(57)【要約】【課題】高周波信号の伝搬損失を小さくし、ＮＲＤガイドから漏洩した高調波信号が周辺の伝送線路に侵入して高周波信号と干渉することを防止する。【解決手段】誘電体伝送線路は、誘電体１１，１２が１対の接地導体板３０，５０により挟設されてなるＮＲＤガイド１０と、誘電体基板２０の一部が上記誘電体１１，１２内に挿入されるように設けられかつ誘電体１１，１２により挟設されてなる誘電体基板２０とを備える。誘電体基板２０は誘電体の連結部２０ａを部分的に連結してなる構造を有し、当該構造は、誘電体基板２０においてそれぞれ矩形形状を含む多角形形状を有する複数の開口部２１，２２，２３が形成されてなる構造である。複数の開口部２１，２２，２３はＮＲＤガイド１０の両側であってその長手方向及びその直交方向に沿って配列され、また、ＮＲＤガイド２０の両側においてそれぞれその長手方向の直交方向に複数の列で配列される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体が１対の接地導体により挟設されてなるＮＲＤガイドと、
誘電体基板の一部が上記誘電体に挿入されるように設けられた誘電体基板とを備えた誘電体伝送線路であって、
上記誘電体基板は誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造を有することを特徴とする誘電体伝送線路。
【請求項２】
上記誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造は、上記誘電体基板においてそれぞれ多角形形状を有する複数の開口部が形成されてなる構造であることを特徴とする請求項１記載の誘電体伝送線路。
【請求項３】
上記多角形形状は矩形形状を含むことを特徴とする請求項２記載の誘電体伝送線路。
【請求項４】
上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドの両側であって、上記ＮＲＤガイドの長手方向及びその直交方向に沿って配列されたことを特徴とする請求項２又は３記載の誘電体伝送線路。
【請求項５】
上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドの両側においてそれぞれ、上記ＮＲＤガイドの長手方向の直交方向に複数の列で配列されたことを特徴とする請求項４記載の誘電体伝送線路。
【請求項６】
上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドから最も近くに形成された開口部の面積が上記ＮＲＤガイドから最も遠くに形成された開口部の面積よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする請求項４又は５記載の誘電体伝送線路。
【請求項７】
上記各開口部の１辺の長さは、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号の波長の１／４以上でかつ１／３以下であることを特徴とする請求項１乃至６のうちのいずれか１つに記載の誘電体伝送線路。
【請求項８】
上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドの長手方向に沿って形成される複数種類の開口部の面積が互いに異なるように形成されたことを特徴とする請求項４乃至７のうちのいずれか１つに記載の誘電体伝送線路。
【請求項９】
上記ＮＲＤガイドからその長手方向の直交方向で、上記誘電体基板の誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造よりも遠い位置の誘電体基板の両面のうちの少なくとも一方の面において形成された接地導体をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至８のうちのいずれか１つに記載の誘電体伝送線路。
【請求項１０】
上記接地導体上に上記ＮＲＤガイドの長手方向と平行な方向で所定のブロック間隔で配列して形成された複数の接地導体ブロックをさらに備えたことを特徴とする請求項９記載の誘電体伝送線路。
【請求項１１】
上記接地導体ブロックは、上記ブロック間隔が周期的に変化するように形成されたことを特徴とする請求項１０記載の誘電体伝送線路。
【請求項１２】
上記接地導体ブロックは、上記誘電体基板の両面に形成された各接地導体上に形成され、上記両面側に形成された各接地導体ブロックは互いに異なる位置に形成されたことを特徴とする請求項１１記載の誘電体伝送線路。
【請求項１３】
請求項１乃至１２のうちのいずれか１つに記載の誘電体伝送線路は所定の折り曲げ点で折り曲げられたことを特徴とする誘電体伝送線路。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のうちのいずれか１つに記載の誘電体伝送線路である第１乃至第３の誘電体伝送線路を備え、
上記第１の誘電体伝送線路は上記第２及び第３の誘電体伝送線路に分岐するように構成されたことを特徴とする誘電体伝送線路。
【請求項１５】
高周波信号に対して所定の処理を行う高周波回路装置において、
請求項１乃至１４のうちのいずれか１つに記載の誘電体伝送線路を備えたことを特徴とする高周波回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯、準ミリ波帯、ミリ波帯で用いられる非放射性誘電体伝送線路（以下、ＮＲＤガイドという。）を用いた誘電体伝送線路と、それを用いた高周波回路装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１においては、スルーホールによる電気壁を設けることによる製造プロセスの困難性や、電極を部分除去した磁気壁部分が共振器として作用することによる問題等を回避し、かつパラレルプレートモードなどのスプリアスモードの伝搬を阻止するための誘電体伝送線路が開示されている。この誘電体伝送線路では、誘電体板の上下面に電極を形成するとともに、例えば伝送線路としてグラウンデッドコプレーナ線路を構成し、高インピーダンス線路と低インピーダンス線路を交互に設けた複数のマイクロストリップ線路を、当該グラウンデッドコプレーナ線路を伝搬する波長より短い間隔を隔てて配列することにより、スプリアスモード伝搬阻止回路を形成している。具体的には、誘電体基板上の誘電体伝送線路近傍に導体パターンを設けた構造において、導体パターンにより誘電体基板上に漏れ出た高調波成分を反射させ、その反射成分を用いて高調波を打ち消すことを特徴としている。
【０００３】
また、特許文献２においては、誘電体ストリップの位置決め固定の問題、製作上および強度上の問題を解消した誘電体伝送線路が開示されており、当該誘電体伝送線路では、高誘電率部および低誘電率部を有するシート状誘電体セラミックとともにシート状誘電体セラミックを積層焼成し、外面に電極膜を形成することによって、高誘電率部を伝搬域、低誘電率部を非伝搬域とする誘電体伝送線路を構成している。具体的には、誘電体シートを積層して形成したＮＲＤガイドにおいて、高周波信号が伝送する線路の誘電率を周囲よりも高くするために、誘電体シート上に低誘電率部と高誘電率部を設けた構造において、誘電体シートに多数の微小穴を設けることによって、穴をあけない場所よりも相対的な誘電率を下げることを特徴としている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２８９６９４号公報。
【特許文献２】特開平１０−２２４１２０号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の誘電体伝送線路においては、誘電体基板上に漏れ出た高調波成分を、その信号を導体パターンにより反射させた信号と相殺することで高調波を打ち消している。従って、高調波の発生自体を抑圧することができないので、高周波信号の損失は発生することになる。
【０００６】
また、特許文献２の誘電体伝送線路では、実施例として基板を誘電体伝送線路に挟んだ構造について開示されているが、誘電体伝送線路から基板上に漏れ出る高調波を抑圧する構造がないため、誘電体伝送線路から漏洩した高調波信号が周辺の伝送線路に侵入して伝送すべき高周波信号と干渉する場合があるという問題点があった。
【０００７】
本発明の目的は以上の問題点を解決し、従来技術に比較して高周波信号の伝搬損失を小さくすることができ、誘電体伝送線路から漏洩した高調波信号が周辺の伝送線路に侵入して伝送すべき高周波信号と干渉することを防止できる誘電体伝送線路とそれを用いた高周波回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明に係る誘電体伝送線路は、
誘電体が１対の接地導体により挟設されてなるＮＲＤガイドと、
誘電体基板の一部が上記誘電体に挿入されるように設けられた誘電体基板とを備えた誘電体伝送線路であって、
上記誘電体基板は誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造を有することを特徴とする。
【０００９】
上記誘電体伝送線路において、上記誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造は、上記誘電体基板においてそれぞれ多角形形状を有する複数の開口部が形成されてなる構造であることを特徴とする。
【００１０】
また、上記誘電体伝送線路において、上記多角形形状は矩形形状を含むことを特徴とする。
【００１１】
上記誘電体伝送線路において、上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドの両側であって、上記ＮＲＤガイドの長手方向及びその直交方向に沿って配列されたことを特徴とする。
【００１２】
また、上記誘電体伝送線路において、上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドの両側においてそれぞれ、上記ＮＲＤガイドの長手方向の直交方向に複数の列で配列されたことを特徴とする。
【００１３】
さらに、上記誘電体伝送線路において、上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドから最も近くに形成された開口部の面積が上記ＮＲＤガイドから最も遠くに形成された開口部の面積よりも大きくなるように形成されたことを特徴とする。
【００１４】
ここで、上記誘電体伝送線路において、上記各開口部の１辺の長さは、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号の波長の１／４以上でかつ１／３以下であることを特徴とする。
【００１５】
またさらに、上記誘電体伝送線路において、上記複数の開口部は、上記ＮＲＤガイドの長手方向に沿って形成される複数種類の開口部の面積が互いに異なるように形成されたことを特徴とする。
【００１６】
上記誘電体伝送線路において、上記ＮＲＤガイドからその長手方向の直交方向で、上記誘電体基板の誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造よりも遠い位置の誘電体基板の両面のうちの少なくとも一方の面において形成された接地導体をさらに備えたことを特徴とする。
【００１７】
また、上記誘電体伝送線路において、上記接地導体上に上記ＮＲＤガイドの長手方向と平行な方向で所定のブロック間隔で配列して形成された複数の接地導体ブロックをさらに備えたことを特徴とする。
【００１８】
さらに、上記誘電体伝送線路において、上記接地導体ブロックは、上記ブロック間隔が周期的に変化するように形成されたことを特徴とする。
【００１９】
またさらに、上記誘電体伝送線路において、上記接地導体ブロックは、上記誘電体基板の両面に形成された各接地導体上に形成され、上記両面側に形成された各接地導体ブロックは互いに異なる位置に形成されたことを特徴とする。
【００２０】
また、上記誘電体伝送線路において、上記誘電体伝送線路は所定の折り曲げ点で折り曲げられたことを特徴とする。
【００２１】
さらに、上記誘電体伝送線路において、上記誘電体伝送線路である第１乃至第３の誘電体伝送線路を備え、上記第１の誘電体伝送線路は上記第２及び第３の誘電体伝送線路に分岐するように構成されたことを特徴とする。
【００２２】
第２の発明に係る高周波回路装置は、高周波信号に対して所定の処理を行う高周波回路装置において、上記誘電体伝送線路を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係る誘電体伝送線路によれば、誘電体が１対の接地導体により挟設されてなるＮＲＤガイドと、誘電体基板の一部が上記誘電体に挿入されるように設けられた誘電体基板とを備えた誘電体伝送線路であって、上記誘電体基板は誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造を有し、上記誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造は、上記誘電体基板においてそれぞれ多角形形状を有する複数の開口部が形成されてなる構造であり、ここで、上記多角形形状は矩形形状を含む。従って、好ましくは、上記構造の連結部（誘電体にてなる複数の開口部を連結する部分をいう。）の１辺を、例えば、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号の波長の１／４以上でかつ１／３以下であるように、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号に信号損失などの影響を与えないように設定することで、上記誘電体基板の誘電率が相対的に減少し、上記誘電体基板のない場合に近い状態となり、上記ＮＲＤガイドから漏洩して誘電体基板を伝搬する不要波の伝搬自体を減少させ、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号損失を減少させることができる。また、上記ＮＲＤガイド近傍の連結部の幅を一定に設定することにより、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号の伝搬方向において誘電率の不連続部を最小限に抑えることができ、不要波の発生を抑圧する効果が得られる。
【００２４】
さらに、上記接地導体や上記接地導体ブロックを形成することにより、上記誘電体基板を伝搬する不要波は上記連結部を伝搬し、上記誘電体基板の縁端部上に設けた接地導体や接地導体ブロックによって接地吸収されるので、周辺の伝送線路に伝搬して干渉することを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２６】
実施形態．
図１は本発明の一実施形態に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の外観を示す斜視図であり、図２は図１の誘電体伝送線路の一部破断平面図であり、図３は図２のＡ−Ａ’線についての縦断面図である。本実施形態に係る誘電体伝送線路は、誘電体１１，１２が１対の接地導体板３０，５０により挟設されてなるＮＲＤガイド１０と、誘電体基板２０の一部が上記誘電体１１，１２に挿入されるように設けられかつ誘電体１１，１２により挟設されてなる誘電体基板２０とを備えた誘電体伝送線路であって、誘電体基板２０は誘電体の連結部２０ａを部分的に連結してなる構造を有し、当該構造は、誘電体基板２０においてそれぞれ矩形形状を含む多角形形状を有する複数の開口部２１，２２，２３が形成されてなる構造であることを特徴としている。ここで、複数の開口部２１，２２，２３はＮＲＤガイド１０の両側であってその長手方向及びその直交方向に沿って配列され、また、ＮＲＤガイド２０の両側においてそれぞれその長手方向の直交方向に複数の列で配列されることを特徴としている。
【００２７】
図１乃至図３において、ＮＲＤガイド１０の高さ方向の概略中央の高さにおいて、誘電体基板２０を挿入するように、誘電体基板２０を１対の誘電体１１，１２で挟設することによりＮＲＤガイド１０が形成される。これらＮＲＤガイド１０及び誘電体基板２０により、誘電体伝送線路を構成する。ここで、誘電体基板２０は誘電体の格子形状の連結部２０ａを部分的に連結してなる構造を有し、当該構造において、ＮＲＤガイド１０の幅方向の両側において、長方形状の例えば各３列の開口部２１，２２，２３が、ＮＲＤガイド１０の長手方向及びその直交方向に沿って配列されている。ここで、ＮＲＤガイド１０の近傍から順に開口部２１、開口部２２、及び開口部２３の順序で形成され、かつＮＲＤガイド１０の長手方向に沿ってそれぞれ複数の開口部２１、複数の開口部２２、及び複数の開口部２３が行列形状で形成されている。本実施形態では、開口部２１，２２，２３の長手方向の長さは同一のＬ１とし、開口部２１，２２，２３の各幅Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４（ＮＲＤガイド１０の幅方向の幅をいう。）は好ましくは、次式のように設定される。
【００２８】
［数１］
Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４
【００２９】
ここで、開口部２１，２２，２３により決定される誘電体の連結部２０ａの幅や長さ（図４において、ｄ０，ｄ１，ｄ’）は詳細後述するように、ＮＲＤガイド１０から漏洩する不要波を抑圧するが、ＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号に対して実質的に信号損失などの影響を与えないように設定することが好ましい。
【００３０】
また、誘電体基板２０の幅方向の両縁端部の好ましくは両面上に接地導体４１，４２が形成され、これら接地導体４１，４２は誘電体基板２０を厚さ方向に貫通するスルーホール４４ｈの内周面に形成されたスルーホール導体４４により電気的に接続されている。さらに、誘電体基板２０の幅方向の両側側面において、接地導体４１，４２を電気的に接続する接地導体４３が形成される。また、接地導体４１の上側及び接地導体４２の下側に、所定の直方体形状を有する複数の接地導体ブロック４５，４６が互いに対向するように、ＮＲＤガイド１０の長手方向に沿って所定のブロック間隔で配列されて形成されている。さらに、誘電体基板２０、接地導体４１，４２，４３及び接地導体ブロック４５，４６を備えたＮＲＤガイド１０は、互いに対向する接地導体板３０，５０で挟設されている。すなわち、完成された誘電体伝送線路において、誘電体基板２０の幅方向の両縁端部では、接地導体板３０上に、接地導体ブロック４６、接地導体４２、誘電体基板２０、接地導体４１、接地導体ブロック４５及び接地導体板５０の順序で形成されている。
【００３１】
図４は図１の誘電体伝送線路の詳細寸法条件を示すための誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。図４において、誘電体の連結部２０ａの幅をｄ０とし、ＮＲＤガイド１０に接する連結部２０ａの幅をｄ’とし、ＮＲＤガイド１０の管内線路波長をλｇＮＲＤとする。ここで、開口部２１，２２，２３の長さＬ１や幅Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４は好ましくは次式のように設定される。
【００３２】
［数２］
Ｌ１＞Ｌ２＞Ｌ３＞Ｌ４
でかつ
［数３］
λｇＮＲＤ／４＜Ｌ１≦λｇＮＲＤ／３
［数４］
λｇＮＲＤ／４＜Ｌ２≦λｇＮＲＤ／３
［数５］
λｇＮＲＤ／４＜Ｌ３≦λｇＮＲＤ／３
［数６］
λｇＮＲＤ／４＜Ｌ４≦λｇＮＲＤ／３
【００３３】
また、ＮＲＤガイド１０の幅をｂとしたとき、接地導体ブロック４５，４６の幅Ｗ１は好ましくは次式のように設定される。
【００３４】
［数７］
ｂ≦Ｗ１＜２ｂ
と設定することで、５ＧＨｚ以上の帯域にわたって不用波の抑圧効果を得ることができる。より好ましくは、
［数８］
ｂ≦Ｗ１≦３ｂ／２
と設定することで、３ＧＨｚ以上の帯域にわたって不用波の抑圧効果を得ることができる。
【００３５】
次いで、ＮＲＤガイド１０と接地導体４１，４２及び接地導体ブロック４５，４６との間の間隔Ｗ０（当該部分の誘電体基板２０の幅）は好ましくは次式のように設定される。
【００３６】
［数９］
２ｂ≦Ｗ０＜４ｂ
と設定することで、ＮＲＤガイド１０が伝搬する高周波信号から漏洩した不要波に対して接地導体４１，４２及び接地導体ブロック４５，４６が与える影響をほぼ近似的に無視できることができる。また、より好ましくは、
［数１０］
２ｂ≦Ｗ０≦７ｂ／２
と設定することで、ＮＲＤガイド１０が伝搬する高周波信号から漏洩した不要波に対して接地導体４１，４２及び接地導体ブロック４５，４６が与える影響をある程度弱めることができ、実質的に無視できることができる。
【００３７】
また、誘電体の連結部２０ａの幅ｄ０は好ましくは次式のように設定される。
【００３８】
［数１１］
ｂ／５≦ｄ０≦ｂ／３
と設定することで、不要波の抑圧帯域を、主線路であるＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号の中心周波数の前後数ＧＨｚの幅で任意に設定することができる。また、より好ましくは、
［数１２］
ｄ０≒ｂ／４
と設定することで、不要波の抑圧帯域を、主線路を伝搬する信号の中心周波数近傍に設定することができる。
【００３９】
さらに、ＮＲＤガイド１０に接する連結部２０ａの幅ｄ’は好ましくは次式のように設定される。
【００４０】
［数１３］
ｄ０／４＜ｄ’≦ｄ０／２
の範囲で複数設定することにより、主線路であるＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号からの不要波の発生を抑圧することができる。また、より好ましくは、
［数１４］
ｄ’≒ｄ０／２
と設定することで、不要波の発生を抑圧することができることに加え、ＮＲＤガイド１０をインサート成型法で形成する際にも基板を確実に保持することができ、設計・実装が容易となる。なお、接地導体ブロック４５，４６の好ましい寸法条件については詳細後述する。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態に係る誘電体伝送線路によれば、誘電体１１，１２が１対の接地導体板３０，５０により挟設されてなるＮＲＤガイド１０と、誘電体基板２０の一部が上記誘電体１１，１２内に含まれるように設けられかつ誘電体１１，１２により挟設されてなる誘電体基板２０とを備えた誘電体伝送線路であって、誘電体基板２０は誘電体の連結部２０ａを部分的に連結してなる構造を有し、当該構造は、誘電体基板２０においてそれぞれ矩形形状を含む多角形形状を有する複数の開口部２１，２２，２３が形成されてなる構造である。従って、好ましくは、連結部２０ａの長さＬ１及び幅Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４をＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号に信号損失などの影響を与えないように設定することで、誘電体基板２０の誘電率が相対的に減少し、誘電体基板２０のない場合に近い状態となり、ＮＲＤガイド１０から漏洩して誘電体基板２０を伝搬する不要波の伝搬自体を減少させ、ＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号損失を減少させることができる。また、ＮＲＤガイド１０近傍の連結部２０ａの幅ｄ’を一定に設定することにより、ＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号の伝搬方向において誘電率の不連続部を最小限に抑えることができ、不要波の発生を抑圧する効果が得られる。
【００４２】
さらに、接地導体４１，４２や接地導体ブロック４５，４６を形成することにより、誘電体基板２０を伝搬する不要波は連結部２０ａを伝搬し、誘電体基板２０の縁端部上に設けた接地導体４１，４２や接地導体ブロック４５，４６によって接地吸収されるので、周辺の伝送線路に伝搬して干渉することを防止することができる。また、これら接地導体４１，４２や接地導体ブロック４５，４６は接地の役割を有し、誘電体基板２０の良縁端部を接地導体ブロック４５，４６で支持することにより、誘電体基板２０を水平に保つことができる。
【００４３】
以上の実施形態においては、開口部２１，２２，２３は矩形形状を有するが、本発明はこれに限らず、所定の多角形形状を有してもよい。
【００４４】
第１の変形例．
図５は本発明の第１の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。第１の変形例に係る誘電体伝送線路では、ＮＲＤガイド１０内の誘電体基板２０において、開口部２１と同様の矩形形状の複数の開口部２０ｈを長手方向に所定の間隔で配列して形成したことを特徴としている。ここで、開口部２０ｈは射出成形法により誘電体伝送線路の誘電体と同一の材料で充填されている。これにより、開口部２０ｈである干渉部での誘電体基板２０の誘電率が等価的に小さくなるため、不要波の発生が抑えられ、伝送損失が小さくなる。
【００４５】
第２の変形例．
図６は本発明の第２の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。第２の変形例に係る誘電体伝送線路では、２列目の開口部２２について、２種類の面積をもつ開口部２２ａ，２２ｂを交互に配置して形成したことを特徴としている。これにより、実施形態のごとく規則的な配列にした際に起こる特定周波数へのフィルタ効果を抑圧する効果がある。
【００４６】
第３の変形例．
図７は本発明の第３の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。第３の変形例に係る誘電体伝送線路では、実施形態に係る３列の開口部２１，２２，２３に比較して、より少ない列数である２列の開口部２１，２２を形成したことを特徴としている。これにより、当該誘電体伝送線路を大幅に小型化できる。
【００４７】
第４の変形例．
図８（ａ）は本発明の第４の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。また、図９（ａ）図８の誘電体伝送線路の平面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＣ−Ｃ’線についての縦断面図である。さらに、図１０は図８の誘電体伝送線路の平面図であり、図１１は図１０のＤ−Ｄ’線についての縦断面図であり、図１２は図１０のＥ−Ｅ’線についての縦断面図である。以下、図８乃至図１２を参照して、接地導体ブロック４５，４６のブロック長ｌ及びブロック間隔Ｄ０の好ましい寸法条件について説明する。まず、ブロック長ｌは好ましくは次式のように設定される。ここで、主線路であるＮＲＤガイド１０から漏洩して誘電体基板２０を伝搬する表面波の波長をλｇｓとする。
【００４８】
［数１５］
０．９λｇｓ≦ｌ≦１．１λｇｓ
と設定することで、主線路であるＮＲＤガイド１０から漏洩して誘電体基板２０を伝搬する表面波の抑圧帯域を、ＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号の中心周波数付近に設定することができる。
【００４９】
また、ブロック間隔Ｄ０は好ましくは次式のように設定される。
【００５０】
［数１６］
λｇｓ／３≦Ｄ０≦λｇｓ／２
と設定することで、主線路であるＮＲＤガイド１０から漏洩して誘電体基板２０を伝搬する表面波が接地導体ブロック４５，４６によって全反射されることを防止でき、スルーホール導体４４により確実に接地することができる。
【００５１】
第５の変形例．
図１３（ａ）は本発明の第５の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、図１３（ｂ）は図１２（ａ）のＦ−Ｆ’線についての縦断面図である。第５の変形例に係る誘電体伝送線路では、ブロック間隔が周期的にＤ０，Ｄ１，Ｄ２と変化している一例を示している。ここで、ブロック間隔Ｄ１，Ｄ２は好ましくは次式のように設定される。
【００５２】
［数１７］
Ｄ１＝Ｄ０−Ｄ０×ａ
［数１８］
Ｄ２＝Ｄ０＋Ｄ０×ａ
【００５３】
ここで、係数ａは好ましくは０．１から０．２までの間で設定される。
【００５４】
以上のように構成された誘電体伝送線路では、ブロック間隔がゆらいでいるために、吸収する不要波帯域を広くでき、その結果、主線路であるＮＲＤガイド１０の通過伝送周波数特性の平坦性が向上し、広帯域化できる。
【００５５】
第６の変形例．
図１４（ａ）は本発明の第６の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、図１４（ｂ）は図１４（ａ）のＧ−Ｇ’線についての縦断面図である。第６の変形例に係る誘電体伝送線路では、誘電体基板２０の基板の上下側で接地導体ブロック４５，４６の位置が互いに対向せず、互いにずれている変形例を示している。
【００５６】
第７の変形例．
図１５は本発明の第７の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、図１６（ａ）は図１５のＨ−Ｈ’線についての縦断面図である。第７の変形例に係る誘電体伝送線路では、ＮＲＤガイド１０は折り曲げ点１１Ｐで折り曲げられ、ＮＲＤガイド１０の両側から各接地導体ブロック４５，４６までの間隔Ｗ０は互いに異なる間隔Ｗａ，Ｗｃ（Ｗａ＞Ｗｃ）となっている。なお、開口部２１，２２，２３の配列位置は、ＮＲＤガイド１０の折り曲げにかかわらず、変化させていない。ここで、折り曲げ点１１Ｐを挟む両側の位置において、公知のモードサプレッサ７１がＮＲＤガイド１０の誘電体１１，１２中に設けられている。このモードサプレッサ７１は、直線以外の非対称線路で発生するＬＳＥモードの高周波信号を抑圧する素子であって、図１６（ａ）に示すように、誘電体１１，１２の高さが線路の長さ方向で変化する形状を有する導電体７５，７６を備えて構成される。また、変形例に係る図１６（ｂ）は図１６（ａ）の変形例を示す縦断面図であり、図１６（ｂ）に示すように、誘電体１１，１２により挟設された誘電体基板２０に、誘電体１１，１２の高さが線路の長さ方向で変化する形状を有する導電体７７を挿入してモードサプレッサ７１を形成してもよい。
【００５７】
ここで、間隔Ｗａは好ましくは次式のように設定される。
【００５８】
［数１９］
Ｗａ≒４ｂ
より好ましくは、
［数２０］
Ｗａ≒７ｂ／２
【００５９】
上記の条件を満たす範囲で設定することで、主線路であるＮＲＤガイド１０周辺の接地導体の構造位置を折れ線に沿って変化させる必要がなく、複雑な形状になることを避けることができる。結果として伝送線路の設計が容易になることに加え、製造コストも下がる。
【００６０】
第８の変形例．
図１７は本発明の第８の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。図１５では、開口部２１，２２，２３の配列位置は、ＮＲＤガイド１０の折り曲げにかかわらず、変化させていないが、図１７の第８の変形例に係る誘電体伝送線路においては、開口部２１，２２をＮＲＤガイド１０の折り曲げに伴って、それらの長手方向の辺をＮＲＤガイド１０の長手方向と平行となるように変化させている。ここで、開口部２１，２２は長方形から折り曲げ点１１Ｐ近傍で台形に変化し、さらに長方形となるように形成している。これにより、ＮＲＤガイド１０を伝搬する高周波信号の信号損失の変化を最小化させている。
【００６１】
第９の変形例．
図１８は本発明の第９の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。第９の変形例に係る誘電体伝送線路では、ＮＲＤガイド１０をＹ字形状で分岐した後、ＮＲＤガイド１０と平行となるように分岐後のＮＲＤガイド１０Ａ，１０Ｂを形成したことを特徴としている。図１８から明らかなように、ＮＲＤガイド１０の折り曲げ点１１Ｐ近傍で、三角形の開口部２１，２４が形成されている。これにより、非常に簡単な形状の分岐線路を構成し、小型化できるという利点がある。
【００６２】
第１０の変形例．
図１９は本発明の第１０の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。第１０の変形例に係る誘電体伝送線路は、第９の変形例に比較して、ＮＲＤガイド１０のＹ字分岐をステップ形状で形成したことを特徴としている。図１９から明らかなように、ＮＲＤガイド１０の折り曲げ点１１Ｐ近傍で、五角形の開口部２１，２４が形成されている。これにより、第９の変形例に比較してやや大型化するが、ステップ状の構造により高周波信号を誘導するので、インピーダンス変換が緩やかに行われ、第九の変形例の構造より分岐による信号損失が小さい。
【実施例】
【００６３】
図２０は本発明の実施例に係る無線通信装置の構成を示すブロック図であり、図２１は図２０の無線通信装置の外観を示す平面図である。
【００６４】
図２０において、高周波発振器８１は所定の無線搬送波信号を発生して、無線周波電力増幅器８２と、マイクロストリップ線路１１１と、マイクロストリップ線路１１１から開口部２１を有するＮＲＤガイド１１２（実施形態又は変形例（以下、実施形態等という。）に係る誘電体伝送線路）に線路変換する伝送線路変換部９１ａと、ＮＲＤガイド１１２と、ＮＲＤガイド１１２からマイクロストリップ線路１１３に伝送線路変換部９１ｂと、マイクロストリップ線路１１３とを介して半導体スイッチ８３に出力する。半導体スイッチ８３は、信号処理回路８０（図２１において図示せず。）から同軸コネクタ１２１を介して入力されるベースバンド信号に従って上記無線搬送波信号をスイッチングすることにより、送信すべき変調された無線信号を発生した後、マイクロストリップ線路１１４と、マイクロストリップ線路１１４から開口部２１，２２及び接地導体ブロック４５，４６を有するＮＲＤガイド１１５（実施形態等に係る誘電体伝送線路）に線路変換する伝送線路変換部９２と、ＮＲＤガイド１１５とを介してサーキュレータ８４に出力する。サーキュレータ８４は入力される無線信号をＮＲＤガイド１１６を介してアンテナ８５に出力する。
【００６５】
一方、アンテナ８５により受信された無線信号は、ＮＲＤガイド１１６（実施形態等に係る誘電体伝送線路）と、サーキュレータ８４と、開口部２１，２２及び接地導体ブロック４５，４６を有するＮＲＤガイド１１７（実施形態等に係る誘電体伝送線路）と、ＮＲＤガイド１１７からマイクロストリップ線路１１８に伝送線路変換部９３と、マイクロストリップ線路１１８とを介して検波回路８６に入力される。検波回路８６は入力される無線信号を検波した後、検波後の中間周波信号を同軸コネクタ１２２を介して信号処理回路８０（図２１において図示せず。）に出力する。
【００６６】
図２１において、図２０で対応する部分に同一の符号を付している。なお、９９は無線通信装置筐体である。図２１から明らかなように、ＮＲＤガイド１１２，１１５，１１７，１１６は実施形態等に係る誘電体伝送線路で構成されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
以上詳述したように、本発明に係る誘電体伝送線路によれば、誘電体が１対の接地導体により挟設されてなるＮＲＤガイドと、誘電体基板の一部が上記誘電体に挿入されるように設けられた誘電体基板とを備えた誘電体伝送線路であって、上記誘電体基板は誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造を有し、上記誘電体の連結部を部分的に連結してなる構造は、上記誘電体基板においてそれぞれ多角形形状を有する複数の開口部が形成されてなる構造であり、ここで、上記多角形形状は矩形形状を含む。従って、好ましくは、上記構造の連結部の１辺を、例えば、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号の波長の１／４以上でかつ１／３以下であるように、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号に信号損失などの影響を与えないように設定することで、上記誘電体基板の誘電率が相対的に減少し、上記誘電体基板のない場合に近い状態となり、上記ＮＲＤガイドから漏洩して誘電体基板を伝搬する不要波の伝搬自体を減少させ、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号損失を減少させることができる。また、上記ＮＲＤガイド近傍の連結部の幅を一定に設定することにより、上記ＮＲＤガイドを伝搬する高周波信号の伝搬方向において誘電率の不連続部を最小限に抑えることができ、不要波の発生を抑圧する効果が得られる。
【００６８】
さらに、上記接地導体や上記接地導体ブロックを形成することにより、上記誘電体基板を伝搬する不要波は上記連結部を伝搬し、上記誘電体基板の縁端部上に設けた接地導体や接地導体ブロックによって接地吸収されるので、周辺の伝送線路に伝搬して干渉することを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の外観を示す斜視図である。
【図２】図１の誘電体伝送線路の一部破断平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ’線についての縦断面図である。
【図４】図１の誘電体伝送線路の詳細寸法条件を示すための誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図５】本発明の第１の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図６】本発明の第２の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図７】本発明の第３の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図８】（ａ）は本発明の第４の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、（ｂ）は図８（ａ）のＢ−Ｂ’線についての縦断面図である。
【図９】（ａ）図８の誘電体伝送線路の平面図であり、（ｂ）は図９（ａ）のＣ−Ｃ’線についての縦断面図である。
【図１０】図８の誘電体伝送線路の平面図である。
【図１１】図１０のＤ−Ｄ’線についての縦断面図である。
【図１２】図１０のＥ−Ｅ’線についての縦断面図である。
【図１３】（ａ）は本発明の第５の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、（ｂ）は図１２（ａ）のＦ−Ｆ’線についての縦断面図である。
【図１４】（ａ）は本発明の第６の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図であり、（ｂ）は図１４（ａ）のＧ−Ｇ’線についての縦断面図である。
【図１５】本発明の第７の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図１６】（ａ）は図１５のＨ−Ｈ’線についての縦断面図であり、（ｂ）は図１６（ａ）の変形例を示す縦断面図である。
【図１７】本発明の第８の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図１８】本発明の第９の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図１９】本発明の第１０の変形例に係る誘電体伝送線路であって、上側の接地導体板５０を除去したときの誘電体伝送線路の平面図である。
【図２０】本発明の実施例に係る無線通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２１】図２０の無線通信装置の外観を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７０】
１０，１０Ａ，１０Ｂ…ＮＲＤガイド、
１１，１２，１１Ａ，１１Ｂ…誘電体、
１１Ｐ…折り曲げ点、
２０…誘電体基板、
３０，５０…接地導体板、
２０ａ…連結部、
２０ｈ…開口部、
２１，２２，２３，２４，２５，２２ａ，２２ｂ…開口部、
４１，４２，４３…接地導体、
４４…スルーホール導体、
４４ｈ…スルーホール、
４５，４６…接地導体ブロック、
７１，７２，７３…モードサプレッサ、
７５，７６，７７…導電体、
８０…信号処理回路、
８１…高周波発振器、
８２…高周波電力増幅器、
８３…半導体スイッチ、
８４…サーキュレータ、
８５…アンテナ
８６…検波回路、
９１ａ，９１ｂ，９２，９３…伝送線路変換部、
９９…無線通信装置筐体、
１１１，１１３，１１４，１１８…マイクロストリップ線路、
１１２，１１５，１１６，１１７…ＮＲＤガイド、
１２１，１２２…同軸コネクタ。
【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】
2008067153.tif 000009
【図８】
2008067153.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2008067153.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2008067153.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2008067153.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
2008067153.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2008067153.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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