(57)【要約】【課題】製造工程の複雑化及び製造コストの増加を招くことなく、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制することが可能な変換器を実現する。【解決手段】変換器１は、導波路１１ａを有する導波管１１と、第１の貫通孔１０１ａが形成された第１の導体板１０１と、第１の貫通孔１０１ａよりも小さい第２の貫通孔１０２ａが形成された第２の導体板１０２であって、第２の貫通孔１０２ａが第１の貫通孔１０１ａと連通するように第１の導体板１０１上に積層された第２の導体板１０２と、面状導体１０３に形成された開口１０３ａが第２の貫通孔１０２ａに連通するように第２の導体板１０２上に積層されたマイクロストリップ線路１３と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管内に導波路を有する導波管と、
第１の貫通孔が形成された第１の導体板であって、該第１の貫通孔が上記導波路と連通するように上記導波管に接続された第１の導体板と、
断面が上記第１の貫通孔の断面よりも小さい第２の貫通孔が形成された第２の導体板であって、該第２の貫通孔が上記第１の貫通孔と連通するように上記第１の導体板上に積層された第２の導体板と、
誘電体層、並びに、上記誘電体層を介して互いに対向にする面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記面状導体に形成された開口が上記第２の貫通孔に連通するように上記第２の導体板上に積層されたマイクロストリップ線路と、を備えている、
ことを特徴とする変換器。
【請求項２】
当該変換器の動作帯域の中心周波数をｆ［Ｈｚ］、上記中心周波数に対応する波長をλ＝ｃ／ｆ［ｍ］として（ｃは光速）として、
上記第１の導体板の厚みＨsb１と、上記第２の導体板の厚みＨsb２とは、Ｈsb１＝Ｈsb２、かつ、０．０４≦Ｈsb１／λ≦０．１６３を満たす、
ことを特徴とする請求項１に記載の変換器。
【請求項３】
上記第１の導体板の厚みＨsb１と、上記第２の導体板の厚みＨsb２との和に対する上記面状導体の厚みＨcの割合（Ｈsb１＋Ｈsb２）／Ｈcは、８≦（Ｈsb１＋Ｈsb２）／Ｈc≦
３２．６を満たす、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の変換器。
【請求項４】
上記帯状導体の先端を覆う導体ブロックを更に備えており、
上記帯状導体の根元から先端に向かう方向をｙ軸正方向とし、上記ｙ軸正方向に直交する方向のうち、上記帯状導体から上記面状導体に向かう方向をｚ軸負方向とする直交座標系（右手系）において、上記導体ブロックには、ｙ軸負方向及びｚ軸負方向に開口した凹部であって、上記導体ブロックのｙ軸負方向側の側面からｙ軸正方向に向かって掘り込まれた直方体状の第１の部分と、上記第１の部分の先端からｘ軸正方向及びｘ軸負方向に向かって掘り込まれた直方体状の第２の部分とからなるＴ字形状の凹部が形成されている、ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の変換器。
【請求項５】
上記第１の部分のｘ軸方向の幅をＷvoidとして、上記第１の部分のｙ軸方向の長さＬbcshは、０．２５≦Ｌbcsh／Ｗvoid≦０．７９を満たす、
ことを特徴とする請求項４に記載の変換器。
【請求項６】
当該変換器の動作帯域の中心周波数をｆ［Ｈｚ］、上記中心周波数に対応する波長をλ＝ｃ／ｆ［ｍ］として（ｃは光速）として、上記凹部のｚ軸方向の高さＨbcshは、０．２≦Ｈbcsh／λ≦０．５３４を満たす、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の変換器。
【請求項７】
上記開口は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、
上記開口の上記帯状導体に垂直な辺の長さＷap１として、上記開口の上記帯状導体に平行な辺の長さをＬap１は、０．５８４≦Ｌap１／Ｗap１≦０．６４を満たす、
ことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の変換器。
【請求項８】
上記第２の貫通孔は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、
上記第２の貫通孔の上記帯状導体に垂直な辺の長さＷap２として、上記第２の貫通孔の上記帯状導体に平行な辺の長さをＬap２は、０．６６４≦Ｌap２／Ｗap２≦０．７８９を満たす、
ことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の変換器。
【請求項９】
上記第１の貫通孔は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、
上記第１の貫通孔の上記帯状導体に垂直な辺の長さＷap３として、上記第１の貫通孔の上記帯状導体に平行な辺の長さをＬap３は、０．３９≦Ｌap３／Ｗap３≦０．７５を満たす、
ことを特徴とする請求項１〜８の何れか１項に記載の変換器。
【請求項１０】
上記導波管の管軸を通る位置を基準位置とし、上記導波管の上記帯状導体の延在方向に垂直な方向の内径をＷwgとして、上記帯状導体の上記基準位置からのオフセットδmslは
、０≦δmsl／Ｗwg≦０．０９５を満たす、
ことを特徴とする請求項１〜９の何れか１項に記載の変換器。
【請求項１１】
管内に導波路を有する導波管と、
貫通孔が形成された基板型導波路であって、該貫通孔が上記導波路と連通するように上記導波管に接続された基板型導波路と、
誘電体層、並びに、上記誘電体層を介して互いに対向にする面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記面状導体に形成された開口が上記貫通孔に連通するように上記基板型導波路上に積層されたマイクロストリップ線路と、を備え、
上記基板型導波路は、複数の導体板を積層することに構成されたものであり、各導体板における上記貫通孔の断面サイズは、該導体板よりも上記導波管側に配置された導体板における上記貫通孔の断面サイズよりも小さい、
ことを特徴とする変換器。
【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とを接続するための変換器、すなわち、導波管の導波モードとマイクロストリップ線路の導波モードとを相互に変換する変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信の高速化及び大容量化の要請に伴い、無線通信に使用される周波数帯域の高周波化が進んでいる。このため、無線装置にて処理すべき信号についても、その高周波化が進んでいる。具体的には、ミリ波に対応する周波数（３０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下）を有する高周波信号を処理する必要が生じている。
【０００３】
このような高周波信号を効率良く伝送し得る伝送媒体としては、導波管が挙げられる。ただし、導波管は、基板に搭載された集積回路に直接接続することができない。このため、集積回路と導波管との間にマイクロストリップ線路を介在させる構成が広く用いられている。このような構成を採用する場合、導波管とマイクロストリップ線路との接続を低損失に実現することが重要になる。
【０００４】
マイクロストリップ線路と導波管とを低損失に接続するための構造としては、導波管をマイクロストリップ線路の裏面（グランドとして機能する面状導体が形成された面）に接続すると共に、導波管と対向するように配置されたバックショートブロックをマイクロストリップ線路の表面（信号ラインとして機能する帯状導体が形成された面）に配置する構造が知られている。
【０００５】
また、特許文献１〜２には、バックショートブロックの代わりに誘電体導波管を用いた構造が記載されている。特許文献１に記載の構造において、導波管は、マイクロストリップ線路の裏面に、直接的に接続されている。一方、特許文献２に記載の構造において、導波管は、マイクロストリップ線路の裏面に、開口が形成された基台を介して接続されている。特に、特許文献２に記載の構造においては、基台の開口にテーパ加工を施すことによって、マイクロストリップ線路と導波管との間で生じる反射を抑えている。また、基台の開口に誘電体を充填することによって、基台の薄型化を可能ならしめている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１９３１６２号公報（２００８年８月２１日公開）
【特許文献２】特開２００８−１９３２４３号公報（２００８年８月２１日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
導波管とマイクロストリップ線路との接続を低損失に実現するためには、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制する必要がある。そして、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制するためには、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を、伝送する電磁波の波長に応じて最適化する必要がある。
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の構造のように、導波管をマイクロストリップ線路の裏面に直接接続する場合、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を自由に変更することができない。何故なら、マイクロストリップ線路
を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を変更するためには、マイクロストリップ線路を構成する誘電体基板の厚みを変化させるしかなく、そうすると、マイクロストリップ線路のインピーダンスが所望の値から外れてしまうためである。
【０００９】
一方、特許文献２に記載の構造のように、導波管をマイクロストリップ線路の裏面に基台を介して接続する場合、基台の厚みを変更することによって、マイクロストリップ線路を構成する帯状導体の先端から導波管の入口までの距離を自由に変更することができる。しかしながら、基台の開口にテーパ加工を施す必要があるため、製造工程が複雑になり製造コストが増加するという問題を有する。
【００１０】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、導波管とマイクロストリップ線路とを接続するための変換器において、製造工程の複雑化及び製造コストの増加を招くことなく、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制することが可能な構造を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するために、本発明に係る変換器は、管内に導波路を有する導波管と、第１の貫通孔が形成された第１の導体板であって、該第１の貫通孔が上記導波路と連通するように上記導波管に接続された第１の導体板と、断面が上記第１の貫通孔の断面よりも小さい第２の貫通孔が形成された第２の導体板であって、該第２の貫通孔が上記第１の貫通孔と連通するように上記第１の導体板上に積層された第２の導体板と、誘電体層、並びに、上記誘電体層を介して互いに対向にする面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記面状導体に形成された開口が上記第２の貫通孔に連通するように上記第２の導体板上に積層されたマイクロストリップ線路と、を備えている、ことを特徴とする。
【００１２】
上記の構成によれば、導波管とマイクロストリップ線路とが、第１の導体板に形成された第１の貫通孔と第２の導体板に形成された第２の貫通孔とを介して接続される。すなわち、導波管とマイクロストリップ線路とが、導波管から遠ざかるに従って断面が次第に小さくなる貫通孔を介して接続される。したがって、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じ得る反射を抑制することができる。しかも、上記の構成によれば、断面が次第に小さくなる貫通孔を得るために、貫通孔のテーパ加工を要さない（各導体板に形成された貫通孔は、断面一定の貫通孔であっても構わない）。したがって、製造工程の複雑化、及び、製造コストの増加を招くことなく、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じ得る反射を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る変換器において、当該変換器の動作帯域の中心周波数をｆ［Ｈｚ］、上記中心周波数に対応する波長をλ＝ｃ／ｆ［ｍ］として（ｃは光速）として、上記第１の導体板の厚みＨsb１と、上記第２の導体板の厚みＨsb２とは、Ｈsb１＝Ｈsb２、かつ、０．０４≦Ｈsb１／λ≦０．１６３を満たす、ことが好ましい。
【００１４】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００１５】
本発明に係る変換器において、上記第１の導体板の厚みＨsb１と、上記第２の導体板の厚みＨsb２との和に対する上記面状導体の厚みＨcの割合（Ｈsb１＋Ｈsb２）／Ｈcは、８
≦（Ｈsb１＋Ｈsb２）／Ｈc≦３２．６を満たす、ことが好ましい。
【００１６】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００１７】
本発明に係る変換器において、上記帯状導体の先端を覆う導体ブロックを更に備えており、上記帯状導体の根元から先端に向かう方向をｙ軸正方向とし、上記ｙ軸正方向に直交する方向のうち、上記帯状導体から上記面状導体に向かう方向をｚ軸負方向とする直交座標系（右手系）において、上記導体ブロックには、ｙ軸負方向及びｚ軸負方向に開口した凹部であって、上記導体ブロックのｙ軸負方向側の側面からｙ軸正方向に向かって掘り込まれた直方体状の第１の部分と、上記第１の部分の先端からｘ軸正方向及びｘ軸負方向に向かって掘り込まれた直方体状の第２の部分とからなるＴ字形状の凹部が形成されている、ことが好ましい。
【００１８】
上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００１９】
本発明に係る変換器において、上記第１の部分のｘ軸方向の幅をＷvoidとして、上記第１の部分のｙ軸方向の長さＬbcshは、０．２５≦Ｌbcsh／Ｗvoid≦０．７９を満たす、
ことが好ましい。
【００２０】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００２１】
本発明に係る変換器において、当該変換器の動作帯域の中心周波数をｆ［Ｈｚ］、上記中心周波数に対応する波長をλ＝ｃ／ｆ［ｍ］として（ｃは光速）として、上記凹部のｚ軸方向の高さＨbcshは、０．２≦Ｈbcsh／λ≦０．５３４を満たす、ことが好ましい。
【００２２】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００２３】
本発明に係る変換器において、上記開口は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、上記開口の上記帯状導体に垂直な辺の長さＷap１として、上記開口の上記帯状導体に平行な辺の長さをＬap１は、０．５８４≦Ｌap１／Ｗap１≦０．６４を満たす、ことが好ましい。
【００２４】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対
するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００２５】
本発明に係る変換器において、上記第２の貫通孔は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、上記第２の貫通孔の上記帯状導体に垂直な辺の長さＷap２として、上記第２の貫通孔の上記帯状導体に平行な辺の長さをＬap２は、０．６６４≦Ｌap２／Ｗap２≦０．７８９を満たす、ことが好ましい。
【００２６】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００２７】
本発明に係る変換器において、上記第１の貫通孔は、上記帯状導体の延在方向に平行な辺と垂直な辺とを有する長方形であり、上記第１の貫通孔の上記帯状導体に垂直な辺の長さＷap３として、上記第１の貫通孔の上記帯状導体に平行な辺の長さをＬap３は、０．３９≦Ｌap３／Ｗap３≦０．７５を満たす、ことが好ましい。
【００２８】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００２９】
本発明に係る変換器において、上記導波管の管軸を通る位置を基準位置とし、上記導波管の上記帯状導体の延在方向に垂直な方向の内径をＷwgとして、上記帯状導体の上記基準位置からのオフセットδmslは、０≦δmsl／Ｗwg≦０．０９５を満たす、ことが好ましい。
【００３０】
上記の構成によれば、当該変換器の反射特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る帯域の割合である比帯域幅は、１０％を上回る。また、当該変換器の透過特性において、動作帯域の中心周波数に対するＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る帯域の割合である比帯域幅は、２０％を上回る。したがって、上記の構成によれば、反射特性及び透過特性に十分優れた変換器を実現できる。
【００３１】
本発明の一態様に係る変換器は、管内に導波路を有する導波管と、貫通孔が形成された基板型導波路であって、該貫通孔が上記導波路と連通するように上記導波管に接続された基板型導波路と、誘電体層、並びに、上記誘電体層を介して互いに対向にする面状導体及び帯状導体により構成されたマイクロストリップ線路であって、上記面状導体に形成された開口が上記貫通孔に連通するように上記基板型導波路上に積層されたマイクロストリップ線路と、を備え、上記基板型導波路は、複数の導体板を積層することに構成されたものであり、各導体板における上記貫通孔の断面サイズは、該導体板よりも上記導波管側に配置された導体板における上記貫通孔の断面サイズよりも小さい、ことを特徴とする。
【００３２】
上記の構成によれば、導波管とマイクロストリップ線路とが、複数の導体板によって形
成された基板型導波路を介して接続される。複数の導体板のそれぞれには貫通孔が形成されており、各導体板における上記貫通孔の断面サイズは、該導体板よりも上記導波管側に配置された導体板における上記貫通孔の断面サイズよりも小さくなるように構成されている。すなわち、導波管とマイクロストリップ線路とが、導波管から遠ざかるに従って断面が次第に小さくなる貫通孔を介して接続される。したがって、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じ得る反射を抑制することができる。しかも、上記の構成によれば、断面が次第に小さくなる貫通孔を得るために、貫通孔のテーパ加工を要さない（各導体板に形成された貫通孔は、断面一定の貫通孔であっても構わない）。したがって、製造工程の複雑化、及び、製造コストの増加を招くことなく、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じ得る反射を抑制することができる。
【発明の効果】
【００３３】
本発明は、導波管とマイクロストリップ線路とを接続するための変換器において、製造工程の複雑化及び製造コストの増加を招くことなく、導波管とマイクロストリップ線路との間で生じる反射を抑制することが可能な構造を実現するという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る変換器の分解斜視図である。
【図２】図１に示す変換器の断面図である。
【図３】実施例１に係る変換器が備える第１の導体板の平面図である。
【図４】実施例１に係る変換器が備える第２の導体板の平面図である。
【図５】実施例１に係る変換器が備える面状導体の平面図である。
【図６】実施例１に係る変換器が備える誘電体層上に形成された帯状導体及びＣ字状導体の平面図である。
【図７】実施例１に係る変換器が備えるバックショートブロックの三面図である。
【図８】（ａ）は、実施例１に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフである。
【図９】変形例１に係る変換器の断面図である。
【図１０】（ａ）は、変形例１に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図１１】変形例２に係る変換器が備える面状導体の平面図である。
【図１２】（ａ）は、変形例２に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図１３】変形例３に係る変換器が備える第２の導体板の平面図である。
【図１４】（ａ）は、変形例３に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図１５】変形例４に係る変換器が備える第１の導体板の平面図である。
【図１６】（ａ）は、変形例４に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図１７】変形例５に係る変換器が備えるバックショートブロックの斜視図である。
【図１８】（ａ）は、変形例５に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図１９】変形例６に係る変換器が備えるバックショートブロックの平面図である。
【図２０】（ａ）は、変形例６に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図２１】変形例７に係る変換器が備える誘電体層上に形成された帯状導体及びＣ字状導体の平面図である。
【図２２】（ａ）は、変形例７に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフであり、（ｃ）は、｜Ｓ１１｜及び｜Ｓ２１｜の比帯域幅を示すグラフである。
【図２３】比較例に係る変換器が備えるバックショートブロックの斜視図である。
【図２４】（ａ）は、比較例に係る変換器の反射特性である｜Ｓ１１｜を示すグラフであり、（ｂ）は、同変換器の透過特性である｜Ｓ２１｜を示すグラフである。
【図２５】実施例２に係る変換器の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
〔変換器の構成〕
本発明の一実施形態に係る変換器について、図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る変換器１の分解斜視図であり、図２は、本実施形態に係る変換器１の断面図である。
【００３６】
変換器１は、導波管１１とマイクロストリップ線路１３とを互いに接続するための変換器であり、図１に示すように、導波管１１、基板型導波路１２、マイクロストリップ線路１３、及びバックショートブロック１４を備えている。
【００３７】
導波管１１は、両端が開放した管状部材であり、その管壁は、金属などの導体からなる。導波管１１の内部に形成された空洞１１ａは、空気で満たされていてもよいし、空気以外の誘電体で満たされていてもよいが、本実施形態においては、前者の構成を採用する。空洞１１ａは、電磁波を導波する導波路として機能する。この導波管１１は、図１に図示した座標系において、その管軸がｚ軸と平行になるように配置される。
【００３８】
基板型導波路１２は、第１の導体板１０１と第２の導体板１０２とを積層することにより構成され、図示した座標系において、その上面及び下面がｘｙ面と平行になるように配置される。
【００３９】
第１の導体板１０１には、第１の貫通孔１０１ａが形成されている。貫通孔１０１ａは、導波管１１の空洞１１ａと連通し、ｚ軸と平行な方向に第１の導体板１０１を貫通する。貫通孔１０１ａの断面形状は、ｘ軸に平行な辺とｙ軸に平行な辺とを有する長方形である。
【００４０】
第２の導体板１０２には、断面が第１の貫通孔１０１ａの断面よりも小さい第２の貫通孔１０２ａが形成されている。ここで、貫通孔１０２ａの断面が貫通孔１０１ａの断面よりも小さいとは、ｘｙ面に対する貫通孔１０１ａの正射影が、ｘｙ面に対する貫通孔１０２ａの正射影を真に包含することを指す。貫通孔１０２ａは、第１の導体板１０１の貫通孔１０１ａと連通し、ｚ軸と平行な方向に第２の導体板１０２を貫通する。貫通孔１０２ａの断面形状は、ｘ軸に平行な辺とｙ軸に平行な辺とを有する長方形である。
【００４１】
マイクロストリップ線路１３は、誘電体層１０４、並びに、誘電体層１０４を介して互いに対向する面状導体１０３及び帯状導体１０５により構成される。帯状導体１０５は、図示した座標系において、ｙ軸正方向に向かって伸び、その先端は、ｚ軸正方向から見て第１の導体板１０１の貫通孔１０１ａ及び第２の導体板１０２の貫通孔１０２ａと重なる位置に至る。マイクロストリップ線路１３においては、誘電体層１０４のうち、帯状導体１０５及び面状導体１０３により上下を挟まれた直方体状の領域が、電磁波を導波する導波領域１０４ｂとなる。
【００４２】
面状導体１０３には、開口１０３ａが形成されている。開口１０３ａの位置は、ｚ軸正方向から見て第１の導体板１０１の貫通孔１０１ａ及び第２の導体板１０２の貫通孔１０２ａと重なる位置であり、開口１０３ａの形状は、ｘ軸に平行な辺とｙ軸に平行な辺とを有する長方形である。誘電体層１０４の導波領域１０４ｂは、この開口１０３ａを介して第２の導体板１０２の貫通孔１０２ａと連通している。
【００４３】
誘電体層１０４の内部には、帯状導体１０５の先端部及び面状導体１０３により上下を挟まれた領域（すなわち、導波領域１０４ｂの先端部）を三方から取り囲むポスト壁１０４ａが形成されている。ポスト壁１０４ａは、柵状に配列された複数の導体ポスト１０４ａ１，１０４ａ２，…，１０４ａＭの集合である。各導体ポスト１０４ａｉ（ｉ＝１，２，…，Ｍ）は、その下端が面状導体１０３に接続された円筒状導体（具体的には、誘電体層１０４に形成された貫通孔の壁面に形成された導体メッキ）である。また、誘電体層１０４の上面には、帯状導体１０５と共に、帯状導体１０５の先端部を三方から取り囲むＣ字状導体１０６が形成されている。ポスト壁１０４ａを構成する各導体ポスト１０４ａｉの上端は、このＣ字状導体１０６に接続されている。したがって、面状導体１０３とＣ字状導体１０６とは、ポスト壁１０４ａを構成する各導体ポスト１０４ａｉによって導通している（図２参照）。
【００４４】
バックショートブロック１４は、凹部１４ａが形成された直方体の導体ブロックであり、帯状導体１０５の先端部を覆うように誘電体層１０４の上面に配置されている。凹部１４ａは、図示した座標系において、ｙ軸負方向及びｚ軸負方向に開口しており、バックショートブロック１４のｙ軸負方向側の側面からｙ軸正方向に向かって掘り込まれた直方体状の第１の部分１４ａ１と、第１の部分１４ａ１の先端からｘ軸正方向及びｘ軸負方向に向かって掘り込まれた直方体状の第２の部分１４ａ２とからなる。
【００４５】
図２に示すように、変換器１において、導波管１１の端部の上に第１の導体板１０１が配置され、第１の導体板１０１の上に第２の導体板１０２が積層されている。また、第２の導体板１０２の上に面状導体１０３及び誘電体層１０４が積層され、誘電体層１０４の上に帯状導体１０５及びＣ字状導体１０６が形成され、Ｃ字状導体１０６の上にバックショートブロック１４が配置されている。したがって、導波管１１、第１の導体板１０１、第２の導体板１０２、面状導体１０３、Ｃ字状導体１０６及びバックショートブロック１４は、互いに導通し同電位（一般的にはゼロ電位）に保たれている。
【００４６】
変換器１においては、以下のようにして、導波管１１の導波モードがマイクロストリップ線路１３の導波モードに変換される。すなわち、ｚ軸負方向側の端部から導波管１１に入力された電磁波は、導波管１１の空洞１１ａをｚ軸正方向に導波される。導波管１１の空洞１１ａをｚ軸正方向に導波された電磁波は、基板型導波路１２に入射する。このようにして基板型導波路１２に入射した電磁波は、第１の導体板１０１の貫通孔１０１ａと、第２の導波板１０２の貫通孔１０２ａとをｚ軸正方向に導波する。貫通孔１０１ａと、貫通孔１０２ａとをｚ軸正方向に導波された電磁波は、面状導体１０３に形成された開口１０３ａを介してマイクロストリップ線路１３に入射する。このようにしてマイクロストリップ線路１３に入射した電磁波は、誘電体層１０４の導波領域１０４ｂをｙ軸負方向に導波される。誘電体層１０４の導波領域１０４ｂをｙ軸負方向に導波された電磁波は、マイクロストリップ線路１３のｙ軸負方向側の端部から出力される。
【００４７】
また、変換器１においては、以下のようにして、マイクロストリップ線路１３の導波モードが導波管１１の導波モードに変換される。すなわち、ｙ軸負方向側の端部からマイクロストリップ線路１３に入力された電磁波は、誘電体層１０４の導波領域１０４ｂをｙ軸正方向に導波される。誘電体層１０４の導波領域１０４ｂをｙ軸正方向に導波された電磁
波は、面状導体１０３に形成された開口１０３ａを介して基板型導波路１２に入射する。このようにして基板型導波路１２に入射した電磁波は、第２の導波板１０２の貫通孔１０２ａと、第１の導体板１０１の貫通孔１０１ａとをｚ軸負方向に導波される。貫通孔１０２ａと、貫通孔１０１ａとをｚ軸負方向に導波された電磁波は、導波管１１に入射する。このようにして導波管１１に入射した電磁波は、導波管１１の空洞１１ａをｚ軸負方向に導波される。導波管１１の空洞１１ａをｚ軸負方向に導波された電磁波は、導波管１１のｚ軸負方向側の端部から出力される。
【００４８】
ここで、変換器１においては、誘電体層１０４において帯状導体１０５の先端部と面状導体１０３とに挟まれた領域（すなわち、導波領域１０４ｂの先端部）がポスト壁１０４ａにより三方を取り囲まれており、更に、誘電体層１０４においてポスト壁１０４ａにより三方を取り囲まれた領域の上方にバックショートブロック１４が配置されている。このため、基板型導波路１２を導波された電磁波を効率的にマイクロストリップ線路１３に入射させること、及び、マイクロストリップ線路１３を導波された電磁波を効率的に基板型導波路１２に入射させることが可能になる。すなわち、基板型導波路１２の導波モードをマイクロストリップ線路１３の導波モードに変換する際、及び、マイクロストリップ線路１３の導波モードを基板型導波路１２の導波モードに変換する際に生じ得る損失を小さく抑えることが可能になる。
【００４９】
特許文献１〜２に記載の構造と対比したときに本実施形態に係る変換器１において特徴的な点は、導波管１１の端部からマイクロストリップ線路１３が備える導波領域１０４ｂの先端部に近づくに従って、断面のサイズが次第に小さくなる階段型の貫通孔を有する基板型導波路１２を、断面サイズの異なる貫通孔１０１ａ〜１０２ａを有する２枚の導体板１０１〜１０２によって構成している点である。
【００５０】
上記構成によれば、貫通孔１０２ａの断面サイズを、貫通孔１０１ａの断面サイズより小さくすることによって、特許文献２に記載の構造と同様に、マイクロストリップ線路１３と導波管１１との間で生じる反射を抑制することができる。
【００５１】
なお、本実施形態において基板型導波路１２は、２枚の導体板１０１〜１０２によって構成されるものとして説明した。しかし、基板型導波路１２は、導波管１１の端部からマイクロストリップ線路１３が備える導波領域１０４ｂの先端部に近づくに従って、断面のサイズが次第に小さくなる階段型の貫通孔を備えていればよく、基板型導波路１２を形成する導体板は、３枚以上であってもよい。
【００５２】
例えば、第１の導体板１０１と第２の導体板１０２との間に、第３の導体板が積層された態様も本発明の範疇に含まれる。この場合、第３の導体板には、断面が第１の貫通孔１０１ａの断面よりも小さく第２の貫通孔１０２ａの断面よりも大きい第３の貫通孔であって、第１の貫通孔１０１ａ及び第２の貫通孔１０２ａと連通する貫通孔が形成されることになる。
【００５３】
さらに、基板型導波路１２において、第１の導体板１０１の貫通孔１０１ａ、及び、第２の導体板１０２の貫通孔１０２ａは、導体板を貫通孔の断面形状に対応する型を用いて打ち抜くなどの工程で形成することができる。この貫通孔形成工程は、特許文献２に記載された基台にテーパ加工を施す工程と比較して簡便である。したがって、本実施形態に係る変換器１によれば、製造工程の複雑化及び製造コストの増加を招くことなく、マイクロストリップ線路１３と導波管１１との間で生じる反射を抑制することができる。
【００５４】
なお、図１に示す座標系は、以下のように定められたものである。すなわち、（１）帯状導体１０５の軸方向に平行な軸をｙ軸とする。ｙ軸の向きは、帯状導体１０５の根元か
ら先端に向かう向きが正の向きとなるように定める。（２）帯状導体１０５の厚み方向に平行な軸をｚ軸とする。ｚ軸の向きは、帯状導体１０５から面状導体１０３に向かう向きが負の向きとなるように定める。（３）帯状導体１０５の幅方向に平行な軸をｘ軸とする。ｘ軸の向きは、このｘ軸が上述したｙ軸及びｚ軸と共に右手系を構成するように定める。
【００５５】
〔実施例１〕
本実施形態に係る変換器１の第１の実施例について、図３〜図８を参照して説明する。
【００５６】
本実施例に係る変換器１は、６０ＧＨｚ帯（６０ＧＨｚを中心周波数とする周波数帯域）を動作帯域とするべく、図１に示す変換器１の各部を以下のごとく構成したものである。
【００５７】
導波管１１：導波管１１として、方形導波管ＷＲ−１５（ＥＩＡ規格）を用いた。
【００５８】
第１の導体板１０１：図３に示す形状を有し、厚みが５００μｍである導体（具体的には銅）板を導波管１１の端部の上面に接続し、これを第１の導体板１０１として用いた。
【００５９】
第２の導体板１０２：図４に示す形状を有し、厚みが５００μｍである導体（具体的には銅）板を第１の導体板１０１の上面に積層し、これを第２の導体板１０２として用いた。
【００６０】
面状導体１０３：図５に示す形状を有する導体（具体的には銅）バターンを第２の導体板１０２の上面に形成し、これを面状導体１０３として用いた。
【００６１】
誘電体層１０４：誘電体層１０４として、比誘電率が３、誘電正接が０．００３、厚みが５０μｍである液晶ポリマー基板を用いた。
【００６２】
帯状導体１０５及びＣ字状導体１０６：図６に示す形状を有する導体（具体的には銅）パターンを誘電体層１０４の上面に形成し、これを帯状導体１０５及びＣ字状導体１０６として用いた。
【００６３】
なお、図６に示すように、導波管１１の管軸Ｌが通る位置と、帯状導体１０５の先端とが一致するように、導波管１１の端部の上に第１の導体板１０１、第２の導体板１０２、面状導体１０３及び誘電体層１０４を配置した。
【００６４】
導体ポスト１０４ａｉ：誘電体層１０４を貫通する直径１００μｍのスルービアを形成し、これを導体ポスト１０４ａｉとして用いた（図２参照）。なお、互いに隣接する２つの導体ポスト１０４ａｉ，１０４ａｊの中心軸間の距離は、２００μｍとした。
【００６５】
バックショートブロック１４：バックショートブロック１４として、図７に示す形状を有する凹部１４ａが形成された銅塊を用いた。
【００６６】
図８（ａ）は、本実施例に係る変換器１の反射特性（ＳパラメータＳ１１の大きさ｜Ｓ１１｜の周波数特性）を示すグラフであり、図８（ｂ）は、本実施例に係る変換器１の透過特性（ＳパラメータＳ２１の大きさ｜Ｓ２１｜の周波数特性）を示すグラフである。
【００６７】
図８（ａ）を参照すると、５６．３ＧＨｚ以上６４．６ＧＨｚ以下の全ての周波数において、｜Ｓ１１｜が一般的な要求水準である−１０ｄＢを下回っていることが分かる。ここで、動作帯域の中心周波数である６０ＧＨｚに対する｜Ｓ１１｜が−１０ｄＢを下回る
周波数帯域の割合を、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜と定義する。本実施例に係る変換器１の反射特性から得られる比帯域幅は、ＦＢＷ｜Ｓ１１｜＝１３．８％であった。
【００６８】
一方、図８（ｂ）を参照すると、５１．５ＧＨｚ以上６５．４ＧＨｚ以下の全ての周波数において、｜Ｓ２１｜が一般的な要求水準である−３ｄＢを上回っていることが分かる。ここで、動作帯域の中心周波数である６０ＧＨｚに対する｜Ｓ２１｜が−３ｄＢを上回る周波数帯域の割合を、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜と定義する。本実施例に係る変換器１の反射特性から得られる比帯域幅は、ＦＢＷ｜Ｓ２１｜＝２３．２％であった。
【００６９】
以上のように、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回り、かつ、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ったため、本実施例に係る変換器１は、良好な変換特性を有すると言える。
【００７０】
以下において、変換特性が良好か否かを判定する基準として次の条件（１）及び（２）を用いる。より詳しくは、条件（１）及び（２）をともに満たす変換器を、変換特性が良好な変換器と判定する。
【００７１】
（１）比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回る。
【００７２】
（２）比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回る。
【００７３】
〔変形例１〕
第１の実施例に係る変換器１の第１の変形例について、図９及び図１０を参照して説明する。
【００７４】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、第１の導体板１０１の厚みＨsb１（図９参照）と、第２の導体板１０２の厚みＨsb２（図９参照）とを変更することにより得られたものである。なお、本実施例において、第１の導体板１０１の厚みＨsb１と、第２の導体板１０２の厚みＨsb２とは等しく、以下では、Ｈsb１＝Ｈsb２＝Ｈsbと定義する。なお、本変形例において、動作帯域の中心周波数（６０ＧＨｚ）に対応する波長λは、５．０ｍｍである。
【００７５】
図１０（ａ）は、第１の導体板１０１及び第２の導体板１０２の厚みＨsbを、Ｈsb＝０．０４×λ、０．０８×λ、０．１２×λ、０．１６×λ、０．２０×λ、０．２４×λ、０．２８×λ、０．３２×λ、０．３６×λ、０．４０×λとしたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図１０（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図１０（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のＨsb／λ依存性を示すグラフである。
【００７６】
図１０（ｃ）を参照すると、０．０４≦Ｈsb／λ≦０．１６７の全域において、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、０．０４≦Ｈsb／λ≦０．１６３を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０．０４≦Ｈsb／λ≦０．１６３を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（Ｈsb／λ＝０．１）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００７７】
第１の導体板１０１の厚みＨsb１及び第２の導体板１０２の厚みＨsb２における好ましい数値範囲は、波長λの代わりに面状導体１０３の厚みＨc（５０μｍ）を用いることに
よって特定され得る。ここで、基板型導波路１２の厚みは、Ｈsb１＋Ｈsb２で表される。０．０４≦Ｈsb／λ≦０．１６３に対応する範囲は、８≦（Ｈsb１＋Ｈsb２／Ｈc）≦３
２．６と言い換えられる。したがって、８≦（Ｈsb１＋Ｈsb２）／Ｈc≦３２．６を第１
の実施例に係る変換器１（（Ｈsb１＋Ｈsb２）／Ｈc＝２０）と同様、反射特性及び透過
特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００７８】
〔変形例２〕
第１の実施例に係る変換器１の第２の変形例について、図１１及び図１２を参照して説明する。
【００７９】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、面状導体１０３に形成された開口１０３ａの辺のうち、帯状導体１０５に平行な辺の長さＬap１（図１１参照）を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、開口１０３ａの辺のうち、帯状導体１０５に垂直な辺の長さＷap１（図１１参照）は、２．５ｍｍである。
【００８０】
図１２（ａ）は、開口１０３ａの辺のうち、帯状導体１０５に平行な辺の長さＬap１を、Ｌap１＝０．２×Ｗap１、０．４×Ｗap１、０．６×Ｗap１、０．６４×Ｗap１としたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図１２（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図１２（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のＬap１／Ｗap１依存性を示すグラフである。
【００８１】
図１２（ｃ）を参照すると、０．５５≦Ｌap１／Ｗap１≦０．６４を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、０．５８４≦Ｌap１／Ｗap１≦０．６４を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０．５８４≦Ｌap１／Ｗap１≦０．６４を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（Ｌap１／Ｗap１＝０．６４）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００８２】
〔変形例３〕
第１の実施例に係る変換器１の第３の変形例について、図１３及び図１４を参照して説明する。
【００８３】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、第２の導体１０２に形成された貫通孔１０２ａの辺のうち、帯状導体１０５に平行な辺の長さＬap２（図１３参照）を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、貫通孔１０２ａの辺のうち、帯状導体１０５に垂直な辺の長さＷap２（図１３参照）は、２．２ｍｍである。
【００８４】
図１４（ａ）は、貫通孔１０２ａの辺のうち、帯状導体１０５に平行な辺の長さＬap２を、Ｌap２＝０．５５×Ｗap２、０．６４×Ｗap２、０．７３×Ｗap２、０．８２×Ｗap２、０．９１×Ｗap２としたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図１４（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図１４（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のＬap２／Ｗap２依存性を示すグラフである。
【００８５】
図１４（ｃ）を参照すると、０．６６４≦Ｌap２／Ｗap２≦０．７８９を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、０．６４８≦Ｌap２／Ｗap２≦０．８５５を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０．６６４≦Ｌap２／Ｗap２≦０．７８９を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（Ｌap２／Ｗap２＝０．７３）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００８６】
〔変形例４〕
第１の実施例に係る変換器１の第４の変形例について、図１５及び図１６を参照して説明する。
【００８７】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、第１の導体板１０１に形成された貫通孔１０１ａの辺のうち、帯状導体１０５に平行な辺の長さＬap３（図１５参照）を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、貫通孔１０１ａの辺のうち、帯状導体１０５に垂直な辺の長さＷap３（図１５参照）は、３．３ｍｍである。
【００８８】
図１６（ａ）は、貫通孔１０１ａの辺のうち、帯状導体１０５に平行な辺の長さＬap３を、Ｌap３＝０．３８×Ｗap３、０．４５×Ｗap３、０．６１×Ｗap３、０．６７×Ｗap３、０．７６×Ｗap３、０．９１×Ｗap３としたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図１６（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図１６（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のＬap３／Ｗap３依存性を示すグラフである。
【００８９】
図１６（ｃ）を参照すると、０．３９≦Ｌap３／Ｗap３を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、Ｌap３／Ｗap３≦０．７５を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０．３９≦Ｌap３／Ｗap３≦０．７５を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（Ｌap２／Ｗap２＝０．６７）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００９０】
〔変形例５〕
第１の実施例に係る変換器１の第６の変形例について、図１７及び図１８を参照して説明する。
【００９１】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、バックショートブロック１４における凹部１４ａのｚ軸方向の高さＨbcsh（図１７参照）を変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、動作帯域の中心周波数（６０ＧＨｚ）に対応する波長λは、λ＝６０ＧＨｚ／３．０×１０８［ｍ／秒］（光速）＝５．０ｍｍである。
【００９２】
図１８（ａ）は、凹部１４ａのｚ軸方向の高さＨbcshを、Ｈbcsh＝０．２×λ、０．３×λ、０．４×λ、０．５×λ、０．６×λとしたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図１８（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図１８（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のＨbcsh／λ依存性を示すグラフである。
【００９３】
図１８（ｃ）を参照すると、０．２≦Ｈbcsh／λ≦０．６の全域において、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、０．２≦Ｈbcsh／λ≦０．５３４を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０．２≦Ｈbcsh／λ≦０．５３４を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（Ｈbcsh／λ＝０．３）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００９４】
〔変形例６〕
第１の実施例に係る変換器１の第６の変形例について、図１９及び図２０を参照して説
明する。
【００９５】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、バックショートブロック１４における第１の部分１４ａ１のｙ軸方向の長さＬbschを変化させることにより得られたものである。なお、本変形例において、バックショートブロック１４における第１の部分１４ａ１のｘ軸方向の幅Ｗvoid（図１９参照）は、１．７ｍｍである。
【００９６】
図２０（ａ）は、第１の部分１４ａ１のｙ軸方向の長さＬbschを、Ｌbsch＝０．３５×Ｗvoid、０．４７×Ｗvoid、０．５９×Ｗvoid、０．７１×Ｗvoid、０．８２×Ｗvoid、０．９４×Ｗvoid、１．０６×Ｗvoidとしたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図２０（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図２０（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のＬbsch／Ｗvoid依存性を示すグラフである。
【００９７】
図２０（ｃ）を参照すると、０．２５≦Ｌbcsh／Ｗvoid≦０．７９を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、Ｌbcsh／Ｗvoid≦０．７９を満たしていれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０．２５≦Ｌbcsh／Ｗvoid≦０．７９を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（Ｌbcsh／Ｗvoid＝０．７５）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【００９８】
〔変形例７〕
第１の実施例に係る変換器１の第７の変形例について、図２１及び図２２を参照して説明する。
【００９９】
本変形例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１において、帯状導体１０５の基準位置からのオフセットδmsl（図２１参照）を変化させることにより得られたもので
ある。なお、本変形例においては、導波管１１の管軸Ｌを通る位置を、帯状導体１０５の基準位置とした。
【０１００】
図２２（ａ）は、帯状導体１０５の基準位置からのオフセットδmslを、δmsl＝０×Ｗwg、０．０３×Ｗwg、０．０５×Ｗwg、０．０８×Ｗwg、０．１１×Ｗwgとしたときに得られる変換器１の反射特性を示すグラフであり、図２２（ｂ）は、このときに得られる変換器１の透過特性を示すグラフである。また、図２２（ｃ）は、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ１１｜及び比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜のδmsl／Ｗwg依存性を示すグラフである。ここで、Ｗwgは、方形導波管ＷＲ−１５の内径（帯状導体１０５の延在方向に垂直な方向の内径）３
．７６０ｍｍである。
【０１０１】
図２２（ｃ）を参照すると、０≦δmsl≦０．０９５を満たしていれば、比帯域幅ＦＢ
Ｗ｜Ｓ１１｜が１０％を上回ることがわかる。また、０≦δmsl≦０．０９９を満たして
いれば、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜が２０％を上回ることがわかる。したがって、０≦δmsl≦０．０９５を満たしていれば、第１の実施例に係る変換器１（δmsl／Ｗwg＝０）と同様、反射特性及び透過特性に優れた変換器を実現できることが分かる。
【０１０２】
〔変形例８〕
第１の実施例に係る変換器１の第８の変形例について、図２３及び図２４を参照して説明する。
【０１０３】
本比較例に係る変換器１は、第１の実施例に係る変換器１が備えているバックショートブロック１４の代わりに、図２３に示すバックショートブロック１１４を備えている。バ
ックショートブロック１１４が備えている凹部１１４ａは、バックショートブロック１４における凹部１４ａの形状をＴ字形状（図７参照）からＩ字形状（図２３参照）に置き換えたものである。
【０１０４】
図２４（ａ）は、本変形例に係る変換器１の反射特性（図中において破線で示す）、及び、第１の実施例に係る変換器１の反射特性（図中において実線で示す）を示すグラフであり、図２４（ｂ）は、本変形例に係る変換器１の透過特性（図中において破線で示す）、及び、第１の実施例に係る変換器１の透過特性（図中において実線で示す）を示すグラフである。
【０１０５】
図２４（ａ）を参照すると、本比較例に係る変換器１において、反射特性｜Ｓ１１｜は、５０ＧＨｚ以上６８ＧＨｚ以下の全ての領域において、−１０ｄＢを上回ることが分かる。一方、図２４（ｂ）を参照すると、本比較例に係る変換器１において、透過特性｜Ｓ２１｜は、５４．９ＧＨｚ以上７０ＧＨｚの領域において、−３ｄＢを上回ることが分かる。このとき、比帯域幅ＦＢＷ｜Ｓ２１｜は、２５．１７％である。したがって、Ｉ字形状のバックショートブロック１１４を備える本比較例に係る変換器１は、良好な透過特性を示す。
【０１０６】
〔実施例２〕
本実施形態に係る変換器１の第２の実施例について、図２５を参照して説明する。
【０１０７】
本実施例に係る変換器１は、マイクロストリップ線路１３を構成する帯状導体１０５にＲＦＩＣ（Radio Frequency Integral Circuit）等の集積回路１６を接続し、バックショートブロック１４と一体成形された保護カバー１５によって、この集積回路１６を覆ったものである。また、基板型導波路１２の裏面には、ヒートシンク１７が付加されている。各部の寸法等については、実施例１、変形例７〜７の何れに示したものを採用してもよい。
【０１０８】
本実施例に係る変換器１においては、保護カバー１５を設けたことによって、集積回路１６の破損を帰結するような他部材の接触を回避することができる。また、ヒートシンクを設けたことによって、集積回路１６にて発生した熱を効率よく散逸させることができる。
【０１０９】
〔付記事項〕
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、例えば、ミリ波帯に属する高周波信号を処理する高周波回路に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１        変換器
１１        導波管
１１ａ      空洞
１２        基板型導波路
１３        マイクロストリップ線路
１４        バックショートブロック
１４ａ      凹部
１４ａ１    第１の部分
１４ａ２    第２の部分
１０１      第１の導体板
１０１ａ    貫通孔
１０２      第２の導体板
１０２ａ    貫通孔
１０３      面状導体
１０３ａ    開口
１０４      誘電体層
１０４ａ    ポスト壁
１０４ａｉ  導体ポスト
１０５      帯状導体
１０６      Ｃ字状導体
【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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【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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