(57)【要約】【課題】小型で、伝送効率に優れ、設計容易な伝送線路変換装置を提供する。【解決手段】第１の誘電体基板１の、誘電体層７の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ，３ｂ及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４が設けられ、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、第２の誘電体基板２の、誘電体層７と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体５が設けられ、マイクロストリップ線路用ループ状導体５には、マイクロストリップ線路が接続され、第２の誘電体基板２の、立体的に見て、マイクロストリップ線路と重なる、誘電体層７の側の面の位置には接地導体６が設けられる。【選択図】図１
2008022136.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板に離間した第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
立体的に見て、第２の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、第２の誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。
【請求項２】
前記誘電体層が、前記第１の誘電体基板及び前記第２の誘電体基板とは別の誘電体基板である請求項１に記載の伝送線路変換装置。
【請求項３】
伝送信号の、前記第１の誘電体基板中の波長をλｇ１ｃとするとき、
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状の内周縁の長さが、０．８λｇ１ｃ〜１．２λｇ１ｃであり、
伝送信号の、前記第２の誘電体基板中の波長をλｇ２ｍとするとき、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍである請求項１又は２に記載の伝送線路変換装置。
【請求項４】
誘電体基板と、該誘電体基板に積層されている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体層の、該誘電体基板側とは反対側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、該誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。
【請求項５】
前記誘電体層が前記誘電体基板とは別の誘電体基板である請求項４に記載の伝送線路変換装置。
【請求項６】
伝送信号の、前記誘電体層中の波長をλｇ３ｃとするとき、
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状の内周縁の長さが、０．８λｇ３ｃ〜１．２λｇ３ｃであり、
伝送信号の、前記第２の誘電体基板中の波長をλｇ２ｍとするとき、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍである請求項４又は５に記載の伝送線路変換装置。
【請求項７】
少なくとも１枚の誘電体基板を備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体基板の、一方の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、他方の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、上記一方の面の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる位置には、接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。
【請求項８】
伝送信号の、前記誘電体基板中の波長をλｇ２ｍとするとき、
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍであり、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍである請求項７に記載の伝送線路変換装置。
【請求項９】
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状は、円形、略円形、楕円又は略楕円であり、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の形状が円形、略円形、楕円又は略楕円である請求項１〜８のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【請求項１０】
立体的に見て、前記半ループ形状の中心又は重心と前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の中心又は重心とが、一致又は略一致である請求項１〜９のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【請求項１１】
立体的に見て、前記一対のコプレーナストリップ伝送線路と前記マイクロストリップ線路とが直角又は略直角である請求項１〜１０のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【請求項１２】
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の導体幅をＷｃ２とし、マイクロストリップ線路用ループ状導体の導体幅をＷＭ２とするとき、Ｗｃ２≧１．１ＷＭ２である請求項１〜１１のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【請求項１３】
立体的に見て、前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の一部又は全部が前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の元となる、前記途切部が設けられていない形状と重なる請求項１〜１２のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【請求項１４】
前記第１の誘電体基板の厚さが、０．１〜５．０ｍｍであり、第１の誘電体基板の比誘電率が１．０〜８．０であり、
前記第２の誘電体基板の厚さは、０．１〜２．０ｍｍであり、第２の誘電体基板の比誘電率は、１．０〜８．０であり、
前記誘電体層の厚さは、０．１〜２．０ｍｍであり、誘電体層の比誘電率は、１．０〜８．０である請求項１〜３のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【請求項１５】
動作周波数が０．５〜５０ＧＨｚ内の１つである請求項１〜１４のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波又はミリ波等の通信装置に用いるのに適し、マイクロストリップ伝送線路からコプレーナストリップ伝送線路への変換、又は、コプレーナストリップ伝送線路用導体からマイクロストリップ伝送線路への変換を可能にする伝送線路変換装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
平面アンテナをマイクロ波、ミリ波の通信に用いるのに際し、平面アンテナに信号を給電し、又は、平面アンテナで受信した信号を伝送するための伝送線路として、コプレーナストリップ伝送線路が一般的に用いられている。
【０００３】
従来用いていたマイクロストリップ伝送線路からスロット伝送線路への変換を可能し、さらに、このスロット伝送線路からコプレーナストリップ伝送線路への変換を可能にしている伝送線路変換装置を図２に示す。
【０００４】
図２に示す例では、第１の誘電体基板１と、第１の誘電体基板１に離間した第２の誘電体基板２と、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２との間に設けられている誘電体層７とを備えている。
【０００５】
第１の誘電体基板１の、誘電体層７の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４が設けられている。コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状である。
【０００６】
該途切部の両端の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３の、両端部に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４から離れる方向に伸長されている。
【０００７】
第２の誘電体基板２の、誘電体層７の側の面には接地導体６が設けられており、接地導体６にはＨノ字形のスロット１５が設けられている。第２の誘電体基板２の、誘電体層７と反対側の面には、スロット１５と立体的に交差するようにマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０が設けられている。
【０００８】
しかし、図２に示す例では、伝送効率には優れているものの、構造が複雑で、設計しにくい問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来技術の有する前述の欠点を解消し、従来知られていなかった伝送線路変換装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、第１の誘電体基板と、第１の誘電体基板に離間した第２の誘電体基板と、第１の誘電体基板と第２の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
第１の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
立体的に見て、第２の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、第２の誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
【００１１】
また、誘電体基板と、該誘電体基板に積層されている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体層の、該誘電体基板側とは反対側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、該誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
【００１２】
また、少なくとも１枚の誘電体基板を備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体基板の、一方の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、他方の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、上記一方の面の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる位置には、接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
本願発明では、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が半ループ形状であり、、マイクロストリップ線路用ループ状導体もループ状であり、接地導体も単純な構成で済み、本発明における発明の構成の基礎となる構造が複雑な形状を有さないため、設計しやすい。
【００１４】
本発明では、上記した構成により、マイクロストリップ伝送線路とコプレーナストリップ伝送線路との伝送線路変換及びインピーダンスマッチングが可能になり、さらに、簡易な構造で、安価に伝送線路変換装置を製作できるという効果も認められる。
【００１５】
本発明の伝送線路変換装置を、ノート型パソコンやプラズマディスプレイ装置、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）及び家庭用携帯ゲーム機等のディスプレイ装置に内蔵するか、又は、取り付けることで、ディスプレイ装置周辺又は該ディスプレイ装置に備えられる平面アンテナへの給電を容易にし、高周波アンテナ装置を効率よく生産することができる。特に、携帯情報機器向けの無線通信ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、家電向け短距離無線通信ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）システム等に好適な高周波アンテナ装置を製作できる。
【００１６】
さらに、本発明の伝送線路変換装置を自動車の前部窓ガラス板又は後部窓ガラス板等に設けられている平面アンテナの伝送線路として用いることで、高周波アンテナ装置を効率よく生産することができる。特に、ＳＤＡＲＳ（Satellite Digital Audio Radio Service（２．６ＧＨｚ前後）），ＧＰＳ(Global Positioning System)，ＶＩＣＳ(Vehicle Information and Communication System)、ＥＴＣ（Electronic Toll Collection System）及びＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)システム等に好適な高周波アンテナ装置を製作できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の伝送線路変換装置を添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の伝送線路変換装置の第１の実施形態を示す模式図である。
【００１８】
図１において、１は第１の誘電体基板、２は第２の誘電体基板、３は一対のコプレーナストリップ伝送線路、３ａは第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体、３ｂは第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体、３ｃは一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ，３ｂ間に設けられているコプレーナストリップ伝送線路用溝部、４はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体、４ａ，４ｂは途切部４ｃの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の部分である。
【００１９】
また、５はマイクロストリップ線路用ループ状導体、６は接地導体、７は誘電体層、１０は、マイクロストリップ線路用電磁結合導体である。第１の実施形態では、矢印の方向に図１に示すすべての各構成要素が順次重ねられるように積層される。
【００２０】
第１の実施形態では、第１の誘電体基板１と、第１の誘電体基板１に離間した第２の誘電体基板２と、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２との間に設けられている誘電体層７とを備えている。第１の誘電体基板１の、誘電体層７の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ，３ｂ及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４が設けられている。
【００２１】
立体的に見て、第２の誘電体基板２の、誘電体層７と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体５が設けられている。
【００２２】
第１の実施形態では、立体的に見て、第２の誘電体基板２の、マイクロストリップ線路１０の全部と重なる、誘電体７層の側の面の位置には接地導体６が設けられている。このようにすることにより、伝送効率が向上する。しかし、これに限定されず、立体的に見て、マイクロストリップ線路１０の一部と重なる、誘電体層７の側の面の位置には接地導体６が設けられていてもよい。
【００２３】
第１の実施形態では、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２との間に誘電体層７を設けている。しかし、これに限定されず、誘電体層７の代わりに、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２とは別の誘電体基板を用いてもよい。
【００２４】
第１の実施形態では、伝送信号の、第１の誘電体基板１中の波長をλｇ１ｃとするとき、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の半ループ形状の元になる、途切部４ｃが設けられていないループ形状の内周縁の長さが、０．８λｇ１ｃ〜１．２λｇ１ｃであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、０．９λｇ１ｃ〜１．１λｇ１ｃであり、特に好ましい範囲は、０．９５λｇ１ｃ〜１．０５λｇ１ｃである。
【００２５】
また、伝送信号の、第２の誘電体基板２中の波長をλｇ２ｍとするとき、マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、０．９λｇ２ｍ〜１．１λｇ２ｍであり、特に好ましい範囲は、０．９５λｇ２ｍ〜１．０５λｇ２ｍである。
【００２６】
第１の誘電体基板１の厚さは電磁結合と直接関わりがないため、特に限定されない。例えば、第１の誘電体基板１として、ノート型パソコンのディスプレイ用のガラス板を用いる場合には、厚さ０．６〜０．７ｍｍ、比誘電率（ε１）が５．０〜７．０のガラス板を用いることが好ましい。また、例えば、第１の誘電体基板１として、自動車の窓ガラス板を用いる場合には、通常の自動車用窓ガラス板のように厚さが２．０〜６．０ｍｍで比誘電率（ε１）が５．０〜９．０のガラス板を用いることが好ましい。
【００２７】
第１の誘電体基板１として、自動車の窓ガラス板を用いる場合には、接地導体１２の周縁が窓の車体開口縁（不図示）から１ｍｍ以上離間していることが好ましい。しかし、これに限定されず、接地導体１２の周縁が窓の車体開口縁に接続されていても使用できる。ここで、窓の車体開口縁とは窓ガラス板がはめ込まれる車体の途切部の周縁であって車体アースとなるべきものをいい、例えば、金属等の導電性材料で構成されている。
【００２８】
第１の実施形態において、誘電体層７の、第２の誘電体基板２とは反対側の面にコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４及び一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ，３ｂが設けられている形態が第２の実施形態である。第２の実施形態では、第１の誘電体基板１があってもなくてもよい。
【００２９】
第２の実施形態では、伝送信号の、誘電体層７中の波長をλｇ３ｃとするとき、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の半ループ形状の元になる、途切部４ｃが設けられていないループ形状の内周縁の長さが、０．８λｇ３ｃ〜１．２λｇ３ｃであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、０．９λｇ３ｃ〜１．１λｇ３ｃであり、特に好ましい範囲は、０．９５λｇ３ｃ〜１．０５λｇ３ｃである。
【００３０】
また、伝送信号の、第２の誘電体基板２中の波長をλｇ２ｍとするとき、マイクロストリップ線路用ループ状導体５の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、０．９λｇ２ｍ〜１．１λｇ２ｍであり、特に好ましい範囲は、０．９５λｇ２ｍ〜１．０５λｇ２ｍである。
【００３１】
第１，２の実施形態の共通事項を説明する。
【００３２】
誘電体層７は、第１の誘電体基板１と第２の誘電体基板２との間に介在し、絶縁性を有することが好ましい。誘電体層７としては、通常、絶縁性を有する接着剤、充填材等の合成樹脂等を含む誘電体の組成物又はセラミックスが用いられ、さらに、気体層も用いることができる。しかし、これに限定されず、誘電物質であればどのようなものでも使用でき、誘電体基板も使用できる。
【００３３】
絶縁性を有する接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂等を含有する接着剤が挙げられ、比誘電率が１．０〜４．０の範囲にあるものが容易かつ安価に入手でき好ましい。また、充填材としては、例えば、絶縁性を有しシリコーンを含有する充填材が挙げられる。
【００３４】
誘電体層７としては気体層を用いる場合には、通常コスト的に安価な空気層が用いられるが、これに限定されず、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスでもよい。また、気体層は、温度により気体中に含まれる水分が結露しないように十分乾燥していることが好ましい。
【００３５】
誘電体層７の寸法、面積は、第２の誘電体基板２の寸法、面積と同様であることが好ましい。誘電体層７の厚さは、伝送効率を向上させるために、０．１〜１．６ｍｍが好ましい。誘電体層７の比誘電率（ε３）は、伝送効率を向上させるために、１．０〜３．０が好ましい。
【００３６】
図３は本発明の伝送線路変換装置の第３の実施形態を示す模式図である。図３に示す例では、図１における、誘電体層７が設けられてなく、その代わりに、図１における、誘電体基板２の、マイクロストリップ線路用ループ状導体５が設けられている面とは、反対側の面には接地導体６、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４及び一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３が設けられている。
【００３７】
第３の実施形態において、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の半ループ形状の元になる、途切部４ｃが設けられていないループ形状の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、０．９λｇ２ｍ〜１．１λｇ２ｍであり、特に好ましい範囲は、０．９５λｇ２ｍ〜１．０５λｇ２ｍである。
【００３８】
また、マイクロストリップ線路用ループ状導体５の内周縁の長さが、０．８λｇ２ｍ〜１．２λｇ２ｍであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、０．９λｇ２ｍ〜１．１λｇ２ｍであり、特に好ましい範囲は、０．９５λｇ２ｍ〜１．０５λｇ２ｍである。
【００３９】
λ０を伝送信号の自由空間における波長とし、誘電体基板２における誘電体波長短縮率をｋ２とするとき、λｇ２ｍ＝λ０・ｋ２である。なお、ｋ２は近似的に以下の表１の数値を適用することが好ましい。
【００４０】
【表１】
2008022136.tif 000003
【００４１】
第３の実施形態では、マイクロストリップ線路用ループ状導体５と接地導体６とが同一面に設けられており、マイクロストリップ線路用ループ状導体５と接地導体６とが接続されていても使用できる。図３において、破線で囲まれている領域６ａに導体層が設けられている場合には、マイクロストリップ線路用ループ状導体５と接地導体６とが接続されている。
【００４２】
第１〜３の実施形態の共通事項を説明する。
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の形状は途切部４ｃを有する半ループ形状である。ここで、本発明において、半ループ形状とは、ループ形状のループの一部に途切部を有し、完全なループになっていない形状をいう。
【００４３】
途切部４ｃの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ，３ｂの、両端部又は該両端部近傍に接続されている。
【００４４】
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の形状が有する半ループ形状の元になる、途切部４ｃが設けられていないループ形状は、特に限定されない。しかし、伝送効率を向上させるには、円形、略円形、楕円又は略楕円が好ましい。コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４は線条導体又は帯状導体である。
【００４５】
マイクロストリップ線路用ループ状導体５のループ形状は、特に限定されない。しかし、伝送効率を向上させるには、円形、略円形、楕円又は略楕円が好ましい。マイクロストリップ線路用ループ状導体５は線条導体又は帯状導体である。マイクロストリップ線路用ループ状導体５には、マイクロストリップ線路用ループ状導体５から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路１０が接続されている。
【００４６】
立体的に見て、上記半ループ形状の中心又は重心とマイクロストリップ線路用ループ状導体５の中心又は重心とが、一致又は略一致していることが伝送効率を向上させるために好ましい。
【００４７】
立体的に見て、マイクロストリップ線路用ループ状導体５の全部がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の元となる、途切部４ｃが設けられていない形状と重なることが伝送効率を向上させるために好ましい。しかし、これに限定されず、マイクロストリップ線路用ループ状導体５の一部がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の元となる、途切部４ｃが設けられていない形状と重なれば使用できる。
【００４８】
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の導体幅をＷｃ２とし、マイクロストリップ線路用ループ状導体５の導体幅をＷＭ２とするとき、Ｗｃ２≧１．１ＷＭ２が伝送効率を向上するので好ましい。より好ましい範囲は、Ｗｃ２≧２．５ＷＭ２であり、特に好ましい範囲は、Ｗｃ２≧４．０ＷＭ２である。
【００４９】
立体的に見て、前記一対のコプレーナストリップ伝送線路とマイクロストリップ線路１０とが直角又は略直角であることが伝送効率を向上させるために好ましい。
【００５０】
立体的に見る場合にコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４が設けられている領域には、接地導体６が設けられていないことが伝送効率を向上させるために好ましい。
【００５１】
本発明は周波数０．５〜５０ＧＨｚ、特には２〜６ＧＨｚの周波数範囲に利用することが好ましい。
【実施例】
【００５２】
以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。
【００５３】
図４は、実施例における、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４及びコプレーナストリップ伝送線路用導体３ａ，３ｂの寸法を示す平面図である。図５は、実施例における、マイクロストリップ線路１０及びマイクロストリップ線路用ループ状導体５の寸法を示す平面図である。
【００５４】
第２の実施形態を想定して、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体３からマイクロストリップ線路用電磁結合導体１０への伝送特性をＦＤＴＤ法（Ｆｉｎｉｔｅ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  ｍｅｔｈｏｄ）により計算した。動作周波数は５．０ＧＨｚとした。第１の誘電体基板１を設けずに、誘電体層７は誘電体基板とした。
【００５５】
以下に諸数値を示し、図６に利得‐周波数特性（実線）及び反射損失‐周波数特性（破線）を示す。図７に挿入損失‐周波数特性を示す。図８に挿入損失‐コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の導体幅を示す。
【００５６】
誘電体基板２                                  ２０．０×２０．０×０．２ｍｍ、
誘電体層７（誘電体基板）                      ２０．０×２０．０×０．２ｍｍ、
誘電体基板２の比誘電率                                                ４．７、
誘電体層７（誘電体基板）の比誘電率                                    ４．７、
Ｗｃ１                                                          ０．３５ｍｍ、
Ｗｃ２                                                            ２．０ｍｍ、
Ｄｃ                                                          １０．３９ｍｍ、
Ｇｃ                                                            ０．３５ｍｍ。
【００５７】
ＷＭ１                                                          ０．３５ｍｍ、
ＷＭ２                                                          ０．３５ｍｍ、
ＤＭ                                                          １０．３９ｍｍ
ＬＭ                                                          ４．６５ｍｍ、
接地導体６の幅（マイクロストリップ線路１０に垂直方向）            ８．０ｍｍ、
接地導体６の長さ（マイクロストリップ線路１０に平行）              ５．０ｍｍ。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、携帯情報機器向けの無線通信ブルートゥースや、家電向け短距離無線通信ジグビーシステムに好適な高周波アンテナ装置等の伝送線路変換装置として利用される。さらに、ＳＤＡＲＳ、ＧＰＳ、衛星デジタル放送、ＶＩＣＳ、ＥＴＣ及びＤＳＲＣシステムに好適な高周波アンテナ装置等の伝送線路変換装置として利用される。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の伝送線路変換装置の第１の実施形態を示す模式図。
【図２】従来のコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体を利用した伝送線路変換装置を示す模式図。
【図３】本発明の伝送線路変換装置の第３の実施形態を示す模式図。
【図４】コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の寸法を示す平面図。
【図５】マイクロストリップ線路用ループ状導体５の寸法を示す平面図。
【図６】実施例の、利得‐周波数特性（実線）及び反射損失‐周波数特性（破線）図。
【図７】実施例の、挿入損失‐周波数特性図。
【図８】実施例の、挿入損失‐コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体４の導体幅の特性図。
【符号の説明】
【００６０】
１：第１の誘電体基板
２：第２の誘電体基板
３：一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体
３ａ：第１のコプレーナストリップ伝送線路用導体
３ｂ：第２のコプレーナストリップ伝送線路用導体
３ｃ：コプレーナストリップ伝送線路用溝部
４：コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体
４ｂ，４ｃ：途切部４ａの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分
５： マイクロストリップ線路用ループ導体
６：接地導体
７：誘電体層
１０：マイクロストリップ線路用電磁結合導体
【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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