(57)【要約】【課題】  ＮＲＤガイド装置において、誘電体板に対する誘電体線路の密着度を均一化する。【解決手段】  ＮＲＤガイド装置１は、互いに平行な第１及び第２の面５ａ，５ｂを有する誘電体線路２Ａ，２Ｂ，２Ｃと、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの第１及び第２の面５ａ，５ｂにそれぞれ密着する、互いに平行な第１及び第２の導電体板３Ａ，３Ｂと、第１の面５ａが一方の面側に位置し、第２の面５ｂが他方の面側に位置するように誘電体線路２Ａ〜２Ｃがアウトサート成型され、かつ第１及び第２の導電体板３Ａ，３Ｂに対して平行な誘電体板４を備える。【選択図】図３
2007104023.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、
前記誘電体線路の前記第１及び第２の面にそれぞれ密着する、互いに平行な第１及び第２の導電体板と、
前記第１の面が一方の面側に位置し、前記第２の面が他方の面側に位置するように前記誘電体線路がアウトサート成型され、かつ前記第１及び第２の導電体板に対して平行な誘電体板と
を備えることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置。
【請求項２】
前記誘電体板は、厚み方向に貫通する樹脂通過開口を前記誘電体線路が配置された部分に備え、
前記誘電体線路は、前記樹脂通過開口内に充填され、かつ前記誘電体板の一方の面側に配置された前記第１の面を含む部分と、前記誘電体板の他方の面側に配置された前記第２の面を含む部分とを連結する連結部を備えることを特徴とする、請求項１に記載のＮＲＤイド装置。
【請求項３】
前記誘電体板上に前記誘電体板と結合する導電体パターンが形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項４】
前記導電体パターンに半導体素子が実装され、かつこの半導体素子が前記誘電体線路内に埋め込まれていることを特徴とする、請求項３に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項５】
前記誘電体板は、厚み方向に貫通する位置決め開口を前記誘電体線路から離れた位置に備え、
前記第１及び第２の導電体板は、前記誘電体板に向けて突出して前記位置決め開口に嵌め込まれた位置決め突出部をそれぞれ備え、
前記第１及び第２の導電体板の前記位置決め突出部は、前記位置決め開口内で突き合わされて互いに固着されていることを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項６】
前記第１及び第２の導電体板のうち少なくともいずれか一方は、前記誘電体板に向けて突出する固定突出部を備え、
固定突出部は、前記誘電体板上に形成された前記導電体パターンに対し電気的導通が確保されるように固着されていることを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項７】
前記誘電体線路は、前記第１及び第２の面から突出する位置決め突起を備え、
前記第１及び第２の導電体板は、厚み方向に貫通し、かつ前記位置決め突起が嵌め込まれた位置決め孔を備えることを特徴とする、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項８】
前記位置決め突起及び前記位置決め孔の外形寸法は、前記誘電体線路の幅の１／１０以上１／３以下であることを特徴とする請求項７に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項９】
互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１の面に密着する第１の導電体板と、前記誘電体線路の前記第２の面に密着し、かつ前記第１の導電体板と平行な第２の導電体板とを備えるＮＲＤガイド装置において、
前記誘電体線路は前記第１の導電体板にアウトサート成型され、
前記誘電体線路は、前記第１の面から突出する第１の位置決め突起を備え、かつ、
前記第１の導電体板は、厚み方向に貫通し、かつ前記誘電体板の第１の位置決め突起が嵌め込まれた第１の位置決め孔を備えることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置。
【請求項１０】
前記第１の位置決め突起及び前記第１の位置決め孔の外形寸法は、前記誘電体線路の幅の１／１０以上１／３以下であることを特徴とする請求項９に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１１】
前記誘電体線路は、前記第２の面から突出する第２の位置決め突起を備え、かつ、
前記第２の導電体板は、厚み方向に貫通し、かつ前記誘電体板の第２の位置決め突起が嵌め込まれた第２の位置決め孔を備えることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１２】
前記第２の位置決め突起及び前記第２の位置決め貫通孔の外形寸法は、前記誘電体線路の幅の１／１０以上１／３以下であることを特徴とする請求項１１に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１３】
互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面にそれぞれ密着する第１及び第２の導電体板と、前記誘電体線路に挿入され、かつ前記第１及び第２の導電体板の間に配置された誘電体板とを備えるＮＲＤガイド装置において、
前記第１及び第２の導電体板は、金属板をプレス成型してなり、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面のうちのいずれかに密着する本体と、この本体の外周縁から前記誘電体板に向けて延びる周壁部と、この周壁部の先端から外向きに延びて前記誘電体板の外周縁部分を挟み込むフランジ状部とをそれぞれ備え、
前記第１及び第２の誘電体板の前記フランジ状部がそれぞれ前記誘電体板に固着されていることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置。
【請求項１４】
前記誘電体板は、前記外周縁部分の両面に形成された金属部を備え、
前記第１及び第２の導電体板の前記フランジ状部がそれぞれ前記誘電体板の前記金属部に固着されていることを特徴とする、請求項１３に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１５】
前記フランジ状部は前記金属部に対して、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、はんだ付け、又はろう付けによって固着されていることを特徴とする、請求項１４に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１６】
前記金属部は前記誘電体板上に連続的に設けられ、前記第１及び第２の導電体板のフランジ状部は前記誘電体板の外周縁部分の略全周に固着されていることを特徴とする、請求項１４に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１７】
前記金属部は、前記誘電体の外周縁部分に間欠的に設けられていることを特徴とする、請求項１４に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１８】
前記第１及び第２の導電体板の前記フランジ状部がそれぞれ接着剤により前記誘電体板に接着されていることを特徴とする請求項１３に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項１９】
互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面にそれぞれ密着する互いに平行な第１及び第２の導電体板と、前記誘電体線路に挿入された、かつ前記第１及び第２の導電体板の間に配置された誘電体板とを備えるＮＲＤガイド装置において、
前記第１及び第２の導電体板は、金属板をプレス成型してなり、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面のうちのいずれかに密着する本体と、この本体の外周縁から前記誘電体板に向けて延びる周壁部と、この周壁部の先端から外向きに延びるフランジ状部と、このフランジ状部の前記周壁部側に形成された段差部とを備え、
前記誘電体板の外周縁部分が前記第１及び第２の導電体板の前記段差部間に挟み込まれ、かつ前記第１及び第２の導電体板の前記フランジ状部が互いに固着されていることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置。
【請求項２０】
前記第１及び第２の導電体板のフランジ状部は、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、はんだ付け、ろう付け、又は接着剤による接着によって互いに固着されていることを特徴とする、請求項１９に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項２１】
前記誘電体板は、厚み方向に貫通する位置決め開口を前記誘電体線路から離れた位置に備え、
前記第１及び第２の導電体板は、前記本体から前記誘電体板に向けて突出して前記位置決め開口に嵌め込まれた位置決め突出部をそれぞれ備え、
前記第１及び第２の導電体板の前記位置決め突出部は、前記位置決め開口内で突き合わされて互いに固着されていることを特徴とする、請求項１３から請求項２０のいずれか１項に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項２２】
前記第１及び第２の導電体板のうち少なくともいずれか一方は、前記本体から前記誘電体板に向けて突出する固定突出部を備え、
前記誘電体板上に前記誘電体線路と結合された導電体パターンが形成され、
前記固定突出部は、前記導電体パターンに対し電気的導通が確保されるように固着されていることを特徴とする、請求項１３から請求項２０のいずれか１項に記載のＮＲＤガイド装置。
【請求項２３】
誘電体線路と、前記誘電体線路にそれぞれ密着する互いに平行な一対の導電体板と、前記誘電体線路に挿入され、かつ前記一対の導電体板の間に配置された誘電体板とを備えるＮＲＤガイド装置の製造方法において、
前記誘電体板が収容される誘電体板収容部と、この誘電体板収容部に収容された前記誘電体板の両面に互いに対向するように配置され、かつ前記誘電体板側が開口した第１及び第２の線路形成用キャビティとを備える金型を準備し、
前記金型の前記誘電体板収容部に前記誘電体板を収容した後、前記金型のゲートから溶融樹脂を前記第１及び第２の線路形成用キャビティ内に供給し、それによって前記誘電体板に前記誘電体線路をアウトサート成型することを特徴とする、ＮＲＤガイド装置の製造方法。
【請求項２４】
前記誘電体板は、前記第１及び第２の線路形成用キャビティが配置される箇所に、厚み方向に貫通する樹脂通過開口を備え、
前記第１及び第２の線路形成用キャビティのうちのいずれか一方に前記ゲートから前記溶融樹脂が供給され、前記第１及び第２の線路形成用キャビティのうちの他方には前記樹脂通過開口を通って前記溶融樹脂が供給されることを特徴とする、請求項２３に記載のＮＲＤガイド装置の製造方法。
【請求項２５】
前記誘電体板の前記第１及び第２の線路形成用キャビティのうちのいずれか一方が配置される箇所に半導体素子が予め実装され、
前記ゲートから供給した前記溶融樹脂内に前記半導体素子が埋め込まれることを特徴とする請求項２３又は請求項２４に記載のＮＲＤガイド装置の製造方法。
【請求項２６】
前記誘電体板は複数個が連結されたフープ状であり、このフープ状の誘電体板を順送りしつつ、前記誘電体板の前記金型の前記誘電体板収容部への配置、前記誘電体板に対する前記誘電体線路の前記アウトサート成型、及び前記金型の前記誘電体板収容部からの前記誘電体板の取り出しを繰り返すことを特徴とする、請求項２３から請求項２５のいずれか１項に記載のＮＲＤガイド装置の製造方法。
【請求項２７】
誘電体線路と、前記誘電体線路にそれぞれ密着する互いに平行な一対の導電体板とを備えるＮＲＤガイド装置の製造方法において、
前記一対の導電体板のうちのいずれか一方が収容される導電体板収容部と、この導電体板収容部に収容された前記導電体板の一方の面に配置され、かつ前記導電体板側が開口した線路形成用キャビティとを備える金型を準備し、
前記金型の前記導電体板収容部に前記導電体板を収容した後、前記金型のゲートから溶融樹脂を前記線路形成用キャビティ内に供給し、それによって前記導電体板に前記誘電体線路をアウトサート成型することを特徴とする、ＮＲＤガイド装置の製造方法。
【請求項２８】
前記導電体板は、前記導電体板収容部に収容した際に前記線路形成用キャビティが配置される箇所に、厚み方向に貫通する複数の位置決め孔を備え、
前記金型は前記導電体板収容部に収容された前記導電体板の他方の面に沿って配置され、かつ前記位置決め孔が連通するランナ部を備え、
前記ゲートから供給された前記溶融樹脂が前記ランナ部を通って前記位置決め孔から前記線路形成用キャビティに流入することを特徴とする、請求項２７に記載のＮＲＤガイド装置の製造方法。
【請求項２９】
前記位置決め孔の外形寸法は前記誘電体線路の幅の１／１０以上１／３以下であることを特徴とする、請求項２６に記載のＮＲＤガイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯やミリ波帯で用いられるＮＲＤガイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＮＲＤガイド（Non-radiative Dielectric Waveguide：非放射性誘電体線路）は、電磁波が伝搬する誘電体線路を一対の導電体板で挟み込み、かつ導電体板間の間隔を電磁波の自由空間波長の１／２未満に設定した基本構造を有する。ＮＲＤガイドは放射損の低減による低損失化と小型化とを実現できるため、ＮＲＤガイドを応用した通信装置、レーダ装置等の種々の機器（ＮＲＤガイド装置）が提案されている。
【０００３】
ＮＲＤガイド装置には、誘電体線路の中央（導電体板間の間隔方向ないしは誘電体路線の高さ方向）に誘電体板を配置し、この誘電体板上に導電体パターンの形成や半導体素子等の実装を行うことで集積回路化を図ったものがある。例えば、特許文献１及び２には、一対の導電体板のそれぞれに誘電体線路を設け、これらの誘電体線路間に誘電体板を挟み込んだ構成が記載されている。一対の導電体板で挟み込む押圧力により、誘電体板に対して誘電体線路を密着させている。しかし、特許文献１及び２に記載されたこの構成には、以下の問題がある。
【０００４】
まず、誘電体線路の寸法や誘電体板の板厚のばらつきに起因して位置によって押圧力にばらつきがあり、誘電体板に対する誘電体線路の密着度が均一でない。ＮＲＤガイドでは誘電体線路の中心付近に電界が集中するので、伝搬特性は誘電体板と誘電体線路の密着度のばらつきに対する感度が高い。従って、誘電体板と誘電体線路の密着度のばらつきは、伝搬特性のばらつきの原因となりやすい。
【０００５】
次に、一対の導電体板で挟み込むことによる押圧力で誘電体板に対して誘電体線路を位置決めしているので、誘電体板に対して誘電体線路を高精度で位置決めすることが困難である。
【０００６】
また、一対の導電体板で挟み込むことによる押圧力では、誘電体板に対する誘電体線路を高強度で固定することができないため、衝撃、熱応力等の外部要因で誘電体板に対する誘電体線路の位置がずれる可能性がある。なお、接着剤で接着することによる誘電体板に対する誘電体線路の固定は、接着剤も誘電体であることから塗布位置や塗布量によって伝搬特性にばらつきが生じる。
【０００７】
ＮＲＤガイドの導電体板に射出成型で誘電体線路を設ける技術が知られている。例えば、特許文献３には、導電体板に形成した溝に誘電体線路を射出成型で形成することが記載されている。また、特許文献４には、導電体板上に誘電体線路をアウトサート成型し、かつ導電体板に形成された有底の凹部（この凹部は導電体板を板厚方向に貫通していない。）と対応して誘電体線路に凸部を設けることが記載されている。
【０００８】
しかし、特許文献３に記載の構成では、誘電体線路は単にその一部が溝内に配置されているに過ぎないので、導電体板に対する誘電体線路の固定強度が低く、衝撃、熱応力等の外部要因で導電体板に対して誘電体線路の位置がずれる可能性がある。また、導電体板に溝を形成するためには、導電体板がある程度の厚みを有する必要がある。さらに、製造時には鍛造、鋳造、切削等によって導電体板に溝を形成する工程が必要であるので、生産性が低くコスト高となる。
【０００９】
特許文献４に記載の構成の場合も、導電体板に形成された有底の凹部に誘電体線路の凸部が配置されているに過ぎないので、導電体板に対する誘電体線路の固定強度が低い。そのため、衝撃、熱応力等の外部要因で、導電体板に対する誘電体線路の位置のずれや、導電体板に対する誘電体線路の浮き上がりによる密着度の低下が生じる可能性がある。また、有底の凹部を形成するために導電体板がある程度の厚みを有する必要がある。
【００１０】
ＮＲＤガイド装置では、一対の導電体板をその内部に誘電体線路等が収容される筐体とした構造が一般的である。例えば、前述の特許文献１には、一方の導電体板を切削して誘電体線路と誘電体板が収容される凹部を形成し、他方の誘電体板を単純な平板状とし、両者をねじ止めして凹部に蓋をする構成が記載されている。また、特許文献５にも同様の構成が記載されている。しかし、特許文献１及び５に記載のこの構成には、以下の問題がある。
【００１１】
まず、一方の導電体板に切削加工により凹部を形成する必要があるので量産性が劣り、製造コストも高い。
【００１２】
次に、凹部が形成される導電体板はある程度の厚みを有する必要があり、切削工程の簡便化のために通常は凹部の形成に必要な部分以外には切削加工を施さない。そのため、凹部が形成された導電体板の重量が重くなり、その結果ＮＲＤガイド装置全体としても重量増となる。一方、軽量化のために凹部の形成に必要な部分以外にも切削加工を施すと、切削工程が複雑化し製造コストの増大につながる。
【００１３】
また、一対の導電体板をねじ止めする必要があるので製造工程が煩雑で、部品点数も多くなるばかりでなく、誘電体線路等が収容されている凹部の密閉度が低い。
【００１４】
さらに、特許文献１に記載の構成では、誘電体線路の中間に配置された誘電体板が凹部を形成した導電体板にねじ止めされ、それによって誘電体板が導電体板に対して位置決めされている。しかし、ねじ止で導電体板に対して誘電体板を高精度で位置決めするのは困難である。また、ねじ止では導電体板に対する誘電体板の固定強度が低く、衝撃、熱応力等の外部要因で導電体板に対して誘電体板の位置がずれる可能性がある。
【００１５】
【特許文献１】特開平９−２３１０９号公報
【特許文献２】特開平１０−４１７１４号公報
【特許文献３】特開２００２−２４６８１４号公報
【特許文献４】特開平８−８６１７号公報
【特許文献５】特開平７−２８３６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明の第１の課題は、ＮＲＤガイド装置において、誘電体板に対する誘電体線路の密着度の均一化、位置決め精度の向上、及び固定強度の向上、並びに製造工程の簡素化を図ることにある。
【００１７】
また、本発明の第２の課題は、ＮＲＤガイド装置において、導電体板の厚みを増大させることなく導電体板に対する誘電体線路の固定強度を向上し、並びに製造工程の簡素化を図ることにある。
【００１８】
さらに、本発明の第３の課題は、ＮＲＤガイド装置において、量産性の向上、軽量化、導電体板線路等が配置された内部空間の密閉度の向上、並びに導電体板に対する誘電体板の位置決め精度と固定強度の向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本明細書において、誘電体線路、導電体板、誘電体板等について「平行」とは、幾何学的に完全に平行な場合のみでなく、ＮＲＤガイド装置の性能ないし特性、特に誘電体線路中の電磁波の伝搬特性に実質的な影響がない程度の微小な傾きがある場合も含む。
【００２０】
第１の発明は、前記第１の課題を解決するためになされたものである。第１の発明は、互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面にそれぞれ密着する、互いに平行な第１及び第２の導電体板と、前記第１の面が一方の面側に位置し、前記第２の面が他方の面側に位置するように前記誘電体線路がアウトサート成型され、かつ前記第１及び第２の導電体板に対して平行な誘電体板とを備えることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置を提供する。
【００２１】
誘電体線路は誘電体板にアウトサート成型により形成されており、誘電体線路は誘電体板と一体構造である。詳細には、アウトサート成型の際に、誘電体板の表面粗さを構成する微細な凹凸に沿って誘電体線路となる溶融樹脂が流れ、その結果、誘電体線路と誘電体板が一体化している。また、アウトサート成型の条件によっては、誘電体線路となる溶融樹脂の熱で誘電体板表面が再溶融することによっても誘電体線路と誘電体板が一体化する。従って、誘電体線路の誘電体板に対する密着度が高く、かつ誘電体線路全体で誘電体板に対する密着度が均一である。誘電体線路の誘電体板に対する密着度のばらつきが解消ないしは低減されるので、誘電体線路中での電磁波の伝搬特性が安定する。
【００２２】
また、誘電体線路が誘電体板にアウトサート成型された一体構造であるので、誘電体線路は誘電体板に対して高精度で位置決めされている。従って、誘電体線路を誘電体板に対して位置決めするための特別な工程が不要で、製造工程の簡素化により生産性が飛躍的に向上する。
【００２３】
さらに、誘電体線路が誘電体板にアウトサート成型された一体構造であるので、誘電体線路は誘電体板に対して高強度で固定されている。従って、衝撃、熱応力等の外部要因で誘電体板に対して誘電体線路の位置がずれるのを防止できる。また、誘電体線路を誘電体板に対して固定するために接着剤を使用する必要がない点で、特性のばらつきの原因となる要因を排除できる。
【００２４】
前記誘電体板は、厚み方向に貫通する樹脂通過開口を前記誘電体線路が配置された部分に備え、前記誘電体線路は、前記樹脂通過開口内に充填され、かつ前記誘電体板の一方の面側に配置された前記第１の面を含む部分と、前記誘電体板の他方の面側に配置された前記第２の面を含む部分とを連結する連結部を備えることが好ましい。誘電体線路の誘電体板の一方の面側に配置された部分と他方の面側に配置された部分とを連結部で連結することにより、誘電体線路の誘電体板に対する固定強度がさらに向上し、誘電体線路と誘電体板はより強固な一体構造となる。
【００２５】
具体的には、前記誘電体板上に前記誘電体板と結合する導電体パターンが形成されている。また、前記導電体パターンに半導体素子が実装され、かつこの半導体素子が前記誘電体線路内に埋め込まれている。誘電体板にアウトサート成型された誘電体線路内に半導体素子を埋め込む構造であり、半導体素子は誘電体線路により取り囲まれているので、伝送波信号の電界成分が誘電体線路の誘電率により集中され、誘電体板上の導体パターンを経由して半導体素子に無駄なく信号が伝達される。つまり半導体素子と誘電体線路が単に機械的に接触しているだけで実質的に離れている場合は信号伝送損失が著しいが、本発明では誘電体部分、すなわち誘電体板と誘電体線路が一体化して密着しているため、全体として電界エネルギを効率よく半導体に伝達でき、誘電体線路の伝搬特性のばらつきを低減ないしは防止できる。また、誘電体線路内に半導体素子を埋め込むことにより、外部環境の影響から半導体素子を保護できる。
【００２６】
前記誘電体板は、厚み方向に貫通する位置決め開口を前記誘電体線路から離れた位置（誘電体線路外は遮断領域であるが、主誘電体線路から一定距離までは主誘電体線路に電磁界的に影響があるため、主誘電体線路に電磁界的影響を及ぼさない位置目安として誘電体線路中を伝送する電磁波波長の整数倍、例えば６０GHz程度であれば１０mm程度）に備え、前記第１及び第２の導電体板は、前記誘電体板に向けて突出して前記位置決め開口に嵌め込まれた位置決め突出部をそれぞれ備え、前記第１及び第２の導電体板の前記位置決め突出部は、前記位置決め開口内で突き合わされて互いに固着されていることが好ましい。第１及び第２の導電体板の位置決め突出部を誘電体板に設けた位置決め開口に嵌め込み、かつこれらを互いに固着することにより、導電体板に対して誘電体板を高精度で位置決めでき、かつ衝撃、熱応力等の外部要因による導電体板に対する誘電体板の位置ずれをより確実に防止できる。また、位置決め開口と位置決め突出部は誘電体線路から離れているので、誘電体線路における電磁波の伝搬特性には影響せず、量産にも適している。第１及び第２の導電体板の位置決め突出部の固着は、例えば抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、接着剤による接着等により行うことができる。
【００２７】
また、前記第１及び第２の導電体板のうち少なくともいずれか一方は、前記誘電体板に向けて突出する固定突出部を備え、固定突出部は、前記誘電体板上に形成された前記導電体パターンに対し電気的導通が確保されるように固着されていることが好ましい。第１及び第２の導電体板のうちの少なくとも一方が備える固定突出部を、誘電体板上に形成された導電体パターンに固着することにより、導電体板に対して誘電体板を高精度で位置決めし、誘電体板を導電体板に対して強固に固定して衝撃、熱応力等の外部要因による導電体板に対する誘電体板の位置ずれを確実に防止できる。また、固定突出部は電気的導通が確保されるように導電体パターンに固着されるので、導電体板を接地することにより導電体パターンのうちの必要な部分を確実に接地できる。導電体板の固定突出部の導電体パターンに対する固着は、例えば抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、導電性接着剤による接着等により行うことができる。
【００２８】
前記誘電体線路は、前記第１及び第２の面から突出する位置決め突起を備え、前記第１及び第２の導電体板は、厚み方向に貫通し、かつ前記位置決め突起が嵌め込まれた位置決め孔を備えることが好ましい。誘電体線路の位置決め突起を導電体板の位置決め孔に嵌め込むことにより、誘電体線路及びそれと一体構造の誘電体板を、導電体板に対して高精度で位置決めできる。また、固定強度の向上により、衝撃、熱応力等の外部要因によって導電体板に対して誘電体線路及び誘電体板が位置ずれるのを防止できる。
【００２９】
前記位置決め突起及び前記位置決め孔の外形寸法は、前記誘電体線路の幅の１／１０以上１／３以下に設定される。外形寸法をこの範囲で設定すれば、位置決め突起及び位置決め孔を設けたことによる誘電体線路を伝搬する電磁波に対する高周波的な影響が殆どない。
【００３０】
第２の発明は、前記第２の課題を解決するためになされものである。第２の発明は、互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１の面に密着する第１の導電体板と、前記誘電体線路の前記第２の面に密着し、かつ前記第１の導電体板と平行な第２の導電体板とを備えるＮＲＤガイド装置において、前記誘電体線路は前記第１の導電体板にアウトサート成型され、前記誘電体線路は、前記第１の面から突出する第１の位置決め突起を備え、かつ、前記第１の導電体板は、厚み方向に貫通し、かつ前記誘電体板の第１の位置決め突起が嵌め込まれた第１の位置決め孔を備えることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置を提供する。
【００３１】
第１の導電体板にアウトサート成型された誘電体線路は、第１の導電体板と一体化しており、しかも誘電体線路の第１の位置決め突起が第１の導電体板の第１の位置決め孔に収容されているので、誘電体線路は第１の導電体板に対して高強度で固定される。従って、衝撃、熱応力等の外部要因で導電体板に対する誘電体線路の位置がずれるのを防止でき、第１の導電体板に誘電体線路を固定するための部材ないしは部品（誘電体線路の伝搬特性のばらつきの原因となる。）も必要ない。また、誘電体線路は第１の導電体板に対して高精度で位置決めされるので、位置決めのための特別な工程が不要であり、製造工程の簡素化により生産性が飛躍的に向上する。
【００３２】
第１の導電体板には、第１の位置決め孔が形成されるが、溝や有底の凹部を形成する必要はないので、第１の導電体板の厚みを薄くできる。また、第１の導電体板は溝や有底の凹部等の凹凸を有しない単純な平面状でよいので、第１の導電体板に特別な加工を行う必要がなく、製造工程を簡素化できる。
【００３３】
前記誘電体線路は、前記第２の面から突出する第２の位置決め突起を備え、かつ、前記第２の導電体板は、厚み方向に貫通し、かつ前記誘電体板の第２の位置決め突起が収容された第２の位置決め孔を備えることが好ましい。第２の導電体板に対しても誘電体線路を高強度で固定し、かつ高精度で位置決めできる。
【００３４】
第１及び第２の位置決め突起と第１及び第２の位置決め孔の外形寸法は、誘電体線路の幅の１／１０以上１／３以下であることが好ましい。外形寸法をこの範囲で設定すれば、突起及び貫通孔を設けたことによる誘電体線路を伝搬する電磁波に対する高周波的な影響が殆どない。
【００３５】
第３の発明は前記第３の課題を解決するためになされたものである。第３の発明は、互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面にそれぞれ密着する第１及び第２の導電体板と、前記誘電体線路に挿入され、かつ前記第１及び第２の導電体板の間に配置された誘電体板とを備えるＮＲＤガイド装置において、前記第１及び第２の導電体板は、金属板をプレス成型してなり、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面のうちのいずれかに密着する本体と、この本体の外周縁から前記誘電体板に向けて延びる周壁部と、この周壁部の先端から外向きに延びて前記誘電体板の外周縁部分を挟み込むフランジ状部とをそれぞれ備え、前記第１及び第２の誘電体板の前記フランジ状部がそれぞれ前記誘電体板に固着されていることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置を提供する。
【００３６】
第１及び第２の導電体板は、金属板のプレス成型により形成され、切削加工等の比較的煩雑な工程が不要であるので、量産性に優れ、製造コストを低減できる。また、金属板をプレス成型するので、第１及び第２の導電体板の厚みを薄くでき、軽量化を図ることができる。
【００３７】
また、第１及び第２の導電体板のフランジ状部で誘電体板を挟み込み、誘電体板の外周縁部分に設けた金属部に固着するので、ねじ止め等の比較煩雑な工程が不要である。また、誘電体線路や誘電体板が収容される内部空間、すなわち第１及び第２の導電体板の本体と周壁部で囲まれた空間の密閉度が高い。
【００３８】
さらに、第１及び第２の導電体板のフランジ状部で誘電体板を挟み込み、これらのフランジ状部を誘電体板に固着しているので、誘電体板は第１及び第２の導電体板の本体間の略中央に保持され、ねじ止め等の場合と比較して誘電体板を第１及び第２の導電体板に対して高精度で位置決めできる。
【００３９】
さらにまた、第１及び第２の導電体板のフランジ状部で誘電体板を挟み込み、これらのフランジ状部を誘電体板に固着しているので、ねじ止め等の場合と比較して第１及び第２の導電体板に対して誘電体板が強固に固定される。また、誘電体板に固着された第１及び第２の導電体板は一種の薄板殻構造の筐体を構成するので剛性が高い。これらの理由により、第１及び第２の導電体板に対する誘電体板の固定強度が高く、外部からの衝撃等が作用した場合も、導電体板に対する誘電体板の位置のずれ、内部空間の密閉度の低下等を防止でき、安定した特性が維持される。
【００４０】
例えば、前記誘電体板は、前記外周縁部分の両面に形成された金属部を備え、前記第１及び第２の導電体板の前記フランジ状部がそれぞれ前記誘電体板の前記金属部に固着されている。具体的には、前記フランジ状部は前記金属部に対して、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、はんだ付け、又はろう付けによって固着される。
【００４１】
前記金属部は前記誘電体板の全周に連続的に設けられ、前記第１及び第２の導電体板のフランジ状部は前記誘電体板の外周縁部分の略全周に固着されていることが好ましい。誘電体線路や誘電体板が収容された内部空間の密閉度、導電体板に対する誘電体板の位置決め精度、導電体板に対する誘電体板の固定強度等をより向上できる。
【００４２】
前記金属部は、前記誘電体の外周縁部分に間欠的に設けてもよい。また、前記第１及び第２の導電体板の前記フランジ状部がそれぞれ接着剤により前記誘電体板に接着されていてもよい。
【００４３】
第４の発明も、前記第３の課題を解決するためになされたものである。第４の発明は、互いに平行な第１及び第２の面を有する誘電体線路と、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面にそれぞれ密着する互いに平行な第１及び第２の導電体板と、前記誘電体線路に挿入された、かつ前記第１及び第２の導電体板の間に配置された誘電体板とを備えるＮＲＤガイド装置において、前記第１及び第２の導電体板は、金属板をプレス成型してなり、前記誘電体線路の前記第１及び第２の面のうちのいずれかに密着する本体と、この本体の外周縁から前記誘電体板に向けて延びる周壁部と、この周壁部の先端から外向きに延びるフランジ状部と、このフランジ状部の前記周壁部側に形成された段差部とを備え、前記誘電体板の外周縁部分が前記第１及び第２の導電体板の前記段差部間に挟み込まれ、かつ前記第１及び第２の導電体板の前記フランジ状部が互いに固着されていることを特徴とする、ＮＲＤガイド装置を提供する。段差部に対して誘電体板の外周縁が位置決めされるので、第１及び第２の導電体板に対して誘電体板を高精度で位置決めできる。
【００４４】
具体的には、前記第１及び第２の導電体板のフランジ状部は、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、はんだ付け、ろう付け、又は接着剤による接着によって互いに固着されている。
【００４５】
第１及び第２の導電体板は、金属板のプレス成型により形成され、切削加工等の比較的煩雑な工程が不要であるので、量産性に優れ、製造コストを低減できる。また、金属板をプレス成型するので、第１及び第２の導電体板の厚みを薄くでき、軽量化を図ることができる。
【００４６】
また、第１及び第２の導電体板の段差部で誘電体板を挟み込み、フランジ状部を互いに固着するので、ねじ止め等の比較煩雑な工程が不要である。また、誘電体線路や誘電体板が収容される内部空間、すなわち第１及び第２の導電体板の本体と周壁部で囲まれた空間の密閉度が高い。
【００４７】
さらに、第１及び第２の導電体板の段差部で誘電体板を挟み込み、フランジ状部を互いに固着するので、誘電体板は第１及び第２の導電体板の本体間の略中央に保持され、ねじ止め等の場合と比較して誘電体板を第１及び第２の導電体板に対して高精度で位置決めできる。
【００４８】
さらにまた、第１及び第２の導電体板の段差部で誘電体板を挟み込み、フランジ状部を互いに固着するので、ねじ止め等の場合と比較して第１及び第２の導電体板に対して誘電体板が強固に固定される。また、フランジ状部が互いに固着された第１及び第２の導電体板は一種の薄板殻構造の筐体を構成するので剛性が高い。これらの理由により、第１及び第２の導電体板に対する誘電体板の固定強度が高く、外部からの衝撃等が作用した場合も、導電体板に対する誘電体板の位置のずれ、内部空間の密閉度の低下等を防止でき、安定した特性が維持される。
【００４９】
第５の発明は、前記第１の発明のＮＲＤガイド装置の製造方法に関する。第５の発明は、誘電体線路と、前記誘電体線路にそれぞれ密着する互いに平行な一対の導電体板と、前記誘電体線路に挿入され、かつ前記一対の導電体板の間に配置された誘電体板とを備えるＮＲＤガイド装置の製造方法において、前記誘電体板が収容される誘電体板収容部と、この誘電体板収容部に収容された前記誘電体板の両面に互いに対向するように配置され、かつ前記誘電体板側が開口した第１及び第２の線路形成用キャビティとを備える金型を準備し、前記金型の前記誘電体板収容部に前記誘電体板を収容した後、前記金型のゲートから溶融樹脂を前記第１及び第２の線路形成用キャビティ内に供給し、それによって前記誘電体板に前記誘電体線路をアウトサート成型することを特徴とする、ＮＲＤガイド装置の製造方法を提供する。
【００５０】
前記誘電体板は、前記第１及び第２の線路形成用キャビティが配置される箇所に、厚み方向に貫通する樹脂通過開口を備え、前記第１及び第２の線路形成用キャビティのうちのいずれか一方に前記ゲートから前記溶融樹脂が供給され、前記第１及び第２の線路形成用キャビティのうちの他方には前記樹脂通過開口を通って前記溶融樹脂が供給されることが好ましい。
【００５１】
また、前記誘電体板の前記第１及び第２の線路形成用キャビティのうちのいずれか一方が配置される箇所に半導体素子が予め実装され、前記ゲートから供給した前記溶融樹脂内に前記半導体素子が埋め込まれることが好ましい。
【００５２】
さらに、前記誘電体板は複数個が連結されたフープ状であり、このフープ状の複数の誘電体板を順送りしつつ、前記誘電体板の前記金型の前記誘電体板収容部への配置、前記誘電体板に対する前記誘電体線路の前記アウトサート成型、及び前記金型の前記誘電体板収容部からの前記誘電体板の取り出しを繰り返すことが好ましい。複数の誘電体板に対して連続的に誘電体線路をアウトサート成型できるため、製造効率を向上して製造コストを低減でき、無人運転ないしは自動運転による製造にも適している。
【００５３】
第６の発明は、前記第２の発明のＮＲＤガイド装置の製造方法に関する。第６の発明は、誘電体線路と、前記誘電体線路にそれぞれ密着する互いに平行な一対の導電体板とを備えるＮＲＤガイド装置の製造方法において、前記一対の導電体板のうちのいずれか一方が収容される導電体板収容部と、この導電体板収容部に収容された前記導電体板の一方の面に配置され、かつ前記導電体板側が開口した線路形成用キャビティとを備える金型を準備し、前記金型の前記導電体板収容部に前記導電体板を収容した後、前記金型のゲートから溶融樹脂を前記線路形成用キャビティ内に供給し、それによって前記導電体板に前記誘電体線路をアウトサート成型することを特徴とする、ＮＲＤガイド装置の製造方法を提供する。
【００５４】
前記導電体板は、前記導電体板収容部に収容した際に前記線路形成用キャビティが配置される箇所に、厚み方向に貫通する複数の位置決め孔を備え、前記金型は前記導電体板収容部に収容された前記導電体板の他方の面に沿って配置され、かつ前記位置決め孔が連通するランナ部を備え、前記ゲートから供給された前記溶融樹脂が前記ランナ部を通って前記位置決め孔から前記線路形成用キャビティに流入することが好ましい。
【発明の効果】
【００５５】
第１及び第５の発明によれば、誘電体線路を誘電体板にアウトサート成型しているので、誘電体板に対する誘電体線路の密着度の均一化、位置決め精度の向上、及び固定強度の向上、並びに製造工程の簡素化を図ることができる。
【００５６】
第２及び第６の発明によれば、誘電体線路を導電体板にアウトサート成型し、かつ誘電体線路の突起を導電体板の貫通孔に収容しているので、導電体板の厚みを増大させることなく導電体板に対する誘電体線路の固定強度を向上できると共に、製造工程の簡素化を図ることができる。
【００５７】
第３及び第４の発明によれば、金属板をプレス成型した一対の導電体板のフランジ状部に誘電体板を挟み込んで固定し、かつ導電体板で一種の薄板殻構造の筐体を構成しているので、量産性の向上、軽量化、導電体板線路等が配置された内部空間の密閉度の向上、並びに導電体板に対する誘電体板の位置決め精度と固定強度の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５８】
（第１実施形態）
図１から図３は、本発明の第１実施形態に係るミリ波双方向通信装置１を示す。このミリ波双方向通信装置１は、誘電体線路２Ａ〜２Ｃ、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂ、及び矩形状の誘電体板４を備える。図４から図６を併せて参照すると、誘電体線路２Ａ〜２Ｂは長手方向と直交する断面が矩形状であり、互いに平行な一対の面５ａ，５ｂ（第１及び第２の面）にそれぞれ第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１が密着している。第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１も互いに平行であり、その間隔は誘電体線路２Ａ〜２Ｃを伝搬する電磁波が仮に自由空間を伝搬した場合の波長の１／２未満に設定されている。
【００５９】
図３及び図９に最も明瞭に示すように、誘電体線路２は誘電体板４にアウトサート成型されており、誘電体線路２Ａ〜２Ｃと誘電体板４は一体構造である。詳細には、誘電体線路２Ａ〜２Ｂの一方の面２ｂが誘電体板４の一方の面（図３及び図９において前面）側に位置し、他方の線路面２ａが誘電体板４の他方の面（図３及び図９において背面）側に位置している。さらに詳細には、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの高さ方向（第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂ間の間隔方向）の略中央に誘電体板４が配置されている。誘電体板４に誘電体線路２をアウトサート成型する方法は、後に詳述する。また、誘電体板４は、後に詳述するように、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して固定及び位置決めされている。
【００６０】
誘電体線路２Ａ〜２Ｃを誘電体板４にアウトサート成型する際に、誘電体板４の表面粗さを構成する微細な凹凸に沿って誘電体線路２Ａ〜２Ｃとなる溶融樹脂が流れ、その結果、誘電体線路と誘電体板が一体化している。また、誘電体線路２Ａ〜２Ｃを誘電体板４にアウトサート成型する際に、その条件によっては、誘電体線路２Ａ〜２Ｃとなる溶融樹脂の熱で誘電体板４の表面が再溶融し、誘電体線路２Ａ〜２Ｃと誘電体板４が一体化する。従って、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの誘電体板４に対する密着度が高く、かつ個々の誘電体線路２Ａ〜２Ｃ全体で誘電体板４に対する密着度が均一である。よって、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの誘電体板４に対する密着度のばらつきが解消ないしは低減され、誘電体線路２Ａ〜２Ｃ中での電磁波の伝搬特性が安定する。
【００６１】
また、誘電体線路２Ａ〜２Ｃを誘電体板４にアウトサート成型した一体構造としたことにより、誘電体線路２Ａ〜２Ｃは誘電体板４に対して高精度で位置決めされている。従って、誘電体線路２Ａ〜２Ｃを誘電体板４に対して位置決めするための特別な工程が不要で、製造工程の簡素化により生産性が飛躍的に向上する。
【００６２】
さらに、誘電体線路２Ａ〜２Ｃを誘電体板４にアウトサート成型した一体構造としたことにより、誘電体線路２Ａ〜２Ｃは誘電体板４に対して高強度で固定されている。従って、衝撃、熱応力等の外部要因で誘電体板４に対して誘電体線路２Ａ〜２Ｃの位置がずれるのを防止できる。また、誘電体線路２Ａ〜２Ｃを誘電体板に対して固定するために接着剤を使用する必要がない点で、特性のばらつきの原因となる要因を排除できる。
【００６３】
図２、図３、図５、及び図１０を参照すると、誘電体板４の誘電体線路２Ａ，２Ｂが配置された部分には、厚み方向に貫通する複数の樹脂通過開口７ａ〜７ｇが形成されている。これらの樹脂通過開口７ａ〜７ｇにも誘電体線路２Ａ〜２Ｂを構成する樹脂が充填されており、この部分は誘電体線路２Ａ，２Ｂのうち誘電体板４の一方の面側に形成された部分と、他方の面側に形成された部分とを連結する連結部８となっている。図５には、誘電体線路２Ａの端部付近に位置する樹脂通過開口７ｆ，７ｇと、これらの樹脂通過開口７ｆ，７ｇに充填された連結部８が図示されている。連結部８を設けることにより、誘電体線路２Ａ，２Ｂの誘電体板４に対する固定強度がさらに向上し、誘電体線路２Ａ，２Ｂと誘電体板４はより強固な一体構造となる。
【００６４】
図９及び図１０を参照すると、誘電体線路２Ａの両端付近に対応する位置にそれぞれ樹脂通過開口７ａ，７ｄが設けられ、連結部８（図５参照）によって誘電体線路２Ａに誘電体板４の両面に形成された部分が互いに連結されている。また、誘電体線路２Ａの長手方向の中央付近に相当するスイッチ３７の前後に対応する位置にもそれぞれ樹脂通過開口７ｂ，７ｃが設けられている。このように樹脂通過開口７ａ〜７ｄを誘電体線路２Ａの長手方向に分散させて設けることにより、より均一かつ強固に誘電体線路２Ａを誘電体板４に固定している。同様に、誘電体線路２Ｂの両端付近と対応する位置に樹脂通過開口７ｇ，７ｅを設けると共に、長手方向の中央付近と対応する位置にも樹脂通過開口７ｆを設け、より均一かつ強固に誘電体線路２Ｂを誘電体板４に固定している。
【００６５】
図２、図３、図５、図９、及び図１０を参照すると、誘電体板４の一方の面（図３及び図９において手前側の面）には、誘電体線路２Ａ〜２Ｃと結合される平面回路を構成する金属パターン（導電体パターン）９が形成されている。また、この金属パターン９には半導体素子、具体的にはＦＥＴ４８，４９、ＰＩＮダイオード５４、及びショットキーバリアダイオード５６が実装されている。後に詳述するように、これらの半導体素子は誘電体線路２をアウトサート成型する前に誘電体板４に予め実装済みであり、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの射出成型時にオーバーモールドすることにより、誘電体線路２Ａ，２Ｂ中に埋め込んでおり、半導体素子は誘電体線路２Ａ，２Ｂにより取り囲まれている。そのため、伝送波信号の電界成分が誘電体線路２Ａ，２Ｂの誘電率により集中され、誘電体板４上の金属パターン９を経由して半導体素子に無駄なく信号が伝達される。つまり半導体素子と誘電体線路が単に機械的に接触しているだけで実質的に離れている場合は信号伝送損失が著しいが、本実施形態では誘電体部分、すなわち誘電体板４と誘電体線路２Ａ〜２Ｃが一体化して密着しているため、全体として電界エネルギを効率よく半導体に伝達でき、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの伝搬特性のばらつきを低減ないしは防止できる。また、誘電体線路２Ａ，２Ｂ内に半導体素子を埋め込むことにより、外部環境の影響から半導体素子を保護できる。誘電体線路２Ａ〜２Ｃを射出成型する際の熱から半導体素子を保護するために、一定の誘電率を有する材料で半導体素子を覆ってもよい。なお、半導体素子と誘電体板４との間には樹脂が充填されない極めて微小に隙間が保持される。
【００６６】
図２、図３、図５、図９、及び図１０を参照すると、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの所定箇所にはモードサプレッサ１１が配置されている。誘電体板４のモードサプレッサ１１の配置箇所と対応する位置には、厚み方向に貫通するスリット１２が形成されている。モードサプレッサ１１は、スリット１２に差し込むことにより、誘電体板４の両面から略対称に突出するように誘電体板４に固定されている。前述の半導体素子と同様に、モードサプレッサ１１は誘電体線路２Ａ〜２Ｃをアウトサート成型する前に誘電体板４に取り付け済みであり、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの射出成型時にオーバーモールドすることにより、誘電体線路２Ａ〜２Ｃ中に埋め込まれている。
【００６７】
図１から図３、図５、図９、及び図１０を参照すると、誘電体線路２Ａ〜２Ｃは、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂと密着する面５ａ，５ｂから突出する位置決め突起１３を備える。第１及び第２誘電体板４Ａ，４Ｂの本体２１には、位置決め突起１３と対応する位置に、厚み方向に貫通する位置決め孔１４が設けられている。各位置決め孔１４には対応する位置決め突起１３が嵌め込まれている。図５に最も明瞭に示すように、位置決め突起１３は第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１を貫通しており、先端にはかしめ等によって拡径部１３ａが形成されている。誘電体線路２Ａ〜２Ｃの位置決め突起１３を第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの位置決め孔１４に嵌め込むことにより、誘電体線路２Ａ〜２Ｃ及びそれと一体構造の誘電体板４を、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して高精度で位置決めできる。また、固定強度の向上により、衝撃、熱応力等の外部要因によって第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して誘電体線路２Ａ〜２Ｃ及び誘電体板４の位置がずれるのを防止できる。
【００６８】
本実施形態では、位置決め突起１３は円柱状で、位置決め孔１４は円形孔である。また、位置決め突起１３及び位置決め孔１４の外径を、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの幅の１／１０以上１／３以下に設定している。このように、位置決め突起１３及び位置決め孔１４の外径を誘電体線路２Ａ〜２Ｃの幅に対して十分小さく設定しておけば、位置決め突起１３及び位置決め孔１４を設けたことによる誘電体線路２Ａ〜２Ｃを伝搬する電磁波に対する高周波的な影響が殆どない。
【００６９】
次に、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対する誘電体板４の固定及び位置決めの構造を説明する。
【００７０】
図１１から図１４を参照すると、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂは、板厚が略一定で銅、真鍮、アルミニウム等の非磁性の良導体からなる金属板をプレス成型してなる。第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂは、前述のように誘電体線路２Ａ〜２Ｃに密着する本体２１、この本体２１の外周縁から誘電体板４に向けて延びる周壁部２２、この周壁部２２の先端から外向きに延びるフランジ状部２３をそれぞれ備える。図１１及び図１２に示すように、第１導電体板３Ａには周壁部２２とフランジ状部２３を部分的に除去してアンテナ用の窓部２４を形成している。また、図１３及び図１４に示すように、第２導電体板３Ｂには周壁部２２とフランジ状部２３を部分的に除去し、アンテナ用の窓部２４と金属パターン９の取り出し部２５を形成している。
【００７１】
第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂは、前述のように金属板のプレス成型により形成され、切削加工等の比較的煩雑な工程が不要であるので、量産性に優れ、製造コストを低減できる。また、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの厚みを薄くでき、軽量化を図ることができる。
【００７２】
図１、図４、図８を参照すると、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３で誘電体板４を挟み込み、かつ第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３を誘電体板４の両面にそれぞれ固着している。第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１とフランジ状部２３で囲まれた内部空間２７に、誘電体板４と誘電体線路２Ａ〜２Ｃが収容されている。なお、図１に示すように誘電体板４のうち後述するＦＰＣコネクタ５３と同軸コネクタ５５Ａ，５５Ｂが取り付けられた部分は第１及び第２の導電体板３Ａ，３Ｂの外部に突出し、誘電体板４のその他の部分の外縁は第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３に外縁と略一致している。
【００７３】
図３、図９、及び図１０に示すように、誘電体板４の外周縁部分の４箇所（第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの四隅に対応する。）の両面に、平面回路を構成する金属パターン９と同様の金属部２８が形成されている。そして、図８に最も明瞭に示すように、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３がそれぞれ金属部２８に固着されている。フランジ状部２３は抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着等により金属部２８に固着できる。金属部２８が存在しない部分では、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３が接着剤によって誘電体板４に接着されている。
【００７４】
第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３で誘電体板４を挟み込み、誘電体板４に固着した構造には以下の特徴がある。
【００７５】
まず、ねじ止め等の比較煩雑な工程が不要である。また、誘電体線路２Ａ〜２Ｃや誘電体板４が収容された内部空間２７の密閉度が高い。
【００７６】
次に、誘電体板４は第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１間の略中央に保持され、ねじ止め等の場合と比較して誘電体板４を第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して高精度で位置決めできる。
【００７７】
また、ねじ止め等の場合と比較して第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して誘電体板４が強固に固定される。さらに、誘電体板４に固着された第１及び第２導電体板は一種の薄板殻構造の筐体を構成するので剛性が高い。従って、外部からの衝撃等が作用した場合も、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対する誘電体板４の位置のずれ、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１に対する誘電体板４の密着度低下、内部空間２７の密閉度の低下等を防止でき、安定した特性が維持される。
【００７８】
第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを誘電体板４に固着したことに加え、以下の２種類の構造で誘電体板４を第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して固定ないしは位置決めしている。
【００７９】
図３、図９、及び図１０を参照すると、誘電体板４には誘電体線路２Ａ〜２Ｃや金属パターン９から離れた位置（誘電体線路外は遮断領域であるが、主誘電体線路から一定距離までは主誘電体線路に電磁界的に影響があるため、主誘電体線路に電磁界的影響を及ぼさない位置目安として誘電体線路中を伝送する電磁波波長の整数倍、例えば６０GHz程度であれば１０mm程度）、具体的には図面における左右上隅部付近と中央付近に、厚み方向に貫通し、かつ矩形状である位置決め開口２９ａ〜２９ｃが形成されている。また、図３及び図１１から図１４に示すように、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１には、誘電体板４の位置決め開口２９ａ〜２９ｃと対応する位置に、内向き、すなわち誘電体板４側に向けて突出する直方体状の位置決め突出部３１ａ〜３１ｃが形成されている。図２及び図４を参照すると、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの位置決め突出部３１ａ〜３１ｃは誘電体板４の両面から位置決め開口３１ａ〜３１ｃに嵌め込まれている。そして、第１導電体板３Ａの位置決め突出部３１ａ〜３１ｃの先端と第２導電体板３Ｂの位置決め突出部３１ａ〜３１ｃの先端とが位置決め孔１４ａ〜４１ｃ内で突き合わされ、かつ互いに固着されている。この位置決め突出部３１ａ〜３１ｃどうしの固着には、例えば抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、接着剤による接着等を用いることができる。
【００８０】
第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの位置決め突出部３１ａ〜３１ｃを誘電体板４の位置決め開口２９ａ〜２９ｃに嵌め込んで互いに固着することにより、導電体板３Ａ，３Ｂに対して誘電体板４をより高精度で位置決めでき、かつ衝撃、熱応力等の外部要因による導電体板３Ａ，３Ｂに対する誘電体板４の位置ずれをより確実に防止できる。また、位置決め開口２９ａ〜２９ｃと位置決め突出部３１ａ〜３１ｃは誘電体線路２Ａ〜２Ｃや金属パターン９から離れた位置に設けられているので、誘電体線路２Ａ〜２Ｃにおける電磁波の伝搬特性等に影響せず、かつ加工が容易で量産に適している。
【００８１】
図１１から図１４を参照すると、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１には、位置決め突出部３１ｃの図面における下方側の位置に、内向き、すなわち誘電体板４側に向けて突出する直方体状の固定突出部３２が形成されている。図２及び図７を参照すると、第２導電体板３Ｂの固定突出部３２は、誘電体板４に形成された金属パターン９の一部である接地パターン部４６に固着されている。固定突出部３２は、例えば抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、導電性接着剤による接着等により接地パターン部４６に固定されている。第２導電体板３の固定突出部３２を、誘電体板４に形成された接地パターン部４６に固着することにより、第１及び第２導電体板に対して誘電体板４をより高精度で位置決めできる。また、誘電体板４を第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対してより強固に固定し、衝撃、熱応力等の外部要因による第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対する誘電体板４の位置ずれをさらに確実に防止できる。さらに、固定突出部３２は電気的導通が確保されるように接地パターン部４６に固着されるので、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを接地すれば接地パターン部４６を確実に接地できる。
【００８２】
次に、誘電体線路２Ａ〜２Ｃと誘電体板４に関してさらに詳細に説明する。
【００８３】
誘電体線路２Ａ〜２Ｃを構成する材料は、射出成型が可能な比誘電率が約５．０以下の樹脂、例えばフッ素系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、ＰＰＳ、ＬＣＰ、ＰＯＭ、ＰＭＭＡ等を用いることができる。誘電体線路２Ａには、発振器３５、増幅器３６、及びスイッチ３７が設けられている。また、誘電体線路２Ｂには検出器３８が設けられている。さらに、誘電体線路２Ｃは、線路を延長してテーパ状とすることによりアンテナ機能を有する。
【００８４】
誘電体板４は誘電体線路２Ａ〜２Ｃと同様の材料により構成できる。誘電体板４の厚みは可能な限り薄いことが好ましい。誘電体板４の厚みを誘電体線路２Ａ〜２Ｃの高さ（第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂ間の間隔）の約１／１０以下（０．２mm以下）に設定すれば誘電体板４の伝搬特性に対する影響を抑制できる。伝搬特性を安定させるためには、誘電体板４の幅は誘電体線路２の３倍以上であることが必要である。誘電体板４への金属パターン９の形成は、エッチングのような除去法、アディティブ法、金属フィルムのアウトサート成型、金属フィルムの貼付等により行うことができる。
【００８５】
図２、図３、図９、及び図１０を参照して発振器３５、増幅器３６、スイッチ３７、及び検出器３８について説明する。
【００８６】
発振器３５は、金属パターン９の一部であるローパスフィルタとして機能するチョークパターン部４３、接地パターン部４４、及びＮＲＤと平面回路間の変換機能を兼ねる一対の電極パターン部４７を有する。電極パターン部４７にはＦＥＴ４８が実装されている。また、発振器３５は誘電体共振器５１を備える。誘電体共振器５１は、誘電体板４上に配置しても、誘電体板４に形成した孔に取り付けてもよく、誘電体線路と同様に誘電体板４の両面に形成してもよい。誘電体線路２Ａの発振器３５よりも後側（発振器３５と増幅器３６の間）の部分にギャップ５２を設けている。ＦＥＴ４８に代えてガンダイオードを発振器として採用できる。この場合には増幅器３６を省略できる。
【００８７】
増幅器３６は、金属パターン９の一部であるローパスフィルタとして機能するチョークパターン部４３、接地パターン部４６、及び電極パターン部４７を有する。電極パターン部４７にＦＥＴ４９が実装されている。発振器３５と増幅器３６はＦＰＣコネクタ５３に接続されている。
【００８８】
スイッチ３７は、それぞれチョークパターン部４３と接続された一対の電極パターン部４７を有し、この電極パターン部４７にはＰＩＮダイオード５４が実装されている。また、誘電体線路２Ａのスイッチ３７の前後の部分には、それぞれギャップ５２が形成されている。スイッチ３７の電極パターン部４７の一方は同軸コネクタ５５Ａに接続され、他方は前述のように固定突出部３２が固着された接地パターン部４６に接続されている。
【００８９】
検出器３８は、それぞれチョークパターン部４３と接続された一対の電極パターン部４７を有し、この電極パターン部４７にはショットキーバリアダイオード５６が実装されている。また、誘電体線路２Ｂの検出器３８の前後の部分には、それぞれギャップ５２が形成されている。検出器３８の電極パターン部４７の一方は接地パターン部４６に接続され、他方は同軸コネクタ５５Ｂに接続されている。ショットキーバリアダイオード５６に代えて、ＦＥＴやＭＭＩＣを用いてもよい。
【００９０】
検出器３８のＦＥＴ４８、増幅器３６のＦＥＴ４９、スイッチ３７のＰＩＮダイオード５４、及び検出器３８のショットキーバリアダイオード５６の電極パターン部４７への実装には、フリップチップ法、ワイヤボンディング法等の種々の実装技術を用いることができる。
【００９１】
誘電体線路２Ｃの一端は、窓部２４（図１及び図１１から図１４参照）を通って内部空間２７から第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの外部へ延びるテーパロッド状のアンテナ５７となっている。誘電体線路２は薄板状のつば部５８を備え、このつば部５８が窓部２４を塞ぐことにより内部空間２７の密閉している。
【００９２】
図２、図３、及び図９を参照すると、誘電体線路２Ａ〜２Ｃにおける電磁波の伝搬経路を変換するための、サーキュレータ６１が設けられている。サーキュレータ６１は、中心に向かって１２０°間隔で配置された誘電体線路２Ａ〜２Ｃと、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに内面に固定された２枚のフェライト円板６２、誘電体板４の取付孔６３ａ，６３ｂに取り付けられた２個の永久磁石６４と、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの外面に固定され、かつケーシング６５で覆われた２個のヨーク６６とを備える。フェライト円板６２に臨む誘電体線路２Ａ〜２Ｃの端部には、誘電体線路２Ａ〜２Ｃでの主伝送モードであるＬＳＭ以外のモードを抑制するためのモードサプレッサ１１がそれぞれ配置されている。なお、誘電体線路２Ａには、増幅器３６の後側、及びスイッチ３７の前後にもモードサプレッサ１１が配置されている。また、誘電体線路２Ｂには、検出器３８の前側にもモードサプレッサ１１が配置されている。
【００９３】
次に、本実施形態のミリ波双方向通信装置１の製造方法の一例を説明する。図１５は製造ラインを示す。
【００９４】
一方の面に銅張り加工がされた誘電体の帯状部材を、打ち抜きプレス加工機７０に供給して一定間隔でパイロット穴を形成し、図１６に示すように、複数の誘電体板４を一体のつなぎ部６８で連結したフープ状とする。このフープ状の誘電体板４をエッチング装置６９に供給し、図１７に示すようにエッチング加工によってチョークパターン部４３、接地パターン部４４〜４６、及び電極パターン部４７を含む金属パターン９を形成する。同時に、金属部２８を形成する。
【００９５】
一方、プレス成型機７１で金属板をプレス加工し、本体２１、周壁部２２、フランジ状部２３、位置決め突出部３１ａ〜３１ｃ、固定突出部３２、及び位置決め孔１４を有する箱状の第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを製作する。また、サーキュレータ６１のフェライト円板６２を第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１の内面の所定位置に固着する。フェライト円板６２は本体２１との間の絶縁性が確保されるように、接着、溶接等で本体２１に固定する。さらに、サーキュレータ６１のヨーク６６を第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂ本体２１の外面の所定位置に固定し、ケーシング６６で覆う。
【００９６】
エッチング装置６９で金属パターン９を形成ずみのフープ状の誘電体板４を順送りし、打ち抜きプレス加工機７２、半導体実装機７３、射出成型機７４、コネクタ実装機７５、導体板装着機７６、及び切断機７７に順に供給する。
【００９７】
打ち抜きプレス加工機７２により誘電体板４に穿孔加工を施し、図１８に示すように、樹脂通過開口７ａ〜７ｇ、スリット１２、位置決め開口２９ａ，２９ｂ，２９ｃ、及び取付孔６３ａ，６３ｂを形成する。
【００９８】
次に、半導体実装機７３により、図１９に示すように金属パターン９の電極パターン部４７にＦＥＴ４８，４９、ＰＩＮダイオード５４、及びショットキーバリアダイオード５６を実装する。また、半導体周辺の回路定数を決定するために電子部品（例えばチップ抵抗、コンデンサ等）を実装する。半導体実装機７３による半導体素子の実装には、フリップチップ、はんだ付け等の種々の実装技術を適用できる。さらに、スリット１２にモードサプレッサ１１を差し込み、誘電体板４にモードサプレッサを装着する。なお、半導体素子を保護するために、この段階で半導体素子及びその周辺を誘電体線路２Ａ，３Ｂを構成する樹脂とは異なる樹脂で覆ってもよい。
【００９９】
次に、射出成型機７４により射出成型を行い、図２０に示すように誘電体板４に誘電体線路２Ａ〜２Ｃをアウトサート成型する。図２２及び図２３は射出成型機７４で使用される金型７８の一例を示す。この例では金型７８は上型７９と下型８０からなる。下型８０の接合面には誘電体板４と対応する形状及び寸法の窪みである誘電体板収容部８１が形成されており、誘電体板４はこの誘電体板収容部８１内に収容される。上型７９及び下型８０には、誘電体板収容部８１に収容された誘電体板４の両面に互いに対向するように配置され、かつ誘電体板４側が開口した第１及び第２線路形成用キャビティ８２Ａ，８２Ｂがそれぞれ形成されている。また、図２０にその位置を示すように、上型７９にはゲート８３Ａ，８３Ｂが設けられている。一方のゲート８３Ａはランナ４１ａ〜４１ｃを介して誘電体線路２Ａ，２Ｂに対応する第１線路形成用キャビティ８２Ａに連通している。他方のゲート８３Ｂは、誘電体線路２Ｃの基端と対応する部分に設けられている。図２４を参照すると、第１及び第２線路形成用キャビティ８２Ａ，８２Ｂは誘電体板４に形成された樹脂通過開口７ａ〜７ｇを介して連通している。また、図２５に示すように、上型７９及び下型８０の第１及び第２線路形成用キャビティ８２Ａ，８２Ｂの所定の位置に、位置決め突起１３を形成するための凹部８４が設けられている。さらに、図２６に示すように、誘電体板４に予め実装済みのＦＥＴ４８，４９、ＰＩＮダイオード５４、及びショットキーバリアダイオード５６が上型７９の第１線路形成用キャビティ８２Ａ内に配置される。さらにまた、図２７に示すように、誘電体板４に予め取り付け済みのモードサプレッサ１１が上型７９及び下型８０の第１及び第２線路キャビティ８２Ａ，８２Ｂ内に配置されている。
【０１００】
ゲート８３Ａ，８３Ｂに溶融樹脂を供給して誘電体線路２Ａ〜３Ｃを射出成型する。ゲート８３Ａ，８３Ｂから供給された溶融樹脂は第１線路形成用キャビティ８２内を誘電体板４の一方の面（図２２から図２７において上面）に沿って流れる。また、溶融樹脂は樹脂通過開口７ａ〜７ｇ（図２４参照）を通って第２線路キャビティ８２内に流入し、第２線路形成用キャビティ８２内を誘電体板４の他方の面（図２２から図２７において下面）に沿って流れる。溶融樹脂が凹部８４（図２５参照）に流入し、それによって位置決め突起１３が誘電体線路２Ａ，３Ｂと一体に形成される。また、溶融樹脂でＦＥＴ４８，４９等の半導体素子やモードサプレッサ１１がオーバーモールドされ誘電体線路２Ａ〜３Ｃ内に埋め込まれる。
【０１０１】
溶融樹脂は第１及び第２線路形成用キャビティ８２Ａ，８２Ｂ内では誘電体板４の表面粗さを構成する微細な凹凸に沿って溶融樹脂が流れ、その結果、誘電体線路２Ａ〜３Ｃと誘電体板４が一体化される。また、条件によっては溶融樹脂の熱で誘電体板４の表面が再溶融し、それによっても誘電体線路２Ａ〜３Ｃと誘電体板４が一体化される。なお、溶融樹脂の熱で誘電体板４が溶解して変形や破損が生じないように、誘電体板４を構成する樹脂材料を選択する必要がある。
【０１０２】
誘電体線路２Ａ〜３Ｃをアウトサート成型した後、誘電体板４を金型７８から取り出し、発振器３５の発振周波数の調整を行う。この発振周波数の調整は、例えば誘電体共振器５１に別の誘電体細片を直接付着したり、主誘電体共振器近傍に副誘電体共振器を設置したり、誘電体共振器５１の近傍に金属細片を付加することにより行う。また、誘電体板４の取付孔６３ａ，６３ｂにサーキュレータ３１の永久磁石を取り付ける。
【０１０３】
続いて、コネクタ実装機７５により、図２１に示すようにＦＰＣコネクタ５３と同軸コネクタ５５Ａ，５５Ｂを金属パターン９の所定位置に実装する。
【０１０４】
次に、導体板装着機７６により、プレス成型機７１で成型済みの第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを誘電体板４に装着し、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂで囲まれた内部空間２７内に誘電体線路２Ａ〜２Ｃを収容する。具体的には、誘電体板４の両面にそれぞれ設けられた４個の金属部２８に第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを抵抗溶接、レーザー溶接、接着剤等により固着する。また、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの位置決め突出部３１ａ，３１ｂ，３１ｃを固着する。さらに、第２導電体板３Ａの固定突出部３２を金属パターン９の接地パターン部４６に固着する。
【０１０５】
最後に、切断機７７によりつなぎ部６８を誘電体板４から切り離し、個々のミリ波双方向通信装置１を得る。
【０１０６】
この製造方法では、複数の誘電体板４をつなぎ部６８で連結された構造のフープ状としているので、複数の誘電体４に連続的に加工できる。例えば、射出成型機７４では、フープ状の複数の誘電体板４を順送りしつつ、誘電体板４の金型７８の誘電体板収容部８１への配置、誘電体板４に対する誘電体線路２Ａ〜２Ｃのアウトサート成型、及び金型７８の誘電体板収容部８１からの誘電体板４の取り出しが繰り返される。従って、製造効率を向上して製造コストを低減でき、無人運転ないしは自動運転による製造にも適している。
（第２実施形態）
【０１０７】
図２８に示す本発明の第２実施形態は、誘電体板４に対して第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂ（例えば図２参照。）を固定及び位置決めする構造が第１実施形態異なる。具体的には、誘電体板４の外周縁部分と接地パターン４４，４５及び同軸コネクタ５５Ａ，５５Ｂ付近の両面に、金属部細長い帯状の金属分９１Ａ〜９１Ｃを設けている。第１及び第２誘電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３の略全周（すなわち窓部２４と取り出し部２５を除く）が誘電体板４に対して固着されている。フランジ状部２３の略全周を誘電体板４に固着することにより、誘電体線路２Ａ〜３Ｃや誘電体板４が収容された内部空間２７の密閉度、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対する誘電体板４の位置決め精度、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対する誘電体板４の固定強度等をより向上できる。
【０１０８】
第２実施形態のその他構成及び作用は第１実施形態と同様である。
（第３実施形態）
【０１０９】
図２９に示す本発明の第３実施形態は、誘電体板４に対して第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを固定及び位置決めする構造が第１実施形態異なる。具体的には、誘電体板４の外周縁が第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３から突出している。そして、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３の外周縁が誘電体板４の外周縁の両面に形成された金属部（図示せず）に対して、はんだ付け又はろう付けによって固着されている。
【０１１０】
第３実施形態のその他構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【０１１１】
（第４実施形態）
図３０に示す本発明の第４実施形態は、誘電体板４に対して第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを固定及び位置決めする構造が第１実施形態とは異なる。具体的には、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの内側には、フランジ状部２３の周壁部２２側（外周縁とは反対側）に段差部９３が形成されている。誘電体板４は、外周縁とその付近が段差部９３の間に挟み込まれることにより、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して固定されている。また、フランジ状部２３どうしが抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着、はんだ付け、ろう付け、又は接着剤による接着によって互いに固着されている。段差部９３に対して誘電体板４の外周縁が位置決めされるので、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂに対して誘電体板４を高精度で位置決めできる。
【０１１２】
第４実施形態のその他構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【０１１３】
（第５実施形態）
図３１から図３４は本発明の第５実施形態に係るミリ波双方向通信装置１を示す。なお、これらの図面において第１実施形態と同一の要素には同一の符号を付している。
【０１１４】
誘電体線路２Ａ〜２Ｃは第１導電体板３Ａの本体２１にアウトサート成型しており、誘電体線路２Ａ〜２Ｃは第１導電体板３Ａと一体化されている。また、後に詳述するように、誘電体線路２Ａ〜３Ｃの射出成型時に第１導電体３Ａの本体２に形成された位置決め孔１４から溶融樹脂を供給するので、誘電体線路２Ａ〜３Ｃを第１導電体板３Ａにアウトサート成型した時点で、誘電体線路２Ａ〜３Ｃの一方の面５ａの位置決め突起１３が第１導電体板３Ａの位置決め孔１４に嵌め込まれている。
【０１１５】
誘電体線路２Ａ〜２Ｃを第１導電体板３Ａにアウトサート成型して一体化しており、しかも誘電体２Ａ，２Ｂの位置決め突起１３は誘電体線路２Ａ〜２Ｃの成型時に第１導電体板３Ａの位置決め孔１４に嵌め込まれるので、誘電体線路２Ａ〜２Ｃは第１導電体板３Ａに対して高強度で固定される。従って、衝撃、熱応力等の外部要因で第１導電体板３Ａに対する誘電体線路の位置がずれるのを防止できる。また、第１導電体板３Ａに誘電体線路２Ａ〜２Ｃを固定するための部材ないしは部品が不要であり、これらの部材ないしは部品に起因する誘電体線路２Ａ〜３Ｃの伝搬特性のばらつきを防止できる。さらに、誘電体線路２Ａ〜２Ｃは第１導電体板３Ａに対して高精度で位置決めされるので、位置決めのための特別な工程が不要であり、製造工程の簡素化により生産性が飛躍的に向上する。さらにまた、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂには、位置決め孔１４が形成されるが、溝や有底の凹部を形成する必要はないので、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの厚みを薄くできる。また、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂは溝や有底の凹部等の凹凸を有しない単純な平面状でよいので、第１及び第２導電体板に特別な加工を行う必要がなく、製造工程を簡素化できる。
【０１１６】
誘電体線路２Ａ，２Ｂの他方の面５ｂから突出する位置決め突起１３は第２導電体板３Ｂの本体に形成された位置決め孔１４に嵌め込まれている。後に詳述するように、誘電体線路２Ａ，２Ｂの面５ｂ側の位置決め突起１３は、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを互いに固着する際に第２導電体板３Ｂの位置決め突起１３に挿入される。第１実施形態と同様に、誘電体線路２Ａ，２Ｂの面５ａ，５ｂから突出する位置決め突起１３の外径と、第１及び第２導電体板２Ａ，２Ｂの位置決め孔１４の孔径は、誘電体線路２Ａ〜２Ｃの幅の１／１０以上１／３以下に設定している。
【０１１７】
本実施形態では、誘電体板４は、金属パターン９の形成と、ＦＰＣコネクタ５３や同軸コネクタ５５Ａ，５５Ｂの実装とに最小限必要な形状及び寸法を有する。具体的には、誘電体板４は第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの図面において略下半分に相当する比較的小面積の矩形状であり、金属パターン９もコネクタもない部分には開口９５ａ〜９５ｃが形成されている。
【０１１８】
図３２及び図３４を参照すると、誘電体線路２Ａは誘電体板４のうち発振器３５のＦＥＴ４８が実装された部分と増幅器３５のＦＥＴ４９が実装された部分を挿入するための分割構造９６Ａを備える。また、誘電体線路２Ａは誘電体板４のうちスイッチ３７のＰＩＮダイオード５４が実装された部分を挿入するための分割構造９６Ｂを備える。同様に、誘電体線路２Ｂも誘電体板４のうち検出器３８のショットキーバリアダイオード５６が実装された部分を挿入するための分割構造９６Ｃを備える。
【０１１９】
分割構造９６Ａ〜９６Ｃは、誘電体線路２Ａ，３Ｂの高さを部分的に１／２程度に設定した段差部９７ａ〜９７ｃと、この段差部９７ａ〜９７ｃに嵌め込まれる誘電体ブロック９８Ａ〜９８Ｃを備え、段差部９７ａ〜９７ｃと誘電体ブロック９８Ａ〜９８Ｃの間に誘電体板４が挟み込まれている。誘電体ブロック９８Ａ〜９８Ｃには半導体素子が密に嵌り込む凹部９９が形成されている。図３３に誘電体線路２Ｂの分割構造９６Ｃを図示しており、段差部９７ｃに誘電体ブロック９８Ｃが嵌め込まれ、その間に誘電体板４のショットキーバリアダイオード５６が実装された部分が挟み込まれている。また、ショットキーバリアダイオード５６は誘電体ブロック９８Ｃの凹部９９に密に嵌り込んでいる。なお、誘電体ブロック９８Ａには第２導電体板２Ｂの位置決め孔１４には嵌め込まれる位置決め突起１３が設けられている。分割構造９６Ａ〜９６Ｃにより誘電体線路２Ａ，２Ｂに部分的に誘電体板４を挟み込んだ状態を図３４に示す。
【０１２０】
誘電体線路２Ａ〜２Ｃの所定位置にはスリット１００が形成されており、このスリット１００にモードサプレッサ１１が収容されている。また、サーキュレータ６１の永久磁石６４は第１導電体板３Ａの本体２１に固定されている。
【０１２１】
図３２を参照すると、第１導電体板２Ａのフランジ状部２３のうち図面において下側は誘電体板４に固着される第１部分１０１ａであり、この第１部分１０１ａよりも上側は第２導電体２Ｂのフランジ状部２３と互いに固着される第２部分１０１ｂである。第２部分１０１ｂは、第１部分１０１ａよりも誘電体板４の厚みの１／２程度だけ突出している。第２導電体板２Ｂのフランジ状部２３も同様の第１及び第２部分１０１ａ，１０１ｂを備えている。また、誘電体板４の外周縁部分には両面に４個の金属部２８が設けられている。
【０１２２】
第１及び第２導体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３は、第１部分１０１ａ間に誘電体板４を挟み込んだ状態で互いに突き合わされている。第１及び第２導体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３の第１部分１０２ａは、抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着等により互いに固着されている。また、第１及び第２導体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３の第２部分１０１ｂは、それぞれ誘電体板４の金属部２８に抵抗溶接、レーザー溶接、超音波圧着等によって固着されている。さらに、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの位置決め用突出部３１ａ，３１ｂの先端が突き合わされ、超音波圧着等により互いに固着されている。さらにまた、第２導電体板３Ｂの固定突出部３２が誘電体板４上の接地パターン４６に超音波圧着等により固着されている。第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂの本体２１と周壁部２２で囲まれた内部空間２７に、誘電体線路２Ａ〜２Ｃと誘電体板４が収容されている。なお、第２から第３実施形態と同様の構造で誘電体板４に対して第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを固着してもよい。
【０１２３】
次に、本実施形態のミリ波双方向通信装置１の製造方法の一例を説明する。図３５は製造ラインを示す。
【０１２４】
複数の誘電体板４を連結してフープ状とし（図１６参照）、エッチング装置６９による金属パターン９の形成、打ち抜きプレス加工機７１による開口９５ａ〜９５ｃの形成、半導体実装機７３によるＦＥＴ４８，４９等の半導体素子の実装（スリット１００へのモードサプレッサ１１の取り付けも行う。）、及びコネクタ実装機７５によるＦＰＣコネクタ等のコネクタの実装を行った後、切断機７７で個々の誘電体板４に分離する。また、プレス成型機７１により、金属板をプレス加工し、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂを製作する。
【０１２５】
プレス成型機７１で製作された第１導電体板３Ａを、射出成型機１０３、誘電体板装着機１０４、線路装着機１０５、及び導電体板装着機１０６に順に供給する。
【０１２６】
まず、射出成型機１０３により射出成型を行い、図３６に示すように第１導電体板３Ａに誘電体線路２Ａ〜２Ｃをアウトサート成型する。図４０は射出成型機１０３で使用される金型１０８の一例を示す。この例では金型１０８は上型１０９と下型１１０からなる。下型８０の接合面には第１導電体板３Ａと対応する形状及び寸法の窪みである導電体板収容部１１１が形成されており、第１導電体板３Ａはこの導電体板収容部１１１内に収容される。第１導電体板３Ａは本体２１の外面が上型１０９側を向き（図４０において上向き）、本体２１の内面が下型１１０側を向く（図４０において下向き）姿勢で、導電体板収容部１１１内に収容されている。
【０１２７】
下型１１０には、導電体板収容部１１１に収容された第１導電体板３Ａの本体２１の内面に対向するように配置され、かつ第１導電体板３Ａが開口した線路形成用キャビティ１１２が形成されている。一方、上型１０９には、導電体板収容部１１１に収容された第１導電体板３Ａの本体２１の外面に沿って配置されたランナ部１１３が形成されている。第１導電体板３Ａの本体２１に形成された位置決め孔１４はこのランナ部１１３に連通している。また、上型１０９にはゲート１１４が設けられており、このゲート１１４はランナ部１１３と連通している。
【０１２８】
図４０に示すように、線路形成用キャビティ１１２は段差部９７ａ〜９７ｃを形成するためにキャビティ深さが低減された部分１１２ａや、モードサプレッサ１１用のスリット１００を形成するための部分１１２ｂを備える。また、線路形成用キャビティ１１２は、第１導電体板３Ａの本体２１の位置決め孔１４と対向する位置に、誘電体線路３Ａ，３Ｃの面５ｂ側の位置決め突起を形成するための凹部１１５を備えている。
【０１２９】
ゲート１１４に溶融樹脂を供給して誘電体線路３Ａ〜２Ｃを射出成型する。ゲート１１４から供給された溶融樹脂は、ランナ部１１３内を第１導電体板３Ａの本体２１の外面に沿って流れ、位置決め孔１４を通って線路形成用キャビティ１１２に流入する。溶融樹脂は線路形成用キャビティ１１２内を第１導電体板３Ａの本体２１の内面に沿って流れ、誘電体線路２Ａ〜２Ｃが第１導電体板３Ａの本体２１にアウトサート成型される。溶融樹脂は位置決め孔１４を通って線路形成用キャビティ１１２内に流入するので、誘電体線路２Ａ〜２Ｃが成型されるのと同時に位置決め突起１３が第１導電体板３Ａの位置決め孔１４に嵌め込まれた構造が形成される。誘電体線路２Ａ〜３Ｃをアウトサート成型した後、第１導電体板３Ａを金型１０８から取り出し、発振器３５の発振周波数の調整を行う。
【０１３０】
次に、誘電体板装着機１０４により、誘電体板４の装着を行う。具体的には、図３７に示すように、第１導電体板３Ａにアウトサート成型された誘電体線路２Ａ，２Ｂの段差部９７ａ〜９７ｂ上に誘電体板４を装着する。続いて、線路装着機１０５により、誘電体ブロック９８Ａ〜９８Ｃを誘電体線路２Ａ，２Ｂに装着する。具体的には、図３８に示すように、誘電体板４を装着済みの誘電体線路２Ａ〜２Ｃの段差部９７ａ〜９７ｃにそれぞれ誘電体ブロック９８Ａ〜９８Ｃを装着し、誘電体板４を挟み込む。
【０１３１】
最後に、導電板装着機１０６により、図３９に示すように第２導電体板３Ｂを第１導電板３Ａに装着する。具体的には、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３の第２部分１０１ｂを互いに突き合わせて固着すると共に、第１及び第２導電体板３Ａ，３Ｂのフランジ状部２３の第１部分１０１ａをそれぞれ誘電体板４の金属部２８に固着する。
【０１３２】
第５実施形態のその他の構成及び作用は第１実施形態と同様である。
【０１３３】
本発明は、前記実施形態に限定されず種々の変形が可能である。例えば、本発明はミリ波双方通信装置に限定されず、レーダー装置等の他のＮＲＤガイド装置にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るミリ波双方通信装置の外観を示す斜視図。
【図２】本発明の第１実施形態に係るミリ波双方通信装置の正面図。
【図３】本発明の第１実施形態に係るミリ波双方通信装置の分解斜視図。
【図４】図２のIV−IV線での断面図。
【図５】図２のＶ−Ｖ線での断面図。
【図６】図２のVI−VI線での断面図。
【図７】図２のVII−VII線での断面図。
【図８】図４の部分VIIIの拡大図。
【図９】誘電体線路と誘電体板を示す斜視図。
【図１０】誘電体板を示す斜視図。
【図１１】第１導電板を内側から見た正面図。
【図１２】第１導電板を内側から見た斜視図。
【図１３】第２導電板を内側から見た正面図。
【図１４】第２導電板を内側から見た斜視図。
【図１５】本発明の第１実施形態に係るミリ波双方通信装置の製造ラインを示す模式図。
【図１６】フープ状にした誘電体板を示す正面図。
【図１７】金属パターンを形成した誘電体板を示す正面図。
【図１８】樹脂通過開口、スリット、及び装着用貫通孔を形成した誘電体板を示す正面図。
【図１９】半導体素子及びモードサプレッサを実装した誘電体板を示す正面図。
【図２０】誘電体線路をアウトサート成型した誘電体板を示す正面図。
【図２１】ＦＰＣコネクタ及び同軸コネクタを実装した誘電体板を示す正面図。
【図２２】誘電体板に誘電体線路をアウトサート成型するための金型を示す模式的な断面図。
【図２３】図２２のXXIII−XXIII線での模式的な断面図。
【図２４】樹脂通過開口が配置された部分の金型の模式的な断面図。
【図２５】位置決め突起が形成される部分の金型の模式的な断面図。
【図２６】半導体素子が誘電体線路内に埋め込まれる部分の金型の模式的な断面図。
【図２７】モードサプレッサが誘電体線路内に埋め込まれる部分の金型の模式的な断面図。
【図２８】本発明の第２実施形態に係るミリ波双方通信装置の誘電体板を示す斜視図。
【図２９】本発明の第３実施形態導電体板に対する誘電体板の位置決め構造を示す模式的な断面図。
【図３０】本発明の第４実施形態に係る導電体板に対する誘電体板の位置決め構造を示す模式的な断面図。
【図３１】本発明の第５実施形態に係るミリ波双方通信装置の正面図。
【図３２】本発明の第５実施形態に係るミリ波双方通信装置の分解斜視図。
【図３３】図３１のXXXIII−XXXIII線での断面図。
【図３４】第１導電体板、誘電体板、及び誘電体線路を示す斜視図。
【図３５】本発明の第５実施形態に係るミリ波双方通信装置の製造ラインを示す模式図。
【図３６】誘電体線路をアウトサート成型した第１導電体板を示す正面図。
【図３７】誘電体板を誘電体線路に取り付け状態の第１導電体板を示す正面図。
【図３８】誘電体線路に誘電体パーツを装着した状態の第１導電板を示す正面図。
【図３９】完成したミリ波双方向通信装置を示す正面図。
【図４０】導電体板に誘電体線路をアウトサート成型するための金型を示す模式的な断面図。
【符号の説明】
【０１３５】
１  ミリ波双方向通信装置
２Ａ，２Ｂ，２Ｃ  誘電体線路
３Ａ  第１導電体板
３Ｂ  第２導電体板
４  誘電体板
５ａ，５ｂ  面
７ａ〜７ｇ  樹脂通過開口
８  連結部
９  金属パターン
１１  モードサプレッサ
１２  スリット
１３  位置決め突起
１３ａ  拡径部
１４  位置決め孔
２１  本体
２２  周壁部
２３  フランジ状部
２４  窓部
２５  取り出し部
２７  内部空間
２８  金属部
２９ａ，２９ｂ，２９ｃ  位置決め開口
３１ａ，３１ｂ，３１ｃ  位置決め突出部
３２  固定突出部
３５  発振器
３６  増幅器
３７  スイッチ
３８  検出器
４１ａ，４１ｂ  接続部
４２  補強部
４３  チョークパターン部
４４，４５，４６  接地パターン部
４７  電極パターン部
４８，４９  ＦＥＴ
５１  誘電体共振器
５２  ギャップ
５３  ＦＰＣコネクタ
５４  ＰＩＮダイオード
５５Ａ，５５Ｂ  同軸コネクタ
５６  ショットキーバリアダイオード
５７  アンテナ
５８  つば部
６１  サーキュレータ
６２  フェライト円板
６３ａ，６３ｂ  取付孔
６４  永久磁石
６５  ケーシング
６６  ヨーク
６８  つなぎ部
６９  エッチング装置
７１  プレス成型機
７２  打ち抜きプレス加工機
７３  半導体実装機
７４  射出成型機
７５  コネクタ実装機
７６  導電体装着機
７８  金型
７９  上型
８０  下型
８１  誘電体板収容部
８２Ａ  第１線路形成用キャビティ
８２Ｂ  第２線路形成用キャビティ
８３Ａ，８３Ｂ  ゲート
８４  凹部
９１Ａ，９１Ｂ，９１Ｃ，９１Ｄ  金属部
９３  段差部
９５ａ〜９５ｃ  開口
９６Ａ，９６Ｂ，９６Ｃ  分割構造
９７ａ，９７ｂ，９７ｃ  段差部
９８Ａ，９８Ｂ，９８Ｃ  誘電体ブロック
９９  凹部
１００  スリット
１０１ａ  第１部分
１０１ｂ  第２部分
１０３  射出成型機
１０４  誘電体板装着機
１０５  線路装着機
１０６  導電体板装着機
１０８  金型
１０９  上型
１１０  下型
１１１  導電体板収容部
１１２  線路形成用キャビティ
１１３  ランナ部
１１４  ゲート
１１５  凹部
【図１】
2007104023.tif 000003
【図２】
2007104023.tif 000004
【図３】
2007104023.tif 000005
【図４】
2007104023.tif 000006
【図５】
2007104023.tif 000007
【図６】
2007104023.tif 000008
【図７】
2007104023.tif 000009
【図８】
2007104023.tif 000010
【図９】
2007104023.tif 000011
【図１０】
2007104023.tif 000012
【図１１】
2007104023.tif 000013
【図１２】
2007104023.tif 000014
【図１３】
2007104023.tif 000015
【図１４】
2007104023.tif 000016
【図１５】
2007104023.tif 000017
【図１６】
2007104023.tif 000018
【図１７】
2007104023.tif 000019
【図１８】
2007104023.tif 000020
【図１９】
2007104023.tif 000021
【図２０】
2007104023.tif 000022
【図２１】
2007104023.tif 000023
【図２２】
2007104023.tif 000024
【図２３】
2007104023.tif 000025
【図２４】
2007104023.tif 000026
【図２５】
2007104023.tif 000027
【図２６】
2007104023.tif 000028
【図２７】
2007104023.tif 000029
【図２８】
2007104023.tif 000030
【図２９】
2007104023.tif 000031
【図３０】
2007104023.tif 000032
【図３１】
2007104023.tif 000033
【図３２】
2007104023.tif 000034
【図３３】
2007104023.tif 000035
【図３４】
2007104023.tif 000036
【図３５】
2007104023.tif 000037
【図３６】
2007104023.tif 000038
【図３７】
2007104023.tif 000039
【図３８】
2007104023.tif 000040
【図３９】
2007104023.tif 000041
【図４０】
2007104023.tif 000042