JPH0969705A - 非放射性誘電体線路部品の特性測定用治具および非放射性誘電体線路部品の特性測定方法 - Google Patents

非放射性誘電体線路部品の特性測定用治具および非放射性誘電体線路部品の特性測定方法

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JPH0969705A
JPH0969705A JP7223381A JP22338195A JPH0969705A JP H0969705 A JPH0969705 A JP H0969705A JP 7223381 A JP7223381 A JP 7223381A JP 22338195 A JP22338195 A JP 22338195A JP H0969705 A JPH0969705 A JP H0969705A
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Toru Tanizaki
透 谷崎
Atsushi Saito
篤 斉藤
Ikuo Takakuwa
郁夫 高桑
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ネットワークアナライザなどの測定器にコン
ポーネントを接続する際、非放射性誘電体線路と導波管
との間で伝搬モードの変換を行う変換部の特性による影
響を受けずに、コンポーネントの入出力面の当接する面
が測定基準面となるようにする。 【解決手段】 非放射性誘電体線路部品の入出力面に対
向する2つのヘッド1,2の入出力面の間にライン基板
24などの校正用部品を挿入した状態で測定を行い、T
RL2ポート校正法などにより測定系の校正を行い、ヘ
ッド1,2の入出力面を測定基準面としてコンポーネン
ト単体の特性を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、非放射性誘電体
線路部品の特性測定用治具および非放射性誘電体線路部
品の特性を測定する方法に関し、特には非放射性誘電体
線路(NRDガイド)を利用したマイクロ波帯またはミ
リ波帯で使用する非放射性誘電体線路部品の特性を測定
する治具および、その治具を用いた特性測定方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、マイクロ波帯やミリ波帯で使用す
るオシレータ、ミキサ、サーキュレータなどの非放射性
誘電体線路部品が開発されていて、これらの非放射性誘
電体線路部品の特性を測定するために、各種の治具が従
来より考案されている。特に、非放射性誘電体線路と導
波管との変換部におけるホーンと誘電体ストリップとの
位置ずれによる問題を解消した非放射性誘電体線路部品
の評価治具に関する発明を本願出願人は特願平6−20
5426号で出願している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】前記治具の構成は図2
0に示すようになる。ここで40は測定対象である非放
射性誘電体線路部品(以下これを「コンポーネント」と
言う。)であり、コンポーネント40の入出力面には誘
電体ストリップが露出している。変換部61と実装部6
0とは一体化されていて、コンポーネント40は実装部
60に載置される。コンポーネント40の入出力面に対
向する実装部60の面には誘電体ストリップが露出して
いて、これがコンポーネント40の誘電体ストリップに
当接する。変換部61では非放射性誘電体線路と導波管
との変換を行い、この変換部61は導波管を介して測定
器に接続される。
【0004】ところが、このように端面に誘電体ストリ
ップを露出させた非放射性誘電体線路部品を測定治具に
当接させて測定対象である非放射性誘電体線路部品の特
性を測定する場合、変換部61と導波管との接続部が測
定基準面となって、コンポーネントの入出力面と測定基
準面とが一致せず、測定結果には変換部の特性が含まれ
ることになる。そのため、コンポーネントを正確に評価
できない場合も生じる。
【0005】この発明の目的は、ネットワークアナライ
ザなどの測定器でコンポーネントを評価する際、非放射
性誘電体線路と導波管などの導波路との間で伝搬モード
の変換を行う変換部の特性による影響を受けずに、コン
ポーネントの入出力面の当接する面が測定基準面となる
ように、予め測定系の校正を行えるようにした非放射性
誘電体線路部品の特性測定用治具およびそれを用いた非
放射性誘電体線路部品の特性測定方法を提供することに
ある。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明の非放射性誘電
体線路部品の特性測定用治具は、測定対象である高周波
機器に対して信号を入出力して各種特性の測定を行う測
定器にそれぞれ導波路を介して接続される2つのヘッド
と、該2つのヘッドの間に挿入される複数種の校正用部
品とからなる非放射性誘電体線路部品の特性測定用治具
であって、スルー状態、反射状態およびライン接続状態
の各状態で測定を行って、誤差補正係数算出のアルゴリ
ズムに必要なパラメータを求めて測定系の校正を行う、
いわゆるTRL(Thru-Reflect-Line )2ポート校正
(この校正方法のアルゴリズムはヒューレットパッカー
ド社のネットワークアナライザHP8720やHP85
10において採用されているものを用いることができ
る。)を可能とするために、請求項1に記載のとおり、
前記各ヘッドは、非放射性誘電体線路部品の入出力面に
対向する入出力面と、前記非放射性誘電体線路と前記導
波路との間で伝搬モードの変換を行う変換部とを有し、
前記複数種の校正用部品は、前記2つのヘッドの入出力
面にそれぞれ対向する2つの入出力面を有し、この2つ
の入出力面間に一定長の非放射性誘電体線路を設けた、
ラインとして作用する校正用部品と、前記ヘッドの入出
力面に対向する入出力面を有し、この入出力面で伝搬信
号を反射する、反射器として作用する校正用部品とを含
む。
【0007】この構成によって、前記2つのヘッドの入
出力面同士を対向させてスルー状態で測定を行い、また
ラインとして作用する校正用部品を2つのヘッドの入出
力面間に挟み込んで測定を行い、さらに反射器として作
用する校正用部品を2つのヘッドの入出力面に対向させ
て測定を行うことができ、それらの測定結果からTRL
2ポート校正法によって測定系の校正を行い、前記2つ
のヘッドの入出力面を測定基準面として、その2つのヘ
ッドの入出力面にコンポーネントの入出力面を対向させ
て測定を行うことができる。
【0008】また、この発明の非放射性誘電体線路部品
の特性測定用治具は、測定対象である高周波機器に対し
て信号を入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれ
ぞれ導波路を介して接続される2つのヘッドと、該2つ
のヘッドの間に挿入される複数種の校正用部品とからな
る非放射性誘電体線路部品の特性測定用治具であって、
ショート、オープン、ロードおよびスルーの各状態で測
定を行って、誤差補正係数算出のアルゴリズムに必要な
パラメータを求めて測定系の校正を行う、SOLT(Sh
ort-Open-Load-Thru)フル2ポート校正を可能とするた
めに、請求項2に記載の通り、前記各ヘッドは、非放射
性誘電体線路部品の入出力面に対向する入出力面と、前
記非放射性誘電体線路と前記導波路との間で伝搬モード
の変換を行う変換部とを有し、前記複数種の校正用部品
は、前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有し、
伝搬信号をショートするショート部と、このショート部
と前記入出力面間に一定長の非放射性誘電体線路を設け
た、オープン器として作用する校正用部品と、前記ヘッ
ドの入出力面に対向する入出力面を有し、この入出力面
で伝搬信号を反射する、反射器として作用する校正用部
品と、前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有
し、無反射終端器として作用する校正用部品とを含む。
【0009】この構成により、前記2つのヘッドの入出
力面同士を対向させてスルー状態で測定を行い、また反
射器すなわちショート板として作用する校正用部品を2
つのヘッドの入出力面に対向させて測定を行い、オープ
ン器として作用する校正用部品を2つのヘッドの入出力
面に対向させて測定を行い、無反射終端器すなわちロー
ドとして作用する校正用部品を2つのヘッドの入出力面
に対向させて測定を行うことができ、それらの測定結果
からSOLTフル2ポート校正法によって測定系の校正
を行い、前記2つのヘッドの入出力面を測定基準面とし
て、その2つのヘッドの入出力面にコンポーネントの入
出力面を対向させて測定を行うことができる。
【0010】また、この発明の非放射性誘電体線路部品
の特性測定用治具は、測定系の校正の際に、ヘッド同士
の位置関係およびヘッドと校正用部品との位置関係を一
定にするために、請求項3に記載の通り、前記2つのヘ
ッドの入出力面と前記各校正用部品の入出力面とが予め
規定した位置関係に対向するように、または前記2つの
ヘッドの入出力面同士が予め規定した位置関係に対向す
るように、前記ヘッドと前記各校正用部品とに位置決め
部をそれぞれ設ける。
【0011】これにより、スルー状態でのヘッド同士の
位置関係が一定となり、また各種校正用部品をヘッドの
入出力面に対向させた際にも、その位置関係が一定とな
り、常に安定した校正が行われることになる。
【0012】また、この発明の非放射性誘電体線路部品
の特性測定用治具は、測定系の校正の際に、ヘッド同士
の位置関係およびヘッドと校正用部品との位置関係を安
定させるため、請求項4に記載の通り、前記ヘッドの入
出力面と前記校正用部品の入出力面とが予め規定した位
置関係に対向する状態で、または前記2つのヘッドの入
出力面同士が予め規定した位置関係に対向する状態で、
前記2つのヘッドと前記校正用部品とを固定する固定部
材および前記2つのヘッド同士を固定する固定部材を設
ける。
【0013】これによりヘッドの入出力面と校正用部品
の入出力面とが予め規定した位置関係に対向する状態で
固定され、また2つのヘッドの入出力面同士が予め規定
した位置関係で対向する状態で固定されることになり、
これらの固定状態で測定系の校正を行うことにより、安
定した校正を行うことができる。
【0014】この発明の非放射性誘電体線路部品の特性
測定方法は、測定対象である高周波機器に対して信号を
入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれぞれ導波
路を介して2つのヘッドを接続し、該2つのヘッドの間
に複数種の校正用部品を挿入して非放射性誘電体線路部
品の特性を測定する方法であって、上述したTRL校正
法により測定系の校正を行った後に、コンポーネントの
特性測定を行うために、請求項5に記載の通り、前記各
ヘッドは、非放射性誘電体線路部品の入出力面に対向す
る入出力面と、前記非放射性誘電体線路と前記導波路と
の間で伝搬モードの変換を行う変換部とを有し、前記複
数種の校正用部品は、前記2つのヘッドの入出力面にそ
れぞれ対向する2つの入出力面を有し、この2つの入出
力面間に一定長の非放射性誘電体線路を設けた、ライン
として作用する校正用部品と、前記ヘッドの入出力面に
対向する入出力面を有し、この入出力面で伝搬信号を反
射する、反射器として作用する校正用部品とを含み、前
記2つのヘッドの入出力面同士を対向させたスルー状態
と、前記2つのヘッドの入出力面の間に前記ラインとし
て作用する校正用部品を挿入したライン接続状態と、前
記2つのヘッドの入出力面に前記反射器として作用する
校正用部品を対向させた反射状態との各状態で特性の測
定を行い、その測定結果から測定系の校正を行い、その
後、前記2つのヘッドの入出力面に非放射性誘電体線路
部品の入出力面を対向させて該非放射性誘電体線路部品
の各種特性を測定する。
【0015】また、この発明の非放射性誘電体線路部品
の特性測定方法は、測定対象である高周波機器に対して
信号を入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれぞ
れ導波路を介して2つのヘッドを接続し、該2つのヘッ
ドの間に複数種の校正用部品を挿入して非放射性誘電体
線路部品の特性を測定する方法であって、上述したフル
2ポート校正法により測定系の校正を行った後に、コン
ポーネントの特性測定を行うために、請求項6に記載の
通り、前記各ヘッドは、非放射性誘電体線路部品の入出
力面に対向する入出力面と、前記非放射性誘電体線路と
前記導波路との間で伝搬モードの変換を行う変換部とを
有し、前記複数種の校正用部品は、前記ヘッドの入出力
面に対向する入出力面を有し、伝搬信号をショートする
ショート部と、このショート部と前記入出力面間に一定
長の非放射性誘電体線路を設けた、オープン器として作
用する校正用部品と、前記ヘッドの入出力面に対向する
入出力面を有し、この入出力面で伝搬信号を反射する、
反射器として作用する校正用部品と、前記ヘッドの入出
力面に対向する入出力面を有し、無反射終端器として作
用する校正用部品とを含み、前記2つのヘッドの入出力
面同士を対向させたスルー状態と、前記2つのヘッドの
入出力面の間に前記ラインとして作用する校正用部品を
挿入したライン接続状態と、前記2つのヘッドの入出力
面に前記反射器として作用する校正用部品を対向させた
反射状態と、前記2つのヘッドの入出力面に前記オープ
ン器を対向させたオープン状態と、前記2つのヘッドの
入出力面に前記無反射終端器を対向させたロード状態と
の各状態で特性の測定を行い、その測定結果から測定系
の校正を行い、その後、前記2つのヘッドの入出力面に
非放射性誘電体線路部品の入出力面を対向させて該非放
射性誘電体線路部品の各種特性を測定する。
【0016】
【発明の実施の形態】先ず、この発明の実施形態に係る
ヘッドの構成を図1および図2に示す。
【0017】図1は2つのヘッドの構成を示す外観斜視
図である。同図において1,2はそれぞれ内部に非放射
性誘電体線路と導波管との間で伝搬モードの変換を行う
変換部を有するヘッドであり、導波管3,4をそれぞれ
接続している。この導波管3,4の他方の端部はネット
ワークアナライザの入出力ポートに接続されている。ま
た、同図に示すようにヘッド1,2の上面には7,8で
示す溝を形成している。このヘッド1,2の下面にも同
様の溝を形成していて、これらの溝の内壁面と入出力面
との間に貫通する固定用孔9,10を形成している。ヘ
ッド2の入出力面には位置決め用のピン穴12を設けて
いて、このピン穴12に挿入するピン状突出部をヘッド
1の入出力面に設けている。また、ヘッド2の入出力面
には誘電体ストリップ6の端面が露出していて、同様に
誘電体ストリップの端面がヘッド1の入出力面にも設け
ていて、この2つのヘッド1,2の入出力面同士を対向
させることによって、それぞれの誘電体ストリップが対
向することになる。
【0018】図2はヘッドの内部構造を示す図であり、
同図はヘッド1についてその内部構造を透視斜視図とし
て示している。ヘッド1は上下2つの金属板の間に誘電
体ストリップを設けて成り、上部の金属板と誘電体スト
リップ5に上下方向の直線的テーパをそれぞれ形成して
おり、高さaのホーン部13と高さH1の導波管部14
を形成している。図に示すようにTE10モードの変換部
αと、TE10モードとLSM01モードとが混在するバッ
ファ部βと、LSM01モードの変換部γとが形成され
る。この変換部α、バッファ部β、変換部γとでTE10
モードおよびLSM01モード間のモード変換が緩やかに
行われるため、モード変換による特性劣化が少ない。こ
のようにしてヘッドの入出力面と導波管との間で、非放
射性誘電体線路と導波管との伝搬モードの変換を行う。
【0019】次に、各種校正用部品の構成について示
す。
【0020】図3は反射器として作用する校正用部品の
構成を示す図である。同図において(A)は斜視図、
(B)は等価回路図である。この反射器は直方体状の金
属板から成り、その表裏面にねじ孔22を設け、図にお
ける手前の面にピン穴23を設け、反対面にピン状突出
部を設けている。後述するように、図1に示したヘッド
1,2の間にこの反射器21を挟み込ませて、ヘッド1
の入出力面およびヘッド2の入出力面のそれぞれにおい
て誘電体ストリップを伝搬する電磁波を反射させる。
【0021】図4はラインとして作用するライン基板の
構成を示す図であり、(A)は斜視図、(B)は等価回
路図である。このライン基板24はその長手方向と厚み
方向に延びるスリット26を設けた金属ブロック25
と、スリット26の中央部を金属ブロック25の厚み方
向に延びる誘電体ストリップ27とから構成している。
すなわち、この構成によって一定長の非放射性誘電体線
路を構成している。金属ブロック25の表裏面にねじ孔
22を設け、図における手前の面にピン穴23を設け、
反対面にピン状突出部を設けている。後述するようにヘ
ッド1,2の入出力面にこのライン基板24を挟み込ま
せる。
【0022】図4に示したライン基板のライン長は次の
条件を満足するように定める。
【0023】図1に示したヘッド1,2の入出力面同士
を対向させたスルー状態と、その間に図4に示したライ
ン基板を挿入した状態との間の位相差θは 20°+180°×n≦θ≦160°+180°×n
(n=0,1,2・・) とする。ここで、各ライン長に対する校正可能な(ライ
ンとスルーの位相差が20°≦θ≦160°の範囲内と
なる)周波数帯の関係を図11に示す。ここで、誘電体
ストリップの幅を2.5mm、高さを2.25mmと
し、比誘電率εrを2.04としたとき、60GHz付
近の周波数帯を校正する場合、約3mm以下のライン長
を要することになる。
【0024】図5は無反射終端器として用いる校正用部
品の構成を示す図である。(A)はその外観斜視図、
(B)は(A)に示した状態から上部金属ブロック32
を取り除いた状態での斜視図、(C)は等価回路図であ
る。このように下部金属ブロック31と上部金属ブロッ
ク32との間に空隙を設けるとともに、PTFEからな
る誘電体ストリップ33とカーボン,グラファイト等の
高周波電磁波吸収性粉末を充填させたフッ素樹脂からな
る誘電体ストリップ34を図に示すように設ける。な
お、同図(A)に示すように図における手前の入出力面
にネジ孔22およびピン穴23を設けている。このよう
な校正用部品を図1に示したヘッド1またはヘッド2に
取り付けることによって、この無反射終端器の入出力面
から入射した電磁波は高周波電磁波吸収性粉末を充填さ
せた誘電体ストリップ34部分でそのエネルギーが消費
されて、入力側へ反射せずに終端する。
【0025】図6はオープン器として作用する校正用部
品の構成を示す図であり、(A)は外観斜視図、(B)
は中央断面図、(C)は等価回路図である。この校正用
部品は、図3に示した反射器21と図4に示したライン
基板24とを組み合わせた構造からなる。すなわち、
(B)に示すように、誘電体ストリップ27は内部で反
射板21によりショートされる構造となる。ここでライ
ン基板24部分のライン長は位相差θが誘電体ストリッ
プ27を伝搬する波長λgの4分の1となるように定め
ている。これにより、このオープン器35の入出力面は
等価的にオープン状態となる。なお、このオープン器は
反射器部とライン基板部とを別々に作成して組み合わせ
てもよく、また両者を一体に作成してもよい。
【0026】次に、測定系の校正方法について述べる。
【0027】図7はヘッド1,2の入出力面同士を対向
させたスルー状態を示す図であり、(A)は外観斜視
図、(B)は一部破断正面図である。(A)に示すよう
にヘッド1,2の入出力面同士を対向させて、溝7,8
を利用して、(B)に示すように、ネジ36およびナッ
ト37によって、ヘッド1,2を固定する。このとき、
ヘッド1の入出力面より突出するピン状突出部がヘッド
2の入出力面のピン穴(12)に嵌め合わされ、ヘッド
1とヘッド2との位置決めが正確になされる。この状態
で、ヘッド1,2の誘電体ストリップ5,6は入出力面
部分で対向し、非放射性誘電体線路はスルー状態とな
る。
【0028】図8は反射(ショート)状態を示す図であ
り、(A)は外観斜視図、(B)は一部破断正面図であ
る。このように反射器21に設けたネジ孔に溝7,8か
らネジ36をネジ締めすることによって、ヘッド1,2
の入出力面に同時に反射面を対向させる。このとき、ヘ
ッド1の入出力面より突出するピン状突出部が反射器2
1の入出力面のピン穴(23)に嵌め合わされ、また、
反射器21の入出力面より突出するピン状突出部がヘッ
ド2の入出力面のピン穴(12)に嵌め合わされ、ヘッ
ド1と反射器21との間および反射器21とヘッド2と
の間の位置決めがそれぞれ正確になされる。なお、反射
器は、ヘッド1に取り付けるための反射器とヘッド2に
取り付けるための反射器とを別々に設けて、ヘッド1,
2に別々に取り付けてもよい。
【0029】図9はライン接続状態を示す図であり、
(A)は外観斜視図、(B)は一部破断正面図、(C)
は水平断面図である。このように2つのヘッド1,2の
入出力面間にライン基板24を挟み込んで、溝7,8か
らネジ36をネジ締めすることによって、この3者を固
定する。これにより、ヘッド1,2の誘電体ストリップ
5,6の間に一定長の誘電体ストリップ27からなるラ
インが挿入されることになる。この場合も反射器の場合
と同様に、ピン状突出部とピン穴との嵌め合わせによっ
て、ヘッド1とライン基板21間および反射器21とヘ
ッド2間の位置決めがそれぞれ正確になされる。
【0030】図10はロード状態を示す外観斜視図であ
る。同図に示すように、ヘッド1の入出力面に図5に示
した無反射終端器30を取り付けることによって、ロー
ド接続状態とする。これによりヘッド1の入出力面が無
反射状態で終端されることになる。このとき、ヘッド1
の入出力面より突出するピン状突出部が無反射終端器3
0の入出力面のピン穴(23)に嵌め合わされ、ヘッド
1と無反射終端器30との位置決めが正確になされる。
ヘッド2についても同様にして無反射終端器を取り付け
ればよい。但し、その場合には、入出力面からピン状突
出部が突出した無反射終端器を用いる。また、図6に示
したオープン器35を取り付ける場合にも同様にしてヘ
ッド1または2の入出力面にオープン器35の入出力面
を合わせて、ネジ留めすることによって取り付ける。
【0031】これらのようにして、図7に示したスルー
状態、図8に示した反射状態および図9に示したライン
接続状態の各状態で各誤差補正に必要なパラメータを測
定し、前もって決定した値を測定器に入力することによ
って、その条件下でのTRL2ポート校正を行う。その
際の誤差補正係数算出のためのアルゴリズムは例えばヒ
ューレットパッカード社製のネットワークアナライザH
P−8510またはHP−8720等の測定器自体が内
蔵するものを利用する。また、SOLTフル2ポート校
正を行う場合には、図8に示したように反射(ショー
ト)状態で測定し、図6に示したオープン器をヘッド
1,2の入出力面に取り付けて測定を行い、図10に示
したようにロード状態で測定を行い、さらに図7に示し
たスルー状態で測定を行い、SOLTフル2ポート校正
に要するパラメータを求め、SOLTフル2ポート校正
を行う。この場合も、誤差補正係数算出のためのアルゴ
リズムは測定器内蔵のものを利用する。
【0032】ここで、TRL2ポート校正の後に、スル
ー状態でSパラメータを測定した結果を図12に示す。
この結果から明らかなように、S11が−50dB以上
であって、反射がほとんどなく、S21が0.02dB
程度で、損失がほとんど0であるので、十分な校正がで
きていると言える。このように測定系を校正することに
よって、ヘッド1,2の入出力面を測定基準面として扱
うことができ、ヘッド1,2の入出力面にコンポーネン
トを取り付けて測定したSパラメータはコンポーネント
単体での特性として評価することができる。
【0033】図13はTRL2ポート校正後にスルー状
態での位相特性を示す。(A),(B)はTRL2ポー
ト校正を2回にわたって行った結果を示す。このように
すべての周波数でほとんど0°であり、位相についての
校正も十分に行われていることが確認できる。
【0034】図14はヘッド1,2の間に図4に示した
ライン基板24を挿入したときの位相量を示す。上記ラ
イン基板24の挿入による位相変化は、理論値の14.
8°〜162.9°にほぼ等しい値となった。このこと
からも位相についての校正が十分成されたことを確認す
ることができる。
【0035】次に、コンポーネントの構成例を図15に
示す。同図に示すように、コンポーネント40の入出力
面の構成は図4に示したライン基板や図5に示した無反
射終端器の場合と同様であり、基本的に下部金属ブロッ
ク41と上部金属ブロック42との間に誘電体ストリッ
プ43などを配置した構成からなり、誘電体ストリップ
43の端部を入出力面に露出させている。また、図にお
ける手前の入出力面にはネジ孔22およびピン穴23を
設け、図における後方の入出力面にはネジ孔およびピン
状突出部を設けている。
【0036】図16はコンポーネントの特性測定状態を
示す図であり、(A)は斜視図、(B)は一部破断正面
図である。このようにヘッド1,2の入出力面をコンポ
ーネント40の入出力面に対向させてネジ36をネジ留
め固定する。このとき、ヘッド1の入出力面より突出す
るピン状突出部がコンポーネント40の入出力面のピン
穴(23)に嵌め合わされ、また、コンポーネント40
の入出力面より突出するピン状突出部がヘッド2の入出
力面のピン穴(12)に嵌め合わされ、ヘッド1とコン
ポーネント40との間およびコンポーネント40とヘッ
ド2との間の位置決めがそれぞれ正確になされる。上述
した校正を行った状態では、(B)に示すようにヘッド
1,2の入出力面が測定基準面となるため、校正を行っ
た後にコンポーネントの測定を行えば、コンポーネント
単体の特性を求めることができる。
【0037】次に、第2の実施形態に係る測定状態を図
17に示す。上述した第1の実施形態では、ヘッドの入
出力面同士またはヘッドの入出力面と校正用部品または
コンポーネントの入出力面とを直接ネジ留めするため
に、入出力面にネジ孔またはネジを通す孔を設けたが、
この第2の実施形態では、2つのヘッドおよび校正用部
品またはコンポーネントを所定位置に取り付けるために
基板45を用いる。すなわち、基板45には予め所定位
置にネジ孔を設けていて、基板45の上部にヘッド1,
2およびコンポーネント40をネジ36でそれぞれネジ
留め固定する。図17に示す例では、コンポーネント4
0と基板45との間にスペーサ47を挟み込んで、コン
ポーネント40の入出力面における誘電体ストリップの
高さとヘッド1,2の入出力面における誘電体ストリッ
プの高さとを一致させている。このようなスペーサの厚
み寸法は測定すべきコンポーネントに応じて適宜選択す
る。勿論、各種校正用部品をヘッド1,2間に配置する
場合には、スペーサは不要である。このようにして、ヘ
ッドの入出力面(測定基準面)をコンポーネント40の
入出力面に一致させる。
【0038】なお、ヘッド1,2とコンポーネント40
との位置決め固定形態は図17に示した通りとし、校正
用部品については第1の実施形態で示した構造を採って
もよい。これにより、コンポーネントの入出力面に特別
なネジ孔を設ける必要がなくなる。また、図17に示し
たようにネジによってヘッドと校正用部品またはコンポ
ーネントを基板に固定する代わりに、これらを軸方向
(電磁波伝搬方向)または軸に垂直な方向に押圧固定す
るクランプ(クランパ)を用いて固定するようにしても
よい。
【0039】次に、第3の実施形態に係る測定状態の構
成を図18に示す。この例では、一方のヘッド1に底板
部46を設け、この部分にコンポーネント40および他
のヘッド2を図17に示した場合と同様にネジ留め固定
する。ここで、底板部46の所定位置には複数のネジ孔
を設けていて、コンポーネント40の軸方向の寸法に応
じて、または校正用部品の軸方向の寸法(厚み寸法)に
応じてヘッド2の取り付け位置を適宜定める。
【0040】次に、第4の実施形態に係る特性測定用治
具の構成を図19に示す。同図は各構成部を分解斜視図
として示したものであり、3端子コンポーネントの特性
測定用治具を示す。同図においてヘッド1,2の構成
は、これらを上下方向にネジ留め固定するための固定用
孔55を設けた点以外は第1の実施形態で示したヘッド
1,2と同一である。同図において51は3端子コンポ
ーネント用終端器であり、ヘッド載置台52,53およ
び3端子コンポーネント用載置台54とともに一体化し
ている。50は測定対象であるサーキュレータなどの3
端子コンポーネントであり、これを3端子コンポーネン
ト用載置台54に嵌め込んで、ヘッド載置台52,53
に対しヘッド1,2を載置し、ネジ留め固定する。これ
により、ヘッド1,2の入出力面を測定基準面とし、且
つサーキュレータの1端子を無反射終端させた状態で特
性測定を行うことができる。
【0041】
【発明の効果】この発明の請求項1に係る非放射性誘電
体線路部品の特性測定用治具によれば、2つのヘッドの
入出力面同士を対向させてスルー状態で測定を行い、ま
たラインとして作用する校正用部品を2つのヘッドの入
出力面間に挟み込んで測定を行い、さらに反射器として
作用する校正用部品を2つのヘッドの入出力面に対向さ
せて測定を行うことができ、それらの測定結果からTR
L2ポート校正法によって測定系の校正を行うことによ
って、前記2つのヘッドの入出力面を測定基準面とし
て、その2つのヘッドの入出力面にコンポーネントの入
出力面を対向させて測定を行うことができる。従って、
非放射性誘電体線路と導波管との変換器の特性に影響さ
れずに、測定対象である非放射性誘電体線路部品単体の
特性を高精度に求めることができる。
【0042】また、この発明の請求項2に係る非放射性
誘電体線路部品の特性測定用治具によれば、2つのヘッ
ドの入出力面同士を対向させてスルー状態で測定を行
い、また反射器すなわちショート板として作用する校正
用部品を2つのヘッドの入出力面に対向させて測定を行
い、オープン器として作用する校正用部品を2つのヘッ
ドの入出力面に対向させて測定を行い、無反射終端器す
なわちロードとして作用する校正用部品を2つのヘッド
の入出力面に対向させて測定を行うことができ、それら
の測定結果からSOLTフル2ポート校正法によって測
定系の校正を行うことによって、前記2つのヘッドの入
出力面を測定基準面として、その2つのヘッドの入出力
面にコンポーネントの入出力面を対向させて測定を行う
ことができる。従って、非放射性誘電体線路と導波管と
の変換器の特性に影響されずに、測定対象である非放射
性誘電体線路部品単体の特性を高精度に求めることがで
きる。
【0043】この発明の請求項3に係る非放射性誘電体
線路部品の特性測定用治具によれば、スルー状態でのヘ
ッド同士の位置関係が一定となり、また各種校正用部品
をヘッドの入出力面に対向させた際にも、その位置関係
が一定となり、常に安定した校正が行われることにな
る。
【0044】また、この発明の請求項4に係る非放射性
誘電体線路部品の特性測定用治具によれば、スルー状態
でのヘッド同士の位置関係が予め規定した状態で固定さ
れ、また各種校正用部品をヘッドの入出力面に対向させ
た際にも、その位置関係が予め規定した状態で固定さ
れ、常に安定した校正が行われることになる。
【0045】この発明の請求項5に係る非放射性誘電体
線路部品の特性測定方法によれば、2つのヘッドの入出
力面同士を対向させてスルー状態で測定を行い、またラ
インとして作用する校正用部品を2つのヘッドの入出力
面間に挟み込んで測定を行い、さらに反射器として作用
する校正用部品を2つのヘッドの入出力面に対向させて
測定を行い、それらの測定結果からTRL2ポート校正
法によって測定系の校正を行うことによって、前記2つ
のヘッドの入出力面を測定基準面として、その2つのヘ
ッドの入出力面にコンポーネントの入出力面を対向させ
て測定を行うことができる。従って、非放射性誘電体線
路と導波管との変換器の特性に影響されずに、測定対象
である非放射性誘電体線路部品単体の特性を高精度に求
めることができる。
【0046】さらに、この発明の請求項6に係る非放射
性誘電体線路部品の特性測定方法によれば、2つのヘッ
ドの入出力面同士を対向させてスルー状態で測定を行
い、また反射器すなわちショート板として作用する校正
用部品を2つのヘッドの入出力面に対向させて測定を行
い、オープン器として作用する校正用部品を2つのヘッ
ドの入出力面に対向させて測定を行い、無反射終端器す
なわちロードとして作用する校正用部品を2つのヘッド
の入出力面に対向させて測定を行い、それらの測定結果
からSOLTフル2ポート校正法によって測定系の校正
を行うことによって、前記2つのヘッドの入出力面を測
定基準面として、その2つのヘッドの入出力面にコンポ
ーネントの入出力面を対向させて測定を行うことができ
る。従って、非放射性誘電体線路と導波管との変換器の
特性に影響されずに、測定対象である非放射性誘電体線
路部品単体の特性を高精度に求めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施形態に係るヘッドの構成を示す斜視
図である。
【図2】ヘッドの内部構造を示す透視斜視図である。
【図3】反射器の構成を示す図である。
【図4】ライン基板の構成を示す図である。
【図5】無反射終端器の構成を示す図である。
【図6】オープン器の構成を示す図である。
【図7】スルー状態での測定状態を示す図である。
【図8】反射状態での測定形態を示す図である。
【図9】ライン接続状態での測定形態を示す図である。
【図10】ロード状態での測定形態を示す斜視図であ
る。
【図11】ライン基板の各ライン長における校正可能な
周波数帯を示す図である。
【図12】TRL校正後のスルー状態におけるSパラメ
ータの測定結果を示す図である。
【図13】TRL校正後のスルー状態での位相特性を示
す図である。
【図14】TRL校正後のライン基板挿入状態での位相
特性を示す図である。
【図15】コンポーネントの構成例を示す斜視図であ
る。
【図16】コンポーネントの測定形態を示す図である。
【図17】第2の実施形態に係る測定形態を示す図であ
る。
【図18】第3の実施形態に係る測定形態を示す図であ
る。
【図19】第4の実施形態に係る測定形態を示す分解斜
視図である。
【図20】従来の非放射性誘電体線路部品特性評価治具
における測定基準面を示す図である。
【符号の説明】
1,2−ヘッド 3,4−導波管(導波路) 5,6−誘電体ストリップ 7,8−溝 9、10−固定用孔 12−ピン穴 13−ホーン部 14−導波管部 21−反射器 22−ネジ孔 23−ピン穴 24−ライン基板 25−金属ブロック 26−スリット 27−誘電体ストリップ 30−無反射終端器 31−下部金属ブロック 32−上部金属ブロック 33−誘電体ストリップ 34−充填材入り誘電体ストリップ 35−オープン器 36−ネジ 37−ナット 40−コンポーネント(非放射性誘電体線路部品) 41−下部金属ブロック 42−上部金属ブロック 43−誘電体ストリップ 45−基板 46−底板部 50−3端子コンポーネント(サーキュレータ) 51−3端子コンポーネント用終端器 52,53−ヘッド載置台 54−3端子コンポーネント用載置台 55−固定用孔 56−ネジ孔 60−実装部 61−変換部

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 測定対象である高周波機器に対して信号
    を入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれぞれ導
    波路を介して接続される2つのヘッドと、該2つのヘッ
    ドの間に挿入される複数種の校正用部品とからなる非放
    射性誘電体線路部品の特性測定用治具であって、 前記各ヘッドは、 非放射性誘電体線路部品の入出力面に対向する入出力面
    と、前記非放射性誘電体線路と前記導波路との間で伝搬
    モードの変換を行う変換部とを有し、 前記複数種の校正用部品は、 前記2つのヘッドの入出力面にそれぞれ対向する2つの
    入出力面を有し、この2つの入出力面間に一定長の非放
    射性誘電体線路を設けた、ラインとして作用する校正用
    部品と、前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有
    し、この入出力面で伝搬信号を反射する、反射器として
    作用する校正用部品とを含むものである非放射性誘電体
    線路部品の特性測定用治具。
  2. 【請求項2】 測定対象である高周波機器に対して信号
    を入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれぞれ導
    波路を介して接続される2つのヘッドと、該2つのヘッ
    ドの間に挿入される複数種の校正用部品とからなる非放
    射性誘電体線路部品の特性測定用治具であって、 前記各ヘッドは、 非放射性誘電体線路部品の入出力面に対向する入出力面
    と、前記非放射性誘電体線路と前記導波路との間で伝搬
    モードの変換を行う変換部とを有し、 前記複数種の校正用部品は、 前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有し、伝搬
    信号をショートするショート部と、このショート部と前
    記入出力面間に一定長の非放射性誘電体線路を設けた、
    オープン器として作用する校正用部品と、前記ヘッドの
    入出力面に対向する入出力面を有し、この入出力面で伝
    搬信号を反射する、反射器として作用する校正用部品
    と、前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有し、
    無反射終端器として作用する校正用部品とを含むもので
    ある非放射性誘電体線路部品の特性測定用治具。
  3. 【請求項3】 前記2つのヘッドの入出力面と前記各校
    正用部品の入出力面とが予め規定した位置関係に対向す
    るように、または前記2つのヘッドの入出力面同士が予
    め規定した位置関係に対向するように、前記ヘッドと前
    記各校正用部品とに位置決め部をそれぞれ設けた請求項
    1または2に記載の非放射性誘電体線路部品の特性測定
    用治具。
  4. 【請求項4】 前記ヘッドの入出力面と前記校正用部品
    の入出力面とが予め規定した位置関係に対向する状態
    で、または前記2つのヘッドの入出力面同士が予め規定
    した位置関係に対向する状態で、前記2つのヘッドと前
    記校正用部品とを固定する固定部材および前記2つのヘ
    ッド同士を固定する固定部材を設けた請求項1〜3のい
    ずれかに記載の非放射性誘電体線路部品の特性測定用治
    具。
  5. 【請求項5】 測定対象である高周波機器に対して信号
    を入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれぞれ導
    波路を介して2つのヘッドを接続し、該2つのヘッドの
    間に複数種の校正用部品を挿入して非放射性誘電体線路
    部品の特性を測定する方法であって、 前記各ヘッドは、 非放射性誘電体線路部品の入出力面に対向する入出力面
    と、前記非放射性誘電体線路と前記導波路との間で伝搬
    モードの変換を行う変換部とを有し、 前記複数種の校正用部品は、 前記2つのヘッドの入出力面にそれぞれ対向する2つの
    入出力面を有し、この2つの入出力面間に一定長の非放
    射性誘電体線路を設けた、ラインとして作用する校正用
    部品と、前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有
    し、この入出力面で伝搬信号を反射する、反射器として
    作用する校正用部品とを含み、 前記2つのヘッドの入出力面同士を対向させたスルー状
    態と、前記2つのヘッドの入出力面の間に前記ラインと
    して作用する校正用部品を挿入したライン接続状態と、
    前記2つのヘッドの入出力面に前記反射器として作用す
    る校正用部品を対向させた反射状態との各状態で特性の
    測定を行い、その測定結果から測定系の校正を行い、そ
    の後、前記2つのヘッドの入出力面に非放射性誘電体線
    路部品の入出力面を対向させて該非放射性誘電体線路部
    品の各種特性を測定する、非放射性誘電体線路部品の特
    性測定方法。
  6. 【請求項6】 測定対象である高周波機器に対して信号
    を入出力して各種特性の測定を行う測定器にそれぞれ導
    波路を介して2つのヘッドを接続し、該2つのヘッドの
    間に複数種の校正用部品を挿入して非放射性誘電体線路
    部品の特性を測定する方法であって、 前記各ヘッドは、 非放射性誘電体線路部品の入出力面に対向する入出力面
    と、前記非放射性誘電体線路と前記導波路との間で伝搬
    モードの変換を行う変換部とを有し、 前記複数種の校正用部品は、 前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有し、伝搬
    信号をショートするショート部と、このショート部と前
    記入出力面間に一定長の非放射性誘電体線路を設けた、
    オープン器として作用する校正用部品と、前記ヘッドの
    入出力面に対向する入出力面を有し、この入出力面で伝
    搬信号を反射する、反射器として作用する校正用部品
    と、前記ヘッドの入出力面に対向する入出力面を有し、
    無反射終端器として作用する校正用部品とを含み、 前記2つのヘッドの入出力面同士を対向させたスルー状
    態と、前記2つのヘッドの入出力面の間に前記ラインと
    して作用する校正用部品を挿入したライン接続状態と、
    前記2つのヘッドの入出力面に前記反射器として作用す
    る校正用部品を対向させた反射状態と、前記2つのヘッ
    ドの入出力面に前記オープン器を対向させたオープン状
    態と、前記2つのヘッドの入出力面に前記無反射終端器
    を対向させたロード状態との各状態で特性の測定を行
    い、その測定結果から測定系の校正を行い、その後、前
    記2つのヘッドの入出力面に非放射性誘電体線路部品の
    入出力面を対向させて該非放射性誘電体線路部品の各種
    特性を測定する、非放射性誘電体線路部品の特性測定方
    法。
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