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JP5377070B2 - Waveguide / microstrip line converter - Google Patents

Waveguide / microstrip line converter Download PDF

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JP5377070B2
JP5377070B2 JP2009117895A JP2009117895A JP5377070B2 JP 5377070 B2 JP5377070 B2 JP 5377070B2 JP 2009117895 A JP2009117895 A JP 2009117895A JP 2009117895 A JP2009117895 A JP 2009117895A JP 5377070 B2 JP5377070 B2 JP 5377070B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waveguide/microstrip line converter in a compact configuration, in which an end of a rectangular waveguide to be connected is prevented from projecting in the width direction of a microstrip line as much as possible. <P>SOLUTION: A ground conductor pattern 2 of a dielectric substrate 1 to which an open end of an end part of the rectangular waveguide 7 is connected is provided with a rough rectangular coupling slot 6 going along a longitudinal side of the open end of the end part, three sides in all obtained by excluding one of two confronting short sides of an external circumference of a rectangular wide conductor pattern 4 similar to the open end of the end part of the rectangular waveguide 7 are connected to the ground conductor pattern 2 by via holes 5 for connection to form a dielectric waveguide, and a strip conductor pattern 3 forming a microstrip line is pulled out from the one short side of the wide conductor pattern 4 in parallel with the longitudinal sides of the wide conductor pattern 4. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、方形導波管とマイクロストリップ線路とを接続する導波管/マイクロストリップ線路変換器に関するものである。   The present invention relates to a waveguide / microstrip line converter for connecting a rectangular waveguide and a microstrip line.

マイクロ波帯やミリ波帯などの高周波帯で用いる導波管/マイクロストリップ線路変換器として、例えば特許文献1では、誘電体基板の一方の面全体を被覆する地導体パターンに、結合孔の位置に合わせて方形導波管の端部開口端を接続し、誘電体基板の他方の面において、該方形導波管の接続位置に対応する領域に、該方形導波管の端部開口端を塞ぐ形状の幅広導体パターンを形成し、前記方形導波管の接続位置に対応しない領域に、マイクロストリップ線路を構成するストリップ導体パターンを該幅広導体パターンの片側から引き出して形成したものが開示されている。   As a waveguide / microstrip line converter used in a high frequency band such as a microwave band or a millimeter wave band, for example, in Patent Document 1, the position of a coupling hole is formed on a ground conductor pattern covering one whole surface of a dielectric substrate. The end opening end of the rectangular waveguide is connected to the other surface of the dielectric substrate in a region corresponding to the connection position of the rectangular waveguide. A wide conductor pattern having a closed shape is formed, and a strip conductor pattern constituting a microstrip line is drawn out from one side of the wide conductor pattern in a region not corresponding to the connection position of the rectangular waveguide. Yes.

そして、特許文献1に示される導波管/マイクロストリップ線路変換器では、マイクロストリップ線路の延在方向と方形導波管の電界方向とを一致させるために、ストリップ導体パターンを方形導波管の広壁面と直交する方向に引き出した構成になっている。   In the waveguide / microstrip line converter disclosed in Patent Document 1, in order to make the extending direction of the microstrip line coincide with the electric field direction of the rectangular waveguide, the strip conductor pattern is formed on the rectangular waveguide. It is configured to be pulled out in a direction perpendicular to the wide wall surface.

ところで、マイクロストリップ線路を給電路に使用するアレーアンテナは、多数のアンテナ素子が取り付けられたマイクロストリップ線路を平面上に隣接して並置した構成である。このアレーアンテナの給電部に導波管/マイクロストリップ線路変換器を使用する場合、方形導波管がマイクロストリップ線路毎に配置される。   By the way, an array antenna that uses a microstrip line as a feed path has a configuration in which microstrip lines to which a large number of antenna elements are attached are juxtaposed on a plane. When a waveguide / microstrip line converter is used for the feeding portion of the array antenna, a rectangular waveguide is disposed for each microstrip line.

一方、アレーアンテナの指向性パターンで問題になるグレーディングローブは、アレー間隔が狭いほど小さくなり、完全に抑圧できるアレー間隔としては、1/2波長以下が必要であるとされている。この場合のアレー間隔は、マイクロストリップ線路の配置間隔、つまり、方形導波管の配置間隔である。   On the other hand, the grading lobe that becomes a problem in the directivity pattern of the array antenna becomes smaller as the array interval becomes narrower, and it is said that the array interval that can be completely suppressed needs to be ½ wavelength or less. The array interval in this case is the arrangement interval of the microstrip lines, that is, the arrangement interval of the rectangular waveguides.

特開2003−273612号公報(図1)JP2003-273612A (FIG. 1)

そうすると、上記従来の導波管/マイクロストリップ線路変換器をアレーアンテナの給電部で使用する場合、アレー間隔である各マイクロストリップ線路の間隔は、方形導波管の広壁寸法に規定された間隔となるので、グレーディングローブを抑圧できる間隔からかけ離れた約0.9波長となり、グレーディングローブの発生が避けられず、ビーム走査範囲が制限されるという問題があった。   Then, when the conventional waveguide / microstrip line converter is used in the feeding portion of the array antenna, the interval between the microstrip lines, which is the array interval, is the interval defined by the wide wall dimension of the rectangular waveguide. Therefore, the wavelength becomes approximately 0.9 wavelength far from the interval at which the grading lobe can be suppressed, and there is a problem that the generation of the grading lobe cannot be avoided and the beam scanning range is limited.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、接続する方形導波管の端部がマイクロストリップ線路の幅方向へはみ出すのをできるだけ小さくできるコンパクトな構成の導波管/マイクロストリップ線路変換器を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and a waveguide / microstrip line converter having a compact configuration capable of minimizing the end of a connected rectangular waveguide from protruding in the width direction of the microstrip line. The purpose is to obtain.

上述した目的を達成するために、本発明にかかる導波管/マイクロストリップ線路変換器は、誘電体基板の一方の面全体を被覆する地導体パターンに、接続される方形導波管の端部開口端の長手辺に沿った概ね長方形の結合スロットが設けられ、前記誘電体基板の他方の面において、前記結合スロットの形成位置に合わせて接続される前記方形導波管の端部開口端の接続位置に対応する領域に、該端部開口端の形状と概ね相似な長方形形状の幅広導体パターンが形成され、前記方形導波管の端部開口端の接続位置に対応しない領域に、ストリップ導体パターンが前記幅広導体パターンの対向する2つの短手辺の一方の中央から前記幅広導体パターンの対向する2つの長手辺と並行に引き出して形成され、前記幅広導体パターンは、外周のうち前記ストリップ導体パターンが引き出される近傍を除いた少なくとも3つ辺が接続導体を用いて前記地導体パターンに接続され、前記結合スロットは、前記ストリップ導体パターンの引き出し方向のラインから前記2つの長手辺の一方側にオフセットした状態で、該2つの長手辺と並行に形成されていることを特徴とする。   In order to achieve the above-mentioned object, a waveguide / microstrip line converter according to the present invention includes an end portion of a rectangular waveguide connected to a ground conductor pattern covering one whole surface of a dielectric substrate. A substantially rectangular coupling slot is provided along the longitudinal side of the opening end, and the end opening end of the rectangular waveguide is connected to the other surface of the dielectric substrate according to the position where the coupling slot is formed. In the region corresponding to the connection position, a rectangular wide conductor pattern substantially similar to the shape of the end opening end is formed, and in the region not corresponding to the connection position of the end opening end of the rectangular waveguide, the strip conductor is formed. A pattern is formed by being drawn out in parallel with two opposing long sides of the wide conductor pattern from the center of one of two opposing short sides of the wide conductor pattern. At least three sides excluding the vicinity where the strip conductor pattern is drawn out are connected to the ground conductor pattern using a connecting conductor, and the coupling slot is formed by connecting the two long sides from the line in the drawing direction of the strip conductor pattern. It is characterized by being formed in parallel with the two long sides in a state offset to one side.

本発明によれば、マイクロストリップ線路を構成するストリップ導体パターンを方形導波管の広壁と並行な方向に引き出すようにしたので、接続する方形導波管の端部がマイクロストリップ線路の幅方向へはみ出すのをできるだけ小さくすることができるという効果を奏する。   According to the present invention, since the strip conductor pattern constituting the microstrip line is drawn out in the direction parallel to the wide wall of the rectangular waveguide, the end of the connected rectangular waveguide is in the width direction of the microstrip line. There is an effect that the amount of protrusion can be made as small as possible.

図1は、この発明の一実施の形態による導波管/マイクロストリップ線路変換器の外観構成を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a waveguide / microstrip line converter according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器の内部構成を示す断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing the internal configuration of the waveguide / microstrip line converter shown in FIG. 図3は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器における誘電体基板のストリップ導体パターンおよび幅広導体パターンの形成面を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing the formation surface of the strip conductor pattern and the wide conductor pattern of the dielectric substrate in the waveguide / microstrip line converter shown in FIG. 図4は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器における誘電体基板の地導体パターン形成面を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view showing a ground conductor pattern forming surface of a dielectric substrate in the waveguide / microstrip line converter shown in FIG. 図5は、従来の導波管/マイクロストリップ線路変換器を給電部に使用したアレーアンテナの構成例を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of an array antenna using a conventional waveguide / microstrip line converter as a feeding portion. 図6は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器を給電部に使用したアレーアンテナの構成例を示す平面図である。FIG. 6 is a plan view showing a configuration example of an array antenna using the waveguide / microstrip line converter shown in FIG.

以下に、本発明にかかる導波管/マイクロストリップ線路変換器の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。   Embodiments of a waveguide / microstrip line converter according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.

図1は、本発明の一実施の形態による導波管/マイクロストリップ線路変換器の外観構成を示す斜視図である。図2は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器の内部構成を示す断面図である。図3は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器における誘電体基板のストリップ導体パターンおよび幅広導体パターン形成面を示す平面図である。図4は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器における誘電体基板の地導体パターン形成面を示す平面図である。なお、図2は、図3および図4に示すA−A’線での断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a waveguide / microstrip line converter according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the internal configuration of the waveguide / microstrip line converter shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing a strip conductor pattern and a wide conductor pattern forming surface of a dielectric substrate in the waveguide / microstrip line converter shown in FIG. FIG. 4 is a plan view showing a ground conductor pattern forming surface of a dielectric substrate in the waveguide / microstrip line converter shown in FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line A-A ′ shown in FIGS. 3 and 4.

図1と図2において、誘電体基板1は、理解を容易にするため、長方形形状であるとしている。この誘電体基板1の一方の面(図示例では下面)は、全面に地導体パターン2が形成されている。また、誘電体基板1の他方の面(図示例では上面)には、誘電体基板1の長手方向の一端側にストリップ導体パターン3が形成され、該長手方向の他端側に長方形形状の幅広導体パターン4が形成されている。図示例では、誘電体基板1の短手辺と幅広導体パターン4の短手辺とは、同じ長さであるとしている。   In FIG. 1 and FIG. 2, the dielectric substrate 1 has a rectangular shape for easy understanding. A ground conductor pattern 2 is formed on the entire surface of one surface (lower surface in the illustrated example) of the dielectric substrate 1. Further, on the other surface (upper surface in the illustrated example) of the dielectric substrate 1, a strip conductor pattern 3 is formed on one end side in the longitudinal direction of the dielectric substrate 1, and a wide rectangular shape is formed on the other end side in the longitudinal direction. A conductor pattern 4 is formed. In the illustrated example, the short side of the dielectric substrate 1 and the short side of the wide conductor pattern 4 are assumed to have the same length.

ストリップ導体パターン3は、幅広導体パターン4の対向する2つの短手辺の一方から引き出される形で該幅広導体パターン4の長手方向に沿って形成されている。つまり、誘電体基板1の長手方向の一端側には、ストリップ導体パターン3と地導体パターン2と誘電体基板1との全体によるマイクロストリップ線路が、該誘電体基板1の長手方向に沿って形成されている。   The strip conductor pattern 3 is formed along the longitudinal direction of the wide conductor pattern 4 so as to be drawn out from one of two opposing short sides of the wide conductor pattern 4. That is, a microstrip line including the strip conductor pattern 3, the ground conductor pattern 2, and the dielectric substrate 1 is formed along the longitudinal direction of the dielectric substrate 1 on one end side in the longitudinal direction of the dielectric substrate 1. Has been.

また、幅広導体パターン4は、その外周のうちストリップ導体パターン3が引き出される一方の短手辺を除く都合3つの辺(他方の短手辺と対向する2つの長手辺)が、多数の接続用ビア5によって地導体パターン2と接続されている。接続用ビア5は、導体壁(ビア壁)を形成するように、例えば導電剤が充填されている。   In addition, the wide conductor pattern 4 has a large number of connecting three sides (two long sides facing the other short side) excluding one short side from which the strip conductor pattern 3 is drawn out of the outer periphery. The via conductor 5 is connected to the ground conductor pattern 2. The connection via 5 is filled with, for example, a conductive agent so as to form a conductor wall (via wall).

つまり、誘電体基板1の長手方向の他端側には、幅広導体パターン4と接続用ビア5によるビア壁と地導体パターン2との全体による誘電体導波管が形成されている。この誘電体導波管は、幅広導体パターン4の他方の短手辺側がビア壁によって短絡され、幅広導体パターン4の一方の短手辺側が開口している。この開口端からマイクロストリップ線路が引き出されている構造である。   That is, on the other end side in the longitudinal direction of the dielectric substrate 1, a dielectric waveguide composed of the wide conductor pattern 4, the via wall by the connection via 5 and the ground conductor pattern 2 is formed. In this dielectric waveguide, the other short side of the wide conductor pattern 4 is short-circuited by the via wall, and one short side of the wide conductor pattern 4 is opened. The microstrip line is drawn from the open end.

そして、地導体パターン2の幅広導体パターン4と対面する側に、概ね長方形の結合スロット6が後述する条件で幅広導体パターン4の長手方向に沿って形成されている。結合スロット6の長さは、約1/2波長である。方形導波管7は、その端部開口端の長手辺がこの結合スロット6の長手方法と並行するように位置合わせして地導体パターン2に接続される。   Then, on the side of the ground conductor pattern 2 facing the wide conductor pattern 4, a substantially rectangular coupling slot 6 is formed along the longitudinal direction of the wide conductor pattern 4 under the conditions described later. The length of the coupling slot 6 is about ½ wavelength. The rectangular waveguide 7 is connected to the ground conductor pattern 2 in such a manner that the longitudinal side of the open end of the rectangular waveguide 7 is aligned in parallel with the longitudinal direction of the coupling slot 6.

なお、幅広導体パターン4の大きさは、図示例では、接続する方形導波管7の開口形状よりも大きめに示してある。しかし、幅広導体パターン4の大きさは、誘電体基板1の誘電率に依存するので、方形導波管7の開口形状よりも小さくなる場合もある。つまり、幅広導体パターン4の大きさは、一般には、方形導波管7の開口形状と相似である。   In the illustrated example, the size of the wide conductor pattern 4 is shown larger than the opening shape of the rectangular waveguide 7 to be connected. However, since the size of the wide conductor pattern 4 depends on the dielectric constant of the dielectric substrate 1, it may be smaller than the opening shape of the rectangular waveguide 7. That is, the size of the wide conductor pattern 4 is generally similar to the opening shape of the rectangular waveguide 7.

ここで、図3に示すように、ストリップ導体パターン3は、幅広導体パターン4の対向する2つの短手辺の中央を通るA−A’線上に、幅広導体パターン4の一方の短手辺から引き出されている。   Here, as shown in FIG. 3, the strip conductor pattern 3 is formed from one short side of the wide conductor pattern 4 on the line AA ′ passing through the center of two opposite short sides of the wide conductor pattern 4. Has been pulled out.

また、図4に示すように、結合スロット6は、ストリップ導体パターン3の引き出し方向であるA−A’線を基準に幅広導体パターン4の対向する2つの長手辺の一方側にオフセットした状態で、該2つの長手辺と並行に形成されている。   Further, as shown in FIG. 4, the coupling slot 6 is offset to one side of the two opposing long sides of the wide conductor pattern 4 with respect to the AA ′ line that is the drawing direction of the strip conductor pattern 3. , Formed in parallel with the two long sides.

要するに、ストリップ導体パターン3、結合スロット6、および方形導波管7は、それぞれ、ストリップ導体パターン3の引き出し方向と、結合スロット6の長手辺と、方形導波管7の広壁とが並行するように配置されている。   In short, the strip conductor pattern 3, the coupling slot 6, and the rectangular waveguide 7 are respectively parallel to the direction in which the strip conductor pattern 3 is drawn, the long side of the coupling slot 6, and the wide wall of the rectangular waveguide 7. Are arranged as follows.

なお、上記のように形成される誘電体導波管との関係で説明すると、図2は、図1に示す導波管/マクロストリップ線路変換器を図3と図4に示すA−A’線で切断した断面を示すが、図3と図4に示すA−A’線は、誘電体導波管の中心線(いわゆる管軸)と並行している。したがって、ストリップ導体パターン3は、誘電体導波管の中心線に沿って引き出されており、結合スロット6は、誘電体導波管の中心線からオフセットした位置に形成されている。そして、接続する方形導波管7は、その広壁を誘電体導波管の中心線に並行させて配置されることになる。   2 will be described with reference to the dielectric waveguide formed as described above. FIG. 2 shows the waveguide / macrostrip line converter shown in FIG. The cross section taken along the line is shown, but the line AA ′ shown in FIGS. 3 and 4 is parallel to the center line (so-called tube axis) of the dielectric waveguide. Therefore, the strip conductor pattern 3 is drawn out along the center line of the dielectric waveguide, and the coupling slot 6 is formed at a position offset from the center line of the dielectric waveguide. The rectangular waveguide 7 to be connected is arranged with its wide wall parallel to the center line of the dielectric waveguide.

次に、動作について説明する。結合スロット6は、方形導波管7の端部開口端に流れる電流を切る向きに配置されている。そのため、結合スロット6には、方形導波管7を伝搬してきた電磁波によって磁流が発生する。また、結合スロット6は、誘電体導波管の中心線からオフセットした位置に配置されている。そのため、誘電体導波管には、結合スロット6に発生する磁流によって基本モードの電磁波が励振される。このように、方形導波管7と誘電体導波管とは、磁流を介して結合されるので、従来例のように両者の電界の方向を一致させる必要はない。   Next, the operation will be described. The coupling slot 6 is arranged in such a direction as to cut off the current flowing in the end opening end of the rectangular waveguide 7. Therefore, a magnetic current is generated in the coupling slot 6 by the electromagnetic wave propagating through the rectangular waveguide 7. The coupling slot 6 is disposed at a position offset from the center line of the dielectric waveguide. Therefore, the fundamental wave electromagnetic wave is excited in the dielectric waveguide by the magnetic current generated in the coupling slot 6. Thus, since the rectangular waveguide 7 and the dielectric waveguide are coupled via the magnetic current, it is not necessary to match the directions of the electric fields as in the conventional example.

誘電体導波管は、長手方向の一端が接続用ビア5によるビア壁で短絡されている。そのため、誘電体導波管に励起された基本モードの電磁波は、長手方向の他端に接続されたストリップ導体パターン3の方向に進行する。誘電体導波管に励起された基本モードの電磁波は、その電界分布がマイクロストリップ線路の電界分布と近いことから、大きな反射を生じることなくマイクロストリップ線路を伝搬することができる。   The dielectric waveguide is short-circuited at one end in the longitudinal direction by a via wall formed by the connection via 5. Therefore, the fundamental mode electromagnetic wave excited in the dielectric waveguide travels in the direction of the strip conductor pattern 3 connected to the other end in the longitudinal direction. Since the electric field distribution of the fundamental mode electromagnetic wave excited in the dielectric waveguide is close to the electric field distribution of the microstrip line, it can propagate through the microstrip line without causing large reflection.

このように、マイクロストリップ線路を方形導波管の広壁と並行な方向に引き出す構成としても、大きな反射を生じることなく、方形導波管とマイクロストリップ線路とを接続することができる。   As described above, even when the microstrip line is drawn out in the direction parallel to the wide wall of the rectangular waveguide, the rectangular waveguide and the microstrip line can be connected without causing large reflection.

次に、図5と図6を参照して、導波管/マイクロストリップ線路変換器をアレーアンテナの給電部に使用した場合について説明する。なお、図5は、従来の導波管/マイクロストリップ線路変換器を給電部に使用したアレーアンテナの構成例を示す平面図である。図6は、図1に示す導波管/マイクロストリップ線路変換器を給電部に使用したアレーアンテナの構成例を示す平面図である。   Next, a case where a waveguide / microstrip line converter is used for the feeding portion of the array antenna will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a plan view showing a configuration example of an array antenna using a conventional waveguide / microstrip line converter as a feeding portion. FIG. 6 is a plan view showing a configuration example of an array antenna using the waveguide / microstrip line converter shown in FIG.

マイクロストリップ線路を給電路に用いるアレーアンテナは、プリント配線板に、多数のアンテナ素子が取り付けられたマイクロストリップ線路が隣接して並置された構成である。図5と図6では、4つのマイクロストリップ線路を隣接して並置した場合が示されている。なお、説明の便宜から、ストリップ導体パターンの符号をマイクロストリップ線路の符号として用いる。   An array antenna that uses a microstrip line as a feed path has a configuration in which microstrip lines having a large number of antenna elements are arranged adjacent to each other on a printed wiring board. 5 and 6 show a case where four microstrip lines are arranged adjacent to each other. For convenience of explanation, the strip conductor pattern code is used as the microstrip line code.

図5に示すように、従来の導波管/マイクロストリップ線路変換器は、マイクロストリップ線路21の延在方向と方形導波管の電界方向とを一致させるために、マイクロストリップ線路21は、幅広導体パターン20の長手辺と直交する方向、つまり、方形導波管の広壁と直交する方向に引き出されていた。そのため、プリント配線板に、多数のアンテナ素子22を取り付けたマイクロストリップ線路21を隣接して並置したアレーアンテナでは、マイクロストリップ線路21の配置間隔が方形導波管の広壁寸法で規定された間隔となり、アレー間隔を約0.9波長よりも狭くできない。そのため、従来では、グレーディングローブの発生が避けられず、ビーム走査範囲が制限されていた。   As shown in FIG. 5, in the conventional waveguide / microstrip line converter, since the extending direction of the microstrip line 21 matches the electric field direction of the rectangular waveguide, the microstrip line 21 has a wide width. The conductor pattern 20 is drawn in a direction orthogonal to the longitudinal side of the conductor pattern 20, that is, a direction orthogonal to the wide wall of the rectangular waveguide. For this reason, in an array antenna in which a microstrip line 21 having a large number of antenna elements 22 attached to a printed wiring board is placed adjacent to each other, the arrangement interval of the microstrip lines 21 is an interval defined by the wide wall size of the rectangular waveguide. Therefore, the array interval cannot be narrower than about 0.9 wavelength. Therefore, conventionally, the generation of grading lobes is unavoidable, and the beam scanning range is limited.

これに対して、本実施の形態による導波管/マイクロストリップ線路変換器では、ストリップ導体パターン3は、幅広導体パターン4の長手辺と並行する方向、つまり、方形導波管の広壁と並行する方向に引き出すようにした。そのため、プリント配線板に、多数のアンテナ素子10を取り付けたストリップ導体パターン3を隣接して並置したアレーアンテナでは、ストリップ導体パターン3の配置間隔が方形導波管の広壁寸法で規定された間隔以下に狭くなる。具体的には、アレー間隔をグレーディングローブの抑圧に必要な約0.5波長の間隔に近い約0.6波長まで狭くすることができる。これによって、従来困難であったグレーティングローブの抑圧を行って、ビーム走査範囲を拡大することが実現できる。   In contrast, in the waveguide / microstrip line converter according to the present embodiment, the strip conductor pattern 3 is parallel to the long side of the wide conductor pattern 4, that is, parallel to the wide wall of the rectangular waveguide. I tried to pull it out in the direction to do. Therefore, in an array antenna in which strip conductor patterns 3 each having a large number of antenna elements 10 attached to a printed wiring board are arranged adjacent to each other, the spacing between the strip conductor patterns 3 is an interval defined by the wide wall size of the rectangular waveguide. Narrow to: Specifically, the array interval can be narrowed to about 0.6 wavelength, which is close to the interval of about 0.5 wavelength necessary for suppressing grading lobes. As a result, it is possible to suppress the grating lobe, which has been difficult in the past, and to expand the beam scanning range.

以上のように、本実施の形態によれば、マイクロストリップ線路を方形導波管の広壁と並行な方向に引き出すようにしたので、接続する方形導波管の端部がマイクロストリップ線路の幅方向へはみ出すのをできるだけ小さくすることができる。したがって、アレーアンテナの給電部で使用する場合に、アレー間隔をグレーティングローブの抑圧ができる程度にまで狭くすることを可能にする導波管/マイクロストリップ線路変換器が得られる。   As described above, according to the present embodiment, since the microstrip line is drawn out in the direction parallel to the wide wall of the rectangular waveguide, the end of the rectangular waveguide to be connected is the width of the microstrip line. Projecting in the direction can be made as small as possible. Therefore, a waveguide / microstrip line converter is obtained that allows the array interval to be narrowed to such an extent that the grating lobe can be suppressed when used in the feeding portion of the array antenna.

以上のように、本発明にかかる導波管/マイクロストリップ線路変換器は、接続する方形導波管の端部がマイクロストリップ線路の幅方向へはみ出すのをできるだけ小さくできるコンパクトな構成の導波管/マイクロストリップ線路変換器として有用であり、特に、アレーアンテナの給電部に使用して、アレー間隔をグレーティングローブの抑圧ができる程度にまで狭くするのに適している。   As described above, the waveguide / microstrip line converter according to the present invention has a compact configuration in which the end of the connected rectangular waveguide can be minimized as much as possible in the width direction of the microstrip line. It is useful as a microstrip line converter, and is particularly suitable for use in a feeding portion of an array antenna to narrow the array interval to such an extent that grating lobes can be suppressed.

1 誘電体基板
2 地導体パターン
3 ストリップ導体パターン
4 幅広導体パターン
5 接続用ビア
6 結合スロット
7 方形導波管
1 Dielectric Substrate 2 Ground Conductor Pattern 3 Strip Conductor Pattern 4 Wide Conductor Pattern 5 Connecting Via 6 Coupling Slot 7 Rectangular Waveguide

Claims (1)

誘電体基板の一方の面全体を被覆する地導体パターンに、接続される方形導波管の端部開口端の長手辺に沿った概ね長方形の結合スロットが設けられ、
前記誘電体基板の他方の面において、
前記結合スロットの形成位置に合わせて接続される前記方形導波管の端部開口端の接続位置に対応する領域に、該端部開口端の形状と概ね相似な長方形形状の幅広導体パターンが形成され、前記方形導波管の端部開口端の接続位置に対応しない領域に、ストリップ導体パターンが前記幅広導体パターンの対向する2つの短手辺の一方の中央から前記幅広導体パターンの対向する2つの長手辺と並行に引き出して形成され、
前記幅広導体パターンは、外周のうち前記ストリップ導体パターンが引き出される近傍を除いた少なくとも3つ辺が接続導体を用いて前記地導体パターンに接続され、
前記結合スロットの長手辺と、前記ストリップ導体パターンの引き出し方向と、前記方形導波管の広壁とが平行するように配置され、前記結合スロットは、前記幅広導体パターンの前記2つの長手辺の中心線から一方側にオフセットされている
ことを特徴とする導波管/マイクロストリップ線路変換器。
A ground conductor pattern that covers the entire surface of one side of the dielectric substrate is provided with a generally rectangular coupling slot along the long side of the open end of the connected rectangular waveguide;
On the other surface of the dielectric substrate,
In a region corresponding to the connection position of the end opening end of the rectangular waveguide connected in accordance with the formation position of the coupling slot, a rectangular wide conductor pattern substantially similar to the shape of the end opening end is formed. In the region not corresponding to the connection position of the end opening end of the rectangular waveguide, the strip conductor pattern is opposed to the wide conductor pattern 2 from the center of one of the two short sides opposed to the wide conductor pattern. Formed in parallel with one long side,
The wide conductor pattern is connected to the ground conductor pattern using a connection conductor on at least three sides excluding the vicinity where the strip conductor pattern is drawn out of the outer periphery,
The long side of the coupling slot, the direction in which the strip conductor pattern is drawn out, and the wide wall of the rectangular waveguide are arranged in parallel, and the coupling slot is formed between the two long sides of the wide conductor pattern. A waveguide / microstrip line converter characterized by being offset from the center line to one side .
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