WO2023228456A1 - モード変換構造 - Google Patents

モード変換構造 Download PDF

Info

Publication number
WO2023228456A1
WO2023228456A1 PCT/JP2022/047315 JP2022047315W WO2023228456A1 WO 2023228456 A1 WO2023228456 A1 WO 2023228456A1 JP 2022047315 W JP2022047315 W JP 2022047315W WO 2023228456 A1 WO2023228456 A1 WO 2023228456A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
conductor
mode conversion
conversion structure
conductor layer
post wall
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/047315
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
健 高橋
浩二 滝波
智洋 村田
Original Assignee
パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by パナソニックＩｐマネジメント株式会社 filed Critical パナソニックＩｐマネジメント株式会社
Publication of WO2023228456A1 publication Critical patent/WO2023228456A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • 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
    • H01P5/107—Hollow-waveguide/strip-line transitions

Definitions

  • the present disclosure relates to a mode conversion structure.
  • Microstrip lines are often used as a means of transmitting high frequency signals on dielectric substrates.
  • frequency bands such as millimeter waves and terahertz waves
  • transmission loss due to conductor loss increases due to skin effect and interface unevenness, which are phenomena unique to high frequencies.
  • Conductor loss can be reduced by making the dielectric (substrate) that makes up the microstrip line thicker, but in this case, radiation loss from radiating energy as electromagnetic waves increases, making it difficult to reduce transmission loss. be.
  • one way to reduce transmission loss is to sandwich a dielectric between a pair of conductor layers and arrange them at intervals of ⁇ /2 ( ⁇ : wavelength of electromagnetic waves) in the signal transmission direction (electromagnetic wave propagation direction).
  • ⁇ /2 wavelength of electromagnetic waves
  • the main conductor layer is used as a wide wall of the waveguide
  • the via hole group is used as a narrow wall of the waveguide. Since the post wall waveguide is surrounded by conductors on all sides, radiation loss does not increase even if the substrate thickness is increased. Therefore, it is possible to increase the thickness of the dielectric and simultaneously reduce conductor loss and radiation loss.
  • ICs integrated circuits
  • ICs are often mounted on microstrip lines via solder balls, making it difficult to feed power directly to post-wall waveguides. be. Therefore, when a post wall waveguide is used as a transmission path, a propagation (transmission) mode conversion structure (hereinafter simply referred to as a mode conversion structure) that connects the microstrip line and the post wall waveguide is configured.
  • a mode conversion structure may be read by a mode conversion device or the like.
  • Patent Document 1 discloses that the line conductor of a microstrip line and one wide wall of a post wall waveguide are on the same plane, and the ground conductor of the microstrip line (hereinafter referred to as GND) and the other wide wall of the post wall waveguide are on the same plane (connecting a microstrip line of the same thickness and the post wall waveguide).
  • Non-limiting embodiments of the present disclosure contribute to providing a mode conversion structure that can connect a microstrip line and a post wall waveguide with different thicknesses while suppressing transmission loss.
  • a mode conversion structure includes a microstrip line configured by a line conductor and a first ground conductor facing the line conductor, and a first dielectric substrate having a first thickness. and a post wall waveguide including a first conductor layer connected on the same plane as the line conductor, and a second conductor layer opposite to the first conductor layer, and a post wall waveguide having a thickness greater than the first thickness.
  • the semiconductor device includes a second dielectric substrate having a thickness of 2 mm, and a first via that electrically connects the first ground conductor and the second conductor layer.
  • a perspective view showing a mode conversion structure according to Embodiment 1 of the present disclosure A side cross-sectional view showing a mode conversion structure according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • a perspective view showing a mode conversion structure according to a comparative example (example based on existing technology)
  • Side sectional view showing a mode conversion structure according to a comparative example A diagram showing radiated power simulation results of a mode conversion structure according to Embodiment 1 of the present disclosure and a mode conversion structure according to a comparative example.
  • a perspective view showing a mode conversion structure according to Embodiment 2 of the present disclosure A side sectional view showing a mode conversion structure according to Embodiment 2 of the present disclosure
  • a perspective view showing a mode conversion structure according to a modification of Embodiment 2 of the present disclosure A side sectional view showing a mode conversion structure according to a modification of Embodiment 2 of the present disclosure
  • a perspective view showing a mode conversion structure according to Embodiment 3 of the present disclosure A side sectional view showing a mode conversion structure according to Embodiment 3 of the present disclosure
  • a side sectional view showing a mode conversion structure according to a modification of Embodiment 3 of the present disclosure A side sectional view showing a mode conversion structure according to a modification of Embodiment 3 of the present disclosure
  • the Z-axis positive direction shown in the drawings is referred to as an upper (direction), and the Z-axis negative direction is referred to as a lower (direction).
  • some elements such as side surfaces of the mode conversion structure (planes parallel to the YZ plane shown in the drawings) are omitted for ease of viewing, and some elements are shown to scale. There are some things that are not depicted in the image.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a mode conversion structure 10 according to Embodiment 1 of the present disclosure
  • FIG. 2 is a side sectional view (AA' sectional view) showing the mode conversion structure 10.
  • the mode conversion structure 10 includes a first dielectric substrate 11 having a microstrip line MSL and a second dielectric substrate 14 having a post wall waveguide PW.
  • first thickness is different from the thickness of the second dielectric substrate 14 (second thickness).
  • the thickness of the first dielectric substrate 11 may be read as the thickness of the dielectric material constituting the first dielectric substrate 11 or the thickness of the microstrip line MSL
  • the thickness of the second dielectric substrate 14 may be read as the thickness of the dielectric material constituting the first dielectric substrate 11 or the thickness of the microstrip line MSL. It may also be read as the thickness of the dielectric constituting the two-dielectric substrate 14 or the thickness of the post wall waveguide PW.
  • the first dielectric substrate 11 and the second dielectric substrate 14 may be composed of one substrate or may be composed of different substrates.
  • the microstrip line MSL includes a first dielectric substrate 11, a line conductor 12, and GND 13 (first ground conductor). Specifically, the microstrip line MSL is configured by a line conductor 12 and GND 13 that face each other with a dielectric sandwiched therebetween on the first dielectric substrate 11 .
  • the post wall waveguide PW includes a second dielectric substrate 14, a first conductor layer 15, a second conductor layer 16, and a via (via hole) 17.
  • the post wall waveguide PW includes a first conductor layer 15 and a second conductor layer (waveguide wide wall or simply wide wall) that face each other with a dielectric sandwiched therebetween in the second dielectric substrate 14. 16 and opposing vias (waveguide narrow walls or simply narrow walls) 17 that electrically connect these conductor layers.
  • the vias 17 are arranged in the signal transmission direction (electromagnetic wave propagation direction (transmission direction); Y direction) at intervals of less than a half wavelength ( ⁇ /2) of the electromagnetic wave.
  • the line conductor 12 and the first conductor layer 15 are connected on the same plane (a plane parallel to the XY plane).
  • the via (via hole) 18 (first via) electrically connects the GND 13 and the second conductor layer 16 (the GND 13 and the second conductor layer 16 electrically connected via). Therefore, unlike existing techniques, the GND 13 and the second conductor layer 16 are not connected on the same plane (a plane parallel to the XY plane).
  • FIG. 3 is a perspective view showing a mode conversion structure 30 according to a comparative example
  • FIG. 4 is a side sectional view (AA' sectional view) showing the mode conversion structure 30.
  • the same elements as those in the mode conversion structure 10 are given the same reference numerals, and the parts different from the mode conversion structure 10 will be explained.
  • the mode conversion structure 30 includes a first dielectric substrate 11 having a microstrip line MSL and a second dielectric substrate 14 having a post wall waveguide PW.
  • the thickness of the first dielectric substrate 11 and the thickness of the second dielectric substrate 14 are the same, and the GND 13 and the second conductor layer 16 are arranged in the same plane (XY (plane), and there is no via corresponding to via 18. Therefore, the mode conversion structure 30 may be considered as an example of existing technology based on the mode conversion structure disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 5 is a diagram showing the radiation power simulation results of the mode conversion structure 10 according to Example 1 and the mode conversion structure 30 according to the comparative example when a power of 0.5 W is input. From FIG. 5, it can be seen that the mode conversion structure 10 according to Example 1 radiates less power into space than the mode conversion structure 30 according to Comparative Example 1, and can reduce radiation loss. This is because the thickness of the microstrip line according to Example 1 is thinner than the thickness of the microstrip line according to the comparative example.
  • the thickness of the microstrip line MSL does not need to be the same as the thickness of the post wall waveguide PW, so transmission loss can be suppressed, and the thickness of the microstrip line MSL can be suppressed.
  • Line MSL and post wall waveguide PW can be connected.
  • FIG. 6 is a perspective view showing a mode conversion structure 60 according to Embodiment 2 of the present disclosure
  • FIG. 7 is a side sectional view (AA' sectional view) showing the mode conversion structure 60.
  • the same elements as those in the mode conversion structure 10 are given the same reference numerals, and the parts different from the mode conversion structure 10 will be explained.
  • the mode conversion structure 60 is arranged to extend (overlap) by about ⁇ /2.
  • the GND 13 extends by about ⁇ /2 in the direction of the post wall waveguide PW (positive side of the Y-axis) with respect to the end face of the via 18 (ZX plane perpendicular to the Y-axis).
  • the via 18 is arranged at a distance of about ⁇ /2 from the end surface (end) of the GND 13 in contact with the post wall waveguide PW along the electromagnetic wave propagation direction (in the negative direction of the Y axis) when viewed from the Z direction. ing.
  • the GND 13 the first conductor layer 15, and the second conductor layer 16 are arranged to overlap by about ⁇ /2 in the YZ cross section.
  • the end face of the GND 13 (the end face in contact with the post wall waveguide PW when viewed from the Z direction), the via 18, and the second conductor layer 16 form a short stub, which reduces the reflection of power and improves the transmission characteristics. Improve.
  • FIG. 8 is a diagram showing the results of simulation of the transmission characteristics of the mode conversion structure 60 and the mode conversion structure 30.
  • the horizontal axis represents the frequency (unit: GHz), and the vertical axis represents the value (unit: dB) of S21, which is an S parameter indicating the pass characteristic.
  • the mode conversion structure 60 has a larger passing characteristic than the mode conversion structure 30.
  • FIG. 9 is a perspective view showing a mode conversion structure 90 according to a modification of the second embodiment of the present disclosure
  • FIG. 10 is a side sectional view (AA' sectional view) showing the mode conversion structure 90. .
  • the post wall waveguide PW is extended by about ⁇ /2 in the direction of the microstrip line MSL (the negative direction of the Y axis) based on the ZX plane perpendicular to The positions of the GND 13 and the vias 18 in the direction are shifted by about ⁇ /2 in the negative direction of the Y axis.
  • the line conductor 12, GND 13, and second conductor layer 16 are arranged to overlap by about ⁇ /2 in the YZ cross section.
  • the via 18 extends from the end surface of the GND 13 in contact with the post wall waveguide PW, along the electromagnetic wave propagation direction (in the negative direction of the Y axis), when viewed from the Z direction (on the XY plane). are located some distance apart. Even with this structure, the end face of GND 13 (the end face in contact with post wall waveguide PW when viewed from the Z direction), the via 18, and the second conductor layer 16 constitute a short stub, so the reflection of power is reduced. , the passing characteristics are improved.
  • the via 18 does not need to be placed directly under the position where the line conductor 12 of the microstrip line MSL and the first conductor layer 15 of the post wall waveguide PW are connected or in the vicinity thereof.
  • the transmission characteristics depend on the positional relationship between the GND 13 of the microstrip line MSL, the second conductor layer 16 of the post wall waveguide PW, and the via 18.
  • FIG. 11 is a perspective view showing a mode conversion structure 110 according to Embodiment 3 of the present disclosure
  • FIG. 12 is a side sectional view (AA' sectional view) showing the mode conversion structure 110.
  • the mode conversion structure 110 the same elements as those in the mode conversion structure 60 are given the same reference numerals, and portions different from the mode conversion structure 60 will be described.
  • a GND 111 (second ground conductor) is provided between the GND 13 and the second conductor layer 16.
  • Mode conversion structure 110 includes GND 111 disposed between GND 13 and second conductor layer 16 .
  • the GND 111 extends about 3 ⁇ /4 along the electromagnetic wave propagation direction from the end face of the via 18 (the end face in contact with the post wall waveguide PW when seen from the Z direction) when viewed from the Z direction (on the XY plane). are doing.
  • the end face of GND 13 (the end face in contact with the post wall waveguide PW when viewed from the Z direction) and the end face of GND 111 (the end face in contact with the post wall waveguide PW when seen from the Z direction) are They are separated by about ⁇ /4 along the propagation direction.
  • the first conductor layer 15, GND 13 and the second conductor layer 16 are arranged to overlap by about ⁇ /2 in the YZ cross section, and the first conductor layer 15, GND 111 and the second conductor layer
  • the layers 16 are arranged to overlap by about 3 ⁇ /4 in the YZ cross section, and the GNDs 111 and GND 13 are arranged to overlap by about ⁇ /2 in the YZ cross section.
  • a via (via hole) 112 (second via) that electrically connects the GND 111 and the second conductor layer 16 is provided.
  • the mode conversion structure 110 includes a via 112 that electrically connects the GND 111 and the second conductor layer 16.
  • the via 112 extends from the end face of the GND 111 (the end face in contact with the post wall waveguide PW when seen from the Z direction) along the electromagnetic wave propagation direction (in the negative direction of the Y axis) by about ⁇ /2 when viewed from the Z direction. are located far apart.
  • the short stub formed by the GND 13 and the via 18 and the short stub formed by the GND 111 and the via 112 are stacked in a stepped manner.
  • the phases of the reflected waves from the respective short stubs can be made to be in opposite phases.
  • the present inventors conducted an electromagnetic field simulation using a finite integral method to find a mode conversion structure 110 according to Example 3 (Embodiment 3) shown in FIG. 11 and a comparative example (example based on existing technology) shown in FIG. The transmission characteristics of the mode conversion structure 30 were analyzed and compared.
  • FIG. 13 is a diagram showing the results of simulation of the transmission characteristics of the mode conversion structure 110 and the mode conversion structure 30.
  • the horizontal axis represents the frequency (unit: GHz), and the vertical axis represents the value of S21 (unit: dB).
  • the mode conversion structure 110 has a larger passing characteristic than the mode conversion structure 30.
  • FIG. 11 and FIG. 12 show an example in which the short stubs are stacked in a two-stage staircase, there is no limit to the number of stages.
  • FIG. 14 a side cross-sectional view (corresponding to the AA' cross-sectional view of other drawings) showing a mode conversion structure 140 according to a modification of the third embodiment of the present disclosure
  • the GND 141 and the via 142 may be added, and the short stubs may be stacked in a three-tiered manner.
  • GND and vias may be added in the same way, and the short stubs may be stacked in four or more steps.
  • the mode conversion structure includes n (n is an integer of 1 or more) GNDs (GND111, GND141, etc.) disposed between GND13 and the second conductor layer 16, and each of the n GNDs and the It may also include vias (second vias; vias 112, vias 142, etc.) that electrically connect the two conductor layers 16.
  • n is an integer of 1 or more GNDs (GND111, GND141, etc.) disposed between GND13 and the second conductor layer 16, and each of the n GNDs and the It may also include vias (second vias; vias 112, vias 142, etc.) that electrically connect the two conductor layers 16.
  • the via 142 that electrically connects the GND 141 and the second conductor layer 16 extends from the end surface of the GND 141 (the end surface in contact with the post wall waveguide PW) along the propagation direction of electromagnetic waves when viewed from the Z direction. , may be arranged at a distance of about ⁇ /2.
  • each opposing GND pair (the end faces in contact with the post wall waveguide PW) of (n+1) GNDs consisting of GND 13 and n GNDs are aligned along the propagation direction of electromagnetic waves when viewed from the Z direction. , may be separated by about ⁇ /4.
  • the end faces of the opposing pair GND13 and GND111 (the end faces in contact with the post wall waveguide PW) are in the direction of electromagnetic wave propagation when viewed from the Z direction. They may be separated by about ⁇ /4 along the direction.
  • the opposing pair GND111 and GND141 have their end faces (end faces in contact with the post wall waveguide PW) separated by about ⁇ /4 along the electromagnetic wave propagation direction when viewed from the Z direction. You can.
  • the first conductor layer 15, GND 13, and second conductor layer 16 are arranged to overlap by about ⁇ /2 in the YZ cross section, and the first conductor layer 15, GND 111, and second conductor layer
  • the layers 16 are arranged to overlap by about 3 ⁇ /4 in the YZ cross section, the first conductor layer 15, GND 141 and the second conductor layer 16 are arranged to overlap by about ⁇ in the YZ cross section, and the GND 111 and GND 13 are In the YZ cross section, the GND 111 and GND 141 are arranged to overlap by about ⁇ /2, and the GND 111 and GND 141 are arranged to overlap by about 3 ⁇ /4 in the YZ cross section.
  • the mode conversion structure (mode conversion structure 10, 60, 90, 110, 140) according to the embodiment of the present disclosure has a microstrip line MSL configured by opposing line conductors 12 and GND 13, and has a first thickness.
  • a second dielectric substrate 14 having a post wall waveguide PW including a first conductor layer 15 and a second conductor layer 16 facing each other, and having a second thickness that is thicker than the first thickness. and a via 18 that electrically connects the GND 13 and the second conductor layer 16.
  • the line conductor 12 and the first conductor layer 15 are connected on the same plane (a plane parallel to the XY plane).
  • the thickness of the microstrip line does not need to be the same as the thickness of the post wall waveguide, so transmission loss can be suppressed and it is possible to connect the microstrip line and the post wall waveguide with different thicknesses. can.
  • a waveguide includes a microstrip line configured by a line conductor and a first ground conductor facing the line conductor, and a first dielectric substrate having a first thickness.
  • a post wall waveguide including a first conductor layer connected on the same plane as the line conductor, and a second conductor layer facing the first conductor layer, and a second conductor layer having a thickness greater than the first thickness.
  • the device includes a second dielectric substrate having a thickness, and a first via that electrically connects the first ground conductor and the second conductor layer.
  • the thickness of the microstrip line does not need to be the same as the thickness of the post wall waveguide, so transmission loss can be suppressed, and it is possible to connect the microstrip line and the post wall waveguide with different thicknesses. I can do it.
  • the first via is configured to transmit electromagnetic waves propagating through the post wall waveguide from an end of the first ground conductor in contact with the post wall waveguide when viewed from a direction perpendicular to the same plane.
  • the electromagnetic waves are spaced apart from each other by approximately half a wavelength of the electromagnetic waves along the propagation direction.
  • the end of the first ground conductor, the first via, and the second conductor layer form a short stub, which reduces reflection of power and improves transmission characteristics.
  • This mode conversion structure includes a second ground conductor disposed between the first ground conductor and the second conductor layer, and a second ground conductor that electrically connects the second ground conductor and the second conductor layer.
  • the second via extends from the end of the second ground conductor in contact with the post wall waveguide along the propagation direction when viewed from a direction perpendicular to the same plane.
  • the end portion of the first ground conductor that is in contact with the post wall waveguide and the end portion of the second ground conductor that is in contact with the post wall waveguide are disposed approximately half a wavelength of electromagnetic waves apart, and that the end portion of the first ground conductor that is in contact with the post wall waveguide is on the same plane. When viewed in the vertical direction, they are separated by approximately a quarter wavelength of the electromagnetic waves.
  • the short stubs are stacked and the reflected waves from the short stubs are canceled, so it is possible to reduce loss due to reflection and further improve the transmission characteristics.
  • This mode conversion structure includes n ground conductors (n is an integer of 1 or more) disposed between the first ground conductor and the second conductor layer, and each of the n ground conductors and the a second via electrically connecting the second conductor layer, the second via being connected to the n ground conductors in contact with the post wall waveguide when viewed from a direction perpendicular to the same plane. along the propagation direction from each end of the electromagnetic wave by approximately half a wavelength of the electromagnetic wave.
  • an end in contact with the post wall waveguide among the ends of each opposing ground conductor pair of (n+1) ground conductors including the first ground conductor and the n ground conductors. are separated by approximately a quarter wavelength of the electromagnetic waves when viewed from a direction perpendicular to the same plane.
  • the reflected waves from the short stub are canceled, so it is possible to reduce loss due to reflection and further improve the transmission characteristics.
  • the first ground conductor, the first conductor layer, and the second conductor layer are arranged along the propagation direction of the electromagnetic wave propagating in the post wall waveguide.
  • the electromagnetic waves are arranged so as to overlap approximately half the wavelength of the electromagnetic waves.
  • the first ground conductor, the line conductor, and the second conductor layer are arranged along the propagation direction of the electromagnetic wave propagating in the post wall waveguide. They are arranged to overlap approximately half the wavelength of the electromagnetic waves.
  • An embodiment of the present disclosure is useful for a mode conversion structure for connecting a microstrip line and a post wall waveguide.
  • Mode conversion structure 11 First dielectric substrate 12 Line conductor 13 Ground conductor 14 Second dielectric substrate 15 First conductor layer 16 Second conductor layer 17 Via (via hole) 18 Via (Beer Hall) 30 Mode conversion structure 60 Mode conversion structure 90 Mode conversion structure 110 Mode conversion structure 111 Ground conductor 112 Via (via hole) 140 Mode conversion structure 141 Ground conductor 142 Via (via hole)

Landscapes

  • Waveguides (AREA)

Abstract

本開示の一実施例に係るモード変換構造は、線路導体、及び、前記線路導体に対向する第１グランド導体によって構成されているマイクロストリップ線路を有し、第１厚みを有する第１誘電体基板と、前記線路導体と同一平面上で接続されている第１導体層、及び、前記第１導体層に対向する第２導体層を含むポスト壁導波路を有し、前記第１厚みより厚い第２厚みを有する第２誘電体基板と、前記第１グランド導体と前記第２導体層とを電気的に接続する第１ビアと、を備える。

Description

モード変換構造
　本開示は、モード変換構造に関する。
　誘電体基板上で高周波信号を伝送する手段として、マイクロストリップ線路が利用されることが多い。しかしながら、ミリ波、テラヘルツ波等の周波数帯においては、高周波固有の現象である表皮効果及び界面凹凸の影響により、導体損による伝送損失が大きくなる。
　マイクロストリップ線路を構成する誘電体（基板）を厚くすることにより、導体損失を小さくできるが、この場合、電磁波としてエネルギーを放射する放射損失が大きくなってしまい、伝送損失を小さくすることが困難である。
　一方で、伝送損失を小さくする手段の１つとして、誘電体を１対の導体層で挟み、信号の伝送方向（電磁波の伝搬方向）にλ／２（λ：電磁波の波長）の間隔で配列されたビアホール群で導体層同士を電気的に接続し、主導体層を導波管の広壁として用い、ビアホール群を導波管の狭壁として用いるポスト壁導波路構造がある。ポスト壁導波路は、四方を導体で囲まれているため、基板厚を厚くしても、放射損失が増加しない。そのため、誘電体を厚くすることができ、導体損失と放射損失とを同時に小さくすることが可能である。
　高周波信号を発生させる集積回路（ＩＣ：Integrated Circuit）の実装を考えると、ＩＣは、半田ボールを介してマイクロストリップ線路に実装されることが多く、ポスト壁導波路に直接給電することは困難である。そのため、ポスト壁導波路を伝送路として用いる場合、マイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続する伝搬（伝送）モード変換構造（以下、単にモード変換構造と呼ぶ）が構成される。なお、モード変換構造は、モード変換装置等で読み替えられてもよい。
　モード変換構造の既存の技術として、例えば特許文献１には、マイクロストリップ線路の線路導体とポスト壁導波路の一方の広壁とが同一平面にあり、かつ、マイクロストリップ線路のグランド導体（以下、ＧＮＤ）とポスト壁導波路のもう一方の広壁とが同一平面にある（同一厚みのマイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続する）モード変換構造が開示されている。
特開２００４－１５３３６８号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の既存の技術では、マイクロストリップ線路の厚みとポスト壁導波路の厚みとが同一であるため、厚みが異なるマイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続することが困難である。
　特許文献１に記載の既存の技術では、薄いマイクロストリップ線路と薄いポスト壁導波路とを接続する場合、放射損が小さく、導体損が大きくなり、厚いマイクロストリップ線路と厚いポスト壁導波路とを接続する場合、導体損が小さく、放射損が大きくなってしまい、マイクロストリップ線路の放射損失又はポスト壁導波路の導体損失を小さくすることが困難である。
　本開示の非限定的な実施例は、伝送損失を抑制しつつ、厚みが異なるマイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続することができるモード変換構造の提供に資する。
　本開示の一実施例に係るモード変換構造は、線路導体、及び、前記線路導体に対向する第１グランド導体によって構成されているマイクロストリップ線路を有し、第１厚みを有する第１誘電体基板と、前記線路導体と同一平面上で接続されている第１導体層、及び、前記第１導体層に対向する第２導体層を含むポスト壁導波路を有し、前記第１厚みより厚い第２厚みを有する第２誘電体基板と、前記第１グランド導体と前記第２導体層とを電気的に接続する第１ビアと、を備える。
　本開示の一実施例によれば、伝送損失を抑制しつつ、厚みが異なるマイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続することができる。
　本開示の一実施例における更なる利点及び効果は、明細書及び図面から明らかにされる。かかる利点及び／又は効果は、いくつかの実施形態並びに明細書及び図面に記載された特徴によってそれぞれ提供されるが、１つ又はそれ以上の同一の特徴を得るために必ずしも全てが提供される必要はない。
本開示の実施の形態１に係るモード変換構造を示す斜視図 本開示の実施の形態１に係るモード変換構造を示す側面断面図 比較例（既存の技術による例）に係るモード変換構造を示す斜視図 比較例に係るモード変換構造を示す側面断面図 本開示の実施の形態１に係るモード変換構造及び比較例に係るモード変換構造の放射電力シミュレーション結果を示す図 本開示の実施の形態２に係るモード変換構造を示す斜視図 本開示の実施の形態２に係るモード変換構造を示す側面断面図 本開示の実施の形態２に係るモード変換構造及び比較例に係るモード変換構造の通過特性シミュレーション結果を示す図 本開示の実施の形態２の変形例に係るモード変換構造を示す斜視図 本開示の実施の形態２の変形例に係るモード変換構造を示す側面断面図 本開示の実施の形態３に係るモード変換構造を示す斜視図 本開示の実施の形態３に係るモード変換構造を示す側面断面図 本開示の実施の形態３に係るモード変換構造及び比較例に係るモード変換構造の通過特性シミュレーション結果を示す図 本開示の実施の形態３の変形例に係るモード変換構造を示す側面断面図
　以下、図面を適宜参照して、本開示の実施の形態について、詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
　なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
　本明細書において、図面に示すＺ軸正方向を上（方向）と呼び、Ｚ軸負方向を下（方向）と呼ぶ。また、各種図面において、見やすくするために、モード変換構造の側面（図面に示すＹＺ面に平行な面）等のいくつかの要素は、省略されており、また、いくつかの要素は、縮尺通りに描かれていないことがある。
　（実施の形態１）
　＜モード変換構造の構成＞
　図１は、本開示の実施の形態１に係るモード変換構造１０を示す斜視図であり、図２は、モード変換構造１０を示す側面断面図（Ａ－Ａ’断面図）である。
　図１及び図２に示すように、モード変換構造１０は、マイクロストリップ線路ＭＳＬを有する第１誘電体基板１１と、ポスト壁導波路ＰＷを有する第２誘電体基板１４と、を備える。ここで、第１誘電体基板１１の厚み（第１厚み）と第２誘電体基板１４の厚み（第２厚み）とは異なる（第２誘電体基板１４の厚みは、第１誘電体基板１１の厚みより厚い）。
　なお、第１誘電体基板１１の厚みは、第１誘電体基板１１を構成する誘電体の厚み又はマイクロストリップ線路ＭＳＬの厚みで読み替えられてもよく、第２誘電体基板１４の厚みは、第２誘電体基板１４を構成する誘電体の厚み又はポスト壁導波路ＰＷの厚みで読み替えられてもよい。なお、第１誘電体基板１１と第２誘電体基板１４とは、１つの基板で構成されてもよいし、異なる基板で構成されてもよい。
　図１に示すように、マイクロストリップ線路ＭＳＬは、第１誘電体基板１１と、線路導体１２と、ＧＮＤ１３（第１グランド導体）と、を含む。具体的には、マイクロストリップ線路ＭＳＬは、第１誘電体基板１１において誘電体を挟む対向する線路導体１２及びＧＮＤ１３によって構成されている。
　図１に示すように、ポスト壁導波路ＰＷは、第２誘電体基板１４と、第１導体層１５と、第２導体層１６と、ビア（ビアホール）１７と、を含む。具体的には、ポスト壁導波路ＰＷは、第２誘電体基板１４において誘電体を挟む対向する第１導体層１５及び第２導体層（導波路広壁又は単に広壁（を構成する））１６とこれらの導体層を電気的に接続する対向するビア（導波路狭壁又は単に狭壁（を構成する））１７とによって構成されている。なお、ビア１７は、信号の伝送方向（電磁波の伝搬方向（伝送方向）；Ｙ方向）に、電磁波の半波長（λ／２）以下の間隔で配列されている。
　図２に示すように、線路導体１２と第１導体層１５とは、同一平面（ＸＹ平面に平行な平面）上で接続されている。
　図１及び図２に示すように、ビア（ビアホール）１８（第１ビア）は、ＧＮＤ１３と第２導体層１６とを電気的に接続する（ＧＮＤ１３と第２導体層１６とは、ビア１８を介して電気的に接続される）。したがって、既存の技術と異なり、ＧＮＤ１３と第２導体層１６とは、同一平面（ＸＹ平面に平行な平面）上で接続されていない。
　＜比較例＞
　図３は、比較例に係るモード変換構造３０を示す斜視図であり、図４は、モード変換構造３０を示す側面断面図（Ａ－Ａ’断面図）である。なお、モード変換構造３０において、モード変換構造１０と同一の要素については同一の符号を付し、モード変換構造１０と異なる部分について説明する。
　図３及び図４に示すように、モード変換構造３０は、マイクロストリップ線路ＭＳＬを有する第１誘電体基板１１と、ポスト壁導波路ＰＷを有する第２誘電体基板１４と、を備える。モード変換構造１０と異なり、モード変換構造３０では、第１誘電体基板１１の厚みと第２誘電体基板１４の厚みとは同一であり、ＧＮＤ１３と第２導体層１６とが、同一平面（ＸＹ平面）上に存在し、ビア１８に対応するビアが存在しない。したがって、モード変換構造３０は、特許文献１に開示されているモード変換構造に基づく既存の技術による例と捉えられてよい。
　＜比較＞
　本発明者らは、有限積分法を用いた電磁界シミュレーションによって、図１に示す実施例１（実施の形態１）に係るモード変換構造１０を用いて、厚み０．１ｍｍのマイクロストリップ線路と厚み０．２ｍｍのポスト壁導波路とを接続した場合、及び、図３に示す比較例（既存の技術による例）に係るモード変換構造３０を用いて、厚み０．２ｍｍのマイクロストリップ線路と厚み０．２ｍｍのポスト壁導波路とを接続した場合の３００ＧＨｚにおける放射電力を解析し、放射損失の比較を行った。
　図５は、０．５Ｗの電力を入力した場合における、実施例１に係るモード変換構造１０及び比較例に係るモード変換構造３０の放射電力シミュレーション結果を示す図である。図５から、実施例１に係るモード変換構造１０の方が、比較例１に係るモード変換構造３０よりも空間に放射する電力が小さくなり、放射損失を小さくできることがわかる。これは、実施例１に係るマイクロストリップ線路の厚みが、比較例に係るマイクロストリップ線路の厚みよりも薄いためである。
　このように、モード変換構造１０は、マイクロストリップ線路ＭＳＬの厚みをポスト壁導波路ＰＷの厚みと同一にしないでよいので、伝送損失を抑制することができ、誘電体基板の厚みが異なるマイクロストリップ線路ＭＳＬとポスト壁導波路ＰＷとを接続することができる。
　（実施の形態２）
　＜モード変換構造の構成＞
　図６は、本開示の実施の形態２に係るモード変換構造６０を示す斜視図であり、図７は、モード変換構造６０を示す側面断面図（Ａ－Ａ’断面図）である。なお、モード変換構造６０において、モード変換構造１０と同一の要素については同一の符号を付し、モード変換構造１０と異なる部分について説明する。
　モード変換構造１０と異なり、図７に示すように、モード変換構造６０では、線路導体１２と並行して配置されたＧＮＤ１３が、更に、第１導体層１５と第２導体層１６との間に、λ／２程度延伸（重複）して配置されている。ＧＮＤ１３は、ビア１８の端面（Ｙ軸に垂直なＺＸ平面）を基準にしてポスト壁導波路ＰＷの方向（Ｙ軸正側）へλ／２程度延伸されている。ビア１８は、Ｚ方向から見て、ポスト壁導波路ＰＷに接するＧＮＤ１３の端面（端部）から、電磁波の伝搬方向に沿って、（Ｙ軸の負方向に）λ／２程度離れて配置されている。図７に示すモード変換構造６０では、ＧＮＤ１３、第１導体層１５及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、λ／２程度重複して配置されている。
　これにより、ＧＮＤ１３の端面（Ｚ方向から見てポスト壁導波路ＰＷに接する端面）とビア１８と第２導体層１６とが、ショートスタブを構成するので、電力の反射が小さくなり、通過特性が改善する。
　＜比較＞
　本発明者らは、有限積分法を用いた電磁界シミュレーションによって、図６に示す実施例２（実施の形態２）に係るモード変換構造６０及び図３に示す比較例（既存の技術による例）に係るモード変換構造３０の通過特性を解析及び比較した。
　図８は、モード変換構造６０及びモード変換構造３０の通過特性シミュレーション結果を示す図である。図８において、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を表し、縦軸は通過特性を示すＳパラメータであるＳ２１の値（単位：ｄＢ）を表す。
　図８から、周波数が３００ＧＨｚである場合において、モード変換構造６０の方が、モード変換構造３０よりも通過特性が大きいことがわかる。
　＜変形例＞
　図９は、本開示の実施の形態２の変形例に係るモード変換構造９０を示す斜視図であり、図１０は、モード変換構造９０を示す側面断面図（Ａ－Ａ’断面図）である。
　本変形例では、図１０に示すように、Ｚ方向から見て（ＸＹ平面において）主導体層（第２導体層）１６を、線路導体１２と第１導体層１５との接続面（Ｙ軸に垂直なＺＸ平面）を基準にして、ポスト壁導波路ＰＷからマイクロストリップ線路ＭＳＬの方向（Ｙ軸の負方向）にλ／２程度延伸し、モード変換構造６０の構成から、Ｙ軸の負方向のＧＮＤ１３及びビア１８の位置をＹ軸の負方向へλ／２程度ずらしている。図１０に示すモード変換構造９０では、線路導体１２、ＧＮＤ１３及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、λ／２程度重複して配置されている。この場合も、ビア１８は、Ｚ方向から見て（ＸＹ平面において）、ポスト壁導波路ＰＷに接するＧＮＤ１３の端面から、電磁波の伝搬方向に沿って、（Ｙ軸の負方向に）λ／２程度離れて配置されている。この構造であっても、ＧＮＤ１３の端面（Ｚ方向から見てポスト壁導波路ＰＷに接する端面）とビア１８と第２導体層１６とが、ショートスタブを構成するので、電力の反射が小さくなり、通過特性が改善する。
　このように、ビア１８は、マイクロストリップ線路ＭＳＬの線路導体１２とポスト壁導波路ＰＷの第１導体層１５とが接続される位置又はその近傍の直下に配置されなくてもよい。通過特性は、マイクロストリップ線路ＭＳＬのＧＮＤ１３とポスト壁導波路ＰＷの第２導体層１６とビア１８との位置関係に依存する。
　（実施の形態３）
　＜モード変換構造の構成＞
　図１１は、本開示の実施の形態３に係るモード変換構造１１０を示す斜視図であり、図１２は、モード変換構造１１０を示す側面断面図（Ａ－Ａ’断面図）である。なお、モード変換構造１１０において、モード変換構造６０と同一の要素については同一の符号を付し、モード変換構造６０と異なる部分について説明する。
　モード変換構造６０と異なり、図１１及び図１２に示すように、モード変換構造１１０では、ＧＮＤ１３と第２導体層１６との間にＧＮＤ１１１（第２グランド導体）が設けられている。モード変換構造１１０は、ＧＮＤ１３と第２導体層１６との間に配置されているＧＮＤ１１１を備える。また、ＧＮＤ１１１は、Ｚ方向から見て（ＸＹ平面において）、ビア１８の端面（Ｚ方向から見てポスト壁導波路ＰＷに接する端面）から、電磁波の伝搬方向に沿って、３λ／４程度延伸している。したがって、ＧＮＤ１３の端面（Ｚ方向から見てポスト壁導波路ＰＷに接する端面）とＧＮＤ１１１の端面（Ｚ方向から見てポスト壁導波路ＰＷに接する端面）とは、Ｚ方向から見て、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／４程度離れている。図１２に示すモード変換構造１１０では、第１導体層１５、ＧＮＤ１３及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、λ／２程度重複して配置され、第１導体層１５、ＧＮＤ１１１及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、３λ／４程度重複して配置され、ＧＮＤ１１１及びＧＮＤ１３がＹＺ断面において、λ／２程度重複して配置されている。
　加えて、モード変換構造６０と異なり、図１１及び図１２に示すように、ＧＮＤ１１１と第２導体層１６とを電気的に接続するビア（ビアホール）１１２（第２ビア）が設けられている。モード変換構造１１０は、ＧＮＤ１１１と第２導体層１６とを電気的に接続するビア１１２を備える。ビア１１２は、Ｚ方向から見て、ＧＮＤ１１１の端面（Ｚ方向から見てポスト壁導波路ＰＷに接する端面）から、電磁波の伝搬方向に沿って、（Ｙ軸の負方向に）λ／２程度離れて配置されている。
　結果として、ＧＮＤ１３とビア１８とによって構成されるショートスタブと、ＧＮＤ１１１とビア１１２とによって構成されるショートスタブと、が、階段状に積層されている。
　このように、それぞれのショートスタブをλ／４程度ずらして配置することで、それぞれのショートスタブからの反射波の位相を逆位相にすることができる。これにより、反射波を打ち消し合うため、反射による損失を軽減することができ、モード変換構造１１０（接続部）の通過特性をさらに改善することができる。
　＜比較＞
　本発明者らは、有限積分法を用いた電磁界シミュレーションによって、図１１に示す実施例３（実施の形態３）に係るモード変換構造１１０及び図３に示す比較例（既存の技術による例）に係るモード変換構造３０の通過特性を解析及び比較した。
　図１３は、モード変換構造１１０及びモード変換構造３０の通過特性シミュレーション結果を示す図である。図１３において、横軸は周波数（単位：ＧＨｚ）を表し、縦軸はＳ２１の値（単位：ｄＢ）を表す。
　図１３から、周波数が３００ＧＨｚである場合において、モード変換構造１１０の方が、モード変換構造３０よりも通過特性が大きいことがわかる。
　＜変形例＞
　図１１及び図１２では、ショートスタブが、２段の階段状に積層されている例を示したが、段数に制限はない。例えば、図１４（本開示の実施の形態３の変形例に係るモード変換構造１４０を示す側面断面図（他の図面のＡ－Ａ’断面図に相当））に示すように、ＧＮＤ１４１及びビア１４２を追加し、ショートスタブが、３段の階段状に積層されてもよい。もちろん、同様に、ＧＮＤ及びビアを追加し、ショートスタブが、４段以上の階段状に積層されてもよい。
　例えば、モード変換構造は、ＧＮＤ１３と第２導体層１６との間に配置されているｎ個（ｎは１以上の整数）のＧＮＤ（ＧＮＤ１１１、ＧＮＤ１４１等）と、ｎ個のＧＮＤの各々と第２導体層１６とを電気的に接続するビア（第２ビア；ビア１１２、ビア１４２等）と、を備えてもよい。
　また、ｎ個のＧＮＤの各々と第２導体層１６とを電気的に接続するビアは、Ｚ方向から見て（ＸＹ平面において）、ｎ個のＧＮＤの各々の端面（ポスト壁導波路ＰＷに接する端面）から、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／２程度離れて配置されていてもよい。例えば、図１４に示すようにｎ＝２である場合、ＧＮＤ１１１と第２導体層１６とを電気的に接続するビア１１２は、Ｚ方向から見て、ＧＮＤ１１１の端面（ポスト壁導波路ＰＷに接する端面）から、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／２程度離れて配置されていてもよい。また、例えば、ＧＮＤ１４１と第２導体層１６とを電気的に接続するビア１４２は、Ｚ方向から見て、ＧＮＤ１４１の端面（ポスト壁導波路ＰＷに接する端面）から、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／２程度離れて配置されていてもよい。
　また、ＧＮＤ１３とｎ個のＧＮＤとからなる（ｎ＋１）個のＧＮＤの各対向するＧＮＤペアの端面（ポスト壁導波路ＰＷに接する端面）は、Ｚ方向から見て、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／４程度離れていてもよい。例えば、図１４に示すようにｎ＝２である場合、対向するペアであるＧＮＤ１３とＧＮＤ１１１とは、それらの端面（ポスト壁導波路ＰＷに接する端面）が、Ｚ方向から見て、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／４程度離れていてもよい。また、例えば、対向するペアであるＧＮＤ１１１とＧＮＤ１４１とは、それらの端面（ポスト壁導波路ＰＷに接する端面）が、Ｚ方向から見て、電磁波の伝搬方向に沿って、λ／４程度離れていてもよい。図１４に示すモード変換構造１４０では、第１導体層１５、ＧＮＤ１３及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、λ／２程度重複して配置され、第１導体層１５、ＧＮＤ１１１及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、３λ／４程度重複して配置され、第１導体層１５、ＧＮＤ１４１及び第２導体層１６が、ＹＺ断面において、λ程度重複して配置され、ＧＮＤ１１１及びＧＮＤ１３が、ＹＺ断面において、λ／２程度重複して配置され、ＧＮＤ１１１及びＧＮＤ１４１が、ＹＺ断面において、３λ／４程度重複して配置されている。
　＜実施の形態の効果＞
　本開示の実施の形態に係るモード変換構造（モード変換構造１０、６０、９０、１１０、１４０）は、対向する線路導体１２及びＧＮＤ１３によって構成されているマイクロストリップ線路ＭＳＬを有し、第１厚みを有する第１誘電体基板１１と、対向する第１導体層１５及び第２導体層１６を含むポスト壁導波路ＰＷを有し、第１厚みより厚い第２厚みを有する第２誘電体基板１４と、ＧＮＤ１３と第２導体層１６とを電気的に接続するビア１８と、を備える。線路導体１２と第１導体層１５とは、同一平面（ＸＹ平面に平行な平面）上で接続されている。
　この構成により、マイクロストリップ線路の厚みをポスト壁導波路の厚みと同一にしないでよいので、伝送損失を抑制することができ、厚みが異なるマイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続することができる。
　＜実施の形態のまとめ＞
　本開示の一実施例に係る導波路は、線路導体、及び、前記線路導体に対向する第１グランド導体によって構成されているマイクロストリップ線路を有し、第１厚みを有する第１誘電体基板と、前記線路導体と同一平面上で接続されている第１導体層、及び、前記第１導体層に対向する第２導体層を含むポスト壁導波路を有し、前記第１厚みより厚い第２厚みを有する第２誘電体基板と、前記第１グランド導体と前記第２導体層とを電気的に接続する第１ビアと、を備える。
　上記の構成により、マイクロストリップ線路の厚みをポスト壁導波路の厚みと同一にしないでよいので、伝送損失を抑制することができ、厚みが異なるマイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続することができる。
　本モード変換構造において、前記第１ビアは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記ポスト壁導波路に接する前記第１グランド導体の端部から、前記ポスト壁導波路を伝搬する電磁波の伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長離れて配置されている。
　上記の構成により、第１グランド導体の端部と第１ビアと第２導体層とが、ショートスタブを構成するので、電力の反射が小さくなり、通過特性を改善することができる。
　本モード変換構造は、前記第１グランド導体と前記第２導体層との間に配置されている第２グランド導体と、前記第２グランド導体と前記第２導体層とを電気的に接続する第２ビアと、をさらに備え、前記第２ビアは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記ポスト壁導波路に接する前記第２グランド導体の端部から、前記伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長離れて配置されており、前記ポスト壁導波路に接する前記第１グランド導体の端部と前記ポスト壁導波路に接する前記第２グランド導体の端部とは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記電磁波の略四分の一波長離れている。
　上記の構成により、ショートスタブが積層され、ショートスタブからの反射波が打ち消されるため、反射による損失を軽減することができ、通過特性をさらに改善することができる。
　本モード変換構造は、前記第１グランド導体と前記第２導体層との間に配置されているｎ個（ｎは１以上の整数）のグランド導体と、前記ｎ個のグランド導体の各々と前記第２導体層とを電気的に接続する第２ビアと、をさらに備え、前記第２ビアは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記ポスト壁導波路に接する前記ｎ個のグランド導体の各々の端部から、前記伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長離れて配置されている。
　上記の構成により、ショートスタブが構成されるので、電力の反射が小さくなり、通過特性を改善することができる。
　本モード変換構造において、前記第１グランド導体と前記ｎ個のグランド導体とを含む（ｎ＋１）個のグランド導体の各対向するグランド導体ペアの端部のうち、前記ポスト壁導波路に接する端部の各々は、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記電磁波の略四分の一波長離れている。
　上記の構成により、ショートスタブからの反射波が打ち消されるため、反射による損失を軽減することができ、通過特性をさらに改善することができる。
　本モード変換構造において、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記第１グランド導体、前記第１導体層及び前記第２導体層は、前記ポスト壁導波路を伝搬する電磁波の伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長重複して配置されている。
　本モード変換構造において、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記第１グランド導体、前記線路導体及び前記第２導体層は、前記ポスト壁導波路を伝搬する電磁波の伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長重複して配置されている。
　以上、図面を参照しながら実施の形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかである。そのような変更例または修正例についても、本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、本開示の趣旨を逸脱しない範囲において、実施の形態における各構成要素は任意に組み合わされてよい。
　２０２２年５月２６日出願の特願２０２２－０８５９６６の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
　本開示の一実施例は、マイクロストリップ線路とポスト壁導波路とを接続するためのモード変換構造に有用である。
　１０　モード変換構造
　１１　第１誘電体基板
　１２　線路導体
　１３　グランド導体
　１４　第２誘電体基板
　１５　第１導体層
　１６　第２導体層
　１７　ビア（ビアホール）
　１８　ビア（ビアホール）
　３０　モード変換構造
　６０　モード変換構造
　９０　モード変換構造
　１１０　モード変換構造
　１１１　グランド導体
　１１２　ビア（ビアホール）
　１４０　モード変換構造
　１４１　グランド導体
　１４２　ビア（ビアホール）
 

 

Claims (7)

  1. 　線路導体、及び、前記線路導体に対向する第１グランド導体によって構成されているマイクロストリップ線路を有し、第１厚みを有する第１誘電体基板と、
    　前記線路導体と同一平面上で接続されている第１導体層、及び、前記第１導体層に対向する第２導体層を含むポスト壁導波路を有し、前記第１厚みより厚い第２厚みを有する第２誘電体基板と、
    　前記第１グランド導体と前記第２導体層とを電気的に接続する第１ビアと、
    　を備えるモード変換構造。
  2. 　前記第１ビアは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記ポスト壁導波路に接する前記第１グランド導体の端部から、前記ポスト壁導波路を伝搬する電磁波の伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長離れて配置されている、
    　請求項１に記載のモード変換構造。
  3. 　前記第１グランド導体と前記第２導体層との間に配置されている第２グランド導体と、
    　前記第２グランド導体と前記第２導体層とを電気的に接続する第２ビアと、
    　をさらに備え、
    　前記第２ビアは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記ポスト壁導波路に接する前記第２グランド導体の端部から、前記伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長離れて配置されており、
    　前記ポスト壁導波路に接する前記第１グランド導体の端部と前記ポスト壁導波路に接する前記第２グランド導体の端部とは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記電磁波の略四分の一波長離れている、
    　請求項２に記載のモード変換構造。
  4. 　前記第１グランド導体と前記第２導体層との間に配置されているｎ個（ｎは１以上の整数）のグランド導体と、
    　前記ｎ個のグランド導体の各々と前記第２導体層とを電気的に接続する第２ビアと、
    　をさらに備え、
    　前記第２ビアは、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記ポスト壁導波路に接する前記ｎ個のグランド導体の各々の端部から、前記伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長離れて配置されている、
    　請求項２に記載のモード変換構造。
  5. 　前記第１グランド導体と前記ｎ個のグランド導体とを含む（ｎ＋１）個のグランド導体の各対向するグランド導体ペアの端部のうち、前記ポスト壁導波路に接する端部の各々は、前記同一平面に垂直な方向から見て、前記電磁波の略四分の一波長離れている、
    　請求項４に記載のモード変換構造。
  6. 　前記同一平面に垂直な方向から見て、前記第１グランド導体、前記第１導体層及び前記第２導体層は、前記ポスト壁導波路を伝搬する電磁波の伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長重複して配置されている、
    　請求項１に記載のモード変換構造。
  7. 　前記同一平面に垂直な方向から見て、前記第１グランド導体、前記線路導体及び前記第２導体層は、前記ポスト壁導波路を伝搬する電磁波の伝搬方向に沿って、前記電磁波の略半波長重複して配置されている、
    　請求項１に記載のモード変換構造。
PCT/JP2022/047315 2022-05-26 2022-12-22 モード変換構造 WO2023228456A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022-085966 2022-05-26
JP2022085966 2022-05-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023228456A1 true WO2023228456A1 (ja) 2023-11-30

Family

ID=88918901

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2022/047315 WO2023228456A1 (ja) 2022-05-26 2022-12-22 モード変換構造

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2023228456A1 (ja)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011139244A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Kyocera Corp 高周波モジュール
JP2016111459A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 アンリツ株式会社 ミリ波帯伝送路変換構造

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011139244A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Kyocera Corp 高周波モジュール
JP2016111459A (ja) * 2014-12-04 2016-06-20 アンリツ株式会社 ミリ波帯伝送路変換構造

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6674347B1 (en) Multi-layer substrate suppressing an unwanted transmission mode
JP4568235B2 (ja) 伝送路変換器
JP4184747B2 (ja) 基板上の伝送線路と導波管との間の電気信号の変換を行う構造体
JP2004153367A (ja) 高周波モジュール、ならびにモード変換構造および方法
US9456499B2 (en) Structural body and interconnect substrate
US8952266B2 (en) Structural body and interconnect substrate
JP2006024618A (ja) 配線基板
US9214715B2 (en) Hybrid coupler device having plural transmission line structures with unwound-rewound geometry
EP0735604B1 (en) Planar dielectric line and integrated circuit using the same
US10811753B2 (en) Hollow-waveguide-to-planar-waveguide transition including a coupling conductor having one or more conductors branching therefrom
WO2023228456A1 (ja) モード変換構造
JP3119191B2 (ja) 平面誘電体集積回路
US11228077B2 (en) Microstrip DC block
US10840609B1 (en) Low-profile rectangular to circular transition
JPH04122106A (ja) マイクロストリップアンテナ
JPH07120888B2 (ja) 複数面導波管結合器
JP4680076B2 (ja) 高周波回路チップの実装構造
WO2023042466A1 (ja) 導波路
WO2023119706A1 (ja) 伝送線路
JP7077137B2 (ja) 伝送線路およびコネクタ
WO2024023903A1 (ja) マイクロストリップ線路－導波管変換器
JP2000174515A (ja) コプレーナウェーブガイド−導波管変換装置
WO2024009339A1 (ja) マイクロストリップ線路－導波管変換器
JP3895716B2 (ja) 高周波伝送基板および高周波伝送基板接続構造
WO2004082080A1 (ja) 同軸コネクタと多層基板との接続構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22943855

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1