(57)【要約】【課題】  サスペンデッド線路の層間接続部において、変換損の発生するモード変換を不要にすることができる高周波伝送装置を得る。【解決手段】  コンタクト４１と絶縁体４２を有するコネクタ４０を、第一及び第二のサスペンデッド線路１、２の第二及び第三の金属板３２、３５に絶縁体４２を介して取り付けることによりＴＥＭモードの同軸線路を構成し、第一及び第二のサスペンデッド線路１、２の層間を電気的に接続するように構成した。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通口を有する第一及び第二の金属板と、前記第一及び第二の金属板の間にそれぞれ空間を介して設けられ、両面に互いに導通した第一のストリップ導体を有する第一の誘電体基板とを備えた第一のサスペンデッド線路と、
貫通口を有する第三及び第四の金属板と、前記第三及び第四の金属板の間にそれぞれ空間を介して設けられ、両面に互いに導通した第二のストリップ導体を有する第二の誘電体基板とを備え、前記第二の金属板と前記第三の金属板が接した状態で、前記第一のサスペンデッド線路と積層される第二のサスペンデッド線路と、
前記第二及び第三の金属板の前記貫通口に絶縁体を介して取り付けられ、前記第一及び第二の誘電体基板の対向する面にそれぞれ設けられた前記第一及び第二のストリップ導体の間を電気的に接続するコンタクトを有し、前記コンタクトが取り付けられる前記第二及び第三の金属板を外部導体とするコネクタと、
を備えた高周波伝送装置。
【請求項２】
前記コネクタは、前記コンタクト、前記コンタクトの外周の一部を覆い、前記第二及び第三の金属板の前記貫通口に取り付けられる前記絶縁体を一体化したことを特徴とする請求項１記載の高周波伝送装置。
【請求項３】
前記コネクタは、前記コンタクトが前記第一及び第二の誘電体基板の対向する面にそれぞれ設けられた前記第一及び第二のストリップ導体に接触する方向に押圧可能に構成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高周波伝送装置。
【請求項４】
前記コネクタは、導体筒、前記導体筒に内蔵されたスプリング、一端部が前記スプリングの一端に設けられ、他端部が前記導体筒の一端部から突出するように設けられ、前記導体筒の一端部に摺動可能な第一のコンタクトと一端部が前記スプリングの他端に設けられ、他端部が前記導体筒の他端部から突出するように設けられる前記導体筒の他端部に摺動可能な第二のコンタクトとを有する前記コンタクトとから構成されることを特徴とする請求項３記載の高周波伝送装置。
【請求項５】
前記コネクタは、導体筒、前記導体筒に内蔵されたスプリング、一端部が前記スプリングの一端に設けられ、他端部が前記導体筒の一端部から突出するように設けられ、前記導体筒の一端部に摺動可能な第一のコンタクトと前記導体筒から突出するように前記導体筒と一体化された第二のコンタクトとを有する前記コンタクトとから構成されることを特徴とする請求項３記載の高周波伝送装置。
【請求項６】
前記絶縁体は、前記第二及び第三の金属板に一体化されたことを特徴とする請求項１記載の高周波伝送装置。
【請求項７】
前記第二及び第三の金属板は、１枚の金属板で共通化したことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の高周波伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主としてマイクロ波帯及びミリ波帯で用いる高周波伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波伝送線路を多層化して構成される高周波伝送装置で用いる低損失な伝送線路としてサスペンデッド線路が知られている。高周波伝送装置を構成するサスペンデッド線路間を層間接続する方法としては、例えば、特許文献１に示すように、層間接続部において、ＴＥＭモードのサスペンデッド線路から準ＴＥＭモードのマイクロストリップ線路にモード変換し、結合孔により結合させる方法が知られている。また他の接続方法として、特許文献２に示すように、層間接続部において、ＴＥＭモードのサスペンデッド線路からＴＥまたはＴＭモードの導波管にモード変換して接続する方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−２２０６２８号公報（第３−６頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−２２８２２号公報（第３−５頁、図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
サスペンデッド線路を多層化して構成される従来の高周波伝送装置では、サスペンデッド線路間の層間接続において、ＴＥＭモードのサスペンデッド線路から準ＴＥＭモードのマイクロストリップ線路へのモード変換及び、ＴＥＭモードのサスペンデッド線路からＴＥまたはＴＭモードの導波管へのモード変換をする必要があった。このため、モード変換による変換損が発生するという課題があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、サスペンデッド線路の層間接続部において、変換損の発生するモード変換を不要にすることができる高周波伝送装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る高周波伝送装置は、貫通口を有する第一及び第二の金属板と、第一及び第二の金属板の間それぞれに空間を介して設けられ、両面に互いに導通した第一のストリップ導体を有する第一の誘電体基板とを備えた第一のサスペンデッド線路と、貫通口を有する第三及び第四の金属板と、第三及び第四の金属板の間それぞれに空間を介して設けられ、両面に互いに導通した第二のストリップ導体を有する第二の誘電体基板とを備え、前記第二の金属板と前記第三の金属板が接した状態で、前記第一のサスペンデッド線路と積層される第二のサスペンデッド線路と、前記第二及び第三の金属板の前記貫通口に絶縁体を介して取り付けられ、前記第一及び第二の誘電体基板の対向する面にそれぞれ設けられた前記第一及び第二のストリップ導体の間を電気的に接続するコンタクトを有し、前記コンタクトが取り付けられる前記第二及び第三の金属板を外部導体とするコネクタとを備える。
【発明の効果】
【０００７】
この発明に係る高周波伝送装置によれば、内部導体であるコンタクトを有するコネクタを外部導体である金属板に絶縁体を介して取付けることによりＴＥＭモードの同軸線路構成し、この同軸線路を用いて、積層されたＴＥＭモードのサスペンデッド線路の層間を接続することにより、変換損が発生するモード変換が不要となり、同じＴＥＭモードで効率的に伝送することができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１を示す高周波伝送装置の積層構造を示す斜視図である。
【図２】この発明の実施の形態１を示す高周波伝送装置の断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１に示す高周波伝送装置のコネクタ及び金属板の拡大図である。
【図４】この発明の実施の形態１に示す高周波伝送装置の金属板の変形例である。
【図５】この発明の実施の形態２に示す高周波伝送装置のスプリングコネクタの断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２に示す高周波伝送装置のスプリングコネクタの変形例である。
【図７】この発明の実施の形態３に示す高周波伝送装置の要部断面図である。
【図８】この発明の実施の形態３に示す高周波伝送装置の金属板の変形例である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
この発明の実施の形態1における高周波伝送装置について図１、図２及び図３を用いて説明する。図１は、この発明の実施の形態１を示す高周波伝送装置の積層構造を示す斜視図である。図２は、この発明の実施の形態１を示す高周波伝送装置の断面図である。図３は、この発明の実施の形態１に示す高周波伝送装置のコネクタ及び金属板の拡大図であり、図３（ａ）は、コネクタ及び金属板の上面図、図３（ｂ）は、コネクタ及び金属板を側面から見た断面図である。
なお、ここでは説明の便宜上、２層のサスペンデッド線路で構成される高周波伝送装置の構成例を用いて説明する。
図１及び図２において、実施の形態１の高周波伝送装置は、第一及び第二のサスペンデッド線路１、２とコネクタ４０とから構成され、第二のサスペンデッド線路２は第一のサスペンデッド線路１に積層される。
【００１０】
第一のサスペンデッド線路１は、第一の金属板３１、第二の金属板３２、第一及び第二の金属板３１、３２の間に配置された第一の誘電体基板１１、第一の誘電体基板１１の両面に設けられた第一のストリップ導体１２、１３、第一の誘電体基板１１の両面に第一のストリップ導体１２、１３から離れて設けられた第一の接地導体１４、１５、第一の誘電体基板１１と第一の金属板３１との間に設けられた第一の金属スペーサ１７、及び第一の誘電体基板１１と第二の金属板３２の間に設けられた第二の金属スペーサ１８とにより構成される。
【００１１】
第一のストリップ導体１２、１３は、第一の誘電体基板１１を貫通させたストリップ導体用スルーホール５１により導通し、第一の接地導体１４、１５は接地導体用スルーホール５２により導通している。また、第一及び第二の金属板３１、３２は、それぞれ第一及び第二の貫通口３３、３４を有する。第一及び第二の金属スペーサ１７、１８は、それぞれ第一及び第二のスリット１６ａ、１６ｂを有し、それぞれの金属部が第一の接地導体１４、１５と導通するように設置される。
【００１２】
第一のサスペンデッド線路１は、第一のストリップ導体１２、１３、第一及び第二の金属板３１、３２、第一及び第二の金属スペーサ１７、１８に囲まれて形成された空気層を有する。この空気層は、ＴＥＭモードの第一の導波路１０を構成する。
【００１３】
第二のサスペンデッド線路２は、第三の金属板３５、第四の金属板３６、第三及び第四の金属板３５、３６の間に配置された第二の誘電体基板２１、第二の誘電体基板２１の両面に設けられた第二のストリップ導体２２、２３、第二の誘電体基板２１の両面に第二のストリップ導体２２、２３から離れて設けられた第二の接地導体２４、２５、第二の誘電体基板２１と第三の金属板３５との間に設けられた第三の金属スペーサ２７、及び第二の誘電体基板２１と第四の金属板３６の間に設けられた第四の金属スペーサ２８とにより構成される。
【００１４】
第二のストリップ導体２２、２３は、第二の誘電体基板２１を貫通させたストリップ導体用スルーホール５３により導通し、第二の接地導体２４、２５は接地導体用スルーホール５４により導通している。また、第三及び第四の金属板３５、３６は、それぞれ第三及び第四の貫通口３７、３８を有する。第三及び第四の金属スペーサ２７、２８は、それぞれ第三及び第四のスリット２６ａ、２６ｂを有し、それぞれの金属部が第二の接地導体２４、２５と導通するように設置される。
【００１５】
第二のサスペンデッド線路２は、第二のストリップ導体２２、２３、第三及び第四の金属板３５、３６、第三及び第四の金属スペーサ２７、２８に囲まれて形成された空気層を有する。この空気層は、ＴＥＭモードの第二の導波路２０を構成する。
【００１６】
サスペンデッド線路を多層化して構成される高周波伝送装置は、図１に示すように、第一の金属板３１、第一の金属スペーサ１７、第一の誘電体基板１１、第二の金属スペーサ１８、第二の金属板３２の順に積層することで構成された第一のサスペンデッド線路１に、第一のサスペンデッド１と同様に構成された第二のサスペンデッド線路２を積層することにより構成される。
【００１７】
コネクタ４０は、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、筒状の絶縁体４２、外周面の一部が絶縁体４２に覆われ、両端部が絶縁体４２の両端からそれぞれ突出するコンタクト４１とを一体化して構成される。
【００１８】
次に、コネクタ４０を用いて第一のサスペンデッド線路１と第二のサスペンデッド線路２間を電気的に接続することについて説明する。
コネクタ４０は、絶縁体４２が第一のサスペンデッド線路１の第一の誘電体基板１１と第二のサスペンデッド線路２の第二の誘電体基板２１の間に介在する第二及び第三の金属板３２、３５の第二及び第三の貫通口３４、３７に嵌合することにより第二及び第三の金属板３２、３５に取付けられる。第二及び第三の金属板３２、３５に取付けられた状態では、コンタクト４１の両端が第一及び第二の誘電体基板１１，２１の対向する面にそれぞれ設けられた第一及び第二のストリップ導体１３、２２に接触する。コネクタ４０は、絶縁体４２を介して第二及び第三の金属板３２、３５に取付けられた状態において、外部導体となる第二及び第三の金属板３２、３５、コネクタの絶縁体４２及び内部導体となるコンタクト４１とによりＴＥＭモードの同軸線路を構成する。
【００１９】
以上のように、実施の形態１に係る高周波伝送装置は、積層された第一及び第二のサスペンデッド線路１、２の層間を、ＴＥＭモードの同軸線路により、電気的に接続したので、変換損が発生するモード変換が不要となり、同じＴＥＭモードで効率的に伝送することができるという効果を奏する。
【００２０】
なお、上記した実施の形態１では、第一のサスペンデッド線路１と第二のサスペンデッド線路２の層間接続に、図３（ｂ）に示すように、第二の金属板３２と第三の金属板３５の２枚の金属板を外部導体とした同軸線路を用いたが、２枚の金属板を、図４（ｂ）に示すように、貫通口を備えた１枚の金属板３９で共有化することによっても同軸線路を形成することができ、この場合も、実施の形態１と同様の効果を奏する。
なお、図４は、実施の形態１に示す高周波伝送装置の金属板の変形例であり、図４（ａ）は、コネクタ及び金属板の上面図、図４（ｂ）は、コネクタ及び金属板を側面から見た断面図である。
【００２１】
実施の形態２．
実施の形態１では、第一のサスペンデッド線路１と第二のサスペンデッド線路２の層間接続に、コンタクトが可動しない構造のコネクタを用いた。これに対し、実施の形態２の高周波伝送装置は、前記層間接続に、コンタクトが可動可能なコネクタを用いたものである。
【００２２】
実施の形態２における高周波伝送装置について図５を用いて説明する。図５は、実施の形態２に示す高周波伝送装置のスプリングコネクタの断面図であり、図５（ａ）は、スプリングコネクタの構成図、図５（ｂ）は、スプリングコンタクトの断面図である。
スプリングコネクタ６０は、図５（ｂ）に示すように、中空の導体筒６２と、導体筒６２に内蔵したスプリング６４と、スプリング６４の両端にそれぞれ取付けられ、スプリング６４の伸縮により可動する第一及び第二のコンタクト６３ａ、６３ｂとから構成されるスプリングコンタクト６１及び筒状の絶縁体４２を一体化して構成される。
なお、スプリングコンタクト６１の設置位置は、実施の形態１のコンタクト４１と同じである。
【００２３】
スプリングコンタクト６１の導体筒６２は、両端部にそれぞれ第一及び第二のコンタクト６３ａ、６３ｂが摺動する第一及び第二の摺動口部６５ａ、６５ｂを有し、外周面の一部が絶縁体４２で覆われている。スプリング６４は、導体筒６２の両端方向に伸縮するように導体筒６２に内蔵されている。第一及び第二のコンタクト６３ａ、６３ｂは、導体筒６２内にスプリング６４の伸縮によりそれぞれ可動可能に設けられ、開放端部が導体筒６２の第一及び第二の摺動口部６５ａ、６５ｂからそれぞれ突出するように設置されている。
【００２４】
スプリングコネクタ６０は、実施の形態１と同様に、絶縁体４２が第二及び第三の金属板３２、３５の第二及び第三の貫通口３４、３７に嵌合し、第二及び第三の金属板３２、３５に取付けられる。スプリングコネクタ６０が第二及び第三の金属板３２、３５に取付けられたとき、スプリングコネクタ６０は、第一の誘電体基板１１と第二の誘電体基板２１間に挟持される。この挟持により第一及び第二のコンタクト６３ａ、６３ｂの開放端部は、第一及び第二のストリップ導体１３、２２にそれぞれ接触するためスプリング６４を介して押し込まれる。押込まれた第一及び第二のコンタクト６３ａ、６３ｂは、スプリング６４の復元力により、第一及び第二のストリップ導体１３、２２を押圧し、電気的により確実な接触状態を、簡易に実現することができる。
【００２５】
第一のサスペンデッド線路１と第二のサスペンデッド線路２を電気的に接続するコネクタとして、スプリングコネクタ６０を用いたので、実施の形態１と同様の効果を奏するとともに、簡易な方法で、より確実に電気的に接続することができる。
【００２６】
なお、上記した実施の形態２では、前記スプリングコンタクト６１は、両端に第一及び第二のコンタクト６３ａ、６３ｂを有する構成としたが、例えば、図６（ｂ）に示すように、第一のコンタクト６３ａを導体筒６２の一端部のみから突出するように設け、固定の第二のコンタクト６６を導体筒６２の他端部に一体化して設けた構成としても実施の形態１と同様の効果を奏する。
なお、図６は、実施の形態２に示す高周波伝送装置のスプリングコネクタの変形例であり、図６（ａ）は、スプリングコネクタの構成図、図６（ｂ）は、スプリングコンタクトの断面図である。
【００２７】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、コネクタを内部導体であるコンタクト及び絶縁体で構成した。これに対し、実施の形態３の高周波伝送装置は、コネクタをコンタクトのみで構成したものである。
【００２８】
実施の形態３における高周波伝送装置について図７を用いて説明する。図７は、実施の形態３に示す高周波伝送装置の要部断面図であり、図７（ａ）は、絶縁体及び金属板の上面図、図７（ｂ）は、絶縁体及び金属板を側面から見た断面図、図７（ｃ）はコンタクトを示した図である。
実施の形態３に示す高周波伝送装置は、図７（ａ）、図７（ｂ）に示すように、第二及び第三の金属板３２、３５の第二及び第三の貫通口３４、３７に筒状の絶縁体４２を嵌合させて一体化させておき、筒状の絶縁体４２に、図７（ｃ）に示した、コンタクト４１またはスプリングコンタクト６１を挿入して嵌合することにより、実施の形態１及び実施の形態２と同様に同軸線路を形成することができ、同様の効果を奏する。
【００２９】
なお、上記した実施の形態３では、図７（ｂ）に示すように、第二の金属板３２と第三の金属板３５の２枚の金属板を外部導体とした同軸線路を用いたが、２枚の金属板を、図８（ｂ）に示すように、貫通口を備えた１枚の金属板３９で共有化することによっても同軸線路を形成することができ、この場合も、実施の形態１と同様の効果を奏する。
なお、図８は、実施の形態３に示す高周波伝送装置の金属板の変形例であり、図８（ａ）は、絶縁体及び金属板の上面図、図８（ｂ）は、絶縁体及び金属板を側面から見た断面図、図８（ｃ）はコンタクトを示した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１、２  第一及び第二のサスペンデッド線路、  １０、２０  第一及び第二の導波路
１１、２１  第一及び第二の誘電体基板、  １２、１３  第一のストリップ導体、  
１４、１５  第一の接地導体、  ２２、２３  第二のストリップ導体、
２４、２５  第二の接地導体、  １６ａ  第一のスリット、  １６ｂ  第二のスリット、
２６ａ  第三のスリット、  ２６ｂ  第四のスリット、  １７  第一の金属スペーサ、
１８  第二の金属スペーサ、２７  第三の金属スペーサ、２８  第四の金属スペーサ、
３１  第一の金属板、３２  第二の金属板、３３  第一の貫通口、３４  第二の貫通口、
３５  第三の金属板、３６  第四の金属板、３７  第三の貫通口、３８  第四の貫通口、
３９  金属板  ４０  コネクタ、  ４１  コンタクト、  ４２  絶縁体、
５１、５３  ストリップ導体用スルーホール、  ５２、５４  接地導体用スルーホール、
６０  スプリングコネクタ、  ６１  スプリングコンタクト、  ６２  導体筒、
６３ａ、６３ｂ  第一及び第二のコンタクト、  ６４  スプリング、  
６５ａ、６５ｂ  第一及び第二の摺動口部、  ６６  第二のコンタクト。
【図１】
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【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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