JP4866645B2 - Waveguide-microstrip line conversion apparatus and method - Google Patents
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Description
本発明は、マイクロ波集積回路(MIC)およびモノリシック変換装置に関し、特に、マイクロ波およびミリ波周波数において作動している変換装置のための導波管およびマイクロストリップ間の変換に関する。 The present invention relates to microwave integrated circuits (MICs) and monolithic conversion devices, and more particularly to conversion between waveguides and microstrips for conversion devices operating at microwave and millimeter wave frequencies.
従来、導波管およびマイクロストリップ間における効率的な変換を容易にするための設計・開発がなされていた。 In the past, design and development has been done to facilitate efficient conversion between waveguides and microstrips.
これらの変換は、RF、マイクロ波およびミリ波周波数帯において、作動する様々な集積回路装置において、用いることができる。 These transformations can be used in various integrated circuit devices that operate in the RF, microwave and millimeter wave frequency bands.
上記変換は、電磁(EM)波を送受信するシステムのフロントエンドの間の結合や、EM波を有用な信号に調整、利用および/または変換する信号処理回路部として作用するのに効果的に役立つことができる。 The conversion is useful for coupling between the front end of a system that transmits and receives electromagnetic (EM) waves and to act as a signal processing circuit that regulates, uses and / or converts EM waves into useful signals. be able to.
図15は、導波管およびマイクロストリップ間の変換を行う従来の変換装置1500を示す(特許文献1の図8)。 FIG. 15 shows a conventional converter 1500 that converts between a waveguide and a microstrip (FIG. 8 of Patent Document 1).
この変換装置は、入出力端子である先端開放導波管1510、基板1512、終端短絡導波管(以下、バックショート)1514、マイクロストリップ1516、そして、電極1518からなる。 This conversion device includes an open-ended waveguide 1510 that is an input / output terminal, a substrate 1512, a terminal short-circuited waveguide (hereinafter referred to as a back short) 1514, a microstrip 1516, and an electrode 1518.
先端開放導波管1510(開口部の幅aおよび高さb)は、EM波を送信または受信できる。 The open-ended waveguide 1510 (opening width a and height b) can transmit or receive EM waves.
先端開放導波管1510の他端は、基板1512に取り付けられる。 The other end of the open-ended waveguide 1510 is attached to the substrate 1512.
基板1512はマイクロストリップ1516を有し、電極1518はその上に形成される。 The substrate 1512 has a microstrip 1516 on which an electrode 1518 is formed.
バックショート1514は、先端開放導波管1510に対して反対側上の基板1512に取り付けられる。 The back short 1514 is attached to the substrate 1512 on the opposite side to the open-ended waveguide 1510.
ここで示されるように、バックショート1514はEM波の最低4分の1波長(λ/4)の長さを有する終端短絡導波管である。 As shown here, the back short 1514 is a terminated short-circuited waveguide having a length of at least a quarter wavelength (λ / 4) of the EM wave.
従来の変換装置では、最適な変換が行われるために、バックショート1514の長さが十分長いことが要求されていた。その例を以下に記す。 In the conventional conversion device, the length of the back short 1514 is required to be sufficiently long in order to perform optimal conversion. An example is given below.
例えば、入って来るEM波は、先端開放導波管1510の開放端で受信され、先端開放導波管1510のの長さ分だけ、基板1512の方へ伝播する。 For example, an incoming EM wave is received at the open end of the open-ended waveguide 1510 and propagates toward the substrate 1512 by the length of the open-ended waveguide 1510.
基板1512の入射EM波の一部は、電極1518によって収集、すなわち変換される。 A portion of the incident EM wave on the substrate 1512 is collected or converted by the electrode 1518.
入射EM波のうち、基板1512を通過し、バックショート1514の短絡端で反射される部分もある。 Some of the incident EM waves pass through the substrate 1512 and are reflected by the short-circuit end of the back short 1514.
その反射波は、電極1518の方へ戻ってきて、その電極で収集、すなわち変換される。 The reflected wave returns toward the electrode 1518 and is collected or converted at that electrode.
従来のバックショート1512の長さはλ/4、もしくはそれ以上であるので、反射波と入射EM波は、電極1518で同位相で合成される。 Since the length of the conventional back short 1512 is λ / 4 or more, the reflected wave and the incident EM wave are combined in the same phase by the electrode 1518.
それから合成波は、電極1518で電流を誘発し、その電流はマイクロストリップ1516に沿って導通される。 The composite wave then induces a current at electrode 1518 that is conducted along microstrip 1516.
図16は、従来の変換装置1500をモデル化した等価回路1600を示す。 FIG. 16 shows an equivalent circuit 1600 that models a conventional converter 1500.
第一のサブサーキット1610は先端開放導波管1510をモデル化し、特性インピーダンスZ1を有する。 The first subcircuit 1610 models the open-ended waveguide 1510 and has a characteristic impedance Z1.
第二のサブサーキット1616はマイクロストリップ1516をモデル化し、特性インピーダンスZ2を有する。 The second subcircuit 1616 models the microstrip 1516 and has a characteristic impedance Z2.
パワー伝達が最大になるように、各等価サブサーキット間を接続する整合回路1614を用意することが望ましい。 It is desirable to provide a matching circuit 1614 that connects the equivalent subcircuits so that power transmission is maximized.
整合回路1614を設計するために、先端開放導波管1510およびマイクロストリップ1516のパラメータを最適化することが望ましく、その結果、先端開放導波管1510からのEMエネルギー入力はマイクロストリップ1516に適切に変化される。 In order to design the matching circuit 1614, it is desirable to optimize the parameters of the open-ended waveguide 1510 and the microstrip 1516 so that the EM energy input from the open-ended waveguide 1510 is appropriately applied to the microstrip 1516. Changed.
従来の変換装置1500が持つ1つ目の課題は、インピーダンスの大きさが相対的に大きな差を持つ先端開放導波管1510およびマイクロストリップ1516との間で、インピーダンスマッチングすることが困難であるということである。 The first problem of the conventional conversion device 1500 is that it is difficult to perform impedance matching between the open-ended waveguide 1510 and the microstrip 1516 having relatively large differences in impedance. That is.
例えば、マイクロ波領域の中の周波数用の先端開放導波管1510の特性インピーダンスは通常ほぼ300−500Ωであり、同一周波数用のマイクロストリップ1516の特性インピーダンスは50Ωである。 For example, the characteristic impedance of the open-ended waveguide 1510 for frequency in the microwave region is usually about 300-500Ω, and the characteristic impedance of the microstrip 1516 for the same frequency is 50Ω.
このようにインピーダンスが大きく異なり、導波管の内でEM場が相互作用すると、適切な整合回路1614を実現することは困難であり、精巧な三次元回路設計を利用しなくてはならない。 When the impedances are so different and the EM field interacts within the waveguide, it is difficult to achieve a suitable matching circuit 1614 and an elaborate three-dimensional circuit design must be utilized.
従来の変換装置1500が持つもう一つの課題は、バックショート1514が一般にλ/4より長くなければならないという制約である。 Another problem with the conventional converter 1500 is the constraint that the back short 1514 must generally be longer than λ / 4.
つまり、図16に示すa−a’からみて、バックショート1514が「開放回路」と等価であることが要求される。 In other words, the back short circuit 1514 is required to be equivalent to an “open circuit” in view of a-a ′ illustrated in FIG. 16.
周波数がより低くなるにつれて、バックショート長はより長くなる。そして周波数が10GHzより低いとき、変換装置を設計する上で大きな問題になる。 As the frequency is lower, the back short length is longer. And when a frequency is lower than 10 GHz, it becomes a big problem in designing a converter.
従来の変換装置のサイズが大きかったので、小型の装置には適用できないとう問題があった。。 Since the size of the conventional conversion device was large, there was a problem that it could not be applied to a small device. .
加えて、従来の変換装置は、構成要素が複雑でその部品点数も多いので、より高いコストと低い信頼性という問題があった。
したがって本発明は、導波管−マイクロストリップ間の変換装置に関し、そのサイズを小型化し、上記課題を解決することを目的とする。 Therefore, the present invention relates to a waveguide-microstrip conversion device, and an object thereof is to reduce the size thereof and solve the above problems.
本発明の一実施例は、入出力端子である先端開放導波管と、該先端開放導波管と結合される基板と、該基板と結合する共振器と、該共振器と電磁界結合するマイクロストリップ線路と、 前記基板に対して、前記先端開放導波管の逆に位置するバックショートと、からなる導波管−マイクロストリップ線路変換装置である。 An embodiment of the present invention includes an open-ended waveguide that is an input / output terminal, a substrate coupled to the open-ended waveguide, a resonator coupled to the substrate, and an electromagnetic coupling to the resonator. A waveguide-microstrip line conversion device comprising a microstrip line and a back short located opposite to the open-ended waveguide with respect to the substrate.
本発明の他の実施例は、電磁波を受信し、該受信電磁波の入射部を収集し、該受信電磁波の入射部を使用する所望の周波数で共振する第一の電磁波を生成し、小型化バックショートで該受信電磁波を収集器側へ反射し、該受信電磁波の入射部を使用する所望の周波数で共振する第二の電磁波を生成し、前記第一と前記第二の電磁波を結合する、導波管−マイクロストリップ線路変換方法である。 Another embodiment of the present invention receives an electromagnetic wave, collects an incident part of the received electromagnetic wave, generates a first electromagnetic wave that resonates at a desired frequency using the incident part of the received electromagnetic wave, Reflecting the received electromagnetic wave to the collector side by a short circuit, generating a second electromagnetic wave that resonates at a desired frequency using the incident part of the received electromagnetic wave, and coupling the first and second electromagnetic waves. This is a wave tube-microstrip line conversion method.
本発明のさらに別の実施例は、入出力端子である先端開放導波管と、該先端開放導波管と結合される基板と、該基板と結合する電極と、該電極と一体化に形成される共振器であって、前記電極は、該共振器の中心線からどちらかにずれた場所に設置され、前記共振器上で、前記電極に隣接する両横に、2つのスリットが設けられており、前記共振器と電磁界結合するマイクロストリップ線路と、前記基板に対して、前記先端開放導波管の逆に位置する終端短絡導波管と、からな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装置である。 Still another embodiment of the present invention is formed integrally with an open-ended waveguide as an input / output terminal, a substrate coupled to the open-ended waveguide, an electrode coupled to the substrate, and the electrode. The electrode is installed at a location deviated from the center line of the resonator, and two slits are provided on both sides adjacent to the electrode on the resonator. A waveguide comprising: a microstrip line electromagnetically coupled to the resonator; and a terminal short-circuited waveguide positioned opposite to the open-ended waveguide with respect to the substrate. -A microstrip line converter.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
異なる図面の同じ参照番号は、同じまたは同等の構成要素を意味する。 The same reference numbers in different drawings denote the same or equivalent components.
また、以下の詳細な説明は、本発明を限定せず、本発明の権利範囲は、添付の特許請求の範囲およびその均等物により定義される。 Also, the following detailed description does not limit the invention, and the scope of the invention is defined by the appended claims and their equivalents.
図1は導波管−マイクロストリップ線路変換装置100の第一実施例を示し、導波管およびマイクロストリップ間を電磁(EM)波が伝播する。 FIG. 1 shows a first embodiment of a waveguide-microstrip line converter 100 in which electromagnetic (EM) waves propagate between the waveguide and the microstrip.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置100は、入出力端子である先端開放導波管110、基板112、小型化バックショート114、マイクロストリップ116、共振器118、そして、電極120から構成される。 The waveguide-microstrip line converter 100 includes an open-ended waveguide 110 serving as an input / output terminal, a substrate 112, a miniaturized back short 114, a microstrip 116, a resonator 118, and an electrode 120.
上記「小型化」とは、バックショート114の、EM波の伝播方向を含むあらゆる方向・次元におけるサイズの小型化を意味する。 The above-mentioned “miniaturization” means the size reduction of the back short 114 in all directions and dimensions including the propagation direction of the EM wave.
例えば、小型化バックショート114とは、EM波の伝播の方向の次元において、EM波の4分の1波長(λ/4)以下の長さであるバックショート等である。 For example, the miniaturized back short 114 is a back short having a length equal to or shorter than a quarter wavelength (λ / 4) of the EM wave in the dimension of the propagation direction of the EM wave.
尚、小型化バックショート114を意味する縮尺は、1未満の任意の分数倍でもよく、波長(λ)の整数分数だけに限定されない。 Note that the scale meaning the miniaturized back short 114 may be an arbitrary fraction less than 1 and is not limited to an integer fraction of the wavelength (λ).
本発明の実施例は、主にマイクロ波領域の周波数を有するEM波で利用できる。 The embodiments of the present invention can be used mainly with EM waves having frequencies in the microwave region.
しかしながら、EM波は、マイクロ波周波数に制限されず、より高い、あるいはより低い周波数帯域においても動作可能である。 However, EM waves are not limited to microwave frequencies and can operate in higher or lower frequency bands.
例えば、実施例は、RF周波数帯に属する周波数を持つEM波にも適用できる。 For example, the embodiment can be applied to an EM wave having a frequency belonging to the RF frequency band.
基板112は、先端開放導波管110の遠位開口の反対側に、物理的に結合される。 The substrate 112 is physically coupled to the opposite side of the distal opening of the open tip waveguide 110.
先端開放導波管110に結合する基板112の反対側で、基板112は、バックショート114に物理的に結合される。 On the opposite side of the substrate 112 that couples to the open-ended waveguide 110, the substrate 112 is physically coupled to the back short 114.
基板112と上記導波管の物理的な結合は、接着剤、締着具、それらの組み合わせ、並びに従来技術における他のいかなる方法で実現できる。 The physical coupling of the substrate 112 and the waveguide can be accomplished by adhesives, fasteners, combinations thereof, and any other method in the prior art.
基板112は、先端開放導波管110およびバックショート114の開口部に略垂直に配置ので、基板112は先端開放導波管110および基板112の範囲内で伝播するEM波の方向に対しても略垂直である。 Since the substrate 112 is disposed substantially perpendicular to the openings of the open-ended waveguide 110 and the back short 114, the substrate 112 is also directed to the direction of the EM wave propagating within the open-ended waveguide 110 and the substrate 112. It is almost vertical.
しかし、基板112、バックショート114および先端開放導波管110の、他の相対位置関係は、本発明の他の実施例として可能である。 However, other relative positional relationships of the substrate 112, the back short 114, and the open-ended waveguide 110 are possible as other embodiments of the present invention.
基板112は、支持構造122と結合されるが、この支持構造122は、例えばEM波またはそれに関連する信号に対して処理操作および/または他の機能を実行するマイクロ波集積回路(MIC)等、他の変換装置の一部および/または導線等である。 The substrate 112 is coupled to a support structure 122, which may be, for example, a microwave integrated circuit (MIC) that performs processing operations and / or other functions on EM waves or related signals. A part of another conversion device and / or a conductor or the like.
バックショート114は、EM波の伝播方向の次元に対して小型化することができ、その大きさはλ/4以下である。 The back short 114 can be reduced in size with respect to the dimension of the propagation direction of the EM wave, and the size thereof is λ / 4 or less.
バックショート114は、直方体、円柱、台形柱等、いかなる形状の導波管を用いて実現可能である。 The back short 114 can be realized using a waveguide having any shape such as a rectangular parallelepiped, a cylinder, and a trapezoidal column.
加えてバックショート114は、一つ以上の層を有するプリント回路基板材料(PCB)を使用して実現でき、それによって、小さく薄いバックショートがMICの他の回路と統合されて、変換装置・サイズの更なる小型化を可能にする。 In addition, the back short 114 can be realized using a printed circuit board material (PCB) having one or more layers, whereby a small thin back short is integrated with other circuits of the MIC to convert the device size Enables further downsizing.
一つ実施例として、多層PCBは、1枚の層内において、階段状の箇所を有することによって、バックショートを形成でき、その階段状の箇所で、EM波が適切に反射できる。 As an example, the multilayer PCB has a stepped portion in one layer, so that a back short can be formed, and an EM wave can be appropriately reflected at the stepped portion.
階段状層は、EM波の反射を引き起こすために、金属コーティング他の表層で形成できる。 The stepped layer can be formed with a metal coating or other surface layer to cause EM wave reflection.
他の層は、バックショート層の上に形成され、電極120および共振器118を含むようにできる。 Another layer may be formed on the back short layer and include electrode 120 and resonator 118.
PCBを用いたバックショートは、当業者なら知っている技術でも実現可能である。 The back short circuit using the PCB can be realized by a technique known to those skilled in the art.
先端開放導波管110は、一般に知られているどんな形状の導波管であってもよく、主に直方体導波管が用いられるが、他にも円柱形導波管、台形柱導波管その他公知技術のいかなる導波管も用いることが可能である。 The open-ended waveguide 110 may be any generally known waveguide, and a rectangular parallelepiped waveguide is mainly used, but a cylindrical waveguide and a trapezoidal column waveguide are also used. Any other known waveguide can be used.
実施例において、先端開放導波管110は、約22mmの幅および10mmの高さを有する矩形の開口を有し、その長さは約25mmの直方体である。 In an embodiment, the open-ended waveguide 110 has a rectangular opening having a width of about 22 mm and a height of 10 mm, and is a rectangular parallelepiped having a length of about 25 mm.
本実施例において、バックショート114は、λ/4に等しいかわずかに少ない長さである7.3mmであり、開口の高さと幅は、先端開放導波管110と同じ寸法である。 In this embodiment, the back short 114 is 7.3 mm, which is equal to or slightly less than λ / 4, and the height and width of the opening are the same dimensions as the open-ended waveguide 110.
基板112は、先端開放導波管110の開口部側の基体表面上に、マイクロストリップ116、共振器118および電極120を設ける。 The substrate 112 is provided with the microstrip 116, the resonator 118, and the electrode 120 on the substrate surface on the opening side of the open-ended waveguide 110.
基板112は、PCB製造時に使用する材料(例えばBT ResinまたはFR4材料)等、従来技術において、当業者に知られているいかなる誘電物質からでも形成される。 The substrate 112 is formed from any dielectric material known to those skilled in the art in the prior art, such as a material used during PCB manufacture (eg, BT Resin or FR4 material).
実施例において、基板112の厚みは、約0.25mmであって、3.5の誘電率を有する。 In the embodiment, the thickness of the substrate 112 is about 0.25 mm and has a dielectric constant of 3.5.
マイクロストリップ116は、EM波の電界と平行に配置され、共振器118にタップ給電する。 The microstrip 116 is arranged in parallel with the electric field of the EM wave and tap-feeds the resonator 118.
ここでタップ給電は、直接コンポーネントを接続して、それらが電磁界的に結合されるようにすることとにもあてはまる。 Tap feed here also applies to connecting the components directly so that they are electromagnetically coupled.
本実施例において、共振器118は、電極120にタップ給電すできる。 In this embodiment, the resonator 118 can tap-feed the electrode 120.
マイクロストリップ116は、EM波と関連した信号をさらに処理するため、マイクロ波回路の他の部分と接続されることもある。 Microstrip 116 may be connected to other parts of the microwave circuit to further process signals associated with EM waves.
マイクロストリップ116、共振器118および電極120は、一般に銅から形成されるが、従来技術において、当業者に知られているアルミニウムまたは他の材料から形成されることもある。 The microstrip 116, resonator 118, and electrode 120 are generally formed from copper, but may be formed from aluminum or other materials known in the art to those skilled in the art.
マイクロストリップ116、共振器118および電極120は、基板112の表層にエッチングすることで構成することも可能なので、基板112の製作過程で、一度の構成することができるという利点もある。 Since the microstrip 116, the resonator 118, and the electrode 120 can be formed by etching the surface layer of the substrate 112, there is an advantage that the microstrip 116, the resonator 118, and the electrode 120 can be formed once in the process of manufacturing the substrate 112.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置100は、EM波の送受信に用いることができる。 The waveguide-microstrip line converter 100 can be used for transmission / reception of EM waves.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置100内を受信EM波がいかに伝播するかは、下記の理由からである。 The reason why the received EM wave propagates in the waveguide-microstrip line converter 100 is as follows.
従来、導波管−マイクロストリップ線路変換装置100を用いたEM波の送信が、相互作用のため、EM波の受信の逆の方式で生じると考えられている。 Conventionally, transmission of EM waves using the waveguide-microstrip line converter 100 is considered to occur in the reverse manner of reception of EM waves due to interaction.
まずEM波は、先端開放導波管110の開口部で受信される。 First, the EM wave is received at the opening of the open-ended waveguide 110.
EM波は、導波管内を伝播し、電極120を含む基板112の表層にぶつかる。 The EM wave propagates in the waveguide and hits the surface layer of the substrate 112 including the electrode 120.
電極120は、ぶつかったEM波の入射部分を収集して、それを共振器118と結合させる。 Electrode 120 collects the incident portion of the EM wave that was hit and couples it with resonator 118.
ぶつかった電磁波の残りの部分は、基板112を通過してバックショート114に向かう。 The remaining portion of the electromagnetic wave that hits passes through the substrate 112 toward the back short 114.
収集した部分は共振器118を通過し、そこで第一の共振が、収集した電磁波から受信したエネルギーを利用している所望の周波数で発生する。 The collected portion passes through resonator 118, where a first resonance occurs at a desired frequency utilizing energy received from the collected electromagnetic waves.
共振周波数は、共振器の寸法および形状で決定される。 The resonant frequency is determined by the size and shape of the resonator.
共振周波数は、共振器118の厚みを変えたり、その生成材料の選択によっても変えられることもできる。 The resonance frequency can also be changed by changing the thickness of the resonator 118 or by selecting the material to be produced.
基板112を通過したが電極120によって初めに収集されなかった衝突EM波の部分は、バックショート114まで到達し、その終端短絡箇所で反射する。 The portion of the impact EM wave that has passed through the substrate 112 but was not initially collected by the electrode 120 reaches the back short 114 and is reflected at the terminal short circuit location.
こうして反射したEM波は、収集部120の方へ戻るように伝播する。 The reflected EM wave propagates back toward the collecting unit 120.
反射したEM波は、上記の第一の反射波と同じ周波数を有する第二の反射波を生成するために、共振器118を通過する。 The reflected EM wave passes through the resonator 118 in order to generate a second reflected wave having the same frequency as the first reflected wave.
第一および第二の共振波は合成され、合成EM波は、マイクロストリップ116上を通過する。 The first and second resonant waves are combined and the combined EM wave passes over the microstrip 116.
マイクロストリップ116から、合成EM波は、信号処理回路要素(例えばマイクロ波集積回路)によって、更に処理される。 From the microstrip 116, the synthetic EM wave is further processed by signal processing circuitry (eg, a microwave integrated circuit).
図2は、本発明の第一実施例で開示した典型的な、共振器118、電極120およびマイクロストリップ116の詳細図を示している。 FIG. 2 shows a detailed view of the exemplary resonator 118, electrode 120 and microstrip 116 disclosed in the first embodiment of the present invention.
本実施例において、マイクロストリップ116は、共振器118へのタップ給電を有する基板112上にパターン配置される。 In this embodiment, the microstrip 116 is patterned on a substrate 112 that has a tap feed to the resonator 118.
共振器118は、C1の高さおよびD1の幅を有する。 The resonator 118 has a height of C1 and a width of D1.
電極120は、共振器118にタップ給電することができ、最大A1の幅およびB1の高さを有する。 The electrode 120 can tap feed the resonator 118 and has a maximum width A1 and height B1.
通常の従来技術において、同電極120と共振器118は、タップ給電以外の方法で、電磁界的に結合されると考えられている。 In normal prior art, the electrode 120 and the resonator 118 are considered to be electromagnetically coupled by a method other than tap feeding.
例えば、下記の他の実施例に示すように、これらの要素は、誘導的に結合されることも可能である。 For example, as shown in other embodiments below, these elements can be inductively coupled.
C1およびD1の値で、共振器118の共振周波数がある程度決定される。 The resonance frequency of the resonator 118 is determined to some extent by the values of C1 and D1.
A1およびB1の値により、どれくらいのエネルギーが共振器118に結合され、さらにエネルギーが共振器118にどれくらい効率的に結合されるかも、ある程度決定される。 The values of A1 and B1 also determine to some extent how much energy is coupled to the resonator 118 and how efficiently energy is coupled to the resonator 118.
例えば、図3のグラフで示すような周波数特性のシミュレーション結果を達成するために、共振器118の寸法は、C1=4mm(高さ)およびD1=8mm(幅)とし、電極120の寸法は、A1=4mmおよびB1=2.08 mmをすればよい。 For example, in order to achieve the simulation result of the frequency characteristic as shown in the graph of FIG. A1 = 4 mm and B1 = 2.08 mm may be set.
電極120は、実質アンテナのような働きをし、EM波のエネルギーを電流に変換する。 The electrode 120 functions like a real antenna and converts EM wave energy into current.
電極120の形状は、三角形、円、楕円等も可能である。 The shape of the electrode 120 may be a triangle, a circle, an ellipse, or the like.
電極120のの寸法および形状は、EM波のエネルギーを電流へ変換する効率を決定する。 The dimensions and shape of the electrode 120 determine the efficiency of converting EM wave energy into current.
導波管と結合しないようにするため、共振器118は先端開放導波管110内で、同導波管の開口方向を向くように配置される。 In order not to couple with the waveguide, the resonator 118 is arranged in the open-ended waveguide 110 so as to face the opening direction of the waveguide.
すなわち、導波管110を伝播するEM波のエネルギーの実質部分は、直接共振器118と結合するが、電極120によって収集され、さらに共振器118上を通過する。 That is, a substantial portion of the energy of the EM wave propagating through the waveguide 110 is directly coupled to the resonator 118, but is collected by the electrode 120 and further passes over the resonator 118.
図3は、本発明の第一実施例の周波数特性を推定している典型的なシミュレーション結果を示している。 FIG. 3 shows a typical simulation result for estimating the frequency characteristic of the first embodiment of the present invention.
本願明細書において提示されるシミュレーション結果は、三次元EMシミュレーションによってもたらされ、それは公知技術である。これらの実施例はAnsoftによって提供される「HFF」と呼ばれてるPC用プログラムである。 The simulation results presented herein are provided by 3D EM simulation, which is a known technique. These embodiments are PC programs called “HFF” provided by Ansoft.
図3に示されるグラフは、散乱行列S11およびS21のパラメータと関連したインピーダンスの大きさを、周波数の関数として示している。 The graph shown in FIG. 3 shows the magnitude of the impedance associated with the parameters of the scattering matrices S11 and S21 as a function of frequency.
S11は反射EM波の大きさと考えてよく、S21は導波管−マイクロストリップ線路変換装置100を通過するEM波の大きさとと考えてよい。 S11 may be considered as the magnitude of the reflected EM wave, and S21 may be considered as the magnitude of the EM wave passing through the waveguide-microstrip line converter 100.
図示したグラフにおいて、周波数応答は8.5〜10.5GHzのマイクロ波範囲を示しているが、必要に応じて他の周波数帯域も示すことは可能である。 In the illustrated graph, the frequency response shows a microwave range of 8.5 to 10.5 GHz, but other frequency bands can be shown as needed.
S11およびS21は、先端開放導波管110の端およびマイクロストリップ116の端との間で計測した値を表す。 S11 and S21 represent values measured between the end of the open-ended waveguide 110 and the end of the microstrip 116.
図3から分かるように、S11の大きさをシミュレートした曲線は9GHz辺りでかなり「落ち込み」を示しており、これは所望の周波数を持つEMエネルギーが反射されない傾向にあることを意味する。 As can be seen from FIG. 3, the curve simulating the magnitude of S11 shows a considerable “dip” around 9 GHz, which means that EM energy with the desired frequency tends not to be reflected.
この例では、9GHz近傍で反射は−35dBまで下がっていることが分かる。 In this example, it can be seen that the reflection drops to -35 dB in the vicinity of 9 GHz.
S21の大きさをシミュレートした曲線は、9GHz近傍領域では周波数が通過し、望ましくない周波数を持つエネルギーは10GHz近傍で減衰している。 In the curve simulating the magnitude of S21, the frequency passes in the vicinity of 9 GHz, and energy having an undesirable frequency is attenuated in the vicinity of 10 GHz.
図4は、本発明の第一実施例に関連する等価回路モデルを示す。 FIG. 4 shows an equivalent circuit model related to the first embodiment of the present invention.
この等価回路は、周波数応答を予測して、図3に示されるS11およびS21の曲線を描くために用いる。 This equivalent circuit is used to predict the frequency response and draw the curves of S11 and S21 shown in FIG.
ポート1は入出力端子である先端開放導波管110を表し、電極120を介して共振器118と電磁界的に結合する。 Port 1 represents an open-ended waveguide 110 that is an input / output terminal, and is electromagnetically coupled to the resonator 118 via the electrode 120.
先端開放導波管110および電極120間の結合は、第一のコイル対410によって、モデル化される。 The coupling between the open-ended waveguide 110 and the electrode 120 is modeled by the first coil pair 410.
第一のコイル対410の各コイルは、L=1e−9ヘンリーのインダクタンス値および0Ωの抵抗値を有する。 Each coil of the first coil pair 410 has an inductance value of L = 1e-9 Henry and a resistance value of 0Ω.
第一のコイル対410は、等価な共振器412と物理的に結合されるようにモデル化される。 The first coil pair 410 is modeled so that it is physically coupled to an equivalent resonator 412.
等価な共振器412は、第二のコイル対414と直列に接続され、共振器118およびマイクロストリップ116との間にタップ給電結合をモデル化する。 An equivalent resonator 412 is connected in series with the second coil pair 414 and models tap feed coupling between the resonator 118 and the microstrip 116.
第二のコイル対の各コイルは、1e−9ヘンリーのインダクタンスおよび0Ωの抵抗値を有する誘導子を有する。 Each coil of the second coil pair has an inductor having an inductance of 1e-9 Henry and a resistance value of 0Ω.
最後に、等価回路400のポート2は、マイクロストリップ116になる。 Finally, port 2 of equivalent circuit 400 becomes microstrip 116.
図5は、本発明の第二の実施例となる導波管−マイクロストリップ線路変換装置500を示す。 FIG. 5 shows a waveguide-microstrip line converter 500 according to a second embodiment of the present invention.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置500は、バックショート514、共振器518および電極520から構成される。 The waveguide-microstrip line converter 500 includes a back short 514, a resonator 518, and an electrode 520.
第一実施例と共通の要素も図示されているが、簡潔さのためここでは列挙しない。 Elements common to the first embodiment are also shown, but are not listed here for brevity.
本実施例においてバックショート514は、EM波の伝播方向の次元に対してλ/8の長さであり、第一実施例のほぼ半分のサイズである。 In this embodiment, the back short 514 has a length of λ / 8 with respect to the dimension in the propagation direction of the EM wave, and is approximately half the size of the first embodiment.
共振器パッド518のサイズを変えることによって、バックショートをさらに小型化することが可能である。 By changing the size of the resonator pad 518, it is possible to further reduce the back short circuit.
電極520は、共振器518に導波管510で受信するEM波のパワーの伝達を効果的に調整するために、別のサイズを有する。 The electrode 520 has another size to effectively adjust the transmission of EM wave power received by the waveguide 510 to the resonator 518.
共振器518は、第一実施例に示される共振器118より小さめの高さおよび幅を有する。 The resonator 518 has a smaller height and width than the resonator 118 shown in the first embodiment.
図6は、図5に示される本発明の第二実施例の周波数特性を推定している典型的なシミュレーション結果を示している。 FIG. 6 shows a typical simulation result for estimating the frequency characteristic of the second embodiment of the present invention shown in FIG.
このグラフは、8.5GHz〜10.5GHzの周波数領域内で、散乱行列S11およびS21のパラメータと関連したインピーダンスの大きさを示している。 This graph shows the magnitude of the impedance associated with the parameters of the scattering matrices S11 and S21 within the frequency range of 8.5 GHz to 10.5 GHz.
S11は反射EM波の大きさと考えてよく、S21は導波管−マイクロストリップ線路変換装置100を通過するEM波の大きさとと考えてよい。 S11 may be considered as the magnitude of the reflected EM wave, and S21 may be considered as the magnitude of the EM wave passing through the waveguide-microstrip line converter 100.
前述の如く、S11およびS21は、先端開放導波管110の端およびマイクロストリップ116の端との間で計測した値を表す。 As described above, S11 and S21 represent values measured between the end of the open-ended waveguide 110 and the end of the microstrip 116.
図6から分かるように、S11の大きさをシミュレートした曲線は9GHz辺りでかなり「落ち込み」を示しており、これは所望の周波数を持つEMエネルギーが反射されない傾向にあることを意味する。 As can be seen from FIG. 6, the curve simulating the magnitude of S11 shows a considerable “sag” around 9 GHz, which means that EM energy with the desired frequency tends not to be reflected.
この例では、9GHz近傍で反射は−15dBまで下がっていることが分かる。 In this example, it can be seen that the reflection drops to −15 dB in the vicinity of 9 GHz.
この減衰レベルは、図3に示されている例に比べると小さいが、導波管−マイクロストリップ線路変換装置500が使われるアプリケーションでは充分である。 This attenuation level is small compared to the example shown in FIG. 3, but is sufficient for applications where the waveguide-microstrip line converter 500 is used.
S21の大きさをシミュレートした曲線は、9GHz近傍領域では周波数が通過し、望ましくない周波数を持つエネルギーは10GHz近傍で減衰している。 In the curve simulating the magnitude of S21, the frequency passes in the vicinity of 9 GHz, and energy having an undesirable frequency is attenuated in the vicinity of 10 GHz.
図7は、本発明の第三の実施例となる導波管−マイクロストリップ線路変換装置700を示す。 FIG. 7 shows a waveguide-microstrip line converter 700 according to a third embodiment of the present invention.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置700は、バックショート714、マイクロストリップ716および共振器718から構成される。 The waveguide-microstrip line converter 700 includes a back short 714, a microstrip 716, and a resonator 718.
第一実施例と共通の要素も図示されているが、簡潔さのためここでは列挙しない。 Elements common to the first embodiment are also shown, but are not listed here for brevity.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置700は、マイクロストリップ716および共振器718の構造を変えることによって、基板112上の電極が不要になる。 In the waveguide-microstrip line conversion device 700, the structure of the microstrip 716 and the resonator 718 is changed, so that the electrode on the substrate 112 becomes unnecessary.
従来の実施例において、タップ給電は、共振器およびマイクロストリップを結合するために用いている。 In conventional embodiments, tap feed is used to couple the resonator and the microstrip.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置700は、マイクロストリップ716および共振器718との間の電磁界結合を特徴とするので、両者間には直接の物理的結合がない。 Since the waveguide-microstrip line converter 700 is characterized by electromagnetic coupling between the microstrip 716 and the resonator 718, there is no direct physical coupling between the two.
図8は、本発明の第三実施例で開示した典型的な、共振器718およびマイクロストリップ716の詳細図を示している。 FIG. 8 shows a detailed view of an exemplary resonator 718 and microstrip 716 disclosed in the third embodiment of the present invention.
共振器718は、直接共振器と一体化するプローブ718aを有する。 The resonator 718 includes a probe 718a that is directly integrated with the resonator.
マイクロストリップ716は、直接マイクロストリップ線路と一体化する電磁界結合素子716aを有し、それは共振器718の近傍に配置される。 The microstrip 716 has an electromagnetic coupling element 716a that directly integrates with the microstrip line, which is disposed in the vicinity of the resonator 718.
電磁界結合素子716aは、共振器718の近傍で、共振器718との間での電磁界結合が最大になるような向きで配置される。 The electromagnetic field coupling element 716a is disposed in the vicinity of the resonator 718 so that the electromagnetic field coupling with the resonator 718 is maximized.
プローブ718aおよび電磁界結合素子716aは、EM波からエネルギーを収集する電極として作用するように構成される。 Probe 718a and electromagnetic coupling element 716a are configured to act as electrodes that collect energy from EM waves.
図9は、本発明の第四の実施例となる導波管−マイクロストリップ線路変換装置900を示す。 FIG. 9 shows a waveguide-microstrip line converter 900 according to a fourth embodiment of the present invention.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置900は、バックショート914、マイクロストリップ916、第一共振器918a、第二共振器918b、そして、収集装置920から構成される。 The waveguide-microstrip line converter 900 includes a back short 914, a microstrip 916, a first resonator 918a, a second resonator 918b, and a collection device 920.
第一実施例と共通の要素も図示されているが、簡潔さのためここでは列挙しない。 Elements common to the first embodiment are also shown, but are not listed here for brevity.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置900は、直接結合されるではなくて、その代わりに電磁界的に結合される一対の共振器をさらに含む。 Waveguide-microstrip line converter 900 further includes a pair of resonators that are not directly coupled, but instead are electromagnetically coupled.
電極920は、タップ給電によって、第一共振器918aと結合する。 The electrode 920 is coupled to the first resonator 918a by tap feeding.
第一共振器918aは、第二共振器918bに電磁界的に結合する。 The first resonator 918a is electromagnetically coupled to the second resonator 918b.
第二共振器918bは、タップ給電によって、マイクロストリップ916に結合する。 The second resonator 918b is coupled to the microstrip 916 by tap feeding.
本実施例において、2つの共振器は、2つの共振器フィルタとしてふるまう。 In this embodiment, the two resonators behave as two resonator filters.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置900において、共振器918aおよび918bは、基板112の同じ側にエッチングされる。 In the waveguide-microstrip line converter 900, the resonators 918a and 918b are etched on the same side of the substrate 112.
あるいは各共振器は、単層基板112の裏表でも結合される。 Alternatively, each resonator is also coupled to the front and back of the single layer substrate 112.
電極のサイズは、第一共振器918a に結合するエネルギーを最大にするために変更する。 The size of the electrode is varied to maximize the energy coupled to the first resonator 918a.
図10は、本発明の第四の実施例となる導波管−マイクロストリップ線路変換装置1000を示す。 FIG. 10 shows a waveguide-microstrip line conversion apparatus 1000 according to a fourth embodiment of the present invention.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置1000は、多層基板1012、バックショート1014、マイクロストリップ1016、第一共振器1018a、第二共振器1018b、そして、収集装置1020から構成される。 The waveguide-microstrip line converter 1000 includes a multilayer substrate 1012, a back short 1014, a microstrip 1016, a first resonator 1018a, a second resonator 1018b, and a collection device 1020.
第一実施例と共通の要素も図示されているが、簡潔さのためここでは列挙しない。 Elements common to the first embodiment are also shown, but are not listed here for brevity.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置1000は、直接結合されるではなくて、その代わりに電磁界的に結合される一対の共振器をさらに含む。 Waveguide-microstrip line converter 1000 further includes a pair of resonators that are not directly coupled, but instead are electromagnetically coupled.
電極1020は、タップ給電によって、第一共振器1018aと結合する。 The electrode 1020 is coupled to the first resonator 1018a by tap feeding.
第一共振器1018aは、第二共振器1018bに電磁界的に結合する。 The first resonator 1018a is electromagnetically coupled to the second resonator 1018b.
第二共振器1018bは、タップ給電によって、マイクロストリップ1016に結合する。 The second resonator 1018b is coupled to the microstrip 1016 by tap feeding.
本実施例において、2つの共振器1018aおよび1018bは、2つの共振器フィルタとしてふるまう。 In this embodiment, the two resonators 1018a and 1018b behave as two resonator filters.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置1000において、共振器1018aおよび1018bは、多層基板1012の異なる層に配置することも可能である。 In the waveguide-microstrip line converter 1000, the resonators 1018a and 1018b can be arranged in different layers of the multilayer substrate 1012.
第一共振器1018aおよび電極1020は、多層基板1012からみて、先端開放導波管110の開口部に最も近い側にエッチングされる。 The first resonator 1018 a and the electrode 1020 are etched on the side closest to the opening of the open-ended waveguide 110 when viewed from the multilayer substrate 1012.
第二共振器1018bおよびマイクロストリップ1016は、多層基板1012からみて、バックショート1014に最も近い側にエッチングされる。 The second resonator 1018 b and the microstrip 1016 are etched on the side closest to the back short 1014 when viewed from the multilayer substrate 1012.
図11は、本発明の第六の実施例となる導波管−マイクロストリップ線路変換装置1100を示し、共振器1118およびオフセット電極1120から構成される。 FIG. 11 shows a waveguide-microstrip line converter 1100 according to a sixth embodiment of the present invention, which is composed of a resonator 1118 and an offset electrode 1120.
本実施例において、オフセット電極1120は、共振器1118の中心線から、左右どちらかにずれた場所で、共振器1118と直接結合する。 In this embodiment, the offset electrode 1120 is directly coupled to the resonator 1118 at a position shifted to the left or right from the center line of the resonator 1118.
具体的には、オフセット電極1120の配置位置は、共振器1118の横寸法において、中心線から少しだけずらされる。 Specifically, the arrangement position of the offset electrode 1120 is slightly shifted from the center line in the lateral dimension of the resonator 1118.
共振器1118は、例えば、8mmの幅D11および4mmの高さC11を有する。 The resonator 1118 has, for example, a width D11 of 8 mm and a height C11 of 4 mm.
オフセット電極1120は、4mmの最大幅および2.08mmの高さを有する。 The offset electrode 1120 has a maximum width of 4 mm and a height of 2.08 mm.
オフセット電極1120のオフセットされる場所E11は、共振器1118の中心線から1mmであってもよい。 The offset location E11 of the offset electrode 1120 may be 1 mm from the center line of the resonator 1118.
この構造にすることで、周波数帯の低い側での反射レベルを低下させるだけでなく、周波数帯の高い側で望ましくない周波数を減らすことができる。 By adopting this structure, not only the reflection level on the low frequency band side but also the undesirable frequency can be reduced on the high frequency band side.
これについては、以下で更に詳細に記載する。 This is described in more detail below.
図12は、本発明の第六の実施例の周波数特性を推定している典型的なシミュレーション結果を示している。 FIG. 12 shows typical simulation results for estimating the frequency characteristics of the sixth embodiment of the present invention.
8.5GHz〜10.5GHzの周波数範囲の上に、このグラフは、散乱行列、S11およびS21のパラメータと関連したインピーダンスの大きさを示す。 Above the frequency range of 8.5 GHz to 10.5 GHz, this graph shows the magnitude of impedance associated with the parameters of the scattering matrix, S11 and S21.
S11は反射EM波の大きさと考えてよく、S21は導波管−マイクロストリップ線路変換装置100を通過するEM波の大きさとと考えてよい。 S11 may be considered as the magnitude of the reflected EM wave, and S21 may be considered as the magnitude of the EM wave passing through the waveguide-microstrip line converter 100.
前述の如く、S11およびS21は、先端開放導波管110の端およびマイクロストリップ116の端との間で計測した値を表す。 As described above, S11 and S21 represent values measured between the end of the open-ended waveguide 110 and the end of the microstrip 116.
図12から分かるように、S11の大きさをシミュレートした曲線は9GHz辺りでかなり「落ち込み」を示しており、これは所望の周波数を持つEMエネルギーが反射されない傾向にあることを意味する。 As can be seen from FIG. 12, the curve simulating the magnitude of S11 shows a considerable “sag” around 9 GHz, which means that EM energy with the desired frequency tends not to be reflected.
この例では、9GHz近傍で反射を−45dBまで下げるだけでなく、10GHzでS11の「でっぱり」で示すように、望ましくない周波数を反射させるという効果もある。 S21の大きさをシミュレートした曲線は、9GHz近傍領域では周波数が通過し、望ましくない周波数を持つエネルギーは10GHz近傍で急激に減衰している。 In this example, not only the reflection is lowered to −45 dB in the vicinity of 9 GHz, but also an effect of reflecting an undesired frequency as shown by “bump” of S11 at 10 GHz. In the curve simulating the magnitude of S21, the frequency passes in the vicinity of 9 GHz, and energy having an undesirable frequency is rapidly attenuated in the vicinity of 10 GHz.
図13aは、本発明の第七の実施例となる導波管−マイクロストリップ線路変換装置1300を示す。 FIG. 13a shows a waveguide-microstrip line converter 1300 according to a seventh embodiment of the present invention.
導波管−マイクロストリップ線路変換装置1300は、バックショート1314、共振器1318およびオフセット電極1320を含む。 The waveguide-microstrip line converter 1300 includes a back short 1314, a resonator 1318, and an offset electrode 1320.
本実施例において、オフセット電極1320は、共振器1318の中心線から、左右どちらかにずれた場所で、共振器1318と直接結合する。 In this embodiment, the offset electrode 1320 is directly coupled to the resonator 1318 at a location shifted to the left or right from the center line of the resonator 1318.
前述の実施例のように、オフセット電極1320の配置位置は、共振器1318の横寸法において、中心線から少しだけずらされる。 As in the previous embodiment, the position of the offset electrode 1320 is slightly shifted from the center line in the lateral dimension of the resonator 1318.
図13bに示すように、共振器1318は、オフセット電極1320と接続される箇所の両横に2つの切込を有する。 As shown in FIG. 13b, the resonator 1318 has two cuts on either side of the location where it is connected to the offset electrode 1320.
第一の切込1318aがオフセット電極1320の一方の側にあり、第二の切込1318bはオフセット電極1320のもう片方側にある。 The first cut 1318a is on one side of the offset electrode 1320 and the second cut 1318b is on the other side of the offset electrode 1320.
この構造により、後述する図14に示すようにカットオフ周波数の位置をシフトすることで、導波管−マイクロストリップ線路変換装置1300の周波数特性を変えることができ、さらには周波数帯の低い側での反射レベルを低下させるだけでなく、周波数帯の高い側で望ましくない周波数を減らすことができるという効果を維持することができる。 With this structure, the frequency characteristic of the waveguide-microstrip line converter 1300 can be changed by shifting the position of the cut-off frequency as shown in FIG. 14 to be described later, and further on the lower frequency band side. In addition to lowering the reflection level, it is possible to maintain the effect that unwanted frequencies can be reduced on the higher frequency band side.
図14には、以下に詳しく説明する通り、曲線S11およびS21の周波数応答が示されている。 FIG. 14 shows the frequency response of curves S11 and S21, as will be described in detail below.
図14は、本発明の第七の実施例の周波数特性を推定している典型的なシミュレーション結果を示している。 FIG. 14 shows typical simulation results for estimating the frequency characteristics of the seventh embodiment of the present invention.
ここで、共振器1318を変更することで、曲線S11およびS21の大きさを変更することができる。 Here, by changing the resonator 1318, the sizes of the curves S11 and S21 can be changed.
前述の如く、S11およびS21は、先端開放導波管110の端およびマイクロストリップ116の端との間で計測した値を表す。 As described above, S11 and S21 represent values measured between the end of the open-ended waveguide 110 and the end of the microstrip 116.
図14から分かるように、周波数応答曲線は、共振器1318に入れた切込1318aおよび1318bによって変化する。 As can be seen from FIG. 14, the frequency response curve varies with cuts 1318 a and 1318 b made in the resonator 1318.
S11の大きさをシミュレートした曲線は9GHz〜9.5GHz辺りでかなり「落ち込み」を示しており、これは所望の周波数を持つEMエネルギーが反射されない傾向にあることを意味する。 The curve simulating the magnitude of S11 shows a considerable “sag” around 9 GHz to 9.5 GHz, which means that EM energy with the desired frequency tends not to be reflected.
この実施例も、S11の「でっぱり」で示すように、望ましくない周波数を反射する効果があり、この「でっぱり」は10.5GHzへシフトされている。 This embodiment also has an effect of reflecting an undesired frequency, as indicated by “dull” in S11, and this “dull” is shifted to 10.5 GHz.
S21の大きさをシミュレートした曲線も、共振器1318に入れた切込1318aおよび1318bの効果を示しており、9.5GHz領域では周波数が透過し、不要な周波数を持つエネルギーは、10.5GHz近傍でおよそー25dBまで激減した。 The curve simulating the size of S21 also shows the effect of the cuts 1318a and 1318b made in the resonator 1318. The frequency is transmitted in the 9.5 GHz region, and the energy having an unnecessary frequency is 10.5 GHz. In the vicinity, it drastically decreased to about -25 dB.
本発明の他の実施例は、本願明細書において、開示される本発明の仕様および実行の考慮から、当業者にとって明らかである。 Other embodiments of the invention will be apparent to those skilled in the art from consideration of the specification and practice of the invention disclosed herein.
以下の請求項により示されている本発明の本当の範囲および趣旨については、仕様および実施例が典型的であると思われることが意図されている。 It is intended that the specification and examples be considered as exemplary for the true scope and spirit of the invention as indicated by the following claims.
Claims (10)
該先端開放導波管と結合される基板と、
該基板と結合する共振器と、
前記基板に設置され、前記共振器と電磁界的に結合する電極と、
該共振器と電磁界結合し、前記先端開放導波管内を伝播する電磁波の伝播方向と略垂直であるマイクロストリップ線路と、
前記基板に対して、前記先端開放導波管の逆に位置するバックショートと、
からなり、
前記電極は、共振器の中心線からどちらかにずれた場所に設置され、
前記電極に隣接する両横に、共振器に対して垂直方向に2つのスリットを設け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装置。 An open-ended waveguide that is an input / output terminal;
A substrate coupled to the open-ended waveguide;
A resonator coupled to the substrate;
An electrode installed on the substrate and electromagnetically coupled to the resonator;
A microstrip line that is electromagnetically coupled to the resonator and is substantially perpendicular to the propagation direction of the electromagnetic wave propagating in the open-ended waveguide;
A back short located opposite to the open-ended waveguide with respect to the substrate;
Consists of
The electrode is installed at a location shifted to either of the center line of the resonator ,
2. A waveguide-microstrip line converter according to claim 1, wherein two slits are provided on both sides adjacent to the electrode in a direction perpendicular to the resonator.
共振器と一体化するプローブと、
マイクロストリップ線路と一体化する電磁界結合素子をさらに備え、
先端に電磁界結合素子を備えたマイクロストリップ線路を、前記プローブを備えた共振器近傍に配置することにより、前記導波管からの入力を収集してマイクロストリップ線路へ変換することが容易になることを特徴とする。 The waveguide to microstrip line conversion device according to claim 5 ,
A probe integrated with the resonator;
Further comprising an electromagnetic coupling element integrated with the microstrip line,
By arranging a microstrip line having an electromagnetic coupling element at the tip in the vicinity of a resonator having the probe, it becomes easy to collect input from the waveguide and convert it to a microstrip line. It is characterized by that.
該受信電磁波の入射部を収集し、
該受信電磁波の入射部を使用する所望の周波数で共振する第一の電磁波を生成し、
小型化バックショートで該受信電磁波を収集器側へ反射し、
該受信電磁波の入射部を使用する所望の周波数で共振する第二の電磁波を生成し、
前記第一と前記第二の電磁波を結合する、
導波管−マイクロストリップ線路変換方法であって、
入射電磁波を収集する電極と、
前記電磁波が反射するバックショートと、
前記第一及び前記第二の電磁波が共振する共振器と、
前記電極と前記共振器が電磁界的に結合する基板と、を備え、
前記電極は、共振器の中心線からどちらかにずれた場所に設置され、
電極に隣接する両横に、共振器に対して垂直方向に2つのスリットを設け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方法。 Receive electromagnetic waves,
Collecting the incident part of the received electromagnetic wave;
Generating a first electromagnetic wave that resonates at a desired frequency using the incident part of the received electromagnetic wave;
Reflect the received electromagnetic wave to the collector side with a miniaturized back short,
Generating a second electromagnetic wave that resonates at a desired frequency using the incident part of the received electromagnetic wave;
Combining the first and second electromagnetic waves;
A waveguide-microstrip line conversion method comprising:
An electrode for collecting incident electromagnetic waves;
A back short that reflects the electromagnetic wave;
A resonator in which the first and second electromagnetic waves resonate;
A substrate on which the electrode and the resonator are electromagnetically coupled,
The electrode is installed at a location shifted to either of the center line of the resonator ,
2. A waveguide-microstrip line conversion method characterized in that two slits are provided on both sides adjacent to an electrode in a direction perpendicular to the resonator.
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