JPH10307157A - マイクロストリップ線路の伝播電力測定方法 - Google Patents

マイクロストリップ線路の伝播電力測定方法

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JPH10307157A
JPH10307157A JP9115970A JP11597097A JPH10307157A JP H10307157 A JPH10307157 A JP H10307157A JP 9115970 A JP9115970 A JP 9115970A JP 11597097 A JP11597097 A JP 11597097A JP H10307157 A JPH10307157 A JP H10307157A
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JP
Japan
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microstrip line
power
terminator
circuit
propagation
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JP9115970A
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English (en)
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Norio Yabe
範夫 谷邉
Hiroaki Maeda
宏明 前田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は高周波信号が伝播するマイクロストリ
ップ線路の伝播電力測定方法に関し,高周波機能回路を
マイクロストリップ線路で接続した各機能回路の伝播電
力の測定を無駄なスペースを使用せず簡単に測定するこ
とを目的とする。 【解決手段】マイクロストリップ線路上の測定対象とな
る高周波機能回路の出力が発生するマイクロストリップ
線路上に電波吸収体で構成する終端器を取り外し可能に
配置し,終端器の温度を検出することにより電力を測定
するよう構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高周波信号が伝播す
るマイクロストリップ線路の伝播電力測定方法に関す
る。
【0002】移動体通信等の発達に伴い,その信号伝播
手段であるマイクロ波,ミリ波機器は小型化,軽量化及
び低コスト化が要求されている。その有効な手段とし
て,高周波機能回路及びその接続線路をマイクロストリ
ップ線路による平面化及びマイクロストリップ線路で接
続した一体化が進められている。一方,マイクロ波,ミ
リ波回路は,それぞれの回路を構成する半導体等の部品
の特性のばらつき又は製造精度のばらつきにより機能回
路特性がばらつくため,各機能回路のレベルまたは機器
全体での調整が不可欠である。そのために,各機能回路
における伝播電力の測定が行われている。
【0003】
【従来の技術】図4はマイクロストリップ線路を用いた
回路の例である。図4のA.は複数個の単位増幅器41
〜44をマイクロストリップ線路40で接続した回路で
あり,所望の信号利得を得るようにした増幅器である。
また,図4のB.は増幅器45の出力信号を,マイクロ
ストリップ線路で構成される分配器47で複数の単位増
幅器46に分配し,各単位増幅器46で増幅した信号を
マイクロストリップ線路で構成する合成器48で合成し
た電力増幅器である。
【0004】図4に示すように複数の単位増幅器等の機
能回路を接続して構成された機器を組み立てて試験を行
う際には,単位増幅器等の各機能回路が正常に動作して
いるか確認する必要がある。
【0005】この場合,各機能回路の伝播電力を測定す
ることにより回路の正常動作を確認する。すなわち,マ
イクロ波,ミリ波の回路(以下,単にマイクロ波回路と
いう)では電圧,電流の定義自体も明確でなく,電圧,
電流を測定することが難しいため,電力を測定すること
が重要な意味を持つ。
【0006】図5に従来例1の説明図である。図5にお
いて,50はマイクロストリップ線路を含む平面回路で
構成された機能回路(増幅器,方向性結合器,移相器,
フィルタ等の一つ),51は機能回路50を構成するマ
イクロストリップ線路,52は表面層の導体をフォトエ
ッチング法等で形成した所望の平面化パターンを設けた
誘電体,52’は接地導体となる金属基台,53は機器
筐体ベース部,54は電力測定用の治具,55は金属基
台56上に張り付けられた柔軟性の樹脂等の誘電体と導
体線路で構成されたマイクロストリップ線路,56はマ
イクロストリップ線路55が設けられた金属の基台であ
って,マイクロストリップ線路55の入力部と出力部の
間で90°曲がるスロープが形成された金属基台,57
は同軸コネクタ,58は点線で示す同軸ケーブルであ
る。
【0007】機能回路50が正常に動作しているか確認
する手段として,マイクロストリップ線路51から直接
電磁波を検出して電力を測定することが困難であるた
め,55〜57で構成された治具54を機器筐体ベース
部53上に取り付けて電磁波を上方から取り出すように
したものである。この治具54は同軸ケーブルまたは導
波管インタフェースを持つマイクロ波測定器をマイクロ
ストリップ線路と接続するために設けられ,機能回路5
0のマイクロストリップ線路51と治具54のマイクロ
ストリップ線路55とが結合するよう取り付けられる。
機能回路50からの出力はマイクロストリップ線路55
を通って同軸コネクタ57に供給され,コネクタ57か
ら同軸ケーブル58を通って図示省略されたマイクロ波
測定器へ入力されて電力が測定される。
【0008】この従来例1に示す治具54を用いる方法
では,測定する際に測定対象となる機能回路50のマイ
クロストリップ回路51に治具54のマイクロストリッ
プ線路55が結合するよう治具54を張り付けるための
スペースを空け,線路の電力を同軸コネクタ57へ向け
て分解する必要がある。そのために,機能回路50に後
続する回路が存在するとその後続する回路を取外して治
具54を取り付けて測定を行い,測定終了後に治具54
を取り外して後続する回路を取り付けるという作業が必
要である。
【0009】また,従来例2として,誘電体基板上に形
成されたマイクロストリップ線路に熱電対を設け,被測
定信号が熱電対を通過するようにして,通過時に発生す
る発熱によって高周波の被測定信号の電力を検出する方
法(特開平2−280065号公報)がある。しかし,
この従来例2の方法では被測定信号を測定するために熱
電対回路を固定して配置する必要があり,そのために余
分なスペースが必要とされマイクロ波回路の小型化が困
難となる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記したように,マイ
クロ波回路は機能別にコネクタ等で接続され,その分解
点で試験調整が行われてきたが,多くの機能回路の出力
を合成したり,多段に機能回路を接続して,その分解点
で試験調整を行い,更に全体を組み合わせた状態で機能
回路間の測定が要求される。
【0011】しかし,マイクロストリップ線路で平面化
して一体化して構成された高周波機能回路の調整を行う
場合に,上記従来例1のように同軸または導波管インタ
フェースのマイクロ波測定器で治具を用いて電力の測定
を行うには,治具を取付けるスペースが必要であり,取
り付けと取り外しが困難であるという問題がある。ま
た,上記従来例2の方法でも熱電対を設けるためのスペ
ースが必要であり回路の小型化ができないという問題が
あり,また,この熱電対を調整時にだけ設け,調整終了
後に取り外すようにしても上記従来例1と同様の問題が
ある。
【0012】本発明は高周波機能回路をマイクロストリ
ップ線路で接続して平面化して一体化した回路におい
て,各機能回路の伝播電力を分解することなく,無駄な
スペースを使用せずに簡単に測定することができるマイ
クロストリップ線路伝播電力測定方法を提供することを
目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明はマイクロストリ
ップ線路の伝播電力を良好な反射特性で吸収する電波吸
収体で構成する終端器をマイクロストリップ線路上に設
け,その終端器の温度上昇を回路周辺の電磁波に影響を
与えることなく測定するものである。
【0014】図1は本発明の原理説明図である。1は機
能回路間のマイクロストリップ線路,2は電波吸収体で
構成し吸収した電波の電力に対応した熱を発生する終端
器,3は終端器の温度を回路周辺の電磁波に影響を与え
ることなく測定して電力値を出力する伝播電力測定部,
4−1,4−2はそれぞれマイクロストリップ線路の回
路パターンで構成する機能回路を表し,5は誘電体,6
は接地導体である。
【0015】図1には誘電体5及び接地導体6を備えた
基板上に設けられたマイクロストリップ線路により構成
する機能回路4−1,マイクロストリップ線路1及び機
能回路4−2が示され,マイクロ波(ミリ波を含む)の
電磁波は矢印で示すように機能回路4−1からマイクロ
ストリップ線路1を通って機能回路4−2へ伝播する。
なお,マイクロストリップ線路1と各機能回路4−1,
4−2はそれぞれが独立しているものではなく連続した
マイクロストリップ線路として設けられている。
【0016】機能回路4−1から出力される伝播電力を
測定する場合,マイクロストリップ線路1上に入力反射
特性の優れた終端器2を置くと共に,図示されない支持
手段により支持された伝播電力測定部3を終端器2の上
部に近接した位置に配置する。マイクロストリップ回路
が動作していると機能回路4−1から出力されるマイク
ロ波(ミリ波を含む)の電磁波は終端器2を設置するこ
とで,反射波による或いは通過波による機能回路4−1
及び4−2に影響を与えることなく吸収され,その電力
に応じて温度が上昇する。伝播電力測定部3は終端器2
から発生する熱線(例えば,赤外線)を検出する機能
と,検出した値を電力値に変換して出力する機能を備
え,機能回路4−1から発生した電力の値が終端器2で
発生した温度(熱)により検出することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】図2は終端器の実施例の構成を示
す。この実施例の終端器2は,図2のA.に配置時の外
観図として示し,B.に断面図を示すように,先端点を
備え長方形の底辺を備えた四角錐の形状を備え,進行波
に対する反射波の電圧振幅比を表す反射係数を1.05
以下にするため,誘電体に鉄粉等の磁性体を混入し,磁
性体のヒステリシスによる損失或いは渦電流により,電
磁波の電気的,磁気的エネルギー(電界,磁界)を熱エ
ネルギーに変化させる公知の電波吸収材料を用いて図2
に示す形状に加工することにより得ることができる。こ
の終端器2を電力の測定を行う部分のマイクロストリッ
プ線路上に,図2に示すように電磁波が入力する方向に
対し先端を向けて載置する。この終端器の,底部の長辺
の長さ(図2のW)は,マイクロストリップ線路の幅
(図2のwで示す)の約6倍とし,テーパ部の長さ(図
2のL)は,伝送線路を伝播する信号の波長(λ0 )に
対して,L≧λ0 に構成することにより,反射係数VS
WR<1.03に抑えることが可能である。
【0018】図3は伝播電力測定部の実施例の構成図で
ある。図中,3は伝播電力測定部,30は熱赤外線検出
器,31はA/Dコンバータ,32はクロック信号を発
生する発振器,33はA/Dコンバータ31の出力であ
るディジタル値を格納するラッチ,34は温度上昇を吸
収電力値に変換する第1のROM(Read Only Memor
y),35はリセットスイッチ,36は補助スイッチ,
37は第1のROM34から出力された値を電波周波数
及び測定環境温度により校正するための第2のROM,
38はディジタル値を表示データに変換するデコーダ,
39は電力を表示する表示パネルである。
【0019】この伝播電力測定部3と終端器2(図2参
照)とは,上記図2に示す終端器2の上部の近接した位
置に伝播電力測定部3の熱赤外線検出器30の入力部が
位置するように配置する。この他に,終端器2の上端部
と熱赤外線検出器30の入力部を光ファイバにより接続
して,伝播電力測定部3と終端器2を組合わせた構造と
することができる。
【0020】最初に,終端器2をマイクロストリップ線
路上に載置しない状態,すなわち伝播電力を検出しない
状態において,終端器の温度を測定する。これは測定時
の環境温度における終端器の温度を測定するもので,熱
赤外線検出器30で検出されるアナログ信号は,A/D
コンバータ31でディジタル信号に変換される。この
時,リセットスイッチ35はA/Dコンバータ31から
の信号がセット可能な状態に設定されており,A/Dコ
ンバータ31の出力信号がラッチ回路33に格納され,
環境温度に対応した初期値が設定される。
【0021】測定を行うため上記図2に示すように終端
器2を伝播電力を測定したい個所のマイクロストリップ
線路上に載置する。この時,A/Dコンバータ31の入
力がラッチ33に入力されないようにリセットスイッチ
35を切り換えると共に,補助スイッチ36により被測
定対象の電波周波数を設定する。この状態で,終端器2
で発生した熱線(赤外線)が熱赤外線検出器30へ入力
すると,A/Dコンバータ31でディジタル信号に変換
され,その信号値が第1のROM34へ入力される。第
1のROM34には予め実験的に求められた温度に対応
する伝播電力値がテーブルとして格納されており,入力
された温度を表す信号値を電力値に換算して出力する。
この電力値は次に第2のROM37へ供給されるが,こ
の第2のROM37には,上記したラッチ33から環境
温度に対応する初期値と,補助スイッチ36に設定した
被測定対象の電波周波数が入力される。
【0022】第2のROM37は,予め環境温度,電波
周波数に応じて変動する電力値を正確な値に補正(校
正)するためのテーブルが格納されている。このため,
第2のROM37は,環境温度,電波周波数及び第1の
ROM34から出力された電力値とに応じて対応する校
正された電力値を出力する。出力された電力値はデコー
ダ38において表示のためのコード(2進化10進符
号)に変換され,表示パネル39で測定された伝播電力
が表示される。
【0023】なお,終端器の構造は上記図2に示す構成
に限定されるものではなく,同等の機能を備える他の構
造を備えるものも使用できる。
【0024】
【発明の効果】本発明によればマイクロストリップ線路
を用いる高周波機能回路や接続線路により一体化した機
器において,マイクロストリップ線路上での伝播電力の
測定を測定用のスペースを回路上に固定することなく,
また既存の回路を取り外すことなく簡単に行うことがで
きる。また,回路周辺の電磁波に影響を与えることな
く,電力を測定のために分解(分岐)することなく正確
に測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】終端器の実施例の構成を示す図である。
【図3】伝播電力測定部の実施例の構成図である。
【図4】マイクロストリップ線路を用いた回路の例を示
す図である。
【図5】従来例1の説明図である。
【符号の説明】
1 マイクロストリップ線路 2 終端器 3 伝播電力測定部 4−1 マイクロ波の機能回路 4−2 マイクロ波の機能回路 5 誘電体 6 接地導体

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高周波信号が伝播するマイクロストリッ
    プ線路の伝播電力測定方法において,前記マイクロスト
    リップ線路上の測定対象となる高周波機能回路の出力が
    発生するマイクロストリップ線路上に電波吸収体で構成
    する終端器を取り外し可能に配置し,前記終端器の温度
    を検出することにより電力を測定することを特徴とする
    マイクロストリップ線路の伝播電力測定方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,前記終端器の温度を
    前記終端器から放射される熱線(赤外線)を検出するこ
    とにより行うことを特徴とするマイクロストリップ線路
    の伝播電力測定方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において,前記終端器
    の熱線を検出し,検出出力をA/D変換し,その出力信
    号から予め検出信号と電力値の変換値を格納した第1の
    ROMを用いて対応する電力値を得て,前記電力値に対
    し測定環境及び使用伝播周波数による補正を行う第2の
    ROMを用いて補正された電力値を得ることを特徴とす
    るマイクロストリップ線路の伝播電力測定方法。
JP9115970A 1997-05-07 1997-05-07 マイクロストリップ線路の伝播電力測定方法 Withdrawn JPH10307157A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003513247A (ja) * 1999-10-28 2003-04-08 サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィーク(セーエヌエールエス) 電磁波センサー

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003513247A (ja) * 1999-10-28 2003-04-08 サントル ナシオナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィーク(セーエヌエールエス) 電磁波センサー
JP4769399B2 (ja) * 1999-10-28 2011-09-07 サントル・ナシオナル・ドウ・ラ・ルシエルシユ・シアンテイフイク(セー・エヌ・エール・エス) 電磁波電力を測定するためのセンサーおよびそれを用いたデバイス

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