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公開番号2025067474
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-24
出願番号2023177481
出願日2023-10-13
発明の名称平面線路・導波管変換器
出願人アンリツ株式会社
代理人弁理士法人有我国際特許事務所
主分類H01P 5/107 20060101AFI20250417BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】凸状部におけるひび割れの発生を防ぎながら、不要な伝搬モードを抑制することができる平面線路・導波管変換器を提供する。
【解決手段】平面線路・導波管変換器は、誘電体基板10の裏面に設けられた第1の金属配線層と、誘電体基板10の表面に設けられた第2の金属配線層32とを導電接続する第1のビアホール43と、側壁21に設けられた差し込み穴27に誘電体基板10の凸状部12が差し込まれ、差し込み穴27の縁部が第1の金属配線層に導電接続される導波管20と、凸状部12の表面側に第3の金属配線層33の一部として設けられ、導波管20の内部空間28内に延伸する第1の放射アンテナ41と、凸状部12の表面において、第1の放射アンテナ41の下方に設けられ、導波管20の内部空間28内に延伸する第2の放射アンテナ36と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
本体部（１１）と、前記本体部よりも幅が狭い凸状部（１２）と、を有する第１の誘電体基板（１０）と、
前記第１の誘電体基板の裏面に設けられた第１の金属配線層（３１）と、
前記第１の誘電体基板の表面に設けられた第２の金属配線層（３２）と、
前記第１の誘電体基板の表面側において、前記第２の金属配線層の上方に設けられた第３の金属配線層（３３）と、
前記第１の誘電体基板の前記表面から前記裏面に貫通して、前記第１の金属配線層と前記第２の金属配線層を導電接続する第１のビアホール（４３）と、
側壁（２１）に設けられた差し込み穴（２７）に前記凸状部が差し込まれ、前記差し込み穴の縁部（２９）が前記第１の金属配線層に導電接続される導波管（２０）と、
前記凸状部の前記表面側に前記第３の金属配線層の一部として設けられ、前記導波管の内部空間（２８）内に延伸する第１の放射アンテナ（４１）と、
前記凸状部の前記表面において、前記第１の放射アンテナの下方に設けられ、前記導波管の前記内部空間内に延伸する第２の放射アンテナ（３６）と、を備える平面線路・導波管変換器。
続きを表示（約 540 文字）【請求項２】
前記第１の誘電体基板は、前記本体部と前記凸状部との間に、前記本体部から前記凸状部に向かうに従って幅が漸次小さくなるように変化するテーパ加工部（１３）を更に有することを特徴とする請求項１に記載の平面線路・導波管変換器。
【請求項３】
前記第２の放射アンテナは、前記第２の金属配線層と同一材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の平面線路・導波管変換器。
【請求項４】
前記第２の放射アンテナが前記第１の放射アンテナよりも抵抗率の高い材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の平面線路・導波管変換器。
【請求項５】
前記第３の金属配線層から横方向に離間した位置で、前記本体部の前記表面から前記裏面に貫通して、前記第１の金属配線層と前記第２の金属配線層を導電接続する第２のビアホール（４５ａ，４５ｂ）を更に備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の平面線路・導波管変換器。
【請求項６】
前記凸状部の一部が、前記第１の誘電体基板と誘電率が異なる第２の誘電体基板（１５）からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の平面線路・導波管変換器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面線路・導波管変換器に関し、特に、マイクロ波帯からテラヘルツ波帯までの周波数帯域用の平面線路・導波管変換器に関する。
続きを表示（約 1,700 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、誘電体基板に形成されたマイクロストリップ線路やコプレーナ線路などの平面線路で伝送される電気信号を、導波管で伝送される電磁波に変換する手段、又はその逆方向の変換を行う手段として、平面線路・導波管変換器が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
特許文献１に開示された基板用平面線路・導波管変換器６１は、図１０に示すように、誘電体基板６２と、この誘電体基板６２に設けられたコプレーナ線路６３と、誘電体基板６２の裏面に設けられた裏面接地導体６４と、誘電体基板６２に立設され且つ誘電体基板６２側の端部開口部の縁部が裏面接地導体６４に接続された導波管６５と、中心導体６６の端部を導波管６５の内部へ延ばすことにより形成された導波管励振用アンテナ（放射アンテナ）６７と、導波管６５を連結するための連結凸部（凸状部）６８と、を備えて構成されている。
【０００４】
さらに、この基板用平面線路・導波管変換器６１においては、誘電体基板６２の厚み寸法が、誘電体内における波長のほぼ１／４程度に設定されている。また、連結凸部６８の大きさは、導波管６５の下端部が嵌合可能な大きさとなるように設定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開平１１－２６１３１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された構成においては、連結凸部の幅を狭くしないと不要な伝搬モードが発生してしまうが、不要な伝搬モードを抑制するために連結凸部の幅を狭くすると、異形加工時及び導波管連結後に連結凸部にひび割れが発生するという課題があった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであって、凸状部におけるひび割れの発生を防ぎながら、不要な伝搬モードを抑制することができる平面線路・導波管変換器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明に係る平面線路・導波管変換器は、本体部（１１）と、前記本体部よりも幅が狭い凸状部（１２）と、を有する第１の誘電体基板（１０）と、前記第１の誘電体基板の裏面に設けられた第１の金属配線層（３１）と、前記第１の誘電体基板の表面に設けられた第２の金属配線層（３２）と、前記第１の誘電体基板の表面側において、前記第２の金属配線層の上方に設けられた第３の金属配線層（３３）と、前記第１の誘電体基板の前記表面から前記裏面に貫通して、前記第１の金属配線層と前記第２の金属配線層を導電接続する第１のビアホール（４３）と、側壁（２１）に設けられた差し込み穴（２７）に前記凸状部が差し込まれ、前記差し込み穴の縁部（２９）が前記第１の金属配線層に導電接続される導波管（２０）と、前記凸状部の前記表面側に前記第３の金属配線層の一部として設けられ、前記導波管の内部空間（２８）内に延伸する第１の放射アンテナ（４１）と、前記凸状部の前記表面において、前記第１の放射アンテナの下方に設けられ、前記導波管の前記内部空間内に延伸する第２の放射アンテナ（３６）と、を備える構成である。
【０００９】
この構成により、本発明に係る平面線路・導波管変換器は、第１の放射アンテナと第２の放射アンテナとの結合で凸状部のインピーダンスを調整することにより、凸状部の幅を大きく狭めることなく、凸状部における不要な伝搬モードを抑制することができる。したがって、本発明に係る平面線路・導波管変換器は、凸状部の異形加工時及び導波管への連結後に、凸状部におけるひび割れの発生を防ぎながら、不要な伝搬モードを抑制することができる。
【００１０】
また、本発明に係る平面線路・導波管変換器は、第１の放射アンテナと第２の放射アンテナとの結合で凸状部における不要な伝搬モードを抑制することにより、凸状部の製造誤差があっても、ミリ波帯やテラヘルツ波帯の使用周波数帯域内で良好な通過損失を実現することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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