JP3650330B2 - 線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置 - Google Patents
線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてマイクロ波及びミリ波帯における線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置に関し、詳しくは、良好な反射特性を有し、且つ小形な線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は例えば特開平９−２４６８４６号公報に開示された従来の線路間結合構造の斜視図である。また、図１６は図１５のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。さらに、図１７は図１５のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。図において、１５は誘電体基板、１６は導体膜、１７は入力側ストリップ線路、１７ａは入力端子、１７ｂは入力側ストリップ線路結合部、１７ｃは第２の負荷インピーダンス回路、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは出力側ストリップ線路、１８Ａａ、１８Ａｂ、１８Ｂａ、１８Ｂｂ、１８Ｃａ、１８Ｃｂは出力端子、１９は絶縁体薄膜、２０は回転結合導体、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃはアーム部、２０ａは入力側結合部、２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂは出力側結合部、２０Ａｃ、２０Ｂｃ、２０Ｃｃは幅が広くなっている部分、２０Ａｄ、２０Ｂｄ、２０Ｃｄは第１の負荷インピーダンス回路である。
【０００３】
上記の誘電体基板１５の上面には、入力側ストリップ線路１７と複数の円弧状の出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが形成され、絶縁体薄膜１９を介して、入力側ストリップ線路１７及び出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃと結合する回転可能な回転結合導体２０、及び当該回転結合導体２０の複数のアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの入力側とにおいて、ストリップ線路１７及び出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのそれぞれと図示のように結合されている。
【０００４】
この結合の場合、回転結合導体２０の出力側端部のλｇ／４の区間に４分のλ変成器としての第１の負荷インピーダンス回路２０ｄを形成するとともに、入力側ストリップ線路１７の出力側λｇ／４の区間に４分のλ変成器からなる第２の負荷インピーダンス回路１７ｃを形成してある。
【０００５】
次に動作について説明する。入力側ストリップ線路１７から送られてきた信号は、回転結合導体２０の複数のアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによって分岐され、当該各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、絶縁体薄膜１９を介して結合している円弧状の出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃによって更に分岐され、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの両端の出力端子１８Ａａ、１８Ａｂ、１８Ｂａ、１８Ｂｂ、１８Ｃａ、１８Ｃｂから出力される。
【０００６】
即ち、複数のアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによって分岐した後に、円弧状の出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃによって更に分岐する多段分岐回路として機能している。
【０００７】
また、回転結合導体２０を回転させることにより、当該回転結合導体２０の一体に形成されているアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが同時に回転して、各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの結合位置が変わる。
【０００８】
この結果、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの一方の出力端子１８Ａａまたは１８Ａｂ、１８Ｂａまたは１８Ｂｂ、１８Ｃａまたは１８Ｃｂからの出力信号の位相は進み、他方の出力端子からの出力信号１８Ａａまたは１８Ａｂ、１８Ｂａまたは１８Ｂｂ、１８Ｃａまたは１８Ｃｂの位相は遅れる。
【０００９】
この場合、各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径を異ならせておくと、回転結合導体２０の回転角が同じであっても、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの両出力信号の位相の変化量を異ならせることができ、変化量は各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径に比例する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来の線路間結合構造では、入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂにおいて容量結合させ、それぞれ第２の負荷インピーダンス回路１７ｃ、及び第１の負荷インピーダンス回路２０Ａｄ、２０Ｂｄ、２０Ｃｄにより整合をとっている。
【００１１】
このような線路間結合構造の使用周波数帯域は、主に容量結合の大きさに依存する。容量結合を大きくして使用周波数帯域を広くするには、第１に絶縁体薄膜１９を薄くする、第２に絶縁体薄膜１９の誘電率を大きくする、第３に入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂの面積を広くすることが考えられる。
【００１２】
しかし、上記第１の方法は、絶縁体薄膜１９と接触させつつアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを可動させるため、絶縁体薄膜１９の機械的な強度を保持するには、限りなく薄くすることができない。
【００１３】
また、高周波数での使用において、上記第２の方法は、入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂを伝送する高周波信号の波長が短縮されるため、また、上記第３の方法は物理形状が大きくなるため、入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂの形状は波長に対して無視できなくなる。このため、十分大きな結合容量を得ることができず、使用できる周波数帯域の広帯域化を図ることが難しいという問題があった。
【００１４】
また、アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径を異ならせることにより、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの両出力信号の位相の変化量を異ならせている。この変化量は、アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径に比例する。そのため、最小の位相の変化量を得るアーム部の半径に対して、２倍の変化量を得るためには、別のアーム部の半径を２倍に、３倍の変化量を得るには、別のアーム部の半径を３倍にする必要がある。
【００１５】
また、アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃには、第１の負荷インピーダンス回路２０Ａｄ、２０Ｂｄ、２０Ｃｄが形成されているため、最小の位相の変化量を得るアーム部の半径は、第１の負荷インピーダンス回路の長さより長くなる。このため、アーム部の数を増やして多分岐させる場合には、回路の面積が増大して大形化を招く問題があった。
【００１６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形な線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波装置は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている線路間結合構造を有し、線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、第１の誘電体基板の第１の面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにした高周波装置であって、高周波装置の２つを、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐回路或いは３分岐回路を備えたものである。
【００１８】
また、この発明に係る高周波装置は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている線路間結合構造を有し、線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、一端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する分岐ストリップ導体を備えた第４のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにした高周波装置であって、高周波装置の２つを、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐回路或いは３分岐回路を備えたものである。
【００２１】
また、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体は、誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の線路間結合構造を示す概略構成斜視図である。図２は図１に示した線路間結合構造の長手方向の断面図である。図３は図１に示した線路間結合構造の第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。図４は図２に示した長手方向断面図の下側ストリップ線路の断面図である。図５は図２に示した長手方向断面図の上側ストリップ線路の断面図である。図６は図２に示した長手方向断面図の結合部の断面図である。図７は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。図８は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。図９は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。図１０は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【００２７】
図１において、１ａは第１の誘電体基板、１ｂは第２の誘電体基板、２ａは第１のストリップ導体、２ｂは第２のストリップ導体、２ｂ’は伝搬波長の１／４の長さの区間、３は接地導体、４ａは第１の開放端、４ｂは第２の開放端、５は誘電体薄膜によって形成された誘電体シート、６ａ、６ｂは入出力端子である。
【００２８】
第１の誘電体基板１ａの第１の面である表面には、一端に第１の開放端４ａを有し、他端が上記第１の誘電体基板１ａの端部に設けられた入出力端子６ａに至るように延在する一定幅の第１のストリップ導体２ａが配設され、この第１の誘電体基板１ａの第２の面である裏面には、接地導体３が配置されている。
【００２９】
一方、第２の誘電体基板１ｂの第１の誘電体基板１ａに対向する裏面には、一端に第２の開放端４ｂを有し、この第２の開放端４ｂから伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’離れた位置で幅が変化して上記第２の誘電体基板１ｂの端部に設けられた入出力端子６ｂに至るように延在する第２のストリップ導体２ｂが配設されている。
【００３０】
そして、上記第１のストリップ導体２ａと上記第２のストリップ導体２ｂは、上記第２のストリップ導体２ｂを覆う大きさを有する誘電体シート５を介して、伝搬波長の１／４の長さの区間で対向し、且つ上記第１の開放端４ａと第２の開放端４ｂが互いに逆向きとなるように、上記第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、第２の誘電体基板１ｂを積層した構成としている。
【００３１】
図４に示す下側ストリップ線路の断面図において、第１の誘電体基板１ａ、第１のストリップ導体２ａ、接地導体３によって下側ストリップ線路が形成されている。この下側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ１は、誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、及び第１のストリップ導体パターン２ａの幅とで決まる。
【００３２】
図５に示す上側ストリップ線路の断面図において、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、幅を変化させた第２のストリップ導体２ｂ、接地導体３、誘電体シート５によって上側ストリップ線路が形成されている。この上側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ２は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート４の誘電率と厚さ、及び幅を変化させた第２のストリップ導体２ｂの幅とで決まる。
【００３３】
図６に示す結合部の断面図において、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、第１のストリップ導体２ａ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’、接地導体３、誘電体シート５によって、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部が形成されている。この結合部の特性インピーダンスＺｃ３は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、ストリップ導体２ａ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’の幅とで決まる。
【００３４】
尚、入出力端子６ａは、下側ストリップ線路と同じインピーダンスＺｃ１、入出力端子６ｂは上側ストリップ線路と同じインピーダンスＺｃ２で終端されている。
【００３５】
結合部の特性インピーダンスＺｃ３は、第１のストリップ導体２ａの幅を一定としているので、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’の幅を変化させても、下側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ１と異なる値となる。
【００３６】
結合部は伝搬波長の１／４の長さを有するので、図２及び図３に示すＡＡ’部から入出力端子６ａ側を見たインピーダンスＺｉｎは、Ｚｃ１とＺｃ３の間の実数値をとる。そのため、実施の形態１では、上側ストリップ線路を構成する第２のストリップ導体２ｂの幅を変化させることによって、特性インピーダンスＺｃ２をＺｉｎに等しくさせることによりインピーダンス整合を図っている。
【００３７】
次に動作について説明する。図１において、入出力端子６ａから高周波信号が入力されると、高周波信号は下側ストリップ線路を伝送し、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部で電磁界結合し、第２のストリップ導体２ｂを伝送して入出力端子６ｂに出力される。
【００３８】
この場合、先に説明したように、Ｚｉｎ＝Ｚｃ２の関係を満たすため、高周波信号は反射せずに伝送される。また、誘電体シート５の厚さが薄く密に電磁界結合しているため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を得ることができる。
【００３９】
また、第１の誘電体基板１ａ、第１のストリップ導体２ａ、接地導体３を固定部とし、他の部分を上記第１のストリップ導体２ａの長手方向に移動できるようにした可動部とする。このような可動部の構造としては、例えば、第２の誘電体基板１ｂの裏面に誘電体シート５を接着し、第２の誘電体基板１ｂの両縁部に、第１のストリップ導体２ａ及び誘電体シート５を第１のストリップ導体２ａの長手方向に移動可能にガイドするガイド手段を立設し、第１のストリップ導体２ａを固定した状態で、誘電体シート５を接着させた第２の誘電体基板１ｂを移動させる駆動軸等をこれに接続すれば可能となる。
【００４０】
図７及び図８に示すように、可動部を入出力端子６ａ側に移動させると、結合部は伝搬波長の１／４の長さより長くなる。そのため、図７及び図８に示すＢＢ’部から入出力端子６ａ側を見たインピーダンスＺｉｎ’は、上記Ｚｉｎと異なる値となるが、誘電体シート５の厚さが薄く密に電磁界結合しているため、Ｚｉｎからの値の変化は小さい。そのため、高周波信号はほとんど反射せずに伝送される。
【００４１】
また、図９及び図１０に示すように、可動部を入出力端子６ｂ側に移動させると、結合部は伝搬波長の１／４の長さより短くなる。そのため、図９及び図１０に示すＣＣ’部から入出力端子６ａ側を見たインピーダンスＺｉｎ’’は、上記Ｚｉｎと異なる値となり、また、ＣＣ’部から入出力端子６ｂ側を見たインピーダンスＺｏｕｔは、上記Ｚｃ２と異なる値となるが、誘電体シート５の厚さが薄いため、Ｚｉｎ’’はＺｉｎからの値の変化は小さく、また、ＺｏｕｔはＺｃ２からの値の変化は小さい。そのため、高周波信号はほとんど反射せずに伝送される。
【００４２】
従って、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても広帯域に渡り良好な反射特性を有する線路間結合構造を得ることができる。
尚、入出力端子６ｂから高周波信号を加えた場合は入出力端子６ａから出力され、既に述べた同様な動作をする。
【００４３】
本実施の形態によれば、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現できる効果がある。
【００４４】
上述のように本実施の形態の線路間結合構造は、第１の誘電体基板１ａと、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成され、一端に第１の開放端４ａを有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように延在する第１のストリップ導体２ａと、第１の誘電体基板１ａの第２の面に形成された接地導体３と、第１の誘電体基板１ａに対向して配置された第２の誘電体基板１ｂと、第２の誘電体基板１ｂの第１の誘電体基板１ａの第１の面に対向する面に形成され、一端に第２の開放端４ｂを有し、第２の開放端４ｂから所定の区間離れた位置で幅が変化して第２の誘電体基板１ｂの端部に至るように延在する第２のストリップ導体２ｂと、第１の誘電体基板１ａと第２の誘電体基板１ｂとの間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シート５とを備え、第１のストリップ導体２ａと第２のストリップ導体２ｂとが、誘電体シート５を介して所定の長さ対向するように、且つ第１の開放端４ａと第２の開放端４ｂが互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、及び第２の誘電体基板１ｂが積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形な線路間結合構造を得ることができる。
【００４５】
また、第１のストリップ導体２ａと第２のストリップ導体２ｂは、誘電体シート５を介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の略１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現できる。
【００４６】
また、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、第１のストリップ導体２ａの長さ方向に移動可能である。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても広帯域に渡り良好な反射特性を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００４７】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２の線路間結合構造を示す概略構成斜視図である。図１１において、２ｃは入力側ストリップ導体、２ｄは出力側ストリップ導体、４ｃは第３の開放端、４ｄは第４の開放端、４ｅは第５の開放端、７はコの字形ストリップ導体、８ａは入力端子、９ａは出力端子である。尚、実施の形態１の図１に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図１１において、第１の誘電体基板１ａの第１の面である表面には、一端に第３の開放端４ｃを有し、他端が上記第１の誘電体基板１ａの入力端子８ａに至るように延在する一定幅の入力側ストリップ導体２ｃと、一端に上記第３の開放端４ｃと同じ側に第４の開放端４ｄを有し、他端が上記第１の誘電体基板１ａの端部に向かって上記入力側ストリップ導体２ｃと平行に延在し、上記入力側ストリップ導体２ｃと同一幅の出力側ストリップ導体２ｄが配設され、この第１の誘電体基板１ａの第２の面である裏面には、接地導体３が配置されている。
【００４９】
第２の誘電体基板１ｂの裏面には、両端に第５の開放端４ｅを有し、上記第５の開放端４ｅから伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’離れた位置で幅が変化したコの字形ストリップ導体７が配設されている。
【００５０】
そして、上記入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄと上記コの字形ストリップ導体７は、上記コの字形ストリップ導体７を覆う大きさを有する誘電体シート５を介して、伝搬波長の１／４の長さの区間で対向し、且つ上記第３乃至第４の開放端４ｃ、４ｄと第５の開放端４ｅが互いに逆向きとなるように、上記第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、第２の誘電体基板１ｂを積層した構成としている。
【００５１】
図１１において、第１の誘電体基板１ａ、入力側ストリップ導体２ｃ、接地導体３によって入力側ストリップ線路が形成されている。また、第１の誘電体基板１ａ、出力側ストリップ導体２ｄ、接地導体３によって出力側ストリップ線路が形成されている。これら入力側及び出力側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ１は、誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、及び入力側ストリップ導体２ｃ或いは出力側ストリップ導体２ｄの幅とで決まる。
【００５２】
また、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、幅を変化させたコの字形ストリップ導体７、接地導体３、誘電体シート５によって上側ストリップ線路が形成されている。この上側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ２は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、及び幅を変化させたコの字形ストリップ導体７の幅とで決まる。
【００５３】
そして、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、入力側ストリップ導体２ｃ、入力側ストリップ導体２ｃ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’、接地導体３、誘電体シート５によって、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部が形成されている。また、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、入力側ストリップ導体２ｃ、出力側ストリップ導体２ｄ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’、接地導体３、誘電体シート５によって、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部が形成されている。これら結合部の特性インピーダンスＺｃ３は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、入力側ストリップ導体２ｃ或いは出力側ストリップ導体２ｄ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’の幅とで決まる。
【００５４】
上記それぞれのストリップ線路及び結合部の特性インピーダンスＺｃ１、Ｚｃ２、Ｚｃ３大きさは、実施の形態１で説明した通りの値としている。このように、実施の形態２では、実施の形態１で示した線路間結合構造をコの字形ストリップ導体７により縦続接続していることになる。そのため、入力端子８ａから入力された高周波信号は、反射せずに出力端子９ａに出力される。また、誘電体シート５の厚さが薄く密に電磁界結合しているため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を得ることができる。
【００５５】
また、第２の誘電体基板１ｂ、コの字形ストリップ導体７、誘電体シート５を入力側或いは出力側ストリップ導体２ｃ、２ｄの長手方向に移動できるようにした可動部とする。実施の形態１で説明したように、上記可動部を移動させても、それぞれの結合部においてほとんど反射が生じないため、入力端子８ａから入力された高周波信号は、ほとんど反射せずに出力端子９ａに出力される。
【００５６】
また、上記可動部を入力側或いは出力側ストリップ導体２ｃ、２ｄの長手方向に移動させることによって、移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる。
【００５７】
本実施の形態によれば、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有し、また、可動部の移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる位相可変回路を構成することができる効果がある。
【００５８】
上述のように本実施の形態の線路間結合構造は、第１の誘電体基板１ａと、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成され、一端に第３の開放端４ｃを有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように延在する入力側ストリップ導体２ｃと、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成され、一端に第３の開放端４ｃと同じ側に第４の開放端４ｄを有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように入力側ストリップ導体２ｃと平行に延在する出力側ストリップ導体２ｄと、第１の誘電体基板１ａの第２の面に形成された接地導体３と、第１の誘電体基板１ａに対向して配置された第２の誘電体基板１ｂと、第２の誘電体基板１ｂの第１の誘電体基板１ａの第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端４ｅを有し、第５の開放端４ｅから所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体７と、第１の誘電体基板１ａと第２の誘電体基板１ｂとの間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シート５とを備え、入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄとコの字形ストリップ導体７の平行に設けられた２導体とが、誘電体シート５を介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端４ｃ、４ｄと第５の開放端４ｅが互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、及び第２の誘電体基板１ｂが積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつさらに小型な線路間結合構造を得ることができる。
【００５９】
また、入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄとコの字形ストリップ導体７の平行に設けられた２導体は、誘電体シート５を介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現することができる。
【００６０】
また、第２の誘電体基板１ｄと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄの長さ方向に移動可能である。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有し、また、可動部の移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる位相可変回路を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００６１】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３の高周波装置を示す誘電体基板１ｂを除いた場合に見える基板上面パターン図である。図１２において、２ｅは第３のストリップ導体、６ｃ、６ｄは入出力端子、１０ａ、１０ｂは実施の形態２に示す位相可変回路としての線路間結合構造である。尚、実施の形態２の図１１に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態に示す高周波装置は次の通りである。第１の誘電体基板１ａの表面に、位相可変回路１０ａ、１０ｂをコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に２つ配置し、上記位相可変回路１０ａ、１０ｂのそれぞれの出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板１ａの表面に形成された第３のストリップ導体２ｅを介して縦続接続し、上記位相可変回路１０ａ、１０ｂの残りの入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄに入出力端子６ｃ、６ｄを配置する。
【００６３】
そして、上記位相可変回路１０ａ、１０ｂのそれぞれに配置されたコの字形ストリップ導体７を１つの第２の誘電体基板１ｂの裏面に一体形成して、上記第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５の位置を上記位相可変回路１０ａ、１０ｂの入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長手方向に移動できるようにした可動部を備えた構成としている。
【００６４】
次に動作について説明する。
入出力端子６ｃから高周波信号が入力されると、一方の位相可変回路１０ａに伝送され、第３のストリップ導体を通じて、もう一方の位相可変回路１０ｂに伝送されて、入出力端子６ｄに出力される。
この時、位相可変回路１０ａ、１０ｂを第３のストリップ導体２ｅを介して縦続接続しているため、上記可動部を移動させることによって、実施の形態２に示した位相可変回路としての線路間結合構造の２倍の通過位相量の変化を得ることができる。
【００６５】
本実施の形態によれば、可動部の移動距離に対する通過位相量をより大きく異ならせることができる位相可変回路を構成することができる効果がある。
【００６６】
なお、この例では位相可変回路を２つ並べた場合の構成について説明したが、位相可変回路をコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に複数個配置し、隣り合う位相可変回路の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板１ａの表面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、上記複数個の位相可変回路の最も端に位置するの入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体に入出力端子を配置した構成としても良い。
【００６７】
このようなことから本実施の形態の高周波装置は、実施の形態２の線路間結合構造を、第１の誘電体基板１ａ及び第２の誘電体基板１ｂを同一の基板としてコの字形ストリップ導体７のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成された第３のストリップ導体２ｅを介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子６ｃ、６ｄを配置し、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、可動部の移動距離に対する通過位相量をより大きく異ならせることができる位相可変回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００６８】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４の高周波装置を示す誘電体基板１ｂを除いた場合に見える基板上面パターン図である。図中の符号２ｆは第４のストリップ導体、２ｆ’は分岐ストリップ導体、８ｂは入力端子、９ｂ、９ｃは出力端子である。尚、実施の形態２の図１１に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態に示す高周波装置は、先に説明した実施の形態３に示す高周波装置の第３のストリップ導体２ｅから分岐して、第１の誘電体基板１ａの出力端子９ｂに至るように延在する分岐ストリップ導体２ｆ’を備えた第４のストリップ導体２ｆを配設した構成としている。
【００７０】
この時、上記第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５の位置を位相可変回路１０ａ、１０ｂの入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長手方向に移動できるようにした可動部と上記分岐ストリップ導体２ｆ’とは、交差しない。
【００７１】
次に動作について説明する。入力端子８ｂから高周波信号が入力されると、高周波信号は一方の位相可変回路１０ａを通じて、第４のストリップ導体２ｆに伝送される。第４のストリップ導体２ｆにおいて、高周波信号の一部の電力は分岐ストリップ導体２ｆ’を通じて、出力端子９ｂに出力され、残りの電力はもう一方の位相可変回路１０ｂを通じて、出力端子９ｃに出力される。
【００７２】
この時、入力側ストリップ導体２ｃ、出力側ストリップ導体２ｄ、第４のストリップ導体２ｆの形状を部分的に変化させることにより、出力端子９ｂ、９ｃから出力される高周波信号の電力は、任意の分配比で分配させることができる。
そして、第２の誘電体基板１ｂに一体形成された上記可動部を移動させることによって、出力端子９ｂ、９ｃから出力される電力分配比は一定のまま移動距離に比例した相対位相を変化させることができる。この時、出力端子９ｂに対する出力端子９ｃの出力位相の変化量は２倍となる。
【００７３】
このように、位相可変回路１０ａ、１０ｂを並べ第４のストリップ導体を介して縦続接続し、ぞれぞれの第４のストリップ導体２ｆに出力端子９ｂ、９ｃを配置した構造とすることで、２倍の出力位相の変化量が得られるため、回路の小形化を図ることができる。
【００７４】
本実施の形態によれば、出力端子によって任意の分配振幅を有し、異なる位相の変化量を得ることができる小形な電力分配回路を構成することができる効果がある。
【００７５】
なお、この例では位相可変回路を２つ並べた場合の構成について説明したが、位相可変回路をコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に複数個配置し、隣り合う位相可変回路の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板１ａの表面に形成された第４のストリップ導体を介して縦続接続し、３つ以上の出力端子を有する構成としてもよい。
【００７６】
このようなことから本実施の形態の高周波装置は、実施の形態２の線路間結合構造を、第１の誘電体基板１ａ及び第２の誘電体基板１ｂを同一の基板としてコの字形ストリップ導体７のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、一端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように延在する分岐ストリップ導体２ｆ’を備えた第４のストリップ導体２ｆを介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子８ｂ、９ｃを配置し、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、出力端子によって任意の分配振幅を有し、異なる位相の変化量を得ることができる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００７７】
実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５の高周波装置を示す誘電体基板１ｂを除いた場合に見える基板上面パターン図である。図１４において、８ｃは入力端子、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈは出力端子、１１は３分岐回路、１２ａ、１２ｂは実施の形態４に示す電力分配回路としての高周波装置である。尚、実施の形態４の図１３に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
本実施の形態に示す高周波装置は次のように構成されてる。第１の誘電体基板１ａの表面に、電力分配回路１２ａ、１２ｂをコの字が互いに反対向きになるように２つ配置し、上記２つの電力分配回路１２ａ、１２ｂのそれぞれのコの字形ストリップ導体を１つの第２の誘電体基板１ｂの裏面に一体形成して、上記第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５の位置を実施の形態２で示した位相可変回路の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長手方向に移動できるようにした可動部を備えている。
【００７９】
そして、上記２つの電力分配回路１２ａ、１２ｂのそれぞれの入力端子は、第１の誘電体基板１ａの表面に形成された３分岐回路１１と接続されている。この時、３分岐回路１１の一端は入力端子８ｃ、上記２つの電力分配回路１２ａ、１２ｂと接続されない他端は出力端子９ｈとなる。
【００８０】
次に動作について説明する。入力端子８ｃから高周波信号が入力されると、高周波信号は３分岐回路１１によって電力分配される。３分配された高周波信号のうち、１つは出力端子９ｈに出力され、残りは電力分配回路１２ａ、１２ｂを通じて出力端子９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇに出力される。
【００８１】
この時、電力分配回路１２ａ、１２ｂから出力される電力の分配比を調整し、３分岐回路１１の形状を部分的に変化させることにより、出力端子９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈから出力される高周波信号の電力は、任意の分配比で分配させることができる。
【００８２】
そして、第２の誘電体基板１ｂに一体形成された上記可動部を移動させることによって、出力端子９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈから出力される電力分配比は一定のまま移動距離に比例した相対位相を変化させることができる。この時、出力端子９ｄと９ｆの出力位相の変化量、或いは９ｅと９ｇの出力位相の変化量は、同じ大きさで符号が逆になる。また、出力端子９ｄに対する出力端子９ｅの出力位相の変化量、或いは出力端子９ｆに対する出力端子９ｇの出力位相の変化量は２倍となる。
【００８３】
つまり、第２の誘電体基板１ｂに一体形成された上記可動部を移動させることによって得られる出力端子９ｅの位相変化量を２θとすると、出力端子９ｄにはθ、出力端子９ｈには零、出力端子９ｆには−θ、出力端子９ｇには−２θの位相変化量が得られる。
【００８４】
本実施の形態によれば、１つの可動構造でビームチルトアンテナの給電回路のように出力端子によって、任意の分配振幅分布を有し、異なる位相の変化量が必要とされる小形な電力分配回路を実現できる効果がある。
【００８５】
なお、この例では位相可変回路を２つ並べた電力分配回路をコの字が互いに反対向きになるように２つ配置した場合の構成について説明したが、位相可変回路をコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に複数個配置した電力分配回路をコの字が互いに反対向きになるように２つ配置して、７つ以上の出力端子を有する構成としてもよい。
【００８６】
このようなことから本実施の形態の高周波装置は、実施の形態４の高周波装置を、第１の誘電体基板１ａ及び第２の誘電体基板１ｂを同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐或いは３分岐回路１１を備えている。そのため、１つの可動構造でビームチルトアンテナの給電回路のように出力端子によって、任意の分配振幅分布を有し、異なる位相の変化量が必要とされる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００８７】
【発明の効果】
この発明に係る線路間結合構造は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第１の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する第１のストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、一端に第２の開放端を有し、第２の開放端から所定の区間離れた位置で幅が変化して第２の誘電体基板の端部に至るように延在する第２のストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、第１のストリップ導体と第２のストリップ導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第１の開放端と第２の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形な線路間結合構造を得ることができる。
【００８８】
また、第１のストリップ導体と第２のストリップ導体は、誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現できる。
【００８９】
また、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、第１のストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても広帯域に渡り良好な反射特性を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００９０】
また、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形で作製容易な線路間結合構造を得ることができる。
【００９１】
また、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体は、誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現することができる。
【００９２】
また、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有し、また、可動部の移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる位相可変回路を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００９３】
また、この発明に係る高周波装置は、上述の線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、第１の誘電体基板の第１の面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、可動部の移動距離に対する通過位相量をより大きく異ならせることができる位相可変回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００９４】
また、上述の線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、一端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する分岐ストリップ導体を備えた第４のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、出力端子によって任意の分配振幅を有し、異なる位相の変化量を得ることができる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００９５】
さらに、上述の高周波装置を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐或いは３分岐回路を備えている。そのため、１つの可動構造でビームチルトアンテナの給電回路のように出力端子によって、任意の分配振幅分布を有し、異なる位相の変化量が必要とされる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の線路間結合構造を示す概略構成図である。
【図２】 図１に示した線路間結合構造の長手方向の断面図である。
【図３】 図１に示した線路間結合構造の第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図４】 図２に示した長手方向断面図の下側ストリップ線路の断面図である。
【図５】 図２に示した長手方向断面図の上側ストリップ線路の断面図である。
【図６】 図２に示した長手方向断面図の結合部の断面図である。
【図７】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。
【図８】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図９】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。
【図１０】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１１】 この発明の実施の形態２の線路間結合構造を示す概略構成斜視図である。
【図１２】 この発明の実施の形態３の高周波装置を示す第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４の高周波装置を示す第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１４】 この発明の実施の形態５の高周波装置を示す第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１５】 従来の線路間結合構造の斜視図である。
【図１６】 図１５のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図１７】 図１５のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【符号の説明】
１ａ 誘電体基板（第１の誘電体基板）、１ｂ 誘電体基板（第２の誘電体基板）、２ａ ストリップ導体（第１のストリップ導体）、２ｂ ストリップ導体（第２のストリップ導体）、２ｃ 入力側ストリップ導体、２ｄ 出力側ストリップ導体、２ｅ ストリップ導体（第３のストリップ導体）、２ｆ ストリップ導体、２ｆ’ ストリップ導体（分岐ストリップ導体）、３ 接地導体、４ａ 開放端（第１の開放端）、４ｂ 開放端（第２の開放端）、４ｃ 開放端（第３の開放端）、４ｄ 開放端（第４の開放端）、４ｅ 開放端（第５の開放端）、５ 誘電体シート、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 入出力端子、７ コの字形ストリップ導体、８ａ，８ｂ、８ｃ 入力端子、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ 出力端子、１１ ３分岐回路、１２ａ，１２ｂ 電力分配回路。
【発明の属する技術分野】
本発明は、主としてマイクロ波及びミリ波帯における線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置に関し、詳しくは、良好な反射特性を有し、且つ小形な線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は例えば特開平９−２４６８４６号公報に開示された従来の線路間結合構造の斜視図である。また、図１６は図１５のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。さらに、図１７は図１５のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。図において、１５は誘電体基板、１６は導体膜、１７は入力側ストリップ線路、１７ａは入力端子、１７ｂは入力側ストリップ線路結合部、１７ｃは第２の負荷インピーダンス回路、１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃは出力側ストリップ線路、１８Ａａ、１８Ａｂ、１８Ｂａ、１８Ｂｂ、１８Ｃａ、１８Ｃｂは出力端子、１９は絶縁体薄膜、２０は回転結合導体、２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃはアーム部、２０ａは入力側結合部、２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂは出力側結合部、２０Ａｃ、２０Ｂｃ、２０Ｃｃは幅が広くなっている部分、２０Ａｄ、２０Ｂｄ、２０Ｃｄは第１の負荷インピーダンス回路である。
【０００３】
上記の誘電体基板１５の上面には、入力側ストリップ線路１７と複数の円弧状の出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃが形成され、絶縁体薄膜１９を介して、入力側ストリップ線路１７及び出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃと結合する回転可能な回転結合導体２０、及び当該回転結合導体２０の複数のアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの入力側とにおいて、ストリップ線路１７及び出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃのそれぞれと図示のように結合されている。
【０００４】
この結合の場合、回転結合導体２０の出力側端部のλｇ／４の区間に４分のλ変成器としての第１の負荷インピーダンス回路２０ｄを形成するとともに、入力側ストリップ線路１７の出力側λｇ／４の区間に４分のλ変成器からなる第２の負荷インピーダンス回路１７ｃを形成してある。
【０００５】
次に動作について説明する。入力側ストリップ線路１７から送られてきた信号は、回転結合導体２０の複数のアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによって分岐され、当該各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと、絶縁体薄膜１９を介して結合している円弧状の出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃによって更に分岐され、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの両端の出力端子１８Ａａ、１８Ａｂ、１８Ｂａ、１８Ｂｂ、１８Ｃａ、１８Ｃｂから出力される。
【０００６】
即ち、複数のアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃによって分岐した後に、円弧状の出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃによって更に分岐する多段分岐回路として機能している。
【０００７】
また、回転結合導体２０を回転させることにより、当該回転結合導体２０の一体に形成されているアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃが同時に回転して、各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃと出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの結合位置が変わる。
【０００８】
この結果、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの一方の出力端子１８Ａａまたは１８Ａｂ、１８Ｂａまたは１８Ｂｂ、１８Ｃａまたは１８Ｃｂからの出力信号の位相は進み、他方の出力端子からの出力信号１８Ａａまたは１８Ａｂ、１８Ｂａまたは１８Ｂｂ、１８Ｃａまたは１８Ｃｂの位相は遅れる。
【０００９】
この場合、各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径を異ならせておくと、回転結合導体２０の回転角が同じであっても、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの両出力信号の位相の変化量を異ならせることができ、変化量は各アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径に比例する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような従来の線路間結合構造では、入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂにおいて容量結合させ、それぞれ第２の負荷インピーダンス回路１７ｃ、及び第１の負荷インピーダンス回路２０Ａｄ、２０Ｂｄ、２０Ｃｄにより整合をとっている。
【００１１】
このような線路間結合構造の使用周波数帯域は、主に容量結合の大きさに依存する。容量結合を大きくして使用周波数帯域を広くするには、第１に絶縁体薄膜１９を薄くする、第２に絶縁体薄膜１９の誘電率を大きくする、第３に入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂの面積を広くすることが考えられる。
【００１２】
しかし、上記第１の方法は、絶縁体薄膜１９と接触させつつアーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃを可動させるため、絶縁体薄膜１９の機械的な強度を保持するには、限りなく薄くすることができない。
【００１３】
また、高周波数での使用において、上記第２の方法は、入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂを伝送する高周波信号の波長が短縮されるため、また、上記第３の方法は物理形状が大きくなるため、入力側結合部２０ａ、及び出力側結合部２０Ａｂ、２０Ｂｂ、２０Ｃｂの形状は波長に対して無視できなくなる。このため、十分大きな結合容量を得ることができず、使用できる周波数帯域の広帯域化を図ることが難しいという問題があった。
【００１４】
また、アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径を異ならせることにより、各出力側ストリップ線路１８Ａ、１８Ｂ、１８Ｃの両出力信号の位相の変化量を異ならせている。この変化量は、アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃの半径に比例する。そのため、最小の位相の変化量を得るアーム部の半径に対して、２倍の変化量を得るためには、別のアーム部の半径を２倍に、３倍の変化量を得るには、別のアーム部の半径を３倍にする必要がある。
【００１５】
また、アーム部２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃには、第１の負荷インピーダンス回路２０Ａｄ、２０Ｂｄ、２０Ｃｄが形成されているため、最小の位相の変化量を得るアーム部の半径は、第１の負荷インピーダンス回路の長さより長くなる。このため、アーム部の数を増やして多分岐させる場合には、回路の面積が増大して大形化を招く問題があった。
【００１６】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形な線路間結合構造及びこれを用いた高周波装置を得ることを目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る高周波装置は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている線路間結合構造を有し、線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、第１の誘電体基板の第１の面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにした高周波装置であって、高周波装置の２つを、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐回路或いは３分岐回路を備えたものである。
【００１８】
また、この発明に係る高周波装置は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている線路間結合構造を有し、線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、一端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する分岐ストリップ導体を備えた第４のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにした高周波装置であって、高周波装置の２つを、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐回路或いは３分岐回路を備えたものである。
【００２１】
また、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体は、誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。
【００２６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１の線路間結合構造を示す概略構成斜視図である。図２は図１に示した線路間結合構造の長手方向の断面図である。図３は図１に示した線路間結合構造の第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。図４は図２に示した長手方向断面図の下側ストリップ線路の断面図である。図５は図２に示した長手方向断面図の上側ストリップ線路の断面図である。図６は図２に示した長手方向断面図の結合部の断面図である。図７は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。図８は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。図９は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。図１０は図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【００２７】
図１において、１ａは第１の誘電体基板、１ｂは第２の誘電体基板、２ａは第１のストリップ導体、２ｂは第２のストリップ導体、２ｂ’は伝搬波長の１／４の長さの区間、３は接地導体、４ａは第１の開放端、４ｂは第２の開放端、５は誘電体薄膜によって形成された誘電体シート、６ａ、６ｂは入出力端子である。
【００２８】
第１の誘電体基板１ａの第１の面である表面には、一端に第１の開放端４ａを有し、他端が上記第１の誘電体基板１ａの端部に設けられた入出力端子６ａに至るように延在する一定幅の第１のストリップ導体２ａが配設され、この第１の誘電体基板１ａの第２の面である裏面には、接地導体３が配置されている。
【００２９】
一方、第２の誘電体基板１ｂの第１の誘電体基板１ａに対向する裏面には、一端に第２の開放端４ｂを有し、この第２の開放端４ｂから伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’離れた位置で幅が変化して上記第２の誘電体基板１ｂの端部に設けられた入出力端子６ｂに至るように延在する第２のストリップ導体２ｂが配設されている。
【００３０】
そして、上記第１のストリップ導体２ａと上記第２のストリップ導体２ｂは、上記第２のストリップ導体２ｂを覆う大きさを有する誘電体シート５を介して、伝搬波長の１／４の長さの区間で対向し、且つ上記第１の開放端４ａと第２の開放端４ｂが互いに逆向きとなるように、上記第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、第２の誘電体基板１ｂを積層した構成としている。
【００３１】
図４に示す下側ストリップ線路の断面図において、第１の誘電体基板１ａ、第１のストリップ導体２ａ、接地導体３によって下側ストリップ線路が形成されている。この下側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ１は、誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、及び第１のストリップ導体パターン２ａの幅とで決まる。
【００３２】
図５に示す上側ストリップ線路の断面図において、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、幅を変化させた第２のストリップ導体２ｂ、接地導体３、誘電体シート５によって上側ストリップ線路が形成されている。この上側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ２は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート４の誘電率と厚さ、及び幅を変化させた第２のストリップ導体２ｂの幅とで決まる。
【００３３】
図６に示す結合部の断面図において、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、第１のストリップ導体２ａ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’、接地導体３、誘電体シート５によって、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部が形成されている。この結合部の特性インピーダンスＺｃ３は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、ストリップ導体２ａ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’の幅とで決まる。
【００３４】
尚、入出力端子６ａは、下側ストリップ線路と同じインピーダンスＺｃ１、入出力端子６ｂは上側ストリップ線路と同じインピーダンスＺｃ２で終端されている。
【００３５】
結合部の特性インピーダンスＺｃ３は、第１のストリップ導体２ａの幅を一定としているので、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’の幅を変化させても、下側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ１と異なる値となる。
【００３６】
結合部は伝搬波長の１／４の長さを有するので、図２及び図３に示すＡＡ’部から入出力端子６ａ側を見たインピーダンスＺｉｎは、Ｚｃ１とＺｃ３の間の実数値をとる。そのため、実施の形態１では、上側ストリップ線路を構成する第２のストリップ導体２ｂの幅を変化させることによって、特性インピーダンスＺｃ２をＺｉｎに等しくさせることによりインピーダンス整合を図っている。
【００３７】
次に動作について説明する。図１において、入出力端子６ａから高周波信号が入力されると、高周波信号は下側ストリップ線路を伝送し、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部で電磁界結合し、第２のストリップ導体２ｂを伝送して入出力端子６ｂに出力される。
【００３８】
この場合、先に説明したように、Ｚｉｎ＝Ｚｃ２の関係を満たすため、高周波信号は反射せずに伝送される。また、誘電体シート５の厚さが薄く密に電磁界結合しているため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を得ることができる。
【００３９】
また、第１の誘電体基板１ａ、第１のストリップ導体２ａ、接地導体３を固定部とし、他の部分を上記第１のストリップ導体２ａの長手方向に移動できるようにした可動部とする。このような可動部の構造としては、例えば、第２の誘電体基板１ｂの裏面に誘電体シート５を接着し、第２の誘電体基板１ｂの両縁部に、第１のストリップ導体２ａ及び誘電体シート５を第１のストリップ導体２ａの長手方向に移動可能にガイドするガイド手段を立設し、第１のストリップ導体２ａを固定した状態で、誘電体シート５を接着させた第２の誘電体基板１ｂを移動させる駆動軸等をこれに接続すれば可能となる。
【００４０】
図７及び図８に示すように、可動部を入出力端子６ａ側に移動させると、結合部は伝搬波長の１／４の長さより長くなる。そのため、図７及び図８に示すＢＢ’部から入出力端子６ａ側を見たインピーダンスＺｉｎ’は、上記Ｚｉｎと異なる値となるが、誘電体シート５の厚さが薄く密に電磁界結合しているため、Ｚｉｎからの値の変化は小さい。そのため、高周波信号はほとんど反射せずに伝送される。
【００４１】
また、図９及び図１０に示すように、可動部を入出力端子６ｂ側に移動させると、結合部は伝搬波長の１／４の長さより短くなる。そのため、図９及び図１０に示すＣＣ’部から入出力端子６ａ側を見たインピーダンスＺｉｎ’’は、上記Ｚｉｎと異なる値となり、また、ＣＣ’部から入出力端子６ｂ側を見たインピーダンスＺｏｕｔは、上記Ｚｃ２と異なる値となるが、誘電体シート５の厚さが薄いため、Ｚｉｎ’’はＺｉｎからの値の変化は小さく、また、ＺｏｕｔはＺｃ２からの値の変化は小さい。そのため、高周波信号はほとんど反射せずに伝送される。
【００４２】
従って、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても広帯域に渡り良好な反射特性を有する線路間結合構造を得ることができる。
尚、入出力端子６ｂから高周波信号を加えた場合は入出力端子６ａから出力され、既に述べた同様な動作をする。
【００４３】
本実施の形態によれば、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現できる効果がある。
【００４４】
上述のように本実施の形態の線路間結合構造は、第１の誘電体基板１ａと、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成され、一端に第１の開放端４ａを有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように延在する第１のストリップ導体２ａと、第１の誘電体基板１ａの第２の面に形成された接地導体３と、第１の誘電体基板１ａに対向して配置された第２の誘電体基板１ｂと、第２の誘電体基板１ｂの第１の誘電体基板１ａの第１の面に対向する面に形成され、一端に第２の開放端４ｂを有し、第２の開放端４ｂから所定の区間離れた位置で幅が変化して第２の誘電体基板１ｂの端部に至るように延在する第２のストリップ導体２ｂと、第１の誘電体基板１ａと第２の誘電体基板１ｂとの間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シート５とを備え、第１のストリップ導体２ａと第２のストリップ導体２ｂとが、誘電体シート５を介して所定の長さ対向するように、且つ第１の開放端４ａと第２の開放端４ｂが互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、及び第２の誘電体基板１ｂが積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形な線路間結合構造を得ることができる。
【００４５】
また、第１のストリップ導体２ａと第２のストリップ導体２ｂは、誘電体シート５を介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の略１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現できる。
【００４６】
また、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、第１のストリップ導体２ａの長さ方向に移動可能である。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても広帯域に渡り良好な反射特性を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００４７】
実施の形態２．
図１１はこの発明の実施の形態２の線路間結合構造を示す概略構成斜視図である。図１１において、２ｃは入力側ストリップ導体、２ｄは出力側ストリップ導体、４ｃは第３の開放端、４ｄは第４の開放端、４ｅは第５の開放端、７はコの字形ストリップ導体、８ａは入力端子、９ａは出力端子である。尚、実施の形態１の図１に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００４８】
図１１において、第１の誘電体基板１ａの第１の面である表面には、一端に第３の開放端４ｃを有し、他端が上記第１の誘電体基板１ａの入力端子８ａに至るように延在する一定幅の入力側ストリップ導体２ｃと、一端に上記第３の開放端４ｃと同じ側に第４の開放端４ｄを有し、他端が上記第１の誘電体基板１ａの端部に向かって上記入力側ストリップ導体２ｃと平行に延在し、上記入力側ストリップ導体２ｃと同一幅の出力側ストリップ導体２ｄが配設され、この第１の誘電体基板１ａの第２の面である裏面には、接地導体３が配置されている。
【００４９】
第２の誘電体基板１ｂの裏面には、両端に第５の開放端４ｅを有し、上記第５の開放端４ｅから伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’離れた位置で幅が変化したコの字形ストリップ導体７が配設されている。
【００５０】
そして、上記入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄと上記コの字形ストリップ導体７は、上記コの字形ストリップ導体７を覆う大きさを有する誘電体シート５を介して、伝搬波長の１／４の長さの区間で対向し、且つ上記第３乃至第４の開放端４ｃ、４ｄと第５の開放端４ｅが互いに逆向きとなるように、上記第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、第２の誘電体基板１ｂを積層した構成としている。
【００５１】
図１１において、第１の誘電体基板１ａ、入力側ストリップ導体２ｃ、接地導体３によって入力側ストリップ線路が形成されている。また、第１の誘電体基板１ａ、出力側ストリップ導体２ｄ、接地導体３によって出力側ストリップ線路が形成されている。これら入力側及び出力側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ１は、誘電体基板１ａの誘電率と厚さ、及び入力側ストリップ導体２ｃ或いは出力側ストリップ導体２ｄの幅とで決まる。
【００５２】
また、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、幅を変化させたコの字形ストリップ導体７、接地導体３、誘電体シート５によって上側ストリップ線路が形成されている。この上側ストリップ線路の特性インピーダンスＺｃ２は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、及び幅を変化させたコの字形ストリップ導体７の幅とで決まる。
【００５３】
そして、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、入力側ストリップ導体２ｃ、入力側ストリップ導体２ｃ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’、接地導体３、誘電体シート５によって、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部が形成されている。また、第１、第２の誘電体基板１ａ、１ｂ、入力側ストリップ導体２ｃ、出力側ストリップ導体２ｄ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’、接地導体３、誘電体シート５によって、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部が形成されている。これら結合部の特性インピーダンスＺｃ３は、誘電体基板１ａ、１ｂの誘電率と厚さ、誘電体シート５の誘電率と厚さ、入力側ストリップ導体２ｃ或いは出力側ストリップ導体２ｄ、伝搬波長の１／４の長さの区間２ｂ’の幅とで決まる。
【００５４】
上記それぞれのストリップ線路及び結合部の特性インピーダンスＺｃ１、Ｚｃ２、Ｚｃ３大きさは、実施の形態１で説明した通りの値としている。このように、実施の形態２では、実施の形態１で示した線路間結合構造をコの字形ストリップ導体７により縦続接続していることになる。そのため、入力端子８ａから入力された高周波信号は、反射せずに出力端子９ａに出力される。また、誘電体シート５の厚さが薄く密に電磁界結合しているため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を得ることができる。
【００５５】
また、第２の誘電体基板１ｂ、コの字形ストリップ導体７、誘電体シート５を入力側或いは出力側ストリップ導体２ｃ、２ｄの長手方向に移動できるようにした可動部とする。実施の形態１で説明したように、上記可動部を移動させても、それぞれの結合部においてほとんど反射が生じないため、入力端子８ａから入力された高周波信号は、ほとんど反射せずに出力端子９ａに出力される。
【００５６】
また、上記可動部を入力側或いは出力側ストリップ導体２ｃ、２ｄの長手方向に移動させることによって、移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる。
【００５７】
本実施の形態によれば、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有し、また、可動部の移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる位相可変回路を構成することができる効果がある。
【００５８】
上述のように本実施の形態の線路間結合構造は、第１の誘電体基板１ａと、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成され、一端に第３の開放端４ｃを有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように延在する入力側ストリップ導体２ｃと、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成され、一端に第３の開放端４ｃと同じ側に第４の開放端４ｄを有し、他端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように入力側ストリップ導体２ｃと平行に延在する出力側ストリップ導体２ｄと、第１の誘電体基板１ａの第２の面に形成された接地導体３と、第１の誘電体基板１ａに対向して配置された第２の誘電体基板１ｂと、第２の誘電体基板１ｂの第１の誘電体基板１ａの第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端４ｅを有し、第５の開放端４ｅから所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体７と、第１の誘電体基板１ａと第２の誘電体基板１ｂとの間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シート５とを備え、入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄとコの字形ストリップ導体７の平行に設けられた２導体とが、誘電体シート５を介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端４ｃ、４ｄと第５の開放端４ｅが互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板１ａ、誘電体シート５、及び第２の誘電体基板１ｂが積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつさらに小型な線路間結合構造を得ることができる。
【００５９】
また、入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄとコの字形ストリップ導体７の平行に設けられた２導体は、誘電体シート５を介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現することができる。
【００６０】
また、第２の誘電体基板１ｄと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄの長さ方向に移動可能である。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有し、また、可動部の移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる位相可変回路を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００６１】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３の高周波装置を示す誘電体基板１ｂを除いた場合に見える基板上面パターン図である。図１２において、２ｅは第３のストリップ導体、６ｃ、６ｄは入出力端子、１０ａ、１０ｂは実施の形態２に示す位相可変回路としての線路間結合構造である。尚、実施の形態２の図１１に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００６２】
本実施の形態に示す高周波装置は次の通りである。第１の誘電体基板１ａの表面に、位相可変回路１０ａ、１０ｂをコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に２つ配置し、上記位相可変回路１０ａ、１０ｂのそれぞれの出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板１ａの表面に形成された第３のストリップ導体２ｅを介して縦続接続し、上記位相可変回路１０ａ、１０ｂの残りの入力側ストリップ導体２ｃ及び出力側ストリップ導体２ｄに入出力端子６ｃ、６ｄを配置する。
【００６３】
そして、上記位相可変回路１０ａ、１０ｂのそれぞれに配置されたコの字形ストリップ導体７を１つの第２の誘電体基板１ｂの裏面に一体形成して、上記第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５の位置を上記位相可変回路１０ａ、１０ｂの入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長手方向に移動できるようにした可動部を備えた構成としている。
【００６４】
次に動作について説明する。
入出力端子６ｃから高周波信号が入力されると、一方の位相可変回路１０ａに伝送され、第３のストリップ導体を通じて、もう一方の位相可変回路１０ｂに伝送されて、入出力端子６ｄに出力される。
この時、位相可変回路１０ａ、１０ｂを第３のストリップ導体２ｅを介して縦続接続しているため、上記可動部を移動させることによって、実施の形態２に示した位相可変回路としての線路間結合構造の２倍の通過位相量の変化を得ることができる。
【００６５】
本実施の形態によれば、可動部の移動距離に対する通過位相量をより大きく異ならせることができる位相可変回路を構成することができる効果がある。
【００６６】
なお、この例では位相可変回路を２つ並べた場合の構成について説明したが、位相可変回路をコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に複数個配置し、隣り合う位相可変回路の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板１ａの表面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、上記複数個の位相可変回路の最も端に位置するの入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体に入出力端子を配置した構成としても良い。
【００６７】
このようなことから本実施の形態の高周波装置は、実施の形態２の線路間結合構造を、第１の誘電体基板１ａ及び第２の誘電体基板１ｂを同一の基板としてコの字形ストリップ導体７のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、第１の誘電体基板１ａの第１の面に形成された第３のストリップ導体２ｅを介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子６ｃ、６ｄを配置し、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、可動部の移動距離に対する通過位相量をより大きく異ならせることができる位相可変回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００６８】
実施の形態４．
図１３はこの発明の実施の形態４の高周波装置を示す誘電体基板１ｂを除いた場合に見える基板上面パターン図である。図中の符号２ｆは第４のストリップ導体、２ｆ’は分岐ストリップ導体、８ｂは入力端子、９ｂ、９ｃは出力端子である。尚、実施の形態２の図１１に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００６９】
本実施の形態に示す高周波装置は、先に説明した実施の形態３に示す高周波装置の第３のストリップ導体２ｅから分岐して、第１の誘電体基板１ａの出力端子９ｂに至るように延在する分岐ストリップ導体２ｆ’を備えた第４のストリップ導体２ｆを配設した構成としている。
【００７０】
この時、上記第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５の位置を位相可変回路１０ａ、１０ｂの入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長手方向に移動できるようにした可動部と上記分岐ストリップ導体２ｆ’とは、交差しない。
【００７１】
次に動作について説明する。入力端子８ｂから高周波信号が入力されると、高周波信号は一方の位相可変回路１０ａを通じて、第４のストリップ導体２ｆに伝送される。第４のストリップ導体２ｆにおいて、高周波信号の一部の電力は分岐ストリップ導体２ｆ’を通じて、出力端子９ｂに出力され、残りの電力はもう一方の位相可変回路１０ｂを通じて、出力端子９ｃに出力される。
【００７２】
この時、入力側ストリップ導体２ｃ、出力側ストリップ導体２ｄ、第４のストリップ導体２ｆの形状を部分的に変化させることにより、出力端子９ｂ、９ｃから出力される高周波信号の電力は、任意の分配比で分配させることができる。
そして、第２の誘電体基板１ｂに一体形成された上記可動部を移動させることによって、出力端子９ｂ、９ｃから出力される電力分配比は一定のまま移動距離に比例した相対位相を変化させることができる。この時、出力端子９ｂに対する出力端子９ｃの出力位相の変化量は２倍となる。
【００７３】
このように、位相可変回路１０ａ、１０ｂを並べ第４のストリップ導体を介して縦続接続し、ぞれぞれの第４のストリップ導体２ｆに出力端子９ｂ、９ｃを配置した構造とすることで、２倍の出力位相の変化量が得られるため、回路の小形化を図ることができる。
【００７４】
本実施の形態によれば、出力端子によって任意の分配振幅を有し、異なる位相の変化量を得ることができる小形な電力分配回路を構成することができる効果がある。
【００７５】
なお、この例では位相可変回路を２つ並べた場合の構成について説明したが、位相可変回路をコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に複数個配置し、隣り合う位相可変回路の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板１ａの表面に形成された第４のストリップ導体を介して縦続接続し、３つ以上の出力端子を有する構成としてもよい。
【００７６】
このようなことから本実施の形態の高周波装置は、実施の形態２の線路間結合構造を、第１の誘電体基板１ａ及び第２の誘電体基板１ｂを同一の基板としてコの字形ストリップ導体７のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、一端が第１の誘電体基板１ａの端部に至るように延在する分岐ストリップ導体２ｆ’を備えた第４のストリップ導体２ｆを介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子８ｂ、９ｃを配置し、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、出力端子によって任意の分配振幅を有し、異なる位相の変化量を得ることができる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００７７】
実施の形態５．
図１４はこの発明の実施の形態５の高周波装置を示す誘電体基板１ｂを除いた場合に見える基板上面パターン図である。図１４において、８ｃは入力端子、９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈは出力端子、１１は３分岐回路、１２ａ、１２ｂは実施の形態４に示す電力分配回路としての高周波装置である。尚、実施の形態４の図１３に示した例と同一部分には同一または相当の符号を付し、その説明を省略する。
【００７８】
本実施の形態に示す高周波装置は次のように構成されてる。第１の誘電体基板１ａの表面に、電力分配回路１２ａ、１２ｂをコの字が互いに反対向きになるように２つ配置し、上記２つの電力分配回路１２ａ、１２ｂのそれぞれのコの字形ストリップ導体を１つの第２の誘電体基板１ｂの裏面に一体形成して、上記第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５の位置を実施の形態２で示した位相可変回路の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長手方向に移動できるようにした可動部を備えている。
【００７９】
そして、上記２つの電力分配回路１２ａ、１２ｂのそれぞれの入力端子は、第１の誘電体基板１ａの表面に形成された３分岐回路１１と接続されている。この時、３分岐回路１１の一端は入力端子８ｃ、上記２つの電力分配回路１２ａ、１２ｂと接続されない他端は出力端子９ｈとなる。
【００８０】
次に動作について説明する。入力端子８ｃから高周波信号が入力されると、高周波信号は３分岐回路１１によって電力分配される。３分配された高周波信号のうち、１つは出力端子９ｈに出力され、残りは電力分配回路１２ａ、１２ｂを通じて出力端子９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇに出力される。
【００８１】
この時、電力分配回路１２ａ、１２ｂから出力される電力の分配比を調整し、３分岐回路１１の形状を部分的に変化させることにより、出力端子９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈから出力される高周波信号の電力は、任意の分配比で分配させることができる。
【００８２】
そして、第２の誘電体基板１ｂに一体形成された上記可動部を移動させることによって、出力端子９ｄ、９ｅ、９ｆ、９ｇ、９ｈから出力される電力分配比は一定のまま移動距離に比例した相対位相を変化させることができる。この時、出力端子９ｄと９ｆの出力位相の変化量、或いは９ｅと９ｇの出力位相の変化量は、同じ大きさで符号が逆になる。また、出力端子９ｄに対する出力端子９ｅの出力位相の変化量、或いは出力端子９ｆに対する出力端子９ｇの出力位相の変化量は２倍となる。
【００８３】
つまり、第２の誘電体基板１ｂに一体形成された上記可動部を移動させることによって得られる出力端子９ｅの位相変化量を２θとすると、出力端子９ｄにはθ、出力端子９ｈには零、出力端子９ｆには−θ、出力端子９ｇには−２θの位相変化量が得られる。
【００８４】
本実施の形態によれば、１つの可動構造でビームチルトアンテナの給電回路のように出力端子によって、任意の分配振幅分布を有し、異なる位相の変化量が必要とされる小形な電力分配回路を実現できる効果がある。
【００８５】
なお、この例では位相可変回路を２つ並べた電力分配回路をコの字が互いに反対向きになるように２つ配置した場合の構成について説明したが、位相可変回路をコの字が互いに同じ向きになるよう縦方向に複数個配置した電力分配回路をコの字が互いに反対向きになるように２つ配置して、７つ以上の出力端子を有する構成としてもよい。
【００８６】
このようなことから本実施の形態の高周波装置は、実施の形態４の高周波装置を、第１の誘電体基板１ａ及び第２の誘電体基板１ｂを同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板１ｂと誘電体シート５は、第１の誘電体基板１ａに対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐或いは３分岐回路１１を備えている。そのため、１つの可動構造でビームチルトアンテナの給電回路のように出力端子によって、任意の分配振幅分布を有し、異なる位相の変化量が必要とされる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００８７】
【発明の効果】
この発明に係る線路間結合構造は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第１の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する第１のストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、一端に第２の開放端を有し、第２の開放端から所定の区間離れた位置で幅が変化して第２の誘電体基板の端部に至るように延在する第２のストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、第１のストリップ導体と第２のストリップ導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第１の開放端と第２の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形な線路間結合構造を得ることができる。
【００８８】
また、第１のストリップ導体と第２のストリップ導体は、誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現できる。
【００８９】
また、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、第１のストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部の長さを可変しても広帯域に渡り良好な反射特性を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００９０】
また、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が第１の誘電体基板の端部に至るように入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、第２の誘電体基板の第１の誘電体基板の第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体とが、誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように第１の誘電体基板、誘電体シート、及び第２の誘電体基板が積層されている。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有しかつ小形で作製容易な線路間結合構造を得ることができる。
【００９１】
また、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体とコの字形ストリップ導体の平行に設けられた２導体は、誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している。そのため、伝搬波長の１／４の長さを有する結合部により、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有する線路間結合構造を実現することができる。
【００９２】
また、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、広い周波数範囲に渡って良好な反射特性を有し、また、可動部の移動した距離に比例して通過位相量を異ならせることができる位相可変回路を有する線路間結合構造を得ることができる。
【００９３】
また、この発明に係る高周波装置は、上述の線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、第１の誘電体基板の第１の面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、可動部の移動距離に対する通過位相量をより大きく異ならせることができる位相可変回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００９４】
また、上述の線路間結合構造を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の出力側ストリップ導体と入力側ストリップ導体を、一端が第１の誘電体基板の端部に至るように延在する分岐ストリップ導体を備えた第４のストリップ導体を介して縦続接続し、併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能である。そのため、出力端子によって任意の分配振幅を有し、異なる位相の変化量を得ることができる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【００９５】
さらに、上述の高周波装置を、第１の誘電体基板及び第２の誘電体基板を同一の基板としてコの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、第２の誘電体基板と誘電体シートは、第１の誘電体基板に対して、複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐或いは３分岐回路を備えている。そのため、１つの可動構造でビームチルトアンテナの給電回路のように出力端子によって、任意の分配振幅分布を有し、異なる位相の変化量が必要とされる小形な電力分配回路を有する高周波装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１の線路間結合構造を示す概略構成図である。
【図２】 図１に示した線路間結合構造の長手方向の断面図である。
【図３】 図１に示した線路間結合構造の第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図４】 図２に示した長手方向断面図の下側ストリップ線路の断面図である。
【図５】 図２に示した長手方向断面図の上側ストリップ線路の断面図である。
【図６】 図２に示した長手方向断面図の結合部の断面図である。
【図７】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。
【図８】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが長くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図９】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの長手方向断面図である。
【図１０】 図１に示した線路間結合構造の結合部の長さが短くなる方向に第２の誘電体基板及び誘電体シートを可動させたときの第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１１】 この発明の実施の形態２の線路間結合構造を示す概略構成斜視図である。
【図１２】 この発明の実施の形態３の高周波装置を示す第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１３】 この発明の実施の形態４の高周波装置を示す第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１４】 この発明の実施の形態５の高周波装置を示す第２の誘電体基板を除いた場合に見える基板上面パターン図である。
【図１５】 従来の線路間結合構造の斜視図である。
【図１６】 図１５のＡ−Ａ線に沿う矢視断面図である。
【図１７】 図１５のＢ−Ｂ線に沿う矢視断面図である。
【符号の説明】
１ａ 誘電体基板（第１の誘電体基板）、１ｂ 誘電体基板（第２の誘電体基板）、２ａ ストリップ導体（第１のストリップ導体）、２ｂ ストリップ導体（第２のストリップ導体）、２ｃ 入力側ストリップ導体、２ｄ 出力側ストリップ導体、２ｅ ストリップ導体（第３のストリップ導体）、２ｆ ストリップ導体、２ｆ’ ストリップ導体（分岐ストリップ導体）、３ 接地導体、４ａ 開放端（第１の開放端）、４ｂ 開放端（第２の開放端）、４ｃ 開放端（第３の開放端）、４ｄ 開放端（第４の開放端）、４ｅ 開放端（第５の開放端）、５ 誘電体シート、６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ 入出力端子、７ コの字形ストリップ導体、８ａ，８ｂ、８ｃ 入力端子、９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ 出力端子、１１ ３分岐回路、１２ａ，１２ｂ 電力分配回路。
Claims (3)
- 第１の誘電体基板と、
上記第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が上記第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、
上記第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に上記第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が上記第１の誘電体基板の端部に至るように上記入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、
上記第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、
上記第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、
上記第２の誘電体基板の上記第１の誘電体基板の上記第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、上記第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、
上記第１の誘電体基板と上記第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも上記所定区間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、
上記入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体と上記コの字形ストリップ導体の上記平行に設けられた２導体とが、上記誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ上記第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように上記第１の誘電体基板、上記誘電体シート、及び上記第２の誘電体基板が積層されている線路間結合構造を有し、
上記線路間結合構造を、上記第１の誘電体基板及び上記第２の誘電体基板を同一の基板として上記コの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の上記出力側ストリップ導体と上記入力側ストリップ導体を、上記第１の誘電体基板の第１の面に形成された第３のストリップ導体を介して縦続接続し、
上記併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、
上記第２の誘電体基板と上記誘電体シートは、上記第１の誘電体基板に対して、上記複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにした高周波装置であって、
上記高周波装置の２つを、上記第１の誘電体基板及び上記第２の誘電体基板を同一の基板として上記コの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、
上記第２の誘電体基板と上記誘電体シートは、上記第１の誘電体基板に対して、上記複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、
上記２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐回路或いは３分岐回路を備えた
ことを特徴とする高周波装置。 - 第１の誘電体基板と、
上記第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に第３の開放端を有し、他端が上記第１の誘電体基板の端部に至るように延在する入力側ストリップ導体と、
上記第１の誘電体基板の第１の面に形成され、一端に上記第３の開放端と同じ側に第４の開放端を有し、他端が上記第１の誘電体基板の端部に至るように上記入力側ストリップ導体と平行に延在する出力側ストリップ導体と、
上記第１の誘電体基板の第２の面に形成された接地導体と、
上記第１の誘電体基板に対向して配置された第２の誘電体基板と、
上記第２の誘電体基板の上記第１の誘電体基板の上記第１の面に対向する面に形成され、両端に第５の開放端を有し、上記第５の開放端から所定の区間離れた位置で、平行に設けられた２導体の幅が変化するコの字形ストリップ導体と、
上記第１の誘電体基板と上記第２の誘電体基板との間に設けられ少なくとも上記所定区 間を覆う大きさを有する誘電体シートとを備え、
上記入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体と上記コの字形ストリップ導体の上記平行に設けられた２導体とが、上記誘電体シートを介して所定の長さ対向するように、且つ上記第３及び第４の開放端と第５の開放端が互いに逆向きとなるように上記第１の誘電体基板、上記誘電体シート、及び上記第２の誘電体基板が積層されている線路間結合構造を有し、
上記線路間結合構造を、上記第１の誘電体基板及び上記第２の誘電体基板を同一の基板として上記コの字形ストリップ導体のコの字形が互いに同じ向きになるように複数個併設し、隣り合う各線路間結合構造の上記出力側ストリップ導体と上記入力側ストリップ導体を、一端が上記第１の誘電体基板の端部に至るように延在する分岐ストリップ導体を備えた第４のストリップ導体を介して縦続接続し、
上記併設された複数個の線路間結合構造の最も端に位置する線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び反対の端に位置する線路間結合構造の出力側ストリップ導体にそれぞれ入出力端子を配置し、
上記第２の誘電体基板と上記誘電体シートは、上記第１の誘電体基板に対して、上記複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにした高周波装置であって、
上記高周波装置の２つを、上記第１の誘電体基板及び上記第２の誘電体基板を同一の基板として上記コの字が互いに反対向きになるように２列に配置し、
上記第２の誘電体基板と上記誘電体シートは、上記第１の誘電体基板に対して、上記複数個の線路間結合構造の入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体の長さ方向に移動可能であるようにし、
上記２つの高周波装置のそれぞれの入出力端子に接続される分岐回路或いは３分岐回路を備えた
ことを特徴とする高周波装置。 - 上記入力側ストリップ導体及び出力側ストリップ導体と上記コの字形ストリップ導体の上記平行に設けられた２導体は、上記誘電体シートを介して伝搬波長の略１／４の区間で対向している
ことを特徴とする請求項１または２に記載の線路間結合構造。
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