(57)【要約】【課題】マイクロストリップ線路と同軸線路との間で伝送線路を変換するときに、変換部分における信号の損失を改善する。【解決手段】マイクロストリップ線路と同軸線路との間の伝送線路変換構造において、マイクロストリップ線路内の誘電体基板Ｂ３と同軸線路内の誘電体Ｃ３との間に、エアギャップ部Ｃ５が設けられている。エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘを調整することにより、ＶＳＷＲを所望の値に調整することができ、伝送線路を変換する際の信号の損失を改善できる。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面導体及び裏面導体によって誘電体基板を挟み込んだマイクロストリップ線路と、内導体が誘電体によって覆われ該誘電体が外導体によって覆われた同軸線路との間の伝送線路変換構造であって、
同軸線路の内導体は、マイクロストリップ線路の裏面導体側から誘電体基板を貫通して表面導体と接続され、
マイクロストリップ線路の裏面導体は、同軸線路の外導体と接続されており、かつ内導体とは接続されておらず、
マイクロストリップ線路内の誘電体基板と同軸線路内の誘電体との間に、エアギャップ部が設けられていることを特徴とする伝送線路変換構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロストリップ線路と同軸線路との間の伝送線路変換構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
マイクロストリップ線路と同軸線路との間の伝送線路変換構造において、構造簡略化及びコスト削減のために、マイクロストリップ線路から同軸線路をコネクタを介することなく直接引き出す構造が考えられる。しかしながら、マイクロストリップ線路から同軸線路を直接引き出そうとすると、伝送線路の変換部分において、マイクロストリップ線路の信号線路の直下にグランド導体が存在していない部分及び同軸線路の内導体の外側に外導体が存在していない部分が出てくるため、ＶＳＷＲが悪化して信号の損失レベルが大きくなってしまうという問題点がある。そこで、本発明の目的は、マイクロストリップ線路と同軸線路との間で伝送線路を変換するときに、変換部分における信号の損失を改善することにある。なお、伝送線路変換構造の一例として、特開平１１−３０８０１８号公報（特許文献１）及び特開平６−２０４７１６号公報（特許文献２）に示す構造が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−３０８０１８号公報
【特許文献２】
特開平６−２０４７１６号公報
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明に係る伝送線路変換構造は、表面導体及び裏面導体によって誘電体基板を挟み込んだマイクロストリップ線路と、内導体が誘電体によって覆われ該誘電体が外導体によって覆われた同軸線路との間の伝送線路変換構造であって、同軸線路の内導体は、マイクロストリップ線路の裏面導体側から誘電体基板を貫通して表面導体と接続され、マイクロストリップ線路の裏面導体は、同軸線路の外導体と接続されており、かつ内導体とは接続されておらず、マイクロストリップ線路内の誘電体基板と同軸線路内の誘電体との間に、エアギャップ部が設けられていることを特徴とする。
【０００５】
本発明においては、マイクロストリップ線路内の誘電体基板と同軸線路内の誘電体との間に、エアギャップ部が設けられている。このエアギャップ部の寸法を調整することにより、変換部分に存在しているインダクタンス及び容量の値を調整できるので、ＶＳＷＲを所望の値に調整することができ、伝送線路を変換する際の信号の損失を改善できる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面にしたがって説明する。
【０００７】
図１は、本発明の実施形態に係る伝送線路変換構造の構成の概略を示す断面図である。本実施形態に係る伝送線路変換構造は、例えば無線機器内の高周波回路において用いられる構造であって、マイクロストリップ線路Ａ１と同軸線路Ａ３との間の変換構造である。
【０００８】
マイクロストリップ線路Ａ１においては、誘電体基板Ｂ３が信号線路Ｂ１及びグランド導体Ｂ２によって挟み込まれている。そして、グランド導体Ｂ２は導電性の筐体Ａ２にも接続されており、筐体Ａ２もグランドとなっている。筐体Ａ２には、同軸線路Ａ３と略等しい外径の貫通穴が同軸線路Ａ３を差し込むために設けられている。そして、誘電体基板Ｂ３における筐体Ａ２の貫通穴の中心と略重なる位置には、同軸線路Ａ３の内導体Ｃ２を通すためのスルーホールＢ４が設けられている。また、図２におけるマイクロストリップ線路Ａ１のグランド導体Ｂ２の構成を説明する下面図に示すように、グランド導体Ｂ２が設けられた誘電体基板Ｂ３裏面における筐体Ａ２の貫通穴と略重なる部分については、グランド導体Ｂ２が設けられていない。なお、信号線路Ｂ１が本発明の表面導体の一例となっており、グランド導体Ｂ２及び筐体Ａ２が本発明の裏面導体の一例となっている。
【０００９】
同軸線路Ａ３は、内導体Ｃ２が誘電体Ｃ３によって覆われ、誘電体Ｃ３が外導体Ｃ１によって覆われた構成となっている。同軸線路Ａ３の内導体Ｃ２は、マイクロストリップ線路Ａ１の筐体Ａ２側から筐体Ａ２及びスルーホールＢ４を貫通して信号線路Ｂ１と接続されている。そして、前述したように、誘電体基板Ｂ３裏面における筐体Ａ２の貫通穴と略重なる部分については、グランド導体Ｂ２が設けられていないので、同軸線路Ａ３の内導体Ｃ２はマイクロストリップ線路Ａ１のグランド導体Ｂ２とは接続されていない。また、同軸線路Ａ３の外導体Ｃ１は、筐体Ａ２と貫通穴の内壁にて接続されており、筐体Ａ２を介してマイクロストリップ線路Ａ１のグランド導体Ｂ２と接続されていることになる。ここで、同軸線路Ａ３については、内導体Ｃ２が信号線路となっており、外導体Ｃ１がグランドとなっている。
【００１０】
本実施形態のように、マイクロストリップ線路Ａ１と同軸線路Ａ３とをコネクタ等を介することなく直接的に接続しようとすると、同軸線路Ａ３の内導体Ｃ２におけるスルーホールＢ４を貫通する部分については、その外側にグランドとなる外導体Ｃ１が存在していないことになる。そして、マイクロストリップ線路Ａ１の信号線路Ｂ１における内導体Ｃ２との接続部周辺については、その直下にグランド導体Ｂ２が存在していないことになる。したがって、伝送線路を変換する際にインピーダンス不整合が発生してＶＳＷＲが悪化してしまうことになる。
【００１１】
しかし、本実施形態においては、マイクロストリップ線路Ａ１内の誘電体基板Ｂ３と同軸線路Ａ３内の誘電体Ｃ３との間に、エアギャップ部Ｃ５が設けられているので、ＶＳＷＲを改善することができる。以下、その理由について図３，４を用いて説明する。
【００１２】
図３は、本実施形態の伝送線路変換構造において、その変換部分を拡大した図である。図３に示すように、同軸線路Ａ３の内導体Ｃ２に関しては、スルーホールＢ４を貫通する部分及びエアギャップ部Ｃ５で囲まれた部分にインダクタンスＤ１が存在している。そして、図３に示すように、信号線路Ｂ１と外導体Ｃ１とが誘電体基板Ｂ３及びエアギャップ部Ｃ５を挟むことで形成される容量Ｄ２１、内導体Ｃ２と外導体Ｃ１とがエアギャップ部Ｃ５を挟むことで形成される容量Ｄ２２及び内導体Ｃ２と筐体Ａ２とがエアギャップ部Ｃ５を挟むことで形成される容量Ｄ２３が存在している。したがって、図３に示す変換部分を、インダクタンスＤ１が直列に設けられ、容量Ｄ２が並列に設けられた図４に示すような等価回路で考えることができる。ただし、図４においては、容量Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３の合計容量をＤ２としている。ここで、マイクロストリップ線路Ａ１内の誘電体基板Ｂ３と同軸線路Ａ３内の誘電体Ｃ３との距離、すなわちエアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘを変化させることにより、インダクタンスＤ１及び容量Ｄ２を変化させることができる。したがって、本実施形態の伝送線路変換構造においては、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘを調整することにより、インピーダンス不整合を改善することができるので、ＶＳＷＲを改善することができ、変換部分における信号の損失を改善できる。
【００１３】
以下、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘを設定するための構成例について説明する。
【００１４】
図１に示す構成においては、同軸線路Ａ３にフランジ部Ｃ４が設けられており、フランジ部Ｃ４は筐体Ａ２とその底面にて接合されている。これによって、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘの値を一定値に設定することができる。なお、ここでの一定値については、所望のＶＳＷＲが得られるための値を実験等により予め求めておき、この値に基づいて同軸線路Ａ３にフランジ部Ｃ４を設ける位置が設計される。
【００１５】
図５に示す構成においては、筐体Ａ２の貫通穴及び同軸線路Ａ３にねじが切られている。そして、同軸線路Ａ３を自軸回りに回転させて同軸線路Ａ３の筐体Ａ２への差し込み量を調整することで、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘの微調整を行うことができ、ＶＳＷＲの微調整を行うことができる。
【００１６】
以下に説明する図６〜９に示す構成においては、同軸線路Ａ３の筐体Ａ２への固定部分周辺のみを図示し、他の部分の図示を省略する。
【００１７】
図６に示す構成は、同軸線路Ａ３の筐体Ａ２への固定を樹脂系接着剤Ｆ１によって行う場合を示している。ここで、樹脂系接着剤Ｆ１の代わりにシリコン、はんだ等も用いることができる。この構成によっても、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘの微調整を行うことができ、ＶＳＷＲの微調整を行うことができる。
【００１８】
図７に示す構成は、同軸線路Ａ３の筐体Ａ２への固定をかしめ金具Ｆ２によって行う場合を示している。ここで、かしめ金具Ｆ２は、例えばねじ等によって筐体Ａ２に固定されている。この構成によっても、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘの微調整を行うことができ、ＶＳＷＲの微調整を行うことができる。
【００１９】
図８に示す構成は、同軸線路Ａ３の筐体Ａ２への固定をくさび状部材Ｆ３によって行う場合を示している。この構成によっても、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘの微調整を行うことができ、ＶＳＷＲの微調整を行うことができる。
【００２０】
図９に示す構成は、同軸線路Ａ３の筐体Ａ２への固定をクランプＦ４によって行う場合を示している。ここで、クランプＦ４は、例えばねじ等によって筐体Ａ２に固定されている。この構成によっても、エアギャップ部Ｃ５のギャップ長ｘの微調整を行うことができ、ＶＳＷＲの微調整を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る伝送線路変換構造の構成の概略を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態におけるマイクロストリップ線路のグランド導体の構成を示す下面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る伝送線路変換構造の変換部分を示す図である。
【図４】本発明の実施形態に係る伝送線路変換構造の変換部分の等価回路図である。
【図５】エアギャップ部のギャップ長を設定するための構成例を示す図である。
【図６】エアギャップ部のギャップ長を設定するための構成例を示す図である。
【図７】エアギャップ部のギャップ長を設定するための構成例を示す図である。
【図８】エアギャップ部のギャップ長を設定するための構成例を示す図である。
【図９】エアギャップ部のギャップ長を設定するための構成例を示す図である。
【符号の説明】
Ａ１  マイクロストリップ線路、Ａ２  筐体、Ａ３  同軸線路、Ｃ５  エアギャップ部。
【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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