JPH02280503A - マイクロ波装置 - Google Patents

マイクロ波装置

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JPH02280503A
JPH02280503A JP1102625A JP10262589A JPH02280503A JP H02280503 A JPH02280503 A JP H02280503A JP 1102625 A JP1102625 A JP 1102625A JP 10262589 A JP10262589 A JP 10262589A JP H02280503 A JPH02280503 A JP H02280503A
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JP
Japan
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circuit board
rectangular waveguide
waveguide
microwave device
ground conductor
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JP1102625A
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English (en)
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Hiroshi Takahashi
広志 高橋
Yuuji Oosumi
勇二 大炭
Takeshi Sato
毅 佐藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/03Use of materials for the substrate
    • H05K1/05Insulated conductive substrates, e.g. insulated metal substrate
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/18Printed circuits structurally associated with non-printed electric components
    • H05K1/181Printed circuits structurally associated with non-printed electric components associated with surface mounted components

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、衛星放送受信コンバータやマイクロ波通信装
置に使用されるマイクロ波装置に関するものである。
従来の技術 従来、この種のマイクロ波装置は、金属材料から成る4
つの管壁を有する方形導波管を用いている。この方形導
波管の斜視図を第4図に示す。第4図において19はフ
ランジ、20は金属材料で作られた導波管である。この
導波管内を電波が伝搬するとき、導波管の管壁には高周
波電流が発生するため、管壁は導電性を有していなけれ
ばならない。このような従来の導波管は、凹形をした溝
をもつ金属部材に金属板をあてがい、両者をネジ留めし
たり、或はろう付けをすることにより導波管を構成して
いた。又量産品の場合には、角柱に抜きテーバをもたせ
た金型を作製し、これによって、グイキャスト法によっ
て導波管を構成している。いずれの方法による導波管の
管壁は、導波管自体を構成するためのものである。
発明が解決しようとする課題 この様な方形導波管をダイキャスト法によって製造する
場合、方形導波管の軸長が長いと金型の抜きテーバの影
響によって方形導波管の特性がテーバが無いものに比べ
劣化する。また、凹形の金属部材に金属板をあてがいネ
ジ留めする方法は、2つの導波管部品が必要となるし、
凹形の金属部材と金属板をろう付けする方法は、ろう付
けに要する時間やろう付けの作業環境の点から量産には
不向きである。また、一般のマイクロ波装置の場合、方
形導波管のみを単独で使用することは少なく、これと回
路基板を組み合わせて機能を実現することが多い。この
場合、導波管と回路基板を収納するシールドケースが存
在するため、マイクロ波装置の小型・軽量化ということ
については限界がある。
本発明は、このような従来の技術における課題に鑑み、
方形導波管の特性を劣化させることなく、量産性に優れ
た小型・軽量のマイクロ波装置を可能とすることを目的
とするものである。
課題を解決するための手段 この課題を解決するために本発明は、方形導波管を構成
する4つの管壁のうち、少なくとも1つの管壁を裏面を
接地導体とした回路基板で構成するというものである。
つまり、従来の構成による導波管の管壁のうち、1つを
除去してできる凹形の溝を形成した金属部材に対し、溝
の部分に蓋をするような格好で回路基板をあてがう。こ
の場合、この回路基板の裏面には接地導体が形成されて
おり、この接地導体と凹形の金属部材が接触するように
蓋をするのである。
作用 このような構成にすると、回路基板の裏面に設けた接地
導体は、導電性を有しているために、除去された管壁と
等価な働きをし、凹形の金属部材とこの接地導体によっ
て方形導波管が形成されたことになる。また、この様な
構成の方形導波管をダイキャスト法で製造する場合方形
導波管の開口面の寸法をa及びbとし、方形導波管の軸
長をLとしたとき、a、bに比べLが十分大きいときで
も、金型を抜く方向は、方形導波管の管軸に垂直な方向
となるため、抜きテーバは小さ(て済む。
このため、導波管の特性劣化は抑えられる。さらに、シ
ールドケースの内面の一部を凹形に加工し、回路基板を
このシールドケースに収納することにより凹形の部分に
蓋をするようにして方形導波管を構成すれば、方形導波
管とシールドケースが一体化されたことになり、また回
路基板自体が方形導波管の管壁を兼ねることになるため
に小型・軽量化が実現されることになる。
実施例 以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
第1図(a)は、本発明の第1の実施例を示す斜視図で
ある。同図において、1は凹形の金属部材であり、2は
回路基板である。この回路基板2の裏面には接地導体3
が基板全面に設けてあり、この接地導体3が金属部材1
と接する様に配置され、ビス4によって、回路基板2は
金属部材1に取り付けられている。この様な構成にする
と、金属部材1によって方形導波管の3つの管壁が構成
され、残りの1つの管壁は、接地導体3によって構成さ
れたことになる。本実例では、接地導体3として、両面
鋼張り基板の表面に設けられた銅をエツチングにより除
去し、裏面の銅はそのまま残し、これを利用したもので
ある。導波管の開口寸法は、19.05X9.525m
であり、12GHz帯衛星放送で使用されているもので
ある。接地導体3の厚みは、使用周波数における表皮効
果を考慮し、表皮の深さより十分厚くすることが損失を
少なくするために重要であり、本実施例では18μmと
している。回路基板2の厚みは、薄すぎると固定したと
き波状となるため好ましくない。つまり管壁としである
程度の硬度を持たせることが必要であり、本実施例では
、0.8mm厚のテフロン積層基材を回路基板として用
いている。回路基板2を金属部材1に取り付けるための
ビス4の数は、少なすぎると、金属部材と接地導体3と
の間にすき間が出来て、方形導波管の特性が劣化する。
電波の漏洩を抑えるために使用する周波数において、4
分の1波長以下の間隔でビス留めすることが重要である
本実施例では、回路基板2の裏面には、回路パータンを
構成していない例を示しているが、表面に回路パターン
を設け、ここにある機能をもった回路を構成することが
可能である。方形導波管の管壁として回路基板を利用し
ているため、回路基板の表面1こ回路パターンを構成す
れば導波管とマイクロ波回路が一体化されたコンパクト
なマイクロ波装置が可能となる。この様な実施例を第1
図(b)に示す。第1図(b)は、第1図(a’)の回
路基板2の表面に、回路パターン5やトランジスタ6に
よって増幅器を構成した場合の斜視図を表わしている。
この実施例では、方形導波管の一方の開口面は短絡され
ており、そこから管軸方向に約4分の1波長離れた位置
に、磁界面と垂直にプローブ7を設け、このプローブの
一端が回路パターン5と接続されている。したがって、
第1図(b)の方形導波管開口面に入射した電波は、プ
ローブ7によりピックアップされ、回路パターン5に導
かれ、トランジスタ6により増幅される。同図において
8はトランジスタの接地電極を接地するための接地パタ
ーンであり、スルホールによって裏面の接地導体と接続
されている。この場合、スルホールの内径は、入射され
た電波の波長に比べ十分さい寸法に選ばれている。この
様にすることにより、スルホールからの電波の漏洩を抑
制できる。
次に、本発明による第2の実施例について、第2図を用
いて説明する。第2図(a)は、シールドケース9に回
路基板2を収納したときの上面図を同図(b)は、同図
(a’)のA−A ’断面図を示している。シールドケ
ース9の内面の一部には凹形部10が設けである。回路
基板2の裏面には接地導体3が全面にわたって設けてあ
り、裏面にはマイクロストリップ線路11が設けである
。マイクロストリップ線路の先端部にはプローブ7が、
第1図■と同じ要領で設けである。この様な構成にする
とシールドケース9と回路基板2によって凹部10のと
ころに両開口面が短絡された方形導波管が構成されたこ
とになる。入力端12を励振するとマイクロストリップ
線路11を伝搬する信号は、プローブ7に導れ、さらに
方形導波管である凹部10を伝搬し、右側のプローブ7
でピックアップされ、出力端13に導れる。方形導波管
はカットオフ周波数以上の周波数を通過させるため、本
実施例によるマイクロ波装置は、バイパスフィルタを実
現したことになる。凹部10の長さを長くする程、カッ
トオフ周波数以下の減衰量を太き(することが出来る。
また当然のことながらカットオフ周波数は、凹部10の
幅aの設定により所望値が得られる。本実施に示すよう
な回路基板を収納するシールドケースの内面に、あらか
じめ凹形の溝を形成しておくことは、グイキャスト法に
より容易にできることであり、量産上きわめて好都合で
ある。
次に本発明による第3の実施例について、第3図を用い
て説明する。第3図は第2図(a)と同じ様に、シール
ドケース9に回路基板2を収納したときの上面図を示し
ている。本実施の場合も、第2の実施例と同じ要領で、
シールドケースの内面には凹形の溝が形成されており、
これと回路基板2の裏面に設けられている接地導体によ
り両開口面が短絡された形の方形導波管を形成している
。プローブ7も第2の実施例と同じ要領で設けられてお
り、この方形導波管部により、バイパスフィルタが形成
されている。回路基板の表面には、ダイオード14を利
用したマイクロ波ミキサの回路パターンが形成されてい
る。ダイオードの一方の電極は、スルホール15によっ
て接地されている。
同図において、16.17.18はそれぞれRF入力端
子1局発入力端子、IF出力端子を示している。本実施
例に示すミキサの信号周波数関係は、 f lF= J RF −f LQ・fRF>fL。
であるとする。ここで51p* 5Rv、 ftoはそ
れぞれ、IF周波数、RF周波数、LO周波数とする。
本実施例に示すミキサはRFボートに、第2の実施例で
説明したバイパスフィルタが設けられた構成であり、ミ
キサに対して妨害信号となるイメージ信号(j +m=
2 fto −far、 f INはイメージ周波数)
を除去しようとするものである。イメージ信号に対して
、カットオフとなる様に凹部10の幅aは設定されてい
る。また局発信号のRF入力端子への漏洩を抑制しよう
とするならば、凹部10の幅aをさらに狭くし、jLo
に対してカットオフとなる様にすれば良い。
発明の効果 以上のように本発明によれば、方形導波管の4つの管壁
のうち、少な(とも1つの管壁を回路基板で構成するた
めに導波管部とマイクロ波回路部を一体化することが可
能となり、マイクロ波装置の小型化を実現できる。また
、方形導波管の管軸が長い場合でも、凹形の金属部材を
ダイキャスト法で容易に製作し得るために、金型の抜き
テーバを小さ(することが可能であり、優れた状態の導
波管を量産性良く作ることができるという効果がある。
さらに、管壁を構成する回路基板上にミキサ等の回路パ
ターンを形成しこれを収納するシールド、ケースに方形
導波管によるフィルタを構成し、これらを組み合わせる
ことにより、すぐれた特性のマイクロ波装置を実現でき
る。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)は本発明の第1の実施例にお
けるマイクロ波装置の斜視図、第2図(a) 、 (b
)は本発明の第2の実施例におけるマイクロ波装置の上
面図及び断面図、第3図は本発明の第3の実施例におけ
るマイクロ波装置の上面図、第4図は従来の方形導波管
の斜視図である。 1・・・・・・凹形金属部材、2・・・・・・回路基板
、3・・・・・・回路基板の裏面に設けた接地導体、4
・・・・・・ビス、5・・・・・・回路パターン、6・
・・・・・トランジスタ、7・・・・・・プローブ、8
・・・・・・接地パターン、9・・・・・・シールドケ
ース、10・・・・・・凹部、11・・・・・・マイク
ロストリップ線路、12・・・・・・入力端、13・・
・・・・出力端、14・・・・・・ダイオード、15・
・・・・・スルホール、16・・・・・・RF入力端子
、17・・・・・・局発入力端子、18・・・・・・I
F出力端子。 代理人の氏名 弁理士 栗野重孝 ほか1名5−一一回
1シペダー〉 δ−−−41カッぐクーン 富 11!1 第 図 (α) <b) 今−どス フ−プU−デ 9− ンーノLドブース 10−一凹覇 I4−  ダイオード 15−−スA/ホーυ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)方形導波管の管壁のうち、少なくとも1つの管壁
    を裏面に接地導体を設けた回路基板で構成したことを特
    徴とするマイクロ波装置。
  2. (2)内面の一部を凹形に加工したシールドケースと裏
    面に接地導体を設けた回路基板を具備し、当該回路基板
    の裏面を前記シールドケースの凹形部にあてがって、方
    形導波管を構成した特許請求の範囲(1)記載のマイク
    ロ波装置。
  3. (3)特許請求の範囲(2)記載の方形導波管のカット
    オフ周波数を局部発振周波数よりも高く設定し、当該方
    形導波管をミキサーのRF信号の入力端に設けたことを
    特徴とするマイクロ波装置。
  4. (4)低雑音前置増幅の出力段に特許請求の範囲(3)
    記載のマイクロ波装置を具備したことを特徴とするマイ
    クロ波装置。
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