JP3370076B2 - 高い均一性のマイクロストリップと変形された方形同軸伝送ラインとの相互接続部 - Google Patents
高い均一性のマイクロストリップと変形された方形同軸伝送ラインとの相互接続部Info
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- JP3370076B2 JP3370076B2 JP2000562970A JP2000562970A JP3370076B2 JP 3370076 B2 JP3370076 B2 JP 3370076B2 JP 2000562970 A JP2000562970 A JP 2000562970A JP 2000562970 A JP2000562970 A JP 2000562970A JP 3370076 B2 JP3370076 B2 JP 3370076B2
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- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
- H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
- H01P5/085—Coaxial-line/strip-line transitions
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- Waveguide Connection Structure (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はＲＦ伝送ライン、特
に変形された方形同軸伝送ラインとマイクロストリップ
伝送ラインとの間で堅密に制御された可変性を有する非
常に低い反射の転移部（相互接続部）に関する。 【０００２】 【従来の技術】２つの通常のタイプのマイクロ波伝送ラ
インは同軸伝送ラインとマイクロストリップ伝送ライン
である。特別なタイプの同軸ラインは方形同軸ラインと
して知られている。このタイプのラインでは、方形断面
構造を有する外部導体の遮蔽体が、一般的な同軸ライン
に使用される円形断面を有する外部導体遮蔽体の代わり
に使用される。方形同軸ラインの内部導体は方形の断面
または円形の断面を有する。方形同軸ラインは例えばMi
crowave 、1968年４月、52〜56頁の“Why Not Use Rect
angular Coax？”、W.S.Metcalfに記載されている。 【０００３】１つのタイプの方形同軸伝送ラインは、
“変形された方形同軸伝送ライン”として知られてお
り、これは誘電材料により分離されている方形断面の外
部導体と円形断面の内部導体とを有する方形の伝送ライ
ンである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】信号を伝播するため個
々の回路または装置を相互接続する１以上のタイプの伝
送ラインを使用することが幾つかの応用では望ましい。
それ故、異なるタイプの伝送ラインを含んでいる回路ま
たは装置間、特に変形された方形同軸伝送ラインとマイ
クロストリップ伝送ラインとの間に転移部を設ける必要
がある。１つの問題は物理的な不連続性のために２つの
伝送ラインの間のインターフェイスで遭遇する大きい不
整合である。多くのＲＦ応用はエネルギ反射が最少の異
なる伝送ライン構造／媒体との間の転移部を必要とす
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この課題は本発明のマイ
クロ波回路によって達成される。本発明のマイクロ波回
路は、方形断面形状を有する方形誘電体部材と、この誘
電体部材を通って延在する中心導体と、方形誘電体部材
の外周面を囲んで設けられている外部導電遮蔽体とを含
み、この外部導電遮蔽体は対向する上部壁部分および下
部壁部分と、対向する第１の側壁部分および第２の側壁
部分とを備え、中心導体と遮蔽体の下部壁部分との間に
第１の分離距離を有している方形同軸伝送ラインセクシ
ョンと、比誘電率が１０よりも大きい材料で構成された
誘電体基体と、この誘電体基体の第１の表面上に設けら
れているマイクロストリップ導体ラインと、誘電体基体
の第１の表面と反対側の第２の表面に隣接して設けられ
ているマイクロストリップ接地平面導電部材とによって
構成され、マイクロストリップ導体ラインとマイクロス
トリップ接地平面導電部材とは第２の分離距離で間隔を
隔てられているマイクロストリップ伝送ラインセクショ
ンと、方形同軸伝送ラインセクションの同軸中心導体と
マイクロストリップ伝送ラインセクションのマイクロス
トリップ導体ラインとを電気的に接続している転移導体
と、転移接地平面導電部材と、それらの転移導体と転移
接地平面導電部材との間に挟まれている転移誘電体基体
層とによって構成された広帯域転移セクションとを備
え、マイクロストリップ伝送ラインセクションの接地平
面導電部材は平坦な導電支持構造体として構成され、そ
の厚さは第１の分離距離と第２の分離距離との差に等し
く選定され、転移誘電体基体層は方形同軸伝送ラインセ
クションの第１の分離距離よりも小さい厚さを有してお
り、転移導体はマイクロストリップ導体ラインの端部の
上面上に突出して延在しているカンチレバータブ部を有
しており、このカンチレバータブ部がマイクロストリッ
プ導体ラインの端部に電気的に接続されており、転移導
体は方形断面を有し、方形同軸伝送ラインセクションの
同軸中心導体の端部と一体構造の単一の導体素子として
構成され、転移接地平面導電部材は前記マイクロストリ
ップ伝送ラインセクションの接地平面導電部材の延長部
分として一体構造で構成され、方形誘電体部材および転
移誘電体基体層を構成している誘電体は５より小さい比
誘電率を有し、さらに、マイクロストリップ導体と転移
導体との間の接続部分の下方のマイクロストリップ接地
平面導電部材中に形成されている同調空洞を具備してい
ることを特徴とする。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明のこれらおよび他の特徴と
利点は添付図面で示されているように、例示的な実施形
態の以下の詳細な説明から明白になるであろう。図１
は、本発明にしたがって、マイクロストリップ伝送ライ
ン30と、変形された方形同軸伝送ライン伝送ライン40
と、マイクロストリップ伝送ライン30と変形された方形
同軸伝送ライン伝送ライン40の転移部50とを示した斜視
図である。マイクロストリップ伝送ライン30は金属支持
体32により形成される接地平面と、誘電体基体34と、マ
イクロストリップ導体またはトレース36とを含んでい
る。この例示的な実施形態では、誘電体基体34は0.076
ｃｍ（0.030 インチ）の厚さであり、１５．４の誘電定
数（εR）を有する典型的な誘電体である。誘電体基体3
4は銅またはその他の金属の導電層によって一般的な方
法でメッキされてもよく、またはメッキされないでもよ
いが、支持体32と完全に電気的に接触していなければな
らない。誘電体基体34がメッキされているならば、導電
エポキシまたははんだが支持体との電気的接触を行うた
めに使用される。基体がメッキされていないならば、非
導電接着剤を使用して支持体に誘電体が取付けられ、支
持体は接地通路を提供する。例示的な実施形態では、基
体34は厚さ0.076 ｃｍ（30ミル）であり、それによって
導体36は同一寸法または分離距離Ｄ２（図４）だけ接地
平面から隔てられている。マイクロストリップ導体36は
基体34の上部表面上に限定されている。 【０００７】変形された方形同軸伝送ライン（“ＭＳＴ
Ｌ”）40は外部導体遮蔽体42、方形同軸伝送ライン誘電
体44、円形断面形状を有する内部導体46を含んでいる。
この例示的な実施形態では、ＭＳＴＬ40は幅0.3 ｃｍ
（0.114 インチ）×高さ0.3 ｃｍ（0.114 インチ）であ
り、誘電体44は２．６の誘電定数（εR）を有する。Ｍ
ＳＴＬ40は方形の断面形状を有するので、外部導体42は
上部壁部分42Ａと、下部壁部分42Ｂと、側壁部分42Ｃお
よび42Ｄ（図３および４）とを含んでいる。マイクロス
トリップ伝送ライン30の支持体32は転移区域ではＭＳＴ
Ｌ40下に延在し、それによって転移区域におけるＭＳＴ
Ｌの外部導体部分を形成し、ＭＳＴＬの内部導体46と外
部導体42との間の分離距離を変更させている。特に図４
で示されているように、同軸中心導体46と、ＭＳＴＬ外
部導体42の下部壁部分42Ｂとの間の分離距離Ｄ１は転移
部50の距離Ｄ２へ減少される。この例示的な実施形態で
は、Ｄ１＝0.1 ｃｍ（40ミル＝0.040 インチ）であり、
Ｄ２＝0.076 ｃｍ（30ミル）であり、支持体32は少なく
ともＤ１−Ｄ２の厚さを有し、例えば鋼鉄またはアルミ
ニウムのような導電性金属から製造される。 【０００８】転移部50は同軸伝送ラインの中心導体の延
長部分である転移導体58と誘電体構造60とを含んでい
る。これらはこの実施形態ではＭＳＴＬ40の対応する誘
電体と中心導体構造の延長した変形部分から構成されて
いる。支持体32は転移部50の下に延在し、転移部の接地
平面導電部材として作用する。したがって、転移区域で
は、外部導体42の下部壁部分42Ｂは転移エッジ50Ａで終
端する。この実施形態の上部導体壁部分42Ａは転移エッ
ジ50Ａで終端している。ＭＳＴＬの内部導体と外部導体
との間の誘電材料44の上半分は、支持体32がＭＳＴＬの
下に延在する転移部50の区域にわたって除去され（図１
および図３）、下部部分は転移導体58と支持体32間の分
離距離に減少させるため除去され、転移誘電体構造60を
規定している。この形態の転移誘電体構造はさらに、電
界線を転移区域のＭＳＴＬ誘電体44の下半分に制限す
る。 【０００９】図示の実施形態では転移部50は導電性の側
壁を備えていない。しかしながら、図示されない別の実
施形態として転移部50の両側に側壁を設けることも可能
であり、その場合に側壁は、転移部50の端部50Ａでは隣
接するＭＳＴＬ40の外部導体遮蔽体42の側壁と端縁と同
じ高さであるが端部50Ａから離れてマイクロストリップ
伝送ライン30に近付くにしたがってその側壁の高さが減
少するように構成されることができる。 【００１０】ＭＳＴＬ40の中心導体46と転移部50の転移
導体58とはこの例示的な実施形態では単一片の金属で構
成され、これはこれらの導体部分46、58の形態を与える
ために機械加工されている。図２で示されているよう
に、中心導体46は円形断面であり、中心導体58は方形断
面を有する。例示的な実施形態では、２ＧＨｚ乃至２０
ＧＨｚの周波数範囲で動作するため、中心導体46は直径
0.137 ｃｍ（0.054 インチ）を有し、中心導体58は幅1.
47ｃｍ（0.58インチ）×高さ0.0127ｃｍ（0.005 イン
チ）である。 【００１１】導電プレート20は図１で示されているよう
に、この例示的な実施形態ではアセンブリ全体の下に位
置されている。（明瞭にするために、プレート20は図２
乃至４では示していない。）ＭＳＴＬ40の支持体32と下
部壁部分42Ｂはこのプレートと接触している。プレート
20は代わりに下部壁42Ｂとして作用することができる。
ＭＳＴＬ40の外部導電遮蔽体は、その代わりにハウジン
グに形成された導電チャンネルの壁により構成されるこ
ともできる。捩子穴54は支持体に機械加工され、捩子56
を受け、マイクロストリップとＭＳＴＬとの電気的な接
地通路の連続性を確実にするため下部プレート20と結合
する。その代わりに、支持体32は捩子の固定の代わりに
プレート20に導電的に接着されることができる。 【００１２】同軸中心導体46の上半分も図１乃至３で示
されているように、転移中心導体58を限定するために例
えば機械加工によって転移部50の区域で除去される。こ
の除去は電磁界を集中させる。したがって、転移中心導
体の上部表面58Ａは転移誘電体の上部表面60Ａと同一平
面にされるが、長方形断面構造を有する。 【００１３】転移部50の端部はマイクロストリップ基体
のエッジから小さい間隔またはギャップ距離Ｄ（図４）
に位置される。この実施形態では、転移部50は約１／４
波長の長さを有し、ギャップ距離Ｄは約0.02ｃｍ（0.00
8 インチ）である。 【００１４】転移導体58の先端部58Ｂは、マイクロスト
リップ導体36の隣接端部上を覆ってカンチレバー構造で
延在し、例えばはんだ結合によって導体36に電気的に接
続されている。ポケットまたは空洞52は、マイクロスト
リップ導体36の先端部58ＢとＭＳＴＬ中心導体46との間
の接続部の直接下でマイクロストリップライン30の金属
支持体32中に機械加工によって形成されている。このポ
ケットはＲＦ同調機能（図２）を与える。ポケットはこ
の例示的な実施形態では0.076 ｃｍ（0.030 インチ）乃
至0.1 ｃｍ（0.040 インチ）の範囲の直径を有する。 【００１５】３つのラインの特性インピーダンスはこの
例では例えば５０オームのような、ほぼ等しい値である
ように設計されている。しかしながら、ＭＳＴＬ40／転
移部50とマイクロストリップ伝送ライン30についてのこ
の例示的な実施形態で使用されるそれぞれのタイプの伝
送ラインに対する電磁界の形状が変化するために、異な
るタイプの伝送ラインの間の転移部において大きい反射
が存在する。ＭＳＴＬ40の電磁界は通常中心導体を中心
に軸対称であり、転移部50は転移部の下半分へ電磁界を
押しやり、これはマイクロストリップライン30の電磁界
とさらに適合する。さらに、電磁界は空洞52へ広がり、
マイクロストリップに入り、したがって電磁界構造をさ
らに一致する。空洞52とその他のシステムの特性は異な
るタイプの５０オームのラインを接続する結果として生
じたキャパシタンスまたはインピーダンスを消去するよ
うに同調を行う。これらの同調特性は、約Ｚ＝５０オー
ムのスミスチャート上に転移部の周波数応答特性を中心
化し、システムをディメンションの変化に対して非常に
鈍感にする。空洞と、電磁界の整合と、誘電体34と60の
分離ギャップＤ（図４）を組合わせた効果は実質的に転
移部50におけるＲＦエネルギの反射を低くし、転移部を
製造、材料または組立て許容度に対して比較的鈍感にす
る。 【００１６】図５乃至８はマイクロストリップライン30
とＭＳＴＬ40との間の転移部50′の第２の実施形態を示
している。この実施形態は図１乃至４で示されている転
移部50と類似しているが、同調空洞52がない。また転移
部50のカンチレバータブ58Ｂはワイヤまたはリボンボン
ド接続58′と置換されている。この代わりの実施形態の
電磁界の整合は、ワイヤ／リボンボンド長と、使用され
るワイヤボンド数を調節することによって実現される。 【００１７】本発明による転移部は、１つの転移部から
次の転移部への周波数にわたって反射係数の可変性を制
御しながら、非常に低い反射を与える。周波数帯域にわ
たって高い再生可能な特性による、マイクロストリップ
と、変形された方形同軸伝送ラインマイクロ波の転移部
を必要とする任意の応用にこの転移部を使用することが
できる。 【００１８】前述の実施形態は本発明の原理を表す可能
な特別の実施形態の単なる例示であることが理解されよ
う。その他の構成の装置も本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなく、当業者により容易に行われることができ
る。 ［図面の簡単な説明］ 【図１】本発明にしたがった、変形された方形同軸伝送
ラインとマイクロストリップ伝送ラインとの間の転移部
の斜視図。 【図２】図１の転移部の切り開いた図。 【図３】図１の転移部の平面図。 【図４】図３のライン４−４に沿って取った水平の縦断
面図。 【図５】本発明にしたがった、変形された方形同軸伝送
ラインとマイクロストリップ伝送ラインとの間の転移部
の別の実施形態の斜視図。 【図６】図５の転移部の切り開いた図。 【図７】図５の転移部の平面図。 【図８】図７のライン８−８に沿って取った水平の縦断
面図。
に変形された方形同軸伝送ラインとマイクロストリップ
伝送ラインとの間で堅密に制御された可変性を有する非
常に低い反射の転移部（相互接続部）に関する。 【０００２】 【従来の技術】２つの通常のタイプのマイクロ波伝送ラ
インは同軸伝送ラインとマイクロストリップ伝送ライン
である。特別なタイプの同軸ラインは方形同軸ラインと
して知られている。このタイプのラインでは、方形断面
構造を有する外部導体の遮蔽体が、一般的な同軸ライン
に使用される円形断面を有する外部導体遮蔽体の代わり
に使用される。方形同軸ラインの内部導体は方形の断面
または円形の断面を有する。方形同軸ラインは例えばMi
crowave 、1968年４月、52〜56頁の“Why Not Use Rect
angular Coax？”、W.S.Metcalfに記載されている。 【０００３】１つのタイプの方形同軸伝送ラインは、
“変形された方形同軸伝送ライン”として知られてお
り、これは誘電材料により分離されている方形断面の外
部導体と円形断面の内部導体とを有する方形の伝送ライ
ンである。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】信号を伝播するため個
々の回路または装置を相互接続する１以上のタイプの伝
送ラインを使用することが幾つかの応用では望ましい。
それ故、異なるタイプの伝送ラインを含んでいる回路ま
たは装置間、特に変形された方形同軸伝送ラインとマイ
クロストリップ伝送ラインとの間に転移部を設ける必要
がある。１つの問題は物理的な不連続性のために２つの
伝送ラインの間のインターフェイスで遭遇する大きい不
整合である。多くのＲＦ応用はエネルギ反射が最少の異
なる伝送ライン構造／媒体との間の転移部を必要とす
る。 【０００５】 【課題を解決するための手段】この課題は本発明のマイ
クロ波回路によって達成される。本発明のマイクロ波回
路は、方形断面形状を有する方形誘電体部材と、この誘
電体部材を通って延在する中心導体と、方形誘電体部材
の外周面を囲んで設けられている外部導電遮蔽体とを含
み、この外部導電遮蔽体は対向する上部壁部分および下
部壁部分と、対向する第１の側壁部分および第２の側壁
部分とを備え、中心導体と遮蔽体の下部壁部分との間に
第１の分離距離を有している方形同軸伝送ラインセクシ
ョンと、比誘電率が１０よりも大きい材料で構成された
誘電体基体と、この誘電体基体の第１の表面上に設けら
れているマイクロストリップ導体ラインと、誘電体基体
の第１の表面と反対側の第２の表面に隣接して設けられ
ているマイクロストリップ接地平面導電部材とによって
構成され、マイクロストリップ導体ラインとマイクロス
トリップ接地平面導電部材とは第２の分離距離で間隔を
隔てられているマイクロストリップ伝送ラインセクショ
ンと、方形同軸伝送ラインセクションの同軸中心導体と
マイクロストリップ伝送ラインセクションのマイクロス
トリップ導体ラインとを電気的に接続している転移導体
と、転移接地平面導電部材と、それらの転移導体と転移
接地平面導電部材との間に挟まれている転移誘電体基体
層とによって構成された広帯域転移セクションとを備
え、マイクロストリップ伝送ラインセクションの接地平
面導電部材は平坦な導電支持構造体として構成され、そ
の厚さは第１の分離距離と第２の分離距離との差に等し
く選定され、転移誘電体基体層は方形同軸伝送ラインセ
クションの第１の分離距離よりも小さい厚さを有してお
り、転移導体はマイクロストリップ導体ラインの端部の
上面上に突出して延在しているカンチレバータブ部を有
しており、このカンチレバータブ部がマイクロストリッ
プ導体ラインの端部に電気的に接続されており、転移導
体は方形断面を有し、方形同軸伝送ラインセクションの
同軸中心導体の端部と一体構造の単一の導体素子として
構成され、転移接地平面導電部材は前記マイクロストリ
ップ伝送ラインセクションの接地平面導電部材の延長部
分として一体構造で構成され、方形誘電体部材および転
移誘電体基体層を構成している誘電体は５より小さい比
誘電率を有し、さらに、マイクロストリップ導体と転移
導体との間の接続部分の下方のマイクロストリップ接地
平面導電部材中に形成されている同調空洞を具備してい
ることを特徴とする。 【０００６】 【発明の実施の形態】本発明のこれらおよび他の特徴と
利点は添付図面で示されているように、例示的な実施形
態の以下の詳細な説明から明白になるであろう。図１
は、本発明にしたがって、マイクロストリップ伝送ライ
ン30と、変形された方形同軸伝送ライン伝送ライン40
と、マイクロストリップ伝送ライン30と変形された方形
同軸伝送ライン伝送ライン40の転移部50とを示した斜視
図である。マイクロストリップ伝送ライン30は金属支持
体32により形成される接地平面と、誘電体基体34と、マ
イクロストリップ導体またはトレース36とを含んでい
る。この例示的な実施形態では、誘電体基体34は0.076
ｃｍ（0.030 インチ）の厚さであり、１５．４の誘電定
数（εR）を有する典型的な誘電体である。誘電体基体3
4は銅またはその他の金属の導電層によって一般的な方
法でメッキされてもよく、またはメッキされないでもよ
いが、支持体32と完全に電気的に接触していなければな
らない。誘電体基体34がメッキされているならば、導電
エポキシまたははんだが支持体との電気的接触を行うた
めに使用される。基体がメッキされていないならば、非
導電接着剤を使用して支持体に誘電体が取付けられ、支
持体は接地通路を提供する。例示的な実施形態では、基
体34は厚さ0.076 ｃｍ（30ミル）であり、それによって
導体36は同一寸法または分離距離Ｄ２（図４）だけ接地
平面から隔てられている。マイクロストリップ導体36は
基体34の上部表面上に限定されている。 【０００７】変形された方形同軸伝送ライン（“ＭＳＴ
Ｌ”）40は外部導体遮蔽体42、方形同軸伝送ライン誘電
体44、円形断面形状を有する内部導体46を含んでいる。
この例示的な実施形態では、ＭＳＴＬ40は幅0.3 ｃｍ
（0.114 インチ）×高さ0.3 ｃｍ（0.114 インチ）であ
り、誘電体44は２．６の誘電定数（εR）を有する。Ｍ
ＳＴＬ40は方形の断面形状を有するので、外部導体42は
上部壁部分42Ａと、下部壁部分42Ｂと、側壁部分42Ｃお
よび42Ｄ（図３および４）とを含んでいる。マイクロス
トリップ伝送ライン30の支持体32は転移区域ではＭＳＴ
Ｌ40下に延在し、それによって転移区域におけるＭＳＴ
Ｌの外部導体部分を形成し、ＭＳＴＬの内部導体46と外
部導体42との間の分離距離を変更させている。特に図４
で示されているように、同軸中心導体46と、ＭＳＴＬ外
部導体42の下部壁部分42Ｂとの間の分離距離Ｄ１は転移
部50の距離Ｄ２へ減少される。この例示的な実施形態で
は、Ｄ１＝0.1 ｃｍ（40ミル＝0.040 インチ）であり、
Ｄ２＝0.076 ｃｍ（30ミル）であり、支持体32は少なく
ともＤ１−Ｄ２の厚さを有し、例えば鋼鉄またはアルミ
ニウムのような導電性金属から製造される。 【０００８】転移部50は同軸伝送ラインの中心導体の延
長部分である転移導体58と誘電体構造60とを含んでい
る。これらはこの実施形態ではＭＳＴＬ40の対応する誘
電体と中心導体構造の延長した変形部分から構成されて
いる。支持体32は転移部50の下に延在し、転移部の接地
平面導電部材として作用する。したがって、転移区域で
は、外部導体42の下部壁部分42Ｂは転移エッジ50Ａで終
端する。この実施形態の上部導体壁部分42Ａは転移エッ
ジ50Ａで終端している。ＭＳＴＬの内部導体と外部導体
との間の誘電材料44の上半分は、支持体32がＭＳＴＬの
下に延在する転移部50の区域にわたって除去され（図１
および図３）、下部部分は転移導体58と支持体32間の分
離距離に減少させるため除去され、転移誘電体構造60を
規定している。この形態の転移誘電体構造はさらに、電
界線を転移区域のＭＳＴＬ誘電体44の下半分に制限す
る。 【０００９】図示の実施形態では転移部50は導電性の側
壁を備えていない。しかしながら、図示されない別の実
施形態として転移部50の両側に側壁を設けることも可能
であり、その場合に側壁は、転移部50の端部50Ａでは隣
接するＭＳＴＬ40の外部導体遮蔽体42の側壁と端縁と同
じ高さであるが端部50Ａから離れてマイクロストリップ
伝送ライン30に近付くにしたがってその側壁の高さが減
少するように構成されることができる。 【００１０】ＭＳＴＬ40の中心導体46と転移部50の転移
導体58とはこの例示的な実施形態では単一片の金属で構
成され、これはこれらの導体部分46、58の形態を与える
ために機械加工されている。図２で示されているよう
に、中心導体46は円形断面であり、中心導体58は方形断
面を有する。例示的な実施形態では、２ＧＨｚ乃至２０
ＧＨｚの周波数範囲で動作するため、中心導体46は直径
0.137 ｃｍ（0.054 インチ）を有し、中心導体58は幅1.
47ｃｍ（0.58インチ）×高さ0.0127ｃｍ（0.005 イン
チ）である。 【００１１】導電プレート20は図１で示されているよう
に、この例示的な実施形態ではアセンブリ全体の下に位
置されている。（明瞭にするために、プレート20は図２
乃至４では示していない。）ＭＳＴＬ40の支持体32と下
部壁部分42Ｂはこのプレートと接触している。プレート
20は代わりに下部壁42Ｂとして作用することができる。
ＭＳＴＬ40の外部導電遮蔽体は、その代わりにハウジン
グに形成された導電チャンネルの壁により構成されるこ
ともできる。捩子穴54は支持体に機械加工され、捩子56
を受け、マイクロストリップとＭＳＴＬとの電気的な接
地通路の連続性を確実にするため下部プレート20と結合
する。その代わりに、支持体32は捩子の固定の代わりに
プレート20に導電的に接着されることができる。 【００１２】同軸中心導体46の上半分も図１乃至３で示
されているように、転移中心導体58を限定するために例
えば機械加工によって転移部50の区域で除去される。こ
の除去は電磁界を集中させる。したがって、転移中心導
体の上部表面58Ａは転移誘電体の上部表面60Ａと同一平
面にされるが、長方形断面構造を有する。 【００１３】転移部50の端部はマイクロストリップ基体
のエッジから小さい間隔またはギャップ距離Ｄ（図４）
に位置される。この実施形態では、転移部50は約１／４
波長の長さを有し、ギャップ距離Ｄは約0.02ｃｍ（0.00
8 インチ）である。 【００１４】転移導体58の先端部58Ｂは、マイクロスト
リップ導体36の隣接端部上を覆ってカンチレバー構造で
延在し、例えばはんだ結合によって導体36に電気的に接
続されている。ポケットまたは空洞52は、マイクロスト
リップ導体36の先端部58ＢとＭＳＴＬ中心導体46との間
の接続部の直接下でマイクロストリップライン30の金属
支持体32中に機械加工によって形成されている。このポ
ケットはＲＦ同調機能（図２）を与える。ポケットはこ
の例示的な実施形態では0.076 ｃｍ（0.030 インチ）乃
至0.1 ｃｍ（0.040 インチ）の範囲の直径を有する。 【００１５】３つのラインの特性インピーダンスはこの
例では例えば５０オームのような、ほぼ等しい値である
ように設計されている。しかしながら、ＭＳＴＬ40／転
移部50とマイクロストリップ伝送ライン30についてのこ
の例示的な実施形態で使用されるそれぞれのタイプの伝
送ラインに対する電磁界の形状が変化するために、異な
るタイプの伝送ラインの間の転移部において大きい反射
が存在する。ＭＳＴＬ40の電磁界は通常中心導体を中心
に軸対称であり、転移部50は転移部の下半分へ電磁界を
押しやり、これはマイクロストリップライン30の電磁界
とさらに適合する。さらに、電磁界は空洞52へ広がり、
マイクロストリップに入り、したがって電磁界構造をさ
らに一致する。空洞52とその他のシステムの特性は異な
るタイプの５０オームのラインを接続する結果として生
じたキャパシタンスまたはインピーダンスを消去するよ
うに同調を行う。これらの同調特性は、約Ｚ＝５０オー
ムのスミスチャート上に転移部の周波数応答特性を中心
化し、システムをディメンションの変化に対して非常に
鈍感にする。空洞と、電磁界の整合と、誘電体34と60の
分離ギャップＤ（図４）を組合わせた効果は実質的に転
移部50におけるＲＦエネルギの反射を低くし、転移部を
製造、材料または組立て許容度に対して比較的鈍感にす
る。 【００１６】図５乃至８はマイクロストリップライン30
とＭＳＴＬ40との間の転移部50′の第２の実施形態を示
している。この実施形態は図１乃至４で示されている転
移部50と類似しているが、同調空洞52がない。また転移
部50のカンチレバータブ58Ｂはワイヤまたはリボンボン
ド接続58′と置換されている。この代わりの実施形態の
電磁界の整合は、ワイヤ／リボンボンド長と、使用され
るワイヤボンド数を調節することによって実現される。 【００１７】本発明による転移部は、１つの転移部から
次の転移部への周波数にわたって反射係数の可変性を制
御しながら、非常に低い反射を与える。周波数帯域にわ
たって高い再生可能な特性による、マイクロストリップ
と、変形された方形同軸伝送ラインマイクロ波の転移部
を必要とする任意の応用にこの転移部を使用することが
できる。 【００１８】前述の実施形態は本発明の原理を表す可能
な特別の実施形態の単なる例示であることが理解されよ
う。その他の構成の装置も本発明の技術的範囲を逸脱す
ることなく、当業者により容易に行われることができ
る。 ［図面の簡単な説明］ 【図１】本発明にしたがった、変形された方形同軸伝送
ラインとマイクロストリップ伝送ラインとの間の転移部
の斜視図。 【図２】図１の転移部の切り開いた図。 【図３】図１の転移部の平面図。 【図４】図３のライン４−４に沿って取った水平の縦断
面図。 【図５】本発明にしたがった、変形された方形同軸伝送
ラインとマイクロストリップ伝送ラインとの間の転移部
の別の実施形態の斜視図。 【図６】図５の転移部の切り開いた図。 【図７】図５の転移部の平面図。 【図８】図７のライン８−８に沿って取った水平の縦断
面図。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 マクファーター、ブライアン・ティー
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
90278 レドンド・ビーチ、ハリマン・
レーン・ナンバー ３、2105
(72)発明者 ウォン、ジョセフ・エス
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
91786 アップランド、グレンウッド・
アベニュー 1664
(72)発明者 ヤッカリノ、ロバート・ジー
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
90278 レドンド・ビーチ、ハンチント
ン・レーン・ナンバー２、 2204
(72)発明者 ブラッドショー、スティーブ・イー
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
91304 ウエスト・ヒルズ、エルクウッ
ド・ストリート 23708
(72)発明者 ホルブロック、ピーター・ジェイ
アメリカ合衆国、カリフォルニア州
90045 ウエストチェスター、マンチェ
スター・アベニュー・ナンバー 725、
7507
(56)参考文献 特開 平２−234501（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−152173（ＪＰ，Ａ)
特開 昭63−39205（ＪＰ，Ａ)
特開 昭53−86547（ＪＰ，Ａ)
実開 昭64−15404（ＪＰ，Ｕ)
米国特許5508666（ＵＳ，Ａ)
Ｗ．Ｓ．Ｍｅｔｃａｌｆ，ＷＨＹ Ｎ
ＯＴ ＵＳＥ ＲＥＣＴＡＮＧＵＬＡＲ
ＣＯＡＸ？，ＭＩＣＲＯＷＡＶＥＳ,
Ａｐｒｉｌ，1968，ｐｐ．52−56
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01P 5/08
H01P 3/06
H01B 11/18
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 方形断面形状を有する方形誘電体部材
と、この誘電体部材を通って延在する中心導体と、方形
誘電体部材の外周面を囲んで設けられている外部導電遮
蔽体とを含み、この外部導電遮蔽体は対向する上部壁部
分および下部壁部分と、対向する第１の側壁部分および
第２の側壁部分とを備え、中心導体と遮蔽体の下部壁部
分との間に第１の分離距離を有している方形同軸伝送ラ
インセクションと、 比誘電率が１０よりも大きい材料で構成された誘電体基
体と、この誘電体基体の第１の表面上に設けられている
マイクロストリップ導体ラインと、誘電体基体の第１の
表面と反対側の第２の表面に隣接して設けられているマ
イクロストリップ接地平面導電部材とによって構成さ
れ、マイクロストリップ導体ラインと前記マイクロスト
リップ接地平面導電部材とは第２の分離距離で間隔を隔
てられているマイクロストリップ伝送ラインセクション
と、 前記方形同軸伝送ラインセクションの同軸中心導体と前
記マイクロストリップ伝送ラインセクションのマイクロ
ストリップ導体ラインとを電気的に接続している転移導
体と、転移接地平面導電部材と、それらの転移導体と転
移接地平面導電部材との間に挟まれている転移誘電体基
体層とによって構成された広帯域転移セクションとを具
備し、 前記マイクロストリップ伝送ラインセクションの前記接
地平面導電部材は平坦な導電支持構造体として構成さ
れ、その厚さは前記第１の分離距離と前記第２の分離距
離との差に等しく選定され、 前記転移誘電体基体層は前記方形同軸伝送ラインセクシ
ョンの前記第１の分離距離よりも小さい厚さを有してお
り、 前記転移導体は前記マイクロストリップ導体ラインの端
部の上面上に突出して延在しているカンチレバータブ部
を有しており、このカンチレバータブ部が前記マイクロ
ストリップ導体ラインの端部に電気的に接続されてお
り、 前記転移導体は方形断面を有し、前記方形同軸伝送ライ
ンセクションの同軸中心導体の端部と一体構造の単一の
導体素子として構成され、 前記転移接地平面導電部材は前記マイクロストリップ伝
送ラインセクションの接地平面導電部材の延長部分とし
て一体構造で構成され、 前記方形誘電体部材および前記転移誘電体基体層を構成
している誘電体は５より小さい比誘電率を有し、 さらに、前記マイクロストリップ導体と前記転移導体と
の間の接続部分の下方の前記マイクロストリップ接地平
面導電部材中に形成されている同調空洞を具備している
マイクロ波回路。
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