JPS58215804A - 誘電体線路 - Google Patents
誘電体線路Info
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- JPS58215804A JPS58215804A JP57099822A JP9982282A JPS58215804A JP S58215804 A JPS58215804 A JP S58215804A JP 57099822 A JP57099822 A JP 57099822A JP 9982282 A JP9982282 A JP 9982282A JP S58215804 A JPS58215804 A JP S58215804A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dielectric
- line
- medium
- conductor
- strip
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- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/16—Dielectric waveguides, i.e. without a longitudinal conductor
- H01P3/165—Non-radiating dielectric waveguides
Landscapes
- Waveguides (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ミリ波帯の集積回路用線路等として適した誘
電体線路に関するものである。
電体線路に関するものである。
ミ’）波集積回路にはマイクロストリップ線路や誘電体
線路等が使用づれている。このうち、マイクロストリツ
ｆ＋１１！路は、ミリ波帯で伝送損が急増する欠点があ
る。一方、イメージ線路やインシュラ−線路等の誘電体
線路は、直線部分での伝送損失は小さいが、線路の曲り
や不連続部【ておいて放射が起り、損失の異常な増加の
みならず、近接線路への漏話などの問題点を有している
。
線路等が使用づれている。このうち、マイクロストリツ
ｆ＋１１！路は、ミリ波帯で伝送損が急増する欠点があ
る。一方、イメージ線路やインシュラ−線路等の誘電体
線路は、直線部分での伝送損失は小さいが、線路の曲り
や不連続部【ておいて放射が起り、損失の異常な増加の
みならず、近接線路への漏話などの問題点を有している
。
このような従来の誘電体線路の欠点を解消し、放射をほ
ぼ完全ＩＣ抑制しうる［非放射性誘電体線路（Ｎｏｎｒ
ｓ引ａｔｌｖ＠Ｄｌｅｌｓｃｔｒｌｃ Ｗａｖ＠ｇｕｌ
ｄｅ ） Ｊと称してよい誘電体線路が本発明者等によ
って提案されている。この非放射性誘電体線路では、２
枚の導体平板を平行配置し、これら導体平板間に存在す
る誘電媒質中にその誘電媒質よりも犬なる誘電率の誘電
体ストリップを挿入し、その誘電体ストリップに沿って
電磁波の電界を主としてそれら導体平板４℃平行に偏波
させて伝送せしめ、それら導体平板の間隔を電磁波の誘
電媒質５中長の２分の１以丁とすることにより、その［
７や断効果で放射を抑制するようにしている。
ぼ完全ＩＣ抑制しうる［非放射性誘電体線路（Ｎｏｎｒ
ｓ引ａｔｌｖ＠Ｄｌｅｌｓｃｔｒｌｃ Ｗａｖ＠ｇｕｌ
ｄｅ ） Ｊと称してよい誘電体線路が本発明者等によ
って提案されている。この非放射性誘電体線路では、２
枚の導体平板を平行配置し、これら導体平板間に存在す
る誘電媒質中にその誘電媒質よりも犬なる誘電率の誘電
体ストリップを挿入し、その誘電体ストリップに沿って
電磁波の電界を主としてそれら導体平板４℃平行に偏波
させて伝送せしめ、それら導体平板の間隔を電磁波の誘
電媒質５中長の２分の１以丁とすることにより、その［
７や断効果で放射を抑制するようにしている。
一般に、誘電体線路でミリ波集積回路を構綬すゐ場合、
その回路を小形化するという観点からは、その誘電体ス
トリップとして与≧１０ 程度の高誘電率の栃料を使用
するのが高利である。このことは、前述の非放射性誘電
体線路においても露えるが、高誘電率のストリップを使
用噴石とき、この非放射性誘電体線路は、次のような問
題点を有している。第１に、誘電体ストリップを極度に
偏平にしなければならないので、これは、そのストリッ
プの強度あるいけ製作精度の観点からは望ましくないこ
とである。第２に、高次モードの影響により、伝送路の
単一モード動作帯域が狭く表ってしまう。
その回路を小形化するという観点からは、その誘電体ス
トリップとして与≧１０ 程度の高誘電率の栃料を使用
するのが高利である。このことは、前述の非放射性誘電
体線路においても露えるが、高誘電率のストリップを使
用噴石とき、この非放射性誘電体線路は、次のような問
題点を有している。第１に、誘電体ストリップを極度に
偏平にしなければならないので、これは、そのストリッ
プの強度あるいけ製作精度の観点からは望ましくないこ
とである。第２に、高次モードの影響により、伝送路の
単一モード動作帯域が狭く表ってしまう。
本発明の目的は、前述したよりな誘電体線路の問題点を
解消し前述した非放射性誘電体線路を更に改善した誘電
体線路を提供することである。
解消し前述した非放射性誘電体線路を更に改善した誘電
体線路を提供することである。
また、本発明の目的は、前述したような誘電体線路の問
題点を解消すると共に線路の低損失化をも可能にしたｕ
ＩＩＩ！ ＃、Ｎ路を提供することである。
題点を解消すると共に線路の低損失化をも可能にしたｕ
ＩＩＩ！ ＃、Ｎ路を提供することである。
本発明によれは、２枚の導体平板を平行配置し核導体平
板間に存在する誘電媒質中に該誘電媒質よりも犬なる銹
↑に率の誘電体ストリップを挿入してなる￥９電体線路
において、前記各導体平板と前記誘電ｖ＃、質及び誘電
体ストリップとの間に誘電体層を介在させ、前記誘電体
１岡の前記誘覆、媒質に対する比５り電率をε、１、前
記導体平板の間隔を８゜前記誘電Ｓ質の厚さをｃＳ約記
誘電媒質内の電磁波の波長をλ。とするとき、次の不等
式を七−足するように設定し、電磁波の電界を主として
前記導体平板に平行に偏波さ・ヒて伝送せしめることを
特徴とする誘電体線路によ−：）１、前述の目的は達成
される。
板間に存在する誘電媒質中に該誘電媒質よりも犬なる銹
↑に率の誘電体ストリップを挿入してなる￥９電体線路
において、前記各導体平板と前記誘電ｖ＃、質及び誘電
体ストリップとの間に誘電体層を介在させ、前記誘電体
１岡の前記誘覆、媒質に対する比５り電率をε、１、前
記導体平板の間隔を８゜前記誘電Ｓ質の厚さをｃＳ約記
誘電媒質内の電磁波の波長をλ。とするとき、次の不等
式を七−足するように設定し、電磁波の電界を主として
前記導体平板に平行に偏波さ・ヒて伝送せしめることを
特徴とする誘電体線路によ−：）１、前述の目的は達成
される。
次に、添付図面に基づいて本発明の実施例について本発
明をより詳細に説明する。
明をより詳細に説明する。
第１図は、本発明の一実施例としての誘電体騨路の部分
斜視図を示しており、この実施例の誘電体線路は、２枚
の導体平板１及び２を平行配置Ｌ４これら導体平板１及
び２の間に存在する誘電媒質５中にその誘電媒質５より
も大な°る誘電率の誘電 ゛体ストリップ６を挿入
し、更に、各導体平板−１又は２と前記誘電媒質５及び
誘電体ストリップ６との間に誘！１体１１３又は４を介
在させてな゛つている。
斜視図を示しており、この実施例の誘電体線路は、２枚
の導体平板１及び２を平行配置Ｌ４これら導体平板１及
び２の間に存在する誘電媒質５中にその誘電媒質５より
も大な°る誘電率の誘電 ゛体ストリップ６を挿入
し、更に、各導体平板−１又は２と前記誘電媒質５及び
誘電体ストリップ６との間に誘！１体１１３又は４を介
在させてな゛つている。
この誘電体線路は、電磁波を導体乎ｅｉ１及び２と平行
に偏波させて伝送する。窮電坏僧３校び４１＋４Ｊの媒
質５は、誘電体ストｌ）ツブ６よりろ電率が小さいとい
う制限以外任意であるが、以Ｆの考察では簡単のため、
誘１！媒實５は空気であるとしている。こｎけ、実用上
、それが空気の場合が最も多いからであるが、一方、こ
れは誘電体ストリップ６や誘電体層３及び４の比牌電率
をこσ２鴫電媒賞５の誘電率を基にして定義すること（
こ相当し、この仮定により議論の一般性が失なわｆＩる
ことがないからでもある。誘電停止−３及び４とし２て
は、低損失なテフロンやポリエチレンが通にているが、
発泡スチレン（比誘ｗＬ率ε、よ１゜ｎ ）ｃｒような
容気と岡程度に低誘電率、低損失の誘電体も有効である
。また、誘電体層３及び４け、このような固体の銹電体
物質で形成してもよいが１、空気層（〔て形成してもよ
い。誘電体−３及び４を固体の誘電体吻質で形成する場
合には、各導体平板１々び２の内面に誘電体膜３及び４
を接着して、その間に誘電体ストリップ６を挾持させる
ようにすればよいのであるが、誘電体１３及び４を空気
層にて形成する場合には、第２区の＠向１ヅ）に略示さ
れよｉに、導体平板１Ａ及び２ＡのＱ４ｊに適当な支持
部材７を用い・て誘電体ストｌ）ツブ６Ａと各導体乎代
ＩＡ及び２Ａとの間に誘電体／ｍ ３ Ａ及び４ＡＪ：
しての空気層が介在するようにし、て誘電体ストｌ）ラ
グ６Ａを空間に浮かすようにするうこれら支持部材７は
、誘電率の比較的小さい材料で形ｈＶ、式れるのがよい
。
に偏波させて伝送する。窮電坏僧３校び４１＋４Ｊの媒
質５は、誘電体ストｌ）ツブ６よりろ電率が小さいとい
う制限以外任意であるが、以Ｆの考察では簡単のため、
誘１！媒實５は空気であるとしている。こｎけ、実用上
、それが空気の場合が最も多いからであるが、一方、こ
れは誘電体ストリップ６や誘電体層３及び４の比牌電率
をこσ２鴫電媒賞５の誘電率を基にして定義すること（
こ相当し、この仮定により議論の一般性が失なわｆＩる
ことがないからでもある。誘電停止−３及び４とし２て
は、低損失なテフロンやポリエチレンが通にているが、
発泡スチレン（比誘ｗＬ率ε、よ１゜ｎ ）ｃｒような
容気と岡程度に低誘電率、低損失の誘電体も有効である
。また、誘電体層３及び４け、このような固体の銹電体
物質で形成してもよいが１、空気層（〔て形成してもよ
い。誘電体−３及び４を固体の誘電体吻質で形成する場
合には、各導体平板１々び２の内面に誘電体膜３及び４
を接着して、その間に誘電体ストリップ６を挾持させる
ようにすればよいのであるが、誘電体１３及び４を空気
層にて形成する場合には、第２区の＠向１ヅ）に略示さ
れよｉに、導体平板１Ａ及び２ＡのＱ４ｊに適当な支持
部材７を用い・て誘電体ストｌ）ツブ６Ａと各導体乎代
ＩＡ及び２Ａとの間に誘電体／ｍ ３ Ａ及び４ＡＪ：
しての空気層が介在するようにし、て誘電体ストｌ）ラ
グ６Ａを空間に浮かすようにするうこれら支持部材７は
、誘電率の比較的小さい材料で形ｈＶ、式れるのがよい
。
本発明の前述したような構造の誘電体２陣路は、導体平
板１及び２の内面に絶縁層として働く誘電体ノー３及び
４が設けられていることがらして、「絶縁形非放射性誘
笥１体神路」と称されてよい。このような絶縁形弁放射
性ｎｍ体線路の動作原理について、以下説明する。第１
図の構造において、導体平板１及び２０間隔を−、誘電
体ストリッ７″６の巾をｂ１厚さをＣとし、ｎ′Ｗｔ体
ストリストリップ６媒＊５に対する比誘電率をｃｒ２、
誘電体層３及び４の誘電媒質５に対する比誘電率をｅｒ
ｌとし、誘電媒質５中の電磁波の波長をλ。とする。先
ず、誘電体ストリップ６がなくてそこが誘電媒質５で満
たされている場合の導体平板１及び２に平行（Ｃ調波し
た電磁波の伝搬について考えると、導体平板１及び２の
間隔ａを、次の不等式 を満足するように設定すれば、導体平板１及び２に平行
＋′ｃ偏波した電磁波は全て遮断され伝搬できない。こ
れは、誘電体ストリップの曲りや不連続部で発生する放
射波が導体平板１及び２の閣を通りぬけることができず
に抑制されることを意味し、この条件は、この絶縁形弁
放射性Ｉｌｌ電体線路における最も重要な条件の１つで
ある。次に、このような争件のもとで、誘電体１−３及
び４の間に適当な断面寸法と誘電率のｉ電体ストリップ
６を挿入すれば、前述の遮断が解け、電磁波は、誘電体
ストリップ６に沿って伝搬できるようになる。これが、
この絶縁形弁放射性誘電体線路の定性的な動作原理であ
る。
板１及び２の内面に絶縁層として働く誘電体ノー３及び
４が設けられていることがらして、「絶縁形非放射性誘
笥１体神路」と称されてよい。このような絶縁形弁放射
性ｎｍ体線路の動作原理について、以下説明する。第１
図の構造において、導体平板１及び２０間隔を−、誘電
体ストリッ７″６の巾をｂ１厚さをＣとし、ｎ′Ｗｔ体
ストリストリップ６媒＊５に対する比誘電率をｃｒ２、
誘電体層３及び４の誘電媒質５に対する比誘電率をｅｒ
ｌとし、誘電媒質５中の電磁波の波長をλ。とする。先
ず、誘電体ストリップ６がなくてそこが誘電媒質５で満
たされている場合の導体平板１及び２に平行（Ｃ調波し
た電磁波の伝搬について考えると、導体平板１及び２の
間隔ａを、次の不等式 を満足するように設定すれば、導体平板１及び２に平行
＋′ｃ偏波した電磁波は全て遮断され伝搬できない。こ
れは、誘電体ストリップの曲りや不連続部で発生する放
射波が導体平板１及び２の閣を通りぬけることができず
に抑制されることを意味し、この条件は、この絶縁形弁
放射性Ｉｌｌ電体線路における最も重要な条件の１つで
ある。次に、このような争件のもとで、誘電体１−３及
び４の間に適当な断面寸法と誘電率のｉ電体ストリップ
６を挿入すれば、前述の遮断が解け、電磁波は、誘電体
ストリップ６に沿って伝搬できるようになる。これが、
この絶縁形弁放射性誘電体線路の定性的な動作原理であ
る。
また、実用上、絶縁形非放射性肋電体糾路は、唯一つの
モードが伝搬可能な単−千−ド秋態で動作しなければな
らない。次に、とのことについて、種々な１９電体線路
の構成におけるｈ／λ。と「１ｂ／λ０との関係を示す
第３図から第７図の曲線を参照して説明する。Ｋ！３縁
形非放射性神町体線路で利用するモードは、通常、Ｅ、
１ｘ モードと呼ばれるものであるが、関連するＥＸ
モード、Ｅ１２Ｘモード等１ の高次モードも含めて、その遮断曲線を、第３図から第
７図に示している。これらの曲線は、誘電体ストリップ
を蒔１ｉ率ｇｒ２ ＝ １２のスタイキャスト（５ｔｙ
ｃａｔ、ｔ ） （米国、エマーソンカミング社の四品
名）にて形成したと仮定し、誘電体層を、第３図及び第
４図では空気、第５図及び第６図でけＩリエチレン（ε
ｒ１＝２゜２５）にて形成したとして求められたもので
ある。また、第３図及び第５図の曲線は、ｅ／ｓ＝０．
４、第４図及び第６図の曲紳叶、ｃ／ａ ＝＝ ０ 、
６、第７図の曲線は、ｅ／ａ＝１゜０（前述の非放射性
誘電体線路に相当する）として、求められたものである
。すなわら、これらの各遮断曲線は、等価誘電率法と呼
ばれる解析法で算出でき、各曲線を境にその上部領域で
は対応するモードは伝搬モードとなね、下部領域では遮
断モードとなる。従って、絶縁形弁放射性誘電体＃路が
単一モード動作となる念めにけ、Ｅ１１ｘモードのみが
伝送され、その他のＥ２．Ｘ モード、Ｅ１２ｘ
モードが遮断されるように、これらの遮断曲線で囲まれ
た領域に設計定数を定めればよい。
モードが伝搬可能な単−千−ド秋態で動作しなければな
らない。次に、とのことについて、種々な１９電体線路
の構成におけるｈ／λ。と「１ｂ／λ０との関係を示す
第３図から第７図の曲線を参照して説明する。Ｋ！３縁
形非放射性神町体線路で利用するモードは、通常、Ｅ、
１ｘ モードと呼ばれるものであるが、関連するＥＸ
モード、Ｅ１２Ｘモード等１ の高次モードも含めて、その遮断曲線を、第３図から第
７図に示している。これらの曲線は、誘電体ストリップ
を蒔１ｉ率ｇｒ２ ＝ １２のスタイキャスト（５ｔｙ
ｃａｔ、ｔ ） （米国、エマーソンカミング社の四品
名）にて形成したと仮定し、誘電体層を、第３図及び第
４図では空気、第５図及び第６図でけＩリエチレン（ε
ｒ１＝２゜２５）にて形成したとして求められたもので
ある。また、第３図及び第５図の曲線は、ｅ／ｓ＝０．
４、第４図及び第６図の曲紳叶、ｃ／ａ ＝＝ ０ 、
６、第７図の曲線は、ｅ／ａ＝１゜０（前述の非放射性
誘電体線路に相当する）として、求められたものである
。すなわら、これらの各遮断曲線は、等価誘電率法と呼
ばれる解析法で算出でき、各曲線を境にその上部領域で
は対応するモードは伝搬モードとなね、下部領域では遮
断モードとなる。従って、絶縁形弁放射性誘電体＃路が
単一モード動作となる念めにけ、Ｅ１１ｘモードのみが
伝送され、その他のＥ２．Ｘ モード、Ｅ１２ｘ
モードが遮断されるように、これらの遮断曲線で囲まれ
た領域に設計定数を定めればよい。
因に、Ｅｌｌｘ モードの遮断曲線より下の領域では
電磁波は全く伝搬で轡ず、逆にＥ２１Ｘ モードある
いはＥ１２Ｘ モードの遮断曲線より上の領域では２
・り以上のモードが伝搬する、いわゆる多モード伝送と
なる。
電磁波は全く伝搬で轡ず、逆にＥ２１Ｘ モードある
いはＥ１２Ｘ モードの遮断曲線より上の領域では２
・り以上のモードが伝搬する、いわゆる多モード伝送と
なる。
第５図及び第６図の曲線より明らかなように、誘電体層
にポリエチレンを用いｆｃ場合は、放射波溝断点が前述
の非放射性誘電体線路の８／λ。＝０．５より小さくな
るが、これは回路が小形化できることを意味し、実用上
有利である。特に、良質のポリエチレンのように損失正
接（ｔａｎδ＝１０ ）の小さな誘電体膜を用いれば
伝送損の増加なしに回路の小形化が計れる。更に、ここ
で注目すべきことけ、ｃ／ｓ ＝ ０゜４の場合（第３
図及び第５図参照）には、Ｅ１２Ｘ モードの影響が
表われないことである。これは極めて重要であり、前述
の非放射性誘電体線路（第７図参照）に比べて、絶縁形
弁放射性誘電体線路の動作領域がそれだけ広くなり、伝
送帯域幅が拡大されるという実用上の利点を得ることか
できる。
にポリエチレンを用いｆｃ場合は、放射波溝断点が前述
の非放射性誘電体線路の８／λ。＝０．５より小さくな
るが、これは回路が小形化できることを意味し、実用上
有利である。特に、良質のポリエチレンのように損失正
接（ｔａｎδ＝１０ ）の小さな誘電体膜を用いれば
伝送損の増加なしに回路の小形化が計れる。更に、ここ
で注目すべきことけ、ｃ／ｓ ＝ ０゜４の場合（第３
図及び第５図参照）には、Ｅ１２Ｘ モードの影響が
表われないことである。これは極めて重要であり、前述
の非放射性誘電体線路（第７図参照）に比べて、絶縁形
弁放射性誘電体線路の動作領域がそれだけ広くなり、伝
送帯域幅が拡大されるという実用上の利点を得ることか
できる。
このように動作する絶縁形弁放射性誘電体線路の低損失
化について考察するに、誘電体層中で電磁界が導体平板
に向−りて指数関数的に減少するようにすれば、導体平
板上の電磁界がそれだけ小さくなり、導体損が軽減で角
る。等価誘電率法での肘（Ｖによれば、この争件を満す
低損失領域は、第３図、第４図、ＰＯ２図及び第６図で
斜線を施し念領域である。この領域内に動作点をとれば
導体損が小さくなるが、さらｉｔ ｓ Ｎ形弁放射性誘
電体線路では、前述の非放射性誘電体線路に比較して誘
電体ストリップの断面寸法が小さいため、誘電体損も小
さくなる。すなわち、絶縁形弁放射性誘電体線路では、
導体損、誘電体損とも小さくなるので、それらの和であ
る伝送損もかなり減少する。
化について考察するに、誘電体層中で電磁界が導体平板
に向−りて指数関数的に減少するようにすれば、導体平
板上の電磁界がそれだけ小さくなり、導体損が軽減で角
る。等価誘電率法での肘（Ｖによれば、この争件を満す
低損失領域は、第３図、第４図、ＰＯ２図及び第６図で
斜線を施し念領域である。この領域内に動作点をとれば
導体損が小さくなるが、さらｉｔ ｓ Ｎ形弁放射性誘
電体線路では、前述の非放射性誘電体線路に比較して誘
電体ストリップの断面寸法が小さいため、誘電体損も小
さくなる。すなわち、絶縁形弁放射性誘電体線路では、
導体損、誘電体損とも小さくなるので、それらの和であ
る伝送損もかなり減少する。
このことを実際ｉ（示すため、誘電体Ｊ−を空気にした
場合とポリエチレンにした場合における絶縁形弁放射性
誘電体線路（ｃ／ｓ ＝Ｏ，’４ ）の伝送損の理論値
を、前述の非放射性誘電体線路（ｃ／ｓ＝１．０）の伝
送損の理論値と比較して、それぞれ第８図及び第９図に
示している。計算では導体平板に銅（δ＝ ５．８ Ｘ
１０７ ｓ／ｍ ）を仮定し、誘電体ストリップ（ε
、２＝１２）の損失正接をｔａｎδ１；− 一 １０ と仮定した。第８図及び第９図の曲線から
明らかなように、絶縁形弁放射性ｎ電体線路の伝送損は
、前述の単なる非放射性誘電体線路の約半分に今る。し
かも、絶縁形弁放射性ｎＮ体線路の導体損け、ｎ導体損
に比べて極めて小さく、伝送損けほとんどｎ電体損ｔｃ
よって決まるっこのことけ高糾度アルミナ（’（２＝１
０ 、 ｔａｎδ＝０゜５ｘ１０ ）のような良質
の誘電体ストＶツブを使用すれば、絶縁形弁放射性誘電
体線路の伝送損は、さらに減少することを意味し、マイ
クロストリップ線路に比べて１桁程度小さな伝送損とす
ることかで自る。
場合とポリエチレンにした場合における絶縁形弁放射性
誘電体線路（ｃ／ｓ ＝Ｏ，’４ ）の伝送損の理論値
を、前述の非放射性誘電体線路（ｃ／ｓ＝１．０）の伝
送損の理論値と比較して、それぞれ第８図及び第９図に
示している。計算では導体平板に銅（δ＝ ５．８ Ｘ
１０７ ｓ／ｍ ）を仮定し、誘電体ストリップ（ε
、２＝１２）の損失正接をｔａｎδ１；− 一 １０ と仮定した。第８図及び第９図の曲線から
明らかなように、絶縁形弁放射性ｎ電体線路の伝送損は
、前述の単なる非放射性誘電体線路の約半分に今る。し
かも、絶縁形弁放射性ｎＮ体線路の導体損け、ｎ導体損
に比べて極めて小さく、伝送損けほとんどｎ電体損ｔｃ
よって決まるっこのことけ高糾度アルミナ（’（２＝１
０ 、 ｔａｎδ＝０゜５ｘ１０ ）のような良質
の誘電体ストＶツブを使用すれば、絶縁形弁放射性誘電
体線路の伝送損は、さらに減少することを意味し、マイ
クロストリップ線路に比べて１桁程度小さな伝送損とす
ることかで自る。
次に、本発明の絶縁形非放射性銹電体線路の寸法上の利
点について説明する。本発明の絶縁形弁放射性〆電体線
路の具体的な設計例及び前述の単なる非放射性誘電体線
路の設計例を次の表にまとめて示しているっ この表において、誘箱体層は、空気、誘電体ストリップ
はスタイキャスト（ａ、２＝ １２・ ｔａｒ＋Ｊ＝＝
１０−４ ）とし、川波数は５０ ＧＨｚを仮定して
いる。まず、誘電体ストリップの断面寸法（ｂｘｃ）を
比較すれば、単なる非放射性誘電体線路例（ｃ ／ ａ
＝ ｊ 、 Ｑ ）でけ、Ｏ，ｑ ６ｒｌｊＩｘ
２ 、 ７ｙｓト偏長方形であって、強度的に弱くな
り製作精度も高くしにくいのに対し、特に絶縁形非放射
性誘電体線路例１ （ｃ／ａ＝０、．１１ ）では、断
面寸法が１．２７’１ｔｊｎＸ１．０８ｕと小形で且つ
正方形に近い取扱い易い形状となる。また、管内波長も
、絶縁形非放射性誘電体線路例Ｉでけλｙ＝２．８５Ｍ
、単なる非放射性誘電体線路例ではλｙ、＝３．６Ｂ朋
となり、本発明による絶縁形弁放射性誘電体線路の方が
小さく１回路の小形化にとって有利である。
点について説明する。本発明の絶縁形弁放射性〆電体線
路の具体的な設計例及び前述の単なる非放射性誘電体線
路の設計例を次の表にまとめて示しているっ この表において、誘箱体層は、空気、誘電体ストリップ
はスタイキャスト（ａ、２＝ １２・ ｔａｒ＋Ｊ＝＝
１０−４ ）とし、川波数は５０ ＧＨｚを仮定して
いる。まず、誘電体ストリップの断面寸法（ｂｘｃ）を
比較すれば、単なる非放射性誘電体線路例（ｃ ／ ａ
＝ ｊ 、 Ｑ ）でけ、Ｏ，ｑ ６ｒｌｊＩｘ
２ 、 ７ｙｓト偏長方形であって、強度的に弱くな
り製作精度も高くしにくいのに対し、特に絶縁形非放射
性誘電体線路例１ （ｃ／ａ＝０、．１１ ）では、断
面寸法が１．２７’１ｔｊｎＸ１．０８ｕと小形で且つ
正方形に近い取扱い易い形状となる。また、管内波長も
、絶縁形非放射性誘電体線路例Ｉでけλｙ＝２．８５Ｍ
、単なる非放射性誘電体線路例ではλｙ、＝３．６Ｂ朋
となり、本発明による絶縁形弁放射性誘電体線路の方が
小さく１回路の小形化にとって有利である。
第１０匁は、本発明の絶縁形弁放射性誘電体線路の横断
面内での電磁界の概略図であり、電界は実線、磁界は破
線で示している。この図から明らか々ように、電磁界は
部分的に誘電体を満たした金属導波管の電磁界に似てい
て、減衰性の界がわずかに周囲媒質中に漏れているにす
ぎない。従って、本発明の絶縁形弁放射性誘電体線路を
用いれば、金属導波管回路素子と同様な回路素子をほと
んど全て実現することができる。、第１１図（Ａ）から
（Ｅ）け、本発明の絶縁形非放射性銹電体線路のそのよ
うな代表的な応用例を平面的に示している。、第１１図
（Ａ）け、９０′ペンドへの適用例を示し、第１１図（
Ｂ）は、方向性結合器への適用例を示し、第１１図（Ｃ
）は無反射終端器への適用例を示し、第１１図（Ｄ）は
サーキュレータへの適用例を示［７、第１１図（ε）は
アイソレータへの適用例を示しており。
面内での電磁界の概略図であり、電界は実線、磁界は破
線で示している。この図から明らか々ように、電磁界は
部分的に誘電体を満たした金属導波管の電磁界に似てい
て、減衰性の界がわずかに周囲媒質中に漏れているにす
ぎない。従って、本発明の絶縁形弁放射性誘電体線路を
用いれば、金属導波管回路素子と同様な回路素子をほと
んど全て実現することができる。、第１１図（Ａ）から
（Ｅ）け、本発明の絶縁形非放射性銹電体線路のそのよ
うな代表的な応用例を平面的に示している。、第１１図
（Ａ）け、９０′ペンドへの適用例を示し、第１１図（
Ｂ）は、方向性結合器への適用例を示し、第１１図（Ｃ
）は無反射終端器への適用例を示し、第１１図（Ｄ）は
サーキュレータへの適用例を示［７、第１１図（ε）は
アイソレータへの適用例を示しており。
参照符号ＩＢ、１ｃ、１ｏ、ＩＥ及びＩＦは導体平板を
示し、６８．６Ｃ，６Ｄ、６Ｅ、６Ｆ及び６Ｇは、誘電
体ストリップを示している。第１１図（Ｃ）の無反射終
端器では、吸収膜８を装荷し、第１１図（Ｄ）のサーキ
ュレータ、第１１図（Ｅ）のアイソレータでは、直流磁
界印加フェライト９及び９Ａをそれぞれ装荷している。
示し、６８．６Ｃ，６Ｄ、６Ｅ、６Ｆ及び６Ｇは、誘電
体ストリップを示している。第１１図（Ｃ）の無反射終
端器では、吸収膜８を装荷し、第１１図（Ｄ）のサーキ
ュレータ、第１１図（Ｅ）のアイソレータでは、直流磁
界印加フェライト９及び９Ａをそれぞれ装荷している。
特に、これらの無反射終端器、サーキュレータ、アイソ
レータ等では。
レータ等では。
吸収膜やフェライトを電界に平行な面に装荷すると特性
が改善され、その点、導体平板と誘電体ストリップとの
間に空隙のある絶縁形弁放射性誘電体線路は便利である
。詳述するに、ミリ波集積回路では、伝送路に半導体素
子、フェライト、吸収膜等を装荷する場合が多いが１．
特に、電界に平行な側面、すなわち、導体面に平行な誘
電体ス） ＩＪツブの側面にフェライト、吸収膜等の素
子を装荷できることは有利で、サーキュレータや無反射
終端等で反射を大幅に軽減できる。しかし、従来の非放
射性誘電体線路では誘電体ストリップの導体平板と平行
々２つの側面は導体平板の内面に接してしオっているた
め、その導体面に平行な誘電体ストリップの側面に素子
を装荷できない。これに対し１本発明による導体平板と
誘電体ストリ）プとの間に空隙のある絶縁形弁放射性誘
電体線路では、その空隙部分、すなわち、電界に平行な
誘電体ストリップの側面に素子を配設できるので有利で
ある。
が改善され、その点、導体平板と誘電体ストリップとの
間に空隙のある絶縁形弁放射性誘電体線路は便利である
。詳述するに、ミリ波集積回路では、伝送路に半導体素
子、フェライト、吸収膜等を装荷する場合が多いが１．
特に、電界に平行な側面、すなわち、導体面に平行な誘
電体ス） ＩＪツブの側面にフェライト、吸収膜等の素
子を装荷できることは有利で、サーキュレータや無反射
終端等で反射を大幅に軽減できる。しかし、従来の非放
射性誘電体線路では誘電体ストリップの導体平板と平行
々２つの側面は導体平板の内面に接してしオっているた
め、その導体面に平行な誘電体ストリップの側面に素子
を装荷できない。これに対し１本発明による導体平板と
誘電体ストリ）プとの間に空隙のある絶縁形弁放射性誘
電体線路では、その空隙部分、すなわち、電界に平行な
誘電体ストリップの側面に素子を配設できるので有利で
ある。
尚、誘電体ストリップの横断面形状は、前述の実施例の
如く矩形に限らず、円形、楕円形等、導体平板間の中央
前に関して対称な形状であれば、任意の形状であってよ
い。
如く矩形に限らず、円形、楕円形等、導体平板間の中央
前に関して対称な形状であれば、任意の形状であってよ
い。
前述したように、本発明による絶縁形弁放射性誘電体線
路は、従来の単なる非放射性誘電体線路と同様に線路の
曲りや不連続に起因する放射を抑制できると共に、以下
に列挙する如き効果を得ると表のできるものである。
路は、従来の単なる非放射性誘電体線路と同様に線路の
曲りや不連続に起因する放射を抑制できると共に、以下
に列挙する如き効果を得ると表のできるものである。
（１） マイクロストリップ線路に比べて約１桁程蜜
。
。
また、従来の単なる非放射性誘電体線路に比べても約５
０係も伝送損を軽減できる。
０係も伝送損を軽減できる。
＋２１ Ｅ、２ｘ モードの影響がないため伝送帯
域幅を広くとれる。
域幅を広くとれる。
（３） 誘電体ストリップの横断面形状を５０ ＧＨ
２で１辺約１朋程蜜の正方形に近いものとすることがで
き、従来の単なる非放射性誘電体線路における極端な偏
長刀形断面の誘電体ス） ＩＪツブと比べて、取扱い易
くなると共に、マイクロストリップ線路と比べても退色
がない程度の回路の小形化ができる。
２で１辺約１朋程蜜の正方形に近いものとすることがで
き、従来の単なる非放射性誘電体線路における極端な偏
長刀形断面の誘電体ス） ＩＪツブと比べて、取扱い易
くなると共に、マイクロストリップ線路と比べても退色
がない程度の回路の小形化ができる。
（４）半導体素子、フェライト、吸収体勢を装荷す７Ｓ
場合、誘雷、体ストリップの全側面、特に、導体平板の
内面と平行な側面を利用できるので。
場合、誘雷、体ストリップの全側面、特に、導体平板の
内面と平行な側面を利用できるので。
回路構成上有利である。
第１図は、本発明の一実楕例としての誘電体線路の部分
斜視図、第２図は本発明の別の実施例としての誘電在線
路の側面図、第３図、第４図１Ｍ５図、第６図及び第７
図は種々な誘電体線路の構成に卦ける各種モードに対す
る遮断曲線をそれぞれ示す図、第８図及び第９図は本発
明による絶縁形弁放射性誘電体線路の伝送損の理論値と
従来の単なる非放射性誘電体線路の伝送損の理論値とを
比較して示す図、第１０図は本発明の絶縁形弁放射性誘
電体線路の横断面内での電磁界の概略図、第１１図（Ａ
）から（Ｅ）は、本発明の絶縁形弁放射性誘電体線路の
代表的な応用例をそれぞれ示す概略平面図である。 １．２・・・導体平板、３，４・・・誘電体層、５・・
・誘電媒質、６・・・誘電体ストリップ。 篤１図 第２図 市４図 馬５閃 牟６図 周ン皮数 （ＧＨｚ） 周渡狐（ＧＨｚ） 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿。 ！、事件の表示 昭和５７年 特許側 第９９８２２号 ２、発明の名称 誘 電 体 線 路３、補正を
する者 事件との関係 出廓人 セキショウジ 名称 関商事株式会社 ４、代理人 ５、輔ｉＥ命令の日付 自 発 （１）本願明細書の添付図面の第３図、第イ゛図、第７
図及び第１０図を、それぞれこ＼に提出する第３図、第
４図、第７図及び第１０図の如＜ｄＩｊＥする。 （２） 本願の特許請求の範囲の記載を別紙のとおり
ｎ１正する。 （３）本願明細書３頁８〜９行の“伝送損失”を［伝送
ｎ４Ｊと訂ｉＥする。 特許請求の範囲 （１）２枚の導体ｉ１７．板を平行配置し、該導体平板
間に存在する誘電媒質中に該誘電媒質よりも大なる誘電
率の誘電体ストリップを挿入してなる誘電体線路におい
て、前記各導体平板と前記誘電媒質及び誘電体ストリッ
プとの間に誘電体層を介在させ、前記誘電体層の前記誘
電媒質に対する比誘電率をεｒ１、前記導体平板の間隔
をａ、前記誘電媒質の厚さをＣ１前記誘亀媒質内の電鍵
波の波長をλ○とするとき、次の不等式を満足するよう
に設定し、電鍵波の電界を主として前記導体平板に平行
に偏波させ−て伝送せしめることを特徴とする誘電体線
路。 （２） 前記誘電体層は、前記各導体平板に接着した
固体の誘電体膜からなる特許請求の範囲第（１）項記載
の誘電体線路。 （３）前記誘電媒質及び前記誘電体層は、空気からなり
、前記誘電体ストリップは、支持部材によって前記導体
平板間の空間中に支持され−Ｃいる特許請求の範囲第（
１）項記載の誘電体線路。 （４）前記導体平板の間隔ａと前記＃Ｐｊ電媒質の厚さ
Ｃとの比ｃ ／ ａが、し王＼０．４である特許請求の
範囲第（１）項又は第（２）項又は第（３）項記載の誘
電体線路。 （５） 前記誘電体ストリ・ノブの横断面形状は、は
＼正方形である特許請求の範囲第（１）項又は第（２）
項Ｙは第（３）項又は第（４）項記載の誘電体線路。
斜視図、第２図は本発明の別の実施例としての誘電在線
路の側面図、第３図、第４図１Ｍ５図、第６図及び第７
図は種々な誘電体線路の構成に卦ける各種モードに対す
る遮断曲線をそれぞれ示す図、第８図及び第９図は本発
明による絶縁形弁放射性誘電体線路の伝送損の理論値と
従来の単なる非放射性誘電体線路の伝送損の理論値とを
比較して示す図、第１０図は本発明の絶縁形弁放射性誘
電体線路の横断面内での電磁界の概略図、第１１図（Ａ
）から（Ｅ）は、本発明の絶縁形弁放射性誘電体線路の
代表的な応用例をそれぞれ示す概略平面図である。 １．２・・・導体平板、３，４・・・誘電体層、５・・
・誘電媒質、６・・・誘電体ストリップ。 篤１図 第２図 市４図 馬５閃 牟６図 周ン皮数 （ＧＨｚ） 周渡狐（ＧＨｚ） 特許庁長官 若 杉 和 夫 殿。 ！、事件の表示 昭和５７年 特許側 第９９８２２号 ２、発明の名称 誘 電 体 線 路３、補正を
する者 事件との関係 出廓人 セキショウジ 名称 関商事株式会社 ４、代理人 ５、輔ｉＥ命令の日付 自 発 （１）本願明細書の添付図面の第３図、第イ゛図、第７
図及び第１０図を、それぞれこ＼に提出する第３図、第
４図、第７図及び第１０図の如＜ｄＩｊＥする。 （２） 本願の特許請求の範囲の記載を別紙のとおり
ｎ１正する。 （３）本願明細書３頁８〜９行の“伝送損失”を［伝送
ｎ４Ｊと訂ｉＥする。 特許請求の範囲 （１）２枚の導体ｉ１７．板を平行配置し、該導体平板
間に存在する誘電媒質中に該誘電媒質よりも大なる誘電
率の誘電体ストリップを挿入してなる誘電体線路におい
て、前記各導体平板と前記誘電媒質及び誘電体ストリッ
プとの間に誘電体層を介在させ、前記誘電体層の前記誘
電媒質に対する比誘電率をεｒ１、前記導体平板の間隔
をａ、前記誘電媒質の厚さをＣ１前記誘亀媒質内の電鍵
波の波長をλ○とするとき、次の不等式を満足するよう
に設定し、電鍵波の電界を主として前記導体平板に平行
に偏波させ−て伝送せしめることを特徴とする誘電体線
路。 （２） 前記誘電体層は、前記各導体平板に接着した
固体の誘電体膜からなる特許請求の範囲第（１）項記載
の誘電体線路。 （３）前記誘電媒質及び前記誘電体層は、空気からなり
、前記誘電体ストリップは、支持部材によって前記導体
平板間の空間中に支持され−Ｃいる特許請求の範囲第（
１）項記載の誘電体線路。 （４）前記導体平板の間隔ａと前記＃Ｐｊ電媒質の厚さ
Ｃとの比ｃ ／ ａが、し王＼０．４である特許請求の
範囲第（１）項又は第（２）項又は第（３）項記載の誘
電体線路。 （５） 前記誘電体ストリ・ノブの横断面形状は、は
＼正方形である特許請求の範囲第（１）項又は第（２）
項Ｙは第（３）項又は第（４）項記載の誘電体線路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）２枚の導体平板を平行配置し、該導体平板間に存
在する誘電媒質中に骸誘電媒質よりも大なる誘電率の誘
電体ストリップを挿入してなる誘電体線路において、前
記各導体平板と前記誘電媒質及び誘電体ストリップとの
間に誘電体層を介在させ、前記誘電体層の前記誘電媒質
に対する比誘電率をａ 、 ＋、前記導体平板の間隔を
ａ、前記誘電媒質の厚さをＣ１酌記誘電媒質内の電磁波
の波長をλ０ とするとき、次の不等式を満足するよう
に設定し、電磁波の電界を主として前記導体平板に平行
に偏波させて伝送せし７めることを特徴とする誘電体線
路。 （２） 前記誘電体層は、前記各導体平板に接着しん
固体の誘電体膜からなる特許請求の範囲第（１）項記載
の誘電体線路。 （３１Ｉｆｆ紀銹電＃質及び前記誘電体層は、空気から
なり、前記誘電体ストリップは、支持部材によって前記
導体平板間の空間中に支持されている特許請求の範囲第
（１）項記載の誘電１体線路。 （４） 前記導体平板の間隔ａと前記誘電媒質の厚さ
Ｃとの比Ｃ／ ａが、はｙＯ１４である特許請求の範囲
Ｐ（１）項又は第（２）項又は第（３）項記載の誘電体
線路。 （５） 前記誘電体ス） ＩＪツブの横断面形状け、
はソ正方形である特許請求の範囲第（１１項又は鰺（２
）項又は！Ｔ （３１項又は第（４）項記載の誘↑ｆｆ
１体線路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099822A JPS58215804A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 誘電体線路 |
| US06/410,634 US4463330A (en) | 1982-06-09 | 1982-08-23 | Dielectric waveguide |
| FR8214668A FR2528633B1 (fr) | 1982-06-09 | 1982-08-26 | Guide d'onde dielectrique |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57099822A JPS58215804A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 誘電体線路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58215804A true JPS58215804A (ja) | 1983-12-15 |
| JPH0151202B2 JPH0151202B2 (ja) | 1989-11-02 |
Family
ID=14257516
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57099822A Granted JPS58215804A (ja) | 1982-06-09 | 1982-06-09 | 誘電体線路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4463330A (ja) |
| JP (1) | JPS58215804A (ja) |
| FR (1) | FR2528633B1 (ja) |
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| EP0709912A1 (en) | 1994-10-25 | 1996-05-01 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | NRD guide circuit, radar module and radar apparatus |
| US5666094A (en) * | 1994-10-25 | 1997-09-09 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Method of fabricating NRD guide circuit and NRD guide circuit |
| KR100293063B1 (ko) * | 1997-02-06 | 2001-07-12 | 무라타 야스타카 | 유전체도파관 |
| WO2004017455A1 (ja) * | 2002-08-14 | 2004-02-26 | Tokyo Electron Limited | 非放射性誘電体線路の製造方法及び非放射性誘電体線路 |
| JP2019514250A (ja) * | 2016-03-16 | 2019-05-30 | ティーイー コネクティビティ ジャーマニー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツンクＴＥ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｖｉｔｙ Ｇｅｒｍａｎｙ ＧｍｂＨ | ミリ波信号伝送用の低損失誘電体導波路および低損失誘電体導波路を含むケーブル |
Families Citing this family (37)
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|---|---|---|---|---|
| WO1986003891A2 (en) * | 1984-12-19 | 1986-07-03 | Martin Marietta Corporation | A compound dielectric multi-conductor transmission line and devices constructed therefrom |
| US4677404A (en) * | 1984-12-19 | 1987-06-30 | Martin Marietta Corporation | Compound dielectric multi-conductor transmission line |
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| US5107231A (en) * | 1989-05-25 | 1992-04-21 | Epsilon Lambda Electronics Corp. | Dielectric waveguide to TEM transmission line signal launcher |
| US4961618A (en) * | 1989-06-05 | 1990-10-09 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Optical communication system having a wide-core single-mode planar waveguide |
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| US5717400A (en) * | 1992-09-11 | 1998-02-10 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | High-frequency signal generator and radar module |
| US5394154A (en) * | 1992-09-11 | 1995-02-28 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | High-frequency signal generator and radar module |
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