に接続
されるマイクロストリップ線路であり、厚さｈ、誘電率
ε2 を有する誘電体基板７、この誘電体基板７の下面全
体に設けた接地導体８、該誘電体基板７の上面に設けた
所定幅を有する信号導体６から成り、所定の特性インピ
ーダンスＺ0 を有する。
【００２３】また、１３は上記同軸線路１１と上記マイ
クロストリップ線路１２とを変換接続する線路変換器で
あり、同軸線路１１と接続される断面側は同軸線路１１
と同じ構造であり、マイクロストリップ線路１２と接続
する方向側に向かうにつれて誘電体１８は徐々に削減さ
れ、内導体１７より上側の誘電体１８ａは徐々に内導体
１７側へテーパ状に減少し、マイクロストリップ線路１
２との接続面では、該誘電体１８ａは空気２０となるテ
ーパ構造を持ち、内導体１７より下側の誘電体１８ｂは
徐々にテーパ状に減少し、マイクロストリップ線路１２
との接続面では、マイクロストリップ線路１２の誘電体
基板７と対向するようになされている。また、この線路
変換器１３の外導体１９は同軸線路１１の接続面では
円、マイクロストリップ線路１２の接続面では矩形形状
となるよう徐々に縮小変化している。なお、３８は同軸
線路１１をケース１０に固定するための金具を示す。
クロストリップ線路１２とを変換接続する線路変換器で
あり、同軸線路１１と接続される断面側は同軸線路１１
と同じ構造であり、マイクロストリップ線路１２と接続
する方向側に向かうにつれて誘電体１８は徐々に削減さ
れ、内導体１７より上側の誘電体１８ａは徐々に内導体
１７側へテーパ状に減少し、マイクロストリップ線路１
２との接続面では、該誘電体１８ａは空気２０となるテ
ーパ構造を持ち、内導体１７より下側の誘電体１８ｂは
徐々にテーパ状に減少し、マイクロストリップ線路１２
との接続面では、マイクロストリップ線路１２の誘電体
基板７と対向するようになされている。また、この線路
変換器１３の外導体１９は同軸線路１１の接続面では
円、マイクロストリップ線路１２の接続面では矩形形状
となるよう徐々に縮小変化している。なお、３８は同軸
線路１１をケース１０に固定するための金具を示す。
【００２４】すなわち、線路変換器１３の同軸線路１１
に接続される断面は、内導体１７と外導体１９との間が
均一に誘電体１８で充たされた同軸線路構造を有し、か
つ上記マイクロストリップ線路１２に接続される断面側
に向けて断面が円形から矩形に徐々に変化する構造を有
し上記誘電体１８が徐々に削減すると共に上記内導体径
を一定に保持しつつ上記外導体径が徐々に縮小し、上記
マイクロストリップ線路１２に接続される断面は、上記
内導体１７と上記誘電体１８及び外導体１９がそれぞれ
マイクロストリップ線路１２の信号線路６と誘電体基板
７及び接地導体８に対応する断面構造を有すると共に、
上記誘電体１８ａが削減した部分をマイクロストリップ
線路の自由空間側と対向させている。
に接続される断面は、内導体１７と外導体１９との間が
均一に誘電体１８で充たされた同軸線路構造を有し、か
つ上記マイクロストリップ線路１２に接続される断面側
に向けて断面が円形から矩形に徐々に変化する構造を有
し上記誘電体１８が徐々に削減すると共に上記内導体径
を一定に保持しつつ上記外導体径が徐々に縮小し、上記
マイクロストリップ線路１２に接続される断面は、上記
内導体１７と上記誘電体１８及び外導体１９がそれぞれ
マイクロストリップ線路１２の信号線路６と誘電体基板
７及び接地導体８に対応する断面構造を有すると共に、
上記誘電体１８ａが削減した部分をマイクロストリップ
線路の自由空間側と対向させている。
【００２５】ここで、線路変換器１３の同軸線路１１の
接続面側における特性インピーダンスは、同軸線路１１
の特性インピーダンスＺ0 の式で明らかなように、 Ｚ0＝〔１／（２π）〕・√〔（μ0μs）／（ε
0εr）〕・ｌｎ（ｂ／ａ） なお、μ0は真空中の透磁率、μsは誘電体の比透磁率、
ｂは外導体径 ε0は真空中の誘電率、εrは誘電体の比誘電率、ａは内
導体径として示されるが、線路変換器１３の誘電体１８
の減少によりその実効誘電率が低下するので、線路変換
器１３の特性インピーダンスを一定に保つために、内導
体１７の径ａが一定のまま、外導体１９の径ｂが徐々に
縮小し、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ｂ→ｄ→ｃ
（ｂ＞ｄ＞ｃ）に変化させて、断面構造を円形から矩形
形状に変化させ、マイクロストリップ線路１２との接続
面では直径ｃとなる。
接続面側における特性インピーダンスは、同軸線路１１
の特性インピーダンスＺ0 の式で明らかなように、 Ｚ0＝〔１／（２π）〕・√〔（μ0μs）／（ε
0εr）〕・ｌｎ（ｂ／ａ） なお、μ0は真空中の透磁率、μsは誘電体の比透磁率、
ｂは外導体径 ε0は真空中の誘電率、εrは誘電体の比誘電率、ａは内
導体径として示されるが、線路変換器１３の誘電体１８
の減少によりその実効誘電率が低下するので、線路変換
器１３の特性インピーダンスを一定に保つために、内導
体１７の径ａが一定のまま、外導体１９の径ｂが徐々に
縮小し、図１（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ｂ→ｄ→ｃ
（ｂ＞ｄ＞ｃ）に変化させて、断面構造を円形から矩形
形状に変化させ、マイクロストリップ線路１２との接続
面では直径ｃとなる。
【００２６】図１（ｂ）〜（ｄ）は、線路変換器１３の
同軸線路接続部、中間部、マイクロストリップ線路接続
部の各電界分布をそれぞれ示すものである。同軸線路１
１の伝送モードはＴＥＭモードであるが、線路変換器１
３に入射すると、線路変換器１３の上半分の部分の誘電
体１８ａが連続的に減少するので、変換器上側半分の実
効誘電率も連続的に低下し、電束密度は変換器下部の方
が増加するようになり、マイクロストリップ線路１２側
ではハイブリッドモードになる。すなわち、線路変換器
１３内部でＴＥＭモードがハイブリッドモードに連続的
に変換されるので、インピーダンス特性が良く同軸線路
１１とマイクロストリップ線路１２間で信号が伝送され
る。
同軸線路接続部、中間部、マイクロストリップ線路接続
部の各電界分布をそれぞれ示すものである。同軸線路１
１の伝送モードはＴＥＭモードであるが、線路変換器１
３に入射すると、線路変換器１３の上半分の部分の誘電
体１８ａが連続的に減少するので、変換器上側半分の実
効誘電率も連続的に低下し、電束密度は変換器下部の方
が増加するようになり、マイクロストリップ線路１２側
ではハイブリッドモードになる。すなわち、線路変換器
１３内部でＴＥＭモードがハイブリッドモードに連続的
に変換されるので、インピーダンス特性が良く同軸線路
１１とマイクロストリップ線路１２間で信号が伝送され
る。
【００２７】したがって、上記実施の形態１によれば、
同軸線路１１に接続される断面は、内導体１７と外導体
１９との間が均一に誘電体で充たされた同軸線路構造を
有し、かつ上記マイクロストリップ線路１２に接続され
る断面側に向けて断面が円形から矩形に徐々に変化する
構造を有し上記誘電体１８が徐々に削減すると共に上記
内導体径を一定に保持しつつ上記外導体径が徐々に縮小
し、上記マイクロストリップ線路１２に接続される断面
は、上記内導体１７と上記誘電体１８及び外導体１９が
それぞれマイクロストリップ線路１２の信号線路６と誘
電体基板７及び接地導体８に対応する断面構造を有する
と共に、上記誘電体１８ａが削減した部分をマイクロス
トリップ線路１２の自由空間側と対向させることによ
り、同軸線路とマイクロストリップ線路とを接続する両
線路の接続面で電磁界が不連続となることがなく、同軸
線路１１の伝送モードとしてのＴＥＭモードをマイクロ
ストリップ線路１２の伝送モードであるハイブリッドモ
ードに変換することができ、両線路の接続面において伝
送モードが一致し特性インピーダンスの不連続性はなく
なる。
同軸線路１１に接続される断面は、内導体１７と外導体
１９との間が均一に誘電体で充たされた同軸線路構造を
有し、かつ上記マイクロストリップ線路１２に接続され
る断面側に向けて断面が円形から矩形に徐々に変化する
構造を有し上記誘電体１８が徐々に削減すると共に上記
内導体径を一定に保持しつつ上記外導体径が徐々に縮小
し、上記マイクロストリップ線路１２に接続される断面
は、上記内導体１７と上記誘電体１８及び外導体１９が
それぞれマイクロストリップ線路１２の信号線路６と誘
電体基板７及び接地導体８に対応する断面構造を有する
と共に、上記誘電体１８ａが削減した部分をマイクロス
トリップ線路１２の自由空間側と対向させることによ
り、同軸線路とマイクロストリップ線路とを接続する両
線路の接続面で電磁界が不連続となることがなく、同軸
線路１１の伝送モードとしてのＴＥＭモードをマイクロ
ストリップ線路１２の伝送モードであるハイブリッドモ
ードに変換することができ、両線路の接続面において伝
送モードが一致し特性インピーダンスの不連続性はなく
なる。
【００２８】また、ここで、上記誘電体１８は、上記同
軸線路１１に接続される断面側から上記マイクロストリ
ップ線路１２に接続される断面側に向けて該マイクロス
トリップ線路１２の自由空間側と対向する部分１８ａが
テーパ状に連続して徐々に削減されることにより、マイ
クロストリップ線路１２との接続面において、電束分布
を誘電体で充たされている側１８ｂに集中させて電界分
布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードはＴＥＭモー
ドからハイブリッドモードとなり、マイクロストリップ
線路のモードと同一となるという効果がある。
軸線路１１に接続される断面側から上記マイクロストリ
ップ線路１２に接続される断面側に向けて該マイクロス
トリップ線路１２の自由空間側と対向する部分１８ａが
テーパ状に連続して徐々に削減されることにより、マイ
クロストリップ線路１２との接続面において、電束分布
を誘電体で充たされている側１８ｂに集中させて電界分
布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードはＴＥＭモー
ドからハイブリッドモードとなり、マイクロストリップ
線路のモードと同一となるという効果がある。
【００２９】さらに、上記同軸線路１１に接続される断
面側から上記マイクロストリップ線路１２に接続される
断面側に向けて上記誘電体及び上記外導体の径を段階的
に徐々に減少させることにより、変換器の特性インピー
ダンスを一定に保持させることができるという効果があ
る。
面側から上記マイクロストリップ線路１２に接続される
断面側に向けて上記誘電体及び上記外導体の径を段階的
に徐々に減少させることにより、変換器の特性インピー
ダンスを一定に保持させることができるという効果があ
る。
【００３０】実施の形態２．次に、図２は実施の形態２
に係る線路変換器の構造を示す側面断面図と軸方向に沿
った各部部分断面図を示している。図２（ａ）におい
て、１４は同軸線路１１とマイクロストリップ線路１２
とを接続する線路変換器であり、同軸線路１１に接続さ
れる側は同軸線路１１と同じ構造をしており、マイクロ
ストリップ線路１２側に向かうにつれて、内導体１７よ
り上部の誘電体を複数の誘電体２２〜２５で構成し、そ
の誘電率を段階的に低下させてマイクロストリップ線路
１２との接続面での誘電体２５は空気層となる構成とな
っている。
に係る線路変換器の構造を示す側面断面図と軸方向に沿
った各部部分断面図を示している。図２（ａ）におい
て、１４は同軸線路１１とマイクロストリップ線路１２
とを接続する線路変換器であり、同軸線路１１に接続さ
れる側は同軸線路１１と同じ構造をしており、マイクロ
ストリップ線路１２側に向かうにつれて、内導体１７よ
り上部の誘電体を複数の誘電体２２〜２５で構成し、そ
の誘電率を段階的に低下させてマイクロストリップ線路
１２との接続面での誘電体２５は空気層となる構成とな
っている。
【００３１】また、内導体１７より下部の誘電体２６
は、上記同軸線路１１に接続される断面側から上記マイ
クロストリップ線路１２に接続される断面側に向けて外
導体１９の径と共に段階的に徐々に減少させて、変換器
の特性インピーダンスを一定に保持させることができる
ようになされ、上記マイクロストリップ線路１２に接続
される断面は、上記内導体１７と上記誘電体２６及び外
導体１９がそれぞれマイクロストリップ線路１２の信号
線路６と誘電体基板７及び接地導体８に対応する断面構
造を有する。
は、上記同軸線路１１に接続される断面側から上記マイ
クロストリップ線路１２に接続される断面側に向けて外
導体１９の径と共に段階的に徐々に減少させて、変換器
の特性インピーダンスを一定に保持させることができる
ようになされ、上記マイクロストリップ線路１２に接続
される断面は、上記内導体１７と上記誘電体２６及び外
導体１９がそれぞれマイクロストリップ線路１２の信号
線路６と誘電体基板７及び接地導体８に対応する断面構
造を有する。
【００３２】ここで、同軸線路１１の誘電体５の誘電率
をε1 、線路変換器１４内の誘電体２２〜２６の誘電率
をそれぞれε22、ε23、ε24、ε25、ε26とすると、ε
1＝ε22＝ε26、ε22＞ε23＞ε24＞ε25の関係があ
る。また、図２では線路変換器１４内の誘電体の段数は
４段であるが、これは任意の段数でかまわない。また、
誘電体２２〜２５の誘電率の段階的な低下により実効誘
電率が低下するので、変換器の特性インピーダンスを一
定に保つために、内導体径が一定のまま、外導体径が段
階的に縮小し、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ｂ→
ｆ→ｅ（ｂ＞ｆ＞ｅ）に変化させて、断面構造を円形か
ら矩形形状に変化させ、マイクロストリップ線路１２と
の接続面では直径ｅとなる。
をε1 、線路変換器１４内の誘電体２２〜２６の誘電率
をそれぞれε22、ε23、ε24、ε25、ε26とすると、ε
1＝ε22＝ε26、ε22＞ε23＞ε24＞ε25の関係があ
る。また、図２では線路変換器１４内の誘電体の段数は
４段であるが、これは任意の段数でかまわない。また、
誘電体２２〜２５の誘電率の段階的な低下により実効誘
電率が低下するので、変換器の特性インピーダンスを一
定に保つために、内導体径が一定のまま、外導体径が段
階的に縮小し、図２（ｂ）〜（ｄ）に示すように、ｂ→
ｆ→ｅ（ｂ＞ｆ＞ｅ）に変化させて、断面構造を円形か
ら矩形形状に変化させ、マイクロストリップ線路１２と
の接続面では直径ｅとなる。
【００３３】図２（ｂ）〜（ｄ）は線路変換器１４の同
軸線路接続部、中間部、マイクロストリップ線路接続部
の電界分布をそれぞれ示している。同軸線路１１の信号
はＴＥＭモードであるが、線路変換器１４に入射すると
変換器１４上側の誘電体２２〜２４の誘電率が段階的に
減少するので、電束密度は変換器下部の方が増加するよ
うになり、マイクロストリップ線路１２側ではハイブリ
ッドモードになる。すなわち、線路変換器１４内部でＴ
ＥＭモードがハイブリッドモードに段階的に変換される
ので、インピーダンス特性が良く、同軸線路−マイクロ
ストリップ線路間で信号が伝送される。
軸線路接続部、中間部、マイクロストリップ線路接続部
の電界分布をそれぞれ示している。同軸線路１１の信号
はＴＥＭモードであるが、線路変換器１４に入射すると
変換器１４上側の誘電体２２〜２４の誘電率が段階的に
減少するので、電束密度は変換器下部の方が増加するよ
うになり、マイクロストリップ線路１２側ではハイブリ
ッドモードになる。すなわち、線路変換器１４内部でＴ
ＥＭモードがハイブリッドモードに段階的に変換される
ので、インピーダンス特性が良く、同軸線路−マイクロ
ストリップ線路間で信号が伝送される。
【００３４】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、同軸
線路に接続される断面は、内導体と外導体との間が均一
に誘電体で充たされた同軸線路構造を有し、かつ上記マ
イクロストリップ線路に接続される断面側に向けて断面
が円形から矩形に徐々に変化する構造を有し上記誘電体
が徐々に削減すると共に上記内導体径を一定に保持しつ
つ上記外導体径が徐々に縮小し、上記マイクロストリッ
プ線路に接続される断面は、上記内導体と上記誘電体及
び外導体がそれぞれマイクロストリップ線路の信号線路
と誘電体基板及び接地導体に対応する断面構造を有する
と共に、上記誘電体が削減した部分をマイクロストリッ
プ線路の自由空間側と対向させることにより、同軸線路
とマイクロストリップ線路とを接続する両線路の接続面
で電磁界が不連続となることがなく、同軸線路の伝送モ
ードとしてのＴＥＭモードをマイクロストリップ線路の
伝送モードであるハイブリッドモードに変換することが
でき、両線路の接続面において伝送モードが一致し特性
インピーダンスの不連続性はないという効果を有する。
線路に接続される断面は、内導体と外導体との間が均一
に誘電体で充たされた同軸線路構造を有し、かつ上記マ
イクロストリップ線路に接続される断面側に向けて断面
が円形から矩形に徐々に変化する構造を有し上記誘電体
が徐々に削減すると共に上記内導体径を一定に保持しつ
つ上記外導体径が徐々に縮小し、上記マイクロストリッ
プ線路に接続される断面は、上記内導体と上記誘電体及
び外導体がそれぞれマイクロストリップ線路の信号線路
と誘電体基板及び接地導体に対応する断面構造を有する
と共に、上記誘電体が削減した部分をマイクロストリッ
プ線路の自由空間側と対向させることにより、同軸線路
とマイクロストリップ線路とを接続する両線路の接続面
で電磁界が不連続となることがなく、同軸線路の伝送モ
ードとしてのＴＥＭモードをマイクロストリップ線路の
伝送モードであるハイブリッドモードに変換することが
でき、両線路の接続面において伝送モードが一致し特性
インピーダンスの不連続性はないという効果を有する。
【００３５】また、上記誘電体は、上記同軸線路に接続
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分がテーパ状に連続して徐々に削減さ
れることにより、マイクロストリップ線路との接続面に
おいて、電束分布を誘電体で充たされている側に集中さ
せて電界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードは
ＴＥＭモードからハイブリッドモードとなり、マイクロ
ストリップ線路のモードと同一となるという効果があ
る。
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分がテーパ状に連続して徐々に削減さ
れることにより、マイクロストリップ線路との接続面に
おいて、電束分布を誘電体で充たされている側に集中さ
せて電界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードは
ＴＥＭモードからハイブリッドモードとなり、マイクロ
ストリップ線路のモードと同一となるという効果があ
る。
【００３６】また、上記誘電体は、上記同軸線路に接続
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分が段階的に誘電率が徐々に低下する
複数の誘電体でなることにより、マイクロストリップ線
路との接続面において、電束密度は誘電体の誘電率に比
例するため、誘電体で充たされている側に集中させて電
界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードはＴＥＭ
モードからハイブリッドモードとなり、マイクロストリ
ップ線路のモードと同一となるという効果がある。
される断面側から上記マイクロストリップ線路に接続さ
れる断面側に向けて該マイクロストリップ線路の自由空
間側と対向する部分が段階的に誘電率が徐々に低下する
複数の誘電体でなることにより、マイクロストリップ線
路との接続面において、電束密度は誘電体の誘電率に比
例するため、誘電体で充たされている側に集中させて電
界分布が不平衡になり、同軸線路の伝送モードはＴＥＭ
モードからハイブリッドモードとなり、マイクロストリ
ップ線路のモードと同一となるという効果がある。
【００３７】さらに、上記同軸線路に接続される断面側
から上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に
向けて上記複数の誘電体及び上記外導体の径を段階的に
徐々に減少させることにより、変換器の特性インピーダ
ンスを一定に保持させることができるという効果があ
る。
から上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に
向けて上記複数の誘電体及び上記外導体の径を段階的に
徐々に減少させることにより、変換器の特性インピーダ
ンスを一定に保持させることができるという効果があ
る。
【図１】 この発明の実施の形態１に係る線路変換器の
構造を示す側面断面図と軸方向に沿った各部部分断面図
である。
構造を示す側面断面図と軸方向に沿った各部部分断面図
である。
【図２】 この発明の実施の形態２に係る線路変換器の
構造を示す側面断面図と軸方向に沿った各部部分断面図
である。
構造を示す側面断面図と軸方向に沿った各部部分断面図
である。
【図３】 従来の同軸線路とマイクロストリップ線路と
の接続部構成を示す断面図と平面図である。
の接続部構成を示す断面図と平面図である。
【図４】 同軸線路の電磁界分布を示す説明図である。
【図５】 マイクロストリップ線路の電磁界分布を示す
説明図である。
説明図である。
【図６】 他の従来例を示す構成図である。
３ 同軸線路の内導体、４ 同軸線路の外導体、５ 同
軸線路の誘電体、６ マイクロストリップ線路の信号線
路、７ マイクロストリップ線路の誘電体基板、８ マ
イクロストリップ線路の接地導体、１１ 同軸線路、１
２ マイクロストリップ線路、１３、１４ 線路変換
器、１７ 線路変換器の内導体、１８ａ 線路変換器の
上部誘電体、１８ｂ 線路変換器の下部誘電体、１９
線路変換器の外導体、２０ 線路変換器の上部空気層、
２２ 線路変換器の上部誘電体(誘電率＝ε22)、２３
線路変換器の上部誘電体(誘電率＝ε23)、２４ 線路変
換器の上部誘電体(誘電率＝ε24)、２５ 線路変換器の
上部空気層、２６ 線路変換器の下部誘電体。
軸線路の誘電体、６ マイクロストリップ線路の信号線
路、７ マイクロストリップ線路の誘電体基板、８ マ
イクロストリップ線路の接地導体、１１ 同軸線路、１
２ マイクロストリップ線路、１３、１４ 線路変換
器、１７ 線路変換器の内導体、１８ａ 線路変換器の
上部誘電体、１８ｂ 線路変換器の下部誘電体、１９
線路変換器の外導体、２０ 線路変換器の上部空気層、
２２ 線路変換器の上部誘電体(誘電率＝ε22)、２３
線路変換器の上部誘電体(誘電率＝ε23)、２４ 線路変
換器の上部誘電体(誘電率＝ε24)、２５ 線路変換器の
上部空気層、２６ 線路変換器の下部誘電体。
Claims (4)
- 【請求項１】 同軸線路とマイクロストリップ線路との
間に挿入され、線路形式を変換する線路変換器におい
て、上記同軸線路に接続される断面は、内導体と外導体
との間が均一に誘電体で充たされた同軸線路構造を有
し、かつ上記マイクロストリップ線路に接続される断面
側に向けて断面が円形から矩形に徐々に変化する構造を
有し上記誘電体が徐々に削減すると共に上記内導体径を
一定に保持しつつ上記外導体径が徐々に縮小し、上記マ
イクロストリップ線路に接続される断面は、上記内導体
と上記誘電体及び外導体がそれぞれマイクロストリップ
線路の信号線路と誘電体基板及び接地導体に対応する断
面構造を有すると共に、上記誘電体が削減した部分をマ
イクロストリップ線路の自由空間側と対向させたことを
特徴とする線路変換器。 - 【請求項２】 請求項１記載の線路変換器において、上
記誘電体は、上記同軸線路に接続される断面側から上記
マイクロストリップ線路に接続される断面側に向けて該
マイクロストリップ線路の自由空間側と対向する部分が
テーパ状に連続して徐々に削減されてなることを特徴と
する線路変換器。 - 【請求項３】 請求項１記載の線路変換器において、上
記誘電体は、上記同軸線路に接続される断面側から上記
マイクロストリップ線路に接続される断面側に向けて該
マイクロストリップ線路の自由空間側と対向する部分が
段階的に誘電率が徐々に低下する複数の誘電体でなるこ
とを特徴とする線路変換器。 - 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれかに記載の線
路変換器において、上記同軸線路に接続される断面側か
ら上記マイクロストリップ線路に接続される断面側に向
けて上記誘電体及び上記外導体の径が段階的に徐々に減
少することを特徴とする線路変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16991695A JPH0923108A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 線路変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16991695A JPH0923108A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 線路変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0923108A true JPH0923108A (ja) | 1997-01-21 |
Family
ID=15895339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16991695A Pending JPH0923108A (ja) | 1995-07-05 | 1995-07-05 | 線路変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0923108A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000059115A (ja) * | 1998-08-07 | 2000-02-25 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 高周波モジュール |
| KR20000052566A (ko) * | 1998-12-25 | 2000-08-25 | 무라타 야스타카 | 유전체 도파관과 도파관간의 선로 변환 장치, 및 이를이용한 발진기 및 송신장치 |
| US6741379B2 (en) | 2002-02-08 | 2004-05-25 | Fujitsu Limited | Optical module having element for optical phase shift using electro-optic effect |
| JP2005223614A (ja) * | 2004-02-05 | 2005-08-18 | Mitsubishi Electric Corp | 変換器 |
| US6961494B2 (en) | 2002-06-27 | 2005-11-01 | Fujitsu Limited | Optical waveguide device |
| 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 |
| WO2017111029A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 日本電信電話株式会社 | 高周波伝送線路の接続構造 |
-
1995
- 1995-07-05 JP JP16991695A patent/JPH0923108A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| WO2017111029A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2017-06-29 | 日本電信電話株式会社 | 高周波伝送線路の接続構造 |
| JPWO2017111029A1 (ja) * | 2015-12-25 | 2018-04-26 | 日本電信電話株式会社 | 高周波伝送線路の接続構造 |
| US10594014B2 (en) | 2015-12-25 | 2020-03-17 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | Connection structure of high-frequency transmission line |
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