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JP5697779B1 - converter - Google Patents

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JP5697779B1 JP2014092977A JP2014092977A JP5697779B1 JP 5697779 B1 JP5697779 B1 JP 5697779B1 JP 2014092977 A JP2014092977 A JP 2014092977A JP 2014092977 A JP2014092977 A JP 2014092977A JP 5697779 B1 JP5697779 B1 JP 5697779B1
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Abstract

【課題】導波管とマイクロストリップ線路とを接続するための変換器において、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制する。【解決手段】変換器1は、導波管11と、第1の誘電体層102並びに第1の誘電体層102を介して互いに対向する第1の面状導体101及び第2の面状導体103により構成されたポスト壁導波路12と、第2の誘電体層104並びに第2の誘電体層104を介して互いに対向にする第2の面状導体103及び帯状導体105により構成されたマイクロストリップ線路13と、を備えている。【選択図】図1In a converter for connecting a waveguide and a microstrip line, reflection generated between the waveguide and the microstrip line is suppressed. A converter includes a waveguide, a first dielectric layer, and a first planar conductor and a second planar conductor facing each other via the first dielectric layer. 103, a post-wall waveguide 12 composed of the second dielectric layer 104, and a second planar conductor 103 and a strip-shaped conductor 105 which are opposed to each other via the second dielectric layer 104. A strip line 13. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、導波管とマイクロストリップ線路とを接続するための変換器、すなわち、導波管の導波モードとマイクロストリップ線路の導波モードとを相互に変換する変換器に関する。   The present invention relates to a converter for connecting a waveguide and a microstrip line, that is, a converter for mutually converting a waveguide mode of a waveguide and a waveguide mode of a microstrip line.

無線通信の高速化及び大容量化の要請に伴い、無線通信に使用される周波数帯域の高周波化が進んでいる。このため、無線装置にて処理すべき信号についても、その高周波化が進んでいる。具体的には、ミリ波に対応する周波数(30GHz以上300GHz以下)を有する高周波信号を処理する必要が生じている。   With the demand for higher speed and larger capacity of wireless communication, the frequency band used for wireless communication has been increased. For this reason, the frequency of signals to be processed by the wireless device is also increasing. Specifically, it is necessary to process a high-frequency signal having a frequency (30 GHz or more and 300 GHz or less) corresponding to a millimeter wave.

このような高周波信号を効率良く伝送し得る伝送媒体としては、導波管が挙げられる。ただし、導波管は、基板に搭載された集積回路に直接接続することができない。このため、集積回路と導波管との間にマイクロストリップ線路を介在させる構成が広く用いられている。このような構成を採用する場合、導波管とマイクロストリップ線路との接続を低損失に実現することが重要になる。   An example of a transmission medium that can efficiently transmit such a high-frequency signal is a waveguide. However, the waveguide cannot be directly connected to the integrated circuit mounted on the substrate. For this reason, a configuration in which a microstrip line is interposed between an integrated circuit and a waveguide is widely used. When such a configuration is employed, it is important to realize a low loss connection between the waveguide and the microstrip line.

マイクロストリップ線路と導波管とを低損失に接続するための構造としては、導波管をマイクロストリップ線路の裏面(グランドとして機能する面状導体が形成された面)に接続すると共に、導波管と対向するように、バックショートとして機能する短絡導波管ブロック(以下、「バックショートブロック」とも記載)をマイクロストリップ線路の表面(信号ラインとして機能する帯状導体が形成された面)に配置する構造が知られている。   As a structure for connecting the microstrip line and the waveguide with low loss, the waveguide is connected to the back surface of the microstrip line (the surface on which the planar conductor functioning as the ground is formed) and guided to the waveguide. A shorted waveguide block that functions as a back short (hereinafter also referred to as “back short block”) is placed on the surface of the microstrip line (the surface on which the strip-shaped conductor that functions as a signal line is formed) so as to face the tube. The structure to be known is known.

また、特許文献1〜2には、誘電体基板内に形成された短絡導波路(以下、「誘電体導波路」と記載)をバックショートとして用い、マイクロストリップ線路と導波管との間で生じる反射を低減する構成が記載されている。特許文献1に記載の構造において、導波管は、マイクロストリップ線路の裏面に、直接的に接続されている。一方、特許文献2に記載の構造において、導波管は、マイクロストリップ線路の裏面に、開口が形成された基台を介して接続されている。特に、特許文献2に記載の構造においては、基台の開口にテーパ加工を施すことによって、マイクロストリップ線路と導波管との間で生じる反射を抑えている。また、基台の開口に誘電体を充填することによって、基台の薄型化を可能ならしめている。   In Patent Documents 1 and 2, a short-circuited waveguide (hereinafter referred to as “dielectric waveguide”) formed in a dielectric substrate is used as a back short, and between the microstrip line and the waveguide. A configuration for reducing the resulting reflection is described. In the structure described in Patent Document 1, the waveguide is directly connected to the back surface of the microstrip line. On the other hand, in the structure described in Patent Document 2, the waveguide is connected to the back surface of the microstrip line via a base in which an opening is formed. In particular, in the structure described in Patent Document 2, the reflection between the microstrip line and the waveguide is suppressed by tapering the opening of the base. Further, by filling the opening of the base with a dielectric, the base can be made thin.

特開2008−193162号公報(2008年8月21日公開)JP 2008-193162 A (released on August 21, 2008) 特開2008−193243号公報(2008年8月21日公開)JP 2008-193243 A (released on August 21, 2008)

導波管とマイクロストリップ線路との接続を低損失に実現するためには、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制する必要がある。そして、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を最小化するためには、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を、伝送する電磁波の波長に応じて最適化する必要がある。特許文献1〜2に記載の構造では、誘電体基板内に形成された短絡導波路をバックショートとして機能させることによって、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制している。とはいえ、このような反射を最小化するためには、やはり、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を、伝送する電磁波の波長に応じて最適化する必要がある。   In order to realize a low loss connection between the waveguide and the microstrip line, it is necessary to suppress reflection that occurs between the waveguide and the microstrip line. In order to minimize the reflection that occurs between the waveguide and the microstrip line, the distance from the end of the strip-shaped conductor constituting the microstrip line to the entrance of the waveguide is set to the wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted. It is necessary to optimize accordingly. In the structures described in Patent Documents 1 and 2, reflection that occurs between the waveguide and the microstrip line is suppressed by causing the short-circuited waveguide formed in the dielectric substrate to function as a back short. Nonetheless, in order to minimize such reflection, the distance from the tip of the strip-shaped conductor constituting the microstrip line to the entrance of the waveguide is optimized according to the wavelength of the electromagnetic wave to be transmitted. There is a need.

しかしながら、特許文献1に記載の構造のように、導波管をマイクロストリップ線路の裏面に直接接続する場合、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を自由に変更することができない。何故なら、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を変更するためには、マイクロストリップ線路を構成する誘電体基板の厚みを変化させるしかなく、そうすると、マイクロストリップ線路のインピーダンスが所望の値から外れてしまうためである。   However, when the waveguide is directly connected to the back surface of the microstrip line as in the structure described in Patent Document 1, the distance from the front end of the strip-shaped conductor constituting the microstrip line to the inlet of the waveguide can be freely set. It cannot be changed. This is because in order to change the distance from the end of the strip conductor constituting the microstrip line to the entrance of the waveguide, the thickness of the dielectric substrate constituting the microstrip line must be changed. This is because the impedance of the line deviates from a desired value.

一方、特許文献2に記載の構造のように、導波管をマイクロストリップ線路の裏面に基台を介して接続する場合、基台の厚みを変更することによって、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を自由に変更することができる。しかしながら、この基台は金属により構成されているので、その厚みを増すと著しく重量が増加したり著しく可撓性が低下したりするといった問題を生じる。   On the other hand, when the waveguide is connected to the back surface of the microstrip line via the base as in the structure described in Patent Document 2, the strip-shaped conductor constituting the microstrip line is changed by changing the thickness of the base. The distance from the tip of the waveguide to the entrance of the waveguide can be freely changed. However, since the base is made of metal, there is a problem that when the thickness is increased, the weight is remarkably increased or the flexibility is remarkably decreased.

なお、特許文献1〜2に記載の構造においては、誘電体導波路をバックショートとして機能させることによって、マイクロストリップ線路と導波管との間において生じる反射を抑えている。このため、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体に誘電体導波路に覆われている部分と覆われていない部分とができる。そして、誘電体導波路に覆われている部分と覆われていない部分とで特性インピーダンスが異なるため、これらの部分の境界において反射が生じる。したがって、マイクロストリップ線路と導波管との間で生じる反射が抑えられたとしても、装置全体としての反射特性が有意に改善されるとは限らない。また、特許文献2に記載の構造においては、基台の開口に、テーパ加工を施したり、誘電体を充填したりする必要があるため、その製造に掛かる工数の増加が避けられない。   In the structures described in Patent Documents 1 and 2, reflection that occurs between the microstrip line and the waveguide is suppressed by causing the dielectric waveguide to function as a back short. For this reason, the part covered with the dielectric waveguide and the part not covered with the strip | belt-shaped conductor which comprise a microstrip line are made. Since the characteristic impedance differs between the portion covered by the dielectric waveguide and the portion not covered, reflection occurs at the boundary between these portions. Therefore, even if the reflection that occurs between the microstrip line and the waveguide is suppressed, the reflection characteristics of the entire device are not necessarily improved significantly. Further, in the structure described in Patent Document 2, since it is necessary to taper the opening of the base or to fill the dielectric, it is inevitable that the number of man-hours required for the manufacture is increased.

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、導波管とマイクロストリップ線路とを接続するための変換器において、少ない工数で製造可能な簡易な構造でありながら、著しい重量の増加や可撓性の低下を伴わずに、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制することが可能な構造を実現することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and the purpose thereof is a converter for connecting a waveguide and a microstrip line, while being a simple structure that can be manufactured with a small number of man-hours. An object of the present invention is to realize a structure capable of suppressing the reflection generated between the waveguide and the microstrip line without significantly increasing the weight or reducing the flexibility.

上記課題を解決するために、本発明に係る変換器は、導波管と、内部にポスト壁が形成された第1の誘電体層、並びに、上記第1の誘電体層を介して互いに対向する第1の面状導体及び第2の面状導体により構成されたポスト壁導波路であって、上記第1の面状導体に形成された第1の開口を介して上記導波管に接続されたポスト壁導波路と、第2の誘電体層、並びに、上記第2の誘電体層を介して互いに対向にする上記第2の面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記第2の面状導体に形成された第2の開口を介して上記ポスト壁導波路に接続されたマイクロストリップ線路と、を備えていることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems, a converter according to the present invention is directed to a waveguide, a first dielectric layer having a post wall formed therein, and the first dielectric layer facing each other. A post-wall waveguide composed of a first planar conductor and a second planar conductor connected to the waveguide through a first opening formed in the first planar conductor A microstrip line composed of the post wall waveguide formed, the second dielectric layer, and the second planar conductor and the strip conductor facing each other through the second dielectric layer. And a microstrip line connected to the post wall waveguide through a second opening formed in the second planar conductor.

上記の構成によれば、マイクロストリップ線路と導波管とがポスト壁導波路を介して接続されているので、ポスト壁導波路を構成する第1の誘電体層の厚みを変更することによって、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を自由に変更することができる。これにより、マイクロストリップ線路と導波管との間で生じ得る反射を抑制することが可能になる。しかも、ポスト壁導波路を構成する第1の誘電体層の厚みを増しても、金属層の厚みを増したときのように著しく重量が増加したり著しく可撓性が低下したりすることはない。したがって、上記の構成によれば、著しい重量の増加や著しい可撓性の低下を伴わずに、マイクロストリップ線路と導波管との間で生じる反射を抑制することができる。また、上記のように構成された変換器は、全体を誘電体体操基板として実現可能な簡易な構造であり、特許文献2に記載の構造のように、その製造にテーパ加工や誘電体充填のための工数を要さない。   According to the above configuration, since the microstrip line and the waveguide are connected via the post wall waveguide, by changing the thickness of the first dielectric layer constituting the post wall waveguide, The distance from the front end of the strip-shaped conductor constituting the microstrip line to the entrance of the waveguide can be freely changed. This makes it possible to suppress reflection that may occur between the microstrip line and the waveguide. Moreover, even if the thickness of the first dielectric layer constituting the post-wall waveguide is increased, the weight is remarkably increased or the flexibility is remarkably decreased as when the thickness of the metal layer is increased. Absent. Therefore, according to said structure, the reflection which arises between a microstrip line and a waveguide can be suppressed without accompanying a remarkable increase in weight and a remarkable fall in flexibility. In addition, the converter configured as described above is a simple structure that can be realized as a dielectric substrate, and, like the structure described in Patent Document 2, it is manufactured by taper processing or dielectric filling. It does not require man-hours.

本発明に係る変換器において、当該変換器の動作帯域の中心周波数をf[Hz]、上記中心周波数fに対応する波長をλ=c/f[m]として(cは光速)として、上記第1の誘電体層の厚みh1は、0.04≦h1/λ≦0.14を満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, the center frequency of the operation band of the converter is f [Hz], the wavelength corresponding to the center frequency f is λ = c / f [m] (c is the speed of light), and The thickness h1 of one dielectric layer preferably satisfies 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.14.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

また、上記の変換器において、上記第2の誘電体層の厚みh2は、0.05≦h2/h1≦0.15を満たす、ことが好ましい。   In the above converter, the thickness h2 of the second dielectric layer preferably satisfies 0.05 ≦ h2 / h1 ≦ 0.15.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明に係る変換器は、上記帯状導体の先端を覆う導体ブロックを更に備えており、上記帯状導体の根元から先端に向かう方向をy軸正方向とし、上記y軸正方向に直交する方向のうち、上記帯状導体から上記第2の面状導体に向かう方向をz軸負方向とする直交座標系(右手系)において、上記導体ブロックには、y軸負方向及びz軸負方向に開口した凹部であって、上記導体ブロックのy軸負方向側の側面からy軸正方向に向かって掘り込まれた直方体状の第1の部分と、上記第1の部分の先端からx軸正方向及びx軸負方向に向かって掘り込まれた直方体状の第2の部分とからなるT字型の凹部が形成されている、ことが好ましい。   The converter according to the present invention further includes a conductor block that covers the tip of the strip conductor, and a direction from the root to the tip of the strip conductor is defined as a y-axis positive direction, and a direction orthogonal to the y-axis positive direction. Among them, in the orthogonal coordinate system (right-handed system) in which the direction from the strip conductor to the second planar conductor is the z-axis negative direction, the conductor block is opened in the y-axis negative direction and the z-axis negative direction. A first part of a rectangular parallelepiped shape dug in the y-axis positive direction from the side surface on the y-axis negative direction side of the conductor block; and the x-axis positive direction from the tip of the first part; It is preferable that a T-shaped concave portion formed of a rectangular parallelepiped second portion dug in the negative x-axis direction is formed.

上記構成によれば、|S11|が設計目標値(具体的には−6dB)以下となる帯域、及び、|S21|が設計目標値(具体的には−3dB)以上となる帯域の帯域幅を拡大することができる。   According to the above configuration, the bandwidth in which | S11 | is equal to or less than the design target value (specifically −6 dB) and the bandwidth in which | S21 | is equal to or greater than the design target value (specifically −3 dB). Can be enlarged.

本発明に係る変換器において、上記第2の部分のx軸方向の長さをWbcshとして、上記第1の部分のx軸方向の幅Wvoidは、0.43≦Wvoid/Wbcshを満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, the length in the x-axis direction of the second part is Wbcsh, and the width Wvoid in the x-axis direction of the first part satisfies 0.43 ≦ Wvoid / Wbcsh. preferable.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明に係る変換器において、上記第2の部分のx軸方向の長さをWbcshとして、上記第1の部分のy軸方向の長さLbcshは、0.275≦Lbcsh/Wbcsh≦0.375又は0.44≦Lbcsh/Wbcshを満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, the length in the x-axis direction of the second portion is Wbcsh, and the length Lbcsh in the y-axis direction of the first portion is 0.275 ≦ Lbcsh / Wbcsh ≦ 0.375. Or it is preferable to satisfy 0.44 ≦ Lbcsh / Wbcsh.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明に係る変換器において、上記第1の開口は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、上記第1の開口の上記帯状導体に平行な辺の長さをLap0として、上記第1の開口の上記帯状導体に垂直な辺の長さWap0は、1.6≦Wap0/Lap0を満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, the first opening is a rectangle having a side parallel to the extending direction of the strip conductor and a side perpendicular to the extending direction of the strip conductor, and the side parallel to the strip conductor of the first opening. The length Wap0 of the side perpendicular to the strip conductor of the first opening preferably satisfies 1.6 ≦ Wap0 / Lap0.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明に係る変換器において、上記第2の開口は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、上記第2の開口の上記帯状導体に平行な辺の長さをLap1として、上記第2の開口の上記帯状導体に垂直な辺の長さWap1は、0.95≦Wap1/Lap1≦1.25を満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, the second opening is a rectangle having a side parallel to the extending direction of the strip conductor and a side perpendicular to the extending direction of the strip conductor, and the side parallel to the strip conductor of the second opening. The length Wap1 of the side perpendicular to the strip conductor of the second opening preferably satisfies 0.95 ≦ Wap1 / Lap1 ≦ 1.25.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明に係る変換器において、上記導波管の管軸を通る位置を基準位置とし、上記導波管の上記帯状導体の延在方向に垂直な方向の内径をWwgとして、上記帯状導体の上記基準位置からのオフセットδmslは、0≦δmsl/Wwg≦0.12を満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, the position passing through the tube axis of the waveguide is a reference position, and the inner diameter of the waveguide in the direction perpendicular to the extending direction of the strip conductor is Wwg. The offset δmsl from the reference position preferably satisfies 0 ≦ δmsl / Wwg ≦ 0.12.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明に係る変換器において、上記帯状導体の幅をWmslとして、0<Wmsl≦0.04を満たす、ことが好ましい。   In the converter according to the present invention, it is preferable that the width of the strip conductor is Wmsl and 0 <Wmsl ≦ 0.04 is satisfied.

上記構成によれば、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現することができる。具体的には、動作帯域における|S11|の最悪値を概ね−6dB以下とし、かつ、動作帯域における|S21|の最悪値を概ね−3dB以上とすることができる。   According to the above configuration, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized. Specifically, the worst value of | S11 | in the operating band can be approximately −6 dB or less, and the worst value of | S21 | in the operating band can be approximately −3 dB or more.

本発明は、導波管とマイクロストリップ線路とを接続するための変換器において、少ない工数で製造可能な簡易な構造でありながら、著しい重量の増加や著しい可撓性の低下を伴わずに、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制することが可能な構造を実現するという効果を奏する。   In the converter for connecting the waveguide and the microstrip line, the present invention is a simple structure that can be manufactured with a small number of man-hours, without significant increase in weight or significant decrease in flexibility. There is an effect of realizing a structure capable of suppressing reflection generated between the waveguide and the microstrip line.

本発明の一実施形態に係る変換器の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the converter which concerns on one Embodiment of this invention. 図1に示す変換器の断面図である。It is sectional drawing of the converter shown in FIG. 第1の実施例に係る変換器が備える第1の面状導体の平面図である。It is a top view of the 1st planar conductor with which the converter concerning a 1st example is provided. 第1の実施例に係る変換器が備える第2の面状導体の平面図である。It is a top view of the 2nd planar conductor with which the converter concerning a 1st example is provided. 第1の実施例に係る変換器が備える帯状導体及びC字状導体の平面図である。It is a top view of the strip | belt-shaped conductor with which the converter which concerns on a 1st Example is provided, and a C-shaped conductor. 第1の実施例に係る変換器が備える導体ブロックの三面図である。It is a three-plane figure of the conductor block with which the converter concerning a 1st example is provided. (a)は、第1の実施例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 1st Example, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. 第1の変形例及び第2の変形例に係る変換器の断面図である。It is sectional drawing of the converter which concerns on a 1st modification and a 2nd modification. (a)は、第1の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のh1/λ依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のh1/λ依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 1st modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the h1 / λ dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the h1 / λ dependency of the worst value of | S21 |. (a)は、第2の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のh2/h1依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のh2/h1依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 2nd modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing h2 / h1 dependence of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing h2 / h1 dependence of the worst value of | S21 |. 第3の変形例に係る変換器が備える第1の面状導体の平面図である。It is a top view of the 1st planar conductor with which the converter concerning the 3rd modification is provided. (a)は、第3の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のWap0/Lap0依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のWap0/Lap0依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 3rd modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the Wap0 / Lap0 dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the Wap0 / Lap0 dependency of the worst value of | S21 |. 第4の変形例に係る変換器が備える第2の面状導体の平面図である。It is a top view of the 2nd planar conductor with which the converter concerning the 4th modification is provided. (a)は、第4の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のWap1/Lap1依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のWap1/Lap1依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 4th modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the Wap1 / Lap1 dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the Wap1 / Lap1 dependency of the worst value of | S21 |. 第5の変形例に係る変換器が備える帯状導体及びC字状導体の平面図である。It is a top view of the strip | belt-shaped conductor with which the converter which concerns on a 5th modification is provided, and a C-shaped conductor. (a)は、第5の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のδmsl/Wwg依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のδmsl/Wwg依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 5th modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the δmsl / Wwg dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the δmsl / Wwg dependency of the worst value of | S21 |. 第6の変形例に係る変換器が備える帯状導体及びC字状導体の平面図である。It is a top view of the strip | belt-shaped conductor with which the converter which concerns on a 6th modification is provided, and a C-shaped conductor. (a)は、第6の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のWmsl/λ依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のWmsl/λ依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 6th modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the Wmsl / λ dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the Wmsl / λ dependency of the worst value of | S21 |. 第7の変形例に係る変換器が備える導体ブロックの上面図である。It is a top view of the conductor block with which the converter concerning a 7th modification is provided. (a)は、第7の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のLbcsh/Wbcsh依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のLbcsh/Wbcsh依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 7th modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the Lbcsh / Wbcsh dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the Lbcsh / Wbcsh dependency of the worst value of | S21 |. 第8の変形例に係る変換器が備える導体ブロックの上面図である。It is a top view of the conductor block with which the converter concerning an 8th modification is provided. (a)は、第8の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、同変換器の透過特性を示すグラフである。(c)は、|S11|の最悪値のWvoid/Wbcsh依存性を示すグラフであり、(d)は、|S21|の最悪値のWvoid/Wbcsh依存性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on an 8th modification, (b) is a graph which shows the permeation | transmission characteristic of the converter. (C) is a graph showing the Wvoid / Wbcsh dependency of the worst value of | S11 |, and (d) is a graph showing the Wvoid / Wbcsh dependency of the worst value of | S21 |. (a)は、第1の実施例に係る変換器が備える導体ブロックの斜視図であり、(b)は、第9の変形例に係る変換器が備える導体ブロックの斜視図である。(A) is a perspective view of the conductor block with which the converter concerning a 1st example is provided, (b) is a perspective view of the conductor block with which the converter concerning a 9th modification is provided. (a)は、第1の実施例に係る変換器の反射特性、及び第9の変形例に係る変換器の反射特性を示すグラフであり、(b)は、第1の実施例に係る変換器の透過特性、及び第9の変形例に係る変換器の透過特性を示すグラフである。(A) is a graph which shows the reflective characteristic of the converter which concerns on a 1st Example, and the reflective characteristic of the converter which concerns on a 9th modification, (b) is the conversion which concerns on a 1st Example It is a graph which shows the transmission characteristic of a converter, and the transmission characteristic of the converter which concerns on a 9th modification. 第2の実施例に係る変換器が備える第1の面状導体の平面図である。It is a top view of the 1st planar conductor with which the converter concerning a 2nd example is provided. 第2の実施例に係る変換器が備える第2の面状導体の平面図である。It is a top view of the 2nd planar conductor with which the converter concerning a 2nd example is provided. 第2の実施例に係る変換器が備える帯状導体及びC字状導体の平面図である。It is a top view of the strip | belt-shaped conductor with which the converter which concerns on a 2nd Example is provided, and a C-shaped conductor. 第2の実施例に係る変換器が備える導体ブロックの三面図である。It is a three-plane figure of the conductor block with which the converter concerning a 2nd example is provided. 第2の実施例に係る変換器の反射特性及び透過特性を示すグラフである。It is a graph which shows the reflective characteristic and transmission characteristic of the converter which concern on a 2nd Example. 第3の実施例に係る変換器の斜視図である。It is a perspective view of the converter which concerns on a 3rd Example.

〔変換器の構成〕
本発明の一実施形態に係る変換器について、図1及び図2を参照して説明する。図1は、本実施形態に係る変換器1の分解斜視図であり、図2は、本実施形態に係る変換器1の断面図である。
[Construction of the converter]
The converter which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to FIG.1 and FIG.2. FIG. 1 is an exploded perspective view of a converter 1 according to this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the converter 1 according to this embodiment.

変換器1は、導波管11とマイクロストリップ線路13とを互いに接続するための変換器であり、図1に示すように、導波管11、ポスト壁導波路12、マイクロストリップ線路13、及びバックショートブロック14を備えている。   The converter 1 is a converter for connecting the waveguide 11 and the microstrip line 13 to each other. As shown in FIG. 1, the waveguide 11, the post wall waveguide 12, the microstrip line 13, and A back short block 14 is provided.

導波管11は、両端が開放した管状部材であり、その管壁は、金属などの導体からなる。導波管11の内部に形成された空洞11aは、空気で満たされていてもよいし、空気以外の誘電体で満たされていてもよいが、本実施形態においては、前者の構成を採用する。この導波管11は、図示した座標系において、その管軸がz軸と平行になるように配置される。   The waveguide 11 is a tubular member whose both ends are open, and its tube wall is made of a conductor such as metal. The cavity 11a formed inside the waveguide 11 may be filled with air or a dielectric other than air, but in the present embodiment, the former configuration is adopted. . The waveguide 11 is arranged so that its tube axis is parallel to the z axis in the illustrated coordinate system.

ポスト壁導波路12は、第1の誘電体層102、並びに、第1の誘電体層102を介して互いに対向する第1の面状導体101及び第2の面状導体103により構成される。第1の誘電体層102には、柵状に配列された複数の導体ポスト102a1,102a2,…,102aNのからなるポスト壁102aが形成されている。各導体ポスト102ai(i=1,2,…,N)は、その下端が第1の面状導体101に接続され、その上端が第2の面状導体103に接続された円筒状導体(具体的には、第1の誘電体層102を貫通する貫通孔の壁面に形成された導体メッキ)である。   The post wall waveguide 12 includes a first dielectric layer 102, and a first planar conductor 101 and a second planar conductor 103 that are opposed to each other with the first dielectric layer 102 interposed therebetween. The first dielectric layer 102 has a post wall 102a made up of a plurality of conductor posts 102a1, 102a2,..., 102aN arranged in a fence shape. Each conductor post 102ai (i = 1, 2,..., N) has a cylindrical conductor (specifically, a lower end connected to the first planar conductor 101 and an upper end connected to the second planar conductor 103. Specifically, conductor plating formed on the wall surface of the through hole penetrating the first dielectric layer 102.

ポスト壁導波路12においては、第1の誘電体層102のうち、第1の面状導体101及び第2の面状導体103により上下を挟まれ、ポスト壁102aにより前後左右を囲まれた直方体状の領域が、電磁波を導波する導波領域102bとなる。このポスト壁導波路12は、図示した座標系において、第1の面状導体101及び第2の面状導体がxy面と平行になるように配置される。   In the post wall waveguide 12, a rectangular parallelepiped sandwiched between the first planar conductor 101 and the second planar conductor 103 in the first dielectric layer 102 and surrounded by the post wall 102a. The region is a waveguide region 102b that guides electromagnetic waves. The post wall waveguide 12 is arranged so that the first planar conductor 101 and the second planar conductor are parallel to the xy plane in the illustrated coordinate system.

第1の面状導体101には、開口101aが形成されている。開口101aの位置は、z軸負方向から見て第1の誘電体層102の導波領域102bと重なる位置であり、開口101aの形状は、x軸に平行な辺とy軸に平行な辺とを有する長方形である。第1の誘電体層102の導波領域102bは、この開口101aを介して導波管11の空洞11aと連通している。すなわち、ポスト壁導波路12は、この開口101aを介して導波管11と電磁気的に接続されている。   An opening 101 a is formed in the first planar conductor 101. The position of the opening 101a is a position overlapping the waveguide region 102b of the first dielectric layer 102 when viewed from the negative z-axis direction, and the shape of the opening 101a is a side parallel to the x-axis and a side parallel to the y-axis. And a rectangle with The waveguide region 102b of the first dielectric layer 102 communicates with the cavity 11a of the waveguide 11 through the opening 101a. That is, the post wall waveguide 12 is electromagnetically connected to the waveguide 11 through the opening 101a.

マイクロストリップ線路13は、第2の誘電体層104、並びに、第2の誘電体層104を介して互いに対向する第2の面状導体103及び帯状導体105により構成される。帯状導体105は、図示した座標系において、y軸正方向に向かって伸び、その先端は、z軸正方向から見て第1の誘電体層102の導波領域102bと重なる位置に至る。マイクロストリップ線路13においては、第2の誘電体層104のうち、帯状導体105及び第2の面状導体103により上下を挟まれた直方体状の領域が、電磁波を導波する導波領域104bとなる。   The microstrip line 13 includes a second dielectric layer 104, and a second planar conductor 103 and a strip-shaped conductor 105 that face each other with the second dielectric layer 104 interposed therebetween. The strip conductor 105 extends in the positive y-axis direction in the illustrated coordinate system, and its tip reaches a position overlapping the waveguide region 102b of the first dielectric layer 102 when viewed from the positive z-axis direction. In the microstrip line 13, a rectangular parallelepiped region sandwiched between the strip conductor 105 and the second planar conductor 103 in the second dielectric layer 104 is a waveguide region 104b that guides electromagnetic waves. Become.

第2の面状導体103には、開口103aが形成されている。開口103aの位置は、z軸正方向から見て第1の誘電体層102の導波領域102bと重なる位置であり、開口103aの形状は、x軸に平行な辺とy軸に平行な辺とを有する長方形である。第2の誘電体層104の導波領域104bは、この開口103aを介して第1の誘電体層102の導波領域102bと連通している。すなわち、マイクロストリップ線路13は、この開口103aを介してポスト壁導波路12と電磁気的に接続されている。   An opening 103 a is formed in the second planar conductor 103. The position of the opening 103a is a position overlapping the waveguide region 102b of the first dielectric layer 102 when viewed from the positive direction of the z axis, and the shape of the opening 103a is a side parallel to the x axis and a side parallel to the y axis. And a rectangle with The waveguide region 104b of the second dielectric layer 104 communicates with the waveguide region 102b of the first dielectric layer 102 through the opening 103a. That is, the microstrip line 13 is electromagnetically connected to the post wall waveguide 12 through the opening 103a.

第2の誘電体層104の内部には、帯状導体105の先端部及び第2の面状導体103により上下を挟まれた領域(すなわち、導波領域104bの先端部)を三方から取り囲むポスト壁104aが形成されている。ポスト壁104aは、柵状に配列された複数の導体ポスト104a1,104a2,…,104aMの集合である。各導体ポスト104ai(i=1,2,…,M)は、その下端が第2の面状導体103に接続された円筒状導体(具体的には、第2の誘電体層104に形成された貫通孔の壁面に形成された導体メッキ)である。また、第2の誘電体層104の上面には、帯状導体105と共に、帯状導体105の先端部を三方から取り囲むC字状導体106が形成されている。ポスト壁104aを構成する各導体ポスト104aiの上端は、このC字状導体106に接続されている。   Inside the second dielectric layer 104, a post wall that surrounds the tip portion of the strip conductor 105 and the region sandwiched between the top and bottom of the second planar conductor 103 (that is, the tip portion of the waveguide region 104b) from three directions. 104a is formed. The post wall 104a is a set of a plurality of conductor posts 104a1, 104a2,..., 104aM arranged in a fence shape. Each conductor post 104ai (i = 1, 2,..., M) is formed on a cylindrical conductor (specifically, on the second dielectric layer 104) whose lower end is connected to the second planar conductor 103. Conductor plating formed on the wall surface of the through hole. Further, on the upper surface of the second dielectric layer 104, a C-shaped conductor 106 is formed together with the strip-shaped conductor 105 so as to surround the front end portion of the strip-shaped conductor 105 from three directions. The upper ends of the respective conductor posts 104ai constituting the post wall 104a are connected to the C-shaped conductor 106.

バックショートブロック14は、凹部14aが形成された直方体の導体ブロックであり、帯状導体105の先端部を覆うように第2の誘電体層104の上面に配置されている。凹部14aは、図示した座標系において、y軸負方向及びz軸負方向に開口しており、バックショートブロック14のy軸負方向側の側面からy軸正方向に向かって掘り込まれた直方体状の第1の部分14a1と、第1の部分14a1の先端からx軸正方向及びx軸負方向に向かって掘り込まれた直方体状の第2の部分14a2とからなる。   The back short block 14 is a rectangular parallelepiped conductor block in which a concave portion 14 a is formed, and is disposed on the upper surface of the second dielectric layer 104 so as to cover the front end portion of the strip-shaped conductor 105. The recess 14a is open in the negative y-axis direction and the negative z-axis direction in the illustrated coordinate system, and is a rectangular parallelepiped dug in the positive y-axis direction from the side surface of the back short block 14 on the negative y-axis side. A first portion 14a1 having a rectangular shape and a second portion 14a2 having a rectangular parallelepiped shape dug in the x-axis positive direction and the x-axis negative direction from the tip of the first portion 14a1.

なお、第1の誘電体層102に形成される導体ポスト102aiのうち、第2の誘電体層104に形成される導体ポスト104aiに連なるもの(図2において導体ポスト102a1として図示)は、第1の誘電体層102及び第2の誘電体層104を貫通し、第1の面状導体101からC字状導体106に至るスルービアとして実現されている(図2参照)。一方、第1の誘電体層102に形成される導体ポスト102aiのうち、第2の誘電体層104に形成される導体ポスト104aiに連ならないもの(図2において導体ポスト102a2として図示)は、第1の誘電体層102のみを貫通し、第1の面状導体101から第2の面状導体103に至るブラインドビアとして実現されている(図2参照)。   Of the conductor posts 102ai formed on the first dielectric layer 102, the ones connected to the conductor posts 104ai formed on the second dielectric layer 104 (shown as conductor posts 102a1 in FIG. 2) are the first ones. This is realized as a through via that penetrates through the dielectric layer 102 and the second dielectric layer 104 and extends from the first planar conductor 101 to the C-shaped conductor 106 (see FIG. 2). On the other hand, among the conductor posts 102ai formed on the first dielectric layer 102, those not connected to the conductor posts 104ai formed on the second dielectric layer 104 (shown as the conductor posts 102a2 in FIG. 2) This is realized as a blind via that penetrates only one dielectric layer 102 and extends from the first planar conductor 101 to the second planar conductor 103 (see FIG. 2).

変換器1においては、以下のようにして、導波管11の導波モードがマイクロストリップ線路13の導波モードに変換される。すなわち、z軸負方向側の端部から導波管11に入力された電磁波は、導波管11の空洞11aをz軸正方向に導波される。導波管11の空洞11aをz軸正方向に導波された電磁波は、第1の面状導体101に形成された開口101aを介して、ポスト壁導波路12に入射する。このようにしてポスト壁導波路12に入射した電磁波は、第1の誘電体層102の導波領域102bをz軸正方向に導波される。第1の誘電体層102の導波領域102bをz軸正方向に導波された電磁波は、第2の面状導体103に形成された開口103aを介してマイクロストリップ線路13に入射する。このようにしてマイクロストリップ線路13に入射した電磁波は、第2の誘電体層104の導波領域104bをy軸負方向に導波される。第2の誘電体層104の導波領域104bをy軸負方向に導波された電磁波は、マイクロストリップ線路13のy軸負方向側の端部から出力される。   In the converter 1, the waveguide mode of the waveguide 11 is converted to the waveguide mode of the microstrip line 13 as follows. That is, the electromagnetic wave input to the waveguide 11 from the end on the negative z-axis side is guided in the z-axis positive direction through the cavity 11 a of the waveguide 11. The electromagnetic wave guided in the positive z-axis direction through the cavity 11 a of the waveguide 11 enters the post-wall waveguide 12 through the opening 101 a formed in the first planar conductor 101. The electromagnetic wave incident on the post wall waveguide 12 in this way is guided in the z-axis positive direction through the waveguide region 102b of the first dielectric layer 102. The electromagnetic wave guided in the z-axis positive direction through the waveguide region 102 b of the first dielectric layer 102 enters the microstrip line 13 through the opening 103 a formed in the second planar conductor 103. The electromagnetic wave incident on the microstrip line 13 in this way is guided in the y-axis negative direction through the waveguide region 104b of the second dielectric layer 104. The electromagnetic wave guided in the y-axis negative direction through the waveguide region 104b of the second dielectric layer 104 is output from the end of the microstrip line 13 on the y-axis negative direction side.

また、変換器1においては、以下のようにして、マイクロストリップ線路13の導波モードが導波管11の導波モードに変換される。すなわち、y軸負方向側の端部からマイクロストリップ線路13に入力された電磁波は、第2の誘電体層104の導波領域104bをy軸正方向に導波される。第2の誘電体層104の導波領域104bをy軸正方向に導波された電磁波は、第2の面状導体103に形成された開口103aを介してポスト壁導波路12に入射する。このようにしてポスト壁導波路12に入射した電磁波は、第1の誘電体層102の導波領域102bをz軸負方向に導波される。第1の誘電体層102の導波領域102bをz軸負方向に導波された電磁波は、第1の面状導体101に形成された開口101aを介して、導波管11に入射する。このようにして導波管11に入射した電磁波は、導波管11の空洞11aをz軸負方向に導波される。導波管11の空洞11aをz軸負方向に導波された電磁波は、導波管11のz軸負方向側の端部から出力される。   In the converter 1, the waveguide mode of the microstrip line 13 is converted to the waveguide mode of the waveguide 11 as follows. That is, the electromagnetic wave input to the microstrip line 13 from the end on the negative y-axis side is guided in the positive y-axis direction through the waveguide region 104b of the second dielectric layer 104. The electromagnetic wave guided in the y-axis positive direction through the waveguide region 104 b of the second dielectric layer 104 is incident on the post wall waveguide 12 through the opening 103 a formed in the second planar conductor 103. Thus, the electromagnetic wave incident on the post wall waveguide 12 is guided in the negative z-axis direction through the waveguide region 102b of the first dielectric layer 102. The electromagnetic wave guided in the negative z-axis direction through the waveguide region 102 b of the first dielectric layer 102 enters the waveguide 11 through the opening 101 a formed in the first planar conductor 101. Thus, the electromagnetic wave incident on the waveguide 11 is guided through the cavity 11a of the waveguide 11 in the negative z-axis direction. The electromagnetic wave guided through the cavity 11 a of the waveguide 11 in the negative z-axis direction is output from the end of the waveguide 11 on the negative z-axis direction side.

ここで、変換器1においては、第2の誘電体層104において帯状導体105の先端部と第2の面状導体103とに挟まれた領域(すなわち、導波領域104bの先端部)がポスト壁104aにより三方を取り囲まれており、更に、第2の誘電体層104においてポスト壁104aにより三方を取り囲まれた領域の上方にバックショートブロック14が配置されている。このため、ポスト壁導波路12を導波された電磁波を効率的にマイクロストリップ線路13に入射させること、及び、マイクロストリップ線路13を導波された電磁波を効率的にポスト壁導波路12に入射させることが可能になる。すなわち、ポスト壁導波路12の導波モードをマイクロストリップ線路13の導波モードに変換する際、及び、マイクロストリップ線路13の導波モードをポスト壁導波路12の導波モードに変換する際に生じ得る損失を小さく抑えることが可能になる。   Here, in the converter 1, in the second dielectric layer 104, the region sandwiched between the tip of the strip conductor 105 and the second planar conductor 103 (that is, the tip of the waveguide region 104b) is a post. Three sides are surrounded by the wall 104a, and the back short block 14 is disposed above a region of the second dielectric layer 104 surrounded by the three sides by the post wall 104a. For this reason, the electromagnetic wave guided through the post wall waveguide 12 is efficiently incident on the microstrip line 13 and the electromagnetic wave guided through the microstrip line 13 is efficiently incident on the post wall waveguide 12. It becomes possible to make it. That is, when the waveguide mode of the post wall waveguide 12 is converted to the waveguide mode of the microstrip line 13 and when the waveguide mode of the microstrip line 13 is converted to the waveguide mode of the post wall waveguide 12. It is possible to suppress a possible loss.

特許文献1〜2に記載の構造と対比したときに本実施形態に係る変換器1において特徴的な点は、導波管11とマイクロストリップ線路13との間にポスト壁導波路12を介在させている点である。これにより、第1の誘電体層102の厚みを変更することによって、マイクロストリップ線路13を構成する帯状導体105の先端から導波管11の入口までの距離を自由に変更することが可能になる。これにより、マイクロストリップ線路13と導波管11との間で生じる反射を抑制することが可能になる。また、第1の誘電体層102の厚みを増しても、金属層の厚みを増したときのように著しく重量が増加したり著しく可撓性が低下したりすることはない。したがって、本実施形態に係る変換器1によれば、著しい重量の増加や著しい可撓性の低下を伴わずに、マイクロストリップ線路13と導波管11との間で生じる反射を抑制することができる。   A characteristic point of the converter 1 according to the present embodiment when compared with the structures described in Patent Documents 1 and 2 is that a post wall waveguide 12 is interposed between the waveguide 11 and the microstrip line 13. It is a point. Thereby, by changing the thickness of the first dielectric layer 102, it is possible to freely change the distance from the tip of the strip conductor 105 constituting the microstrip line 13 to the entrance of the waveguide 11. . Thereby, it is possible to suppress reflection that occurs between the microstrip line 13 and the waveguide 11. Further, even if the thickness of the first dielectric layer 102 is increased, the weight is not significantly increased and the flexibility is not significantly decreased unlike the case where the thickness of the metal layer is increased. Therefore, according to the converter 1 according to the present embodiment, it is possible to suppress the reflection that occurs between the microstrip line 13 and the waveguide 11 without significantly increasing the weight or significantly decreasing the flexibility. it can.

なお、図1に示す座標系は、以下のように定められたものである。すなわち、(1)帯状導体105の軸方向に平行な軸をy軸とする。y軸の向きは、帯状導体105の根元から先端に向かう向きが正の向きとなるように定める。(2)帯状導体105の厚み方向に平行な軸をz軸とする。z軸の向きは、帯状導体105から第2の面状導体103に向かう向きが負の向きとなるように定める。(3)帯状導体105の幅方向に平行な軸をx軸とする。x軸の向きは、このx軸が上述したy軸及びz軸と共に右手系を構成するように定める。   Note that the coordinate system shown in FIG. 1 is determined as follows. That is, (1) an axis parallel to the axial direction of the strip conductor 105 is taken as a y-axis. The direction of the y-axis is determined so that the direction from the base of the strip-shaped conductor 105 toward the tip is a positive direction. (2) The axis parallel to the thickness direction of the strip conductor 105 is taken as the z-axis. The direction of the z-axis is determined such that the direction from the strip-shaped conductor 105 toward the second planar conductor 103 is a negative direction. (3) The axis parallel to the width direction of the strip conductor 105 is taken as the x-axis. The direction of the x axis is determined so that the x axis forms a right-handed system together with the y axis and the z axis described above.

〔実施例1〕
本実施形態に係る変換器1の第1の実施例について、図3〜図7を参照して説明する。
[Example 1]
A first example of the converter 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施例に係る変換器1は、60GHz帯(60GHzを中心周波数とする周波数帯域)を動作帯域とするべく、図1に示す変換器1の各部を以下のごとく構成したものである。   In the converter 1 according to the present embodiment, each part of the converter 1 shown in FIG. 1 is configured as follows so that the operating band is the 60 GHz band (frequency band having 60 GHz as a central frequency).

導波管11:導波管11として、方形導波管WR−15(EIA規格)を用いた。   Waveguide 11: As the waveguide 11, a rectangular waveguide WR-15 (EIA standard) was used.

第1の面状導体101:図3に示す形状を有する導体(具体的には銅)パターンを第1の誘電体層102の下面に形成し、これを第1の面状導体101として用いた。   First planar conductor 101: A conductor (specifically copper) pattern having the shape shown in FIG. 3 is formed on the lower surface of the first dielectric layer 102, and this is used as the first planar conductor 101. .

第1の誘電体層102:第1の誘電体層102として、比誘電率が3、誘電正接が0.003、厚みが500μmである液晶ポリマー基板を用いた。   First dielectric layer 102: As the first dielectric layer 102, a liquid crystal polymer substrate having a relative dielectric constant of 3, a dielectric loss tangent of 0.003, and a thickness of 500 μm was used.

第2の面状導体103:図4に示す形状を有する導体(具体的には銅)パターンを第2の誘電体層104の下面に形成し、これを第2の面状導体103として用いた。   Second planar conductor 103: A conductor (specifically copper) pattern having the shape shown in FIG. 4 is formed on the lower surface of the second dielectric layer 104, and this is used as the second planar conductor 103. .

第2の誘電体層104:第2の誘電体層104として、比誘電率が3、誘電正接が0.003、厚みが50μmである液晶ポリマー基板を用いた。   Second dielectric layer 104: As the second dielectric layer 104, a liquid crystal polymer substrate having a relative dielectric constant of 3, a dielectric loss tangent of 0.003, and a thickness of 50 μm was used.

帯状導体105及びC字状導体106:図5に示す形状を有する導体(具体的には銅)パターンを第2の誘電体層104の上面に形成し、これを帯状導体105及びC字状導体106として用いた。   Band-shaped conductor 105 and C-shaped conductor 106: A conductor (specifically copper) pattern having the shape shown in FIG. 5 is formed on the upper surface of the second dielectric layer 104, and this is formed into the band-shaped conductor 105 and the C-shaped conductor. Used as 106.

導体ポスト102ai及び導体ポスト104ai:第1の誘電体層102及び第2の誘電体層104を含む多層基板に、両層を貫通する直径100μmのスルービアを形成し、これを導体ポスト102a1及び導体ポスト104a1として用いた(図2参照)。また、第1の誘電体層102及び第2の誘電体層104を含む多層基板に、第1の誘電体層102のみを貫通する直径100μmのブラインドビアを形成し、これを導体ポスト102a2として用いた(図2参照)。なお、互いに隣接する2つの導体ポスト102ai,102ajの中心軸間の距離、及び、互いに隣接する2つの導体ポスト104ai,104ajの中心軸間の距離は、200μmとした。   Conductor post 102ai and conductor post 104ai: A through via having a diameter of 100 μm penetrating both layers is formed in a multilayer substrate including the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 104, and this is formed into the conductor post 102a1 and the conductor post 102a1. Used as 104a1 (see FIG. 2). Also, a blind via having a diameter of 100 μm that penetrates only the first dielectric layer 102 is formed on the multilayer substrate including the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 104, and this is used as the conductor post 102a2. (See FIG. 2). The distance between the central axes of the two conductor posts 102ai and 102aj adjacent to each other and the distance between the central axes of the two conductor posts 104ai and 104aj adjacent to each other were 200 μm.

バックショートブロック14:バックショートブロック14として、図6に示す形状を有する凹部14aが形成されたアルミブロックを用いた。   Back short block 14: As the back short block 14, an aluminum block having a recess 14a having the shape shown in FIG. 6 was used.

図7(a)は、本実施例に係る変換器1の反射特性(SパラメータS11の大きさ|S11|の周波数特性)を示すグラフであり、図7(b)は、本実施例に係る変換器1の透過特性(SパラメータS21の大きさ|S21|の周波数特性)を示すグラフである。   FIG. 7A is a graph showing the reflection characteristic of the converter 1 according to the present embodiment (the frequency characteristic of the magnitude of the S parameter S11 | S11 |), and FIG. 7B is a graph according to the present embodiment. 6 is a graph showing transmission characteristics (frequency characteristics of S parameter S21 magnitude | S21 |) of converter 1;

図7(a)を参照すると、50GHz以上70GHz以下の全ての周波数において、|S11|が一般的な要求水準である−6dBを下回っていることが分かる。また、図7(b)を参照すると、50GHz以上70GHz以下の全ての周波数において、|S21|が一般的な要求水準である−3dBを上回っていることが分かる。   Referring to FIG. 7 (a), it can be seen that | S11 | is lower than -6 dB, which is a general requirement level, at all frequencies of 50 GHz to 70 GHz. Further, referring to FIG. 7B, it can be seen that | S21 | exceeds the general required level of −3 dB at all frequencies of 50 GHz to 70 GHz.

〔変形例1〕
第1の実施例に係る変換器1の第1の変形例について、図8及び図9を参照して説明する。
[Modification 1]
A first modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、ポスト壁導波路12を構成する第1の誘電体層102の厚みh1(図8参照)を変更することにより得られたものである。なお、本変形例において、第2の誘電体層104の厚みh2(図8参照)は、50μmである。   The converter 1 according to the present modification is obtained by changing the thickness h1 (see FIG. 8) of the first dielectric layer 102 constituting the post wall waveguide 12 in the converter 1 according to the first embodiment. It is obtained. In the present modification, the thickness h2 (see FIG. 8) of the second dielectric layer 104 is 50 μm.

図9(a)は、第1の誘電体層102の厚みh1を、h1=0.04×λ、0.08×λ、0.12×λ、0.16×λ、0.20×λ、0.24×λ、0.28×λ、0.32×λ、0.36×λ、0.40×λとしたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図9(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図9(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のh1/λ依存性を示すグラフであり、図9(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のh1/λ依存性を示すグラフである。ここで、λは、60GHzに対応する波長であり、λ=60GHz/3.0×10[m/秒](光速)=5mmである。 In FIG. 9A, the thickness h1 of the first dielectric layer 102 is set to h1 = 0.04 × λ, 0.08 × λ, 0.12 × λ, 0.16 × λ, 0.20 × λ. , 0.24 × λ, 0.28 × λ, 0.32 × λ, 0.36 × λ, and 0.40 × λ are graphs showing the reflection characteristics of the converter 1 obtained as shown in FIG. (B) is a graph which shows the transmission characteristic of the converter 1 obtained at this time. FIG. 9C is a graph showing the h1 / λ dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz to 70 GHz. FIG. 9D shows | S21 in the same band. It is a graph which shows h1 / λ dependence of the worst value (minimum value) of |. Here, λ is a wavelength corresponding to 60 GHz, and λ = 60 GHz / 3.0 × 10 8 [m / sec] (speed of light) = 5 mm.

図9(c)を参照すると、0.04≦h1/λ≦0.14を満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図9(d)を参照すると、0.04≦h1/λ≦0.14を満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0.04≦h1/λ≦0.14を満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(h1/λ=0.1)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。これは、第1の誘電体層102の厚みh1を0.04≦h1/λ≦0.14としたときに、第1の誘電体層102において多重反射を有効に生じさせることが可能になるためであると考えられる。   Referring to FIG. 9C, it can be seen that if 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.14 is satisfied, the worst value (maximum value) of | S11 | can be approximately −6 dB or less. In addition, referring to FIG. 9D, it can be seen that the worst value (minimum value) of | S21 | can be increased to approximately −3 dB or more if 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.14 is satisfied. That is, as long as 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.14 is satisfied, as in the converter 1 (h1 / λ = 0.1) according to the first embodiment, the conversion has excellent reflection characteristics and transmission characteristics. It can be seen that the vessel can be realized. This is because when the thickness h1 of the first dielectric layer 102 is 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.14, multiple reflections can be effectively generated in the first dielectric layer 102. This is probably because of this.

〔変形例2〕
第1の実施例に係る変換器1の第2の変形例について、図8及び図10を参照して説明する。
[Modification 2]
A second modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、マイクロストリップ線路13を構成する第2の誘電体層104の厚みh2(図8参照)を変更することにより得られたものである。なお、本変形例において、第1の誘電体層102の厚みh1(図8参照)は、500μmである。   The converter 1 according to this modification is obtained by changing the thickness h2 (see FIG. 8) of the second dielectric layer 104 constituting the microstrip line 13 in the converter 1 according to the first embodiment. It is what was done. In the present modification, the thickness h1 (see FIG. 8) of the first dielectric layer 102 is 500 μm.

図10(a)は、第2の誘電体層104の厚みh2を、h2=0.02×h1、0.05×h1、0.15×h1、0.20×h1、0.25×h1、0.30×h1、0.35×h1、0.40×h1としたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図10(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図10(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のh2/h1依存性を示すグラフであり、図10(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のh2/h1依存性を示すグラフである。   FIG. 10A shows the thickness h2 of the second dielectric layer 104 as h2 = 0.02 × h1, 0.05 × h1, 0.15 × h1, 0.20 × h1, 0.25 × h1. , 0.30 × h1, 0.35 × h1, and 0.40 × h1 are graphs showing the reflection characteristics of the converter 1, and FIG. 10 (b) shows the converter obtained at this time. 1 is a graph showing transmission characteristics of 1; FIG. 10C is a graph showing the h2 / h1 dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz to 70 GHz, and FIG. 10D shows | S21 in the same band. It is a graph which shows h2 / h1 dependence of the worst value (minimum value) of |.

図10(c)を参照すると、0.05≦h2/h1≦0.15を満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図10(d)を参照すると、0.05≦h2/h1≦0.15を満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0.05≦h2/h1≦0.15を満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(h2/h1=0.1)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。これは、第2の誘電体層104の厚みh2を0.05≦h2/h1≦0.15としたときに、マイクロストリップ線路13のインピーダンスをポスト壁導波路12のインピーダンスと有効に整合させることが可能になるためであると考えられる。   Referring to FIG. 10C, it can be seen that the worst value (maximum value) of | S11 | can be reduced to approximately −6 dB or less if 0.05 ≦ h2 / h1 ≦ 0.15 is satisfied. In addition, referring to FIG. 10 (d), it can be seen that the worst value (minimum value) of | S21 | can be approximately −3 dB or more if 0.05 ≦ h2 / h1 ≦ 0.15 is satisfied. That is, as long as 0.05 ≦ h2 / h1 ≦ 0.15 is satisfied, the conversion is excellent in reflection characteristics and transmission characteristics as in the case of the converter 1 (h2 / h1 = 0.1) according to the first embodiment. It can be seen that the vessel can be realized. This is because when the thickness h2 of the second dielectric layer 104 is 0.05 ≦ h2 / h1 ≦ 0.15, the impedance of the microstrip line 13 is effectively matched with the impedance of the post wall waveguide 12. This is considered to be possible.

〔変形例3〕
第1の実施例に係る変換器1の第3の変形例について、図11及び図12を参照して説明する。
[Modification 3]
A third modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、第1の面状導体101に形成された開口101aの辺のうち、帯状導体105に垂直な辺の長さWap0(図11参照)を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、開口101aの辺のうち、帯状導体105に平行な辺の長さLap0(図11参照)は、1300μmである。   The converter 1 according to the present modification is the length of a side perpendicular to the strip conductor 105 among the sides of the opening 101a formed in the first planar conductor 101 in the converter 1 according to the first embodiment. This is obtained by changing Wap0 (see FIG. 11). In this modification, the length Lap0 (see FIG. 11) of the side parallel to the strip conductor 105 among the sides of the opening 101a is 1300 μm.

図12(a)は、開口101aの辺のうち、帯状導体105に垂直な辺の長さWap0を、Wap0=0.77×Lap0、1.15×Lap0、1.92×Lap0、2.31×Lap0、2.69×Lap0としたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図12(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図12(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のWap0/Lap0依存性を示すグラフであり、図12(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のWap0/Lap0依存性を示すグラフである。   FIG. 12A shows the length Wap0 of the side of the opening 101a perpendicular to the strip-shaped conductor 105, Wap0 = 0.77 × Lap0, 1.15 × Lap0, 1.92 × Lap0, 2.31. FIG. 12B is a graph showing the reflection characteristic of the converter 1 obtained when × Lap0, 2.69 × Lap0, and FIG. 12B is a graph showing the transmission characteristic of the converter 1 obtained at this time. FIG. 12C is a graph showing the Wap0 / Lap0 dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz or more and 70 GHz or less, and FIG. It is a graph which shows Wap0 / Lap0 dependence of the worst value (minimum value) of |.

図12(c)を参照すると、1.6≦Wap0/Lap0を満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図12(d)を参照すると、1.6≦Wap0/Lap0を満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、1.6≦Wap0/Lap0を満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(Wap0/Lap0=2.0)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 12C, it can be seen that the worst value (maximum value) of | S11 | can be reduced to approximately −6 dB or less if 1.6 ≦ Wap0 / Lap0 is satisfied. Referring to FIG. 12D, it can be seen that if 1.6 ≦ Wap0 / Lap0 is satisfied, the worst value (minimum value) of | S21 | can be approximately −3 dB or more. That is, as long as 1.6 ≦ Wap0 / Lap0 is satisfied, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized as in the case of the converter 1 according to the first embodiment (Wap0 / Lap0 = 2.0). I understand.

〔変形例4〕
第1の実施例に係る変換器1の第4の変形例について、図13及び図14を参照して説明する。
[Modification 4]
A fourth modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、第2の面状導体103に形成された開口103aの辺のうち、帯状導体105に垂直な辺の長さWap1(図13参照)を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、開口103aの辺のうち、帯状導体105に平行な辺の長さLap1(図13参照)は、1400μmである。   The converter 1 according to this modification is the length of the side perpendicular to the strip conductor 105 among the sides of the opening 103a formed in the second planar conductor 103 in the converter 1 according to the first embodiment. This is obtained by changing Wap1 (see FIG. 13). In this modification, the length Lap1 (see FIG. 13) of the side parallel to the strip conductor 105 among the sides of the opening 103a is 1400 μm.

図14(a)は、開口103aの辺のうち、帯状導体105に垂直な辺の長さWap1を、Wap1=0.43×Lap1、0.57×Lap1、0.86×Lap1、1.00×Lap1、1.14×Lap1、1.29×Lap1、1.43×Lap1、1.57×Lap1、1.71×Lap1、1.86×Lap1、2.00×Lap1、2.14×Lap1としたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図14(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図14(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のWap1/Lap1依存性を示すグラフであり、図14(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のWap1/Lap1依存性を示すグラフである。   FIG. 14A shows the length Wap1 of the side of the opening 103a perpendicular to the strip-shaped conductor 105, Wap1 = 0.43 × Lap1, 0.57 × Lap1, 0.86 × Lap1, 1.00. × Lap1, 1.14 × Lap1, 1.29 × Lap1, 1.43 × Lap1, 1.57 × Lap1, 1.71 × Lap1, 1.86 × Lap1, 2.00 × Lap1, 2.14 × Lap1 FIG. 14B is a graph showing the transmission characteristics of the converter 1 obtained at this time. FIG. 14C is a graph showing the Wap1 / Lap1 dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz or more and 70 GHz or less, and FIG. 14D shows | S21 in the same band. It is a graph which shows Wap1 / Lap1 dependence of the worst value (minimum value) of |.

図14(c)を参照すると、0.95≦Wap1/Lap1≦1.4を満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図14(d)を参照すると、0.9≦Wap1/Lap1≦1.25を満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0.95≦Wap1/Lap1≦1.25を満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(Wap1/Lap1=1.14)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 14C, it can be seen that if 0.95 ≦ Wap1 / Lap1 ≦ 1.4 is satisfied, the worst value (maximum value) of | S11 | can be approximately −6 dB or less. Further, referring to FIG. 14D, it can be seen that the worst value (minimum value) of | S21 | can be increased to approximately −3 dB or more if 0.9 ≦ Wap1 / Lap1 ≦ 1.25 is satisfied. That is, as long as 0.95 ≦ Wap1 / Lap1 ≦ 1.25 is satisfied, as in the converter 1 (Wap1 / Lap1 = 1.14) according to the first embodiment, the conversion has excellent reflection characteristics and transmission characteristics. It can be seen that the vessel can be realized.

〔変形例5〕
第1の実施例に係る変換器1の第5の変形例について、図15及び図16を参照して説明する。
[Modification 5]
A fifth modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、帯状導体105の基準位置からのオフセットδmsl(図15参照)を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例においては、導波管11の管軸Lを通る位置を、帯状導体105の基準位置とした。   The converter 1 according to this modification is obtained by changing the offset δmsl (see FIG. 15) from the reference position of the strip conductor 105 in the converter 1 according to the first embodiment. In this modification, the position passing through the tube axis L of the waveguide 11 is set as the reference position of the strip conductor 105.

図16(a)は、帯状導体105の基準位置からのオフセットδmslを、δmsl=0×Wwg、0.03×Wwg、0.08×Wwg、0.11×Wwg、0.13×Wwg、0.16×Wwg、0.19×Wwg、0.21×Wwgとしたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図16(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図16(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のδmsl/Wwg依存性を示すグラフであり、図16(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のδmsl/Wwg依存性を示すグラフである。ここで、Wwgは、方形導波管WR−15の内径(帯状導体105の延在方向に垂直な方向の内径)3760mmである。   FIG. 16A shows the offset δmsl from the reference position of the strip conductor 105, where δmsl = 0 × Wwg, 0.03 × Wwg, 0.08 × Wwg, 0.11 × Wwg, 0.13 × Wwg, 0 .16 × Wwg, 0.19 × Wwg, 0.21 × Wwg is a graph showing the reflection characteristics of the converter 1 obtained, and FIG. 16B shows the converter 1 obtained at this time. It is a graph which shows a transmission characteristic. FIG. 16C is a graph showing the δmsl / Wwg dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz or more and 70 GHz or less, and FIG. It is a graph which shows (delta) msl / Wwg dependence of the worst value (minimum value) of |. Here, Wwg is 3760 mm of the inner diameter of the rectangular waveguide WR-15 (inner diameter in the direction perpendicular to the extending direction of the strip conductor 105).

図16(c)を参照すると、0≦δmsl/Wwg≦0.125を満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図16(d)を参照すると、0≦δmsl/Wwg≦0.12を満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0≦δmsl/Wwg≦0.12を満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(δmsl/Wwg=0)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 16 (c), it can be seen that the worst value (maximum value) of | S11 | can be reduced to approximately −6 dB or less if 0 ≦ δmsl / Wwg ≦ 0.125 is satisfied. Further, referring to FIG. 16D, it can be seen that the worst value (minimum value) of | S21 | can be increased to approximately −3 dB or more if 0 ≦ δmsl / Wwg ≦ 0.12. That is, as long as 0 ≦ δmsl / Wwg ≦ 0.12 is satisfied, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized as in the case of the converter 1 according to the first embodiment (δmsl / Wwg = 0). I understand.

〔変形例6〕
第1の実施例に係る変換器1の第6の変形例について、図17及び図18を参照して説明する。
[Modification 6]
A sixth modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 17 and 18.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、帯状導体105の幅Wmsl(図17参照)を変化させることにより得られたものである。   The converter 1 according to this modification is obtained by changing the width Wmsl (see FIG. 17) of the strip conductor 105 in the converter 1 according to the first embodiment.

図18(a)は、帯状導体105の幅Wmslを、Wmsl=0.02×λ、0.04×λ、0.06×λ、0.08×λ、0.10×λとしたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図18(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図18(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のWmsl/λ依存性を示すグラフであり、図18(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のWmsl/λ依存性を示すグラフである。ここで、λは、60GHzに対応する波長5mmである。   FIG. 18A shows the case where the width Wmsl of the strip-shaped conductor 105 is Wmsl = 0.02 × λ, 0.04 × λ, 0.06 × λ, 0.08 × λ, 0.10 × λ. FIG. 18B is a graph showing the transmission characteristics of the converter 1 obtained at this time. FIG. 18C is a graph showing the Wmsl / λ dependency of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz or more and 70 GHz or less, and FIG. 18D shows | S21 in the same band. It is a graph which shows the Wmsl / λ dependence of the worst value (minimum value) of |. Here, λ is a wavelength of 5 mm corresponding to 60 GHz.

図18(c)を参照すると、0≦Wmsl/λ≦0.04を満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図18(d)を参照すると、0≦Wmsl/λ≦0.06を満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0≦Wmsl/λ≦0.04を満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(Wmsl/λ=0.02)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 18C, it can be seen that the worst value (maximum value) of | S11 | can be reduced to approximately −6 dB or less if 0 ≦ Wmsl / λ ≦ 0.04 is satisfied. In addition, referring to FIG. 18D, it can be seen that if 0 ≦ Wmsl / λ ≦ 0.06 is satisfied, the worst value (minimum value) of | S21 | That is, if 0 ≦ Wmsl / λ ≦ 0.04 is satisfied, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be obtained as in the case of the converter 1 according to the first embodiment (Wmsl / λ = 0.02). It can be seen that it can be realized.

〔変形例7〕
第1の実施例に係る変換器1の第7の変形例について、図19及び図20を参照して説明する。
[Modification 7]
A seventh modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. 19 and 20.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、バックショートブロック14における第1の部分14a1のy軸方向の長さLbcsh(図19参照)を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、バックショートブロック14における第2の部分14a2のx軸方向の長さWbcsh(図19参照)は、3.86mmである。   The converter 1 according to this modification is obtained by changing the length Lbcsh (see FIG. 19) in the y-axis direction of the first portion 14a1 of the back short block 14 in the converter 1 according to the first embodiment. It is obtained. In this modification, the length Wbcsh (see FIG. 19) in the x-axis direction of the second portion 14a2 in the back short block 14 is 3.86 mm.

図20(a)は、第1の部分14a1のy軸方向の長さLbcshを、Lbcsh=0.25×Wbcsh、0.31×Wbcsh、0.41×Wbcsh、0.46×Wbcshとしたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図20(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図20(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のLbcsh/Wbcsh依存性を示すグラフであり、図20(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のLbcsh/Wbcsh依存性を示すグラフである。   FIG. 20A shows the case where the length Lbcsh in the y-axis direction of the first portion 14a1 is Lbcsh = 0.25 × Wbcsh, 0.31 × Wbcsh, 0.41 × Wbcsh, 0.46 × Wbcsh FIG. 20B is a graph showing the transmission characteristics of the converter 1 obtained at this time. FIG. 20C is a graph showing the Lbcsh / Wbcsh dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz or more and 70 GHz or less, and FIG. 20D is | S21 in the band. It is a graph which shows Lbcsh / Wbcsh dependence of the worst value (minimum value) of |.

図20(c)を参照すると、Lbcsh/Wbcshが図示した範囲の何れの値であっても、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図20(d)を参照すると、0.275≦Lbcsh/Wbcsh≦0.375又は0.44≦Lbcsh/Wbcshを満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0.275≦Lbcsh/Wbcsh≦0.375又は0.44≦Lbcsh/Wbcshを満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(Lbcsh/Wbcsh=0.36)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 20C, it can be seen that the worst value (maximum value) of | S11 | can be approximately −6 dB or less regardless of the value of Lbcsh / Wbcsh in the illustrated range. Also, referring to FIG. 20D, if 0.275 ≦ Lbcsh / Wbcsh ≦ 0.375 or 0.44 ≦ Lbcsh / Wbcsh is satisfied, the worst value (minimum value) of | S21 | is approximately −3 dB. It turns out that it can do it above. That is, if 0.275 ≦ Lbcsh / Wbcsh ≦ 0.375 or 0.44 ≦ Lbcsh / Wbcsh is satisfied, the reflection is the same as in the converter 1 (Lbcsh / Wbcsh = 0.36) according to the first embodiment. It can be seen that a converter having excellent characteristics and transmission characteristics can be realized.

〔変形例8〕
第1の実施例に係る変換器1の第8の変形例について、図21及び図22を参照して説明する。
[Modification 8]
An eighth modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、バックショートブロック14における第1の部分14a1のx軸方向の幅Wvoid(図21参照)を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、バックショートブロック14における第2の部分14a2のx軸方向の長さWbcsh(図21参照)は、3.86mmである。   The converter 1 according to this modification is obtained by changing the width Wvoid (see FIG. 21) in the x-axis direction of the first portion 14a1 of the back short block 14 in the converter 1 according to the first embodiment. It is what was done. In this modification, the length Wbcsh (see FIG. 21) in the x-axis direction of the second portion 14a2 of the back short block 14 is 3.86 mm.

図22(a)は、第1の部分14a1のx軸方向の幅Wvoidを、Wvoid=0.26×Wbcsh、0.28×Wbcsh、0.31×Wbcsh、0.34×Wbcsh、0.36×Wbcsh、0.39×Wbcsh、0.41×Wbcsh、0.44×Wbcsh、0.47×Wbcshとしたときに得られる変換器1の反射特性を示すグラフであり、図22(b)は、このときに得られる変換器1の透過特性を示すグラフである。また、図22(c)は、50GHz以上70GHz以下の帯域における|S11|の最悪値(最大値)のWvoid/Wbcsh依存性を示すグラフであり、図22(d)は、同帯域における|S21|の最悪値(最小値)のWvoid/Wbcsh依存性を示すグラフである。   FIG. 22A shows the width Wvoid in the x-axis direction of the first portion 14a1 as Wvoid = 0.26 × Wbcsh, 0.28 × Wbcsh, 0.31 × Wbcsh, 0.34 × Wbcsh, 0.36. FIG. 22B is a graph showing the reflection characteristics of the converter 1 obtained when × Wbcsh, 0.39 × Wbcsh, 0.41 × Wbcsh, 0.44 × Wbcsh, and 0.47 × Wbcsh. It is a graph which shows the transmission characteristic of the converter 1 obtained at this time. FIG. 22C is a graph showing the Wvoid / Wbcsh dependence of the worst value (maximum value) of | S11 | in the band of 50 GHz to 70 GHz. FIG. 22D is a graph showing | S21 in the same band. It is a graph which shows Wvoid / Wbcsh dependence of the worst value (minimum value) of |.

図22(c)を参照すると、0.32≦Wvoid/Wbcshを満たしていれば、|S11|の最悪値(最大値)を概ね−6dB以下にできることが分かる。また、図22(d)を参照すると、0.43≦Wvoid/Wbcshを満たしていれば、|S21|の最悪値(最小値)を概ね−3dB以上にできることが分かる。すなわち、0.43≦Wvoid/Wbcshを満たしていれば、第1の実施例に係る変換器1(Wvoid/Wbcsh=0.48)と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 22 (c), it can be seen that if 0.32 ≦ Wvoid / Wbcsh is satisfied, the worst value (maximum value) of | S11 | can be approximately −6 dB or less. In addition, referring to FIG. 22D, it can be seen that the worst value (minimum value) of | S21 | can be increased to approximately −3 dB or more if 0.43 ≦ Wvoid / Wbcsh is satisfied. That is, as long as 0.43 ≦ Wvoid / Wbcsh is satisfied, a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics can be realized as in the case of the converter 1 according to the first embodiment (Wvoid / Wbcsh = 0.48). I understand.

〔変形例9〕
第1の実施例に係る変換器1の第9の変形例について、図23及び図24を参照して説明する。
[Modification 9]
A ninth modification of the converter 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.

本変形例に係る変換器1は、第1の実施例に係る変換器1において、バックショートブロック14における凹部14aの形状をT字形状(図23(a)参照)からI字形状(図23(b)参照)に置き換えたものである。   In the converter 1 according to this modification, in the converter 1 according to the first embodiment, the shape of the recess 14a in the back short block 14 is changed from a T shape (see FIG. 23A) to an I shape (FIG. 23). (B)).

図24(a)は、第1の実施例に係る変換器1の反射特性(図中において破線で示す)、及び、本変形例に係る変換器1の反射特性(図中において実線で示す)を示すグラフであり、図24(b)は、第1の実施例に係る変換器1の透過特性(図中において破線で示す)、及び、本変形例に係る変換器1の透過特性(図中において実線で示す)を示すグラフである。   FIG. 24A shows the reflection characteristic of the converter 1 according to the first embodiment (shown by a broken line in the figure) and the reflection characteristic of the converter 1 according to this modification (shown by a solid line in the figure). FIG. 24B is a graph showing the transmission characteristics of the converter 1 according to the first embodiment (indicated by a broken line in the figure) and the transmission characteristics of the converter 1 according to this modification (FIG. 24B). It is a graph which shows a solid line in the inside.

図24(a)を参照すると、本変形例に係る変換器1においても、|S11|の最悪値(最大値)が−6dB以下になることが分かる。また、図24(b)を参照すると、本変形例に係る変換器1においても、|S21|の最悪値(最小値)を−3dB以上にできることが分かる。すなわち、本変形例に係る変換器1においても、第1の実施例に係る変換器1と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。   Referring to FIG. 24A, it can be seen that also in the converter 1 according to this modification, the worst value (maximum value) of | S11 | Further, referring to FIG. 24B, it can be seen that the worst value (minimum value) of | S21 | can be set to −3 dB or more also in the converter 1 according to this modification. That is, it can be seen that the converter 1 according to the present modification can also realize a converter having excellent reflection characteristics and transmission characteristics, similar to the converter 1 according to the first embodiment.

ただし、図24(a)に示すグラフにおいて、|S11|が−6dB以下になる周波数帯域の帯域幅を比較すると、第1の実施例に係る変換器1の帯域幅の方が本変形例に係る変換器1の帯域幅よりも広い。また、図24(b)において、|S21|が−3dB以上となる周波数帯域の帯域幅を比較すると、第1の実施例に係る変換器1の帯域幅の方が本変形例に係る変換器1の帯域幅よりも広い。すなわち、バックショートブロック14に形成する凹部14aをT字形状とすることによって、|S11|が設計目標値(具体的には−6dB)以下となる帯域、及び、|S21|が設計目標値(具体的には−3dB)以上となる帯域の帯域幅を拡大し得ることが分かる。   However, in the graph shown in FIG. 24A, when the bandwidths of the frequency bands where | S11 | is −6 dB or less are compared, the bandwidth of the converter 1 according to the first embodiment is the present modification. It is wider than the bandwidth of the converter 1. Further, in FIG. 24B, when the bandwidths of the frequency bands in which | S21 | is −3 dB or more are compared, the bandwidth of the converter 1 according to the first embodiment is the converter according to the present modification. It is wider than 1 bandwidth. That is, by forming the concave portion 14a formed in the back short block 14 into a T shape, a band where | S11 | is equal to or less than a design target value (specifically −6 dB), and | S21 | Specifically, it can be seen that the bandwidth of −3 dB or more can be expanded.

〔実施例2〕
本実施形態に係る変換器1の第2の実施例について、図25〜図29を参照して説明する。
[Example 2]
A second example of the converter 1 according to this embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施例に係る変換器1は、図1に示す変換器1の各部を以下のように構成したものであり、60GHz帯を動作帯域とする。以下の説明からも明らかなように、本実施例に係る変換器1は、主に導体ポスト102ai及び導体ポスト104aiの直径が第1の実施例に係る変換器1と相違している。   The converter 1 according to the present embodiment is configured by configuring each part of the converter 1 shown in FIG. 1 as follows, and uses the 60 GHz band as an operating band. As will be apparent from the following description, the converter 1 according to this embodiment is different from the converter 1 according to the first embodiment mainly in the diameters of the conductor post 102ai and the conductor post 104ai.

導波管11:導波管11として、方形導波管WR−15(EIA規格)を用いた。   Waveguide 11: As the waveguide 11, a rectangular waveguide WR-15 (EIA standard) was used.

第1の面状導体101:図25に示す形状を有する導体(具体的には銅)パターンを第1の誘電体層102の下面に形成し、これを第1の面状導体101として用いた。   First planar conductor 101: A conductor (specifically copper) pattern having the shape shown in FIG. 25 is formed on the lower surface of the first dielectric layer 102, and this is used as the first planar conductor 101. .

第1の誘電体層102:第1の誘電体層102として、誘電率が3、誘電正接が0.003、厚みが500μmである液晶ポリマー基板を用いた。   First dielectric layer 102: As the first dielectric layer 102, a liquid crystal polymer substrate having a dielectric constant of 3, a dielectric loss tangent of 0.003, and a thickness of 500 μm was used.

第2の面状導体103:図26に示す形状を有する導体(具体的には銅)パターンを第2の誘電体層104の下面に形成し、これを第2の面状導体103として用いた。   Second planar conductor 103: A conductor (specifically copper) pattern having the shape shown in FIG. 26 is formed on the lower surface of the second dielectric layer 104, and this is used as the second planar conductor 103. .

第2の誘電体層104:第2の誘電体層104として、誘電率が3であり、誘電正接が0.003であり、厚さが50μmである液晶ポリマー基板を用いた。   Second dielectric layer 104: As the second dielectric layer 104, a liquid crystal polymer substrate having a dielectric constant of 3, a dielectric loss tangent of 0.003, and a thickness of 50 μm was used.

帯状導体105及びC字状導体106:図27に示す形状を有する導体(具体的には銅)パターンを第2の誘電体層104の上面に形成し、これを帯状導体105及びC字状導体106として用いた。   Band-shaped conductor 105 and C-shaped conductor 106: A conductor (specifically copper) pattern having the shape shown in FIG. 27 is formed on the upper surface of the second dielectric layer 104, and this is formed into the band-shaped conductor 105 and the C-shaped conductor. Used as 106.

導体ポスト102ai及び導体ポスト104ai:第1の誘電体層102及び第2の誘電体層104を含む多層基板に、両層を貫通する直径200μmのスルービアを形成し、これを導体ポスト102a1及び導体ポスト104a1として用いた(図2参照)。また、第1の誘電体層102及び第2の誘電体層104を含む多層基板に、第1の誘電体層102のみを貫通する直径200μmのブラインドビアを形成し、これを導体ポスト102a2として用いた(図2参照)。なお、互いに隣接する2つの導体ポスト102ai,102ajの中心軸間の距離、及び、互いに隣接する2つの導体ポスト104ai,104ajの中心軸間の距離は400μmとした。   Conductor post 102ai and conductor post 104ai: A through via having a diameter of 200 μm penetrating both layers is formed on a multilayer substrate including the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 104, and this is formed into the conductor post 102a1 and the conductor post 102a1. Used as 104a1 (see FIG. 2). In addition, a blind via having a diameter of 200 μm penetrating only the first dielectric layer 102 is formed on the multilayer substrate including the first dielectric layer 102 and the second dielectric layer 104, and this is used as the conductor post 102a2. (See FIG. 2). The distance between the central axes of the two conductor posts 102ai and 102aj adjacent to each other and the distance between the central axes of the two conductor posts 104ai and 104aj adjacent to each other were 400 μm.

バックショートブロック14:バックショートブロック14として、図28に示す形状を有する凹部14aが形成されたアルミブロックを用いた。   Back short block 14: As the back short block 14, an aluminum block formed with a recess 14a having the shape shown in FIG.

図29は、本実施例に係る変換器1の反射特性(図中において破線で示す)及び透過特性(図中において実線で示す)を示すグラフである。   FIG. 29 is a graph showing the reflection characteristic (shown by a broken line in the figure) and the transmission characteristic (shown by a solid line in the figure) of the converter 1 according to this example.

図29を参照すると、50GHz以上68GHz以下の全ての周波数において、|S11|が−6dBを下回っていることが分かる。また、図29を参照すると、50GHz以上70GHz以下の全ての周波数において、|S21|が−3dBを上回っていることが分かる。   Referring to FIG. 29, it can be seen that | S11 | is less than −6 dB at all frequencies from 50 GHz to 68 GHz. Also, referring to FIG. 29, it can be seen that | S21 | exceeds -3 dB at all frequencies from 50 GHz to 70 GHz.

〔実施例3〕
本実施形態に係る変換器1の第3の実施例について、図30を参照して説明する。
Example 3
A third example of the converter 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG.

本実施例に係る変換器1は、マイクロストリップ線路13を構成する帯状導体105にRFIC(Radio Frequency Integral Circuit)等の集積回路16を接続し、バックショートブロック14と一体成形された保護カバー15によって、この集積回路16を覆ったものである。また、ポスト型導波路12の裏面には、ヒートシンク17が付加されている。各部の寸法等については、実施例1、変形例1〜10、及び変形例2の何れに示したものを採用してもよい。   In the converter 1 according to the present embodiment, an integrated circuit 16 such as an RFIC (Radio Frequency Integral Circuit) is connected to a strip-like conductor 105 constituting the microstrip line 13, and a protective cover 15 integrally formed with the back short block 14 is used. The integrated circuit 16 is covered. A heat sink 17 is added to the back surface of the post-type waveguide 12. About the dimension of each part, you may employ | adopt what was shown in any of Example 1, Modifications 1-10, and Modification 2. FIG.

本実施例に係る変換器1においては、保護カバー15を設けたことによって、集積回路16の破損を帰結するような他部材の接触を回避することができる。また、ヒートシンクを設けたことによって、集積回路16にて発生した熱を効率よく散逸させることができる。   In the converter 1 according to the present embodiment, by providing the protective cover 15, it is possible to avoid contact with other members that may result in damage to the integrated circuit 16. Further, by providing the heat sink, the heat generated in the integrated circuit 16 can be efficiently dissipated.

〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
[Additional Notes]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、例えば、ミリ波帯に属する高周波信号を処理する高周波回路に利用することができる。   The present invention can be used, for example, in a high-frequency circuit that processes a high-frequency signal belonging to the millimeter wave band.

1 変換器
11 導波管
11a 空洞
12 ポスト壁導波路
13 マイクロストリップ線路
14 バックショートブロック
14a 凹部
14a1 第1の部分
14a2 第2の部分
15 保護カバー
101 第1の面状導体
101a 開口(第1の開口)
102 第1の誘電体層
102a ポスト壁
102ai 導体ポスト
102b 導波領域
103 第2の面状導体
103a 開口(第2の開口)
104 第2の誘電体層
104a ポスト壁
104ai 導体ポスト
105 帯状導体
106 C字状導体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Converter 11 Waveguide 11a Cavity 12 Post wall waveguide 13 Microstrip line 14 Back short block 14a Recess 14a1 1st part 14a2 2nd part 15 Protective cover 101 1st planar conductor 101a Opening (1st Opening)
102 first dielectric layer 102a post wall 102ai conductor post 102b waveguide region 103 second planar conductor 103a opening (second opening)
104 Second dielectric layer 104a Post wall 104ai Conductor post 105 Strip conductor 106 C-shaped conductor

Claims (11)

導波管と、
内部にポスト壁導波路が形成された第1の誘電体層、並びに、上記第1の誘電体層を介して互いに対向する第1の面状導体及び第2の面状導体により構成されたポスト壁導波路であって、上記第1の面状導体に形成された第1の開口を介して上記導波管に接続されたポスト壁導波路と、
第2の誘電体層、並びに、上記第2の誘電体層を介して互いに対向にする上記第2の面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記第2の面状導体に形成された第2の開口を介して上記ポスト壁導波路に接続されたマイクロストリップ線路と、を備えており、
上記第1の開口の面積は、上記第2の開口の面積よりも大きい、
ことを特徴とする変換器。
A waveguide;
A post composed of a first dielectric layer having a post wall waveguide formed therein, and a first planar conductor and a second planar conductor facing each other through the first dielectric layer. A wall waveguide, a post wall waveguide connected to the waveguide via a first opening formed in the first planar conductor;
A microstrip line composed of a second dielectric layer and the second planar conductor and the strip conductor facing each other through the second dielectric layer, wherein the second planar layer A microstrip line connected to the post wall waveguide through a second opening formed in the conductor, and
The area of the first opening is larger than the area of the second opening,
A converter characterized by that.
当該変換器の動作帯域の中心周波数をf[Hz]、上記中心周波数に対応する波長をλ=c/f[m]として(cは光速)として、上記第1の誘電体層の厚みh1は、0.04≦h1/λ≦0.14を満たす、
ことを特徴とする請求項1に記載の変換器。
Assuming that the center frequency of the operation band of the converter is f [Hz] and the wavelength corresponding to the center frequency is λ = c / f [m] (c is the speed of light), the thickness h1 of the first dielectric layer is 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.14 is satisfied.
The converter according to claim 1.
上記第2の誘電体層の厚みh2は、0.05≦h2/h1≦0.15を満たす、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の変換器。
The thickness h2 of the second dielectric layer satisfies 0.05 ≦ h2 / h1 ≦ 0.15.
The converter according to claim 1 or 2, characterized by the above-mentioned.
上記帯状導体の先端を覆う導体ブロックを更に備えており、
上記帯状導体の根元から先端に向かう方向をy軸正方向とし、上記y軸正方向に直交する方向のうち、上記帯状導体から上記第2の面状導体に向かう方向をz軸負方向とする直交座標系(右手系)において、上記導体ブロックには、y軸負方向及びz軸負方向に開口した凹部であって、上記導体ブロックのy軸負方向側の側面からy軸正方向に向かって掘り込まれた直方体状の第1の部分と、上記第1の部分の先端からx軸正方向及びx軸負方向に向かって掘り込まれた直方体状の第2の部分とからなるT字形状の凹部が形成されている、
ことを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の変換器。
A conductor block that covers the tip of the strip conductor;
The direction from the base of the strip conductor to the tip is the positive y-axis direction, and the direction from the strip conductor to the second planar conductor is the z-axis negative direction among the directions orthogonal to the positive y-axis direction. In the Cartesian coordinate system (right-handed system), the conductor block is a recess that opens in the negative y-axis direction and the negative z-axis direction, and extends from the side surface on the negative y-axis side of the conductive block in the positive y-axis direction. A rectangular parallelepiped first portion dug and a rectangular parallelepiped second portion dug from the tip of the first portion in the positive x-axis direction and negative x-axis direction. A concave portion is formed,
The converter of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
上記第2の部分のx軸方向の長さをWbcshとして、上記第1の部分のx軸方向の幅Wvoidは、0.43≦Wvoid/Wbcshを満たす、
ことを特徴とする請求項4に記載の変換器。
The length in the x-axis direction of the second part is Wbcsh, and the width Wvoid in the x-axis direction of the first part satisfies 0.43 ≦ Wvoid / Wbcsh.
The converter according to claim 4.
上記第2の部分のx軸方向の長さをWbcshとして、上記第1の部分のy軸方向の長さLbcshは、0.275≦Lbcsh/Wbcsh≦0.375又は0.44≦Lbcsh/Wbcshを満たす、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載の変換器。
The length Lbcsh in the y-axis direction of the first portion is 0.275 ≦ Lbcsh / Wbcsh ≦ 0.375 or 0.44 ≦ Lbcsh / Wbcsh where the length in the x-axis direction of the second portion is Wbcsh. Meet,
6. The converter according to claim 4 or 5, characterized in that
上記第1の開口は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、
上記第1の開口の上記帯状導体に平行な辺の長さをLap0として、上記第1の開口の上記帯状導体に垂直な辺の長さWap0は、1.6≦Wap0/Lap0を満たす、
ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載の変換器。
The first opening is a rectangle having a side parallel to a direction in which the strip conductor extends and a side perpendicular to the extending direction,
The length of the side of the first opening parallel to the strip conductor is Lap0, and the length of the side of the first opening perpendicular to the strip conductor Wap0 satisfies 1.6 ≦ Wap0 / Lap0.
The converter of any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned.
上記第2の開口は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、
上記第2の開口の上記帯状導体に平行な辺の長さをLap1として、上記第2の開口の上記帯状導体に垂直な辺の長さWap1は、0.95≦Wap1/Lap1≦1.25を満たす、
ことを特徴とする請求項1〜7の何れか1項に記載の変換器。
The second opening is a rectangle having a side parallel to a direction in which the strip conductor extends and a side perpendicular to the extending direction,
The length of the side of the second opening parallel to the strip conductor is Lap1, and the length of the side of the second opening perpendicular to the strip conductor Wap1 is 0.95 ≦ Wap1 / Lap1 ≦ 1.25. Meet,
The converter according to any one of claims 1 to 7, characterized by that.
上記導波管の管軸を通る位置を基準位置とし、上記導波管の上記帯状導体の延在方向に垂直な方向の内径をWwgとして、上記帯状導体の上記基準位置からのオフセットδmslは
、0≦δmsl/Wwg≦0.12を満たす、
ことを特徴とする請求項1〜8の何れか1項に記載の変換器。
The offset δmsl from the reference position of the strip conductor is defined as Wwg, where the position passing through the tube axis of the waveguide is the reference position, and the inner diameter in the direction perpendicular to the extending direction of the strip conductor of the waveguide is Wwg. Satisfies 0 ≦ δmsl / Wwg ≦ 0.12.
The converter according to any one of claims 1 to 8, characterized in that:
上記帯状導体の幅をWmslとして、0<Wmsl≦0.04を満たす、
ことを特徴とする請求項1〜9の何れか1項に記載の変換器。
When the width of the strip conductor is Wmsl, 0 <Wmsl ≦ 0.04 is satisfied.
The converter according to any one of claims 1 to 9, wherein
導波管と、  A waveguide;
内部にポスト壁導波路が形成された第1の誘電体層、並びに、上記第1の誘電体層を介して互いに対向する第1の面状導体及び第2の面状導体により構成されたポスト壁導波路であって、上記第1の面状導体に形成された第1の開口を介して上記導波管に接続されたポスト壁導波路と、  A post composed of a first dielectric layer having a post wall waveguide formed therein, and a first planar conductor and a second planar conductor facing each other through the first dielectric layer. A wall waveguide, a post wall waveguide connected to the waveguide via a first opening formed in the first planar conductor;
第2の誘電体層、並びに、上記第2の誘電体層を介して互いに対向にする上記第2の面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記第2の面状導体に形成された第2の開口を介して上記ポスト壁導波路に接続されたマイクロストリップ線路と、を備えており、  A microstrip line composed of a second dielectric layer and the second planar conductor and the strip conductor facing each other through the second dielectric layer, wherein the second planar layer A microstrip line connected to the post wall waveguide through a second opening formed in the conductor, and
当該変換器の動作帯域の中心周波数をf[Hz]、上記中心周波数に対応する波長をλ=c/f[m]として(cは光速)として、上記第1の誘電体層の厚みh1は、0.04≦h1/λ≦0.12を満たす、  Assuming that the center frequency of the operation band of the converter is f [Hz] and the wavelength corresponding to the center frequency is λ = c / f [m] (c is the speed of light), the thickness h1 of the first dielectric layer is 0.04 ≦ h1 / λ ≦ 0.12 is satisfied.
ことを特徴とする変換器。A converter characterized by that.
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