JP2000312102A - 誘電体線路の接合構造及び非放射性誘電体線路 - Google Patents
誘電体線路の接合構造及び非放射性誘電体線路Info
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- JP2000312102A JP2000312102A JP11120768A JP12076899A JP2000312102A JP 2000312102 A JP2000312102 A JP 2000312102A JP 11120768 A JP11120768 A JP 11120768A JP 12076899 A JP12076899 A JP 12076899A JP 2000312102 A JP2000312102 A JP 2000312102A
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- H01P3/16—Dielectric waveguides, i.e. without a longitudinal conductor
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- H01P5/16—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
- H01P5/18—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers
- H01P5/188—Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port consisting of two coupled guides, e.g. directional couplers the guides being dielectric waveguides
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Abstract
(57)【要約】
【課題】分配される高周波信号の出力強度をほぼ等しく
した状態で広帯域で使用可能になり、厳密な位置調整が
不要で量産性の良いものとすること。 【解決手段】比誘電率＝４．８，誘電損失＝２．７×１
０-4（測定周波数７７ＧＨｚ）のコーディエライトセラ
ミックスから成り、断面が幅１．０ｍｍ×高さ２．２５
ｍｍの直線状の第一の誘電体線路２と、第一誘電体線路
２の中途から円弧状に分岐するように接合し９０°折り
曲がるように形成した第二の誘電体線路４とを一体的に
作製し、第二の誘電体線路４の接合部（分岐部）の曲率
半径ｒは１２. ７ｍｍであり、６０ＧＨｚの高周波信号
の波長λ≒５ｍｍよりも大きい。
した状態で広帯域で使用可能になり、厳密な位置調整が
不要で量産性の良いものとすること。 【解決手段】比誘電率＝４．８，誘電損失＝２．７×１
０-4（測定周波数７７ＧＨｚ）のコーディエライトセラ
ミックスから成り、断面が幅１．０ｍｍ×高さ２．２５
ｍｍの直線状の第一の誘電体線路２と、第一誘電体線路
２の中途から円弧状に分岐するように接合し９０°折り
曲がるように形成した第二の誘電体線路４とを一体的に
作製し、第二の誘電体線路４の接合部（分岐部）の曲率
半径ｒは１２. ７ｍｍであり、６０ＧＨｚの高周波信号
の波長λ≒５ｍｍよりも大きい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ミリ波集積回路等
に組み込まれて高周波信号を伝送、分岐及び合波させる
ための誘電体線路の接合構造及びそれを用いた非放射性
誘電体線路に関する。
に組み込まれて高周波信号を伝送、分岐及び合波させる
ための誘電体線路の接合構造及びそれを用いた非放射性
誘電体線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の数１０ＧＨｚの高周波信号を伝送
するための誘電体線路を利用した、非放射性誘電体線路
（Non Radiative Dielectoric Guide で、以下、ＮＲＤ
ガイドと言う）Ｓ１を図４に示す。同図はＮＲＤガイド
Ｓ１の部分切欠斜視図であり、断面が矩形状の誘電体線
路２の上下に、誘電体線路２の上下面よりも主面の面積
が大きい平行平板導体１, ３を接合させて成る。前記Ｎ
ＲＤガイドＳ１において、平行平板導体１, ３の間隔が
λ／２（λは高周波信号の波長）以下の時、波長がλよ
り大きい高周波信号は遮断されて平行平板導体１, ３の
間の空間には侵入できない。そして、平行平板導体１,
３の間に誘電体線路２を介装すると、誘電体線路１に沿
ってその内部で高周波信号を伝搬させることができ、高
周波信号からの放射波は平行平板導体１, ３の遮断効果
によって抑制される。尚、前記λは真空中を伝搬する高
周波（電磁波）信号の波長に近似的に等しい。また、同
図では、内部が見えるように上側の平行平板導体３の一
部を切り欠いて描いた。
するための誘電体線路を利用した、非放射性誘電体線路
（Non Radiative Dielectoric Guide で、以下、ＮＲＤ
ガイドと言う）Ｓ１を図４に示す。同図はＮＲＤガイド
Ｓ１の部分切欠斜視図であり、断面が矩形状の誘電体線
路２の上下に、誘電体線路２の上下面よりも主面の面積
が大きい平行平板導体１, ３を接合させて成る。前記Ｎ
ＲＤガイドＳ１において、平行平板導体１, ３の間隔が
λ／２（λは高周波信号の波長）以下の時、波長がλよ
り大きい高周波信号は遮断されて平行平板導体１, ３の
間の空間には侵入できない。そして、平行平板導体１,
３の間に誘電体線路２を介装すると、誘電体線路１に沿
ってその内部で高周波信号を伝搬させることができ、高
周波信号からの放射波は平行平板導体１, ３の遮断効果
によって抑制される。尚、前記λは真空中を伝搬する高
周波（電磁波）信号の波長に近似的に等しい。また、同
図では、内部が見えるように上側の平行平板導体３の一
部を切り欠いて描いた。
【０００３】このようなＮＲＤガイドにおいて、誘電体
線路の中途で高周波信号を分岐させる場合、図５に示す
ように、高周波信号を入力し伝搬させる誘電体線路１０
の終端部付近に高周波信号を分岐させる誘電体線路１
１，１２を設け、更に誘電体線路１１，１２終端部付近
に高周波信号を各々伝搬させる誘電体線路１３，１４を
配置したものが提案されている（電子情報通信学会論文
誌 Ｃ−Ｉ Vol.J75 −Ｃ−Ｉ Ｎｏ．１ pp.35-41
１９９２年１月参照）。この場合、誘電体線路１０と誘
電体線路１１，１２、また誘電体線路１１，１２と誘電
体線路１３，１４は、高周波信号が空間的に電磁結合す
るように所定間隔で配置される。また、誘電体線路１０
の終端部及び誘電体線路１３，１４の先端部に、不要伝
送モードを除去するためのモードサプレッサ１５を配置
している。尚、同図は内部を透視した状態を描いたもの
である。
線路の中途で高周波信号を分岐させる場合、図５に示す
ように、高周波信号を入力し伝搬させる誘電体線路１０
の終端部付近に高周波信号を分岐させる誘電体線路１
１，１２を設け、更に誘電体線路１１，１２終端部付近
に高周波信号を各々伝搬させる誘電体線路１３，１４を
配置したものが提案されている（電子情報通信学会論文
誌 Ｃ−Ｉ Vol.J75 −Ｃ−Ｉ Ｎｏ．１ pp.35-41
１９９２年１月参照）。この場合、誘電体線路１０と誘
電体線路１１，１２、また誘電体線路１１，１２と誘電
体線路１３，１４は、高周波信号が空間的に電磁結合す
るように所定間隔で配置される。また、誘電体線路１０
の終端部及び誘電体線路１３，１４の先端部に、不要伝
送モードを除去するためのモードサプレッサ１５を配置
している。尚、同図は内部を透視した状態を描いたもの
である。
【０００４】更に、ＮＲＤガイドにおいて誘電体線路の
中途で高周波信号を分岐させる他の構成として、図６に
示すように、直線状の誘電体線路２０と曲線状（Ｕ字
状）の誘電体線路２１とを、誘電体線路２１の曲線状凸
部を誘電体線路２０の中途部分に近接設置したものが公
知である（特開平６−１７４８２４号公報，特開平８−
８６２１号公報，IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THE
ORY AND TECHNIQUES,VOL.MTT-31,NO.8,AUGUST 1983,pp6
48-654参照）。このＮＲＤガイドＳ３では、誘電体線路
２０の入力ポート２０a から入射された高周波信号は、
一部が誘電体線路２０内を伝搬して出力ポート２０b か
ら出力され、一部は誘電体線路２１の曲線状凸部で空間
的に電磁結合し、出力ポート２１ｃから出力される。前
記誘電体線路２１はカプラと呼ばれ、その出力ポート２
１ｃと反対側の一端には無反射終端２２が設けられてあ
り、無反射終端２２では高周波信号の反射を抑制する。
尚、同図は内部を透視した状態を描いたものである。
中途で高周波信号を分岐させる他の構成として、図６に
示すように、直線状の誘電体線路２０と曲線状（Ｕ字
状）の誘電体線路２１とを、誘電体線路２１の曲線状凸
部を誘電体線路２０の中途部分に近接設置したものが公
知である（特開平６−１７４８２４号公報，特開平８−
８６２１号公報，IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THE
ORY AND TECHNIQUES,VOL.MTT-31,NO.8,AUGUST 1983,pp6
48-654参照）。このＮＲＤガイドＳ３では、誘電体線路
２０の入力ポート２０a から入射された高周波信号は、
一部が誘電体線路２０内を伝搬して出力ポート２０b か
ら出力され、一部は誘電体線路２１の曲線状凸部で空間
的に電磁結合し、出力ポート２１ｃから出力される。前
記誘電体線路２１はカプラと呼ばれ、その出力ポート２
１ｃと反対側の一端には無反射終端２２が設けられてあ
り、無反射終端２２では高周波信号の反射を抑制する。
尚、同図は内部を透視した状態を描いたものである。
【０００５】そして、２つの誘電体線路２０，２１の近
接部の間隔Ｌを調整することにより、所望の分岐比で高
周波信号を分配することができる。一般に、ＮＲＤガイ
ドでは、図６のようなカプラを用いて高周波信号を分配
していた。
接部の間隔Ｌを調整することにより、所望の分岐比で高
周波信号を分配することができる。一般に、ＮＲＤガイ
ドでは、図６のようなカプラを用いて高周波信号を分配
していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５の
ＮＲＤガイドＳ２の場合、誘電体線路１０〜１４の電磁
結合の整合（マッチング）をとるには、誘電体線路１０
〜１４の間隔を厳密に調整し配置する必要があり、また
部品点数も非常に多いため実用性が低かった。
ＮＲＤガイドＳ２の場合、誘電体線路１０〜１４の電磁
結合の整合（マッチング）をとるには、誘電体線路１０
〜１４の間隔を厳密に調整し配置する必要があり、また
部品点数も非常に多いため実用性が低かった。
【０００７】故に、ＮＲＤガイドにおいては、図６のよ
うなカプラを用いたものが主流であり、その高周波信号
の周波数による透過特性を図８に示す。周波数６０ＧＨ
ｚの高周波信号を入力ポート２０ａから入射すると、出
力ポート２０ｂ，２１ｃからほぼ同レベルの高周波信号
が２等分されて出力するように調整されている。Ｓbaは
出力ポート２０ｂから出射される高周波信号の出力強度
（出力レベル）、Ｓcaは出力ポート２１ｃから出射され
る高周波信号の出力強度を表す。同図に示すように、各
出力強度Ｓba，Ｓcaは６０ＧＨｚから周波数がずれると
大きく変化する。このため、従来のＮＲＤガイドＳ３の
使用可能な帯域幅は、６０ＧＨｚ前後の１ＧＨｚ程度に
止まり、広帯域で使用可能なことが必要な携帯電話等の
通信機器分野では不十分な周波数特性であった。
うなカプラを用いたものが主流であり、その高周波信号
の周波数による透過特性を図８に示す。周波数６０ＧＨ
ｚの高周波信号を入力ポート２０ａから入射すると、出
力ポート２０ｂ，２１ｃからほぼ同レベルの高周波信号
が２等分されて出力するように調整されている。Ｓbaは
出力ポート２０ｂから出射される高周波信号の出力強度
（出力レベル）、Ｓcaは出力ポート２１ｃから出射され
る高周波信号の出力強度を表す。同図に示すように、各
出力強度Ｓba，Ｓcaは６０ＧＨｚから周波数がずれると
大きく変化する。このため、従来のＮＲＤガイドＳ３の
使用可能な帯域幅は、６０ＧＨｚ前後の１ＧＨｚ程度に
止まり、広帯域で使用可能なことが必要な携帯電話等の
通信機器分野では不十分な周波数特性であった。
【０００８】また、ＮＲＤガイドＳ３の場合、誘電体線
路２０, ２１の間隔Ｌが変動すると出力強度Ｓba，Ｓca
が大きく変動するため、これらを高精度に配置する必要
があり、ＮＲＤガイドＳ３の量産性向上を妨げていた。
更に、誘電体線路２１の一端に無反射終端２２を設ける
必要があり、また６０ＧＨｚで使用する場合無反射終端
２２は約４〜２０ｍｍ程度の長さとなり、その結果ＮＲ
ＤガイドＳ３の小型化を妨げており設計上大きな制約と
なっていた。
路２０, ２１の間隔Ｌが変動すると出力強度Ｓba，Ｓca
が大きく変動するため、これらを高精度に配置する必要
があり、ＮＲＤガイドＳ３の量産性向上を妨げていた。
更に、誘電体線路２１の一端に無反射終端２２を設ける
必要があり、また６０ＧＨｚで使用する場合無反射終端
２２は約４〜２０ｍｍ程度の長さとなり、その結果ＮＲ
ＤガイドＳ３の小型化を妨げており設計上大きな制約と
なっていた。
【０００９】従って、本発明は上記事情に鑑みて完成さ
れたものであり、その目的は、従来より使用可能な帯域
幅が広く、その結果通信機器等の広帯域で使用される機
器にも応用できると共に、誘電体線路の厳密な位置調整
が不要なため量産性が向上し、また誘電体線路に無反射
終端を必要としないので設計の自由度が高く、小型化が
可能なものとすることである。
れたものであり、その目的は、従来より使用可能な帯域
幅が広く、その結果通信機器等の広帯域で使用される機
器にも応用できると共に、誘電体線路の厳密な位置調整
が不要なため量産性が向上し、また誘電体線路に無反射
終端を必要としないので設計の自由度が高く、小型化が
可能なものとすることである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の誘電体線路の接
合構造は、高周波信号を伝搬させる直線状の第一の誘電
体線路と、該第一の誘電体線路の中途に接合した第二の
誘電体線路とから成り、該第二の誘電体線路は第一の誘
電体線路との接合部が円弧状を成し、かつその曲率半径
が前記高周波信号の波長以上であることを特徴とする。
合構造は、高周波信号を伝搬させる直線状の第一の誘電
体線路と、該第一の誘電体線路の中途に接合した第二の
誘電体線路とから成り、該第二の誘電体線路は第一の誘
電体線路との接合部が円弧状を成し、かつその曲率半径
が前記高周波信号の波長以上であることを特徴とする。
【００１１】本発明は、上記構成により、第一の誘電体
線路と第二の誘電体線路を一体化した状態で作製でき、
これらの誘電体線路を別個に配置する場合に比べ厳密な
位置調整は不要であり、その結果量産性が向上し、また
第二の誘電体線路に無反射終端を必要としないので設計
の自由度が高く、小型化に有利である。また、第二の誘
電体線路の接合部の曲率半径を高周波信号の波長以上と
したことで、分配される高周波信号の出力強度をほぼ等
分にした状態で広帯域で使用可能になり、携帯電話等の
通信機器への応用が広がる。
線路と第二の誘電体線路を一体化した状態で作製でき、
これらの誘電体線路を別個に配置する場合に比べ厳密な
位置調整は不要であり、その結果量産性が向上し、また
第二の誘電体線路に無反射終端を必要としないので設計
の自由度が高く、小型化に有利である。また、第二の誘
電体線路の接合部の曲率半径を高周波信号の波長以上と
したことで、分配される高周波信号の出力強度をほぼ等
分にした状態で広帯域で使用可能になり、携帯電話等の
通信機器への応用が広がる。
【００１２】また、本発明の非放射性誘電体線路は、高
周波信号の波長λに対してλ／２以下の間隔で配置した
平行平板導体の間に上記本発明の誘電体線路の接合構造
を設けたことを特徴とする。
周波信号の波長λに対してλ／２以下の間隔で配置した
平行平板導体の間に上記本発明の誘電体線路の接合構造
を設けたことを特徴とする。
【００１３】本発明の非放射性誘電体線路は、このよう
な構成により、誘電体線路からの放射成分を抑制し高効
率で高周波信号を伝搬し得ると共に、使用可能な帯域幅
が非常に広くなるため、ミリ波集積回路を内蔵する通信
機器，ミリ波レーダ等への汎用性が高まる。
な構成により、誘電体線路からの放射成分を抑制し高効
率で高周波信号を伝搬し得ると共に、使用可能な帯域幅
が非常に広くなるため、ミリ波集積回路を内蔵する通信
機器，ミリ波レーダ等への汎用性が高まる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体線路の接合構造及
びＮＲＤガイドについて以下に説明する。図１は本発明
のＮＲＤガイドＳの内部透視斜視図、図２，図３は本発
明の誘電体線路の接合構造の平面図である。図１におい
て、１，３は一対の平行平板導体、２は直線状の第一の
誘電体線路、４は第一の誘電体線路２の中途に分岐する
ように接合し、その接合部が円弧状で形成された第二の
誘電体線路である。また、２ａは第一の誘電体線路２の
入力ポート、２ｂは第一の誘電体線路２の出力ポート、
４ｃは第二の誘電体線路４の出力ポートである。尚、同
図は内部を透視した状態を描いたものである。
びＮＲＤガイドについて以下に説明する。図１は本発明
のＮＲＤガイドＳの内部透視斜視図、図２，図３は本発
明の誘電体線路の接合構造の平面図である。図１におい
て、１，３は一対の平行平板導体、２は直線状の第一の
誘電体線路、４は第一の誘電体線路２の中途に分岐する
ように接合し、その接合部が円弧状で形成された第二の
誘電体線路である。また、２ａは第一の誘電体線路２の
入力ポート、２ｂは第一の誘電体線路２の出力ポート、
４ｃは第二の誘電体線路４の出力ポートである。尚、同
図は内部を透視した状態を描いたものである。
【００１５】本発明において、第二の誘電体線路４は接
合部が少なくとも円弧状に形成されてあり、接合部以外
は直線状とする、全体を円弧状とする、又は接合部以外
は楕円状曲線，双曲線，２次曲線，波形曲線等種々の曲
線状とする、等の変形を施しても良い。そして、図２に
示すように、第二の誘電体線路４の接合部の曲率半径ｒ
について、誘電体線路内を伝搬する高周波信号の波長λ
以上に設定することにより、第一の誘電体線路２と第二
の誘電体線路４によって、高周波信号をほぼ等分の出力
強度で分配可能となる。また好ましくは、接合部の曲率
半径ｒは３λ以下が良く、３λを超えると接合構造が大
きくなり小型化のメリットが得られない。
合部が少なくとも円弧状に形成されてあり、接合部以外
は直線状とする、全体を円弧状とする、又は接合部以外
は楕円状曲線，双曲線，２次曲線，波形曲線等種々の曲
線状とする、等の変形を施しても良い。そして、図２に
示すように、第二の誘電体線路４の接合部の曲率半径ｒ
について、誘電体線路内を伝搬する高周波信号の波長λ
以上に設定することにより、第一の誘電体線路２と第二
の誘電体線路４によって、高周波信号をほぼ等分の出力
強度で分配可能となる。また好ましくは、接合部の曲率
半径ｒは３λ以下が良く、３λを超えると接合構造が大
きくなり小型化のメリットが得られない。
【００１６】一方、前記接合部の曲率半径ｒを波長λよ
り小さく設定すると、第二の誘電体線路４への分岐強度
は小さくなる。
り小さく設定すると、第二の誘電体線路４への分岐強度
は小さくなる。
【００１７】また、第二の誘電体線路４は、図２の点線
に示すように円弧状の接合部を延長させると、その接線
が第一の誘電体線路２の側壁に接するような形状が良
く、その場合高周波信号を均等に分配するのに最適であ
る。
に示すように円弧状の接合部を延長させると、その接線
が第一の誘電体線路２の側壁に接するような形状が良
く、その場合高周波信号を均等に分配するのに最適であ
る。
【００１８】そして、上記構成の如く一体化された第一
の誘電体線路２及び第二の誘電体線路４を、平行平板導
体１，３間に設置することにより、厳密な位置合わせを
行うことなく良好な周波数特性を有する高周波伝搬用誘
電体線路及びＮＲＤガイドＳ等を容易に作製することが
できる。また、本発明のＮＲＤガイドＳは数１０〜数１
００ＧＨｚ帯の高周波信号を利用する高周波回路であれ
ば適用でき、特に５０ＧＨｚ以上、更には７０ＧＨｚ以
上の高周波帯域で好適に使用できる。具体的には、本発
明のＮＲＤガイドＳは携帯電話、自動車のミリ波レーダ
等に使用されるものであり、例えば自動車の周囲の障害
物及び他の自動車に対しミリ波を第一の誘電体線路２で
導波して照射し、反射波を第二の誘電体線路４からの高
周波と合成してビート信号を得、このビート信号を分析
することにより前記障害物及び他の自動車までの距離、
それらの移動速度、移動方向等が得られる。
の誘電体線路２及び第二の誘電体線路４を、平行平板導
体１，３間に設置することにより、厳密な位置合わせを
行うことなく良好な周波数特性を有する高周波伝搬用誘
電体線路及びＮＲＤガイドＳ等を容易に作製することが
できる。また、本発明のＮＲＤガイドＳは数１０〜数１
００ＧＨｚ帯の高周波信号を利用する高周波回路であれ
ば適用でき、特に５０ＧＨｚ以上、更には７０ＧＨｚ以
上の高周波帯域で好適に使用できる。具体的には、本発
明のＮＲＤガイドＳは携帯電話、自動車のミリ波レーダ
等に使用されるものであり、例えば自動車の周囲の障害
物及び他の自動車に対しミリ波を第一の誘電体線路２で
導波して照射し、反射波を第二の誘電体線路４からの高
周波と合成してビート信号を得、このビート信号を分析
することにより前記障害物及び他の自動車までの距離、
それらの移動速度、移動方向等が得られる。
【００１９】本発明の前記平行平板導体１，３は、高い
電気伝導度及び加工性の点で、Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ，ＳＵ
Ｓ（ステンレス），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の導体板、ある
いはこられの導体層を表面に形成した絶縁板でもよい。
電気伝導度及び加工性の点で、Ｃｕ，Ａｌ，Ｆｅ，ＳＵ
Ｓ（ステンレス），Ａｇ，Ａｕ，Ｐｔ等の導体板、ある
いはこられの導体層を表面に形成した絶縁板でもよい。
【００２０】また、第一の誘電体線路２，第二の誘電体
線路４はテフロン等の低損失の有機樹脂材料、有機−無
機複合材料、コーディエライト，アルミナ，ガラスセラ
ミックス等の低誘電率のセラミックス材料から成るのが
好ましく、これらは高周波に対し低損失で加工が容易で
あり、量産に適している。より好ましくは、セラミック
ス材料から成るのが良く、第一の誘電体線路２，第二の
誘電体線路４を一体的に成形し焼結させることができ、
これらを別個に作製し接合するよりも作業性及び完成度
がきわめて良好である。
線路４はテフロン等の低損失の有機樹脂材料、有機−無
機複合材料、コーディエライト，アルミナ，ガラスセラ
ミックス等の低誘電率のセラミックス材料から成るのが
好ましく、これらは高周波に対し低損失で加工が容易で
あり、量産に適している。より好ましくは、セラミック
ス材料から成るのが良く、第一の誘電体線路２，第二の
誘電体線路４を一体的に成形し焼結させることができ、
これらを別個に作製し接合するよりも作業性及び完成度
がきわめて良好である。
【００２１】そして、第一の誘電体線路２，第二の誘電
体線路４をセラミックス材料で作製する場合、例えば上
記構成となるように予め金型を作製し、その金型内にセ
ラミックス粉末を充填して圧力を加え成形体を作製した
後、それを焼成することにより作製できる。別の方法と
して、セラミックス粉末を含むスラリーを上記構成とな
るように印刷塗布し、乾燥後焼成することによっても作
製できる。他にも、セラミックス粉末を含むバインダー
用の有機樹脂を型に流し込み、硬化させた後、取り出し
て焼成する方法を採用し得る。また、第一の誘電体線路
２，第二の誘電体線路４を個別に作製した後、接着剤に
て接着しても良い。
体線路４をセラミックス材料で作製する場合、例えば上
記構成となるように予め金型を作製し、その金型内にセ
ラミックス粉末を充填して圧力を加え成形体を作製した
後、それを焼成することにより作製できる。別の方法と
して、セラミックス粉末を含むスラリーを上記構成とな
るように印刷塗布し、乾燥後焼成することによっても作
製できる。他にも、セラミックス粉末を含むバインダー
用の有機樹脂を型に流し込み、硬化させた後、取り出し
て焼成する方法を採用し得る。また、第一の誘電体線路
２，第二の誘電体線路４を個別に作製した後、接着剤に
て接着しても良い。
【００２２】また、第一の誘電体線路２，第二の誘電体
線路４の材料が有機樹脂材料、有機−無機複合材料の場
合は、公知のプレス成形法，射出成形法，印刷塗布法等
によって製造できる。
線路４の材料が有機樹脂材料、有機−無機複合材料の場
合は、公知のプレス成形法，射出成形法，印刷塗布法等
によって製造できる。
【００２３】本発明の他の実施形態を図３に示す。図３
（ａ）はＵ字型の第二の誘電体線路５を設けて、高周波
信号の入出力方向を反対に切り換えられるようにしたも
の、（ｂ）は高周波信号を３つに分岐させるように、２
本の第二の誘電体線路６ａ，６ｂを設けたものである。
（ｂ）において、第二の誘電体線路６ａの曲率半径ｒa
と第二の誘電体線路６ｂの曲率半径ｒb とが異なるよう
にしても良い。また、第二の誘電体線路を３本以上設け
ても構わない。
（ａ）はＵ字型の第二の誘電体線路５を設けて、高周波
信号の入出力方向を反対に切り換えられるようにしたも
の、（ｂ）は高周波信号を３つに分岐させるように、２
本の第二の誘電体線路６ａ，６ｂを設けたものである。
（ｂ）において、第二の誘電体線路６ａの曲率半径ｒa
と第二の誘電体線路６ｂの曲率半径ｒb とが異なるよう
にしても良い。また、第二の誘電体線路を３本以上設け
ても構わない。
【００２４】また上記実施形態では、高周波信号を分岐
（分波）させる場合について説明したが、高周波信号の
入力ポートを逆にすれば合波（重畳）させることもでき
る。また、本発明の誘電体線路の接合構造は、ＮＲＤガ
イドに限らず、高周波信号伝送用の誘電体線路を利用し
た各種電子部品，電子回路，光電子回路等に適用でき
る。
（分波）させる場合について説明したが、高周波信号の
入力ポートを逆にすれば合波（重畳）させることもでき
る。また、本発明の誘電体線路の接合構造は、ＮＲＤガ
イドに限らず、高周波信号伝送用の誘電体線路を利用し
た各種電子部品，電子回路，光電子回路等に適用でき
る。
【００２５】かくして、本発明は、第一の誘電体線路と
第二の誘電体線路を一体化した状態で作製でき、厳密な
位置調整が不要となり、その結果量産性が向上し、また
第二の誘電体線路に無反射終端を必要としないので設計
の自由度が高く、小型化に有利である。また、分配され
る高周波信号の出力強度をほぼ等分にした状態で広帯域
で使用可能になり、携帯電話等の通信機器への応用が広
がる。
第二の誘電体線路を一体化した状態で作製でき、厳密な
位置調整が不要となり、その結果量産性が向上し、また
第二の誘電体線路に無反射終端を必要としないので設計
の自由度が高く、小型化に有利である。また、分配され
る高周波信号の出力強度をほぼ等分にした状態で広帯域
で使用可能になり、携帯電話等の通信機器への応用が広
がる。
【００２６】尚、本発明は上記実施形態に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更を行うことは何等差し支えない。
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変更を行うことは何等差し支えない。
【００２７】
【実施例】本発明の実施例を以下に説明する。
【００２８】（実施例）図１，図２のＮＲＤガイドＳ及
び誘電体線路の接合構造を以下のように構成した。比誘
電率＝４．８，誘電損失＝２．７×１０-4（測定周波数
７７ＧＨｚ）のコーディエライトセラミックスから成
り、断面が幅１．０ｍｍ×高さ２．２５ｍｍの直線状の
第一の誘電体線路２と、第一誘電体線路２の中途から円
弧状に分岐するように接合し９０°折り曲がるように形
成した第二の誘電体線路４とを一体的に作製した。この
とき、第二の誘電体線路４の接合部（分岐部）の曲率半
径ｒは１２. ７ｍｍであり、６０ＧＨｚの高周波信号の
波長λ≒５ｍｍよりも大きかった。このとき、第一の誘
電体線路２，第二の誘電体線路４用の金型を予め作製
し、その金型内にコーディエライトセラミックス粉末を
充填して圧力を加え成形体を作製した後、それを焼成す
ることにより一体的に作製した。
び誘電体線路の接合構造を以下のように構成した。比誘
電率＝４．８，誘電損失＝２．７×１０-4（測定周波数
７７ＧＨｚ）のコーディエライトセラミックスから成
り、断面が幅１．０ｍｍ×高さ２．２５ｍｍの直線状の
第一の誘電体線路２と、第一誘電体線路２の中途から円
弧状に分岐するように接合し９０°折り曲がるように形
成した第二の誘電体線路４とを一体的に作製した。この
とき、第二の誘電体線路４の接合部（分岐部）の曲率半
径ｒは１２. ７ｍｍであり、６０ＧＨｚの高周波信号の
波長λ≒５ｍｍよりも大きかった。このとき、第一の誘
電体線路２，第二の誘電体線路４用の金型を予め作製
し、その金型内にコーディエライトセラミックス粉末を
充填して圧力を加え成形体を作製した後、それを焼成す
ることにより一体的に作製した。
【００２９】次に、一体化した誘電体線路２２，２３の
上下面を、Ｃｕから成り縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×
厚さ８ｍｍの２枚の平行平板導体１，３間に挟持して、
ＮＲＤ誘電体線路Ｓを作製した。
上下面を、Ｃｕから成り縦１００ｍｍ×横１００ｍｍ×
厚さ８ｍｍの２枚の平行平板導体１，３間に挟持して、
ＮＲＤ誘電体線路Ｓを作製した。
【００３０】また、比較例として、図６のカプラ型ＮＲ
ＤガイドＳ３を作製した。平行平板導体１，３、誘電体
線路２０及び誘電体線路２１の材料及び断面形状は上記
実施例と同様とし、誘電体線路２０と誘電体線路２１の
間隔Ｌを最適化し６０ＧＨｚの高周波信号が２等分され
るよう構成した。
ＤガイドＳ３を作製した。平行平板導体１，３、誘電体
線路２０及び誘電体線路２１の材料及び断面形状は上記
実施例と同様とし、誘電体線路２０と誘電体線路２１の
間隔Ｌを最適化し６０ＧＨｚの高周波信号が２等分され
るよう構成した。
【００３１】本発明のＮＲＤガイドＳについて、ミリ波
（数１０〜数１００ＧＨｚ帯）の透過特性をネットワー
クアナライザー（ヒューレットパッカード社製，製品名
ネットワークアナライザー８７５７Ｃ）により測定し、
その結果を図７に示す。同図より、本発明のＮＲＤガイ
ドＳは５６〜６２ＧＨｚ程度の広い周波数範囲に亘っ
て、出力ポート２ｂと出力ポート４ｃにほぼ等しい出力
強度の高周波信号が分配された。
（数１０〜数１００ＧＨｚ帯）の透過特性をネットワー
クアナライザー（ヒューレットパッカード社製，製品名
ネットワークアナライザー８７５７Ｃ）により測定し、
その結果を図７に示す。同図より、本発明のＮＲＤガイ
ドＳは５６〜６２ＧＨｚ程度の広い周波数範囲に亘っ
て、出力ポート２ｂと出力ポート４ｃにほぼ等しい出力
強度の高周波信号が分配された。
【００３２】これに対して、比較例のカプラ型ＮＲＤガ
イドＳ３について同様に測定した結果、図８に示すよう
に、出力ポート２０ｂと出力ポート２１ｃの出力強度が
ほぼ等しくなるのは６０〜６０．５ＧＨｚ程度のごく狭
い周波数範囲に止まった。
イドＳ３について同様に測定した結果、図８に示すよう
に、出力ポート２０ｂと出力ポート２１ｃの出力強度が
ほぼ等しくなるのは６０〜６０．５ＧＨｚ程度のごく狭
い周波数範囲に止まった。
【００３３】
【発明の効果】本発明は、直線状の第一の誘電体線路
と、該第一の誘電体線路の中途に接合した第二の誘電体
線路とから成り、該第二の誘電体線路は第一の誘電体線
路との接合部が円弧状を成し、かつその曲率半径が前記
高周波信号の波長以上であることにより、第一の誘電体
線路と第二の誘電体線路を一体化した状態で作製でき、
厳密な位置調整が不要となり、その結果量産性が向上
し、また第二の誘電体線路に無反射終端を必要としない
ので設計の自由度が高く、小型化に有利である。また、
分配される高周波信号の出力強度をほぼ等しくした状態
で広帯域で使用可能になり、高周波回路への汎用性が高
まり携帯電話等の通信機器、ミリ波レーダー等への応用
が広がる。
と、該第一の誘電体線路の中途に接合した第二の誘電体
線路とから成り、該第二の誘電体線路は第一の誘電体線
路との接合部が円弧状を成し、かつその曲率半径が前記
高周波信号の波長以上であることにより、第一の誘電体
線路と第二の誘電体線路を一体化した状態で作製でき、
厳密な位置調整が不要となり、その結果量産性が向上
し、また第二の誘電体線路に無反射終端を必要としない
ので設計の自由度が高く、小型化に有利である。また、
分配される高周波信号の出力強度をほぼ等しくした状態
で広帯域で使用可能になり、高周波回路への汎用性が高
まり携帯電話等の通信機器、ミリ波レーダー等への応用
が広がる。
【図１】本発明の誘電体線路の接合構造を有するＮＲＤ
ガイドＳの内部透視斜視図である。
ガイドＳの内部透視斜視図である。
【図２】図１の誘電体線路の接合構造の平面図である。
【図３】本発明の接合構造の実施形態を示し、（ａ）は
第二の誘電体線路をＵ字状としたものの平面図、（ｂ）
は２本の第二の誘電体線路を設けたものの平面図であ
る。
第二の誘電体線路をＵ字状としたものの平面図、（ｂ）
は２本の第二の誘電体線路を設けたものの平面図であ
る。
【図４】従来の単線型のＮＲＤガイドＳ１の部分切欠斜
視図である。
視図である。
【図５】従来の電磁結合型で直線状のＮＲＤガイドＳ２
の内部透視斜視図である。
の内部透視斜視図である。
【図６】従来の電磁結合型で曲線状のＮＲＤガイドＳ３
の内部透視斜視図である。
の内部透視斜視図である。
【図７】本発明のＮＲＤガイドＳの周波数特性のグラフ
である。
である。
【図８】従来のＮＲＤガイドＳ３の周波数特性のグラフ
である。
である。
１：平行平板導体 ２：第一の誘電体線路 ２ａ：入力ポート ２ｂ：出力ポート ３：平行平板導体 ４：第二の誘電体線路 ４ｃ：出力ポート
Claims (2)
- 【請求項１】高周波信号を伝搬させる直線状の第一の誘
電体線路と、該第一の誘電体線路の中途に接合した第二
の誘電体線路とから成り、該第二の誘電体線路は第一の
誘電体線路との接合部が円弧状を成し、かつその曲率半
径が前記高周波信号の波長以上であることを特徴とする
誘電体線路の接合構造。 - 【請求項２】高周波信号の波長λに対してλ／２以下の
間隔で配置した平行平板導体の間に請求項１記載の誘電
体線路の接合構造を設けたことを特徴とする非放射性誘
電体線路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120768A JP2000312102A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 誘電体線路の接合構造及び非放射性誘電体線路 |
| US09/557,860 US6437663B1 (en) | 1999-04-27 | 2000-04-26 | Junction structure of dielectric strip nonradiative dielectric waveguide and millimeter-wave transmitting/receiving apparatus |
| DE10020527A DE10020527B4 (de) | 1999-04-27 | 2000-04-27 | Nichtstrahlende dielektrische Wellenleiterstruktur und Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung |
| US10/172,188 US6538530B2 (en) | 1999-04-27 | 2002-06-14 | Junction structure of dielectric strip, nonradiative dielectric waveguide, and millimeter-wave transmitting/receiving apparatus |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11120768A JP2000312102A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 誘電体線路の接合構造及び非放射性誘電体線路 |
| US09/557,860 US6437663B1 (en) | 1999-04-27 | 2000-04-26 | Junction structure of dielectric strip nonradiative dielectric waveguide and millimeter-wave transmitting/receiving apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000312102A true JP2000312102A (ja) | 2000-11-07 |
Family
ID=26458292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11120768A Pending JP2000312102A (ja) | 1999-04-27 | 1999-04-27 | 誘電体線路の接合構造及び非放射性誘電体線路 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6437663B1 (ja) |
| JP (1) | JP2000312102A (ja) |
| DE (1) | DE10020527B4 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6538530B2 (en) * | 1999-04-27 | 2003-03-25 | Kyocera Corporation | Junction structure of dielectric strip, nonradiative dielectric waveguide, and millimeter-wave transmitting/receiving apparatus |
| JP7504811B2 (ja) | 2020-01-17 | 2024-06-24 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | 無線アンテナ、無線通信システム |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20010007640A (ko) * | 1999-08-20 | 2001-02-05 | 신천우 | 비방사 유전체 선로를 이용한 무선중계기 |
| DE10157961B4 (de) * | 2000-11-27 | 2011-11-17 | Kyocera Corp. | Nicht strahlender dielektrischer Wellenleiter und Millimeterwellen-Sende-/Empfangs-Vorrichtung |
| SG94734A1 (en) * | 2001-01-15 | 2003-03-18 | Chuen Khiang Wang | Packaging of a microchip device |
| US6900710B2 (en) * | 2001-04-10 | 2005-05-31 | Picosecond Pulse Labs | Ultrafast sampler with non-parallel shockline |
| WO2003088517A1 (en) * | 2002-04-11 | 2003-10-23 | Nrdtech Co., Ltd. | Receiver using a multi-layer non-radiative dielectric waveguide |
| JP3843081B2 (ja) * | 2003-05-16 | 2006-11-08 | 株式会社インテリジェント・コスモス研究機構 | Ｎｒｄガイド変換器 |
| US7602333B2 (en) * | 2004-02-26 | 2009-10-13 | Kyocera Corporation | Transmitting/receiving antenna, isolator, high-frequency oscillator, and high-frequency transmitter-receiver using the same |
| US9484614B2 (en) * | 2013-10-23 | 2016-11-01 | Texas Instruments Incorporated | Dielectric waveguide signal divider |
| DE102014217932A1 (de) * | 2014-09-08 | 2016-03-10 | Siemens Aktiengesellschaft | Anordnung und Verfahren zur galvanisch getrennten Energieübertragung |
| CN106953153A (zh) * | 2017-04-13 | 2017-07-14 | 南京邮电大学 | 基片集成非辐射介质波导人字型功分器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2925568A (en) * | 1956-10-12 | 1960-02-16 | Gen Dynamics Corp | Microwave tuner |
| JP2700553B2 (ja) | 1988-03-31 | 1998-01-21 | 株式会社 潤工社 | 伝送回路 |
| JP2922741B2 (ja) | 1992-12-09 | 1999-07-26 | 本田技研工業株式会社 | レーダーモジュール |
| JPH088621A (ja) | 1994-06-17 | 1996-01-12 | Nissan Motor Co Ltd | Ｎｒｄガイド用方向性結合器 |
| JPH08181510A (ja) * | 1994-10-25 | 1996-07-12 | Honda Motor Co Ltd | Ｎｒｄガイド回路の組立方法およびｎｒｄガイド回路 |
| JP3045046B2 (ja) * | 1995-07-05 | 2000-05-22 | 株式会社村田製作所 | 非放射性誘電体線路装置 |
| JP3444318B2 (ja) * | 1995-09-08 | 2003-09-08 | 三菱電機株式会社 | Ｎｒｄガイド装置 |
| JP2998614B2 (ja) | 1995-10-04 | 2000-01-11 | 株式会社村田製作所 | 誘電体線路 |
| US6094106A (en) | 1997-06-25 | 2000-07-25 | Kyocera Corporation | Non-radiative dielectric waveguide module |
| JP3346721B2 (ja) | 1997-06-25 | 2002-11-18 | 京セラ株式会社 | 非放射性誘電体線路 |
| JPH11251806A (ja) * | 1998-02-27 | 1999-09-17 | Kyocera Corp | Ｎｒｄガイド方向性結合器 |
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| JP2000312102A (ja) * | 1999-04-27 | 2000-11-07 | Kyocera Corp | 誘電体線路の接合構造及び非放射性誘電体線路 |
| JP2001237618A (ja) * | 1999-12-15 | 2001-08-31 | Kyocera Corp | 非放射性誘電体線路と金属導波管との接続構造およびミリ波送受信部並びにミリ波送受信器 |
-
1999
- 1999-04-27 JP JP11120768A patent/JP2000312102A/ja active Pending
-
2000
- 2000-04-26 US US09/557,860 patent/US6437663B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-04-27 DE DE10020527A patent/DE10020527B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-06-14 US US10/172,188 patent/US6538530B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| US6538530B2 (en) * | 1999-04-27 | 2003-03-25 | Kyocera Corporation | Junction structure of dielectric strip, nonradiative dielectric waveguide, and millimeter-wave transmitting/receiving apparatus |
| JP7504811B2 (ja) | 2020-01-17 | 2024-06-24 | 株式会社Ｎｔｔドコモ | 無線アンテナ、無線通信システム |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20020158709A1 (en) | 2002-10-31 |
| US6538530B2 (en) | 2003-03-25 |
| DE10020527A1 (de) | 2000-11-30 |
| DE10020527B4 (de) | 2005-10-13 |
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