JPH11251806A - Nrd guide directional coupler - Google Patents
Nrd guide directional couplerInfo
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- JPH11251806A JPH11251806A JP10047103A JP4710398A JPH11251806A JP H11251806 A JPH11251806 A JP H11251806A JP 10047103 A JP10047103 A JP 10047103A JP 4710398 A JP4710398 A JP 4710398A JP H11251806 A JPH11251806 A JP H11251806A
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Abstract
Description
【０００１】[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、高周波信号のガイドとして用いられるＮ
ＲＤガイドを用いた方向性結合器に係わるもので、特に
量産性に優れた結合器に係わるものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an N-type integrated circuit incorporated in a millimeter-wave integrated circuit and used as a guide for a high-frequency signal.
The present invention relates to a directional coupler using an RD guide, and particularly to a coupler excellent in mass productivity.
【０００２】[0002]
【従来技術】従来から、ＮＲＤガイド（非放射性誘電体
線路）を用いた方向性結合器としては、高周波信号（電
磁波）を分割及び結合するために用いられるものである
が、その一般的な構造を図３に示した。図３によれば、
一対の平行平板導体１１ａ，１１ｂ（説明の便宜上、平
板導体１１ａは、一点鎖線で示した）間に、２つの誘電
体線路１２、１３が配設されている。２つの誘電体線路
のうち、少なくとも一方が曲線状に形成され、図３で
は、誘電体線路１２、１３の両方が曲線状に形成されて
おり、両誘電体線路１２、１３の最近接部分の間隙ｘが
所定間隔になるように配設されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a directional coupler using an NRD guide (non-radiative dielectric line) has been used for dividing and coupling a high-frequency signal (electromagnetic wave). Is shown in FIG. According to FIG.
Two dielectric lines 12, 13 are disposed between a pair of parallel plate conductors 11a, 11b (for the sake of convenience, the plate conductor 11a is shown by a dashed line). At least one of the two dielectric lines is formed in a curved line. In FIG. 3, both of the dielectric lines 12 and 13 are formed in a curved line. The gap x is arranged at a predetermined interval.
【０００３】上記構造の結合器においては、誘電体線路
１２の入力ポート１２ａから入力された高周波信号は、
最近接部分で分離され、誘電体線路１３のポート１３ａ
からは出力されることなく、誘電体線路１２の出力ポー
ト１２ｂと、ュ誘電体線路１３の出力ポート１３ｂから
それぞれ信号が出力されるものである。In the coupler having the above structure, the high frequency signal input from the input port 12a of the dielectric line 12 is
The port 13a of the dielectric line 13 is separated at the nearest part.
No signal is output from the output port 12b of the dielectric line 12 and the output port 13b of the dielectric line 13 without being output.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の方向性結合器では、最近接部分の距離ｘが方向性結
合器の特性に大きな影響を与える。例えば、誘電体線路
１２、１３が、誘電率５、幅１ｍｍ、高さ２ｍｍのＮＲ
Ｄガイドからなる場合、最近接部分の距離ｘの精度を
０．１ｍｍ以下に制御する必要がある。このように、２
つの誘電体線路１２、１３を高精度に一対の平行平板導
体１１ａ、１１ｂ間に設置するのは、非常に難しく、量
産性を阻害する大きな要因となっており、それに伴い、
組み立て時の位置合わせの精度調整のために製品コスト
も高くなる等の問題があった。However, in the above-described conventional directional coupler, the distance x of the closest part greatly affects the characteristics of the directional coupler. For example, when the dielectric lines 12 and 13 have a dielectric constant of 5, a width of 1 mm and a height of 2 mm,
In the case of a D guide, it is necessary to control the accuracy of the distance x of the nearest part to 0.1 mm or less. Thus, 2
It is very difficult to install the two dielectric lines 12 and 13 between the pair of parallel plate conductors 11a and 11b with high precision, which is a major factor that hinders mass productivity.
There is a problem that the product cost is increased due to the adjustment of the positioning accuracy at the time of assembly.
【０００５】従って、本発明は、２つの誘電体線路を具
備する方向性結合器の組み立て時の位置合わせに格別な
精度調整を必要とせず、量産性に優れた方向性結合器を
提供することを目的とするものである。[0005] Accordingly, the present invention provides a directional coupler excellent in mass productivity without requiring special precision adjustment for alignment at the time of assembling a directional coupler having two dielectric lines. It is intended for.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記課題に
対して、２つの誘電体線路を結合器の特性に影響を与え
ることなく一体的に形成可能な構造について検討を重ね
た結果、２つの誘電体線路における最近接部分を挟む両
側に一対の誘電体結合部材を２つの誘電体線路と一体的
に設けるとともに、この一対の誘電体結合部材の長さ、
一対の誘電体結合部材による第１および第２の各誘電体
線路における結合部間の距離を、いずれも高周波信号波
長の（２ｎ−１）／４波長（ｎ：整数）相当長さに設定
することにより、上記目的が達成されることを見いだし
たものである。The inventor of the present invention has repeatedly studied the above-mentioned problem with respect to a structure in which two dielectric lines can be integrally formed without affecting the characteristics of the coupler. A pair of dielectric coupling members are provided integrally with the two dielectric lines on both sides of the nearest part of the two dielectric lines, and the length of the pair of dielectric coupling members is
The distance between the coupling portions in the first and second dielectric lines formed by the pair of dielectric coupling members is set to a length corresponding to (2n-1) / 4 wavelength (n: integer) of the high-frequency signal wavelength. By doing so, it has been found that the above object is achieved.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】以下、本発明の方向性結合器につ
いて、その概略斜視図である図１、平面図である図２を
もとに説明する。図１、図２に示すように、本発明の方
向性結合器は、一対の平行平板導体１ａ，１ｂ（説明の
便宜上、平板導体１ａは一点鎖線で示した）間に、少な
くとも一方が曲線状に形成されたＮＲＤガイドからなる
第１の誘電体線路２、第２の誘電体線路３が最近接部分
における距離ｘに保持された状態で配設されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A directional coupler according to the present invention will be described below with reference to FIG. 1 which is a schematic perspective view and FIG. 2 which is a plan view. As shown in FIGS. 1 and 2, in the directional coupler of the present invention, at least one of the pair of parallel plate conductors 1a and 1b (for the sake of convenience, the plate conductor 1a is shown by a dashed line) is curved. The first dielectric line 2 and the second dielectric line 3 formed of the NRD guide formed in the above manner are disposed in a state of being maintained at a distance x in the closest part.
【０００８】本発明における大きな特徴は、第１誘電体
線路２と、第２誘電体線路３が、最近接部分を挟む両側
において、一対の誘電体結合部材４、５によって支持固
定されているものである。そして、この一対の誘電体結
合部材４、５は、第１誘電体線路２、第２誘電体線路３
と一体的に形成されているものである。A major feature of the present invention is that the first dielectric line 2 and the second dielectric line 3 are supported and fixed by a pair of dielectric coupling members 4 and 5 on both sides sandwiching the closest part. It is. The pair of dielectric coupling members 4 and 5 are connected to the first dielectric line 2 and the second dielectric line 3.
It is formed integrally with.
【０００９】通常、第１誘電体線路２、第２誘電体線路
３は、実質同一の誘電体材料によって形成されるもので
ある。本発明によれば、一対の誘電体結合部材４、５
を、第１、第２の誘電体線路を一体的に形成する上で、
第１、第２の誘電体線路を形成する誘電体材料と実質的
に同一の誘電体材料によって形成されていることが望ま
しい。Usually, the first dielectric line 2 and the second dielectric line 3 are formed of substantially the same dielectric material. According to the present invention, the pair of dielectric coupling members 4, 5
Is formed integrally with the first and second dielectric lines.
It is desirable that the first and second dielectric lines are formed of substantially the same dielectric material as the dielectric material forming the first and second dielectric lines.
【００１０】本発明の方向性結合器においては、第１の
誘電体線路２の入力ポート２ａから入力した高周波信号
が、最近接部分において、第１誘電体線路２と第２誘電
体線路３との電磁的な結合によって分割され、第１の誘
電体線路２の出力ポート２ｂと、第２の誘電体線路３の
出力ポート３ｂとから出力される特性を有するものであ
る。第２の誘電体線路３のポート３ａからは信号が何ら
出力されないことが必要である。In the directional coupler according to the present invention, a high-frequency signal input from the input port 2a of the first dielectric line 2 is connected to the first dielectric line 2 and the second dielectric line 3 at the nearest part. And is output from the output port 2b of the first dielectric line 2 and the output port 3b of the second dielectric line 3. It is necessary that no signal is output from the port 3a of the second dielectric line 3.
【００１１】本発明によれば、第１、第２の誘電体線路
２、３とを、一対の誘電体結合部材４、５によって橋架
けしているために、方向性結合器としての上記伝送特性
を阻害する恐れがある。その大きな要因は、高周波信号
が、第１及び第２の誘電体線路２、３のみならず、誘電
体結合部材４、５をも伝送することにより、第１、第２
の誘電体線路を流れる信号を阻害し、第１の誘電体線路
２の入力ポート２ａや第２の誘電体線路３のポート３ａ
から信号が出力されてしまう恐れがある。According to the present invention, since the first and second dielectric lines 2 and 3 are bridged by the pair of dielectric coupling members 4 and 5, the transmission as the directional coupler is performed. It may hinder the characteristics. The major factor is that the high-frequency signal is transmitted not only through the first and second dielectric lines 2 and 3 but also through the dielectric coupling members 4 and 5, thereby causing the first and second high-frequency signals to pass through.
Of the first dielectric line 2 and the input port 2a of the second dielectric line 3
Signal may be output from the
【００１２】そこで、本発明によれば、一対の誘電体結
合部材４、５結合部間の距離ｍ1 、ｍ2 、一対の誘電体
結合部材４、５による第１および第２の各誘電体線路に
おける結合部の距離ｎ1 、ｎ2 をいずれも線路を伝送す
る高周波信号波長の（２ｎ−１）／４波長（ｎ：整数）
相当長さに設定することが重要である。なお、高周波信
号波長とは、ＮＲＤガイドの管内波長のことであり、誘
電体線路の断面形状、誘電率、モード等に基づき計算に
よって求められる。Therefore, according to the present invention, the distances m 1 and m 2 between the pair of dielectric coupling members 4 and 5 and the first and second dielectric members formed by the pair of dielectric coupling members 4 and 5 are provided. Both the distances n 1 and n 2 of the coupling portions in the line are (2n−1) / 4 wavelengths (n: integer) of the wavelength of the high-frequency signal transmitted through the line
It is important to set it to a considerable length. The high-frequency signal wavelength is a wavelength in a tube of the NRD guide, and is obtained by calculation based on a cross-sectional shape, a dielectric constant, a mode, and the like of the dielectric line.
【００１３】このような寸法に調整すると、第１の誘電
体線路２の入力ポート２ａから入力した高周波信号波
は、誘電体結合部材４との結合部ａ1 において一部反射
するが、第１の誘電体線路２と誘電体結合部材５との結
合部ａ2 において反射した信号波を位相差１／２波長で
互いに干渉し、入力ポート２ａから出力することはな
い。[0013] adjusted to such dimensions, the high-frequency signal waves input from the first input port 2a of the dielectric waveguide 2 is reflected in part in the coupling portion a 1 of the dielectric coupling member 4, the first of a signal wave reflected at the junction a 2 of the dielectric waveguide 2 and the dielectric coupling member 5 interfere with each other by the phase difference a half wavelength, it is not be output from the input port 2a.
【００１４】また、結合部ａ1 から誘電体結合部材４に
伝送された信号波は、結合部ａ2 から誘電体結合部材
５、誘電体結合部材５と第２の誘電体線路３との結合部
ａ3 および第２誘電体線路３を経由して、誘電体結合部
材４と第２の誘電体線路３との結合部ａ4 に到達した信
号波と、位相差１／２波長で干渉し、第２誘電体線路３
のポート３ａに出力されることはない。Further, binding of the binding portion a 1 signal wave transmitted in the dielectric coupling member 4, the coupling portion a 2 dielectric coupling member 5, the dielectric coupling member 5 and the second dielectric waveguide 3 via the parts a 3 and the second dielectric waveguide 3, the signal waves reaching the coupling portion a 4 between the dielectric coupling element 4 and the second dielectric waveguide 3, interferes with the phase difference a half wavelength , Second dielectric line 3
Is not output to the port 3a.
【００１５】一方、第１誘電体線路２の出力ポート２ｂ
へは、結合部ａ1 、ａ2 を透過した信号波が、また、第
２の誘電体線路３の出力ポート３ｂへは、結合部ａ1 、
ａ2、ａ3 を経由した信号波と、結合部ａ1 、ａ4 、ａ
3 を経由した信号波が同位相となることにより、信号が
強めあうように干渉し、出力される。On the other hand, the output port 2b of the first dielectric line 2
To the signal wave transmitted through the coupling portion a 1, a 2, but also, the the output port 3b of the second dielectric waveguide 3, the coupling portion a 1,
a signal wave through a 2, a 3, the coupling portion a 1, a 4, a
Since the signal waves passing through 3 have the same phase, the signals interfere with each other in a strengthening manner and are output.
【００１６】このように、誘電体結合部材４、５の第
１、第２誘電体線路２、３との結合部間距離を所定の条
件に調整することによって、方向性結合器の性能を落と
すことなく、物理的に結合することができる。なお、上
記ｍ1 、ｍ2 とｎ1 、ｎ2 は上記式を満足すれば、同じ
長さである必要はなく、また、上記式を満足させるため
に、誘電体結合部材４を直線状のみならず、図２に示す
ように、曲線状に形成してもよい。As described above, by adjusting the distance between the coupling portions of the dielectric coupling members 4 and 5 with the first and second dielectric lines 2 and 3 to predetermined conditions, the performance of the directional coupler is reduced. Can be physically combined without any need. Note that the above m 1 , m 2 and n 1 , n 2 do not need to be the same length as long as they satisfy the above-mentioned formula. Instead, it may be formed in a curved shape as shown in FIG.
【００１７】第１、第２の誘電体線路の断面形状は、シ
ステムの周波数によって定められるものであるが、誘電
体結合部材４、５の断面形状は、かならずしも第１、第
２誘電体線路と同一形状である必要はなく、管内波長を
変えることも可能である。The cross-sectional shapes of the first and second dielectric lines are determined by the frequency of the system. However, the cross-sectional shapes of the dielectric coupling members 4 and 5 are not necessarily the same as the first and second dielectric lines. It is not necessary that they have the same shape, and it is also possible to change the guide wavelength.
【００１８】本発明の方向性結合器によれば、上記の寸
法を満足するような配置構造とすることを前提に、第
１、第２誘電体線路２、３および一対の誘電体結合部材
４、５を一体的に形成することが可能である。これらを
形成する誘電体としては、コージェライト、アルミナ等
のセラミックスの他、有機系誘電体材料、有機−無機複
合系誘電体材料によって形成されるものである。According to the directional coupler of the present invention, the first and second dielectric lines 2 and 3 and the pair of dielectric coupling members 4 are provided on the assumption that the arrangement structure satisfies the above dimensions. , 5 can be integrally formed. The dielectric for forming these is made of ceramics such as cordierite and alumina, as well as organic dielectric materials and organic-inorganic composite dielectric materials.
【００１９】誘電体材料が、セラミックスの場合には、
例えば、上記の配置構造なるように予め金型を作製し、
その金型内に誘電体セラミック粉末を充填して圧力を加
えて成形体を作製した後、それを焼成することにより作
製することができる。その他、誘電体セラミック粉末を
含むスラリーを上記配置構造に印刷塗布、乾燥後、焼成
することによっても作製することができる。When the dielectric material is ceramics,
For example, a mold is prepared in advance so as to have the above arrangement structure,
After filling the dielectric ceramic powder into the mold and applying pressure to produce a molded body, the molded body can be produced by firing. In addition, it can also be manufactured by printing and applying a slurry containing dielectric ceramic powder on the above-mentioned arrangement structure, drying and firing.
【００２０】また、有機系誘電体材料、有機−無機複合
系誘電体材料によって形成する場合には、周知の成形方
法、例えば、射出成形方法、プレス成形方法等によって
上記配置構造に成形すればよい。In the case of using an organic dielectric material or an organic-inorganic composite dielectric material, the above-mentioned arrangement structure may be formed by a known molding method, for example, an injection molding method, a press molding method, or the like. .
【００２１】そして、上記のようにして作製した、第
１、第２誘電体線路２、３および一対の誘電体結合部材
４、５との一体物を、一対の平行平板導体１ａ，１ｂ間
に配設することにより、格別な位置合わせなどの精度調
整を行うことなく、方向性結合器を作製することが可能
である。Then, an integrated body of the first and second dielectric lines 2 and 3 and the pair of dielectric coupling members 4 and 5 manufactured as described above is placed between the pair of parallel plate conductors 1a and 1b. By arranging the directional coupler, it is possible to manufacture the directional coupler without performing precision adjustment such as special positioning.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上詳述した通り、本発明によれば、Ｎ
ＲＤガイド方向性結合器において、２つの誘電体線路を
特定の配置構造となるように誘電体結合部材によって一
体的に形成することにより、方向性結合器の組み立て時
に、２つの誘電体線路間距離の位置合わせのための精度
調整を行う必要がなく、方向性結合器を容易に作製する
ことが可能であり、その結果、方向性結合器の量産性を
高め、製品コストの低減を図ることができる。As described above in detail, according to the present invention, N
In the RD guide directional coupler, by forming the two dielectric lines integrally with a dielectric coupling member so as to have a specific arrangement structure, the distance between the two dielectric lines can be reduced when the directional coupler is assembled. It is not necessary to perform precision adjustment for positioning of the directional coupler, and the directional coupler can be easily manufactured. As a result, the mass productivity of the directional coupler can be increased and the product cost can be reduced. it can.
【図１】本発明のＮＲＤガイド方向性結合器の概略斜視
図である。FIG. 1 is a schematic perspective view of an NRD guide directional coupler of the present invention.
【図２】図１のＮＲＤガイド方向性結合器の平面図であ
る。FIG. 2 is a plan view of the NRD guide directional coupler of FIG. 1;
【図３】従来のＮＲＤガイド方向性結合器の概略斜視図
である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a conventional NRD guide directional coupler.
１ａ，１ｂ 平行平板導体 ２ 第１誘電体線路 ３ 第２誘電体線路 ４，５ 誘電体結合部材 ２ａ 入力ポート ３ａ ポート ２ｂ，３ｂ 出力ポート ａ1 、ａ2 、ａ3 、ａ4 結合部1a, 1b parallel flat conductors 2 first dielectric guide 3 second dielectric guides 4,5 dielectric coupling member 2a an input port 3a port 2b, 3b output ports a 1, a 2, a 3 , a 4 coupling portion
Claims (1)
が曲線状に形成された第１及び第２の誘電体線路を所定
の間隔をもって配設し、前記第１誘電体線路の入力ポー
トから入力した高周波信号を前記第１誘電体線路および
第２誘電体線路の出力ポートから出力させる方向性結合
器において、 前記第１および第２誘電体線路が、前記第１および第２
の誘電体線路の最近接部分を挟む両側に一体的に設けら
れた一対の誘電体結合部材によって支持固定されてお
り、前記一対の誘電体結合部材の長さと、前記一対の誘
電体結合部材による第１および第２の各誘電体線路にお
ける結合部間の距離をいずれも高周波信号波長の（２ｎ
−１）／４波長（ｎ：整数）相当長さに設定したことを
特徴とするＮＲＤガイド方向性結合器。A first dielectric line having at least one formed in a curved shape disposed at a predetermined interval between a pair of parallel plate conductors; and an input port of the first dielectric line extending from an input port of the first dielectric line. In a directional coupler that outputs an input high-frequency signal from output ports of the first dielectric line and the second dielectric line, the first and second dielectric lines are connected to the first and second dielectric lines.
Are supported and fixed by a pair of dielectric coupling members integrally provided on both sides of the closest portion of the dielectric line, and the length of the pair of dielectric coupling members and the length of the pair of dielectric coupling members The distance between the coupling portions in each of the first and second dielectric lines is set to (2n) of the high-frequency signal wavelength.
-1) An NRD guide directional coupler set to a length corresponding to a quarter wavelength (n: an integer).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10047103A JPH11251806A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Nrd guide directional coupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10047103A JPH11251806A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Nrd guide directional coupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11251806A true JPH11251806A (en) | 1999-09-17 |
Family
ID=12765853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10047103A Pending JPH11251806A (en) | 1998-02-27 | 1998-02-27 | Nrd guide directional coupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11251806A (en) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1998
- 1998-02-27 JP JP10047103A patent/JPH11251806A/en active Pending
Cited By (1)
| 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 |
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