專利名稱：電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷基板的微波傳輸線和電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)，是使微波傳輸線的TEM(橫向電磁)模式與電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的TE(橫向電)模式結(jié)合，進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換的結(jié)合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
特開2002-208806[非特許文獻(xiàn)]Dominic Deslandes and Ke Wu，IntegratedMicrostrip and Rectangular Waveguide in Planar Form，TEEEMicrowave and Wireless Components Letters，Vol.11，No.2，2001電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器和將其多個(gè)結(jié)合而成的電介體濾波器成為微波段和毫米波段中低損耗的電路部件的構(gòu)成要素。另一方面，作為用于電子電路的印刷基板的信號(hào)線路被廣泛使用的是微波傳輸線或共面線路。為了把電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器作為電子電路部件使用，必須用簡單的結(jié)構(gòu)(方法)與微波傳輸線或共面線路連接。
雖然作為微波傳輸線與電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的連接結(jié)構(gòu)提出了幾個(gè)方案，但在超過30GHz的毫米波段中沒有得到具有實(shí)用性的結(jié)構(gòu)。其原因在于在毫米波段中電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的尺寸非常小。至此提出的電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的連接結(jié)構(gòu)是形成輸入輸出電極模式的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)用于在諧振器的一部分與微波傳輸線連接。但是，由于毫米波段諧振器的那部分非常小，在電介質(zhì)的表面形成用于與微波傳輸線連接的輸入輸出電極極其困難。即使暫時(shí)在電介質(zhì)的表面上能形成非常微小的電極，也很難可靠地與微波傳輸線連接不適于批量生產(chǎn)，故成為阻礙電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器用于電子電路的重要原因。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)，其在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器上不形成輸入輸出電極，而與微波傳輸線連接，因此，即使在毫米波段也很容易用于電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的電子電路。
本發(fā)明利用在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的表面與微波傳輸線連接的導(dǎo)體膜上形成槽，通過這些槽使它們結(jié)合，而解決上述問題。
即在印刷基板上裝有電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)中，形成由導(dǎo)體壁圍成的區(qū)域，其與微波傳輸線連接的一表面的導(dǎo)體膜和其里面的導(dǎo)體膜及連接周圍表、里面的導(dǎo)體膜；使設(shè)在面對(duì)電介質(zhì)導(dǎo)波管的印刷基板的面上的槽及設(shè)在上述區(qū)域表面上的槽相對(duì)。


圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的立體圖；圖2是表示本發(fā)明實(shí)施例的立體圖；圖3是表示本發(fā)明另一實(shí)施例的立體圖；圖4是表示本發(fā)明另一實(shí)施例的立體圖；圖5是表示本發(fā)明另一實(shí)施例的立體圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器的特性的說明圖。
附號(hào)說明10、40電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器11、41槽(電介質(zhì)波導(dǎo)管的)13、43、53印刷基板14微波傳輸線15導(dǎo)體膜16導(dǎo)體壁17、57模式轉(zhuǎn)換部18、48、58槽(印刷基板的)39通孔50電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器具體實(shí)施方式
在微波傳輸線上傳播的TEM模式，在與微波傳輸線相同的、設(shè)置在印刷基板內(nèi)的模式轉(zhuǎn)換部中轉(zhuǎn)換成TE模式。之后，除去該轉(zhuǎn)換部的印刷基板上面的一部分導(dǎo)體膜形成槽。進(jìn)而除去電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器底面的一部分導(dǎo)體膜形成槽。在該電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器上形成的槽與上述印刷基板的槽相對(duì)形成。通過在印刷基板的槽上安裝電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器，印刷基板中的TE模式與電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器內(nèi)部的TE模式結(jié)合。其結(jié)果在微波傳輸線和電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器間產(chǎn)生能量結(jié)合，兩者被連接在一起。
下面參照附圖，對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例的立體圖。在印刷基板13上設(shè)置并與微波傳輸線14連接的模式轉(zhuǎn)換部17成為導(dǎo)體壁16包圍側(cè)面的模穴，只在與微波傳輸線14的連接部分的側(cè)面不形成導(dǎo)體壁。之后，除去該模式轉(zhuǎn)換部17的印刷基板13表面的部分導(dǎo)體膜15形成槽18。進(jìn)而，除去電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器10底面的導(dǎo)體膜的一部分設(shè)置槽11。
該諧振器的槽11與設(shè)在印刷基板13上的槽18相對(duì)形成，通過在印刷基板13的槽18上安裝電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器10，印刷基板13中的TE模式與電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器10內(nèi)部的TE模式的諧振模式結(jié)合。圖2表示其狀態(tài)。其結(jié)果，將會(huì)在微波傳輸線14與電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器10之間產(chǎn)生能量結(jié)合，進(jìn)行兩者的連接。在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器上只設(shè)除去導(dǎo)體膜的槽，即使在用于毫米波段的微小諧振器中也能很容易地形成該槽。
通常模式轉(zhuǎn)換部的導(dǎo)體壁如圖3所示，用多個(gè)排列的通孔39代用。另外，在印刷基板上形成的槽與在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器底面形成的槽不必作成相同的形狀、尺寸。也可以如圖4所示，使在印刷基板43上形成的槽48比在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器40上形成的槽41大。因此，在安裝電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器40時(shí)，即使發(fā)生一些位置偏移，也能同樣地保持槽間的結(jié)合，減少由于位置偏移產(chǎn)生的特性的偏差。
圖5是表示在電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器上使用本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)例的立體圖。在印刷基板53上形成輸入輸出用的兩個(gè)模式轉(zhuǎn)換部57a、57b，并分別形成槽58a、58b，雖然連接在輸入輸出微波傳輸線上的模式轉(zhuǎn)換部的導(dǎo)體膜成為連接結(jié)構(gòu)。但由于由導(dǎo)體壁產(chǎn)生的模式轉(zhuǎn)換部57a、57b內(nèi)的能量只與電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器50或微波傳輸線結(jié)合，故沒有問題，在用于固定形成導(dǎo)體膜的電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器中使用。
用相對(duì)介電常數(shù)為4.5的電介質(zhì)材料試制圖5所示結(jié)構(gòu)的電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器。把長方體的電介質(zhì)作成寬2mm、高1mm、全長約13mm，并與四段諧振器連接，構(gòu)成電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器，除底面的縫隙外整個(gè)面用導(dǎo)體膜覆蓋。另外，為了調(diào)整諧振器間的結(jié)合，在電介質(zhì)上形成窗孔。使用的印刷基板厚0.254mm，介電常數(shù)為2.2。圖6表示該試制品的特性，可以得到通過帶域內(nèi)的插入損失峰值為1.6dB的良好特性。
在微波傳輸線上傳播的TEM模式的電磁場能量在模式轉(zhuǎn)換部中轉(zhuǎn)換成TE模式的電磁場能量。在轉(zhuǎn)換部中生成的TE模式的電磁場能量通過槽靠與電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器內(nèi)的TE模式的諧振模式結(jié)合進(jìn)行連接。
在諧振器中，由于只簡單地設(shè)置除去部分導(dǎo)體膜的槽，故即使非常小的槽也能很容易地形成。因而，即使在毫米波段使用的微小的諧振器中，也可以形成用于輸入輸出的槽。在印刷基板上形成的槽和在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器上形成的槽不必形狀、尺寸相同，也可以有意使它們不同。因此，安裝時(shí)即使產(chǎn)生一些位置偏移，也可以穩(wěn)定地保持槽間的結(jié)合，可以減少由位置偏移引起的電子電路特性的偏差。在連接多段諧振器、使之結(jié)合的電介質(zhì)波導(dǎo)管濾波器中，通過在初段和終段諧振器的底面形成槽，可以實(shí)現(xiàn)輸入輸出連接。
權(quán)利要求
1.一種電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)，其在印刷基板上裝有電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器，其特征在于形成由導(dǎo)體壁圍成的區(qū)域，該導(dǎo)體壁連接與微波傳輸線連接的一表面的導(dǎo)體膜和其里面的導(dǎo)體膜及周圍表面、里面的導(dǎo)體膜；使設(shè)在面對(duì)電介質(zhì)導(dǎo)波管的印刷基板的面上的槽與設(shè)在上述區(qū)域表面上的槽相對(duì)。
2.一種電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)，其在印刷基板上裝有電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器，其特征在于形成導(dǎo)體壁構(gòu)成模式轉(zhuǎn)換區(qū)域，該導(dǎo)體壁連接與TEM模式的微波傳輸線連接的一表面的導(dǎo)體膜和其里面的導(dǎo)體膜及連接周圍表面、里面的導(dǎo)體膜；使設(shè)在面對(duì)電介質(zhì)導(dǎo)波管的印刷基板的面上的槽及設(shè)在上述區(qū)域表面上的槽相對(duì)而得到TE模式的結(jié)合。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)，其導(dǎo)體壁由多個(gè)填充了通孔的導(dǎo)體構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的輸入輸出結(jié)合結(jié)構(gòu)。其在電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器中不形成輸入輸出電極與微波傳輸線連接。因此，即使在毫米波段也很容易用于電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器的電子電路。該結(jié)構(gòu)在印刷基板上裝有電介質(zhì)波導(dǎo)管諧振器，形成由連接與微波傳輸線連接的一表面的導(dǎo)體膜和其里面的導(dǎo)體膜及周圍表面、里面的導(dǎo)體膜的導(dǎo)體壁圍成的區(qū)域，使設(shè)在面對(duì)電介質(zhì)波導(dǎo)管的印刷基板的面上的槽及設(shè)在上述區(qū)域表面上的槽相對(duì)。
文檔編號(hào)H01P1/208GK1507109SQ20031011971
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2003年12月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者伊藤一洋, 佐野和久, 久 申請(qǐng)人:東光株式會(huì)社