JPS60170301A - 導波管−ストリツプ線路変換装置 - Google Patents
導波管−ストリツプ線路変換装置Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03D—DEMODULATION OR TRANSFERENCE OF MODULATION FROM ONE CARRIER TO ANOTHER
- H03D9/00—Demodulation or transference of modulation of modulated electromagnetic waves
- H03D9/06—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance
- H03D9/0608—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes
- H03D9/0633—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted on a stripline circuit
- H03D9/0641—Transference of modulation using distributed inductance and capacitance by means of diodes mounted on a stripline circuit located in a hollow waveguide
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- H03B—GENERATION OF OSCILLATIONS, DIRECTLY OR BY FREQUENCY-CHANGING, BY CIRCUITS EMPLOYING ACTIVE ELEMENTS WHICH OPERATE IN A NON-SWITCHING MANNER; GENERATION OF NOISE BY SUCH CIRCUITS
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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】
産業上の利用分野
本発明はマイクロ波回路におけるストリップ線路と導波
管峻路の変換回路に関するものである。
管峻路の変換回路に関するものである。
近年、ＧａＡｓ ＦＥＴ等のマイクロ波半導体デバイス
の発展により、マイクロストリップ集積回路が多く用い
られるが、衛星放送用の５）ＩＦ受信機のようにパラボ
ラアンテナに接続するようなマイクロ波受信機では、パ
ラホラアンテナからのＲＦ倍信号、まず導波管からマイ
クロストリップ線路へ変換する必要がある。本発明は、
このような場合に対して、非常に簡単な構成で広帯域な
導波情−マイクロストリノプ線路変換回路に係るもので
ある。
の発展により、マイクロストリップ集積回路が多く用い
られるが、衛星放送用の５）ＩＦ受信機のようにパラボ
ラアンテナに接続するようなマイクロ波受信機では、パ
ラホラアンテナからのＲＦ倍信号、まず導波管からマイ
クロストリップ線路へ変換する必要がある。本発明は、
このような場合に対して、非常に簡単な構成で広帯域な
導波情−マイクロストリノプ線路変換回路に係るもので
ある。
従来例の構成とその問題点
本発明に関する従来例を第１図に示す。第１図で１は矩
形導波管、３はマイクロストリップ線路で４，５はその
中心導体及び接地導体で、接地導体６は導波管１のＨ面
の内壁に接しており、導波管１と、マイクロストリップ
線路３とはリッジ導波懺２により変換される。すなわち
、リッジ導波管２により、導波管モードがリッジ導波管
モードに変楡され、リッジ導波管で低インピーダンスに
してからリッジ導波管の一端をマイクロストリップ線路
の中心導体４と接触させて、マイクロストリップ線路モ
ードに変換している。このような構成ては、リッジ導波
管を用いるので構成が複雑でかつ、導波管１とマイクロ
ストリップ線路３の中心導体４とがリッジ導波管２を介
して接しているので直流的に短絡されており、マイクロ
ストリップ線路に能動回路を構成する場合、入力側で少
なくとも直流阻止回路が必要であり、これは高周波信号
処理回路では挿入損失の増加を招き、ＲＦ増幅器等では
雑音指数の劣化となる。まだ、導波管１とマイクロスト
リップ線路３の結合を広帯域に渡って保とうとすると、
リッジ導波管２の変換段数の数を多くする事が必要であ
り、この場合、リッジ導波管部２が長くなり、その結果
、導波管１とマイクロストリップ線路の変換部が全体と
して長く、大きくなるとともに、変換損失も増加すると
考えられる。
形導波管、３はマイクロストリップ線路で４，５はその
中心導体及び接地導体で、接地導体６は導波管１のＨ面
の内壁に接しており、導波管１と、マイクロストリップ
線路３とはリッジ導波懺２により変換される。すなわち
、リッジ導波管２により、導波管モードがリッジ導波管
モードに変楡され、リッジ導波管で低インピーダンスに
してからリッジ導波管の一端をマイクロストリップ線路
の中心導体４と接触させて、マイクロストリップ線路モ
ードに変換している。このような構成ては、リッジ導波
管を用いるので構成が複雑でかつ、導波管１とマイクロ
ストリップ線路３の中心導体４とがリッジ導波管２を介
して接しているので直流的に短絡されており、マイクロ
ストリップ線路に能動回路を構成する場合、入力側で少
なくとも直流阻止回路が必要であり、これは高周波信号
処理回路では挿入損失の増加を招き、ＲＦ増幅器等では
雑音指数の劣化となる。まだ、導波管１とマイクロスト
リップ線路３の結合を広帯域に渡って保とうとすると、
リッジ導波管２の変換段数の数を多くする事が必要であ
り、この場合、リッジ導波管部２が長くなり、その結果
、導波管１とマイクロストリップ線路の変換部が全体と
して長く、大きくなるとともに、変換損失も増加すると
考えられる。
発明の目的
本発明はこのような欠点をなくし、広帯域て整供しよう
とするものである。
とするものである。
発明の構成
本発明による導波管−マイクロストリノブ変換回路は、
導波管の一般路し、導波管の外壁上にマイクロストリッ
プ線路を取付け、このマイクロストリップ線路の中心導
体より、前記導波管の短絡端近傍に金属ポストを挿入す
ることにより導波管−ストリップ線路の変換回路を構成
し、前記導波管の４属捧挿入孔に面するストリ・ノブ線
路の接地導体部に、前記導波管の金属棒挿入孔と同心円
状に孔をあけるとともに、この同心円孔の直径を前記導
波管の金属棒挿入孔の直径より小さくするようにしだも
のである。
導波管の一般路し、導波管の外壁上にマイクロストリッ
プ線路を取付け、このマイクロストリップ線路の中心導
体より、前記導波管の短絡端近傍に金属ポストを挿入す
ることにより導波管−ストリップ線路の変換回路を構成
し、前記導波管の４属捧挿入孔に面するストリ・ノブ線
路の接地導体部に、前記導波管の金属棒挿入孔と同心円
状に孔をあけるとともに、この同心円孔の直径を前記導
波管の金属棒挿入孔の直径より小さくするようにしだも
のである。
実施例の説明
本発明の実施例を第２図ａ、ｂ、ｃに示ず０第２図にお
いて、１は釜形（゛又は円形）導波管、３は短形導波管
１のＨ面外壁上に密着して設けられたマイクロス） Ｉ
Ｊツブ線路、４，５はその中心導体及び接地導体を示し
、この中心導体３の一端に穴１０をあけ、導波管１内へ
垂直に金属ポスト６を挿入し、導波管１の−Ｔ、Ｅｏ１
モード（円形導波管の場合ＴＥ１１）とマイクロストリ
ップ線路のモードとをボスト６を介して電磁界結合させ
、導波管１とマイクロストリップ線路の変換を行々つで
イる。同図で７は円柱状をしたテフロン等の誘電体部で
金属ポスト６と導波管１を直流的に絶縁するとともに、
支流的にはテフロン７と金属ポスト捧６及びテフロン挿
入孔８により部分的に６０Ω同軸線路を形成している。
いて、１は釜形（゛又は円形）導波管、３は短形導波管
１のＨ面外壁上に密着して設けられたマイクロス） Ｉ
Ｊツブ線路、４，５はその中心導体及び接地導体を示し
、この中心導体３の一端に穴１０をあけ、導波管１内へ
垂直に金属ポスト６を挿入し、導波管１の−Ｔ、Ｅｏ１
モード（円形導波管の場合ＴＥ１１）とマイクロストリ
ップ線路のモードとをボスト６を介して電磁界結合させ
、導波管１とマイクロストリップ線路の変換を行々つで
イる。同図で７は円柱状をしたテフロン等の誘電体部で
金属ポスト６と導波管１を直流的に絶縁するとともに、
支流的にはテフロン７と金属ポスト捧６及びテフロン挿
入孔８により部分的に６０Ω同軸線路を形成している。
また９はマイクロストリップ線路の接地導体５に部分的
にあけだ円板状の穴でこの円板状穴９は第２図すに示す
ようにマイクロストリップ線路の中心導体４への金属ポ
スト６の挿入孔１０と同心円状にあり、また導波管１の
テフロン７の挿入孔８とも同心円状に位置させている。
にあけだ円板状の穴でこの円板状穴９は第２図すに示す
ようにマイクロストリップ線路の中心導体４への金属ポ
スト６の挿入孔１０と同心円状にあり、また導波管１の
テフロン７の挿入孔８とも同心円状に位置させている。
第２図１ｂは同図ａをマイクロストリップ線路４側から
見た図で、第２図Ｃはマイクロストリップ線路のみを接
地導体面５１１１ｉから見た図である。第２図のように
、テフロン部の６ＱΩ同軸線路部と５０Ωのマイクロス
トリップ線路とを第２図ａのように直交して接続する場
合、両線路とも線路端ではエツジ効果でインピーダンス
が高くなるので、接触部の接地導体部の円板状９の直径
を、テフロン挿入孔８の直径より少し小さくするように
すれば、同軸線路端でのインピーダンスも大きくならず
、マイクロストリソゲ線路とも整合よ〈結合する。した
がって、導波管１の信号は金属ポスト７を介してスムー
ズにマイクロストリップ線路に結合される。例えば、マ
イクロストリップ線路にテフロンファイバーグラス基盤
（厚さ０．６ｍｍ）を用いれば、中心導体の幅は約１．
６胴で、金属ポスト７を約１ｆｉφ導波管内ポスト長約
４．６ｍ、テフロン径を約３ｔｒｒｍφ、テフロン挿入
孔径を約３ｍφとし、円板孔９の径を約２叫φとし、マ
１５咀 金属ポストのＷＲ４＝４ｉＩ＝６＃ｉ形導波管短絡面か
らの形能波管短絡面λＩの％以下とし約６ ｖａｎ Ｃ
Ｒ６２円形導波管の場合約９．５圏すれば、１２ＱＨ，
帯で挿入損失０．１ ｄＢ以下、帯域幅約ＩＧＨ，の広
帯域な、導波管−マイクロストリノブ線路変換回路を得
ることが出来る。
見た図で、第２図Ｃはマイクロストリップ線路のみを接
地導体面５１１１ｉから見た図である。第２図のように
、テフロン部の６ＱΩ同軸線路部と５０Ωのマイクロス
トリップ線路とを第２図ａのように直交して接続する場
合、両線路とも線路端ではエツジ効果でインピーダンス
が高くなるので、接触部の接地導体部の円板状９の直径
を、テフロン挿入孔８の直径より少し小さくするように
すれば、同軸線路端でのインピーダンスも大きくならず
、マイクロストリソゲ線路とも整合よ〈結合する。した
がって、導波管１の信号は金属ポスト７を介してスムー
ズにマイクロストリップ線路に結合される。例えば、マ
イクロストリップ線路にテフロンファイバーグラス基盤
（厚さ０．６ｍｍ）を用いれば、中心導体の幅は約１．
６胴で、金属ポスト７を約１ｆｉφ導波管内ポスト長約
４．６ｍ、テフロン径を約３ｔｒｒｍφ、テフロン挿入
孔径を約３ｍφとし、円板孔９の径を約２叫φとし、マ
１５咀 金属ポストのＷＲ４＝４ｉＩ＝６＃ｉ形導波管短絡面か
らの形能波管短絡面λＩの％以下とし約６ ｖａｎ Ｃ
Ｒ６２円形導波管の場合約９．５圏すれば、１２ＱＨ，
帯で挿入損失０．１ ｄＢ以下、帯域幅約ＩＧＨ，の広
帯域な、導波管−マイクロストリノブ線路変換回路を得
ることが出来る。
第３図に第２の実施例を示す。同図で第２図と同一番号
は同一物を示す。第３図では第２図の金属ポスト６の代
わりにポストの一部が太くした形の変形金属ボ・スト１
１を用いている。これは絶縁用テフロン８が動いたり、
落下したりしないように十分に支持するだめの形状とし
たもので、金属ポスト１１に絶縁用テフロンを挿入し、
金属ポストの一方の先端をマイクロストリップ基盤３を
貫通して、中心導体４と半田付は等で電気的２機械的に
接続、固着することにより、絶縁用テフロン８を安定に
固定する事が出来、信頼性が向上する。
は同一物を示す。第３図では第２図の金属ポスト６の代
わりにポストの一部が太くした形の変形金属ボ・スト１
１を用いている。これは絶縁用テフロン８が動いたり、
落下したりしないように十分に支持するだめの形状とし
たもので、金属ポスト１１に絶縁用テフロンを挿入し、
金属ポストの一方の先端をマイクロストリップ基盤３を
貫通して、中心導体４と半田付は等で電気的２機械的に
接続、固着することにより、絶縁用テフロン８を安定に
固定する事が出来、信頼性が向上する。
尚、金属ポストを第３図の１１の形にしても電気的特性
が変わらないように、金属ポストの導波管内への挿入長
（約６閣）及び太い部分の直径（約１．２謳φ）および
長さく約２間）を摘出にすれば良好な変換特性が得られ
る。第４図、第５図に前記導波管−ストリップ線路変換
回路をマイクロ波周波数変換装置に利用した実施例を示
す。第４図は導波管を矩形導波管とした場合で、第５図
は導波管を円形導波管（例えばＣＲ６２）とした場合で
、第４図、第５図でａは各側面図、ｂは各導波管入力側
からみた断面図である。第４図、第５図において第２図
と同一番号は同一物を示す。第４側からのＲＦ倍信号金
属ポスト６によりマイクロストリップ線路３に結合され
、マイクロストリップ線路上のＲＦ増幅器１３で増幅さ
れ、ミキサ回路１４に加えられるとともにローカル発振
回路１６からのローカル信号と混合されＩＦ倍信号送出
し、マイクロ波周波数変換器を構成している。この場合
、マイクロ波ストリップ回路は、矩形導波管１の短絡端
から、入力端の方へ回路を構成しているので導波管外壁
上を有効に利用出来、周波数変換器として非常に簡単で
コンパクトな構成となる。
が変わらないように、金属ポストの導波管内への挿入長
（約６閣）及び太い部分の直径（約１．２謳φ）および
長さく約２間）を摘出にすれば良好な変換特性が得られ
る。第４図、第５図に前記導波管−ストリップ線路変換
回路をマイクロ波周波数変換装置に利用した実施例を示
す。第４図は導波管を矩形導波管とした場合で、第５図
は導波管を円形導波管（例えばＣＲ６２）とした場合で
、第４図、第５図でａは各側面図、ｂは各導波管入力側
からみた断面図である。第４図、第５図において第２図
と同一番号は同一物を示す。第４側からのＲＦ倍信号金
属ポスト６によりマイクロストリップ線路３に結合され
、マイクロストリップ線路上のＲＦ増幅器１３で増幅さ
れ、ミキサ回路１４に加えられるとともにローカル発振
回路１６からのローカル信号と混合されＩＦ倍信号送出
し、マイクロ波周波数変換器を構成している。この場合
、マイクロ波ストリップ回路は、矩形導波管１の短絡端
から、入力端の方へ回路を構成しているので導波管外壁
上を有効に利用出来、周波数変換器として非常に簡単で
コンパクトな構成となる。
寸だ、導波管長を比較的長く取れるので、導波管内にフ
ィルター等が構成出来、導波管を利用する自由度のある
設計が出来る。尚１２はマイクロ波ストリップ回路のシ
ールツケースである。次に第５図では第４図の矩形導波
管１の代りに円形導波管（例えばＣＲ６２）１６を用い
て構成したマイクロ波周波数変換器で円形導波管１６の
一端を短絡板１７で短絡し、円形導波管の他端よりのＲ
Ｆ入力信号は金属ポスト６によりマイクロストリップ線
〜で結合され以降、第４図の実施例と同様に周波数変換
作用を行なう。この場合、入力ＲＦ信号を１２Ｇ田帯と
し、ローカル発振周波数を１０．７ＧＨ，近傍とじＩＦ
倍信号ＩＧ）ｈ帯で取り出す場合、円形導波管１６をＣ
Ｒ６２形（直径約１６珊φ）とするとカットオフ周波数
が約１１．２ＧＨ２になるのでローカル周波数１ｏ、ｒ
Ｇ田では円形導波管１ｃｍ当り約ｓｄＢ減衰し、イメー
ジ周波数９．５ＧＨｚ近傍では約１ｏｄＢ減衰するので
、この円形導波管を例えば１０Ｃｍとすればローカル信
号、イメージ信号がそれぞれ５ＯｄＢ及び１ｏｏｄＢ減
衰させることが出来、マイクロ波周波数変換器として、
ローカル信号輻射が非常に少なく、イメージ妨害に強い
メリットが出て来る。
ィルター等が構成出来、導波管を利用する自由度のある
設計が出来る。尚１２はマイクロ波ストリップ回路のシ
ールツケースである。次に第５図では第４図の矩形導波
管１の代りに円形導波管（例えばＣＲ６２）１６を用い
て構成したマイクロ波周波数変換器で円形導波管１６の
一端を短絡板１７で短絡し、円形導波管の他端よりのＲ
Ｆ入力信号は金属ポスト６によりマイクロストリップ線
〜で結合され以降、第４図の実施例と同様に周波数変換
作用を行なう。この場合、入力ＲＦ信号を１２Ｇ田帯と
し、ローカル発振周波数を１０．７ＧＨ，近傍とじＩＦ
倍信号ＩＧ）ｈ帯で取り出す場合、円形導波管１６をＣ
Ｒ６２形（直径約１６珊φ）とするとカットオフ周波数
が約１１．２ＧＨ２になるのでローカル周波数１ｏ、ｒ
Ｇ田では円形導波管１ｃｍ当り約ｓｄＢ減衰し、イメー
ジ周波数９．５ＧＨｚ近傍では約１ｏｄＢ減衰するので
、この円形導波管を例えば１０Ｃｍとすればローカル信
号、イメージ信号がそれぞれ５ＯｄＢ及び１ｏｏｄＢ減
衰させることが出来、マイクロ波周波数変換器として、
ローカル信号輻射が非常に少なく、イメージ妨害に強い
メリットが出て来る。
発明の効果
以上述べたように、本発明の導波管−マイクロストリノ
ブ線路変換回路を用いればマイクロ波帯で広帯域で低損
失の線路変換回路が得られ、さらにこれをマイクロ波周
波数変換回路に用いれば、構成が簡単でコンパクトのマ
イクロ波受信機が得られ、特に導波管をそのカフ）オフ
周波数をローカル周波数より高く、ＲＦ信号周波数より
低い導波管を選べば、ローカル信号輻射特性、イメージ
抑圧特性の良好な受信機を得ることが出来る。
ブ線路変換回路を用いればマイクロ波帯で広帯域で低損
失の線路変換回路が得られ、さらにこれをマイクロ波周
波数変換回路に用いれば、構成が簡単でコンパクトのマ
イクロ波受信機が得られ、特に導波管をそのカフ）オフ
周波数をローカル周波数より高く、ＲＦ信号周波数より
低い導波管を選べば、ローカル信号輻射特性、イメージ
抑圧特性の良好な受信機を得ることが出来る。
の一実施例における導波管−マイクロ波ストリップ線路
変換装置の断面図および上面図および一部分の底面図、
第３図は本発明の他の実施例における導波管−マイクロ
波ストリップ線路変換装置の断面図、第４図ａ 、 ｂ
、第５図ａ、ｂは本発明の曲の実施例で第４図は導波管
を矩形導波管とし、第６図は導波管を円形導波管とした
場合の導波管−マイクロ波ストリップ線路変換をマイク
ロ波周波数変換器に実施する場合の装置の断側面図およ
び正面図である。 １・・・・・・矩形導波管、３・・・・・・マイクロ波
ストリップ線路、６・・・・・・金属ポスト、９・・・
・・・円板孔、１６・・・・・・円形導波管。
変換装置の断面図および上面図および一部分の底面図、
第３図は本発明の他の実施例における導波管−マイクロ
波ストリップ線路変換装置の断面図、第４図ａ 、 ｂ
、第５図ａ、ｂは本発明の曲の実施例で第４図は導波管
を矩形導波管とし、第６図は導波管を円形導波管とした
場合の導波管−マイクロ波ストリップ線路変換をマイク
ロ波周波数変換器に実施する場合の装置の断側面図およ
び正面図である。 １・・・・・・矩形導波管、３・・・・・・マイクロ波
ストリップ線路、６・・・・・・金属ポスト、９・・・
・・・円板孔、１６・・・・・・円形導波管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）導波管の一端を短絡し、導波管外壁上にストリッ
プ線路を取り付け、このストリップ線路の中心導体の一
端から、前記導波管の短絡ム近傍に金属棒を挿入して導
波管−ストリップ線路の変換回路を構成し、前記導波管
の金属棒挿入孔に面するストリップ線路の接地導体部に
、前記導波管の金属棒挿入孔と同心円状に孔をあけると
ともに、この同心円孔の直径を前記導波管の金属棒挿入
孔の直径より小さくすることを特徴とする導波管−スト
リップ線路変換装置。 （２）導波管の金属棒挿入孔の直径をストリップ線路の
中心導体幅より大きくし、かつストリップ線路接地導体
面の同心円孔の直径を前記ストＩＪツブ線路の中心導体
幅より大きくしたことを特徴とす（３）導波管外壁上に
ストＩＪノブ線路を固着し、このストリップ線路上に周
波数変換等の機能をもつマイクロ波集積回路を形成し、
このマイクロ波集積回路を前記導波管の短絡面から開口
面に向けて構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
１項または第２項記載の導波管−ストリップ線路変換装
置。 （４）導波管を円形導波管とすることを特徴とする特許
請求の範囲第１項または第２項または第３項記載の導波
管−ストＩＪツブ線路変換装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59026301A JPS60170301A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 導波管−ストリツプ線路変換装置 |
| US06/701,912 US4679249A (en) | 1984-02-15 | 1985-02-14 | Waveguide-to-microstrip line coupling arrangement and a frequency converter having the coupling arrangement |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59026301A JPS60170301A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 導波管−ストリツプ線路変換装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60170301A true JPS60170301A (ja) | 1985-09-03 |
| JPH0459801B2 JPH0459801B2 (ja) | 1992-09-24 |
Family
ID=12189519
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59026301A Granted JPS60170301A (ja) | 1984-02-15 | 1984-02-15 | 導波管−ストリツプ線路変換装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60170301A (ja) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587003U (ja) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | ||
| JPS5585104A (en) * | 1978-12-21 | 1980-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Converter for strip line-coaxial line |
| JPS56163307U (ja) * | 1980-05-07 | 1981-12-04 | ||
| JPS5911002A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波管−マイクロストリツプ線路変換器 |
-
1984
- 1984-02-15 JP JP59026301A patent/JPS60170301A/ja active Granted
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5587003U (ja) * | 1978-12-12 | 1980-06-16 | ||
| JPS5585104A (en) * | 1978-12-21 | 1980-06-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Converter for strip line-coaxial line |
| JPS56163307U (ja) * | 1980-05-07 | 1981-12-04 | ||
| JPS5911002A (ja) * | 1982-07-09 | 1984-01-20 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 導波管−マイクロストリツプ線路変換器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0459801B2 (ja) | 1992-09-24 |
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