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JP2000244212A - Waveguide/transmission line converter - Google Patents

Waveguide/transmission line converter

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Publication number
JP2000244212A
JP2000244212A JP11352302A JP35230299A JP2000244212A JP 2000244212 A JP2000244212 A JP 2000244212A JP 11352302 A JP11352302 A JP 11352302A JP 35230299 A JP35230299 A JP 35230299A JP 2000244212 A JP2000244212 A JP 2000244212A
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JP
Japan
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waveguide
transmission line
dielectric substrate
short
metal layer
Prior art date
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Application number
JP11352302A
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Japanese (ja)
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Hideo Iizuka
英男 飯塚
Kunitoshi Nishikawa
訓利 西川
Kazuo Sato
和夫 佐藤
Toshiaki Watanabe
俊明 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
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Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate miniaturization and high volume production while high power conversion efficiency is maintained. SOLUTION: A shorting metal layer 11 is formed on one face of a dielectric substrate 4 and the shorting metal layer 11 is provided with a slip for arranging a strip line 3. The shorting metal layer 11 and the strip line 3 are arranged on the same face of the dielectric substrate 4 by leaving a prescribed interval. A ground metal layer 5 is made in a form similar to the cross section form of an opening in a waveguide 2. The potentials of the shorting metal layer 11, the ground metal layer 5 and the waveguide 2 are kept to be the same by metals buried in through holes 8 installed around the dielectric substrate 4. A matching element 6 is installed on the face where the ground metal layer 5 of the dielectric substrate 4 is formed. An almost whole waveguide/ transmission line converter 120 except for the waveguide 2 can be constituted on the substrate that is the same as a high frequency circuit and a planar antenna.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波、ミリ
波帯の電力を変換する導波管・伝送線路変換器に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waveguide / transmission line converter for converting microwave and millimeter wave power.

【0002】[0002]

【従来の技術】導波管により伝送される電力と、ストリ
ップ線路により伝送される電力とを相互に変換可能な導
波管・伝送線路変換器については、公開特許公報「特開
平10−126114:給電線変換器」に記載されたも
の等が一般に知られている。図13に、従来技術による
導波管・伝送線路変換器300の斜視図を、図14に、
同変換器300の断面図(a),(c)、及び、底面の
平面図(b)をそれぞれ示す。
2. Description of the Related Art A waveguide / transmission line converter capable of mutually converting power transmitted by a waveguide and power transmitted by a strip line is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-126114: And the like described in "Feed line converter" are generally known. FIG. 13 is a perspective view of a conventional waveguide / transmission line converter 300, and FIG.
The cross-sectional views (a) and (c) of the converter 300 and the plan view (b) of the bottom surface are shown, respectively.

【0003】誘電体基板4の一方の面にはストリップ線
路3が、他方の面には導波管2の開口部と接続される接
地金属層5が、それぞれ設けられている。誘電体基板4
は、短絡導波管ブロック9と導波管2とで挟み込む様に
して固定されている。導波管2内の電界が強い位置にス
トリップ線路3を挿入した時に高い電力変換効率が得ら
れるため、短絡導波管ブロック9の短絡面とストリップ
線路3との距離は、導波管管内波長λの約1/4に設定
されている。
A strip line 3 is provided on one surface of a dielectric substrate 4, and a ground metal layer 5 connected to an opening of the waveguide 2 is provided on the other surface. Dielectric substrate 4
Is fixed so as to be sandwiched between the short-circuit waveguide block 9 and the waveguide 2. Since high power conversion efficiency is obtained when the strip line 3 is inserted at a position where the electric field in the waveguide 2 is strong, the distance between the short-circuit surface of the short-circuit waveguide block 9 and the strip line 3 is determined by the wavelength in the waveguide. It is set to about 1 / of λ.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】従来技術による導波管
・伝送線路変換器300においては、導波管2と高周波
回路とを接続する際、ストリップ線路3はこの高周波回
路が形成される基板平面上に位置するため、短絡導波管
ブロック9が高周波回路から凸部として垂直に突き出す
形になる。特に、マイクロ波を取り扱う場合には、この
凸部の高さ(λ/4)が2cmを超える場合も有り、この
短絡導波管ブロック9が高周波回路の小型化の阻害要因
となっている。
In the waveguide / transmission line converter 300 according to the prior art, when the waveguide 2 and the high frequency circuit are connected, the strip line 3 is connected to the plane of the substrate on which the high frequency circuit is formed. Since it is located on the upper side, the short-circuited waveguide block 9 projects vertically from the high-frequency circuit as a projection. In particular, when dealing with microwaves, the height (λ / 4) of the projections may exceed 2 cm, and this short-circuited waveguide block 9 is a hindrance to downsizing the high-frequency circuit.

【0005】一方、ミリ波等の高い周波数帯を取り扱う
場合には、導波管2、短絡導波管ブロック9、及び、ス
トリップ線路3の各間における僅かな位置ずれが生じて
も変換器300の整合特性は劣化してしまうため、高い
電力変換効率を得るためには、これらの部品を1/10
0mm程度の高い位置精度で固定する必要がある。しかし
ながら、上記の従来の構造では、特に、短絡導波管ブロ
ック9と導波管2とをこのように高い精度で固定するこ
とは難しく、従来の構造は、導波管・伝送線路変換器を
量産する上での阻害要因となっている。
On the other hand, when a high frequency band such as a millimeter wave is handled, the converter 300 can be used even if a slight displacement occurs between each of the waveguide 2, the short-circuit waveguide block 9, and the strip line 3. In order to obtain high power conversion efficiency, these components must be reduced to 1/10
It is necessary to fix with high positional accuracy of about 0 mm. However, in the above-described conventional structure, it is particularly difficult to fix the short-circuited waveguide block 9 and the waveguide 2 with such high accuracy. The conventional structure requires a waveguide-to-transmission line converter. This is an obstacle to mass production.

【0006】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、高い電力変換効率を維
持しつつ、小型化及び量産の容易な導波管・伝送線路変
換器を実現することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide a waveguide / transmission line converter that can be easily miniaturized and mass-produced while maintaining high power conversion efficiency. It is to realize.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第1の手段
は、導波管により伝送される電力と、ストリップ線路に
より伝送される電力とを相互に変換可能な導波管・伝送
線路変換器において、導波管の開口部に位置する切り込
みを入れた短絡板(金属板)と、導波管内にこの短絡板
より一定距離離して略平行に設けられた整合素子と、短
絡板と整合素子との間に位置する誘電体基板とを備え、
短絡板の切り込みに配置されたストリップ線路と整合素
子とを、互いに接近して配置することにより互いに電磁
的に結合することである。
In order to solve the above-mentioned problems, the following means are effective. That is, the first means is a waveguide / transmission line converter capable of mutually converting the power transmitted by the waveguide and the power transmitted by the strip line to the position located at the opening of the waveguide. A short-circuit plate (metal plate) having a notch formed therein, a matching element provided in the waveguide at a predetermined distance from the short-circuit plate and substantially in parallel thereto, and a dielectric substrate positioned between the short-circuit plate and the matching element. With
This is to electromagnetically couple the strip line and the matching element arranged in the notch of the short-circuit plate to each other by arranging them close to each other.

【0008】また、第2の手段は、導波管により伝送さ
れる電力と、ストリップ線路により伝送される電力とを
相互に変換可能な導波管・伝送線路変換器において、導
波管の開口部に位置する第1誘電体基板と、この第1誘
電体基板の外側の面に設けられた切り込みを入れた短絡
金属層と、導波管内にこの短絡金属層より一定距離離し
て略平行に設けられた整合素子と、第1誘電体基板と整
合素子との間に位置する第2誘電体基板とを備え、短絡
金属層の切り込みに配置されたストリップ線路と整合素
子とを、互いに接近して配置することにより互いに電磁
的に結合することである。
The second means is a waveguide / transmission line converter capable of mutually converting the power transmitted by the waveguide and the power transmitted by the strip line into an aperture of the waveguide. A first dielectric substrate located in the portion, a cut-out short-circuit metal layer provided on the outer surface of the first dielectric substrate, and a substantially constant distance from the short-circuit metal layer in the waveguide in a substantially parallel manner. A matching element provided, and a second dielectric substrate located between the first dielectric substrate and the matching element, wherein the strip line and the matching element arranged at the cut of the short-circuit metal layer are brought close to each other. Is to be electromagnetically coupled to each other.

【0009】また、第3の手段は、導波管により伝送さ
れる電力と、ストリップ線路により伝送される電力とを
相互に変換可能な導波管・伝送線路変換器において、導
波管の開口部に位置する誘電体基板と、この誘電体基板
の外側の面に設けられた切り込みを入れた短絡金属層
と、誘電体基板の内側の面に設けられた整合素子とを備
え、短絡金属層の切り込みに配置されたストリップ線路
と整合素子とを、互いに接近して配置することにより互
いに電磁的に結合することである。
The third means is a waveguide / transmission line converter capable of mutually converting the power transmitted by the waveguide and the power transmitted by the strip line into an aperture of the waveguide. And a matching metal element provided on the inner surface of the dielectric substrate, and a short-circuit metal layer provided with a notch provided on the outer surface of the dielectric substrate. Is to electromagnetically couple each other by arranging the strip line and the matching element arranged in the notch close to each other.

【0010】また、第4の手段は、上記の第1乃至第3
の何れか1つの手段において、ストリップ線路が付設さ
れている誘電体基板のストリップ線路が付設されている
面とは反対側の面に、導波管の開口部と接合される接地
金属層を設けることである。
Further, the fourth means includes the first to third means.
In any one of the above means, a ground metal layer to be joined to the opening of the waveguide is provided on a surface of the dielectric substrate on which the strip line is provided, on a surface opposite to a surface on which the strip line is provided. That is.

【0011】また、第5の手段は、上記の第2乃至第4
の何れか1つの手段において、誘電体基板、又は、第1
誘電体基板に、短絡金属層と導波管とを電気的に接続す
るためのスルーホールを設けることである。
[0011] The fifth means may be the second to fourth means described above.
In any one of the means, the dielectric substrate or the first
It is to provide a through hole for electrically connecting the short-circuit metal layer and the waveguide to the dielectric substrate.

【0012】また、第6の手段は、上記の第1乃至第5
の何れか1つの手段において、短絡板、又は、短絡金属
層の切り込みに配置されたストリップ線路を複数本設け
ることである。
Further, the sixth means includes the first to fifth means.
In any one of the means, a plurality of short-circuit plates or strip lines arranged at cuts of the short-circuit metal layer are provided.

【0013】また、第7の手段は、上記の第1乃至第6
の何れか1つの手段において、ストリップ線路が付設さ
れている誘電体基板と高周波回路が形成されている回路
基板、或いは、第1誘電体基板と第2誘電体基板とを一
体成形することである。また、第8の手段は、上記の第
1乃至第7のいずれか1つの手段において、ストリップ
線路の整合素子と重なっている長さによって、インピー
ダンスを制御することを特徴とすることである。また、
第9の手段は、上記の第1乃至第8のいずれか1つの手
段において、整合素子のストリップ線路と平行な長さに
よって、共振周波数を制御することである。また、第1
0の手段は、上記の第1乃至第9のいずれか1つの手段
において、ストリップ線路と整合素子との間隔は0.0
1λg 〜0.20λg である(ただし、λg はストリッ
プ線路と整合素子との間に存在する誘電体内における波
長である)ことである。また、第11の手段は、上記の
第1乃至第10のいずれか1つの手段において、短絡金
属板又は短絡金属層とストリップ線路との間隔は0.0
3λg 〜0.06λg である(ただし、λg は間隔に存
在する媒体の内部における波長である)ことである。以
上の手段により、前記の課題を解決することができる。
Further, the seventh means includes the first to sixth means.
In any one of the means, a dielectric substrate provided with a strip line and a circuit substrate provided with a high-frequency circuit, or a first dielectric substrate and a second dielectric substrate are integrally formed. . According to an eighth aspect, in any one of the first to seventh aspects, the impedance is controlled by a length of the strip line overlapping the matching element. Also,
A ninth means is that, in any one of the first to eighth means, the resonance frequency is controlled by the length of the matching element parallel to the strip line. Also, the first
0 means the distance between the strip line and the matching element in any one of the first to ninth means.
Is a 1λ g ~0.20λ g (However, lambda g is the wavelength in the dielectric existing between the stripline and the matching element) that is. An eleventh means is the device according to any one of the first to tenth means, wherein the distance between the short-circuit metal plate or the short-circuit metal layer and the strip line is 0.0.
Is a 3λ g ~0.06λ g (However, lambda g is the wavelength inside the medium present in the interval) it is. With the above means, the above-mentioned problem can be solved.

【0014】[0014]

【作用及び発明の効果】本発明の手段によれば、短絡板
又は短絡金属層の切り込みに配置されたストリップ線路
と整合素子とは、互いに接近して配置されて互いに電磁
的に結合し、この両者の電磁的結合により、電力の変換
が行われる。従って、従来の導波管・伝送線路変換器に
おいて構成上不可欠であった短絡導波管ブロック9が必
要なくなる。このため、高周波回路の基板平面上からお
よそλ/4突き出ていた前記の凸部がなくなり、導波管
・伝送線路変換器を平面化(小型化)することが可能と
なる。
According to the means of the present invention, the strip line and the matching element arranged at the cut of the short-circuit plate or the short-circuit metal layer are arranged close to each other and electromagnetically coupled to each other. Power conversion is performed by the electromagnetic coupling between the two. Therefore, the short-circuited waveguide block 9 which is indispensable in the configuration of the conventional waveguide / transmission line converter becomes unnecessary. For this reason, the above-mentioned convex portion which has protruded approximately λ / 4 from the substrate plane of the high-frequency circuit is eliminated, and the waveguide / transmission line converter can be flattened (miniaturized).

【0015】また、短絡導波管ブロック9が無くなった
ため、前記の様に特に困難であった短絡導波管ブロック
9と導波管2との間の、λ/4という制約を伴う高精度
な相対的位置決めの問題もなくなり、製造が容易とな
る。
In addition, since the short-circuited waveguide block 9 has been eliminated, high precision with the restriction of λ / 4 between the short-circuited waveguide block 9 and the waveguide 2, which has been particularly difficult as described above, is required. There is no problem of relative positioning, and manufacturing becomes easier.

【0016】また、本発明の手段によれば、ストリップ
線路の導波管に対する挿入長でインピーダンス整合を図
ることができ、更に、整合素子の大きさや、ストリップ
線路との間隔により伝送・変換される周波数帯域を決定
することができる。例えば、導波管断面形状の長手方向
における整合素子の幅が広いと、周波数帯域の幅も広く
なり、整合素子のこれと垂直方向の幅は、遮断周波数を
決める。また、整合素子のストリップ線路との間隔(間
に介在する誘電体基板の厚さ)が狭いと周波数帯域の幅
が狭くなり、この間隔を広くすると周波数帯域の幅も広
くなる。したがって、これらのパラメータを適切に調整
することにより、所望の周波数で損失の少ない導波管・
伝送線路変換器を実現することが可能となる。
Further, according to the means of the present invention, impedance matching can be achieved by the insertion length of the strip line into the waveguide, and transmission and conversion are performed by the size of the matching element and the distance from the strip line. The frequency band can be determined. For example, if the width of the matching element in the longitudinal direction of the waveguide cross-sectional shape is wide, the width of the frequency band is also wide, and the width of the matching element in a direction perpendicular to this determines the cutoff frequency. Further, if the distance between the matching element and the strip line (the thickness of the dielectric substrate interposed) is small, the width of the frequency band is narrowed, and if the distance is widened, the width of the frequency band is also widened. Therefore, by properly adjusting these parameters, a waveguide with low loss at a desired frequency can be used.
It is possible to realize a transmission line converter.

【0017】また、本発明の接地金属層により、ストリ
ップ線路が付設されている誘電体基板と導波管とを容
易、かつ、確実に密着固定することが可能となる。その
ため、電力損失の少ない導波管・伝送線路変換器を実現
することができる。また、本発明のスルーホールに金属
等の導体を埋め込めば、短絡金属層と導波管とを確実に
同電位にすることができる。これにより、更に電力損失
の少ない導波管・伝送線路変換器を実現することができ
る。また、ストリップ線路の整合素子と重なっている長
さによって、インピーダンスを変化させて、変換器にお
ける入力と出力のインピーダンス整合を図ることが可能
となる。また、整合素子のストリップ線路と平行な長さ
によって、共振周波数を変化させることができるので、
共振周波数の調整が容易となる。また、ストリップ線路
と整合素子との間隔を0.01λg 〜0.20λg とす
ることで、変換器における損失を低くすることができ
る。また短絡金属板又は短絡金属層とストリップ線路と
の間隔を0.03λg 〜0.06λg とすることで、変
換器における損失を低くすることができる。
Further, the ground metal layer of the present invention makes it possible to easily and reliably adhere the dielectric substrate provided with the strip line to the waveguide. Therefore, a waveguide / transmission line converter with low power loss can be realized. In addition, when a conductor such as a metal is embedded in the through hole of the present invention, the short-circuit metal layer and the waveguide can be reliably set to the same potential. As a result, a waveguide / transmission line converter with lower power loss can be realized. In addition, it is possible to change the impedance depending on the length of the strip line overlapping the matching element, thereby achieving impedance matching between input and output in the converter. Also, since the resonance frequency can be changed by the length of the matching element parallel to the strip line,
Adjustment of the resonance frequency is facilitated. Further, the distance between the stripline and the matching element With 0.01λ g ~0.20λ g, it is possible to reduce the loss in the converter. Also the distance between the short-circuit metal plate or shorting metal layer and the stripline With 0.03λ g ~0.06λ g, it is possible to reduce the loss in the converter.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。 (第1実施例)図1に本実施例の導波管・伝送線路変換
器100の斜視図を、図2に本導波管・伝送線路変換器
100の断面図(a),(c),(d)、及び、底面の
平面図(b)をそれぞれ示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. (First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view of a waveguide / transmission line converter 100 of the present embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of the waveguide / transmission line converter 100 (a) and (c). , (D), and a plan view (b) of the bottom surface, respectively.

【0019】誘電体基板4の一方の面には、ストリップ
線路3が設けられ、その反対側の面には、導波管2の側
壁の厚さとほぼ同じ幅の長方形の接地金属層5が設けら
れている。これらの導体(ストリップ線路3、接地金属
層5)は、フォトエッチング等の製法により、形成され
たものである。
A strip line 3 is provided on one surface of the dielectric substrate 4, and a rectangular ground metal layer 5 having substantially the same width as the thickness of the side wall of the waveguide 2 is provided on the opposite surface. Have been. These conductors (strip line 3 and ground metal layer 5) are formed by a manufacturing method such as photoetching.

【0020】短絡板1には、誘電体基板4の平面形状
(長方形)と略合同の切り込みが設けられている。誘電
体基板4は、短絡板1の切り込みと嵌合し、かつ、接地
金属層5が、溶接又は半田付け等により導波管2の開口
部と密着固定されることにより、導波管2の開口部に固
定されている。
The short-circuit plate 1 is provided with cuts substantially congruent with the planar shape (rectangular shape) of the dielectric substrate 4. The dielectric substrate 4 is fitted into the cut of the short-circuit plate 1 and the ground metal layer 5 is fixed to the opening of the waveguide 2 by welding or soldering, so that the It is fixed to the opening.

【0021】導波管2の開口部の内部には、誘電体基板
7が設置されており、この誘電体基板7は、誘電体基板
4及び短絡板1と密着して固定されている。この誘電体
基板7の、上記ストリップ線路3とは反対側の面の中央
には、略正方形の金属層がフォトエッチングにより形成
されている。以下、このような金属層をその機能より
「整合素子6」と呼ぶ。この整合素子6は、ストリップ
線路3に接近して設けられているため、両者は互いに電
磁的に結合されている。
A dielectric substrate 7 is provided inside the opening of the waveguide 2, and the dielectric substrate 7 is fixed in close contact with the dielectric substrate 4 and the short-circuit plate 1. At the center of the surface of the dielectric substrate 7 opposite to the strip line 3, a substantially square metal layer is formed by photoetching. Hereinafter, such a metal layer is referred to as “matching element 6” due to its function. Since the matching element 6 is provided close to the strip line 3, both are electromagnetically coupled to each other.

【0022】以上の構成により、従来の導波管・伝送線
路変換器300において、高周波回路の基板平面上から
およそλ/4突き出ていた凸部がなくなり、導波管・伝
送線路変換器を平面化(小型化)することが可能となっ
た。また、従来、特に困難であった短絡導波管ブロック
9と導波管2との間の、λ/4という制約を伴う高精度
な相対的位置決めの問題もなくなり、製造が容易となっ
た。
With the above configuration, in the conventional waveguide / transmission line converter 300, there is no longer a protruding portion projecting approximately λ / 4 from the substrate plane of the high-frequency circuit, and the waveguide / transmission line converter can be converted to a plane. (Miniaturization) has become possible. In addition, there has been no problem of high-precision relative positioning between the short-circuited waveguide block 9 and the waveguide 2, which has been particularly difficult in the related art, with the restriction of λ / 4, and the manufacturing has been facilitated.

【0023】また、本実施例の導波管・伝送線路変換器
100の構成によれば、ストリップ線路の導波管に対す
る挿入長でインピーダンス整合を図ることができ、更
に、整合素子の面積で伝送・変換される周波数帯域を決
定することができるため、所望の周波数で損失の少ない
導波管・伝送線路変換器を実現することが可能となっ
た。図9に、ストリップ線路3の導波管2に対する挿入
長ρと入力側電圧定在波比との関係を示す。ただし、ス
トリップ線路挿入長ρは、図2(a)に示すように、ス
トリップ線路3と整合素子6とが導波管2の短辺に平行
な方向において重なる長さである。図9の横軸は、この
ストリップ線路挿入長ρを導波管2の短辺に平行な整合
素子長Lで正規化した値ρ/L(以下、正規化ストリッ
プ線路挿入長という)を示している。ストリップ線路長
ρを、0.11L≦ρ≦0.28L、又は、0.45L
≦ρ≦0.73Lの範囲に設定することにより、入力側
電圧定在波比を1.5以下とすることができる。このよ
うに、ストリップ線路長ρによって入力側電圧定在波比
を制御できる。即ち、変換器における入力、出力のイン
ピーダンス整合が実現できる。図10に、整合素子長L
と共振周波数fとの関係を示す。ただし、図10の横軸
は、整合素子長Lを所定整合素子長L0 で正規化した値
L/L0 (以下、正規化整合素子長という)を示し、図
10の縦軸は、共振周波数fを所定共振周波数f0 で正
規化した値f/f0 (以下、正規化共振周波数という)
を示している。なお、整合素子長がL0 の時の共振周波
数がf0 である。整合素子長Lを長くするに従い、共振
周波数fは低下しており、整合素子長Lで共振周波数f
を制御できることが理解される。本実施例の導波管・伝
送線路変換器100の構成によれば、ストリップ線路3
と整合素子6との導波管2の管軸方向における間隔d
(図2(a)に示す誘電体基板4と誘電体基板7との厚
さの合計)を0.01λg ≦d≦0.20λg の範囲と
しても、低損失な特性を実現することができる。ただ
し、λg は誘電体内における伝搬波長である。また、誘
電体基板4及び誘電体基板7の比誘電率を1〜10とし
ても低損失な特性を実現することができる。短絡板1と
ストリップ線路3との間隔に関しては、ストリップ線路
3の電磁界が乱れず、しかも、その間隔からの電力漏洩
が抑えられるように、その間隔を0.03λg 〜0.0
6λg とすると、低損失な特性を実現できる。図11に
導波管・伝送線路変換器100の反射量、透過量の周波
数特性を示す。所望する所定周波数f0 で反射量−40
dB以下、透過損失0.3dB以下と低損失な特性とな
っていることが分かる。なお、図11は、ストリップ線
路挿入長ρを0.18L、整合素子長Lを0.5λg
ストリップ線路3と整合素子6との導波管2の管軸方向
の間隔dを0.05λg 、誘電体基板4と誘電体基板7
の比誘電率を共に2.2、短絡板1とストリップ線路3
との間隔を0.04λgとしたときの特性である。
Further, according to the configuration of the waveguide / transmission line converter 100 of the present embodiment, impedance matching can be achieved by the insertion length of the strip line with respect to the waveguide, and furthermore, transmission can be performed by the area of the matching element. Since the frequency band to be converted can be determined, it is possible to realize a waveguide / transmission line converter having a desired frequency and a small loss. FIG. 9 shows the relationship between the insertion length ρ of the strip line 3 into the waveguide 2 and the input-side voltage standing wave ratio. However, the strip line insertion length ρ is a length in which the strip line 3 and the matching element 6 overlap in a direction parallel to the short side of the waveguide 2, as shown in FIG. The horizontal axis in FIG. 9 shows a value ρ / L (hereinafter, referred to as a normalized strip line insertion length) obtained by normalizing the strip line insertion length ρ by a matching element length L parallel to the short side of the waveguide 2. I have. When the strip line length ρ is 0.11L ≦ ρ ≦ 0.28L or 0.45L
By setting ≦ ρ ≦ 0.73L, the input-side voltage standing wave ratio can be set to 1.5 or less. Thus, the input-side voltage standing wave ratio can be controlled by the strip line length ρ. That is, impedance matching of input and output in the converter can be realized. FIG. 10 shows the matching element length L
And the relationship between the resonance frequency f. Here, the horizontal axis of FIG. 10 indicates a value L / L 0 (hereinafter, referred to as a normalized matching element length) obtained by normalizing the matching element length L by a predetermined matching element length L 0 , and the vertical axis of FIG. values were normalized frequency f at a predetermined resonance frequency f 0 f / f 0 (hereinafter, referred to as the normalized resonance frequency)
Is shown. The resonance frequency when the matching element length is L 0 is f 0 . As the matching element length L increases, the resonance frequency f decreases.
It can be understood that can be controlled. According to the configuration of the waveguide / transmission line converter 100 of the present embodiment, the strip line 3
D in the direction of the tube axis of the waveguide 2 between the sensor and the matching element 6
Even (the total thickness of the dielectric substrate 4 and the dielectric substrate 7 shown in FIG. 2 (a)) the range of 0.01λ g ≦ d ≦ 0.20λ g, is possible to realize a low-loss characteristic it can. However, λ g is the propagation wavelength in the dielectric body. Further, even if the relative permittivity of the dielectric substrate 4 and the dielectric substrate 7 is set to 1 to 10, low-loss characteristics can be realized. For the distance between the short-circuiting plate 1 and the strip line 3, not disturbed electromagnetic field of the strip line 3, moreover, so that power leakage from the gap is suppressed, the gap 0.03λ g ~0.0
When 6λ g, can realize a low-loss characteristic. FIG. 11 shows frequency characteristics of the amount of reflection and the amount of transmission of the waveguide / transmission line converter 100. Reflection amount −40 at desired predetermined frequency f 0
It can be seen that the characteristics are low loss of not more than dB and transmission loss of not more than 0.3 dB. In FIG. 11, the strip line insertion length ρ is 0.18 L, the matching element length L is 0.5λ g ,
0.05λ spacing d of the waveguide 2 in the tube axis direction of the strip line 3 and the matching element 6 g, the dielectric substrate 4 and the dielectric substrate 7
Are 2.2, the short-circuit plate 1 and the strip line 3
The interval between a characteristic when formed into a 0.04 g.

【0024】尚、本実施例においては、誘電体基板4
は、図1及び図2に示すが如く短絡板1の切り込みと略
合同形状に形成されているが、誘電体基板4は、高周波
回路が形成されている回路基板、或いは、誘電体基板7
と一体成形されていても良い。例えば、誘電体基板4を
高周波回路が形成されている回路基板及び誘電体基板7
と一体成形することにより、電力変換効率を劣化させる
ことなく、導波管・伝送線路変換器100の小型化、低
コスト化、量産化をより容易に実現することが可能とな
る。
In this embodiment, the dielectric substrate 4
As shown in FIGS. 1 and 2, the dielectric substrate 4 is formed in a substantially congruent shape with the cut of the short-circuit plate 1, and the dielectric substrate 4 is a circuit substrate on which a high-frequency circuit is formed or a dielectric substrate 7
And may be integrally formed. For example, the dielectric substrate 4 may be replaced with a circuit substrate on which a high-frequency circuit is formed and the dielectric substrate 7.
By integrally forming the waveguide and transmission line converter 100, it is possible to more easily realize the miniaturization, cost reduction, and mass production of the waveguide / transmission line converter 100 without deteriorating the power conversion efficiency.

【0025】(第2実施例)図3に本実施例の導波管・
伝送線路変換器110の斜視図を、図4に本導波管・伝
送線路変換器110の断面図(a),(c),(d)、
及び、底面の平面図(b)をそれぞれ示す。本導波管・
伝送線路変換器110の導波管2、ストリップ線路3、
整合素子6、誘電体基板7の各位置関係は、第1実施例
の導波管・伝送線路変換器100の各々の位置関係と同
じである。従って、本導波管・伝送線路変換器110
は、第1実施例の導波管・伝送線路変換器100と略同
等の変換機能を持つ。
(Second Embodiment) FIG. 3 shows a waveguide / waveguide of this embodiment.
FIG. 4 is a perspective view of the transmission line converter 110, and FIG. 4 is a cross-sectional view of the waveguide / transmission line converter 110.
And a plan view (b) of the bottom surface. This waveguide
The waveguide 2, the strip line 3, of the transmission line converter 110,
The positional relationship between the matching element 6 and the dielectric substrate 7 is the same as the positional relationship between the waveguide / transmission line converter 100 of the first embodiment. Therefore, the present waveguide / transmission line converter 110
Has a conversion function substantially equivalent to that of the waveguide / transmission line converter 100 of the first embodiment.

【0026】しかしながら、本導波管・伝送線路変換器
110は、導波管・伝送線路変換器100の短絡板1が
持つ導波管短絡面を誘電体基板上に形成された短絡金属
層11により構成している点が、第1実施例の導波管・
伝送線路変換器100とは大きく異なっている。
However, the waveguide-to-transmission line converter 110 has the short-circuiting surface of the short-circuiting plate 1 of the waveguide-to-transmission line converter 100 and the short-circuit metal layer 11 formed on the dielectric substrate. Is that the waveguide of the first embodiment
It is significantly different from the transmission line converter 100.

【0027】即ち、本導波管・伝送線路変換器110
(図3、図4)の誘電体基板4には、その一方の面に短
絡金属層11が形成されている。この短絡金属層11
は、ストリップ線路3を配置するための切り込みを備
え、短絡金属層11とストリップ線路3は、誘電体基板
4の同一面上に一定の間隔をおいて配置されている。
That is, the present waveguide / transmission line converter 110
A short-circuit metal layer 11 is formed on one surface of the dielectric substrate 4 shown in FIGS. 3 and 4. This short-circuit metal layer 11
Has a notch for arranging the strip line 3, and the short-circuit metal layer 11 and the strip line 3 are arranged on the same surface of the dielectric substrate 4 at regular intervals.

【0028】誘電体基板4のもう一方の面には、接地金
属層5が導波管2の開口部の断面形状と略合同形状に形
成されており、短絡金属層11と接地金属層5及び導波
管2とは、誘電体基板4の周囲に設けられたスルーホー
ル8に埋め込まれている金属により、同電位に保たれて
いる。また、導波管・伝送線路変換器100と同様に、
誘電体基板7の一方の面には、整合素子6が設けられて
おり、もう一方の面は、誘電体基板4と接着固定されて
いる。図3に示すように、スルーホール8のうち、スト
リップ線路3の両脇にある2つのスルーホール8a、8
bの位置は、インピーダンス整合に影響する。図12
に、ストリップ線路3の両脇にある2つのスルーホール
8a、8bの位置gと入力側反射量との関係を示す。位
置gは、図3に示すように、導波管2の長辺に平行な方
向における短絡金属層11の端とスルーホール8a、8
bの端との間隔gで定義されている。短絡金属層端−ス
ルーホール端間隔gを0.01λg 〜0.12λg に設
定することにより、反射量を−20dB以下に低下させ
ることができる。なお、本実施例においても、第1実施
例と同様に、図9、図10、図11に示す特性が得られ
る。即ち、第1実施例と同様に、ストリップ線路長ρに
よって入力側電圧定在波比を制御でき、従って、変換器
における入力、出力のインピーダンス整合が実現でき
る。また、整合素子長Lで共振周波数fを制御できる。
さらに、ストリップ線路3と整合素子6との導波管2の
管軸方向における間隔d(図4(a)に示す誘電体基板
4と誘電体基板7との厚さの合計)を0.01λg ≦d
≦0.20λg の範囲としても、低損失な特性を実現す
ることができる。また、誘電体基板4及び誘電体基板7
の比誘電率を1〜10としても低損失な特性を実現する
ことができる。さらに、短絡板1とストリップ線路3と
の間隔に関しては、0.03λg 〜0.06λg とする
と、低損失な特性を実現できる。
On the other surface of the dielectric substrate 4, a ground metal layer 5 is formed to have a shape substantially congruent with the cross-sectional shape of the opening of the waveguide 2. The short-circuit metal layer 11, the ground metal layer 5, The waveguide 2 is kept at the same potential by a metal embedded in a through hole 8 provided around the dielectric substrate 4. Also, like the waveguide / transmission line converter 100,
The matching element 6 is provided on one surface of the dielectric substrate 7, and the other surface is bonded and fixed to the dielectric substrate 4. As shown in FIG. 3, two through holes 8 a and 8 on both sides of the strip line 3 among the through holes 8.
The position of b affects impedance matching. FIG.
2 shows the relationship between the position g of the two through holes 8a and 8b on both sides of the strip line 3 and the input-side reflection amount. The position g is, as shown in FIG. 3, between the end of the short-circuit metal layer 11 in the direction parallel to the long side of the waveguide 2 and the through holes 8a, 8a.
It is defined by the distance g from the end of b. Short metal layer end - by setting the through-hole edge spacing g to 0.01λ g ~0.12λ g, the amount of reflection can be reduced to -20dB or less. In this embodiment, the characteristics shown in FIGS. 9, 10 and 11 are obtained as in the first embodiment. That is, similarly to the first embodiment, the input-side voltage standing wave ratio can be controlled by the strip line length ρ, and therefore, input and output impedance matching in the converter can be realized. Further, the resonance frequency f can be controlled by the matching element length L.
Further, the distance d (the total thickness of the dielectric substrate 4 and the dielectric substrate 7 shown in FIG. 4A) between the strip line 3 and the matching element 6 in the tube axis direction of the waveguide 2 is set to 0.01λ. g ≤ d
Be in the range of ≦ 0.20λ g, it is possible to realize a low-loss characteristic. Further, the dielectric substrate 4 and the dielectric substrate 7
Even if the relative permittivity of is 1 to 10, low loss characteristics can be realized. Further, with respect to the spacing between the short-circuiting plate 1 and the strip line 3, when 0.03λ g ~0.06λ g, can realize a low-loss characteristic.

【0029】誘電体基板4は、導波管2の外側向きに拡
張することができるので、その拡張部分には、高周波回
路や平面アンテナを形成することができる。即ち、本導
波管・伝送線路変換器110の構成によれば、導波管・
伝送線路変換器110の一部(誘電体基板4、ストリッ
プ線路3、短絡金属層11、接地金属層5など)を高周
波回路や平面アンテナを形成するためのフォトエッチン
グ工程と同時に同一の工程において形成することができ
るため、高周波回路や平面アンテナと導波管・伝送線路
変換器とを組み合わせた回路を構成する場合には、生産
工程が削減・簡略でき、生産コストが低減できる。
Since the dielectric substrate 4 can be extended outward of the waveguide 2, a high-frequency circuit or a planar antenna can be formed in the extended portion. That is, according to the configuration of the present waveguide / transmission line converter 110, the waveguide
Part of the transmission line converter 110 (the dielectric substrate 4, the strip line 3, the short-circuit metal layer 11, the ground metal layer 5, etc.) is formed in the same step as the photo-etching step for forming the high-frequency circuit and the planar antenna Therefore, when a high-frequency circuit or a circuit combining a planar antenna with a waveguide / transmission line converter is configured, the production process can be reduced and simplified, and the production cost can be reduced.

【0030】(第3実施例)図5に本実施例の導波管・
伝送線路変換器120の斜視図を、図6に本導波管・伝
送線路変換器120の断面図(a),(c)、及び、底
面の平面図(b)をそれぞれ示す。本導波管・伝送線路
変換器120は、第2実施例の導波管・伝送線路変換器
110の誘電体基板7をその構成要素より除外し、整合
素子6を誘電体基板4の接地金属層5が形成されている
面と同じ面に形成したものである。
(Third Embodiment) FIG. 5 shows a waveguide / waveguide of this embodiment.
FIG. 6 is a perspective view of the transmission line converter 120, and FIG. 6 is a sectional view (a) and (c) of the waveguide / transmission line converter 120 and a plan view (b) of the bottom surface, respectively. The waveguide / transmission line converter 120 of this embodiment excludes the dielectric substrate 7 of the waveguide / transmission line converter 110 of the second embodiment from its components, and replaces the matching element 6 with the ground metal of the dielectric substrate 4. It is formed on the same surface as the surface on which the layer 5 is formed.

【0031】即ち、本導波管・伝送線路変換器120の
誘電体基板4の一方の面には、短絡金属層11が形成さ
れており、この短絡金属層11は、ストリップ線路3を
配置するための切り込みを備えている。短絡金属層11
とストリップ線路3は、誘電体基板4の同一面上に一定
の間隔をおいて配置されている。
That is, a short-circuit metal layer 11 is formed on one surface of the dielectric substrate 4 of the present waveguide / transmission line converter 120, and the short-circuit metal layer 11 arranges the strip line 3. It has a notch for it. Short-circuit metal layer 11
And the strip line 3 are arranged on the same surface of the dielectric substrate 4 at a constant interval.

【0032】誘電体基板4のもう一方の面には、接地金
属層5が導波管2の開口部の断面形状と略合同形状に形
成されており、短絡金属層11と接地金属層5及び導波
管2とは、誘電体基板4の周囲に設けられたスルーホー
ル8に埋め込まれている金属により、同電位に保たれて
いる。また、誘電体基板4の接地金属層5が形成されて
いる面には、整合素子6が設けられている。
On the other surface of the dielectric substrate 4, a ground metal layer 5 is formed in a substantially congruent shape with the sectional shape of the opening of the waveguide 2, and the short-circuit metal layer 11, the ground metal layer 5, The waveguide 2 is kept at the same potential by a metal embedded in a through hole 8 provided around the dielectric substrate 4. A matching element 6 is provided on the surface of the dielectric substrate 4 on which the ground metal layer 5 is formed.

【0033】このように導波管・伝送線路変換器120
を構成することにより、導波管2を除いた導波管・伝送
線路変換器120の殆ど全てを高周波回路や平面アンテ
ナと同じ基板(誘電体基板4)上に構成することが出
来、その製造工程も高周波回路や平面アンテナを形成す
るためのフォトエッチング工程と同一の工程において実
現することができる。
As described above, the waveguide / transmission line converter 120
, Almost all of the waveguide / transmission line converter 120 except for the waveguide 2 can be formed on the same substrate (dielectric substrate 4) as the high-frequency circuit and the planar antenna, and its manufacture The process can be realized in the same process as the photoetching process for forming the high-frequency circuit and the planar antenna.

【0034】また、導波管・伝送線路変換器120の構
成によれば、整合素子6を形成する際の位置誤差も全く
考慮する必要が無くなるため、量産は大幅に容易とな
る。したがって、高周波回路や平面アンテナと導波管・
伝送線路変換器とを組み合わせた回路を構成する場合に
は、第2実施例の導波管・伝送線路変換器110の場合
よりも更に生産工程が削減・簡略でき、生産コストが低
減できる。なお、本実施例においても、第1実施例、第
2実施例と同様に、図9、図10、図11に示す特性が
得られる。即ち、第1実施例、第2実施例と同様に、ス
トリップ線路長ρによって入力側電圧定在波比を制御で
き、従って、変換器における入力、出力のインピーダン
ス整合が実現できる。また、整合素子長Lで共振周波数
fを制御できる。さらに、ストリップ線路3と整合素子
6との導波管2の管軸方向における間隔d(図6(a)
に示す誘電体基板4厚さ)を0.01λg ≦d≦0.2
0λg の範囲としても、低損失な特性を実現することが
できる。また、誘電体基板4の比誘電率を1〜10とし
ても低損失な特性を実現することができる。さらに、短
絡金属層11とストリップ線路3との間隔に関しては、
0.03λg 〜0.06λg とすると、低損失な特性を
実現できる。また、第2実施例と同様に、図12に示す
特性が得られる。即ち、短絡金属層端−スルーホール端
間隔gを0.01λg 〜0.12λg に設定することに
より、反射量を−20dB以下に低下させることができ
る。
Further, according to the configuration of the waveguide / transmission line converter 120, it is not necessary to consider a position error in forming the matching element 6 at all, so that mass production is greatly facilitated. Therefore, high-frequency circuits and planar antennas and waveguides
In the case of configuring a circuit in combination with the transmission line converter, the number of production steps can be further reduced and simplified as compared with the case of the waveguide / transmission line converter 110 of the second embodiment, and the production cost can be reduced. In this embodiment, the characteristics shown in FIGS. 9, 10 and 11 are obtained as in the first and second embodiments. That is, similarly to the first and second embodiments, the input-side voltage standing wave ratio can be controlled by the strip line length ρ, so that the input and output impedance matching in the converter can be realized. Further, the resonance frequency f can be controlled by the matching element length L. Further, a distance d between the strip line 3 and the matching element 6 in the tube axis direction of the waveguide 2 (FIG. 6A)
The dielectric substrate 4 thickness) shown in 0.01λ g ≦ d ≦ 0.2
Be in the range of 0λ g, it is possible to realize a low-loss characteristic. Further, even if the relative permittivity of the dielectric substrate 4 is set to 1 to 10, low loss characteristics can be realized. Further, regarding the distance between the short-circuit metal layer 11 and the strip line 3,
When 0.03λ g ~0.06λ g, it can realize a low-loss characteristic. Further, similarly to the second embodiment, the characteristics shown in FIG. 12 are obtained. That is, short-circuit metal layer end - by setting the through-hole edge spacing g to 0.01λ g ~0.12λ g, the amount of reflection can be reduced to -20dB or less.

【0035】(第4実施例)以上の第1乃至第3実施例
では、どの導波管・伝送線路変換器においても、ストリ
ップ線路3は、1本しか設けられていなかったが、スト
リップ線路3は、例えば、図7の導波管・伝送線路変換
器140のように、導波管短絡面上に複数本設けても良
い。図7にストリップ線路3を導波管短絡面上に複数本
(2本)設けた導波管・伝送線路変換器140の斜視図
を、図8に本導波管・伝送線路変換器140の断面図
(a),(c),(d)、及び、底面の平面図(b)を
それぞれ示す。尚、第2実施例の図3、4、第3実施例
の図5、6において、同様に、複数本のストリップ線路
3を設ける構成が適用できるのは、自明である。
(Fourth Embodiment) In the first to third embodiments, only one strip line 3 is provided in any waveguide-to-transmission line converter. For example, as in the case of the waveguide / transmission line converter 140 in FIG. 7, a plurality of may be provided on the waveguide short-circuit surface. FIG. 7 is a perspective view of a waveguide / transmission line converter 140 in which a plurality of (two) strip lines 3 are provided on the waveguide short-circuit surface, and FIG. Sectional views (a), (c) and (d) and a plan view (b) of the bottom surface are shown, respectively. 3 and 4 of the second embodiment, and FIGS. 5 and 6 of the third embodiment, it is obvious that a configuration in which a plurality of strip lines 3 are provided can be similarly applied.

【0036】本導波管・伝送線路変換器140は、第1
実施例の導波管・伝送線路変換器100の短絡板1に切
り込みを2つ左右対象に設け(平面図(b))、各切り
込みにストリップ線路3をそれぞれ1本ずつ配置する構
成にしたものと考えることができる。即ち、本導波管・
伝送線路変換器140は、短絡板1に設けられた切り込
みの数、及び、ストリップ線路3の本数以外の点では、
導波管・伝送線路変換器100と同様の構造をしてい
る。
The present waveguide / transmission line converter 140 has a first
Two cuts are provided on the short-circuit plate 1 of the waveguide / transmission line converter 100 of the embodiment in a symmetrical manner (plan view (b)), and one strip line 3 is arranged at each cut. Can be considered. That is, this waveguide
The transmission line converter 140 is different from the transmission line converter 140 in points other than the number of cuts provided in the short-circuit plate 1 and the number of the strip lines 3.
It has the same structure as the waveguide / transmission line converter 100.

【0037】このように導波管短絡面上に複数本のスト
リップ線路3を設けることにより、導波管・伝送線路変
換器を、1本の導波管2により伝送される電力を複数本
のストリップ線路3により伝送される電力に分岐・変換
するマイクロ波分岐器や、複数本のストリップ線路3に
より伝送される電力を1本の導波管2により伝送される
電力に合成・変換するマイクロ波合成器として使用する
ことも可能となる。
By providing a plurality of strip lines 3 on the waveguide short-circuit surface in this manner, the waveguide / transmission line converter can convert the power transmitted by one waveguide 2 into a plurality of strip lines. A microwave splitter for splitting and converting power transmitted by the stripline 3 and a microwave for combining and converting power transmitted by a plurality of striplines 3 to power transmitted by one waveguide 2 It can also be used as a synthesizer.

【0038】なお、本導波管・伝送線路変換器140に
おいては、短絡板1に設けられた切り込みとストリップ
線路3とが、おのおの2つずつ有り、かつ、それぞれ1
対1に対応しているが、上記の各実施例において、短絡
板1や短絡金属層11に設ける切り込みの数は、複数個
でもよく、また、切り込みとストリップ線路3とは、必
ずしも1対1に対応している必要はない。
In the present waveguide / transmission line converter 140, there are two cuts provided in the short-circuiting plate 1 and two strip lines 3 each.
In the above embodiments, the number of cuts provided in the short-circuit plate 1 and the short-circuit metal layer 11 may be plural, and the cut and the strip line 3 are not necessarily one-to-one. It is not necessary to correspond to.

【0039】尚、上記の第2及び第3実施例において
は、接地金属層5は、導波管2の開口部の形状(導波管
2の断面形状)と略合同に形成されているが、接地金属
層5は、更に導波管2の内側方向に広がって形成されて
いても良い。例えば、第3実施例の導波管・伝送線路変
換器120における接地金属層5の形状は、接地金属層
5と整合素子6との間隔が一定以上に保たれており、導
波管2の開口部の断面領域を含んでいれば任意である。
In the second and third embodiments, the ground metal layer 5 is formed substantially congruently with the shape of the opening of the waveguide 2 (the cross-sectional shape of the waveguide 2). The ground metal layer 5 may be further formed to extend inward of the waveguide 2. For example, the shape of the ground metal layer 5 in the waveguide / transmission line converter 120 of the third embodiment is such that the distance between the ground metal layer 5 and the matching element 6 is maintained at a certain value or more. It is optional as long as it includes the cross-sectional area of the opening.

【0040】また、上記の実施例において、整合素子6
は、長方形であったが、整合素子6の形状には、特に制
約はなく、円形、リング形状などでも良い。
In the above embodiment, the matching element 6
Is a rectangle, but the shape of the matching element 6 is not particularly limited, and may be a circle, a ring, or the like.

【0041】また、上記の各実施例においては、特に言
及しなかったが、導波管の内部には、誘電体等を充填し
ても良い。
In each of the above embodiments, although not particularly mentioned, the inside of the waveguide may be filled with a dielectric or the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】第1実施例の導波管・伝送線路変換器100の
斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a waveguide / transmission line converter 100 according to a first embodiment.

【図2】第1実施例の導波管・伝送線路変換器100の
断面図(a),(c),(d)、及び、底面の平面図
(b)。
FIG. 2 is a sectional view (a), (c), (d) of the waveguide / transmission line converter 100 of the first embodiment, and a plan view (b) of a bottom surface.

【図3】第2実施例の導波管・伝送線路変換器110の
斜視図。
FIG. 3 is a perspective view of a waveguide / transmission line converter 110 according to a second embodiment.

【図4】第2実施例の導波管・伝送線路変換器110の
断面図(a),(c),(d)、及び、底面の平面図
(b)。
FIG. 4 is a sectional view (a), (c), (d) of a waveguide / transmission line converter 110 according to a second embodiment, and a plan view (b) of a bottom surface.

【図5】第3実施例の導波管・伝送線路変換器120の
斜視図。
FIG. 5 is a perspective view of a waveguide / transmission line converter 120 according to a third embodiment.

【図6】第3実施例の導波管・伝送線路変換器120の
断面図(a),(c)、及び、底面の平面図(b)。
FIGS. 6A and 6C are sectional views (a) and (c) of a waveguide / transmission line converter 120 according to a third embodiment, and a plan view (b) of a bottom surface.

【図7】第4実施例の導波管・伝送線路変換器140の
斜視図。
FIG. 7 is a perspective view of a waveguide / transmission line converter 140 according to a fourth embodiment.

【図8】第4実施例の導波管・伝送線路変換器140の
断面図(a),(c),(d)、及び、底面の平面図
(b)。
8 (a), (c), (d) and a plan view (b) of a bottom surface of a waveguide / transmission line converter 140 according to a fourth embodiment.

【図9】第1実施例の導波管・伝送線路変換器100の
正規化ストリップ線路挿入長と電圧定在波比との関係を
測定して得られた特性図。
FIG. 9 is a characteristic diagram obtained by measuring a relationship between a normalized strip line insertion length and a voltage standing wave ratio of the waveguide / transmission line converter 100 according to the first embodiment.

【図10】第1実施例の導波管・伝送線路変換器100
の正規化整合素子長と正規化共振周波数との関係を測定
して得られた特性図。
FIG. 10 is a waveguide / transmission line converter 100 of the first embodiment.
FIG. 4 is a characteristic diagram obtained by measuring the relationship between the normalized matching element length and the normalized resonance frequency.

【図11】第1実施例の導波管・伝送線路変換器100
の正規化周波数と反射量、透過量との関係を測定して得
られた特性図。
FIG. 11 is a waveguide / transmission line converter 100 of the first embodiment.
FIG. 4 is a characteristic diagram obtained by measuring a relationship between a normalized frequency of the data and a reflection amount and a transmission amount.

【図12】第2実施例の導波管・伝送線路変換器110
の正規化短絡金属層端−スルーホール端間隔と反射量と
の関係を測定して得られた特性図。
FIG. 12 shows a waveguide / transmission line converter 110 according to a second embodiment.
5 is a characteristic diagram obtained by measuring the relationship between the normalized short-circuit metal layer end-through hole end interval and the amount of reflection.

【図13】従来技術の導波管・伝送線路変換器300の
斜視図。
FIG. 13 is a perspective view of a conventional waveguide / transmission line converter 300.

【図14】従来技術の導波管・伝送線路変換器300の
断面図(a),(c)、及び、底面の平面図(b)。
FIGS. 14A and 14B are cross-sectional views (a) and (c) of a conventional waveguide / transmission line converter 300, and a plan view (b) of a bottom surface.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 … 短絡板 2 … 導波管 3 … ストリップ線路 4,7 … 誘電体基板 5 … 接地金属層 6 … 整合素子 8 … スルーホール 11 … 短絡金属層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Short circuit board 2 ... Waveguide 3 ... Strip line 4, 7 ... Dielectric substrate 5 ... Ground metal layer 6 ... Matching element 8 ... Through hole 11 ... Short circuit metal layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 和夫 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 渡辺 俊明 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Kazuo Sato 41-Cho, Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi Prefecture Inside Toyota Central Research Laboratory Co., Ltd. No. 41, Yokomichi, Toyota Central Research Institute, Inc.

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 導波管により伝送される電力と、ストリ
ップ線路により伝送される電力とを相互に変換可能な導
波管・伝送線路変換器であって、 前記導波管の開口部に位置する切り込みを入れた短絡板
と、 前記導波管内に、前記短絡板より一定距離離して略平行
に設けられた整合素子と、 前記短絡板と前記整合素子との間に位置する誘電体基板
とを備え、 前記切り込みに配置された前記ストリップ線路と、前記
整合素子とが、互いに接近して配置されることにより互
いに電磁的に結合されることを特徴とする導波管・伝送
線路変換器。
1. A waveguide / transmission line converter capable of mutually converting power transmitted by a waveguide and power transmitted by a strip line, wherein the converter is located at an opening of the waveguide. A cut-off short circuit plate, a matching element provided in the waveguide at a predetermined distance from the short-circuit plate and substantially parallel to the short-circuit plate, and a dielectric substrate positioned between the short-circuit plate and the matching element. A waveguide / transmission line converter, wherein the strip line disposed in the cut and the matching element are electromagnetically coupled to each other by being disposed close to each other.
【請求項2】 導波管により伝送される電力と、ストリ
ップ線路により伝送される電力とを相互に変換可能な導
波管・伝送線路変換器であって、 前記導波管の開口部に位置する第1誘電体基板と、 前記第1誘電体基板の外側の面に設けられた、切り込み
を入れた短絡金属層と、 前記導波管内に、前記短絡金属層より一定距離離して略
平行に設けられた整合素子と、 前記第1誘電体基板と前記整合素子との間に位置する第
2誘電体基板とを備え、 前記切り込みに配置された前記ストリップ線路と、前記
整合素子とが、互いに接近して配置されることにより互
いに電磁的に結合されることを特徴とする導波管・伝送
線路変換器。
2. A waveguide / transmission line converter capable of mutually converting power transmitted by a waveguide and power transmitted by a stripline, wherein the converter is located at an opening of the waveguide. A first dielectric substrate, a notched short-circuit metal layer provided on an outer surface of the first dielectric substrate, and substantially parallel to the inside of the waveguide at a predetermined distance from the short-circuit metal layer. A matching element provided, and a second dielectric substrate located between the first dielectric substrate and the matching element, wherein the strip line disposed in the cut and the matching element are A waveguide / transmission line converter characterized by being electromagnetically coupled to each other by being arranged close to each other.
【請求項3】 導波管により伝送される電力と、ストリ
ップ線路により伝送される電力とを相互に変換可能な導
波管・伝送線路変換器であって、 前記導波管の開口部に位置する誘電体基板と、 前記誘電体基板の外側の面に設けられた、切り込みを入
れた短絡金属層と、 前記誘電体基板の内側の面に設けられた整合素子とを備
え、 前記切り込みに配置された前記ストリップ線路と、前記
整合素子とが、互いに接近して配置されることにより互
いに電磁的に結合されることを特徴とする導波管・伝送
線路変換器。
3. A waveguide / transmission line converter capable of mutually converting power transmitted by a waveguide and power transmitted by a strip line, wherein the converter is located at an opening of the waveguide. A cut-out short-circuit metal layer provided on the outer surface of the dielectric substrate, and a matching element provided on the inner surface of the dielectric substrate. A waveguide / transmission line converter, wherein the strip line and the matching element are electromagnetically coupled to each other by being arranged close to each other.
【請求項4】 前記ストリップ線路が付設されている誘
電体基板は、 前記ストリップ線路が付設されている面とは反対側の面
に、前記導波管の開口部と接合される接地金属層を有す
ることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1
項に記載の導波管・伝送線路変換器。
4. The dielectric substrate provided with the strip line, further comprising: a ground metal layer bonded to an opening of the waveguide on a surface opposite to a surface provided with the strip line. 4. The method according to claim 1, further comprising:
The waveguide / transmission line converter according to the paragraph.
【請求項5】 前記誘電体基板、又は、前記第1誘電体
基板は、 前記短絡金属層と前記導波管とを電気的に接続するため
のスルーホールを有することを特徴とする請求項2乃至
請求項4のいずれか1項に記載の導波管・伝送線路変換
器。
5. The dielectric substrate or the first dielectric substrate has a through hole for electrically connecting the short-circuit metal layer and the waveguide. The waveguide / transmission line converter according to claim 1.
【請求項6】 前記切り込みに配置された前記ストリッ
プ線路を複数本有することを特徴とする請求項1乃至請
求項5のいずれか1項に記載の導波管・伝送線路変換
器。
6. The waveguide / transmission line converter according to claim 1, comprising a plurality of the strip lines arranged in the cuts.
【請求項7】 前記ストリップ線路が付設されている誘
電体基板と高周波回路が形成されている回路基板、或い
は、 前記第1誘電体基板と前記第2誘電体基板は、一体成形
されていることを特徴とする請求項1乃至請求項6のい
ずれか1項に記載の導波管・伝送線路変換器。
7. The dielectric substrate provided with the strip line and a circuit substrate provided with a high-frequency circuit, or the first dielectric substrate and the second dielectric substrate are integrally formed. The waveguide / transmission line converter according to any one of claims 1 to 6, wherein:
【請求項8】 前記ストリップ線路の前記整合素子と重
なっている長さによって、インピーダンスを制御するこ
とを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に
記載の導波管・伝送線路変換器。
8. The waveguide / transmission line according to claim 1, wherein impedance is controlled by a length of the strip line overlapping the matching element. converter.
【請求項9】 前記整合素子の前記ストリップ線路と平
行な長さによって、共振周波数を制御することを特徴と
する請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の導波
管・伝送線路変換器。
9. The waveguide / transmission line according to claim 1, wherein a resonance frequency is controlled by a length of the matching element parallel to the strip line. converter.
【請求項10】 前記ストリップ線路と前記整合素子と
の間隔は0.01λg〜0.20λg である(ただし、
λg は前記ストリップ線路と前記整合素子との間に存在
する誘電体内における波長である)ことを特徴とする請
求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の導波管・伝
送線路変換器。
Distance between wherein said strip line and said matching element is 0.01λ g ~0.20λ g (However,
10. The waveguide / transmission line conversion according to claim 1, wherein λ g is a wavelength in a dielectric existing between the strip line and the matching element. 10. vessel.
【請求項11】 前記短絡金属板又は前記短絡金属層と
前記ストリップ線路との間隔は0.03λg 〜0.06
λg である(ただし、λg は前記間隔に存在する媒体の
内部における波長である)ことを特徴とする請求項1乃
至請求項10のいずれか1項に記載の導波管・伝送線路
変換器。
11. A distance between the short-circuit metal plate or the short-circuit metal layer and the strip line is 0.03λ g to 0.06.
a lambda g (However, lambda g is the wavelength inside the medium present in the gap) that claims 1 to any one waveguide-transmission line converter according to claim 10, characterized in vessel.
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