(57)【要約】      （修正有）【課題】高精度且つ低コストで量産性に優れたアンテナ共用器を提供する。【解決手段】外部アンテナに接続されるアンテナ接続ポート５が形成された表面層板２と、無線機の送信部に接続される送信部接続ポート６及び前記無線機の受信部に接続される受信部接続ポート７が形成された裏面層板３と、前記アンテナ接続ポートと前記送信部接続ポートと前記受信部接続ポートのそれぞれと連通するＴ字状の導波路パターン８が形成された中間層板４とを具備し、前記導波路パターンには少なくともＴ形分岐路１３と送信フィルタ部１４と受信フィルタ部１５とがエッチング処理にて形成され、前記中間層板を挾込む様に、前記表面層板と前記中間層板と前記裏面層板とが、熱圧着或は拡散接合にて積層接合された。【選択図】図２
2013141125.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部アンテナに接続されるアンテナ接続ポートが形成された表面層板と、無線機の送信部に接続される送信部接続ポート及び前記無線機の受信部に接続される受信部接続ポートが形成された裏面層板と、前記アンテナ接続ポートと前記送信部接続ポートと前記受信部接続ポートのそれぞれと連通するＴ字状の導波路パターンが形成された中間層板とを具備し、前記導波路パターンには少なくともＴ形分岐路と送信フィルタ部と受信フィルタ部とがエッチング処理にて形成され、前記中間層板を挾込む様に、前記表面層板と前記中間層板と前記裏面層板とが、熱圧着或は拡散接合にて積層接合されたことを特徴とするアンテナ共用器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯及びミリ波帯で使用されるアンテナ共用器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、マイクロ波帯やミリ波帯等の高周波数帯無線装置等に使用されるアンテナ共用器として、導波管フィルタと導波管Ｔ分岐回路を用いたアンテナ共用器がある。
【０００３】
一般に、導波管フィルタでは、導波管内部を使用波長の凡そ半波長毎に切削加工にて形成したアイリスで区切り、半波長共振器を形成する。導波管内部のアイリスの間隔、アイリスの厚みを適切に選ぶことにより、所望のフィルタ特性を得る為に必要な共振器間電磁界結合量を実現する。
【０００４】
この時、アイリスを作製する金属加工精度はフィルタ特性に大きく影響し、高性能な導波管フィルタを実現する為には、高い金属加工精度が必要となる。同様に、導波管Ｔ分岐回路に於いても、高性能な分岐特性を実現する為には高い金属加工精度が必要となる。
【０００５】
上記した様に、高性能なアイリスや導波管Ｔ分岐回路を作製する為には高い金属加工精度を必要とすることから、製造コストの増加を招くと共に、量産が難しいという問題があった。
【０００６】
又、使用周波数が数十ＧＨｚを超える高周波数帯では、加工精度の限界から、切削加工に加えて調整ネジ等の調整機構を別途設ける必要があり、該調整機構により電磁界結合量を微調整する為の調整工程が必要であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２７０７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は斯かる実情に鑑み、高精度且つ低コストで量産性に優れたアンテナ共用器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、外部アンテナに接続されるアンテナ接続ポートが形成された表面層板と、無線機の送信部に接続される送信部接続ポート及び前記無線機の受信部に接続される受信部接続ポートが形成された裏面層板と、前記アンテナ接続ポートと前記送信部接続ポートと前記受信部接続ポートのそれぞれと連通するＴ字状の導波路パターンが形成された中間層板とを具備し、前記導波路パターンには少なくともＴ形分岐路と送信フィルタ部と受信フィルタ部とがエッチング処理にて形成され、前記中間層板を挾込む様に、前記表面層板と前記中間層板と前記裏面層板とが、熱圧着或は拡散接合にて積層接合されたアンテナ共用器に係るものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外部アンテナに接続されるアンテナ接続ポートが形成された表面層板と、無線機の送信部に接続される送信部接続ポート及び前記無線機の受信部に接続される受信部接続ポートが形成された裏面層板と、前記アンテナ接続ポートと前記送信部接続ポートと前記受信部接続ポートのそれぞれと連通するＴ字状の導波路パターンが形成された中間層板とを具備し、前記導波路パターンには少なくともＴ形分岐路と送信フィルタ部と受信フィルタ部とがエッチング処理にて形成され、前記中間層板を挾込む様に、前記表面層板と前記中間層板と前記裏面層板とが、熱圧着或は拡散接合にて積層接合されたので、前記Ｔ形分岐路と前記送信フィルタ部と前記受信フィルタ部とを高精度な切削加工により形成する必要がなく、成型コスト及び作業労力の低減を図ることができると共に、前記表面層板と前記中間層板と前記裏面層板とを隙間なく積層接合させることができ、理想的な導波管構造を実現することができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例に係るアンテナ共用器であり、（Ａ）は上方から見た斜視図を示し、（Ｂ）は下方から見た斜視図を示している。
【図２】本発明の実施例に係るアンテナ共用器の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施例を説明する。
【００１３】
図１、図２に於いて、本発明の実施例に係るアンテナ共用器１について説明する。
【００１４】
該アンテナ共用器１は、所定枚数、例えば表面層板２、裏面層板３、中間層板４の３枚の薄い金属プレート（例えばＳＵＳ）を熱圧着、或は拡散接合により積層接合させることで構成されている。尚、図では各層板２，３，４の厚さを同一に示しているが、それぞれ厚さを異ならせてもよい。又、各層板２，３，４は、それぞれ複数枚の金属プレートを積層接合することで形成してもよい。
【００１５】
前記表面層板２には、導波管口である矩形のアンテナ接続ポート５が貫通形成され、該アンテナ接続ポート５を介して前記アンテナ共用器１が図示しない外部アンテナに接続される様になっている。
【００１６】
又、前記裏面層板３には、導波管口である矩形の送信部接続ポート６と矩形の受信部接続ポート７とが貫通形成され、前記送信部接続ポート６と前記受信部接続ポート７とはそれぞれ前記裏面層板３の対向する縁部に位置している。
【００１７】
外部に接続される図示しない無線機の送信部の出力導波管は、前記送信部接続ポート６を介して前記アンテナ共用器１と接続され、前記無線機の受信部の入力導波管は、前記受信部接続ポート７を介して前記アンテナ共用器１と接続される。
【００１８】
前記中間層板４には、Ｔ字状の導波路パターン８が貫通形成され、該導波路パターン８には、アンテナ接続ポート側導波路９、送信部接続ポート側導波路１１、受信部接続ポート側導波路１２の３つの導波路が形成されている。前記送信部接続ポート側導波路１１と前記受信部接続ポート側導波路１２とが連続すると共に、前記アンテナ接続ポート側導波路９は、前記送信部接続ポート側導波路１１と前記受信部接続ポート側導波路１２とに直交している。
【００１９】
又、前記アンテナ接続ポート側導波路９と前記送信部接続ポート側導波路１１と前記受信部接続ポート側導波路１２との合流部は、Ｔ形分岐路１３となっている。
【００２０】
前記送信部接続ポート側導波路１１には前記Ｔ形分岐路１３に隣接して送信フィルタ部１４が形成され、前記受信部接続ポート側導波路１２には前記Ｔ形分岐路１３に隣接して受信フィルタ部１５が形成されており、前記送信フィルタ部１４と前記受信フィルタ部１５には、それぞれ所望の間隔、所望の厚みでアイリス１６が形成される。
【００２１】
該アイリス１６は前記送信部接続ポート側導波路１１及び前記受信部接続ポート側導波路１２の対向する各側面から直交する様突出する突起であり、隣合う前記アイリス１６間の間隔は、所望の使用波長の半波長分の長さと略等しくなる様に設計され形成される。
【００２２】
尚、前記アンテナ接続ポート５は前記アンテナ接続ポート側導波路９の端部と連通し、前記送信部接続ポート６は前記送信部接続ポート側導波路１１の端部と連通し、前記受信部接続ポート７は前記受信部接続ポート側導波路１２の端部と連通している。
【００２３】
次に、前記アンテナ共用器１の製造方法について説明する。
【００２４】
該アンテナ共用器１を製造する際には、先ず前記中間層板４に対してＴ字状の前記導波路パターン８を貫通形成する。該導波路パターン８を形成する際には、該導波路パターン８が所望の形状にて形成される為、エッチングマスクを製作する。
【００２５】
該エッチングマスクは、エッチング処理にて使用される腐食液に腐食されない物質からなるマスキングシートから製作されるものであり、該マスキングシートを所望の前記導波路パターン８と同形状となる様に刳貫いて製作される。
【００２６】
次に、マスキングシートを刳貫いて製作したエッチングマスクを前記中間層板４上に貼付け、前記エッチングマスク上からエッチング処理を行う。該エッチングマスク上からエッチング処理を行うことで、刳貫かれた箇所からのみ前記中間層板４に腐食液が浸透し、エッチング処理が行われ、前記中間層板４に前記導波路パターン８が形成される。
【００２７】
この時、該導波路パターン８は、エッチングマスクを用いたエッチング処理にて形成されているので、従来の切削加工と比べて極めて高精度とすることができ、周波数帯が数十ＧＨｚを超える高周波数帯であっても使用可能な前記Ｔ形分岐路１３の分岐特性、前記送信フィルタ部１４、前記受信フィルタ部１５のフィルタ特性を得ることができる。一般的にエッチングの精度は金属板の厚さと同程度となる。つまり、１００μｍの金属板の場合、１００μｍ程度の製作誤差となる。製作誤差を小さくする場合は、金属板の厚さを薄くし、それを多数積層すればよい。従って例えば、前記導波路パターン８が形成される前記中間層板４を前記表面層板２、前記裏面層板３よりも薄い金属プレートを複数枚（例えば４枚）積層して形成することで、製作誤差とコストを低減できる。更に、前記導波路パターン８は、前記中間層板４を貫通して形成されるので、エッチング処理の深さを管理する必要がなく、加工が容易である。
【００２８】
前記表面層板２、前記裏面層板３に関しても同様にエッチングマスクが製作されると共に、該エッチングマスクを用いてエッチング処理が行われ、前記アンテナ接続ポート５、前記送信部接続ポート６、前記受信部接続ポート７が形成される。
【００２９】
エッチング処理により前記アンテナ接続ポート５、前記送信部接続ポート６、前記受信部接続ポート７、前記導波路パターン８が形成された後、前記表面層板２と前記裏面層板３との間に前記中間層板４を挾込んで積層させ、熱圧着或は拡散接合により前記表面層板２、前記中間層板４、前記裏面層板３を積層接合させることで、前記表面層板２、前記中間層板４、前記裏面層板３が原子レベルで接着されて一体化され、前記アンテナ共用器１が製造される。
【００３０】
尚、前記表面層板２、前記中間層板４、前記裏面層板３が積層された際には、前記アンテナ接続ポート５と前記アンテナ接続ポート側導波路９とが連通し、前記送信部接続ポート６と前記送信部接続ポート側導波路１１とが連通し、前記受信部接続ポート７と前記受信部接続ポート側導波路１２とが連通することで、各層間で伝送モードの不整合が生じない様になっている。
【００３１】
上述の様に、本実施例の前記アンテナ共用器１は、エッチング処理にて前記アンテナ接続ポート５、前記送信部接続ポート６、前記受信部接続ポート７、前記導波路パターン８を形成しているので、切削加工による高精度な金属加工を必要とせず、成型コスト及び作業労力の低減を図ることができる。
【００３２】
又、エッチングマスクを製作することで、共通のエッチングマスクを用いて同様の前記アンテナ接続ポート５が形成された前記表面層板２、同様の前記送信部接続ポート６と前記受信部接続ポート７とが形成された前記裏面層板３、同様の前記導波路パターン８が形成された前記中間層板４を容易に量産することができ、量産コストの低減及び作業時間の短縮を図ることができる。
【００３３】
又、前記表面層板２、前記裏面層板３、前記中間層板４は薄い金属プレートであり、前記表面層板２、前記裏面層板３、前記中間層板４を熱圧着或は拡散接合にて積層接合させるので、前記表面層板２、前記裏面層板３、前記中間層板４を隙間なく接着させることができ、理想的な導波管構造を実現することができる。
【００３４】
更に、本実施例では、エッチング処理により極めて高精度な前記導波路パターン８を形成することができるので、電磁界結合量を調整する為の調整ネジ等の調整機構が不要であり、該調整機構による調整工程も不要であるので、製造コスト及び作業工程の低減を図ることができる。
【００３５】
尚、本実施例では、前記表面層板２、前記裏面層板３、前記中間層板４の３枚の金属プレートにより前記アンテナ共用器１が構成されるが、金属プレート４枚以上であってもよく、積層させる金属プレートの枚数を追加することができる。例えば前記送信フィルタ部１４や前記受信フィルタ部１５を形成する層を追加することで、前記アンテナ共用器１に於けるフィルタの多段化を実現でき、該アンテナ共用器１のフィルタ特性を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３６】
１              アンテナ共用器
２              表面層板
３              裏面層板
４              中間層板
５              アンテナ接続ポート
６              送信部接続ポート
７              受信部接続ポート
８              導波路パターン
９              アンテナ接続ポート側導波路
１１            送信部接続ポート側導波路
１２            受信部接続ポート側導波路
１３            Ｔ形分岐路
１４            送信フィルタ部
１５            受信フィルタ部
１６            アイリス
【図１】
2013141125.tif 000003
【図２】
2013141125.tif 000004