WO2018029953A1 - 導波管ストリップ線路変換器及び給電回路 - Google Patents

導波管ストリップ線路変換器及び給電回路 Download PDF

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WO2018029953A1
WO2018029953A1 PCT/JP2017/020813 JP2017020813W WO2018029953A1 WO 2018029953 A1 WO2018029953 A1 WO 2018029953A1 JP 2017020813 W JP2017020813 W JP 2017020813W WO 2018029953 A1 WO2018029953 A1 WO 2018029953A1
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converter
stripline
tube
substrate
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素実 渡辺
晋二 荒井
智宏 高橋
大島　毅
健 湯浅
拓真 西村
秀憲 湯川
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三菱電機株式会社
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01P1/165—Auxiliary devices for rotating the plane of polarisation
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    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced with unbalanced lines or devices
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    • H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port

Definitions

  • the present invention relates to a waveguide stripline converter that inputs and outputs an electromagnetic wave, and a power supply circuit in which the waveguide stripline converter is mounted.
  • Patent Document 1 discloses a waveguide stripline converter that converts a transmission mode of electromagnetic waves such as microwaves and millimeter waves.
  • This waveguide stripline converter includes a hollow waveguide having a square cross section. Of the four tube walls forming the hollow waveguide, a substrate is provided on one tube wall, and a strip line is wired on the surface of the substrate.
  • a hole is provided in one tube wall provided with a substrate, and the probe connected to the strip line has one tube wall so that the tip is located in the tube in the hollow waveguide. It is arrange
  • the same number of waveguide stripline converters as the plurality of antenna elements are mounted on a feeding circuit that feeds the plurality of antenna elements constituting the array antenna.
  • a substrate is provided on one of the four tube walls forming the hollow waveguide.
  • the external dimension of the waveguide stripline converter is the combined dimension of the hollow waveguide and the substrate, and there is a problem that it becomes larger than the external dimension of the hollow waveguide. Therefore, a feeder circuit that feeds power to a plurality of antenna elements has a plurality of conductors in consideration of not only the outer dimensions of the hollow waveguide but also the outer dimensions of the substrate when the plurality of waveguide stripline converters are mounted. It is necessary to implement a wave tube stripline converter. For this reason, compared with the case where a board
  • a waveguide stripline converter includes a substrate in which a stripline is wired in an inner layer, a first ground surface is formed on the surface, and a second ground surface is formed on a part of the back surface; Of the four tube walls forming a square cross-sectional shape, a hollow waveguide in which the substrate is used as one tube wall, one end is connected to a strip line, and the other end is a back surface of the substrate.
  • a probe in which a via hole is disposed on a non-ground surface where the second ground surface is not formed, one end is connected to the other end of the via hole, and the other end is disposed at a position in the tube in the hollow waveguide. are provided.
  • the strip line is wired in the inner layer, the first ground surface is formed on the front surface, and the second ground surface is formed on a part of the back surface. Since it is configured to be used as a tube wall, there is an effect that it is possible to obtain a waveguide stripline converter having the same dimensions as the outer dimensions of the hollow waveguide.
  • FIG. 1A is a sectional view showing a waveguide stripline converter according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a transparent perspective view showing a waveguide stripline converter according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. It is a permeation
  • 2A is a transmission diagram showing a design example of the waveguide stripline converter seen from A in FIG. 1B
  • FIG. 2B is a transmission diagram showing a design example of the waveguide stripline converter seen from B in FIG. 1B. is there. It is explanatory drawing which shows the reflective characteristic in the waveguide stripline converter of FIG.
  • FIG. 6A is a transmission diagram showing the power supply circuit seen from A in FIG. 5
  • FIG. 6B is a transmission diagram showing the power supply circuit seen from B in FIG. 5
  • FIG. 6C is a transmission diagram showing the power supply circuit seen from C in FIG. It is.
  • FIG. 9A is a transparent diagram showing the power feeding circuit as viewed from A of FIG.
  • FIG. 9B is a transparent diagram showing the power feeding circuit as viewed from B of FIG. 10A is a transparent perspective view showing the substrates 1a and 1b of the feeder circuit of FIG. 8
  • FIG. 10B is a transparent view showing the substrates 1a and 1b of the feeder circuit as viewed from A of FIG. 8
  • FIG. 10D is a transparent view showing the substrate 1a of the feeder circuit as viewed from C of FIG. It is sectional drawing which shows the electric power feeding circuit by Embodiment 4 of this invention.
  • 12A is a cross-sectional view taken along line AA in the power feeding circuit of FIG. 11, and
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line BB in the power feeding circuit of FIG.
  • FIG. 13A is a cross-sectional view taken along the line CC in the power feeding circuit of FIG. 11, and FIG. 13B is a cross-sectional view along the line DD in the power feeding circuit of FIG. It is sectional drawing which shows the electric power feeding circuit by Embodiment 5 of this invention. It is a top cross-sectional perspective view which shows the electric power feeding circuit by Embodiment 5 of this invention. It is a perspective view which shows the electric power feeding circuit by Embodiment 5 of this invention.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a waveguide stripline converter according to Embodiment 1 of the present invention.
  • 1A is a sectional view showing a waveguide stripline converter according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 1B is a transparent perspective view showing a waveguide stripline converter according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. It is a permeation
  • a substrate 1 has a strip line 2 wired in an inner layer, a first ground surface 3 formed on the surface, and a second ground surface 4 formed on a part of the back surface.
  • the end faces 5 and 6 in the tube axis direction of the hollow waveguide 11 in the substrate 1 that is, the end faces 5 and 6 in the y direction in the substrate 1
  • the end face 5 on the opening 11a side in the hollow waveguide 11 is shielded by a conductor.
  • a conductor 16 is bonded to the end surface 5 of the substrate 1 shielded by the conductor, and the conductor 16 and the substrate 1 form one tube wall 12 in the hollow waveguide 11.
  • the hollow waveguide 11 is a waveguide having a square cross section, and has four tube walls 12, 13, 14, and 15 forming the cross section.
  • the hollow waveguide 11 uses the substrate 1 as a part of the tube wall 12 among the four tube walls 12, 13, 14, and 15.
  • the hollow waveguide 11 is a waveguide in which one of the two tube ports is closed by the conductor 17.
  • the back short 17a is a surface of the conductor 17 on the side of the tube 11b.
  • the probe 19 is a probe that transmits and receives electromagnetic waves. One end of the probe 19 is connected to the other end of the BVH 18, and the tip 19 a that is the other end is arranged at a position in the tube 11 b in the hollow waveguide 11.
  • the matching element includes an impedance transformer 21 and a short-circuit stub 22, and the matching element is provided to adjust the input impedance or output impedance of the probe 19.
  • the matching element is connected to the strip line 2 existing between the position where the BVH 18 is provided and the position where the back short 17 a is provided in the strip line 2.
  • the impedance transformer 21 in the matching element is a conductor that increases the line width of the strip line 2 in order to adjust the resistance component in the input impedance or output impedance of the probe 19.
  • the short-circuit stub 22 in the matching element is a conductor having one end connected to the strip line 2 and the other end short-circuited.
  • the via hole 23 is disposed around the strip line 2 in order to prevent leakage of electromagnetic waves.
  • the via hole 23 has one end connected to the first ground plane 3 and the other end connected to the second ground plane 4.
  • FIG. 1 shows an example in which 15 via holes 23 are mounted, the number of via holes 23 is not limited to 15. Actually, it is assumed that 15 or more via holes 23 are mounted in order to prevent leakage of electromagnetic waves with high accuracy.
  • the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter of FIG. 1 includes four tube walls 12, 13, 14, and 15. Of the four tube walls 12, 13, 14, 15, a part of one tube wall 12 is carried by the substrate 1. Since the first ground surface 3 is formed on the surface of the substrate 1 and the second ground surface 4 is formed on the back surface of the substrate 1, the substrate 1 acts as the tube wall 12 of the hollow waveguide 11. To do. A conductor 16 is bonded to the end surface 5 of the substrate 1 shielded by the conductor by, for example, a conductive adhesive or a conductive screw. The conductor 16 and the substrate 1 are connected to each other in the hollow waveguide 11. Two tube walls 12 are formed.
  • a strip line 2 is wired on the inner layer of the substrate 1.
  • One end of the strip line 2 is at the position of the end surface 6 in the y direction on the substrate 1, and the other end of the strip line 2 is connected to the BVH 18. Since one end of the probe 19 is connected to the BVH 18, the probe 19 is electrically connected to the stripline 2 via the BVH 18.
  • bonding using soldering may be considered.
  • the tip 19 a of the probe 19 is disposed at a position in the tube 11 b in the hollow waveguide 11. If the guide wavelength at the center frequency of the desired band is ⁇ g, for example, the distance between the center of the tip 19a of the probe 19 and the back short 17a of the tip 19a of the probe 19 is about ⁇ g / 4. Placed in position.
  • the electromagnetic wave incident from one end of the strip line 2 is radiated from the tip 19 a of the probe 19.
  • the electromagnetic wave radiated from the tip 19a of the probe 19 is divided into an electromagnetic wave traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 and an electromagnetic wave traveling toward the back short 17a.
  • the electromagnetic wave traveling toward the back short 17 a is reflected by the back short 17 a and then travels toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • the tip 19a of the probe 19 is disposed at a position where the distance between the center of the tip 19a of the probe 19 and the back short 17a is about ⁇ g / 4. For this reason, the phase of the electromagnetic wave reflected by the back short 17 a and traveling toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11, and radiated from the tip 19 a of the probe 19, proceeds directly to the opening 11 a of the hollow waveguide 11. The phase of the electromagnetic wave is in phase. As a result, since both electromagnetic waves interfere and strengthen each other, it is possible to supply an electromagnetic wave with a large power to the antenna element.
  • a matching element including an impedance transformer 21 and a short-circuit stub 22 is connected to the strip line 2 to enable transmission and reception of broadband electromagnetic waves from the antenna element.
  • the input impedance of the probe 19 when the electromagnetic wave is radiated from the antenna element or the output impedance of the probe 19 when the antenna element receives the electromagnetic wave changes depending on the length of the probe 19.
  • the length of the probe 19 is referred to as an insertion length into the hollow waveguide 11. Therefore, in the first embodiment, when designing the waveguide stripline converter of FIG. 1, an insertion length that minimizes the reactance component in the input impedance or output impedance of the probe 19 is selected, and the selected insertion is performed. It is assumed that a long probe 19 is provided.
  • the impedance transformer 21 in the matching element is a conductor that increases the line width of the strip line 2 and can adjust the resistance component in the input impedance or the output impedance of the probe 19. Therefore, when designing the waveguide stripline converter of FIG. 1, the resistance component in the input impedance or output impedance of the probe 19 can be adjusted to an appropriate value if the line width of the stripline 2 is appropriately designed. it can. Thereby, it is possible to match the impedance of an external circuit (not shown) connected to the strip line 2 with the input impedance or output impedance of the probe 19. However, by adjusting only the line width of the strip line 2 by the impedance transformer 21, only one point in the vicinity of the center frequency of the desired band is matched. Can not.
  • the short-circuit stub 22 is connected to the strip line 2 in addition to the impedance transformer 21, the band of electromagnetic waves that can be transmitted and received by the antenna element can be widened.
  • the reactance component at the band edge can be substantially reversed in the positive and negative directions, so that two matching points can be provided.
  • the antenna element it is possible for the antenna element to transmit and receive a wideband electromagnetic wave as compared with the case where only the impedance transformer 21 is connected as the matching element.
  • FIG. 2 is a transmission diagram showing a design example of the waveguide stripline converter according to the first embodiment of the present invention.
  • 2A is a transmission diagram showing a design example of the waveguide stripline converter seen from A in FIG. 1B
  • FIG. 2B is a transmission diagram showing a design example of the waveguide stripline converter seen from B in FIG. 1B. is there.
  • the description of the via hole 23 is omitted for simplification of the drawing.
  • the dimension in the x direction of the substrate 1 is 9.5 mm
  • the dimension in the z direction of the substrate 1 is 1 mm.
  • the dimension in the z direction of the tube 11b in the hollow waveguide 11 is 4.1 mm.
  • the distance between the center of the tip 19a of the probe 19 and the back short 17a is 3.5 mm, and the insertion length of the probe 19 is 2.5 mm.
  • the diameter ⁇ of the non-ground surface 4a is 1.5 mm, and the diameter ⁇ of the probe 19 is 0.5 mm.
  • FIG. 3 is an explanatory diagram showing reflection characteristics in the waveguide stripline converter of FIG. The reflection characteristics shown in FIG. 3 are calculated by simulation, for example.
  • A is a reflection characteristic when the matching element is not connected to the strip line 2.
  • B is a reflection characteristic when only the impedance transformer 21 is connected to the strip line 2 as a matching element
  • C is a reflection characteristic when the impedance transformer 21 and the short-circuit stub 22 are connected to the strip line 2 as a matching element. Reflective characteristics.
  • the strip line 2 is wired in the inner layer, the first ground surface 3 is formed on the surface, and the second ground surface 4 is formed on a part of the back surface. Since the formed substrate 1 is used as one tube wall 12 in the hollow waveguide 11, a waveguide stripline converter having the same dimensions as the outer dimensions of the hollow waveguide 11 is obtained. There is an effect that can be.
  • the end face 5 on the opening 11a side in the hollow waveguide 11 is shielded by the conductor and shielded by the conductor. Since the conductor 16 is bonded to the end face 5 of the substrate 1, and the bonded conductor 16 and the substrate 1 form one tube wall 12 in the hollow waveguide 11, the substrate 16 1 becomes a part of the tube wall 12 of the hollow waveguide 11, and a waveguide stripline converter having the same dimensions as the outer dimensions of the hollow waveguide 11 is obtained. As a result, a space for disposing the substrate 1 separately from the hollow waveguide 11 becomes unnecessary, and the outer dimensions of the waveguide stripline converter can be made larger than when the substrate is provided on one tube wall. Can be small.
  • the matching element for adjusting the input impedance or the output impedance of the probe 19 is connected to the strip line 2, it is not shown connected to the strip line 2. There is an effect that the impedance of the external circuit and the input impedance or output impedance of the probe 19 can be matched.
  • the matching element is a stripline 2 that exists between the position where the BVH 18 is provided and the position where the back short 17a is provided in the stripline 2.
  • the matching element includes the impedance transformer 21 that widens the line width of the strip line 2 and the short-circuit stub 22 that has one end connected to the strip line 2 and the other end short-circuited. Therefore, there is an effect that the band of electromagnetic waves that can be transmitted and received by the antenna element can be widened.
  • FIG. 4 is an exploded view showing another waveguide stripline converter according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the strip line 2 is wired on the inner layer of the substrate 1 .
  • the present invention is not limited to this.
  • a micro strip line is wired on the inner layer of the substrate 1. The same effect can be obtained.
  • Embodiment 2 FIG. In the first embodiment, the waveguide stripline converter in which the substrate 1 is used as one tube wall 12 in the hollow waveguide 11 has been described. In the second embodiment, a power supply circuit in which the waveguide stripline converter of FIG. 1 in the first embodiment is mounted will be described.
  • the first converter group 31 is a converter group including waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c and 31d are the same waveguide stripline converters as the waveguide stripline converter of FIG.
  • FIG. 5 shows an example in which the first converter group 31 includes four waveguide stripline converters, but it is only necessary to include two or more waveguide stripline converters.
  • a waveguide stripline converter 32 which is the second converter, is the same waveguide stripline converter as the waveguide stripline converter of FIG. 1, and the direction of the y direction in the figure is the waveguide stripline converter.
  • the line converters 31a, 31b, 31c, and 31d are reversed. For this reason, the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 31a, 31b, 31c, 31d is in the + y direction, but the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 32. Is the -y direction.
  • the combining / distributing circuit 33 includes the strip line 2 of the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c and 31d included in the first converter group 31, and the strip line 2 of the waveguide strip line converter 32. Is a circuit connecting the two.
  • the substrate 1 is shared by the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d and the waveguide stripline converter 32, and the stripline of the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d. 2 and the stripline 2 of the waveguide stripline converter 32 are wired on the inner layer of the substrate 1. Further, a synthesis distribution circuit 33 is wired in the inner layer of the substrate 1.
  • FIG. 6 is an explanatory view showing a power feeding circuit according to Embodiment 2 of the present invention.
  • 6A is a transmission diagram showing the power supply circuit seen from A in FIG. 5
  • FIG. 6B is a transmission diagram showing the power supply circuit seen from B in FIG. 5
  • FIG. 6C is a transmission diagram showing the power supply circuit seen from C in FIG. It is.
  • the electromagnetic wave incident from the tip 19 a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 32 is distributed into four by the combining / distributing circuit 33.
  • Each of the electromagnetic waves distributed into four by the combining / distributing circuit 33 is incident from one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the electromagnetic wave incident from one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d is radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the electromagnetic wave radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d is the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the electromagnetic waves traveling to the side and the electromagnetic waves traveling to the back short 17a side of the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d are divided.
  • the electromagnetic wave traveling toward the back short 17 a is reflected by the back short 17 a and then travels toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c and 31d is the center of the tip 19a in the probe 19 as in the waveguide stripline converter of FIG.
  • the distance between the back short 17a and the back short 17a is approximately ⁇ g / 4.
  • the electromagnetic wave output from the antenna element is incident from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d.
  • the electromagnetic wave incident from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d is propagated through the tube 11b of the hollow waveguide 11 to be guided to the waveguide stripline converter.
  • the light is incident from the tip 19a of the probe 19 at 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the electromagnetic waves incident from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d are combined by the combining / distributing circuit 33.
  • the electromagnetic wave synthesized by the synthesis / distribution circuit 33 is incident from one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converter 32.
  • the electromagnetic wave incident from one end of the stripline 2 in the waveguide stripline converter 32 is radiated from the tip 19 a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 32.
  • the electromagnetic wave radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 32 is converted into the electromagnetic wave traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 32 and the waveguide stripline conversion. It is divided into electromagnetic waves traveling to the back short 17a side in the vessel 32.
  • the electromagnetic wave traveling toward the back short 17 a is reflected by the back short 17 a and then travels toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 32 is the same as the waveguide stripline converter in FIG. Is disposed at a position where the distance between them becomes approximately ⁇ g / 4.
  • the phase of the electromagnetic wave reflected by the back short 17 a and traveling toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11, and radiated from the tip 19 a of the probe 19 proceeds directly to the opening 11 a of the hollow waveguide 11. It is in phase with the phase of the electromagnetic wave.
  • both electromagnetic waves interfere and strengthen each other, it becomes possible to output an electromagnetic wave with a large power to an external circuit (not shown).
  • the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d and the waveguide stripline converter 32 that are mounted on the feeder circuit of FIG. 5 are waveguides in which a substrate is provided on one tube wall. 1 is the same waveguide stripline converter as the waveguide stripline converter of FIG. 1 having a smaller outer dimension than the tube stripline converter. For this reason, the external dimensions of the feeder circuit can be made smaller than when a waveguide stripline converter in which a substrate is provided on one tube wall is mounted. That is, the dimension in the z direction of the power feeding circuit can be shortened.
  • a plurality of antenna elements constituting an array antenna are arranged in a two-dimensional plane, that is, when a plurality of antenna elements are arranged in an xz plane, a plurality of feeding circuits in FIG. 5 are arranged in the z direction.
  • the dimension of the feeding circuit in the z direction can be shortened, it is more than a case where a waveguide stripline converter in which a substrate is provided on one tube wall is mounted. The footprint of the array antenna can be reduced.
  • the first converter group 31 including the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d and the waveguide stripline converter 32 are arranged so as to be in contact with each other. be able to. For this reason, the dimension in the y direction which is the tube axis direction can also be shortened.
  • the substrate 1 on which the strip line 2 is wired in the inner layer is shared by the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d and the waveguide strip line converter 32.
  • a synthesis / distribution circuit 33 is formed in the inner layer of the substrate 1. Therefore, it is not necessary to separately prepare a substrate for mounting the synthesis / distribution circuit 33, and thus an increase in the number of parts associated with the formation of the synthesis / distribution circuit 33 can be suppressed.
  • the first converter group 31 and the waveguide stripline converter 32 which is the second converter are connected by the combining / distributing circuit 33.
  • a third converter, a fourth converter, or the like may be connected by a combining / distributing circuit.
  • the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d and the waveguide stripline converter 32 are the same as the waveguide stripline converter of FIG.
  • the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d and the waveguide stripline converter 32 are the same waveguide strips as the waveguide stripline converter of FIG. A line converter may be used.
  • FIG. 7 is an exploded view showing another power feeding circuit according to Embodiment 2 of the present invention. In the example of FIG. 7, a conductor plate 24 is provided as in the waveguide stripline converter of FIG.
  • Embodiment 3 the power supply circuit including the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d arranged in the x direction and one waveguide stripline converter 32 has been described.
  • a set of waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d arranged in the x direction and one waveguide stripline converter 32 (hereinafter referred to as “waveguide strip”).
  • waveguide strip A power feeding circuit in which a plurality of line converter groups ”are arranged in the z direction will be described.
  • M is an integer of 2 or more waveguide stripline converter groups are arranged in the z direction, and the first converter group 31 in the M waveguide stripline converter groups is N (A power supply circuit including N waveguide stripline converters, where N is an integer greater than or equal to 2, will be described.
  • FIG. 8 is a transparent perspective view showing a power feeding circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 9 is a transparent diagram showing a power feeding circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 9A is a transparent diagram showing the power feeding circuit as viewed from A of FIG. 8
  • FIG. 9B is a transparent diagram showing the power feeding circuit as viewed from B of FIG. 8 and 9, the same reference numerals as those in FIGS. 1, 5, and 6 indicate the same or corresponding parts, and thus description thereof is omitted.
  • the tube walls at both ends in the x direction of the hollow waveguide 11 are omitted for the convenience of drawing the substrates 1 a and 1 b and the septum 45 d. There are tube walls at both ends in the x direction.
  • the first converter group 41 is a converter group including waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d, similarly to the first converter group 31 of FIG.
  • the common substrate 1 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 41 is denoted by reference numeral 1a for convenience of explanation.
  • the first converter group 42 is a converter group including waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d, similarly to the first converter group 31 of FIG.
  • the common substrate 1 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d included in the first converter group 42 is denoted by reference numeral 1b for convenience of explanation.
  • the substrate 1a and the substrate 1b may be separate substrates, but may be different layers in the common substrate 1.
  • the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 41 and the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 42 include a substrate 1a and a substrate 1b. It is arranged to face each other. Further, the waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 41 and the waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 42 include the substrate 1a and the substrate 1b is arranged so as to face each other.
  • the waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 41 and the waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 42 include a substrate 1a and a substrate 1b. It is arranged to face each other. Further, the waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 41 and the waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 42 include the substrate 1a and the substrate 1b is arranged so as to face each other.
  • a waveguide stripline converter 43 which is the second converter is the same waveguide stripline converter as the waveguide stripline converter of FIG. 1, and the first conversion is performed via the synthesis distribution circuit 33.
  • the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the group 41 are connected.
  • a waveguide stripline converter 44 which is the second converter is the same waveguide stripline converter as the waveguide stripline converter of FIG. 1, and the first conversion is performed via the synthesis distribution circuit 33. It is connected to waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the unit group 42.
  • the electromagnetic waves input and output by the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d included in the first converter group 41 are polarized waves A and the first
  • the electromagnetic waves input and output by the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d included in the converter group 42 are assumed to be polarization B, and the polarization A and the polarization B are different polarizations.
  • polarization A and the polarization B are different polarizations.
  • a combination of right-handed polarization as polarization A and left-handed polarization as polarization B is conceivable.
  • the septum 45a is connected to a waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 41 and a waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 42. It is a circularly polarized wave generator.
  • the septum 45a includes, for example, the polarization A radiated from the probe 19 of the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 41, and the waveguide included in the first converter group 42.
  • the polarization B radiated from the probe 19 of the tube stripline converter 31a is combined and the circular polarization is output to the antenna element.
  • the septum 45b is connected to a waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 41 and a waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 42. It is a circularly polarized wave generator.
  • the septum 45b includes, for example, the polarization A radiated from the probe 19 of the waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 41, and the waveguide included in the first converter group 42.
  • the polarized wave B radiated from the probe 19 of the tube stripline converter 31b is combined and the circularly polarized wave is output toward the antenna element.
  • the septum 45c is connected to a waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 41 and a waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 42. It is a circularly polarized wave generator.
  • the septum 45c includes, for example, the polarization A radiated from the probe 19 of the waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 41 and the waveguide included in the first converter group 42.
  • the polarized wave B radiated from the probe 19 of the tube stripline converter 31c is combined and the circularly polarized wave is output toward the antenna element.
  • the septum 45d is connected to a waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 41 and a waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 42. It is a circularly polarized wave generator.
  • the septum 45d includes, for example, the polarization A radiated from the probe 19 of the waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 41, and the waveguide included in the first converter group 42.
  • the polarization B radiated from the probe 19 of the tube stripline converter 31d is synthesized and the circular polarization is output toward the antenna element.
  • two waveguide stripline converter groups are arranged in the z direction, and the first converter group in the two waveguide stripline converter groups is four waveguide stripline converters.
  • the example which each has is shown. Therefore, for example, the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 41 and the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 42 are: It is connected to the same septum 45a.
  • M waveguide stripline converter groups are arranged in the z direction, and the first converter group in the M waveguide stripline converter groups includes N waveguide stripline converters. The nth row of waveguide strips included in the first converter group in the mth column of waveguide stripline converters among the M waveguide stripline converter groups.
  • the line converter and the nth row waveguide stripline converter included in the first converter group in the (m + 1) th waveguide stripline converter group are connected to the same septum. Is done.
  • the composite distribution circuit 33 connected to the strip line 2 of the N waveguide strip line converters included in the first converter group in the waveguide strip line converter group of the m-th column is: The strip lines 2 of N waveguide strip line converters formed in the inner layer of the substrate 1a and included in the first converter group in the (m + 1) th waveguide strip line converter group, The combined distribution circuit 33 connected is formed in the inner layer of the substrate 1a.
  • the substrate 1a and the substrate 1b may be separate substrates, or may be different layers in the common substrate 1.
  • FIG. 10 is a transparent view showing substrates 1a and 1b of a power feeding circuit according to Embodiment 3 of the present invention.
  • 10A is a transparent perspective view showing the substrates 1a and 1b of the power supply circuit of FIG. 8, and
  • FIG. 10B is a transparent view showing the substrates 1a and 1b of the power supply circuit as viewed from A of FIG.
  • FIG. 10C is a transparent view showing the power supply circuit boards 1a and 1b as viewed from B of FIG. 8, and
  • FIG. 10D is a transparent view of the power supply circuit board 1a as viewed from C of FIG.
  • the polarization A incident from the tip 19 a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 43 is distributed into four by the combining / distributing circuit 33.
  • Each of the polarized waves A distributed into four by the combining / distributing circuit 33 is one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 41.
  • the polarization B incident from the tip 19 a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 44 is distributed into four by the combining / distributing circuit 33.
  • Each of the polarized waves B distributed into four by the combining / distributing circuit 33 is one end of the stripline 2 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 42. Incident from.
  • the polarization A incident from one end of the stripline 2 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 41 is the waveguide stripline converter 31a.
  • 31b, 31c, 31d are emitted from the tip 19a of the probe 19.
  • the polarization A radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 41 is the waveguide stripline converter 31a.
  • 31b, 31c, and 31d are divided into a polarized wave A traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 and a polarized wave A traveling toward the back short 17a.
  • the polarized light A traveling toward the back short 17 a is reflected by the back short 17 a and then travels toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • the phase of the polarized wave A reflected by the back short 17a and traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 and the polarization radiated from the tip 19a of the probe 19 and proceeding directly to the opening 11a of the hollow waveguide 11 The phase of the wave A is in phase.
  • both polarized waves A interfere and strengthen each other, it becomes possible to output a polarized wave A having a large electric power from the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • the polarization B incident from one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 42 is converted into the waveguide strip line conversion. Radiated from the tip 19a of the probe 19 in the devices 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the polarization B radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 42 is the waveguide stripline converter 31a.
  • 31b, 31c, and 31d are divided into a polarization B traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 and a polarization B traveling toward the back short 17a.
  • the electromagnetic wave traveling toward the back short 17 a is reflected by the back short 17 a and then travels toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • the phase of the wave B is in phase.
  • the septum 45a is connected to the polarization A output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 41, and the first converter group 42.
  • the polarization B output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the included waveguide stripline converter 31a is synthesized and the circular polarization is output toward the antenna element.
  • the septum 45 b is connected to the polarized wave A output from the opening 11 a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 31 b included in the first converter group 41, and the first converter group 42.
  • the polarized wave B output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the included waveguide stripline converter 31b is synthesized, and the circularly polarized wave is output toward the antenna element.
  • the septum 45c is applied to the polarization A output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 41, and to the first converter group 42.
  • the polarized wave B output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the included waveguide stripline converter 31c is synthesized and the circularly polarized wave is output toward the antenna element.
  • the septum 45d is connected to the polarization A output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 41, and to the first converter group 42.
  • the polarized wave B output from the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the included waveguide stripline converter 31d is synthesized, and the circularly polarized wave is output toward the antenna element.
  • the septum 45a distributes the incident circularly polarized wave into the polarized wave A and the polarized wave B, and outputs the polarized wave A to the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 41.
  • the polarization B is output to the waveguide stripline converter 31a included in the first converter group 42.
  • the septum 45b distributes the incident circularly polarized wave into the polarized wave A and the polarized wave B, and outputs the polarized wave A to the waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 41.
  • the polarization B is output to the waveguide stripline converter 31b included in the first converter group 42.
  • the septum 45c distributes the incident circularly polarized wave into the polarized wave A and the polarized wave B, and outputs the polarized wave A to the waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 41.
  • the polarization B is output to the waveguide stripline converter 31c included in the first converter group 42.
  • the septum 45d distributes the incident circularly polarized wave into the polarized wave A and the polarized wave B, and outputs the polarized wave A to the waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 41.
  • the polarization B is output to the waveguide stripline converter 31d included in the first converter group 42.
  • the polarization A output from the septums 45a, 45b, 45c, and 45d is transmitted from the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d included in the first converter group 41. It propagates in the tube 11b and enters from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d.
  • the polarization B output from the septums 45a, 45b, 45c, and 45d is generated by the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d included in the first converter group 42. It propagates in the tube 11b and enters from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d.
  • Polarization A incident from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 41 is combined by the combining / distributing circuit 33.
  • the polarization A synthesized by the synthesis / distribution circuit 33 is incident from one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converter 43.
  • the polarization B incident from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 42 is combined by the combining / distributing circuit 33.
  • the polarization B synthesized by the synthesis / distribution circuit 33 is incident from one end of the strip line 2 in the waveguide strip line converter 44.
  • Polarization A incident from one end of the stripline 2 in the waveguide stripline converter 43 is radiated from the tip 19 a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 43.
  • the polarization A radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 43 is guided by the polarization A traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 43 and guided.
  • In the tube stripline converter 43 it is divided into the polarized wave A that proceeds to the back short 17a side.
  • the polarized light A traveling toward the back short 17 a is reflected by the back short 17 a and then travels toward the opening 11 a of the hollow waveguide 11.
  • phase of the polarized wave A reflected by the back short 17a and traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 and the polarization radiated from the tip 19a of the probe 19 and proceeding directly to the opening 11a of the hollow waveguide 11
  • the phase of the wave A is in phase.
  • the polarization B incident from one end of the stripline 2 in the waveguide stripline converter 44 is radiated from the tip 19 a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 44.
  • the polarization B radiated from the tip 19a of the probe 19 in the waveguide stripline converter 44 is guided by the polarization B traveling toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 44, and guided.
  • In the tube stripline converter 44 it is divided into the polarized wave B traveling toward the back short 17a side.
  • the polarized light B traveling toward the back short 17a is reflected by the back short 17a and then travels toward the opening 11a of the hollow waveguide 11.
  • phase of the polarization B that is reflected by the back short 17a and travels toward the opening 11a of the hollow waveguide 11 and the polarization that is radiated from the tip 19a of the probe 19 and proceeds directly to the opening 11a of the hollow waveguide 11
  • the phase of the wave B is in phase.
  • both polarized waves B interfere and strengthen each other, so that a large power polarized wave B can be output to an external circuit (not shown).
  • the array antenna is more effective than the case where the waveguide stripline converter in which the substrate is provided on one tube wall is mounted.
  • the effect that a footprint can be made small is acquired. That is, waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d included in the first converter group 41 and 42, and waveguide stripline converters 43 and 44 that are second converters, Is a waveguide stripline converter that is the same as the waveguide stripline converter of FIG. 1 having a smaller outer dimension than a waveguide stripline converter in which a substrate is provided on one tube wall. is there.
  • the dimension of the feed circuit in the z direction can be made shorter than when a waveguide stripline converter in which a substrate is provided on one tube wall is mounted.
  • a plurality of antenna elements constituting an array antenna are arranged in the xz plane, it is necessary to arrange a plurality of first converter groups and second converters in the z direction. Since the dimension in the z direction can be shortened, the footprint of the array antenna should be smaller than when a waveguide stripline converter in which a substrate is provided on one tube wall is mounted. Can do.
  • the first converter group 41 includes a first converter group 31 including waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d, and a waveguide stripline converter. 43 can be arranged so as to be in contact with each other.
  • the first converter group 31 including the waveguide stripline converters 31a, 31b, 31c, and 31d and the waveguide stripline converter 44 are in contact with each other. Can be arranged as follows. For this reason, the dimension in the y direction which is the tube axis direction can also be shortened.
  • the substrate 1a on which the strip line 2 is wired in the inner layer is connected to the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d included in the first converter group 41 and the waveguide. It is shared by the tube stripline converter 43, and a composite distribution circuit 33 is formed in the inner layer of the substrate 1a.
  • the substrate 1b on which the strip line 2 is wired in the inner layer includes the waveguide strip line converters 31a, 31b, 31c, 31d and the waveguide strip line converter included in the first converter group 42. 44, and the composite distribution circuit 33 is formed in the inner layer of the substrate 1b. Therefore, it is not necessary to separately prepare a substrate for mounting the synthesis / distribution circuit 33, and thus an increase in the number of parts associated with the formation of the synthesis / distribution circuit 33 can be suppressed.
  • the antenna element can transmit and receive circularly polarized waves by inputting and outputting different polarized waves.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a power feeding circuit according to Embodiment 4 of the present invention.
  • 12 and 13 are cross-sectional views of main parts of the power feeding circuit of FIG. 12A is a cross-sectional view taken along line AA in the power feeding circuit of FIG. 11, and
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line BB in the power feeding circuit of FIG. 13A is a cross-sectional view taken along a line CC in the power feeding circuit of FIG. 11, and
  • FIG. 13B is a cross-sectional view taken along a line DD in the power feeding circuit of FIG.
  • the waveguide stripline converter 46 is a converter corresponding to the waveguide stripline converter of FIG.
  • the conductor 16 bonded to the end surface 5 on the opening 11a side in the hollow waveguide 11 of the waveguide stripline converter 46 covers a part of the second ground surface 4 formed on the back surface of the substrate 1. Thus, it is connected to the second ground plane 4. That is, the conductor 16 is bonded to the end surface 5 of the substrate 1 by, for example, a conductive adhesive or a conductive screw as in the first embodiment, but a part of the conductor 16 is stretched. The extending portion 16 a of the conductor 16 is bonded to the substrate 1 so as to cover a part of the second ground surface 4.
  • the adhesion between the second ground surface 4 and the conductor 16 is higher than that in the first embodiment, and electromagnetic waves leak due to the incomplete adhesion between the second ground surface 4 and the conductor 16.
  • the characteristic deterioration factor can be suppressed.
  • the transformer 47 is a member realized by a hollow waveguide.
  • the transformer 47 has one end connected to one end of the hollow waveguide 11 of the waveguide stripline converter 46 and the other end connected to one end of the circularly polarized wave generator input / output unit 48.
  • the tube system between the stripline converter 46 and the circularly polarized wave generator input / output unit 48 is transformed.
  • the circularly polarized wave generator input / output unit 48 is a member realized by a hollow waveguide.
  • the circularly polarized wave generator input / output unit 48 is an input / output unit having one end connected to the other end of the transformer 47 and the other end connected to the circularly polarized wave generator 61 shown in FIG.
  • the tube diameter of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 46 is smaller than the tube diameter of the transformer 47, and the tube diameter of the transformer 47 is equal to that of the circularly polarized wave generator. It is smaller than the tube diameter of the output part 48.
  • the tube diameter of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 46 is the B dimension shown in FIGS. 12A and 12B
  • the tube diameter of the transformer 47 is the B dimension shown in FIG. 13A.
  • the tube diameter of the circularly polarized wave generator input / output unit 48 is the dimension B shown in FIG. 13B.
  • the B dimension is the length in the z direction. Since the B dimension shown in FIG. 12A is 3.1, the B dimension shown in FIG.
  • the substrate 4 is used among the four tube walls 12, 13, 14, 15 of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 46.
  • a convex portion 50 is provided on the inner surface of the tube wall 14 facing the tube wall 12.
  • the convex part 51b is provided in the inner surface of the tube wall of the same side as the pipe wall in which the convex part 50 is provided among the four pipe walls in the transformer 47, and the same side
  • a convex portion 51a is provided on the inner surface of the tube wall facing the tube wall.
  • the convex portion 52 is formed on the inner surface of the tube wall facing the tube wall on which the convex portion 50 is provided. Is provided.
  • the effect of the fourth embodiment will be described.
  • the extending portion 16 a of the conductor 16 is bonded to the substrate 1 so as to cover a part of the second ground surface 4.
  • the adhesion between the second ground surface 4 and the conductor 16 is higher than that in the first embodiment, and electromagnetic waves leak due to the incomplete adhesion between the second ground surface 4 and the conductor 16.
  • the characteristic deterioration factor can be suppressed.
  • the conductor 16 since the conductor 16 includes the extending portion 16a, the B dimension of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 46 is larger than the B dimension of the transformer 47, as shown in FIGS. 12B and 13A.
  • the waveguide stripline converter 46 and the circularly polarized wave generator input / output unit 48 can be matched. Therefore, since the conductor 16 includes the extending portion 16a, it is easier to achieve the matching than the case where the waveguide stripline converter 46 and the circularly polarized wave generator input / output unit 48 are matched with the transformer 47 alone. Become.
  • the length in the y direction of the transformer 47 can be shortened when the same level of matching can be achieved with the transformer 47 alone. That is, when the conductor 16 is provided with the extending portion 16a, matching is easier than when the transformer 47 is used alone, so that matching can be achieved even if the length of the transformer 47 in the y direction is short. become able to. Therefore, the length of the transformer 47 in the y direction can be shortened. For this reason, the length of the feed circuit in the y direction can be made shorter than in the case where matching is performed by the transformer 47 alone.
  • the tube wall 12 is opposed to the tube wall 12 using the substrate 4. Since the convex portion 50 is provided on the inner surface of the tube wall 14, the effect of widening the waveguide stripline converter 46 can be obtained. Moreover, as shown to FIG. 13A, the convex part 51b is provided in the inner surface of the tube wall of the same side as the pipe wall in which the convex part 50 is provided among the four pipe walls in the transformer 47, and the same side A convex portion 51a is provided on the inner surface of the tube wall facing the tube wall. For this reason, the waveguide stripline converter 46 provided with the convex part 50 and the circularly polarized wave generator input / output part 48 provided with the convex part 52 can be matched.
  • Embodiment 5 FIG. In the fifth embodiment, a feed circuit in which the circularly polarized wave generator 61 and the antenna element 52 are connected to the feed circuit of the fourth embodiment will be described.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a power feeding circuit according to Embodiment 5 of the present invention.
  • 15 is a top cross-sectional perspective view showing a power feeding circuit according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 16 is a perspective view showing a power feeding circuit according to Embodiment 5 of the present invention. 14 to FIG. 16, the same reference numerals as those in FIG.
  • the circularly polarized wave generator 61 is a septum that generates circularly polarized waves.
  • the circularly polarized wave generator 61 has one end connected to the other end of the circularly polarized wave generator input / output unit 48 and the other end connected to the antenna element 62.
  • the tube diameter of the circularly polarized wave generator 61 is substantially the same as the tube diameter of the circularly polarized wave generator input / output unit 48.
  • the antenna element 62 radiates the circularly polarized wave output from the circularly polarized wave generator 61 to the space, receives the circularly polarized wave, and outputs the received circularly polarized wave to the circularly polarized wave generator 61.
  • the tube diameter of the hollow waveguide 11 in the waveguide stripline converter 46 is larger than the tube diameter of the circularly polarized wave generator input / output unit 48 and the tube diameter of the circularly polarized wave generator 61. small.
  • the plurality of antenna elements 62 can be arranged in an array without increasing the interval between the feeding circuits. . Thereby, the footprint of the plurality of antenna elements 62 in the array antenna can be reduced.
  • the present invention is suitable for a waveguide stripline converter that inputs and outputs an electromagnetic wave and a power supply circuit in which the waveguide stripline converter is mounted.

Landscapes

  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Waveguide Switches, Polarizers, And Phase Shifters (AREA)

Abstract

ストリップ線路（２）が内層に配線され、第１のグラウンド面（３）が表面に形成され、第２のグラウンド面（４）が裏面の一部に形成されている基板（１）が、中空導波管（１１）における１つの管壁（１２）として用いられているように構成する。これにより、中空導波管（１１）の外形寸法と同寸法の導波管ストリップ線路変換器を得ることができる。

Description

導波管ストリップ線路変換器及び給電回路
　この発明は、電磁波を入出力する導波管ストリップ線路変換器と、導波管ストリップ線路変換器を実装している給電回路とに関するものである。
　以下の特許文献１には、例えば、マイクロ波やミリ波などの電磁波の伝送モードを変換する導波管ストリップ線路変換器が開示されている。
　この導波管ストリップ線路変換器は、断面形状が方形の中空導波管を備えている。
　中空導波管を形成している４つの管壁のうち、１つの管壁の上には、基板が設けられており、その基板の表面にはストリップ線路が配線されている。
　また、基板が設けられている１つの管壁には、孔が設けられおり、ストリップ線路と接続されているプローブは、先端が中空導波管における管内の位置となるように、１つの管壁に設けられている孔の位置に配置されている。
　なお、アレーアンテナを構成している複数のアンテナ素子に給電する給電回路は、一般的に、複数のアンテナ素子と同数の導波管ストリップ線路変換器が実装される。
特開昭５９－４０７０２号公報
　従来の導波管ストリップ線路変換器は、中空導波管を形成している４つの管壁のうち、１つの管壁の上に基板が設けられている。このため、導波管ストリップ線路変換器の外形寸法は、中空導波管と基板を合わせた寸法となり、中空導波管の外形寸法よりも大きくなってしまうという課題があった。
　したがって、複数のアンテナ素子に給電する給電回路は、複数の導波管ストリップ線路変換器を実装する際、中空導波管の外形寸法だけでなく、基板の外形寸法を考慮して、複数の導波管ストリップ線路変換器を実装する必要がある。このため、基板を実装しない場合と比べて、複数の導波管ストリップ線路変換器の間隔が広くなり、アレーアンテナのフットプリントが大きくなることがある。
　この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、中空導波管の外形寸法と同寸法の導波管ストリップ線路変換器を得ることを目的とする。
　また、この発明は、上記の導波管ストリップ線路変換器を実装している給電回路を得ることを目的とする。
　この発明に係る導波管ストリップ線路変換器は、ストリップ線路が内層に配線され、第１のグラウンド面が表面に形成され、第２のグラウンド面が裏面の一部に形成されている基板と、方形の断面形状を形成している４つの管壁のうち、１つの管壁として前記基板が用いられている中空導波管と、一端がストリップ線路と接続され、他端が前記基板の裏面のうち、第２のグラウンド面が形成されていない非グラウンド面に配置されているビアホールと、一端がビアホールの他端と接続され、他端が中空導波管における管内の位置に配置されているプローブとを備えるようにしたものである。
　この発明によれば、ストリップ線路が内層に配線され、第１のグラウンド面が表面に形成され、第２のグラウンド面が裏面の一部に形成されている基板が、中空導波管における１つの管壁として用いられているように構成したので、中空導波管の外形寸法と同寸法の導波管ストリップ線路変換器を得ることができる効果がある。
図１Ａはこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す断面図、図１Ｂはこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す透過斜視図、図１Ｃはこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す透過図である。 図２Ａは図１ＢのＡから見た導波管ストリップ線路変換器の設計例を示す透過図、図２Ｂは図１ＢのＢから見た導波管ストリップ線路変換器の設計例を示す透過図である。 図２の導波管ストリップ線路変換器における反射特性を示す説明図である。 この発明の実施の形態１による他の導波管ストリップ線路変換器を示す分解図である。 この発明の実施の形態２による給電回路を示す透過斜視図である。 図６Ａは図５のＡから見た給電回路を示す透過図、図６Ｂは図５のＢから見た給電回路を示す透過図、図６Ｃは図５のＣから見た給電回路を示す透過図である。 この発明の実施の形態２による他の給電回路を示す分解図である。 この発明の実施の形態３による給電回路を示す透過斜視図である。 図９Ａは図８のＡから見た給電回路を示す透過図、図９Ｂは図８のＢから見た給電回路を示す透過図である。 図１０Ａは図８の給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過斜視図、図１０Ｂは図８のＡから見た給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過図、図１０Ｃは図８のＢから見た給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過図、図１０Ｄは図８のＣから見た給電回路の基板１ａを示す透過図である。 この発明の実施の形態４による給電回路を示す断面図である。 図１２Ａは図１１の給電回路におけるＡ－Ａ断面図、図１２Ｂは図１１の給電回路におけるＢ－Ｂ断面図である。 図１３Ａは図１１の給電回路におけるＣ－Ｃ断面図、図１３Ｂは図１１の給電回路におけるＤ－Ｄ断面図である。 この発明の実施の形態５による給電回路を示す断面図である。 この発明の実施の形態５による給電回路を示す上面断面透視図である。 この発明の実施の形態５による給電回路を示す斜視図である。
　以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
実施の形態１．
　図１はこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す構成図である。
　図１Ａはこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す断面図、図１Ｂはこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す透過斜視図、図１Ｃはこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器を示す透過図である。
　図１において、基板１はストリップ線路２が内層に配線され、第１のグラウンド面３が表面に形成され、第２のグラウンド面４が裏面の一部に形成されている。
　基板１における中空導波管１１の管軸方向の端面５，６、即ち、基板１におけるｙ方向の端面５，６のうち、中空導波管１１における開口１１ａ側の端面５は、導体によってシールドされている。
　導体によってシールドされている基板１の端面５には、導体１６が接着されており、導体１６と基板１は、中空導波管１１における１つの管壁１２を形成している。
　中空導波管１１は断面形状が方形の導波管であり、その断面形状を形成している４つの管壁１２，１３，１４，１５を有している。
　中空導波管１１は４つの管壁１２，１３，１４，１５のうち、管壁１２の一部として基板１を用いている。
　また、中空導波管１１は、２つの管口のうち、一方の管口が導体１７によって塞がっている導波管である。
　バックショート１７ａは導体１７における管内１１ｂ側の面である。
　ブラインドビアホール（以下、「ＢＶＨ」と称する）１８は一端がストリップ線路２と接続され、他端が基板１の裏面のうち、第２のグラウンド面４が形成されていない非グラウンド面４ａに配置されているビアホールである。
　プローブ１９は電磁波を送受信する探針であり、プローブ１９は一端がＢＶＨ１８の他端と接続され、他端である先端１９ａが中空導波管１１における管内１１ｂの位置に配置されている。
　整合素子はインピーダンス変成部２１及び短絡スタブ２２を備えており、整合素子はプローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスを調整するために設けられている。
　整合素子は、ストリップ線路２のうち、ＢＶＨ１８が設けられている位置と、バックショート１７ａが設けられている位置との間に存在しているストリップ線路２と接続されている。
　整合素子におけるインピーダンス変成部２１はプローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスにおけるレジスタンス成分を調整するために、ストリップ線路２の線路幅を広げている導体である。
　整合素子における短絡スタブ２２は一端がストリップ線路２と接続され、他端が短絡されている導体である。
　ビアホール２３は電磁波の漏洩を防止するために、ストリップ線路２の周囲に配置されている。
　ビアホール２３は一端が第１のグラウンド面３と接続され、他端が第２のグラウンド面４と接続されている。
　図１では、１５個のビアホール２３が実装されている例を示しているが、ビアホール２３の個数は１５個に限るものではない。実際には、電磁波の漏洩を高精度に防止するため、１５個以上のビアホール２３が実装されることが想定される。
　次に動作について説明する。
　図１の導波管ストリップ線路変換器における中空導波管１１は、４つの管壁１２，１３，１４，１５を備えている。
　４つの管壁１２，１３，１４，１５のうち、１つの管壁１２の一部は、基板１が担っている。
　基板１の表面には第１のグラウンド面３が形成され、基板１の裏面には第２のグラウンド面４が形成されているため、基板１は、中空導波管１１の管壁１２として作用する。
　導体によってシールドされている基板１の端面５には、例えば、導電性の接着剤や導電性ネジなどによって、導体１６が接着されており、導体１６と基板１は、中空導波管１１における１つの管壁１２を形成している。
　基板１の内層にはストリップ線路２が配線されている。
　ストリップ線路２の一端は、基板１におけるｙ方向の端面６の位置にあり、ストリップ線路２の他端は、ＢＶＨ１８と接続されている。
　プローブ１９は、一端がＢＶＨ１８と接続されているため、ＢＶＨ１８を介して、ストリップ線路２と電気的に接続されている。プローブ１９とＢＶＨ１８の接続としては、例えば、半田付を用いた接着などが考えられる。
　プローブ１９の先端１９ａは、中空導波管１１における管内１１ｂの位置に配置されている。
　所望帯域の中心周波数での管内波長がλgであるとすると、プローブ１９の先端１９ａは、例えば、プローブ１９における先端１９ａの中心と、バックショート１７ａとの間の距離が、約λg／４となる位置に配置される。
　例えば、中空導波管１１の開口１１ａ側に配置されるアンテナ素子から電磁波を放射する場合、ストリップ線路２の一端から入射された電磁波は、プローブ１９の先端１９ａから放射される。
　プローブ１９の先端１９ａから放射された電磁波は、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波と、バックショート１７ａ側に進む電磁波とに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む電磁波は、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　この実施の形態１では、プローブ１９の先端１９ａが、プローブ１９における先端１９ａの中心と、バックショート１７ａとの間の距離が、約λg／４となる位置に配置されている。このため、バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波の位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波の位相とは、同相になる。
　この結果、双方の電磁波が干渉して強め合うため、大きな電力の電磁波をアンテナ素子に供給することが可能になる。
　この実施の形態１では、アンテナ素子から広帯域な電磁波の送受信を可能にするため、インピーダンス変成部２１及び短絡スタブ２２を備えた整合素子をストリップ線路２に接続している。
　以下、インピーダンス変成部２１及び短絡スタブ２２の作用を説明する。
　アンテナ素子から電磁波を放射する場合のプローブ１９の入力インピーダンス、あるいは、アンテナ素子が電磁波を受信する場合のプローブ１９の出力インピーダンスは、プローブ１９の長さによって変化する。以下、プローブ１９の長さを中空導波管１１への挿入長と称する。
　このため、この実施の形態１では、図１の導波管ストリップ線路変換器を設計する際、プローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスにおけるリアクタンス成分が最小となる挿入長を選択し、その選択した挿入長のプローブ１９が設けられているものとする。
　整合素子におけるインピーダンス変成部２１は、ストリップ線路２の線路幅を広げている導体であり、プローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスにおけるレジスタンス成分を調整することができる。
　したがって、図１の導波管ストリップ線路変換器を設計する際、ストリップ線路２の線路幅を適正に設計すれば、プローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスにおけるレジスタンス成分を適正な値に調整することができる。
　これにより、ストリップ線路２と接続されている図示せぬ外部回路のインピーダンスと、プローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスとの整合を図ることができる。しかし、インピーダンス変成部２１によって、ストリップ線路２の線路幅を調整するだけでは、所望帯域の中心周波数近傍における１点のみの整合であるため、アンテナ素子が送受信可能な電磁波の帯域をあまり広げることができない。
　この実施の形態１では、インピーダンス変成部２１のほかに、短絡スタブ２２をストリップ線路２に接続しているため、アンテナ素子が送受信可能な電磁波の帯域を広げることができる。
　短絡スタブ２２をストリップ線路２に接続することで、帯域端のリアクタンス成分を概ね正負逆転させることができるため、２点の整合ポイントを設けることができる。
　この結果、整合素子として、インピーダンス変成部２１だけを接続している場合よりも、アンテナ素子が広帯域な電磁波を送受信することが可能になる。
　ここで、図２はこの発明の実施の形態１による導波管ストリップ線路変換器の設計例を示す透過図である。
　図２Ａは図１ＢのＡから見た導波管ストリップ線路変換器の設計例を示す透過図、図２Ｂは図１ＢのＢから見た導波管ストリップ線路変換器の設計例を示す透過図である。図２Ｂでは、図面の簡単化のため、ビアホール２３の記述を省略している。
　図２の設計例では、基板１のｘ方向の寸法が９．５ｍｍ、基板１のｚ方向の寸法が１ｍｍである。
　中空導波管１１における管内１１ｂのｚ方向の寸法が４．１ｍｍである。
　プローブ１９における先端１９ａの中心と、バックショート１７ａとの間の距離寸法が３．５ｍｍ、プローブ１９の挿入長が２．５ｍｍである。
　非グラウンド面４ａの径φが１．５ｍｍ、プローブ１９の径φが０．５ｍｍである。
　図３は図２の導波管ストリップ線路変換器における反射特性を示す説明図である。
　図３に示す反射特性は、例えば、シミュレーションによって計算されている。
　図３において、Ａは整合素子がストリップ線路２に接続されていない場合の反射特性である。
　Ｂは整合素子としてインピーダンス変成部２１だけがストリップ線路２に接続されている場合の反射特性であり、Ｃは整合素子としてインピーダンス変成部２１と短絡スタブ２２がストリップ線路２に接続されている場合の反射特性である。
　整合素子としてインピーダンス変成部２１だけがストリップ線路２に接続されている場合、１点のみであっても整合がとられるため、図３に示すように、整合素子がストリップ線路２に接続されていない場合よりも、反射特性が良くなっている。
　インピーダンス変成部２１だけでなく、短絡スタブ２２もストリップ線路２に接続されている場合、２点で整合がとられるため、図３に示すように、インピーダンス変成部２１だけがストリップ線路２に接続されている場合よりも、反射特性が良くなっている。
　インピーダンス変成部２１だけでなく、短絡スタブ２２もストリップ線路２に接続されている場合、図３のＣに示すように、所望帯域内の多くの帯域で、－１９ｄＢ以下の良好な反射特性が得られる。
　以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ストリップ線路２が内層に配線され、第１のグラウンド面３が表面に形成され、第２のグラウンド面４が裏面の一部に形成されている基板１が、中空導波管１１における１つの管壁１２として用いられているように構成したので、中空導波管１１の外形寸法と同寸法の導波管ストリップ線路変換器を得ることができる効果を奏する。
　即ち、この実施の形態１によれば、基板１におけるｙ方向の端面５，６のうち、中空導波管１１における開口１１ａ側の端面５が導体によってシールドされており、導体によってシールドされている基板１の端面５に対して導体１６が接着されており、接着されている導体１６と基板１が、中空導波管１１における１つの管壁１２を形成しているように構成したので、基板１が中空導波管１１の管壁１２の一部となり、中空導波管１１の外形寸法と同寸法の導波管ストリップ線路変換器が得られる。この結果、基板１を中空導波管１１と別個に配置するスペースが不要になり、１つの管壁の上に基板が設けられている場合よりも、導波管ストリップ線路変換器の外形寸法を小さくすることができる。
　また、この実施の形態１によれば、プローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスを調整する整合素子がストリップ線路２と接続されているように構成したので、ストリップ線路２と接続されている図示せぬ外部回路のインピーダンスと、プローブ１９の入力インピーダンス又は出力インピーダンスとの整合をとることができる効果を奏する。
　また、この実施の形態１によれば、整合素子が、ストリップ線路２のうち、ＢＶＨ１８が設けられている位置と、バックショート１７ａが設けられている位置との間に存在しているストリップ線路２と接続されているように構成したので、中空導波管１１の管軸方向であるｙ方向の寸法の増大を招くことなく、インピーダンスの整合をとることができる効果を奏する。
　この実施の形態１によれば、整合素子が、ストリップ線路２の線路幅を広げるインピーダンス変成部２１と、一端がストリップ線路２と接続され、他端が短絡されている短絡スタブ２２とを備えているように構成したので、アンテナ素子が送受信可能な電磁波の帯域を広げることができる効果を奏する。
　この実施の形態１では、導体によってシールドされている基板１の端面５が導体１６と接着されて、導体１６と基板１が、中空導波管１１における１つの管壁１２を形成しているものを示している。
　導体１６と基板１間の接着精度を高めるために、図４に示すように、導体１６と基板１との間に、断面形状が中空導波管１１と同一の導体プレート２４が挟まれているようにしてもよい。
　図４はこの発明の実施の形態１による他の導波管ストリップ線路変換器を示す分解図である。
　この実施の形態１では、基板１の内層にストリップ線路２が配線されている例を示しているが、これに限るものではなく、例えば、基板１の内層にマイクロストリップ線路が配線されているものであってもよく、同様の効果を得ることができる。
実施の形態２．
　上記実施の形態１では、基板１が、中空導波管１１における１つの管壁１２として用いられている導波管ストリップ線路変換器について説明した。
　この実施の形態２では、上記実施の形態１における図１の導波管ストリップ線路変換器を実装している給電回路について説明する。
　図５はこの発明の実施の形態２による給電回路を示す透過斜視図であり、図５において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
　図５において、第１の変換器群３１は導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを備えた変換器群である。
　導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄは図１の導波管ストリップ線路変換器と同じ導波管ストリップ線路変換器である。
　図５では、第１の変換器群３１が４つの導波管ストリップ線路変換器を備えている例を示しているが、２つ以上の導波管ストリップ線路変換器を備えていればよい。
　第２の変換器である導波管ストリップ線路変換器３２は図１の導波管ストリップ線路変換器と同じ導波管ストリップ線路変換器であり、図中、ｙ方向の向きが導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと逆になっている。
　このため、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａは＋ｙ方向であるが、導波管ストリップ線路変換器３２における中空導波管１１の開口１１ａは－ｙ方向である。
　合成分配回路３３は第１の変換器群３１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのストリップ線路２と、導波管ストリップ線路変換器３２のストリップ線路２とを接続している回路である。
　基板１は導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器３２で共通化されており、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄのストリップ線路２及び導波管ストリップ線路変換器３２のストリップ線路２が基板１の内層に配線されている。また、基板１の内層には合成分配回路３３が配線されている。
　図６はこの発明の実施の形態２による給電回路を示す説明図である。
　図６Ａは図５のＡから見た給電回路を示す透過図、図６Ｂは図５のＢから見た給電回路を示す透過図、図６Ｃは図５のＣから見た給電回路を示す透過図である。
　次に動作について説明する。
　最初に、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に配置されるアンテナ素子から電磁波を放射する場合の動作について説明する。
　導波管ストリップ線路変換器３２における中空導波管１１の開口１１ａから電磁波が入射される。
　導波管ストリップ線路変換器３２における中空導波管１１の開口１１ａから入射された電磁波は、中空導波管１１の管内１１ｂを伝搬されて、導波管ストリップ線路変換器３２におけるプローブ１９の先端１９ａから入射される。
　導波管ストリップ線路変換器３２におけるプローブ１９の先端１９ａから入射された電磁波は、合成分配回路３３によって４つに分配される。
　合成分配回路３３によって４つに分配された電磁波のそれぞれは、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるストリップ線路２の一端から入射される。
　導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるストリップ線路２の一端から入射された電磁波は、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから放射される。
　導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから放射された電磁波は、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波と、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるバックショート１７ａ側に進む電磁波とに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む電磁波は、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　この実施の形態２では、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａは、図１の導波管ストリップ線路変換器と同様に、プローブ１９における先端１９ａの中心と、バックショート１７ａとの間の距離が、約λg／４となる位置に配置されている。このため、バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波の位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波の位相とは同相になる。
　この結果、双方の電磁波が干渉して強め合うため、大きな電力の電磁波をアンテナ素子に供給することが可能になる。
　次に、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に配置されるアンテナ素子から電磁波を受信する場合の動作について説明する。
　アンテナ素子から出力された電磁波は、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａから入射される。
　導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａから入射された電磁波は、中空導波管１１の管内１１ｂを伝搬されて、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから入射される。
　導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから入射された電磁波は、合成分配回路３３によって合成される。
　合成分配回路３３によって合成された電磁波は、導波管ストリップ線路変換器３２におけるストリップ線路２の一端から入射される。
　導波管ストリップ線路変換器３２におけるストリップ線路２の一端から入射された電磁波は、導波管ストリップ線路変換器３２におけるプローブ１９の先端１９ａから放射される。
　導波管ストリップ線路変換器３２におけるプローブ１９の先端１９ａから放射された電磁波は、導波管ストリップ線路変換器３２における中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波と、導波管ストリップ線路変換器３２におけるバックショート１７ａ側に進む電磁波とに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む電磁波は、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　この実施の形態２では、導波管ストリップ線路変換器３２におけるプローブ１９の先端１９ａは、図１の導波管ストリップ線路変換器と同様に、プローブ１９における先端１９ａの中心と、バックショート１７ａとの間の距離が、約λg／４となる位置に配置されている。このため、バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波の位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む電磁波の位相とは同相になる。
　この結果、双方の電磁波が干渉して強め合うため、大きな電力の電磁波を図示せぬ外部回路に出力することが可能になる。
　図５の給電回路に実装されている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器３２は、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器よりも、外形寸法が小さい図１の導波管ストリップ線路変換器と同一の導波管ストリップ線路変換器である。
　このため、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器を実装している場合よりも、給電回路の外形寸法を小さくすることができる。即ち、給電回路のｚ方向の寸法を短くすることができる。
　アレーアンテナを構成している複数のアンテナ素子が２次元平面に配置されている場合、即ち、複数のアンテナ素子がｘ－ｚ平面に配置されている場合、図５の給電回路をｚ方向に複数配列する必要があるが、給電回路のｚ方向の寸法を短くすることができるため、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器を実装している場合よりも、アレーアンテナのフットプリントを小さくすることができる。
　この実施の形態２では、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを含んでいる第１の変換器群３１と、導波管ストリップ線路変換器３２とは、接するように配置することができる。
　このため、管軸方向であるｙ方向の寸法についても短くすることができる。
　この実施の形態２では、内層にストリップ線路２が配線されている基板１が、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器３２で共通化されており、その基板１の内層に合成分配回路３３が形成されている。したがって、合成分配回路３３を実装するための基板を別途用意する必要がないため、合成分配回路３３の形成に伴う部品点数の増加を抑えることができる。
　この実施の形態２では、第１の変換器群３１と、第２の変換器である導波管ストリップ線路変換器３２とが合成分配回路３３によって接続されているものを示したが、さらに、第３の変換器や第４の変換器などを合成分配回路によって接続されているようにしてもよい。
　この実施の形態２では、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器３２が、図１の導波管ストリップ線路変換器と同じ導波管ストリップ線路変換器である例を示したが、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器３２が、図４の導波管ストリップ線路変換器と同じ導波管ストリップ線路変換器であってもよい。
　図７はこの発明の実施の形態２による他の給電回路を示す分解図である。
　図７の例では、図４の導波管ストリップ線路変換器と同様に、導体プレート２４が設けられている。
実施の形態３．
　上記実施の形態２では、ｘ方向に並んでいる導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、１つの導波管ストリップ線路変換器３２とを備えた給電回路について説明した。
　この実施の形態３では、ｘ方向に並んでいる導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、１つの導波管ストリップ線路変換器３２との組（以下、「導波管ストリップ線路変換器群」と称する）が、ｚ方向に複数並んでいる給電回路について説明する。
　即ち、Ｍ（Ｍは２以上の整数）個の導波管ストリップ線路変換器群がｚ方向に配列され、Ｍ個の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群３１がＮ（Ｎは２以上の整数）個の導波管ストリップ線路変換器を含んでいる給電回路について説明する。
　図８はこの発明の実施の形態３による給電回路を示す透過斜視図である。
　図９はこの発明の実施の形態３による給電回路を示す透過図である。
　図９Ａは図８のＡから見た給電回路を示す透過図、図９Ｂは図８のＢから見た給電回路を示す透過図である。
　図８及び図９において、図１、図５及び図６と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
　図８及び図９では、基板１ａ，１ｂやセプタム４５ｄなどの描画の都合上、中空導波管１１におけるｘ方向の両端の管壁を省略しているが、実際には、中空導波管１１におけるｘ方向の両端には管壁が存在している。
　図８では、説明の簡単化のため、Ｍ＝２、Ｎ＝４の例を示している。
　即ち、２個の導波管ストリップ線路変換器群がｚ方向に配列され、２個の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群３１が４個の導波管ストリップ線路変換器をそれぞれ備えている例を説明する。
　第１の変換器群４１は図５の第１の変換器群３１と同様に、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを備えた変換器群である。
　図８では、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける共通の基板１については、説明の便宜上、１ａの符号で表している。
　第１の変換器群４２は図５の第１の変換器群３１と同様に、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを備えた変換器群である。
　図８では、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける共通の基板１については、説明の便宜上、１ｂの符号で表している。
　基板１ａと基板１ｂは、別々の基板であってもよいが、共通の基板１における異なる層であってもよい。
　第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａは、基板１ａと基板１ｂが向かい合うように配置されている。
　また、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂは、基板１ａと基板１ｂが向かい合うように配置されている。
　第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃは、基板１ａと基板１ｂが向かい合うように配置されている。
　また、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄは、基板１ａと基板１ｂが向かい合うように配置されている。
　第２の変換器である導波管ストリップ線路変換器４３は図１の導波管ストリップ線路変換器と同じ導波管ストリップ線路変換器であり、合成分配回路３３を介して、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと接続されている。
　第２の変換器である導波管ストリップ線路変換器４４は図１の導波管ストリップ線路変換器と同じ導波管ストリップ線路変換器であり、合成分配回路３３を介して、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと接続されている。
　この実施の形態３では、説明の便宜上、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが入出力する電磁波を偏波Ａ、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄが入出力する電磁波を偏波Ｂとし、偏波Ａと偏波Ｂが異なる偏波であるものとする。
　例えば、偏波Ａとして右旋偏波、偏波Ｂとして左旋偏波の組み合わせなどが考えられる。
　セプタム４５ａは第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａとが接続されている円偏波発生器である。
　セプタム４５ａは例えば第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａのプローブ１９から放射された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａのプローブ１９から放射された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　セプタム４５ｂは第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂとが接続されている円偏波発生器である。
　セプタム４５ｂは例えば第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂのプローブ１９から放射された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂのプローブ１９から放射された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　セプタム４５ｃは第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃとが接続されている円偏波発生器である。
　セプタム４５ｃは例えば第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃのプローブ１９から放射された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃのプローブ１９から放射された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　セプタム４５ｄは第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄとが接続されている円偏波発生器である。
　セプタム４５ｄは例えば第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄのプローブ１９から放射された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄのプローブ１９から放射された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　ここでは、２個の導波管ストリップ線路変換器群がｚ方向に配列され、２個の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群が４個の導波管ストリップ線路変換器をそれぞれ備えている例を示している。
　このため、例えば、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａとが、同一のセプタム４５ａと接続されている。
　Ｍ個の導波管ストリップ線路変換器群がｚ方向に配列され、Ｍ個の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群がＮ個の導波管ストリップ線路変換器をそれぞれ備えている場合、Ｍ個の導波管ストリップ線路変換器群のうち、第ｍ列の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器と、第（ｍ＋１）列の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器とが、同一のセプタムと接続される。
　また、第ｍ列の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群に含まれているＮ個の導波管ストリップ線路変換器のストリップ線路２と接続されている合成分配回路３３は、基板１ａの内層に形成され、第（ｍ＋１）列の導波管ストリップ線路変換器群における第１の変換器群に含まれているＮ個の導波管ストリップ線路変換器のストリップ線路２と接続されている合成分配回路３３は、基板１ａの内層に形成される。
　基板１ａと基板１ｂは、上述したように、別々の基板であってもよいが、共通の基板１における異なる層であってもよい。
　図１０はこの発明の実施の形態３による給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過図である。
　図１０Ａは図８の給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過斜視図、図１０Ｂは図８のＡから見た給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過図である。
　図１０Ｃは図８のＢから見た給電回路の基板１ａ，１ｂを示す透過図、図１０Ｄは図８のＣから見た給電回路の基板１ａを示す透過図である。
　次に動作について説明する。
　最初に、第１の変換器群４１，４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に配置されるアンテナ素子から円偏波を放射する場合の動作について説明する。
　導波管ストリップ線路変換器４３における中空導波管１１の開口１１ａから偏波Ａが入射される。
　また、導波管ストリップ線路変換器４４における中空導波管１１の開口１１ａから偏波Ｂが入射される。
　導波管ストリップ線路変換器４３における中空導波管１１の開口１１ａから入射された偏波Ａは、その中空導波管１１の管内１１ｂを伝搬されて、導波管ストリップ線路変換器４３におけるプローブ１９の先端１９ａから入射される。
　また、導波管ストリップ線路変換器４４における中空導波管１１の開口１１ａから入射された偏波Ｂは、その中空導波管１１の管内１１ｂを伝搬されて、導波管ストリップ線路変換器４４におけるプローブ１９の先端１９ａから入射される。
　導波管ストリップ線路変換器４３におけるプローブ１９の先端１９ａから入射された偏波Ａは、合成分配回路３３によって４つに分配される。
　合成分配回路３３によって４つに分配された偏波Ａのそれぞれは、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるストリップ線路２の一端から入射される。
　また、導波管ストリップ線路変換器４４におけるプローブ１９の先端１９ａから入射された偏波Ｂは、合成分配回路３３によって４つに分配される。
　合成分配回路３３によって４つに分配された偏波Ｂのそれぞれは、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるストリップ線路２の一端から入射される。
　第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるストリップ線路２の一端から入射された偏波Ａは、その導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから放射される。
　第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから放射された偏波Ａは、その導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ａと、バックショート１７ａ側に進む偏波Ａとに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む偏波Ａは、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ａの位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ａの位相とは同相になる。
　この結果、双方の偏波Ａが干渉して強め合うため、中空導波管１１の開口１１ａから大きな電力の偏波Ａを出力することが可能になる。
　また、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるストリップ線路２の一端から入射された偏波Ｂは、その導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから放射される。
　第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから放射された偏波Ｂは、その導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ｂと、バックショート１７ａ側に進む偏波Ｂとに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む電磁波は、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ｂの位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ｂの位相とは同相になる。
　この結果、双方の偏波Ｂが干渉して強め合うため、中空導波管１１の開口１１ａから大きな電力の偏波Ｂを出力することが可能になる。
　セプタム４５ａは、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　セプタム４５ｂは、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　セプタム４５ｃは、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　セプタム４５ｄは、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ａと、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａから出力された偏波Ｂとを合成して、円偏波をアンテナ素子に向けて出力する。
　次に、第１の変換器群４１，４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の開口１１ａ側に配置されるアンテナ素子から円偏波を受信する場合の動作について説明する。
　アンテナ素子により受信された円偏波は、セプタム４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄに入射される。
　セプタム４５ａは、入射された円偏波を偏波Ａと偏波Ｂに分配して、偏波Ａを第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａに出力し、偏波Ｂを第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａに出力する。
　セプタム４５ｂは、入射された円偏波を偏波Ａと偏波Ｂに分配して、偏波Ａを第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂに出力し、偏波Ｂを第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｂに出力する。
　セプタム４５ｃは、入射された円偏波を偏波Ａと偏波Ｂに分配して、偏波Ａを第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃに出力し、偏波Ｂを第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｃに出力する。
　セプタム４５ｄは、入射された円偏波を偏波Ａと偏波Ｂに分配して、偏波Ａを第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄに出力し、偏波Ｂを第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ｄに出力する。
　セプタム４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄから出力された偏波Ａは、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の管内１１ｂを伝搬されて、その導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから入射される。
　セプタム４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄから出力された偏波Ｂは、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおける中空導波管１１の管内１１ｂを伝搬されて、その導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから入射される。
　第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから入射された偏波Ａは、合成分配回路３３によって合成される。
　合成分配回路３３によって合成された偏波Ａは、導波管ストリップ線路変換器４３におけるストリップ線路２の一端から入射される。
　また、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄにおけるプローブ１９の先端１９ａから入射された偏波Ｂは、合成分配回路３３によって合成される。
　合成分配回路３３によって合成された偏波Ｂは、導波管ストリップ線路変換器４４におけるストリップ線路２の一端から入射される。
　導波管ストリップ線路変換器４３におけるストリップ線路２の一端から入射された偏波Ａは、導波管ストリップ線路変換器４３におけるプローブ１９の先端１９ａから放射される。
　導波管ストリップ線路変換器４３におけるプローブ１９の先端１９ａから放射された偏波Ａは、導波管ストリップ線路変換器４３における中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ａと、導波管ストリップ線路変換器４３におけるバックショート１７ａ側に進む偏波Ａとに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む偏波Ａは、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ａの位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ａの位相とは同相になる。
　この結果、双方の偏波Ａが干渉して強め合うため、大きな電力の偏波Ａを図示せぬ外部回路に出力することが可能になる。
　導波管ストリップ線路変換器４４におけるストリップ線路２の一端から入射された偏波Ｂは、導波管ストリップ線路変換器４４におけるプローブ１９の先端１９ａから放射される。
　導波管ストリップ線路変換器４４におけるプローブ１９の先端１９ａから放射された偏波Ｂは、導波管ストリップ線路変換器４４における中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ｂと、導波管ストリップ線路変換器４４におけるバックショート１７ａ側に進む偏波Ｂとに分かれる。
　バックショート１７ａ側に進む偏波Ｂは、バックショート１７ａに反射され、その後、中空導波管１１の開口１１ａ側に進行する。
　バックショート１７ａに反射されて、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ｂの位相と、プローブ１９の先端１９ａから放射されて、直接、中空導波管１１の開口１１ａ側に進む偏波Ｂの位相とは同相になる。
　この結果、双方の偏波Ｂが干渉して強め合うため、大きな電力の偏波Ｂを図示せぬ外部回路に出力することが可能になる。
　この実施の形態３によれば、上記実施の形態２と同様に、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器を実装している場合よりも、アレーアンテナのフットプリントを小さくすることができる効果が得られる。
　即ち、第１の変換器群４１，４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄと、第２の変換器である導波管ストリップ線路変換器４３，４４とは、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器よりも、外形寸法が小さい図１の導波管ストリップ線路変換器と同一の導波管ストリップ線路変換器である。
　このため、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器を実装している場合よりも、給電回路のｚ方向の寸法を短くすることができる。
　アレーアンテナを構成している複数のアンテナ素子がｘ－ｚ平面に配置されている場合、第１の変換器群及び第２の変換器をｚ方向に複数配列する必要があるが、給電回路のｚ方向の寸法を短くすることができるため、１つの管壁の上に基板が設けられている導波管ストリップ線路変換器を実装している場合よりも、アレーアンテナのフットプリントを小さくすることができる。
　この実施の形態３では、第１の変換器群４１において、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを含んでいる第１の変換器群３１と、導波管ストリップ線路変換器４３とは、接するように配置することができる。
　また、第１の変換器群４２において、導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄを含んでいる第１の変換器群３１と、導波管ストリップ線路変換器４４とは、接するように配置することができる。
　このため、管軸方向であるｙ方向の寸法についても短くすることができる。
　この実施の形態３では、内層にストリップ線路２が配線されている基板１ａが、第１の変換器群４１に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器４３で共通化されており、その基板１ａの内層に合成分配回路３３が形成されている。
　また、内層にストリップ線路２が配線されている基板１ｂが、第１の変換器群４２に含まれている導波管ストリップ線路変換器３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ及び導波管ストリップ線路変換器４４で共通化されており、その基板１ｂの内層に合成分配回路３３が形成されている。
　したがって、合成分配回路３３を実装するための基板を別途用意する必要がないため、合成分配回路３３の形成に伴う部品点数の増加を抑えることができる。
　この実施の形態３では、Ｍ個の第１の変換器群のうち、第ｍ列の第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器と、第（ｍ＋１）列の第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器とが、同一のセプタムと接続されているように構成したので、第ｍ列の第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器と、第（ｍ＋１）列の第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器とが異なる偏波を入出力することで、アンテナ素子が円偏波を送受信することができる。
実施の形態４．
　この実施の形態４では、導波管ストリップ線路変換器４６に変成器４７が接続され、変成器４７に円偏波発生器入出力部４８が接続されている給電回路について説明する。
　図１１はこの発明の実施の形態４による給電回路を示す断面図である。
　図１２及び図１３は図１１の給電回路の要部断面図である。
　図１２Ａは図１１の給電回路におけるＡ－Ａ断面図、図１２Ｂは図１１の給電回路におけるＢ－Ｂ断面図である。
　図１３Ａは図１１の給電回路におけるＣ－Ｃ断面図、図１３Ｂは図１１の給電回路におけるＤ－Ｄ断面図である。
　図１１から図１３において、図１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
　導波管ストリップ線路変換器４６は、図１の導波管ストリップ線路変換器に相当する変換器である。
　導波管ストリップ線路変換器４６の中空導波管１１における開口１１ａ側の端面５と接着されている導体１６は、基板１の裏面に形成されている第２のグラウンド面４の一部を覆うように、第２のグラウンド面４と接続されている。
　即ち、導体１６は、上記実施の形態１と同様に、例えば、導電性の接着剤又は導電性ネジなどによって、基板１の端面５と接着されているが、導体１６の一部が延伸されており、導体１６の延伸部１６ａは、第２のグラウンド面４の一部を覆うように、基板１と接着されている。
　これにより、第２のグラウンド面４と導体１６との密着性が上記実施の形態１よりも高まり、第２のグラウンド面４と導体１６との密着が不完全であることに伴う電磁波の漏洩などの特性劣化要因を抑圧することができる。
　変成器４７は、中空導波管によって実現される部材である。
　変成器４７は、一端が導波管ストリップ線路変換器４６の中空導波管１１の一端と接続され、他端が円偏波発生器入出力部４８の一端と接続されており、導波管ストリップ線路変換器４６と円偏波発生器入出力部４８との間の管系を変成する。
　円偏波発生器入出力部４８は、中空導波管によって実現される部材である。
　円偏波発生器入出力部４８は、一端が変成器４７の他端と接続され、他端が図１４に示す円偏波発生器６１と接続されている入出力部である。
　この実施の形態４では、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１の管径は、変成器４７の管径よりも小さく、変成器４７の管径は、円偏波発生器入出力部４８の管径よりも小さい。
　ここで、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１の管径は、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すＢ寸法であり、変成器４７の管径は、図１３Ａに示すＢ寸法であり、円偏波発生器入出力部４８の管径は、図１３Ｂに示すＢ寸法である。Ｂ寸法は、ｚ方向の長さである。
　図１２Ａに示すＢ寸法は３．１、図１２Ｂに示すＢ寸法は２．６、図１３Ａに示すＢ寸法は３．６であるため、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１の管径は、変成器４７の管径よりも小さい。
　また、図１３Ｂに示すＢ寸法は３．８５であるため、変成器４７の管径は、円偏波発生器入出力部４８の管径よりも小さい。
　この実施の形態４では、図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１の４つの管壁１２，１３，１４，１５のうち、基板４を用いている管壁１２と対向している管壁１４の内面に凸部５０が設けられている。
　また、図１３Ａに示すように、変成器４７における４つの管壁のうち、凸部５０が設けられている管壁と同じ側の管壁の内面に凸部５１ｂが設けられ、かつ、同じ側の管壁と対向している管壁の内面に凸部５１ａが設けられている。
　また、図１３Ｂに示すように、円偏波発生器入出力部４８における４つの管壁うち、凸部５０が設けられている管壁と対向している側の管壁の内面に凸部５２が設けられている。
　この実施の形態４の効果について説明する。
　導体１６の延伸部１６ａが、第２のグラウンド面４の一部を覆うように、基板１と接着されている。
　これにより、第２のグラウンド面４と導体１６との密着性が上記実施の形態１よりも高まり、第２のグラウンド面４と導体１６との密着が不完全であることに伴う電磁波の漏洩などの特性劣化要因を抑圧することができる。
　また、導体１６が延伸部１６ａを備えることで、図１２Ｂ及び図１３Ａに示すように、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１のＢ寸法が、変成器４７のＢ寸法よりも狭くなっており、延伸部１６ａのｚ方向の長さを調整することで、導波管ストリップ線路変換器４６と円偏波発生器入出力部４８との整合をとることができる。
　したがって、導体１６が延伸部１６ａを備えることで、変成器４７だけで、導波管ストリップ線路変換器４６と円偏波発生器入出力部４８との整合をとる場合よりも、整合がとり易くなる。
　また、導体１６が延伸部１６ａを備える場合、変成器４７だけで整合をとる場合と同じ程度の整合がとれる場合、変成器４７のｙ方向の長さを短くすることが可能になる。
　即ち、導体１６が延伸部１６ａを備える場合、変成器４７だけで整合をとる場合よりも、整合がとり易くなるため、変成器４７のｙ方向の長さが短くても、整合をとることができるようになる。したがって、変成器４７のｙ方向の長さを短くすることが可能になる。このため、変成器４７だけで整合をとる場合よりも、給電回路のｙ方向の長さを短くすることができる。
　図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１の４つの管壁１２，１３，１４，１５のうち、基板４を用いている管壁１２と対向している管壁１４の内面に凸部５０が設けられているため、導波管ストリップ線路変換器４６が広帯域化される効果が得られる。
　また、図１３Ａに示すように、変成器４７における４つの管壁のうち、凸部５０が設けられている管壁と同じ側の管壁の内面に凸部５１ｂが設けられ、かつ、同じ側の管壁と対向している管壁の内面に凸部５１ａが設けられている。このため、凸部５０が設けられている導波管ストリップ線路変換器４６と、凸部５２が設けられている円偏波発生器入出力部４８との整合をとることができる。
実施の形態５．
　この実施の形態５では、上記実施の形態４の給電回路に、円偏波発生器６１とアンテナ素子５２が接続されている給電回路について説明する。
　図１４はこの発明の実施の形態５による給電回路を示す断面図である。
　図１５はこの発明の実施の形態５による給電回路を示す上面断面透視図である。
　図１６はこの発明の実施の形態５による給電回路を示す斜視図である。
　図１４から図１６において、図１１と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
　円偏波発生器６１は、円偏波を発生するセプタムである。
　円偏波発生器６１は、一端が円偏波発生器入出力部４８の他端と接続され、他端がアンテナ素子６２と接続されている。
　円偏波発生器６１の管径は、円偏波発生器入出力部４８の管径と概ね同じである。
　アンテナ素子６２は、円偏波発生器６１から出力された円偏波を空間に放射し、また、円偏波を受信して、受信した円偏波を円偏波発生器６１に出力する。
　この実施の形態５では、導波管ストリップ線路変換器４６における中空導波管１１の管径が、円偏波発生器入出力部４８の管径及び円偏波発生器６１の管径よりも小さい。
　このため、アンテナ素子６２を備えている給電回路をアレイ配列することで、アレイアンテナを構成する場合、複数の給電回路同士の間隔を広げることなく、複数のアンテナ素子６２をアレイ配列することができる。
　これにより、アレイアンテナにおける複数のアンテナ素子６２のフットプリントを小さくすることができる。
　なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
　この発明は、電磁波を入出力する導波管ストリップ線路変換器と、導波管ストリップ線路変換器を実装している給電回路とに適している。
　１，１ａ，１ｂ　基板、２　ストリップ線路、３　第１のグラウンド面、４　第２のグラウンド面、４ａ　非グラウンド面、５，６　基板１における管軸方向の端面、１１　中空導波管、１１ａ　中空導波管１１の開口、１１ｂ　中空導波管１１の管内、１２，１３，１４，１５　管壁、１６　導体、１６ａ　延伸部、１７　導体、１７ａ　バックショート、１８　ＢＶＨ、１９　プローブ、１９ａ　プローブ１９の先端、２１　インピーダンス変成部、２２　短絡スタブ、２３　ビアホール、３１　第１の変換器群、３１ａ，３１ｂ，３１ｃ，３１ｄ，４６　導波管ストリップ線路変換器、３２　導波管ストリップ線路変換器（第２の変換器）、３３　合成分配回路、４１，４２　第１の変換器群、４３，４４　導波管ストリップ線路変換器（第２の変換器）、４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄ、４６　導波管ストリップ線路変換器、４７　変成器、４８　円偏波発生器入出力部、５０，５１ａ，５１ｂ，５２　凸部、６１　円偏波発生器、６２　アンテナ素子。

Claims (15)

  1. 　ストリップ線路が内層に配線され、第１のグラウンド面が表面に形成され、第２のグラウンド面が裏面の一部に形成されている基板と、
    　方形の断面形状を形成している４つの管壁のうち、１つの管壁として前記基板が用いられている中空導波管と、
    　一端が前記ストリップ線路と接続され、他端が前記基板の裏面のうち、前記第２のグラウンド面が形成されていない非グラウンド面に配置されているビアホールと、
    　一端が前記ビアホールの他端と接続され、他端が前記中空導波管における管内の位置に配置されているプローブと
    　を備えた導波管ストリップ線路変換器。
  2. 　前記中空導波管は、２つの管口のうち、一方の管口が導体によって塞がれている導波管であることを特徴とする請求項１記載の導波管ストリップ線路変換器。
  3. 　前記プローブのインピーダンスを調整する整合素子が前記ストリップ線路と接続されていることを特徴とする請求項２記載の導波管ストリップ線路変換器。
  4. 　前記整合素子は、前記ストリップ線路のうち、前記ビアホールが設けられている位置と、前記管口を塞いでいる導体が設けられている位置との間に存在しているストリップ線路と接続されていることを特徴とする請求項３記載の導波管ストリップ線路変換器。
  5. 　前記整合素子は、
    　前記ストリップ線路の線路幅を広げるインピーダンス変成部と、
    　一端が前記ストリップ線路と接続され、他端が短絡されている短絡スタブとを備えていることを特徴とする請求項４記載の導波管ストリップ線路変換器。
  6. 　前記基板における前記中空導波管の管軸方向の端面のうち、前記中空導波管における開口側の端面が導体によってシールドされており、
    　前記導体によってシールドされている前記基板の端面に対して導体が接着されており、
    　前記接着されている導体と前記基板が、前記中空導波管における１つの管壁を形成していることを特徴とする請求項１記載の導波管ストリップ線路変換器。
  7. 　前記中空導波管における１つの管壁を形成している前記導体と前記基板との間に、断面形状が前記中空導波管と同一の導体プレートが挟まれていることを特徴とする請求項６記載の導波管ストリップ線路変換器。
  8. 　ストリップ線路が内層に配線され、第１のグラウンド面が表面に形成され、第２のグラウンド面が裏面の一部に形成されている基板と、
    　方形の断面形状を形成している４つの管壁のうち、１つの管壁として上記基板が用いられている中空導波管と、
    　一端が前記ストリップ線路と接続され、他端が前記基板の裏面のうち、前記第２のグラウンド面が形成されていない非グラウンド面に配置されているビアホールと、
    　一端が前記ビアホールの他端と接続され、他端が前記中空導波管における管内の位置に配置されているプローブとを備えた導波管ストリップ線路変換器が複数個並べられている第１の変換器群と、
    　前記導波管ストリップ線路変換器を含んでいる第２の変換器と、
    　前記第１の変換器群に含まれている複数の導波管ストリップ線路変換器のストリップ線路と、前記第２の変換器に含まれている導波管ストリップ線路変換器のストリップ線路とを接続している合成分配回路と
    　を備えた給電回路。
  9. 　Ｎ（Ｎは２以上の整数）個の導波管ストリップ線路変換器が並べられている前記第１の変換器群がＭ（Ｍは２以上の整数）個並べられることで、Ｍ×Ｎ個の導波管ストリップ線路変換器が２次元平面に配置されており、
    　Ｍ個の第１の変換器群のうち、第ｍ（ｍは１以上、（Ｍ－１）以下の整数）列の第１の変換器群に含まれている第ｎ（ｎは１以上、Ｎ以下の整数）行の導波管ストリップ線路変換器と、
    　第（ｍ＋１）列の第１の変換器群に含まれている第ｎ行の導波管ストリップ線路変換器とが、同一の円偏波発生器と接続されていることを特徴とする請求項８記載の給電回路。
  10. 　第ｍ列の第１の変換器群に含まれているＮ個の導波管ストリップ線路変換器のストリップ線路と接続されている合成分配回路と、
    　第（ｍ＋１）列の変換器群に含まれているＮ個の導波管ストリップ線路変換器のストリップ線路と接続されている合成分配回路とは、
    　前記基板内の異なる層に形成されていることを特徴とする請求項９記載の給電回路。
  11. 　前記中空導波管における開口側の端面と接着されている導体が、前記基板の裏面に形成されている前記第２のグラウンド面の一部を覆うように、前記第２のグラウンド面と接続されていることを特徴とする請求項６記載の導波管ストリップ線路変換器。
  12. 　前記中空導波管における４つの管壁のうち、前記基板を用いている管壁と対向している管壁の内面に凸部が設けられていることを特徴とする請求項１記載の導波管ストリップ線路変換器。
  13. 　ストリップ線路が内層に配線され、第１のグラウンド面が表面に形成され、第２のグラウンド面が裏面の一部に形成されている基板と、
    　方形の断面形状を形成している４つの管壁のうち、１つの管壁として上記基板が用いられている中空導波管と、
    　一端が前記ストリップ線路と接続され、他端が前記基板の裏面のうち、前記第２のグラウンド面が形成されていない非グラウンド面に配置されているビアホールと、
    　一端が前記ビアホールの他端と接続され、他端が前記中空導波管における管内の位置に配置されているプローブとを備えた導波管ストリップ線路変換器と、
    　一端が前記導波管ストリップ線路変換器における前記中空導波管の一端と接続される変成器と、
    　一端が前記変成器の他端と接続され、他端が円偏波発生器の一端と接続される円偏波発生器入出力部とを備え、
    　前記中空導波管の管径が、前記円偏波発生器入出力部の管径よりも小さいことを特徴とする請求項１記載の給電回路。
  14. 　前記中空導波管における４つの管壁のうち、前記基板を用いている管壁と対向している管壁の内面に凸部が設けられ、
    　前記変成器における４つの管壁のうち、前記凸部が設けられている管壁と同じ側の管壁の内面に凸部が設けられ、かつ、前記同じ側の管壁と対向している管壁の内面に凸部が設けられ、
    　前記円偏波発生器入出力部における４つの管壁のうち、前記凸部が設けられている管壁と対向している側の管壁の内面に凸部が設けられていることを特徴とする請求項１３記載の給電回路。
  15. 　一端が前記円偏波発生器入出力部の他端と接続される円偏波発生器を備え、
    　前記中空導波管の管径が、前記変成器の管径よりも小さく、前記変成器の管径が、前記円偏波発生器入出力部の管径及び前記円偏波発生器の管径のそれぞれよりも小さいことを特徴とする請求項１３記載の給電回路。
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