(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
導波管を伝搬する電力とマイクロストリップ線路を伝搬する電力とを相互に変換可能な導波管マイクロストリップ線路変換器であって、
誘電体基板と、
前記誘電体基板の第１の面に設けられ、前記導波管の端部である開口端に接合される地導体と、
前記地導体のうち前記開口端の開口縁部で囲まれる領域内に形成されたスロットと、
前記誘電体基板の第２の面に設けられた線路導体と
を備え、
前記線路導体は、前記マイクロストリップ線路である第１の部位と、前記スロットの直上に位置する第２の部位と、前記第１の部位と前記第２の部位との間におけるインピーダンス整合を担う第３の部位とを含み、
前記第３の部位は、前記第１の部位よりも広い線路幅を持つ部位であるインピーダンス変成部を含むことを特徴とする導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項２】
前記インピーダンス変成部は、前記第２の部位よりも狭い線路幅を持つことを特徴とする請求項１に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項３】
導波管を伝搬する電力とマイクロストリップ線路を伝搬する電力とを相互に変換可能な導波管マイクロストリップ線路変換器であって、
誘電体基板と、
前記誘電体基板の第１の面に設けられ、前記導波管の端部である開口端に接合される地導体と、
前記地導体のうち前記開口端の開口縁部で囲まれる領域内に形成されたスロットと、
前記誘電体基板の第２の面に設けられた線路導体と
を備え、
前記線路導体は、前記マイクロストリップ線路である第１の部位と、前記スロットの直上に位置する第２の部位と、前記第１の部位と前記第２の部位との間におけるインピーダンス整合を担う第３の部位とを含み、
前記第３の部位は、複数のインピーダンス変成部を含み、
前記複数のインピーダンス変成部のいずれかは、前記第１の部位よりも広い線路幅を持ち、
さらに前記複数のインピーダンス変成部は、互いに異なる線路幅を持つインピーダンス変成部を含むことを特徴とする導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項４】
前記複数のインピーダンス変成部は、いずれも前記第２の部位よりも狭い線路幅を持つことを特徴とする請求項３に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項５】
前記第３の部位は、前記複数のインピーダンス変成部に含まれる第１のインピーダンス変成部と、第２のインピーダンス変成部と、第３のインピーダンス変成部とを含み、
前記第３のインピーダンス変成部は、前記第１のインピーダンス変成部および前記第２のインピーダンス変成部の間に設けられ、かつ前記第１のインピーダンス変成部および前記第２のインピーダンス変成部のいずれよりも狭い線路幅を持つことを特徴とする請求項４に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項６】
前記第３のインピーダンス変成部は、垂直に折り曲げられていることを特徴とする請求項５に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項７】
前記スロットは、前記線路導体の線路幅の方向である第１の方向における両端に位置する端部と、前記端部同士の間の中央部とを備え、
前記端部は、前記第１の方向に垂直な第２の方向において、前記中央部よりも広い幅を持つことを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項８】
前記線路導体は、前記線路導体の線路幅の方向における前記開口端の幅よりも狭い線路幅を持つことを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項９】
前記線路導体の線路幅の方向における前記スロットの幅は、前記線路幅の方向における前記開口端の幅よりも狭いことを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項１０】
前記線路導体は、前記線路導体の線路幅の方向である第１の方向へ前記第２の部位から延伸された第４の部位を含み、
前記第４の部位は、開放端とされた先端を備えることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項１１】
前記第４の部位は、前記第１の方向における前記第２の部位の２つの端に設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【請求項１２】
前記第４の部位は、前記第１の方向以外の方向へ前記先端が向けられた折り曲げ形状を備えることを特徴とする請求項１１に記載の導波管マイクロストリップ線路変換器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、導波管を伝搬する電力とマイクロストリップ線路を伝搬する電力とを相互に変換可能な導波管マイクロストリップ線路変換器に関する。
【背景技術】
【０００２】
導波管マイクロストリップ線路変換器は、導波管とマイクロストリップ線路とを接続し、導波管からマイクロストリップ線路へ、あるいはマイクロストリップ線路から導波管へ信号を伝送させる。導波管マイクロストリップ線路変換器は、マイクロ波帯あるいはミリ波帯の高周波信号を伝送させるアンテナ装置において広く用いられている。【０００３】
従来、誘電体基板の両面のうち一方の面には地導体、他方の面にはマイクロストリップ線路が設けられた導波管マイクロストリップ線路変換器が知られている。地導体には、導波管の開口端が接続される。特許文献１には、地導体と、マイクロストリップ線路に接続された導体板とが、誘電体基板に埋め込まれた導通構造を介して電気的に接続されてい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。導通構造は、導波管の開口端を囲むように配置された複数のスルーホールによって形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−５６９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
導波管マイクロストリップ線路変換器は、高い電気性能を安定して得ること、および信頼性を高めることが要求されている。【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、高い電気性能を安定して得ることができ、かつ信頼性を向上可能とする導波管マイクロストリップ線路変換器を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の導波管マイクロストリップ線路変換器は、導波管を伝搬する電力とマイクロストリップ線路を伝搬する電力とを相互に変換可能とする。導波管マイクロストリップ線路変換器は、誘電体基板と、地導体と、スロットと、線路導体とを備える。地導体は、誘電体基板の第１の面に設けられ、導波管の端部である開口端に接合される。スロットは、地導体のうち開口端の開口縁部で囲まれる領域内に形成されている。線路導体は、誘電体基板の第２の面に設けられている。線路導体は、マイクロストリップ線路である第１の部位と、スロットの直上に位置する第２の部位と、第１の部位と第２の部位との間におけるインピーダンス整合を担う第３の部位とを含む。第３の部位は、第１の部位よりも広い線路幅を持つ部位であるインピーダンス変成部を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本発明にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器は、高い電気性能を安定して得ることができ、信頼性を向上できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施の形態１にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器の外観構成を示す上面図
【図２】実施の形態１にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器の内部構成を示す断面図
【図３】図２に示す導波管の外観構成を示す斜視図
【図４】図２に示す地導体の平面図
【図５】実施の形態１の線路導体の平面図
【図６】図１に示す導波管マイクロストリップ線路変換器を小型にしたことによる利点についての説明図
【図７】実施の形態１のスロットの変形例の図
【図８】実施の形態２にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器の外観構成を示す上面図
【図９】実施の形態２の線路導体の平面図
【図１０】実施の形態３にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器のうち線路導体の平面図
【図１１】実施の形態３の第１変形例にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器のうち線路導体の平面図
【図１２】実施の形態３の第２変形例にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器のうち線路導体の平面図
【図１３】実施の形態４にかかるアンテナ装置の平面図
【図１４】実施の形態５にかかるアンテナ装置の平面図
【図１５】実施の形態６にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器のうち線路導体の平面図
【図１６】図１５に示す導波管マイクロストリップ線路変換器において、線路導体の位置とスロットの位置とのずれが生じている例を示す図
【図１７】実施の形態６の変形例にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器のうち線路導体の平面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の実施の形態にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器１０の外観構成を示す上面図である。図２は、導波管マイクロストリップ線路変換器１０の内部構成を示す断面図である。図１では、実線で示された構成より紙面奥側に設けられている構成を破線で示している。図２には、図１に示すII−II線における断面構成を示している。Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は、互いに垂直な３軸とする。Ｙ軸に平行な方向を第１の方向であるＹ軸方向、Ｘ軸に平行な方向を第２の方向であるＸ軸方向、Ｚ軸に平行な方向を第３の方向であるＺ軸方向とする。Ｘ軸方向のうち図中矢印で示す方向をプラスＸ方向、プラスＸ方向の逆の方向をマイナスＸ方向とし、Ｙ軸方向およびＺ軸方向についてもＸ軸方向の場合と同様とする。
【００１２】
導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、導波管１４を伝搬する電力とマイクロストリップ線路を伝搬する電力とを相互に変換可能とする。導波管１４とマイクロストリップ線路とは、高周波信号が伝わる伝送路である。導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、誘電体基板１１と、導波管１４の端部に接合される地導体１２と、マイクロストリップ線路を含む線路導体１３とを備える。
【００１３】
地導体１２は、誘電体基板１１の第１の面Ｓ１に設けられている。線路導体１３は、誘電体基板１１の第２の面Ｓ２に設けられている。第１の面Ｓ１および第２の面Ｓ２は、いずれもＸ軸およびＹ軸に平行とする。導波管１４の管軸方向は、Ｚ軸方向とする。管軸は、導波管１４の中心線である。線路導体１３において、線路幅はＹ軸方向における伝送路の幅、線路長はＸ軸方向における伝送路の長さを表す。
【００１４】
図３は、導波管１４の外観構成を示す斜視図である。導波管１４は、矩形のＸＹ断面をなす方形導波管であって、中空の金属管からなる。導波管１４のＸＹ断面は、Ｙ軸に平行な長辺とＸ軸に平行な短辺とを備える長方形である。導波管１４では、金属材料で構成された管壁１９で囲まれた内部空間を電磁波が伝搬する。開口端１６は、導波管１４のうち管軸方向における１つの端部であって、導波管１４のＸＹ断面と同じ形状の開口縁部１８を備える。開口縁部１８は、地導体１２に接続される短絡面となる。導波管１４のうち管軸方向における他方の端部である入出力端１７では、導波管１４を伝送させる高周波信号が入力され、あるいは導波管１４を伝送した高周波信号が出力される。
【００１５】
実施の形態１において導波管１４の構成は任意であるものとする。導波管１４は、金属材料で構成された管壁１９に代えて、多数のスルーホールが形成された誘電体基板を備えたものであっても良い。また、導波管１４は、管壁１９で囲まれた内部が誘電体材料によって充填されたものであっても良い。導波管１４は、ＸＹ断面における角部に曲率を持たせた形状の導波管、またはリッジ型導波管であっても良い。
【００１６】
誘電体基板１１は、樹脂材料で構成された平板部材である。地導体１２は、誘電体基板１１の第１の面Ｓ１の全体に設けられている。スロット１５は、地導体１２のうち開口端１６の開口縁部１８で囲まれるＸＹ領域内に形成されている。線路導体１３は、誘電体基板１１の第２の面Ｓ２において、導波管１４の開口の直上を通過するように設けられている。１つの例では、地導体１２は、導電性金属箔である銅箔を第１の面Ｓ１に圧着することにより形成される。線路導体１３は、第２の面Ｓ２に圧着された銅箔をパターニングすることにより形成される。地導体１２および線路導体１３は、あらかじめ成形されてから誘電体基板１１に取り付けられた金属板であっても良い。
【００１７】
図４は、地導体１２の平面図である。スロット１５は、地導体１２の一部を除去して形成された開口部分である。スロット１５は、Ｘ軸方向よりＹ軸方向へ長い平面形状をなす。スロット１５は、Ｙ軸方向における両端に位置する端部２２と、端部２２同士の間の中央部２１とを備える。Ｘ軸方向における端部２２の幅は、Ｘ軸方向における中央部２１の幅よりも広い。図４に示すスロット１５の形状を、適宜「Ｈ形状」と称する。中央部２１は、線路導体１３の直下に位置する。
【００１８】
Ｘ軸方向における端部２２の幅を中央部２１の幅よりも広くしたことで、端部２２では電界が弱められる一方、中央部２１では電界が強められる。スロット１５のうち線路導体１３の直下に位置する中央部２１における電界が強められることで、導波管１４の開口端１６と線路導体１３との間の電磁結合が強められる。これにより、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、導波管１４および線路導体１３の間において効率良く電力を交換することができる。
【００１９】
図５は、線路導体１３の平面図である。図５では、参考として、スロット１５を破線で示している。線路導体１３は、マイクロストリップ線路３５である第１の部位と、スロット１５の直上に位置する変換部３１である第２の部位と、第１の部位および第２の部位の間の第３の部位とを含む。第３の部位は、マイクロストリップ線路３５および変換部３１の間におけるインピーダンス整合を担う複数のインピーダンス変成部である第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３を含む。図５の例示において、第３の部位は、第１のインピーダンス変成部３２と、第２のインピーダンス変成部３４と、第３のインピーダンス変成部３３から構成されている。
【００２０】
変換部３１と、第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３と、マイクロストリップ線路３５とは、一体の金属部材である金属箔あるいは金属板で構成されている。変換部３１と、第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３と、マイクロストリップ線路３５とは、隣り合う部位同士にて互いに線路幅が異なるように形成されている。マイクロストリップ線路３５は、線路幅がＷ０とされ、線路導体１３のうちＸ軸方向における両端に位置している。マイクロストリップ線路３５の線路長は任意であるものとする。
【００２１】
変換部３１は、線路幅がＷ１とされ、線路導体１３のうちＸ軸方向における中心に位置している。変換部３１は、線路導体１３のうち、導波管１４との間における電力変換を担う部位である。変換部３１の線路幅Ｗ１は、マイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０よりも広い。線路幅Ｗ１と線路幅Ｗ０との間には、Ｗ１＞Ｗ０の関係が成り立つ。線路導体１３にて伝送される高周波信号の波長がλであるとして、Ｘ軸方向における変換部３１の長さは、λ／２に相当する。第１のインピーダンス変成部３２は、線路幅がＷＡとされ、変換部３１の両隣に位置している。第１のインピーダンス変成部３２の線路幅ＷＡは、マイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０よりも広く、かつ変換部３１の線路幅Ｗ１よりも狭い。線路幅ＷＡと、線路幅Ｗ０と、線路幅Ｗ１との間には、Ｗ１＞ＷＡ＞Ｗ０の関係が成り立つ。
【００２２】
第２のインピーダンス変成部３４および第３のインピーダンス変成部３３は、第１のインピーダンス変成部３２とマイクロストリップ線路３５との間に位置している。第３のインピーダンス変成部３３は、線路幅がＷＢとされ、第１のインピーダンス変成部３２の隣に位置している。第３のインピーダンス変成部３３の線路幅ＷＢは、マイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０と等しく、かつ第１のインピーダンス変成部３２の線路幅ＷＡよりも狭い。線路幅ＷＢと、線路幅Ｗ０と、線路幅ＷＡとの間には、ＷＡ＞ＷＢ＝Ｗ０の関係が成り立つ。
【００２３】
第２のインピーダンス変成部３４は、線路幅がＷＣとされ、第３のインピーダンス変成部３３とマイクロストリップ線路３５との間に位置している。第２のインピーダンス変成部３４の線路幅ＷＣは、第３のインピーダンス変成部３３の線路幅ＷＢとマイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０とのいずれよりも広い。また、第２のインピーダンス変成部３４の線路幅ＷＣは、第１のインピーダンス変成部３２の線路幅ＷＡよりも狭い。線路幅ＷＣと、線路幅ＷＢと、線路幅Ｗ０と、線路幅ＷＡとの間には、ＷＡ＞ＷＣ＞ＷＢ＝Ｗ０の関係が成り立つ。第３の部位のうちの２つの部位である第１および第２のインピーダンス変成部３２，３４の線路幅ＷＡ，ＷＣは、第１の部位であるマイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０よりも広い。また、第１および第２のインピーダンス変成部３２，３４の線路幅ＷＡ，ＷＣは、第２の部位である変換部３１の線路幅Ｗ１よりも狭い。線路幅ＷＡと、線路幅ＷＣと、線路幅Ｗ０と、線路幅Ｗ１との間には、Ｗ１＞ＷＡ＞ＷＣ＞Ｗ０の関係が成り立つ。第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３の線路長は、いずれもλ／４に相当する。
【００２４】
次に、図１から図５を参照して、導波管マイクロストリップ線路変換器１０の動作を説明する。ここでは、導波管１４を伝送した高周波信号をマイクロストリップ線路３５へ伝送させる場合を例とする。
【００２５】
導波管１４の内部を伝搬した電磁波は、地導体１２に到達する。地導体１２に到達した電磁波は、スロット１５を通って変換部３１へ伝搬する。なお、変換部３１へ電磁波が伝搬するとは、地導体１２と変換部３１との間に電磁波のエネルギーが生じることを含むものとする。変換部３１へ伝搬した電磁波は、２つのマイクロストリップ線路３５へ向かって伝搬する。導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、一方のマイクロストリップ線路３５からはプラスＸ方向へ伝送する高周波信号を出力し、他方のマイクロストリップ線路３５からはマイナスＸ方向へ伝送する高周波信号を出力する。双方から出力される高周波信号の位相は互いに逆となる。
【００２６】
従来、変換部３１に相当する部分の導体に微細な間隙を設けて線路を分断し、電磁結合によって高周波信号を伝送させる構成が知られている。かかる間隙の加工不良が生じた場合に、線路長に誤差が生じ得る。一方、実施の形態１の線路導体１３では、一体の金属部材で変換部３１からマイクロストリップ線路３５までの各部位が構成されている。実施の形態１では、線路導体１３における間隙の形成が不要であるため、間隙の加工不良の問題を回避でき、かつ線路導体１３を容易に加工することができる。
【００２７】
変換部３１と、第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３と、マイクロストリップ線路３５とは、線路幅に対応する特性インピーダンスを持つ。変換部３１の特性インピーダンスは、線路幅Ｗ１に対応するＺ１であるとする。マイクロストリップ線路３５の特性インピーダンスは、線路幅Ｗ０に対応するＺ０であるとする。特性インピーダンスＺ１は、特性インピーダンスＺ０より小さい。特性インピーダンスＺ１と、特性インピーダンスＺ０との間には、Ｚ１＜Ｚ０の関係が成り立つ。変換部３１とマイクロストリップ線路３５とでは線路幅の違いが比較的大きいことから、仮にマイクロストリップ線路３５を変換部３１に直接隣り合わせた場合、特性インピーダンスＺ１と特性インピーダンスＺ０の不整合に起因して電磁波の不要な放射が増大し、電力損失が大きくなる。
【００２８】
第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３は、変換部３１とマイクロストリップ線路３５との間におけるインピーダンス整合を担う。第１のインピーダンス変成部３２の特性インピーダンスは、線路幅ＷＡに対応するＺＡであるとする。特性インピーダンスＺＡは、特性インピーダンスＺ０より小さく、かつ特性インピーダンスＺ１より大きい。特性インピーダンスＺＡと、特性インピーダンスＺ０と、特性インピーダンスＺ１との間には、Ｚ１＜ＺＡ＜Ｚ０の関係が成り立つ。
【００２９】
第３のインピーダンス変成部３３の特性インピーダンスは、線路幅ＷＢに対応するＺＢであるとする。特性インピーダンスＺＢは、特性インピーダンスＺ０と等しく、かつ特性インピーダンスＺＡより大きい。特性インピーダンスＺＢと、特性インピーダンスＺ０と、特性インピーダンスＺＡとの間には、ＺＡ＜ＺＢ＝Ｚ０の関係が成り立つ。第２のインピーダンス変成部３４の特性インピーダンスは、線路幅ＷＣに対応するＺＣであるとする。特性インピーダンスＺＣは、特性インピーダンスＺＢと、特性インピーダンスＺ０とのいずれよりも小さく、かつ特性インピーダンスＺＡより大きい。特性インピーダンスＺＣと、特性インピーダンスＺＢと、特性インピーダンスＺ０と、特性インピーダンスＺＡとの間には、ＺＡ＜ＺＣ＜ＺＢ＝Ｚ０の関係が成り立つ。
【００３０】
実施の形態１では、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、マイクロストリップ線路３５よりも拡大された線路幅を持つ第１および第２のインピーダンス変成部３２，３４が設けられることで、変換部３１とマイクロストリップ線路３５との間のインピーダンス整合を図る。導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、変換部３１とマイクロストリップ線路３５との間のインピーダンス整合により、電力損失を低減できる。
【００３１】
また、第３のインピーダンス変成部３３および第２のインピーダンス変成部３４は、第１のインピーダンス変成部３２とマイクロストリップ線路３５との線路幅の違いによるインピーダンスの不整合を低減させる機能を果たす。線路導体１３は、線路幅を段階的に異ならせた部位である第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３が含まれることで、電磁波の伝搬におけるインピーダンスの急峻な変化を緩和可能とする。これにより、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、電力損失を効果的に低減できる。また、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、線路導体１３におけるインピーダンスの変化を緩和できることで、広い周波数帯域の信号を扱うことが可能となる。
【００３２】
なお、第３のインピーダンス変成部３３は、マイクロストリップ線路３５と同じ線路幅で構成されるものに限られない。第３のインピーダンス変成部３３の線路幅ＷＢは、ＷＡ＞ＷＢおよびＷＣ＞ＷＢを満足すれば良く、マイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０とは異なることとしても良い。また、線路導体１３において、マイクロストリップ線路３５より拡大された線路幅を持つ部位であるインピーダンス変成部は２つに限られず、１つあるいは３つ以上であっても良い。
【００３３】
導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、マイクロストリップ線路３５を伝送した高周波信号を導波管１４へ伝送させることも可能である。一方のマイクロストリップ線路３５にはマイナスＸ方向へ伝送する高周波信号が入力され、他方のマイクロストリップ線路３５にはプラスＸ方向へ伝送する高周波信号が入力される。双方のマイクロストリップ線路３５には、互いに逆の位相を持つ高周波信号が入力される。この場合も、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、電力損失を低減できる。
【００３４】
変換部３１の線路幅Ｗ１は、Ｙ軸方向における開口端１６の幅よりも狭く、かつＹ軸方向におけるスロット１５の幅よりも狭い。このように線路幅Ｗ１を小さくしても、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３と、Ｈ形状をなすスロット１５とが設けられたことで、効率的な電力交換を可能とする。
【００３５】
線路導体１３は、いずれの部位の線路幅Ｗ１，ＷＡ，ＷＢ，ＷＣ，Ｗ０も、Ｙ軸方向におけるスロット１５の幅よりも狭い。また、Ｙ軸方向におけるスロット１５の幅は、Ｙ軸方向における開口端１６の幅よりも狭い。このように、導波管マイクロストリップ線路変換器１０では、Ｙ軸方向において、導波管１４の範囲内に線路導体１３およびスロット１５が収まる。これにより、導波管マイクロストリップ線路変換器１０を小型にすることができる。
【００３６】
図６は、導波管マイクロストリップ線路変換器１０を小型にしたことによる利点についての説明図である。図６には、図１に示す導波管マイクロストリップ線路変換器１０に線路４０が追加された状態を示している。線路４０は、線路導体１３と同様に、誘電体基板１１の第２の面Ｓ２に設けられている。線路４０は、導波管１４と線路導体１３との間の電力交換を阻害しないために、スロット１５の直上の位置以外の位置に設けられている。
【００３７】
スロット１５のＹ軸方向のサイズを小さくできることで、スロット１５の直上以外の位置であってかつ線路導体１３に近い位置に、線路４０を配置することが可能となる。これにより、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、線路４０が追加された場合も、小型な構成を実現できる。
【００３８】
実施の形態１によると、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、変換部３１とマイクロストリップ線路３５との間のインピーダンス整合を担う第１、第２および第３のインピーダンス変成部３２，３４，３３が設けられることで電磁波の放射を低減させ、電力損失を低減できる。また、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、Ｈ形状のスロット１５が設けられたことで変換部３１の直下における電磁結合が強められ、導波管１４および線路導体１３の間において効率良く電力を交換することができる。これにより、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、誘電体基板１１にスルーホールが設けられなくても、高い電気性能を得ることができる。
【００３９】
導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、スルーホールが不要となるため、スルーホールの加工の省略による製造工程の簡易化および製造コスト低減が可能となる。また、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、スルーホールの破断による電気性能の劣化という事態を回避できることで、信頼性を向上できるとともに、安定した電気性能を得ることができる。アンテナ装置の給電回路に導波管マイクロストリップ線路変換器１０が使用される場合、アンテナ装置は、安定した送信電力および受信電力を得ることができる。以上により、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。
【００４０】
なお、導波管マイクロストリップ線路変換器１０では、スロット１５から、あるいは線路導体１３のうち線路幅が不連続な部分から、不要な電磁波放射が生じ得る。導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、Ｙ軸方向におけるサイズが適宜調整されたスロット１５および変換部３１を設けることにより、放射される電磁波の位相を調整し、特定方向であるプラスＺ方向への不要な電磁波放射を低減させても良い。この場合も、導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、高い電気性能を得ることができる。
【００４１】
導波管マイクロストリップ線路変換器１０は、電磁波の放射が許容可能な程度であれば、いずれの形状のスロットを備えることとしても良い。図７は、スロットの変形例を示す図である。変形例にかかるスロット４１の平面形状は、Ｙ軸に平行な長辺とＸ軸に平行な短辺とを備える長方形である。Ｈ形状を備えるスロット１５が用いられる場合と同等の電気性能を実現するために、スロット４１の長辺は、スロット１５のＹ軸方向の幅より長くしても良い。
【００４２】
実施の形態２．
図８は、実施の形態２にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器５０の外観構成を示す上面図である。上記の実施の形態１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。実施の形態２の導波管マイクロストリップ線路変換器５０は、実施の形態１の導波管マイクロストリップ線路変換器１０の線路導体１３に代えて、線路導体５１が設けられている。
【００４３】
図９は、線路導体５１の平面図である。図９では、参考として、スロット１５を破線で示している。線路導体５１は、マイクロストリップ線路３５である第１の部位と、スロット１５の直上に位置する変換部３１である第２の部位と、第１の部位および第２の部位の間の第３の部位とを含む。第３の部位は、マイクロストリップ線路３５および変換部３１の間におけるインピーダンス整合を担うインピーダンス変成部５２である。実施の形態２では、実施の形態１の場合よりも、第３の部位におけるインピーダンス変成部の数が少ない。変換部３１と、インピーダンス変成部５２と、マイクロストリップ線路３５とは、一体の金属部材である金属箔あるいは金属板で構成されている。
【００４４】
インピーダンス変成部５２は、線路幅がＷＡとされ、変換部３１およびマイクロストリップ線路３５の間に位置している。インピーダンス変成部５２の線路幅ＷＡは、マイクロストリップ線路３５の線路幅Ｗ０、および変換部３１の線路幅Ｗ１のいずれよりも広い。線路幅ＷＡと、線路幅Ｗ０と、線路幅Ｗ１との間には、ＷＡ＞Ｗ１＞Ｗ０の関係が成り立つ。インピーダンス変成部５２の線路長は、λ／４に相当する。
【００４５】
インピーダンス変成部５２の特性インピーダンスは、線路幅ＷＡに対応するＺＡであるとする。インピーダンス変成部５２の特性インピーダンスＺＡは、マイクロストリップ線路３５の特性インピーダンスＺ０と、変換部３１の特性インピーダンスＺ１とのいずれよりも小さい。特性インピーダンスＺＡと、特性インピーダンスＺ０と、特性インピーダンスＺ１との間には、ＺＡ＜Ｚ１＜Ｚ０の関係が成り立つ。導波管マイクロストリップ線路変換器５０は、マイクロストリップ線路３５より拡大された線路幅を持つインピーダンス変成部５２が設けられることで、変換部３１とマイクロストリップ線路３５との間のインピーダンス整合を図る。また、インピーダンス変成部５２の線路幅ＷＡを、変換部３１の線路幅Ｗ１よりも広くしたことで、インピーダンス変成部５２単独によるインピーダンス整合を可能とする。
【００４６】
線路導体５１では、インピーダンス変成部５２とマイクロストリップ線路３５との境界にて線路幅が大きく変化している。導波管マイクロストリップ線路変換器５０は、電磁波の放射が許容可能な程度であれば、互いに線路幅が大きく異なる部位同士が隣り合っていても良い。
【００４７】
実施の形態２によると、導波管マイクロストリップ線路変換器５０は、インピーダンス変成部５２が設けられたことで、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。また、導波管マイクロストリップ線路変換器５０は、第３の部位のインピーダンス変成部の数を少なくすることで、Ｘ軸方向のサイズを低減できる。
【００４８】
実施の形態３．
図１０は、実施の形態３にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器６０のうち線路導体６１の平面図である。上記の実施の形態１および２と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。実施の形態３の導波管マイクロストリップ線路変換器６０の線路導体６１は、実施の形態１の第３のインピーダンス変成部３３に代えて、第３のインピーダンス変成部６２を含む。２つの第３のインピーダンス変成部６２は、いずれも垂直に折り曲げられている。図１０には、参考として、スロット１５を破線で示している。
【００４９】
導波管１４を伝送した高周波信号をマイクロストリップ線路３５へ伝送させる場合に、一方の第３のインピーダンス変成部６２は、プラスＸ方向へ伝送した高周波信号をプラスＹ方向へ伝送させる。他方の第３のインピーダンス変成部６２は、マイナスＸ方向へ伝送した高周波信号をプラスＹ方向へ伝送させる。導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、２つのマイクロストリップ線路３５から、プラスＹ方向へ伝送する高周波信号を出力する。マイクロストリップ線路３５を伝送した高周波信号を導波管１４へ伝送させる場合に、２つのマイクロストリップ線路３５に、マイナスＹ方向へ伝送する高周波信号が入力される。
【００５０】
第１および第２のインピーダンス変成部３２，３４は、線路長であるλ／４に近い長さの線路幅を持つことから、垂直に折り曲げられた形状とすることが困難である。第３のインピーダンス変成部６２は、第１および第２のインピーダンス変成部３２，３４のいずれよりも線路幅が狭いため、垂直に折り曲げることが比較的容易である。導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、第３のインピーダンス変成部６２を含めることで、垂直に折り曲げられた箇所を含む線路導体６１を得ることができる。導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、かかる折り曲げ箇所を含めることで、Ｘ軸方向のサイズを低減できる。
【００５１】
実施の形態３によると、導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、実施の形態１と同様に、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。また、導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、第３のインピーダンス変成部６２を設けたことで、Ｘ軸方向のサイズを低減できる。
【００５２】
図１１は、実施の形態３の第１変形例にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器６５のうち線路導体６６の平面図である。線路導体６６は、互いに逆向きに折り曲げられた２つの第３のインピーダンス変成部６２を含む。
【００５３】
導波管１４を伝送した高周波信号をマイクロストリップ線路３５へ伝送させる場合に、一方の第３のインピーダンス変成部６２は、プラスＸ方向へ伝送した高周波信号をプラスＹ方向へ伝送させる。他方の第３のインピーダンス変成部６２は、マイナスＸ方向へ伝送した高周波信号をマイナスＹ方向へ伝送させる。導波管マイクロストリップ線路変換器６５は、一方のマイクロストリップ線路３５からはプラスＹ方向へ伝送する高周波信号を出力し、他方のマイクロストリップ線路３５からはマイナスＹ方向へ伝送する高周波信号を出力する。
【００５４】
マイクロストリップ線路３５を伝送した高周波信号を導波管１４へ伝送させる場合に、一方のマイクロストリップ線路３５にはマイナスＹ方向へ伝送する高周波信号が入力され、他方のマイクロストリップ線路３５にはプラスＹ方向へ伝送する高周波信号が入力される。
【００５５】
図１２は、実施の形態３の第２変形例にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器７０のうち線路導体７１の平面図である。線路導体７１は、図１０に示す２つのマイクロストリップ線路３５に代えて、３つのマイクロストリップ線路７２，７３，７４を含む。このうち２つのマイクロストリップ線路７２，７３は、いずれも垂直に折り曲げられており、かつ互いに異なる線路長を持つ。他の１つのマイクロストリップ線路７４は、２つのマイクロストリップ線路７２，７３に繋がる伝送路である。
【００５６】
導波管１４を伝送した高周波信号をマイクロストリップ線路７４へ伝送させる場合に、マイクロストリップ線路７２は、プラスＹ方向へ伝送した高周波信号をマイナスＸ方向へ伝送させる。マイクロストリップ線路７３は、プラスＹ方向へ伝送した高周波信号をプラスＸ方向へ伝送させる。マイクロストリップ線路７４は、２つのマイクロストリップ線路７２，７３から合流された高周波信号を、プラスＹ方向へ伝送させる。２つのマイクロストリップ線路７２，７３の線路長の差は、λ／２に相当する。２つのマイクロストリップ線路７２，７３の線路長に差をつけることで、互いに同じ位相とされた高周波信号がマイクロストリップ線路７４で合流される。
【００５７】
マイクロストリップ線路７４を伝送した高周波信号を導波管１４へ伝送させる場合に、マイクロストリップ線路７４を伝送した高周波信号は、２つのマイクロストリップ線路７２，７３に分岐される。マイクロストリップ線路７２を伝送した高周波信号の位相と、マイクロストリップ線路７３を伝送した高周波信号の位相とは、互いに逆となる。さらに、マイクロストリップ線路７２を経由して変換部３１に至る高周波信号の位相と、マイクロストリップ線路７３を経由して変換部３１に至る高周波信号の位相とは、互いに逆となる。これにより、これらの高周波信号は導波管１４で互いに同じ位相となり、導波管１４を通過する。
【００５８】
第１および第２変形例の導波管マイクロストリップ線路変換器６５，７０も、上記の導波管マイクロストリップ線路変換器６０と同様に、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となるとともに、Ｘ軸方向のサイズを低減できる。
【００５９】
実施の形態４．
図１３は、実施の形態４にかかるアンテナ装置８０の平面図である。アンテナ装置８０は、マイクロ波あるいはミリ波を送受信する平面アンテナであって、実施の形態３の導波管マイクロストリップ線路変換器６０を備える。上記の実施の形態１から３と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６０】
アンテナ装置８０は、導波管マイクロストリップ線路変換器６０、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２を備える。複数のアンテナ素子８１は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向へアレイ状に配置されている。各アンテナ素子８１は、マイクロストリップ線路８２を介して、導波管マイクロストリップ線路変換器６０のマイクロストリップ線路３５に接続されている。マイクロストリップ線路８２は、２つのマイクロストリップ線路３５の各々から延伸および分岐されている。各アンテナ素子８１は、２つのマイクロストリップ線路３５のいずれかに接続されている。アンテナ素子８１の数は、図示する１６個である場合に限られず、任意であるものとする。
【００６１】
導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、アンテナ装置８０の給電回路に使用されている。２つのマイクロストリップ線路３５の一方には、迂回部８３が含まれている。迂回部８３の線路長は、λ／２に相当する。２つのマイクロストリップ線路３５の線路長に差をつけることで、導波管マイクロストリップ線路変換器６０は、双方のマイクロストリップ線路３５からマイクロストリップ線路８２へ同じ位相の高周波信号を伝送させる。
【００６２】
線路導体６１、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、誘電体基板１１の第２の面Ｓ２に形成されている。線路導体６１、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、一体の金属部材であって、第２の面Ｓ２に圧着された銅箔をパターニングすることにより形成されている。図２に示す場合と同様に、地導体１２は、誘電体基板１１のうちマイナスＺ方向側の第１の面Ｓ１全体に設けられている。
【００６３】
線路導体６１、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、共通の第２の面Ｓ２への配置とされたことで、共通のプロセスにより形成することができる。１つの例では、線路導体６１、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、共通の成膜工程およびパターニング工程により形成することができる。アンテナ装置８０は、線路導体６１の形成とは別工程による複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２の形成が不要となることで、製造工程の簡易化および製造コスト低減が可能となる。なお、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、あらかじめ成形されてから誘電体基板１１に取り付けられた金属板であっても良い。
【００６４】
実施の形態４では、アンテナ素子８１と地導体１２との間の誘電体基板１１のスルーホールは不要であり、かつ実施の形態１と同様に、導波管マイクロストリップ線路変換器６０における誘電体基板１１のスルーホールも不要である。アンテナ装置８０は、スルーホールの加工を省略できることで、製造工程の簡易化および製造コスト低減が可能となる。アンテナ装置８０は、安定した送信電力および受信電力が得られることで、安定した通信性能を得ることができる。
【００６５】
導波管マイクロストリップ線路変換器６０では、Ｙ軸方向において、導波管１４の範囲内に線路導体６１およびスロット１５が収まる。導波管マイクロストリップ線路変換器６０のＹ軸方向のサイズを小さくできることで、アンテナ装置８０における導波管マイクロストリップ線路変換器６０の配置のためのレイアウト制約を低減できる。
【００６６】
実施の形態４によると、アンテナ装置８０は、導波管マイクロストリップ線路変換器６０を設けたことで、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。また、アンテナ装置８０は、第２の面Ｓ２に線路導体６１、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２を設けたことで、製造工程の簡易化および製造コスト低減が可能となる。
【００６７】
実施の形態５．
図１４は、実施の形態５にかかるアンテナ装置９０の平面図である。アンテナ装置９０は、マイクロ波あるいはミリ波を送受信する平面アンテナであって、実施の形態３の第１変形例の導波管マイクロストリップ線路変換器６５を備える。上記の実施の形態１から４と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００６８】
アンテナ装置９０は、複数の導波管マイクロストリップ線路変換器６５、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２を備える。導波管マイクロストリップ線路変換器６５は、アンテナ装置９０の給電回路に使用されている。
【００６９】
１つの導波管マイクロストリップ線路変換器６５当たりに、４つのアンテナ素子８１が接続されている。導波管マイクロストリップ線路変換器６５に設けられた２つのマイクロストリップ線路３５の各々には、マイクロストリップ線路８２を介して、２つのアンテナ素子８１が接続されている。１つの導波管マイクロストリップ線路変換器６５当たりのアンテナ素子８１の数は４つである場合に限られず、任意であるものとする。また、アンテナ装置９０内の導波管マイクロストリップ線路変換器６５の数は、図示する４つである場合に限られず、任意であるものとする。
【００７０】
複数の線路導体６６、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、誘電体基板１１の第２の面Ｓ２に形成されている。複数の線路導体６６と、複数のアンテナ素子８１と、マイクロストリップ線路８２とは、一体の金属部材であって、第２の面Ｓ２に圧着された銅箔をパターニングすることにより形成されている。１つの例では、複数の線路導体６６、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２は、共通の成膜工程およびパターニング工程により形成することができる。アンテナ装置９０は、複数の線路導体６６の形成とは別工程による複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２の形成が不要となることで、製造工程の簡易化および製造コスト低減が可能となる。アンテナ装置９０は、安定した送信電力および受信電力が得られることで、安定した通信性能を得ることができる。
【００７１】
アンテナ装置９０は、複数の導波管マイクロストリップ線路変換器６５が設けられたことで、導波管１４から伝送させる高周波信号の位相を導波管マイクロストリップ線路変換器６５ごとに制御可能とする。アンテナ装置９０は、電磁波を送信する場合に、高周波信号の位相を制御することで、Ｘ軸方向へのビーム走査を実施可能とする。
【００７２】
各導波管マイクロストリップ線路変換器６５では、Ｙ軸方向において、導波管１４の範囲内に線路導体６６およびスロット１５が収まる。各導波管マイクロストリップ線路変換器６５のＹ軸方向のサイズを小さくできることで、アンテナ装置９０における複数の導波管マイクロストリップ線路変換器６５の配置のためのレイアウト制約を低減できる。アンテナ装置９０には、複数の導波管マイクロストリップ線路変換器６５をコンパクトに配置することができる。
【００７３】
実施の形態５によると、アンテナ装置９０は、導波管マイクロストリップ線路変換器６５を設けたことで、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。また、アンテナ装置９０は、第２の面Ｓ２に複数の線路導体６６、複数のアンテナ素子８１およびマイクロストリップ線路８２を設けたことで、製造工程の簡易化および製造コスト低減が可能となる。
【００７４】
なお、実施の形態４および５のアンテナ装置８０，９０は、導波管マイクロストリップ線路変換器６０，６５に代えて、各実施の形態の他の導波管マイクロストリップ線路変換器１０，５０，７０のいずれかを備えても良い。アンテナ装置８０，９０の構成は、レーダ装置に備えられても良い。レーダ装置は、安定した送信電力および受信電力が得られることで、安定した検出性能を得ることができる。
【００７５】
実施の形態６．
図１５は、実施の形態６にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器１００のうち線路導体１０１の平面図である。線路導体１０１は、実施の形態１の線路導体１３と同様の構成に、スタブ１０２が追加されたものである。上記の実施の形態１から３と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【００７６】
線路導体１０１は、第４の部位である２つのスタブ１０２を含む。２つのスタブ１０２は、Ｘ軸方向における変換部３１の中心位置に設けられている。スタブ１０２は、第２の部位である変換部３１から第１の方向であるＹ軸方向へ延伸されている。Ｙ軸方向は、線路導体１０１の線路幅の方向である。各スタブ１０２は、開放端とされた先端１０３を備える。
【００７７】
２つのスタブ１０２は、それぞれ、Ｙ軸方向における変換部３１の２つの端１０４，１０５に設けられている。端１０４に設けられているスタブ１０２は、プラスＹ方向へ先端１０３を向けた直線形状をなしている。端１０５に設けられているスタブ１０２は、マイナスＹ方向へ先端１０３を向けた直線形状をなしている。Ｙ軸方向におけるスタブ１０２の長さは、λ／４に相当する。
【００７８】
図１５において、スタブ１０２の位置は、Ｘ軸方向におけるスロット１５の中心の位置と一致している。図１５に示す導波管マイクロストリップ線路変換器１００では、Ｘ軸方向における線路導体１０１の位置とスロット１５の位置とのずれが無く、線路導体１０１とスロット１５との配置がいわば理想的な配置とされている。スロット１５の中心に対する対称性を線路導体１０１が持つことにより、２つのスタブ１０２へ伝搬する電力は生じない。この場合、導波管マイクロストリップ線路変換器１００の電気的な作用は、実施の形態１の導波管マイクロストリップ線路変換器１０の場合と同じとなる。よって、２つのマイクロストリップ線路３５から出力される高周波信号の位相は、実施の形態１と同様に、互いに逆となる。
【００７９】
実施の形態１の線路導体１３と同様に、線路導体１０１は、図２に示す誘電体基板１１の第２の面Ｓ２に圧着された銅箔をパターニングすることにより形成される。スロット１５は、第１の面Ｓ１に圧着された地導体１２の一部を除去することにより形成される。かかる加工プロセスでは、第１の面Ｓ１に形成されるパターンと第２の面Ｓ２に形成されるパターンとの間に、ずれが生じることがある。
【００８０】
図１６は、図１５に示す導波管マイクロストリップ線路変換器１００において、線路導体１０１の位置とスロット１５の位置とのずれが生じている例を示す図である。図１６において、スタブ１０２の位置は、Ｘ軸方向におけるスロット１５の中心の位置からマイナスＸ方向にシフトしている。このように、図１６に示す導波管マイクロストリップ線路変換器１００では、Ｘ軸方向における線路導体１０１の位置とスロット１５の位置とのずれが生じている。図１６に示す導波管マイクロストリップ線路変換器１００では、スロット１５の中心に対する線路導体１０１の対称性が崩れている。
【００８１】
仮に、図１６に示す導波管マイクロストリップ線路変換器１００においてスタブ１０２が設けられていない場合、２つのマイクロストリップ線路３５から出力される高周波信号の位相は、互いに逆位相から変化することとなる。かかる２つのマイクロストリップ線路３５が、図１３に示す複数のアンテナ素子８１に接続された場合、複数のアンテナ素子８１から放射される高周波信号の位相に変動が生じる。このため、アンテナ装置８０は、所望の放射パターンを得ることが困難となる。
【００８２】
実施の形態６では、変換部３１にスタブ１０２が設けられているため、線路導体１０１の位置とスロット１５の位置とのずれに伴って、スタブ１０２に電界が生じる。スタブ１０２の先端１０３が開放端とされているため、スタブ１０２と変換部３１との接続部にて電界がゼロとなる境界条件が成り立つ。これにより、線路導体１０１における電気的対称性が確保されることで、２つのマイクロストリップ線路３５から出力される高周波信号の位相が、互いに逆位相となる。このように、導波管マイクロストリップ線路変換器１００は、線路導体１０１の位置とスロット１５の位置とのずれが高周波信号へ与える影響を少なくすることができる。
【００８３】
線路導体１０１の２つのマイクロストリップ線路３５が、図１３に示す複数のアンテナ素子８１に接続された場合、複数のアンテナ素子８１から放射される高周波信号の位相に変動を生じさせない。アンテナ装置８０は、高周波信号の位相変動を大幅に変動可能とし、所望の放射パターンを得ることができる。アンテナ装置８０は、安定した放射特性により、安定した送信電力および受信電力を得ることができる。
【００８４】
導波管マイクロストリップ線路変換器１００は、線路導体１０１の位置とスロット１５の位置とのずれによる高周波信号への影響を低減できることで、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。
【００８５】
線路導体１０１は、２つのスタブ１０２を用いた電気的対称性の確保により、高周波信号の変動を低減できる。なお、線路導体１０１に設けられるスタブ１０２は、１つであっても良い。スタブ１０２は、端１０４と端１０５とのどちらに設けられていても良い。
【００８６】
図１７は、実施の形態６の変形例にかかる導波管マイクロストリップ線路変換器１１０のうち線路導体１１１の平面図である。本変形例の線路導体１１１は、第４の部位である２つのスタブ１１２を含む。スタブ１１２は、図１５および図１６に示すスタブ１０２とは異なる形状をなす。
【００８７】
２つのスタブ１１２は、Ｘ軸方向における変換部３１の中心位置に設けられている。端１０４に設けられているスタブ１１２は、端１０４からプラスＹ方向へ延伸させた部分と、当該部分に直交してプラスＸ方向とマイナスＸ方向とへ延伸させた部分とを含む。かかるプラスＸ方向とマイナスＸ方向へ延伸させた部分に、開放端とされた２つの先端１１３ａ，１１３ｂが設けられている。一方の先端１１３ａは、プラスＸ方向へ向けられている。他方の先端１１３ｂは、マイナスＸ方向へ向けられている。かかるスタブ１１２の形状を、適宜「Ｔ形状」と称する。
【００８８】
スタブ１１２は、Ｙ軸方向へ延伸させた部分と、Ｙ軸方向以外の方向であるＸ軸方向へ先端１１３ａ，１１３ｂを向けて延伸させた部分とを含む折り曲げ形状を備える。スタブ１１２のうち端１０４の境界と先端１１３ａ，１１３ｂとの間の長さは、λ／４に相当する。
【００８９】
端１０５に設けられているスタブ１１２は、端１０５からマイナスＹ方向へ延伸させた部分と、当該部分に直交してプラスＸ方向とマイナスＸ方向とへ延伸させた部分とを含む。端１０５に設けられているスタブ１１２の形状は、端１０４に設けられているスタブ１１２の形状と同じである。
【００９０】
導波管マイクロストリップ線路変換器１１０の電気的な作用は、上記の導波管マイクロストリップ線路変換器１００と同様である。導波管マイクロストリップ線路変換器１１０は、線路導体１１１の位置とスロット１５の位置とのずれによる高周波信号への影響を低減できることで、安定かつ高い電気性能が得られ、信頼性の向上が可能となる。
【００９１】
スタブ１１２を折り曲げ形状とすることで、Ｙ軸方向におけるスロット１５の範囲内にスタブ１１２を収めることができる。導波管マイクロストリップ線路変換器１１０は、Ｙ軸方向における線路導体１１１の幅を小さくすることができる。
【００９２】
線路導体１１１は、２つのスタブ１１２を用いた電気的対称性の確保により、高周波信号の変動を低減できる。なお、線路導体１１１に設けられるスタブ１１２は、１つであっても良い。スタブ１１２は、端１０４と端１０５とのどちらに設けられていても良い。
【００９３】
なお、スタブ１１２の形状は、Ｔ形状以外の形状であっても良い。スタブ１１２は、Ｙ軸方向へ延伸させた部分と、当該部分から斜め方向へ延伸させた部分とを含む「Ｙ形状」をなすものであっても良い。また、スタブ１１２は、Ｙ軸方向へ延伸させた部分からプラスＸ方向とマイナスＸ方向との一方へ延伸させた部分を含む「Ｌ形状」をなすものであっても良い。スタブ１１２を「Ｙ形状」あるいは「Ｌ形状」である折り曲げ形状とすることで、導波管マイクロストリップ線路変換器１１０は、Ｙ軸方向における線路導体１１１の幅を小さくすることができる。
【００９４】
実施の形態６のスタブ１０２，１１２は、実施の形態１から３の導波管マイクロストリップ線路変換器１０，５０，６０，６５，７０のいずれに設けられても良い。実施の形態４および５のアンテナ装置８０，９０は、実施の形態６のスタブ１０２，１１２を含む導波管マイクロストリップ線路変換器１０，５０，６０，６５，７０を備えていても良い。
【００９５】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００９６】
１０，５０，６０，６５，７０，１００，１１０  導波管マイクロストリップ線路変換器、１１  誘電体基板、１２  地導体、１３，５１，６１，６６，７１，１０１，１１１  線路導体、１４  導波管、１５，４１  スロット、１６  開口端、１８  開口縁部、２１  中央部、２２  端部、３１  変換部、３２  第１のインピーダンス変成部、３３，６２  第３のインピーダンス変成部、３４  第２のインピーダンス変成部、３５，７２，７３，７４，８２  マイクロストリップ線路、５２  インピーダンス変成部、８０，９０  アンテナ装置、８１  アンテナ素子、Ｓ１  第１の面、Ｓ２  第２の面、１０２，１１２  スタブ、１０３，１１３ａ，１１３ｂ  先端、１０４，１０５  端。
【図１】
0006591091.tif 000002
【図２】
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【図３】
0006591091.tif 000004
【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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