(57)【要約】  導波管−平面導波路変換器（１）は、誘電体基板（２１）の第１の主面に形成されているストリップ導体（２３ａ，２３ｂ）と、ストリップ導体（２３ａ，２３ｂ）と対向するように裏面側に形成されている接地導体と、この接地導体に形成されているスロット（２２ｓ）と、ストリップ導体（２３ａ，２３ｂ）と電気的に結合する位置に形成されている結合導体（２４）とを備える。結合導体（２４）は、ストリップ導体（２３ａ，２３ｂ）と電気的に結合する本体部と、この本体部から突出する凸状部（２４ａ，２４ｂ）とを有する。凸状部（２４ａ，２４ｂ）は、スロット（２２ｓ）の端部と対向するように形成されている。
2018008087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、
自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、
前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、
前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、
前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、
前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体と
を備え、
前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されていることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項２】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、
前記厚み方向から視たときの前記凸状部の先端は、前記単数または複数のスロットの当該端部よりも前記第２の面内方向外側に配置されており、
前記凸状部の先端の前記第１の面内方向における幅は、前記第１の面内方向における前記単数または複数のスロットの全体幅よりも狭い、
ことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項３】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記凸状部は、前記第１の面内方向における当該凸状部の幅が前記本体部から前記凸状部の先端に向かうに従って漸次小さくなるように変化するテーパ形状を有することを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項４】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記凸状部は、前記第１の面内方向における当該凸状部の幅が前記本体部から前記凸状部の先端に向かうに従って段階的に小さくなるように変化する階段形状を有することを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項５】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記単数または複数のスロットの当該端部のエッジと前記凸状部の先端との間の前記第２の面内方向における距離は、前記高周波信号の予め定められた使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長の８分の１以下であることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項６】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記接地導体における前記単数または複数のスロットを含む領域に接続された一端部を有する導波管を更に備えることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項７】
請求項５記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記導波管の管軸方向と前記第２の主面とが互いに直交することを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項８】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記本体部は、前記単数または複数のストリップ導体と物理的に接続されていることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項９】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記本体部は、前記単数または複数のストリップ導体と物理的に分離されて配置されていることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項１０】
請求項９記載の導波管−平面導波路変換器であって、
前記複数のストリップ導体は、互いに分離して配置された第１のストリップ導体及び第２のストリップ導体を含み、
前記結合導体は、前記第１のストリップ導体の前記結合導体側の一端部を取り囲む第１の凹部と、前記第２のストリップ導体の前記結合導体側の一端部を取り囲む第２の凹部とを有することを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項１１】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記各スロットの両端部の幅は、当該各スロットの中央部の幅よりも大きいことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波管とマイクロストリップ線路などの平面導波路との間で伝送モードの変換を行う変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ミリ波帯またはマイクロ波帯などの高周波帯域で使用される高周波伝送路では、導波管と、マイクロストリップ線路またはコプレーナ線路などの平面導波路とを相互に結合するために、導波管と平面導波路との間で伝送モードを変換する変換器が広く使用されている。たとえば、特許文献１（特開２０１０−５６９２０号公報）には、導波管をマイクロストリップ線路と結合する導波管−マイクロストリップ線路変換器が開示されている。【０００３】
特許文献１に開示されているマイクロストリップ線路の構造は、誘電体基板のおもて面に形成されたストリップ導体及び導体板と、その誘電体基板の裏面全体に設けられた接地導体と、その誘電体基板中に設けられ且つ前記導体板と前記接地導体との間を接続する複数の接続導体とを備えている。接地導体は、方形導波管の端部と接続されており、この接地導体には、方形導波管の端部と電気的に結合するための長方形状のスロットが形成されている。また、導体板及び接地導体はコプレーナ線路構造を形成する。更に、複数の接続導体は、方形導波管の端部のショート面（短絡面）を取り囲むように配設されている。これら接続導体が設けられることで、スロットからの不要放射の抑圧が可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５６９２０号公報（たとえば、図１，２及び段落００１３〜００１８、並びに、図１２，１３及び段落００４３〜００４９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されている構造では、不要放射の抑圧のために複数の接続導体が必要となるので、導波管−マイクロストリップ線路変換器の製造工程が複雑化し、これにより製造コストが嵩むという課題がある。【０００６】
上記に鑑みて本発明の目的は、不要放射を抑圧しつつ製造コストの低減を可能とする導波管−平面導波路変換器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様による導波管−平面導波路変換器は、高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体とを備え、前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現する導波管−平面導波路変換器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る実施の形態１の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図２】図１に示した導波管−平面導波路変換器のＩＩ−ＩＩ線における概略断面図である。
【図３】実施の形態１の導体部の拡大図である。
【図４】高周波信号の伝搬方向を概略的に示す図である。
【図５】従来の導波管−マイクロストリップ線路変換器の概略平面図である。
【図６】図５に示した導波管−平面導波路変換器のＶＩ−ＶＩ線における概略断面図である。
【図７】本発明に係る実施の形態２の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図８】本発明に係る実施の形態３の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図９】本発明に係る実施の形態４の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図１０】図９に示した導波管−平面導波路変換器のＸ−Ｘ線における概略断面図である。
【図１１】本発明に係る実施の形態５の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図１２】本発明に係る実施の形態６の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図１３】本発明に係る実施の形態７の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図１４】本発明に係る実施の形態８の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図１５】図１４に示した導波管−平面導波路変換器のＸＶ−ＸＶ線における概略断面図である。
【図１６】本発明に係る実施の形態９の導波管−平面導波路変換器の概略平面図である。
【図１７】図１６に示した導波管−平面導波路変換器のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照しつつ、本発明に係る種々の実施の形態について詳細に説明する。なお、図面全体において同一符号を付された構成要素は、同一構成及び同一機能を有するものとする。また、図面に示されているＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸は互いに直交する。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、本発明に係る実施の形態１の導波管−平面導波路変換器１の平面構造を概略的に示す図である。図２は、図１に示した導波管−平面導波路変換器１のＩＩ−ＩＩ線における概略断面図である。
【００１２】
この導波管−平面導波路変換器１は、図１及び図２に示されるように、高周波信号の入出力に使用される入出力端２０ａ，２０ｂを有する平面導波路構造２０と、この平面導波路構造２０に接続された導波管４０とを備える。導波管−平面導波路変換器１は、導波管４０と平面導波路構造２０との間で高周波信号の伝送モード（特に、伝送基本モード）の変換を相互に行う機能を有し、導波管４０と平面導波路構造２０との間で特性インピーダンスの変換を相互に行うインピーダンス変換機能を有している。
【００１３】
導波管４０は、当該導波管４０の管軸と直交する平面において方形断面を有する金属製の中空導波管すなわち方形導波管である。図２に示した導波管４０の管厚は省略されているが、実際は数ｍｍの管厚が存在する。この導波管４０の中空路は、その管軸方向（Ｚ軸方向）に沿って延在している。導波管４０の伝送基本モードは、たとえば、ＴＥモード（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍｏｄｅｓ）の１つであるＴＥ１０モードである。一方、平面導波路構造２０の伝送基本モードは、準ＴＥＭモード（Ｑｕａｓｉ−Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  ＥｌｅｃｔｒｏＭａｇｎｅｔｉｃ  ｍｏｄｅｓ）である。導波管−平面導波路変換器１は、高周波信号の伝送基本モードを、ＴＥ１０モード及び準ＴＥＭモードのうちの一方から他方へ変換することができる。
【００１４】
平面導波路構造２０は、図１に示されるように、Ｚ軸方向から視たときに正方形または長方形などの四角形を有する誘電体基板２１と、この誘電体基板２１の互いに対向する２面のうちの一方のおもて面（第１の主面）上に形成されている導体パターン２３とを備えている。ここで、誘電体基板２１のおもて面は、Ｘ軸及びＹ軸を含むＸ−Ｙ平面と平行である。誘電体基板２１は、たとえば、ガラスエポキシ、ポリテトラフルオロエチレン（ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ，ＰＴＦＥ）またはセラミックスなどの誘電体材料で構成されればよい。
【００１５】
導体パターン２３は、誘電体基板２１のおもて面上で予め定められた面内方向（Ｘ軸方向）に沿って延在する線状導体である２個のストリップ導体２３ａ，２３ｂと、これらストリップ導体２３ａ，２３ｂ間に介在し且つこれらストリップ導体２３ａ，２３ｂと物理的に接続されている結合導体２４とを含んで構成されている。
【００１６】
また、平面導波路構造２０は、図２に示されるように誘電体基板２１の裏面（第２の主面）上に全面に亘って形成された導電膜である接地導体２２と、この接地導体２２に形成された結合窓であるスロット２２ｓと、接地導体２２の所定領域（スロット２２ｓを含む。）に接続された一端部を有する導波管４０とを備えている。誘電体基板２１の裏面はＸ−Ｙ平面と平行である。スロット２２ｓは、図１に示されるようにストリップ導体２３ａ，２３ｂの延在方向（Ｘ軸方向）とは交差するＹ軸方向に沿って延在し、Ｙ軸方向を長手方向とする長方形状を有している。
【００１７】
また、導波管４０の管軸方向は、Ｚ軸方向と平行である。導波管４０のＺ軸正方向側の一端部をなす壁面は、接地導体２２と物理的に接続され、ショート面（短絡面）ＳＰを形成する。図１に示される導波管４０の外形状は、矩形状であり、ショート面ＳＰの外形状を表すものである。また、導波管４０のＺ軸負方向側の他端部は、高周波信号の入出力に使用される入出力端４０ａを構成する。
【００１８】
接地導体２２及び導体パターン２３は、たとえば、めっき処理により形成可能である。導体パターン２３及び接地導体２２の構成材料としては、たとえば、銅、銀及び金などの導電性材料のいずれか、またはそれら導電性材料の中から選択された２種以上の組み合わせが使用されればよい。
【００１９】
結合導体２４は、図１及び図２に示されるように、誘電体基板２１の裏面側に設けられたスロット２２ｓとＺ軸方向（誘電体基板２１の厚み方向）に対向する位置に配置されている。また、図１に示されるように、この結合導体２４は、ストリップ導体２３ａ，２３ｂの内側端部に接続されている略矩形状の本体部と、この本体部からＹ軸正方向に突出する凸状部２４ａと、この本体部からＹ軸負方向に突出する凸状部２４ｂとを有する。その本体部のＸ軸方向における両端付近にインピーダンス調整部２６ａ，２６ｂが形成される。
【００２０】
図１に示されるように、結合導体２４の一方の凸状部２４ａは、スロット２２ｓのＹ軸正方向側の端部とＺ軸方向に対向するように形成され、他方の凸状部２４ｂは、スロット２２ｓのＹ軸負方向側の端部とＺ軸方向に対向するように形成されている。また、一方の凸状部２４ａの先端は、スロット２２ｓの長手方向一端部よりもＹ軸正方向外側に配置されており、他方の凸状部２４ｂの先端は、スロット２２ｓの長手方向他端部よりもＹ軸負方向外側に配置されている。
【００２１】
また、一方の凸状部２４ａは、テーパ形状を形成する一対の傾斜部２４ｃ，２４ｅを有する。すなわち、凸状部２４ａは、当該凸状部２４ａの横幅（Ｘ軸方向の幅）が本体部から凸状部２４ａの先端に向かうに従って漸次小さくなるように変化するテーパ形状を有している。他方の凸状部２４ｂも、テーパ形状を形成する一対の傾斜部２４ｄ，２４ｆを有する。すなわち、凸状部２４ｂは、当該凸状部２４ｂの横幅が本体部から凸状部２４ｂの先端に向かうに従って漸次小さくなるように変化するテーパ形状を有している。
【００２２】
更に、図１に示されるように凸状部２４ａ，２４ｂの先端は一定の横幅を有している。一方の凸状部２４ａの先端の横幅は、スロット２２ｓの一端部の横幅よりも狭く、他方の凸状部２４ｂの先端の横幅も、スロット２２ｓの他端部の横幅よりも狭い。図３は、図１に示した結合導体２４の拡大図である。図３に示されるようにスロット２２ｓの一端部の先端と凸状部２４ａの先端との間の縦方向（Ｙ軸方向）における距離ｄ１は、予め定められた使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長λの８分の１（＝λ／８）以下となるように設定される。スロット２２ｓの他端部の先端と凸状部２４ｂの先端との間の縦方向における距離も、同様にλ／８以下となるように設定されている。
【００２３】
ここで、図３に示されるように、凸状部２４ａの先端とスロット２２ｓの一端部の横方向（Ｘ軸方向）左端との間の横方向における距離ｄ２は、波長λの８分の１以下となるように設定される。凸状部２４ａの先端とスロット２２ｓの他端部の横方向右端との間の横方向における距離も、同様に設定される。また、他方の凸状部２４ｂの先端と、スロット２２ｓの一端部の横方向左端または右端との間の横方向における距離も、波長λの８分の１以下となるように設定されている。したがって、凸状部２４ａの先端とスロット２２ｓの一端部のエッジとの間の縦方向及び横方向における距離は、それぞれ波長λの８分の１以内となるように設定されている。同様に、凸状部２４ｂの先端とスロット２２ｓの他端部のエッジとの間の縦方向及び横方向における距離も、それぞれ波長λの８分の１以内となるように設定されている。
【００２４】
次に、図１及び図２を参照しつつ、本実施の形態の導波管−平面導波路変換器１の動作について説明する。
【００２５】
本実施の形態の平面導波路構造２０では、ストリップ導体２３ａ，２３ｂと、これらストリップ導体２３ａ，２３ｂに対向する接地導体２２と、この接地導体２２とストリップ導体２３ａ，２３ｂとの間に介在する誘電体とによって、マイクロストリップ線路が形成される。また、結合導体２４と、この結合導体２４に対向する接地導体２２と、この接地導体２２と結合導体２４との間に介在する誘電体とによって、平行平板線路が形成される。
【００２６】
導波管４０の入出力端４０ａに高周波信号が入力されると、この入力された高周波信号はスロット２２ｓを励振する。スロット２２ｓの長手方向は、ストリップ導体２３ａ，２３ｂの長手方向（延在方向）と交差するので、励振されたスロット２２ｓとストリップ導体２３ａ，２３ｂとが互いに磁界結合する。高周波信号は、前記平行平板線路を介してマイクロストリップ線路の入出力端２０ａ，２０ｂに伝搬し出力される。このとき、スロット２２ｓは同相で励振される。ストリップ導体２３ａ，２３ｂは、スロット２２ｓに対して、互いに逆方向に延在するように配置されている。よって、入出力端２０ａ，２０ｂからは逆相での出力がなされる。逆に、平面線路構造２０の入出力端２０ａ，２０ｂにそれぞれ逆相の高周波信号が入力されると、これら高周波信号は合成された後に、導波管４０の入出力端４０ａから出力される。
【００２７】
スロット２２ｓにおいて形成される電界の方向は、当該スロット２２ｓの短軸方向（Ｘ軸方向）と平行となることから、ストリップ導体２３ａ，２３ｂの延在方向と平行な方向の平行平板モードが発生する。また、スロット２２ｓにおける電界強度は、当該スロット２２ｓの中心部で最も大きく、当該スロット２２ｓの端部では０となる。そのため、前記平行平板線路のＹ軸方向端部（すなわち、凸状部２４ａ，２４ｂの先端付近の線路部）での電界強度は非常に弱くなり、高周波信号の進行方向と直交する方向における平行平板線路のＹ軸方向端部からの不要放射量が少なくなる。図４は、Ｚ軸方向から視たときの結合導体２４と接地導体２２との間を伝送する高周波信号の伝搬方向を概略的に示す図である。図４に示されるように、導波管４０から伝搬してきた高周波信号は、スロット２２ｓを介して２つのストリップ導体２３ａ，２３ｂに分配される。また、結合導体２４のテーパ形状の構造により、高周波信号の伝搬方向を連続的になだらかに変化させて、高周波信号の進行方向をストリップ導体２３ａ，２３ｂ側に向かせることができる。これにより、不要放射を抑圧しつつ、高周波信号を効率良くストリップ導体２３ａ，２３ｂに伝搬させることが可能となる。
【００２８】
更に、図３に示されるように、凸状部２４ａのうちスロット２２ｓのＹ軸方向一端部を被覆する先端部分の大きさは、当該スロット２２ｓの一端部の大きさと同程度である。また、凸状部２４ｂのうちスロット２２ｓのＹ軸方向他端部を被覆する先端部分の大きさも、当該スロット２２ｓの他端部の大きさと同程度である。よって、スロット２２ｓのＹ軸方向両端部では、凸状部２４ａ，２４ｂによってスロット２２ｓが被覆される被覆面積が小さいので、平行平板モードが発生しにくい。結果として、高周波信号は、スロット２２ｓの中心部に集中し、スロット２２ｓの中心部から平行平板モードでストリップ導体２３ａ，２３ｂの方向に伝搬していくので、不要放射を抑圧しつつ効率の良い変換を実行することが可能となる。
【００２９】
要するに、スロット２２ｓのＹ軸方向両端部を覆う凸状部２４ａ，２４ｂの先端部分の大きさが当該スロット２２ｓの両端部と同程度の大きさであり、結合導体２４にテーパ形状の構造が形成されている。これにより、不要放射を抑圧しつつ高周波信号を効率良くストリップ導体２３ａ，２３ｂに伝送することが可能となる。
【００３０】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器１は、誘電体基板２１のおもて面上の導体パターン２３と、誘電体基板２１の裏面上の接地導体２２との間を相互に接続する接続導体を必要とせずに、不要放射を抑圧することができる。図５は、その種の接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅを有する従来の導波管−マイクロストリップ線路変換器１００の平面導波路構造１２０を概略的に示す図である。図６は、図５に示した導波管−マイクロストリップ線路変換器１００のＶＩ−ＶＩ線における概略断面図である。この導波管−マイクロストリップ線路変換器１００と実質的に同じ構成が特許文献１（特開２０１０−５６９２０号公報）に開示されている。
【００３１】
図５に示されるように導波管−マイクロストリップ線路変換器１００の平面導波路構造１２０は、誘電体基板１２１のおもて面に形成されたストリップ導体１２３ａ，１２３ｂと、当該おもて面上でストリップ導体１２３ａ，１２３ｂに接続するように形成された導体板１２３と、誘電体基板１２１の裏面に形成された接地導体１２２と、この接地導体１２２に形成された長方形状のスロット１２２Ｓと、誘電体基板１２１中に設けられ且つ導体板１２３と接地導体１２２との間を接続する円柱形状の接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅとを備えている。図４に示されるように方形導波管１４０の端部が接地導体１２２と接して、ショート面（短絡面）ＳＰを形成している。接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅは、方形導波管１４０のショート面ＳＰを取り囲むように配設されている。
【００３２】
導波管１４０の入出力端１４０ａに高周波信号が入力されると、この入力された高周波信号はスロット１２２Ｓを励振する。スロット１２２Ｓの長手方向は、ストリップ導体１２３ａ，１２３ｂの長手方向と交差するので、励振されたスロット１２２Ｓとストリップ導体１２３ａ，１２３ｂとは互いに磁界結合する。高周波信号は、導体板１２３と接地導体１２２とで形成される平行平板線路を介して、ストリップ導体１２３ａ，１２３ｂと接地導体１２２とで形成されるマイクロストリップ線路の入出力端１２０ａ，１２０ｂから出力される。この導波管−マイクロストリップ線路変換器１００では、接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅを設けることで、スロット１２２Ｓからの不要放射を抑圧することができる。
【００３３】
接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅを設けるには、たとえば、誘電体基板１２１内にそのおもて面と裏面との間を貫通するスルーホールを形成する工程と、これらスルーホール内に導電体を形成する工程（たとえば、めっき工程及びエッチング工程）とが必要となる。しかしながら、これら工程は、導波管−マイクロストリップ線路変換器１００の製造工程を複雑化させ、製造コスト増大の原因となる。
【００３４】
また、導波管−マイクロストリップ線路変換器１００の誘電体基板１２１が温度変化により伸縮すると、接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅにテンションがかかる。これにより、接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅが破断したり、導波管−マイクロストリップ線路変換器１００の特性が劣化したりするおそれがある。
【００３５】
これに対し、本実施の形態の導波管−平面導波路変換器１は、接続導体を必要とせずに不要放射を抑圧することができるので、導波管−マイクロストリップ線路変換器１００と比べると、低い製造コストと高い動作信頼性を実現することができる。
【００３６】
以上に説明したように実施の形態１の導波管−平面導波路変換器１では、結合導体２４は、スロット２２ｓの両端部と対向する凸状部２４ａ，２４ｂを備えることから、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。また、従来の導波管−マイクロストリップ線路変換器１００と比べると、本実施の形態の構造は、接続導体１９０ａ〜１９０ｅ，１９１ａ〜１９１ｅを必要としないので、導波管−平面導波路変換器１の小型化が可能である。
【００３７】
実施の形態２．
上記実施の形態１は、インピーダンス調整部２６ａ，２６ｂにおいてストリップ導体２３ａ，２３ｂと結合導体２３ｃとが物理的に互いに接続された構造を有しているが、これに限定されるものではない。物理的に互いに分離されたストリップ導体と結合導体とを有する構造を備えるように上記実施の形態１が変形されてもよい。以下、このような構造を備えた実施の形態２，３について説明する。
【００３８】
図７は、上記実施の形態１の第１の変形例である実施の形態２の導波管−平面導波路変換器２の平面構造を概略的に示す図である。この導波管−平面導波路変換器２の構成は、図１の導体パターン２３に代えて図７の導体パターン２３Ａを有する点を除いて、上記実施の形態１の導波管−平面導波路変換器１の構成と同じである。また、導体パターン２３Ａの形成工程は、上記導体パターン２３の形成工程と同じである。
【００３９】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器２は、図７に示されるように入出力端２０Ａａ，２０Ａｂを有する平面導波路構造２０Ａを備えており、この平面導波路構造２０Ａは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ａを有する。この導体パターン２３Ａは、Ｘ軸方向において物理的に分離されたストリップ導体２３ａＡ，２３ｂＡと、結合導体２５とを備えている。結合導体２５は、実施の形態１の結合導体２４と同様に、当該結合導体２５の本体部からＹ軸方向に突出する凸状部２５ａ，２５ｂを有している。これら凸状部２５ａ，２５ｂは、テーパ形状を形成する傾斜部２５ｃ，２５ｅ，２５ｄ，２５ｆを有し、スロット２２ｓのＹ軸方向両端部とＺ軸方向に対向するように配置されている。これら凸状部２５ａ，２５ｂの形状、配置及び機能は、実施の形態１の凸状部２４ａ，２４ｂの形状、配置及び機能と同じである。
【００４０】
また、結合導体２５は、Ｘ軸負方向に凹む凹部２５ｇと、Ｘ軸正方向に凹む凹部２５ｈとを有する。一方のストリップ導体２３ａＡの内側端部は、凹部２３ｇによって取り囲まれ、他方のストリップ導体２３ｂＡの内側端部は、凹部２３ｈによって取り囲まれている。本実施の形態の結合導体２５の構造は、上記実施の形態１の結合導体２４を加工することで凹部２３ｇ，２３ｈが形成された構造と実質的に同じである。図７に示されるように本実施の形態のインピーダンス調整部２６ａＡ，２６ｂＡは、凹部２５ｇ，２５ｈ付近に形成される。
【００４１】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器２でも、実施の形態１と同様に、結合導体２５は、スロット２２ｓの両端部と対向する凸状部２５ａ，２５ｂを備えることから、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。
【００４２】
実施の形態３．
図８は、本発明に係る実施の形態３の導波管−平面導波路変換器３の平面構造を概略的に示す図である。この導波管−平面導波路変換器３の構成は、図１の導体パターン２３に代えて図８の導体パターン２３Ｂを有する点を除いて、上記実施の形態１の導波管−平面導波路変換器１の構成と同じである。また、導体パターン２３Ｂの形成工程は、上記導体パターン２３の形成工程と同じである。
【００４３】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器３は、図８に示されるように入出力端２０Ｂａ，２０Ｂｂを有する平面導波路構造２０Ｂを備えており、この平面導波路構造２０Ｂは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｂを有する。この導体パターン２３Ｂは、Ｘ軸方向において接続部２３ｃＢを介して連結されたストリップ導体２３ａＢ，２３ｂＢと、第１結合導体３０と、第２結合導体３１とを備えている。これら第１結合導体３０及び第２結合導体３１によって、本実施の形態の結合導体が構成される。
【００４４】
実施の形態１の結合導体２４と同様に、第１結合導体３０は、当該第１結合導体３０の本体部からＹ軸正方向に突出する凸状部３０ａを有し、第２結合導体３１は、当該第２結合導体３１の本体部からＹ軸負方向に突出する凸状部３１ｂを有している。これら凸状部３０ａ，３１ｂは、テーパ形状を形成する傾斜部３０ｃ，３０ｅ，３１ｄ，３１ｆを有し、スロット２２ｓのＹ軸方向両端部とＺ軸方向に対向するように配置されている。これら凸状部３０ａ，３１ｂの形状、配置及び機能は、実施の形態１の凸状部２４ａ，２４ｂの形状、配置及び機能と同じである。
【００４５】
また、第１結合導体３０及び第２結合導体３０は、物理的に互いに分離されており、これら第１結合導体３０と第２結合導体３１との間の領域に、ストリップ導体２３ａＢ，２３ｂＢ及び接続部２３ｃＢが配置されている。図８に示されるように本実施の形態のインピーダンス調整部２６ａＢ，２６ｂＢは、第１結合導体３０及び第２結合導体３１のＸ軸方向両端付近にそれぞれ形成される。
【００４６】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器３でも、実施の形態１と同様に、第１結合導体３０及び第２結合導体３１は、スロット２２ｓの両端部と対向する凸状部３０ａ，３１ｂを備えることから、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。
【００４７】
実施の形態４．
以上に説明した実施の形態１〜３の導波管−平面導波路変換器１〜３は、いずれも、単一のスロット２２ｓを有しているが、これに限定されるものではない。２個以上のスロットを有するように上記実施の形態１〜３が変形されてもよい。以下、複数のスロットを有する実施の形態４，５，６について説明する。
【００４８】
図９は、本発明に係る実施の形態４の導波管−平面導波路変換器４の平面構造を概略的に示す図である。図１０は、図９に示した導波管−平面導波路変換器４のＸ−Ｘ線における概略断面図である。
【００４９】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器４は、図９に示されるような入出力端２０Ｃａ，２０Ｃｂを有する平面線路構造２０Ｃを備えており、この平面線路構造２０Ｃは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｃを有する。また、図１０に示されるように誘電体基板２１の裏面上には接地導体２２Ｃが設けられている。この接地導体２２Ｃには、Ｙ軸方向に延在する長方形状のスロット２２ｓ１，２２ｓ２からなるスロット群２２ｓＣが形成されている。
【００５０】
導体パターン２３Ｃは、Ｘ軸方向に沿って延在するストリップ導体２３ａＣ，２３ｂＣと、これらストリップ導体２３ａＣ，２３ｂＣと電気的に結合する結合導体３２とを備えている。ストリップ導体２３ａＢ，２３ｂＢは、スロット群２２ｓＣに対して、互いに逆方向（Ｘ軸正方向及びＸ軸負方向）に延在するように配置されている。本実施の形態の結合導体３２の本体部は、ストリップ導体２３ａＣ，２３ｂＣの内側端部と物理的に接続されている。
【００５１】
結合導体３２は、実施の形態１の結合導体２４と同様に、当該結合導体３２の本体部からＹ軸方向に突出する凸状部３２ａ，３２ｂを有しており、これら凸状部３２ａ，３２ｂは、テーパ形状を形成する傾斜部３２ｃ，３２ｅ，３２ｄ，３２ｆを有し、スロット２２ｓのＹ軸方向両端部とＺ軸方向に対向するように配置されている。図９に示されるように本実施の形態のインピーダンス調整部２６ａＣ，２６ｂＣは、結合導体３２の本体部のＸ軸方向両端付近に形成される。
【００５２】
凸状部３２ａの先端の横幅（Ｘ軸方向の幅）は、スロット２２ｓ１，２２ｓ２からなるスロット群２２ｓＣの全体幅よりも狭く、凸状部３２ｂの先端の横幅（Ｘ軸方向の幅）も、スロット２２ｓ１，２２ｓ２からなるスロット群２２ｓＣの全体幅よりも狭い。また、スロット群２２ｓＣのＹ軸方向一端部のエッジと凸状部３２ａの先端との間の縦方向（Ｙ軸方向）及び横方向（Ｘ軸方向）における距離は、使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長λの８分の１（＝λ／８）以下となるように設定される。スロット群２２ｓＣのＹ軸方向他端部のエッジと凸状部３２ｂの先端との間の縦方向及び横方向における距離も、同様にλ／８以下となるように設定されている。
【００５３】
図９に示されるように、凸状部３２ａのうちスロット群２２ｓＣのＹ軸方向一端部を被覆する先端部分の大きさは、当該スロット群２２ｓＣの一端部の大きさと同程度である。また、凸状部３２ｂのうちスロット群２２ｓＣのＹ軸方向他端部を被覆する先端部分の大きさも、当該スロット群２２ｓＣの他端部の大きさと同程度である。よって、このような凸状部３２ａ，３２ｂの機能は、実施の形態１の凸状部２４ａ，２４ｂの機能と実質的に同じである。したがって、不要放射を抑圧しつつ高周波信号を効率良くストリップ導体２３ａＣ，２３ｂＣに伝送することができる。
【００５４】
以上に説明したように本実施の形態の導波管−平面導波路変換器４でも、実施の形態１と同様に、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。
【００５５】
実施の形態５．
図１１は、本発明に係る実施の形態５の導波管−平面導波路変換器５の平面構造を概略的に示す図である。本実施の形態の導波管−平面導波路変換器５は、図１１に示されるような入出力端２０Ｄａ，２０Ｄｂを有する平面線路構造２０Ｄを備えており、この平面線路構造２０Ｄは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｄを有する。また、誘電体基板２１の裏面上には、上記実施の形態４と同様に接地導体２２Ｃが設けられている。この接地導体２２Ｃには、Ｙ軸方向に延在する長方形状のスロット２２ｓ１，２２ｓ２からなるスロット群２２ｓＣが形成されている。ストリップ導体２３ａＤ，２３ｂＤは、このスロット群２２ｓＣに対して、互いに逆方向に延在するように配置されている。
【００５６】
導体パターン２３Ｄは、Ｘ軸方向において物理的に互いに分離されたストリップ導体２３ａＤ，２３ｂＤと、結合導体３３とを備えている。結合導体３３は、実施の形態４の結合導体３２（図９）と同様に、当該結合導体３３の本体部からＹ軸方向に突出する凸状部３３ａ，３３ｂと、これら凸状部３３ａ，３３ｂを接続する接続部３３ｍとを有している。接続部３３ｍは、ストリップ導体２３ａＡ，２３ｂＡ間に配置されている。
【００５７】
凸状部３３ａ，３３ｂは、テーパ形状を形成する傾斜部３３ｃ，３３ｅ，３３ｄ，３３ｆを有し、スロット２２ｓのＹ軸方向両端部とＺ軸方向に対向するように配置されている。凸状部３３ａの先端の横幅（Ｘ軸方向の幅）は、スロット２２ｓ１，２２ｓ２からなるスロット群２２ｓＣの全体幅よりも狭く、凸状部３３ｂの先端の横幅（Ｘ軸方向の幅）も、スロット２２ｓ１，２２ｓ２からなるスロット群２２ｓＣの全体幅よりも狭い。このような凸状部３３ａ，３３ｂの形状、配置及び機能は、実施の形態４の凸状部３２ａ，３２ｂの形状、配置及び機能と同じである。
【００５８】
一方、結合導体３３は、Ｘ軸負方向に凹む凹部３３ｇと、Ｘ軸正方向に凹む凹部３３ｈとを有する。一方のストリップ導体２３ａＤの内側端部は、凹部３３ｇによって取り囲まれ、他方のストリップ導体２３ｂＡの内側端部は、凹部３３ｈによって取り囲まれている。図１１に示されるように本実施の形態のインピーダンス調整部２６ａＤ，２６ｂＤは、凹部３３ｇ，３３ｈ付近に形成される。
【００５９】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器５でも、実施の形態１と同様に、結合導体３３は、スロット２２ｓ１，２２ｓ２の両端部と対向する凸状部３３ａ，３３ｂを備えることから、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。
【００６０】
実施の形態６．
図１２は、上記実施の形態５の変形例である実施の形態６の導波管−平面導波路変換器６の平面構造を概略的に示す図である。この導波管−平面導波路変換器６の構成は、図１１のスロット群２２ｓＣに代えて図１２のスロット群２２ｓＥを有する点を除いて、実施の形態５の導波管−平面導波路変換器５の構成と同じである。
【００６１】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器６は、図１２に示されるような入出力端２０Ｅａ，２０Ｅｂを有する平面線路構造２０Ｅを備えており、この平面線路構造２０Ｅは、実施の形態５と同様に、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｄを有する。また、誘電体基板２１の裏面上の接地導体には、Ｙ軸方向に延在する長方形状のスロット２２ｓ３，２２ｓ４からなるスロット群２２ｓＥが形成されている。図１２に示されるように本実施の形態のスロット２２ｓ３，２２ｓ４のＸ軸方向の間隔は、実施の形態５のスロット２２ｓ１，２２ｓ２のＸ軸方向の間隔よりも狭い。このため、凸状部３３ａ，３３ｂは、Ｚ軸方向から視たときにスロット２２ｓ３，２２ｓ４の全体を被覆する。本実施の形態でも、上記実施の形態５と同様に、インピーダンス調整部２６ａＥ，２６ｂＥは、結合導体３３の凹部３３ｇ，３３ｈ付近に形成される。
【００６２】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器６でも、実施の形態５と同様に、結合導体３３は、スロット２２ｓ３，２２ｓ３の両端部と対向する凸状部３３ａ，３３ｂを備えることから、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。
【００６３】
実施の形態７．
上記実施の形態１〜６の凸状部２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂは、いずれもテーパ形状を有しているが、これに限定されるものではない。各凸状部の横幅が結合導体の本体部から当該各凸状部の先端に向かうに従って段階的に小さくなるように変化する階段形状を有するように、上記実施の形態１〜６の凸状部２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３０ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂの外形状が変更されてもよい。
【００６４】
図１３は、上記実施の形態１の第１の変形例である実施の形態７の導波管−平面導波路変換器７の平面構造を概略的に示す図である。この導波管−平面導波路変換器７の構成は、図１の導体パターン２３に代えて図１３の導体パターン２３Ｆを有する点を除いて、上記実施の形態１の導波管−平面導波路変換器１の構成と同じである。また、導体パターン２３Ｆの形成工程は、上記導体パターン２３の形成工程と同じである。
【００６５】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器７は、図１３に示されるように入出力端２０Ｆａ，２０Ｆｂを有する平面導波路構造２０Ｆを備えており、この平面導波路構造２０Ｆは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｆを有する。この導体パターン２３Ｆは、Ｘ軸方向に延在するストリップ導体２３ａＦ，２３ｂＦと、結合導体３４とを備えている。結合導体３４は、ストリップ導体２３ａＦ，２３ｂＦと電気的に結合する本体部と、この本体部からＹ軸正方向に突出する凸状部３４ａと、この本体部からＹ軸負方向に突出する凸状部３４ｂとを有する。
【００６６】
一方の凸状部３４ａは、階段形状を形成する一対の傾斜部３４ｃ，３４ｅを有する。すなわち、凸状部３４ａは、当該凸状部３４ａの横幅（Ｘ軸方向の幅）が本体部から凸状部３４ａの先端に向かうに従って段階的に小さくなるように変化する階段形状を有している。他方の凸状部３４ｂも、テーパ形状を形成する一対の傾斜部３４ｄ，３４ｆを有する。すなわち、凸状部３４ｂは、当該凸状部３４ｂの横幅が本体部から凸状部３４ｂの先端に向かうに従って段階的に小さくなるように変化する階段形状を有している。
【００６７】
本実施の形態においても、実施の形態１と同様に、凸状部３４ａの先端とスロット２２ｓの一端部のエッジとの間の縦方向及び横方向における距離は、それぞれ波長λの８分の１以内となるように設定されている。同様に、凸状部３４ｂの先端とスロット２２ｓの他端部のエッジとの間の縦方向及び横方向における距離も、それぞれ波長λの８分の１以内となるように設定されている。図１３に示されるように本実施の形態のインピーダンス調整部２６ａＦ，２６ｂＦは、結合導体３４のＸ軸方向両端付近に形成される。
【００６８】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器７でも、実施の形態１と同様に、結合導体３４は、スロット２２ｓの両端部と対向する凸状部３４ａ，３４ｂを備えることから、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。
【００６９】
実施の形態８．
上記実施の形態１の平面導波路構造２０では、図１に示したように誘電体基板２１の裏面上に形成されたスロット２２ｓは長方形状を有しているが、これに限定されるものではない。各スロットの長手方向両端部の幅（Ｘ軸方向の幅）が当該各スロットの中央部の幅（Ｘ軸方向の幅）よりも大きくなるようにスロットの形状が変形されてもよい。
【００７０】
図１４は、本発明に係る実施の形態８の導波管−平面導波路変換器８の平面構造を概略的に示す図である。図１５は、図１４に示した導波管−平面導波路変換器８のＸＶ−ＸＶ線における概略断面図である。
【００７１】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器８は、図１４に示されるような入出力端２０Ｇａ，２０Ｇｂを有する平面線路構造２０Ｇを備えており、この平面線路構造２０Ｇは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｇを有する。また、図１５に示されるように誘電体基板２１の裏面上には接地導体２２Ｇが設けられている。この接地導体２２Ｇには、Ｙ軸方向に延在する長方形状のスロット２２ｓＧが形成されている。図１４に示されるように、このスロット２２ｓＧの長手方向両端部の幅は、スロット２２ｓＧの中央部の幅よりも大きい。
【００７２】
導体パターン２３Ｇは、Ｘ軸方向に沿って延在するストリップ導体２３ａＧ，２３ｂＧと、これらストリップ導体２３ａＧ，２３ｂＧと電気的に結合する結合導体３５とを備えている。ストリップ導体２３ａＧ，２３ｂＧは、スロット２２ｓＧに対して、互いに逆方向に延在するように配置されている。本実施の形態の結合導体３５の本体部は、ストリップ導体２３ａＧ，２３ｂＧの内側端部と物理的に接続されている。
【００７３】
結合導体３５は、実施の形態１の結合導体２４と同様に、当該結合導体３５の本体部からＹ軸方向に突出する凸状部３５ａ，３５ｂを有しており、これら凸状部３５ａ，３５ｂは、テーパ形状を形成する傾斜部３５ｃ，３５ｅ，３５ｄ，３５ｆを有し、スロット２２ｓＧのＹ軸方向両端部とＺ軸方向に対向するように配置されている。図１４に示されるように本実施の形態のインピーダンス調整部２６ａＧ，２６ｂＧは、結合導体３５の本体部のＸ軸方向両端付近に形成される。
【００７４】
凸状部３５ａの先端の横幅（Ｘ軸方向の幅）は、スロット２２ｓＧのＹ軸方向一端部の横幅よりも狭く、凸状部３５ｂの先端の横幅（Ｘ軸方向の幅）も、スロット２２ｓＧのＹ軸方向他端部の横幅よりも狭い。また、スロット２２ｓＧのＹ軸方向一端部のエッジと凸状部３５ａの先端との間の縦方向（Ｙ軸方向）及び横方向（Ｘ軸方向）における距離は、使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長λの８分の１（＝λ／８）以下となるように設定される。スロット２２ｓＧのＹ軸方向他端部のエッジと凸状部３５ｂの先端との間の縦方向及び横方向における距離も、同様にλ／８以下となるように設定されている。
【００７５】
図１４に示されるように、凸状部３５ａのうちスロット２２ｓＧのＹ軸方向一端部を被覆する先端部分の大きさは、当該スロット２２ｓＧの一端部の大きさと同程度である。また、凸状部３５ｂのうちスロット２２ｓＧのＹ軸方向他端部を被覆する先端部分の大きさも、当該スロット２２ｓＧの他端部の大きさと同程度である。よって、このような凸状部３５ａ，３５ｂの機能は、実施の形態１の凸状部２４ａ，２４ｂの機能と実質的に同じである。したがって、不要放射を抑圧しつつ高周波信号を効率良くストリップ導体２３ａＧ，２３ｂＧに伝送することができる。
【００７６】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器８でも、実施の形態１と同様に、不要放射を抑圧しつつ、低い製造コストと高い動作信頼性とを実現することができる。本実施の形態では、更に、スロット２２ｓＧの両端部の幅が中央部のそれに比べて大きいので、実施の形態１と同様の技術的効果を維持しつつ、スロット２２ｓＧの長手方向（Ｙ軸方向）の長さＬ１を小さく（短く）することができる。これにより、導体パターン２３ＧのＹ軸方向における長さＬ２を小さく（短く）することができる。したがって、導波管−平面導波路変換器８の小型化を実現することができる。
なお、このようなスロット２２ｓＧは、下記の実施の形態９にも適用可能である。
【００７７】
実施の形態９．
上記実施の形態１〜８では、平面導波路構造２０，２０Ａ〜２０Ｇの各平面導波路構造の入出力端の個数は２個であるが、これに限定されるものではない。４個以上の入出力端を有するように上記各実施の形態の平面導波路構造が変形されてもよい。
【００７８】
図１６は、上記実施の形態１の変形例である実施の形態９の導波管−平面導波路変換器９の平面構造を概略的に示す図である。図１７は、図１６に示した導波管−平面導波路変換器９のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ線における概略断面図である。この導波管−平面導波路変換器９の構成は、図１の導体パターン２３に代えて図１６の導体パターン２３Ｈを有する点を除いて、上記実施の形態１の導波管−平面導波路変換器１の構成と同じである。また、導体パターン２３Ｈの形成工程は、上記導体パターン２３の形成工程と同じである。
【００７９】
本実施の形態の導波管−平面導波路変換器９は、図１６に示されるような４個の入出力端２０Ｈａ，２０Ｈｂ，２０Ｈｃ，２０Ｈｄを有する平面導波路構造２０Ｈを備えており、この平面導波路構造２０Ｈは、誘電体基板２１のおもて面上に導体パターン２３Ｈを有する。この導体パターン２３Ｈは、上記実施の形態１と同様に結合導体２４を有する。この導体パターン２３Ｈは、更に、Ｘ軸方向に延在する線状導体であるストリップ導体３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄを含んで構成されている。これらストリップ導体３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄは、いずれも、結合導体２４に接続されている。図１６に示されるように結合導体２４のＸ軸方向両端付近にインピーダンス調整部２６ａＨ，２６ｂＨが形成されている。
【００８０】
導波管４０に高周波信号が入力されると、この入力された高周波信号はスロット２２ｓを励振する。スロット２２ｓの長手方向（Ｙ軸方向）は、ストリップ導体３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄの長手方向（延在方向）と交差するので、励振されたスロット２２ｓとストリップ導体３７ａ，３７ｂ，３７ｃ，３７ｄとが互いに磁界結合する。そして、高周波信号は、平行平板線路を介してマイクロストリップ線路の入出力端２０Ｈａ，２０Ｈｂ，２０Ｈｃ，２０Ｈｄに伝搬し出力される。逆に、平面導波路構造２０Ｈの入出力端２０Ｈａ，２０Ｈｂ，２０Ｈｃ，２０Ｈｄにそれぞれ高周波信号が入力されると、これら高周波信号は合成された後に、導波管４０の入出力端４０ａから出力される。
【００８１】
以上に説明したように実施の形態９の平面導波路構造２０Ｈは、４個の入出力端２０Ｈａ，２０Ｈｂ，２０Ｈｃ，２０Ｈｄを有するので、多分配器の機能を併せ持つ導波管−平面導波路変換器９を実現することができる。
【００８２】
以上、図面を参照して本発明に係る種々の実施の形態について述べたが、これら実施の形態は本発明の例示であり、これら実施の形態以外の様々な形態を採用することもできる。なお、本発明の範囲内において、上記実施の形態１〜９の自由な組み合わせ、各実施の形態の任意の構成要素の変形、または各実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明に係る導波管−平面導波路変換器は、ミリ波またはマイクロ波などの高周波信号を伝送する高周波伝送路で使用されることから、たとえば、ミリ波帯またはマイクロ波帯などの高周波帯域で動作する、アンテナ装置、レーダ装置及び通信装置での利用に適している。
【符号の説明】
【００８４】
１〜９  導波管−平面導波路変換器、２０，２０Ａ〜２０Ｈ  平面導波路構造、２０ａ，２０ｂ  入出力端、２１  誘電体基板、２２，２２Ｃ  接地導体、２２ｓ  スロット、２３，２３Ａ〜２３Ｄ，２３Ｇ，２３Ｈ  導体パターン、２３ａ，２３ｂ，２３ａＡ，２３ｂＡ，２３ａｂ，２３ｂＢ，２３ａｃ，２３ｂｃ  ストリップ導体、２４，２５，３２，３３，３４，３５  結合導体、２４ａ，２４ｂ，２５ａ，２５ｂ，３０ａ，３０ｂ，３１ａ，３１ｂ，３２ａ，３２ｂ，３３ａ，３３ｂ，３４ａ，３４ｂ，３５ａ，３５ｂ  凸状部、４０  導波管、４０ａ  入出力端、ＳＰ  ショート面。
【図１】
2018008087.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年7月30日(2018.7.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一態様による導波管−平面導波路変換器は、高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体とを備え、前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されており、前記単数または複数のスロットの当該端部のエッジと前記凸状部の先端との間の前記第２の面内方向における距離は、前記高周波信号の予め定められた使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長の８分の１以下であることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、
自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、
前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、
前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、
前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、
前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体と
を備え、
前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されており、
前記単数または複数のスロットの当該端部のエッジと前記凸状部の先端との間の前記第２の面内方向における距離は、前記高周波信号の予め定められた使用周波数帯域の中心周波数に対応する波長の８分の１以下である、
ことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項２】
高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、
自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、
前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、
前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、
前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、
前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体と
を備え、
前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されており、
前記厚み方向から視たときの前記凸状部の先端は、前記単数または複数のスロットの当該端部よりも前記第２の面内方向外側に配置されており、
前記凸状部の先端の前記第１の面内方向における幅は、前記第１の面内方向における前記単数または複数のスロットの全体幅よりも狭い、
ことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項３】
高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、
自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、
前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、
前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、
前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、
前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体と
を備え、
前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されており、
前記凸状部は、前記第１の面内方向における当該凸状部の幅が前記本体部から前記凸状部の先端に向かうに従って漸次小さくなるように変化するテーパ形状を有する
ことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項４】
高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、
自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、
前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、
前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、
前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、
前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体と
を備え、
前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されており、
前記凸状部は、前記第１の面内方向における当該凸状部の幅が前記本体部から前記凸状部の先端に向かうに従って段階的に小さくなるように変化する階段形状を有することを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項５】
高周波信号を伝送する導波管−平面導波路変換器であって、
自己の厚み方向に互いに対向する第１の主面及び第２の主面を有する誘電体基板と、
前記第１の主面上で予め定められた第１の面内方向に沿って延在して形成されている単数または複数のストリップ導体と、
前記第２の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と前記厚み方向に対向するように形成されている接地導体と、
前記接地導体に形成され、前記第２の主面上で前記第１の面内方向と交差する第２の面内方向に延在する単数または複数のスロットと、
前記第１の主面上で前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する位置に形成され、且つ前記単数または複数のスロットと前記厚み方向に対向する位置に配置されている結合導体と
を備え、
前記結合導体は、前記単数または複数のストリップ導体と電気的に結合する本体部と、前記本体部から前記第２の面内方向に突出する凸状部とを有し、当該凸状部は、前記単数または複数のスロットの前記第２の面内方向における端部と前記厚み方向に対向するように形成されており、
前記導波管の管軸方向と前記第２の主面とが互いに直交する
ことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項６】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記接地導体における前記単数または複数のスロットを含む領域に接続された一端部を有する導波管を更に備えることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項７】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記本体部は、前記単数または複数のストリップ導体と物理的に接続されていることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項８】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記本体部は、前記単数または複数のストリップ導体と物理的に分離されて配置されていることを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項９】
請求項８記載の導波管−平面導波路変換器であって、
前記複数のストリップ導体は、互いに分離して配置された第１のストリップ導体及び第２のストリップ導体を含み、
前記結合導体は、前記第１のストリップ導体の前記結合導体側の一端部を取り囲む第１の凹部と、前記第２のストリップ導体の前記結合導体側の一端部を取り囲む第２の凹部とを有することを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【請求項１０】
請求項１記載の導波管−平面導波路変換器であって、前記各スロットの両端部の幅は、当該各スロットの中央部の幅よりも大きいことを特徴とする導波管−平面導波路変換器。
【国際調査報告】
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