(57)【要約】マイクロストリップから導波管への変換器は、方形導波管と、一方の面にストリップ線（２６）を持ち反対の面に接地面（４４）を持つ弾性基板（２４）によって形成されるマイクロストリップ構造とを有し、前記導体（２６， ４４）はバイアホールによって連絡する。基板（２４）は、接地面が底に接触した状態で側壁（３６）と底（２２）との間に配置される。ストリップ線は、導波管の一端からその一部の長さだけ延在する。先細リッジ（３８）が、導波管の天井（３４）から懸架して、導波管の他端から延在する。リッジの端部（４０）は機械的圧力の下にストリップ線の端部と接触する。リッジ（３８）は、三角形、半コサイン及び垂直縁に半円の切り欠き部分を有する半コサインの断面の選択肢を有してよい。
2004519962.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロストリップから導波管への変換器において、側壁及び天井から分離されているが電気的には接続されている底から構成される方形導波管と、前記底と同一面に広がると共に前記側壁を前記底から分離する弾性基板を含むマイクロストリップ構造と、前記天井から懸架すると共に前記マイクロストリップ構造に接触した電気接点とを有する変換器。
【請求項２】
請求項１に記載の変換器において、前記電気接点は、前記天井に取り付けられると共に長手方向の対称面に沿って延在するリッジを有する、変換器。
【請求項３】
マイクロストリップから導波管への変換器において、横壁と一体的に形成された天井及び分離した底と、一方の面にストリップ線導体を持ち反対の面に接地面導体を持つ弾性基板によって形成されるマイクロストリップ構造とを有する方形導波管を有し、前記基板は、前記接地面導体が前記底に接触した状態で前記側壁と前記底との間に配置され、前記ストリップ線導体は、前記導波管の一端から前記導波管の一部の長さだけ長手方向の対称面上に延在し、前記底を前記側壁と電気的に接続する手段が設けられ、先細リッジが、前記天井から懸架して、前記天井の前記長手方向の対称面に沿って前記導波管の他端からの方向に延在し、前記リッジの端部が前記ストリップ線導体の端部と接触する、変換器。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の変換器において、前記リッジが、ほぼ直線の先細になった縁を有するほぼ直角の三角形の断面を有することを特徴とする変換器。
【請求項５】
請求項２又は３に記載の変換器において、前記リッジがおおよそ三角形の断面及び半コサインの先細になった縁を有することを特徴とする変換器。
【請求項６】
請求項２又は３に記載の変換器において、前記リッジが、ほぼ半コサインの先細になった縁及び曲線の切り欠き部分を持つ直立縁を持つ断面を有することを特徴とする変換器。
【請求項７】
請求項２乃至６の何れか１項に記載の変換器において、前記リッジがほぼ平行の面を有することを特徴とする変換器。
【請求項８】
請求項２乃至７の何れか１項に記載の変換器において、前記リッジが前記マイクロストリップ構造と電気的接触を生じるように機械的圧力を印加するための手段によって特徴付けられる変換器。
【請求項９】
請求項３乃至８の何れか１項に記載の、請求項２には従属しない、変換器において、前記リッジの幅が前記マイクロストリップトラックの幅にほぼ対応することを特徴とする変換器。
【請求項１０】
請求項１乃至９の何れか１項に記載の変換器において、前記導波管がＮｉＡｕでメッキされたことを特徴とする変換器。
【請求項１１】
マイクロストリップＲＦ回路、アンテナとの接続のための導波管及びマイクロストリップから導波管への変換器の組合せにおいて、前記変換器は請求項１乃至１０の何れか１項に記載の変換器を有する、組み合わせ。
【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から導波管への変換器に関する。このような変換器の特定のアプリケーション（これに限定されるわけではない）は、マイクロストリップにおいて生じるＲＦ回路のエネルギーが、一般に導波管によって形成されるアンテナポートに結合されることを可能にすることである。
【０００２】
【従来の技術】
米国特許明細書第４，７５４，２３９号は、導波管からストリップ線への変換器を開示する。ストリップ線は、２つのストリップ導体を、誘電シートの各側に１つずつ有する。この文書に示され説明される変換器はストリップ線を有し、このストリップ線は、方形導波管の重なり合う端の底の下側に固定されている。ストリップ線導体の１つに接続された端部を有するほぼ直角の三角形のリッジが、導波管内で、長手方向の対称面に対称的に天井に取り付けられる。この変換器は、ウェッジの後ろの反射パネルを開放端から導波管に沿って移動させることによって、最適なインピーダンス及び電圧定在波比（ＶＳＷＲ）を与えるように調整される。
【０００３】
国際特許出願公開第９８／１１６２１号は、１つの部品として製造される、導波管からストリップ伝送線への変換器を開示する。導波管の長手方向の対称面内に対称的に位置するウェブは、導波管の断面積を、該ウェブが電気的に接続されているストリップ伝送線の方向に低減する。ウェブの断面も、ストリップ伝送線との接点に向けて対称的に先細になっている（ｔａｐｅｒ）。ウェブの長手方向の断面は、ステップ状、直線、凸状、凹状及びダブルテーパーを含む幾つかの形式を取ることができる。
【０００４】
これらの両方の従来の変換器においては、早期の（ｐｒｅｍａｔｕｒｅ）硬い金属間の接触の危険性があり、これは、先細のリッジ又はウェブとストリップ線導体との信頼性のある接触を阻害する傾向がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、導波管からマイクロストリップへの変換器の電気的な接触を改良することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の態様によれば、側壁及び天井から分離されているが電気的には接続されている底から構成される方形導波管と、前記底と同一面に広がると共に前記側壁を前記底から分離する弾性基板を含むマイクロストリップ構造と、前記天井から懸架すると共に前記マイクロストリップ構造に接触した電気接点とを有するマイクロストリップから導波管への変換器が提供される。本発明の第１の態様は、マイクロストリップから導波管への変換器を提供し、当該変換器は、横壁と一体的に形成された天井及び分離した底と、一方の面にストリップ線導体を持ち反対の面に接地面導体を持つ弾性基板によって形成されるマイクロストリップ構造とを有する方形導波管を有し、前記基板は、前記接地面導体が前記底に接触した状態で前記側壁と前記底との間に配置され、前記ストリップ線導体は、前記導波管の一端から前記導波管の一部の長さだけ長手方向の対称面上に延在し、前記底を前記側壁と電気的に接続する手段が設けられ、先細リッジが、前記天井から懸架して、前記天井の前記長手方向の対称面に沿って前記導波管の他端からの方向に延在し、前記リッジの端部が前記ストリップ線導体の端部と接触する。
【０００７】
本発明の第２の態様によれば、マイクロストリップＲＦ回路、アンテナとの接続のための導波管及びマイクロストリップから導波管への変換器の組合せが提供され、前記変換器は本発明の第１の態様により作製される変換器を有する。
【０００８】
マイクロストリップ構造が弾性基板を含むので、側壁は比較的柔らかい面上に支えられ、これは、基板が、側壁に取り囲まれる領域内に嵌まるような大きさになっている場合に起こる硬い金属面間の早期接触を防止する。その結果、懸架している電気接点とマイクロストリップ構造との間の良い電気的接続が、機械的圧力の下で生じることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明は、ここで、添付の図面を参照して例示により説明される。
【００１０】
図面において、同じ参照番号は、対応する機能を示すように用いられた。
【００１１】
図１を参照すると、試験ジグは、下方部１０及び上方部１２を有する。下方部は、上方部１２が下方部１０に置かれたときにアパーチャ１６において受けられる整合ピン１４を有する。これらのパーツは、アパーチャ１８を貫通して導波管２０の長さを規定するネジ（図示せず）によって結合される。
【００１２】
下方部１０は、弾性誘電体基板２４が取り付けられる導波管２０の底２２を有する。マイクロストリップトラック２６が、底２２の長手方向の対称軸に沿って、底２２に部分的に延在する。試験目的のため、このトラックは、下方部１０の一端で直立壁３０に取り付けられた同軸ソケット２８に接続される。実際には、直立壁３０は省略され、マイクロストリップトラック２６は、低雑音増幅器等の他のマイクロストリップ回路に接続される。
【００１３】
上方部１２は、長手方向の対称面で対称的に延在する直線チャネル３２を有する。チャネル３２は、導波管２０の天井３４及び側壁３６を有する。示されるような直角三角形の断面又は半コサイン等の他の適切な断面を有する先細リッジ３８は、天井３４に固定されているか又は一体的に形成されており、ジグが組み立てられたときにマイクロストリップトラック２６の端の方向に懸架してこれに接触する。上方部１２のうち側壁３６の外に位置する部分はリベートされているため、ジグが組み立てられると、リッジ３８の平らになった頂点４０はマイクロストリップトラック２６に圧力をかけ、この圧力は弾性基板２４によって吸収される。このような装置では、パーツ１０、１２の硬い金属表面間の早期の良い電気的な接触によって、先細リッジ３８とマイクロストリップトラック２６との間の良い電気的な接触が阻害されることはない。
【００１４】
ここで図２及び３を参照すると、本発明によって作製される変換器の構造についてより多くの詳細が与えられる。先細リッジ３８は導波管２０のＥ面に配置され、導波管の底２２上に配置されている弾性基板２４上のマイクロストリップトラック２６まで、長い（Ａ）寸法の中央で天井３４から懸架する。図面に示すように、導波管２０は長手方向に分割されており、側壁３６は基板２４上に設けられるトラック４２上に載置される。接地面４４は、基板２４の下側に設けられて、底２２との電気的な接触を与える。金属化バイアホール４６は、基板２４の上から下まで良いＲＦ接触を生じるための手段を与える。基板２４は、側壁３６及びリッジ３８に機械的に印加される圧力によって導波管の底２２の方向に押し下げられて、これにより、リッジ３８のマイクロストリップトラック２６との機械的電気的な接触を生じさせる。導波管２０の大きさは、その動作周波数に従って選択され、２３ＧＨｚ〜４２．５ＧＨｚの範囲の周波数帯で動作するために、この周波数範囲は、３つの部分に分割されることができ、このうち２６．５ＧＨｚ〜４０ＧＨｚという中間の部分は、ＷＧ２２（ＷＲ２８）導波管を用いることによりカバーされる。低い方の部分である２３ＧＨｚ〜２６．５ＧＨｚはＷＧ２１導波管を用いてカバーされることができ、高い方の部分である４０ＧＨｚ〜４２．５ＧＨｚはＷＧ２３導波管を用いてカバーされることができる。
【００１５】
基板２４は、誘電率２．２を有する１０ミルソフトボード等のいかなる適切な誘電物質であってもよい。図１に示されるジグの場合、マイクロストリップトラックを有する基板は、１０ ｍｉｌ Ｔａｃｏｎｉｃ ＴＬＹ５ ０１００ＣＨ／ＣＨであり、トラックは、スルーホールめっき銅（厚さ２０〜３０μｍ）及びＮｉＡｕめっきを有する幅０．７５ｍｍの半オンスの銅（厚さ１７μｍ）であった。
【００１６】
導波管サイズＷＲ２８に基づいた、１０ｍｍ、１５ｍｍ及び２０ｍｍの長さ及びマイクロストリップトラック２６の幅に対応する幅（即ち０．７５ｍｍ）を有する三角リッジを用いるシミュレーションは、１５ｍｍ及び２０ｍｍについてブロードバンドパフォーマンスが達成され、これはリッジ長さと共に増加し、リッジ長さ２０ｍｍについては２５ＧＨｚから４０ＧＨｚにおいて反射減衰量が１３ｄＢを超えることを示している。
【００１７】
シミュレーションにより、マイクロストリップトラック２６は、リッジの平らにされた頂点４０よりあまり遠く下には延在すべきではないことも示されており、０．１ｍｍの重複が、性能の観点から受け入れられるだけでなく、大量生産の際に達成可能であると考えられた。
【００１８】
一般的に、リッジ３８の幅をマイクロストリップトラック２６の幅（即ち、０．７５ｍｍ）に等しくすることにより、この幅をより小さく（０．５ｍｍ）するか又はより大きく（１．００ｍｍ）するよりも僅かによい性能が得られた。
【００１９】
リッジの形状は三角形以外でもよく、例えば図４の半コサイン断面４８、及び、角が直角の縁に半円形の切り欠き部分５０を有する半コサイン断面であってもよい。これらの断面を用いたシミュレーションは、半円形の切り欠き部分を有する半コサインが２５ＧＨｚ〜３２ＧＨｚにおいて２０ｄＢを超える反射減衰量を与え、三角形及び半コサインより良かったということを示した。しかし、製造の視点からは、半コサイン断面が最高の折衷案と考えられる。
【００２０】
変換器を製造する際に、ＮｉＡｕメッキは、フォスクロメーティング（ｐｈｏｓｃｈｒｏｍａｔｉｎｇ）を通じて挿入損失の約０．８ｄＢの減少を与えると分かった。
【００２１】
図５は、本発明により作製される変換器ＴＲの使用形態を示し、これは、ＲＦボード５２を、２３ＧＨｚ〜４２．５ＧＨｚの範囲の周波数帯で動作するポイントツーポイント及びポイントツーマルチポイントアプリケーションを含む二方向ミリメータ波通信システム等のアプリケーションに用いられるホーンアンテナ５４に結合する。
【００２２】
本発明や請求項において、要素の前に付した「１つの（ａ又はａｎ）」という単語は、その要素が複数あることを排除するものではない。 更に、「有する（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という単語は、記載された以外の要素又はステップの存在を排除するものではない。
【００２３】
本開示を読むことによって、当業者には他の変形例は明らかになるであろう。このような変形例は、導波管及びその構成要素の、既知の、設計、製造及び使用に関する他の特徴と関連していてよく、これらの特徴は、ここで説明された特徴に代わって、又は追加して、使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により作製される変換器を有する試験ジグの斜視図である。
【図２】図３のラインＩＩ−ＩＩ上の概略の断面図である。
【図３】図２のラインＩＩＩ−ＩＩＩ上の概略の断面図である。
【図４】半コサイン断面及び随意に角が直角の縁に半円形の切り欠き部分を有する先細リッジの図である。
【図５】ＲＦ基板にホーンアンテナを結合している本発明により作製される変換器の図である。
【国際公開パンフレット】
2004519962.tif 000003
2004519962.tif 000004
2004519962.tif 000005
2004519962.tif 000006
2004519962.tif 000007
2004519962.tif 000008
2004519962.tif 000009
2004519962.tif 000010
2004519962.tif 000011
2004519962.tif 000012
2004519962.tif 000013
【国際調査報告】
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2004519962.tif 000015