專(zhuān)利名稱(chēng)：配備有多個(gè)矩形波導(dǎo)的高頻設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括多個(gè)矩形波導(dǎo)管的高頻設(shè)備。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的高頻設(shè)備公知釆用矩形波導(dǎo)管傳輸高頻信號(hào)。例如日本專(zhuān)利
特許公開(kāi)號(hào)2004-221718中，公開(kāi)了用于傳輸高頻信號(hào)的高頻設(shè)備，其中， 兩塊金屬板結(jié)合在一起，在結(jié)合面上形成多個(gè)矩形波導(dǎo)管。在此類(lèi)高頻設(shè) 備中，當(dāng)需要在待傳輸?shù)母哳l信號(hào)間保持相位關(guān)系時(shí)，矩形波導(dǎo)管被設(shè)置 成矩形波導(dǎo)管的線路長(zhǎng)度相等或線路長(zhǎng)度似目差波導(dǎo)波長(zhǎng)的整數(shù)倍。
然而，由于線路長(zhǎng)度通過(guò)固定的方式確定，因此在上述兩種情況下， 均不能自由排列矩形波導(dǎo)管。此外，由于線路長(zhǎng)度i殳為最長(zhǎng)線路長(zhǎng)度，故 傳輸損耗徒然增加，特別是當(dāng)線路被設(shè)置成線路長(zhǎng)度相等時(shí)。
另一方面，當(dāng)線5m設(shè)置成線路長(zhǎng)度似目差波導(dǎo)波長(zhǎng)的整數(shù)倍時(shí)， 由于線路長(zhǎng)度的不同，信道間的損耗差異增加，且由溫度變化引起的傳播 特性的劣化將增大。
換句話說(shuō)，當(dāng)兩個(gè)矩形波導(dǎo)管的線路長(zhǎng)度不同時(shí)，對(duì)應(yīng)于長(zhǎng)度差， 具有較長(zhǎng)線路長(zhǎng)度的矩形波導(dǎo)管受溫度變化的影響更大。結(jié)果，在矩形波 導(dǎo)管的輸入端和輸出端處高頻信號(hào)間的相位關(guān)系不同，使得傳播特性劣 化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供矩形波導(dǎo)管排列自由 度高且可抑制溫度變化引起的傳播特性劣化的高頻設(shè)備。
為達(dá)到上述目的，高頻設(shè)備包括多個(gè)矩形波導(dǎo)管，其傳輸高頻信 號(hào)且在其縱向方向上具有不同的線路長(zhǎng)度，其中，傳輸高頻信號(hào)使得在多 個(gè)矩形波導(dǎo)管的輸入端處的高頻信號(hào)間的相位關(guān)系與該多個(gè)矩形波導(dǎo)管的輸出端處保持一致；在該高頻設(shè)備中，矩形波導(dǎo)管具有垂直于波導(dǎo)管縱 向切割的矩形截面，該矩形截面由長(zhǎng)邊和短邊構(gòu)成，其長(zhǎng)度分別定義為長(zhǎng) 邊長(zhǎng)度和短邊長(zhǎng)度，長(zhǎng)邊長(zhǎng)度被設(shè)置成隨著線路長(zhǎng)度變短而變長(zhǎng)，使得允 許波導(dǎo)管中的波導(dǎo)長(zhǎng)度變短。
當(dāng)待傳輸?shù)母哳l信號(hào)的自由空間波長(zhǎng)為k，且矩形波導(dǎo)管在長(zhǎng)邊方 向(即磁場(chǎng)方向)的長(zhǎng)度為a (其中，a > )，用公式1表示波導(dǎo)波長(zhǎng)Xg。
<formula>formula see original document page 8</formula>
該方式下配置的高頻設(shè)備l中，其矩形波導(dǎo)管11的線路長(zhǎng)度Li設(shè) 置為mxXgi，矩形波導(dǎo)管ll長(zhǎng)邊長(zhǎng)度越長(zhǎng)，線路長(zhǎng)度越短。
該方式下配置的高頻設(shè)備l中，由于在長(zhǎng)邊方向(即磁場(chǎng)方向)各 矩形波導(dǎo)管11 (lla到lie)的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度a ( al到a5 )被相應(yīng)i殳置，因此 在保持從各矩形波導(dǎo)管11傳輸?shù)母哳l信號(hào)之間的相位關(guān)系的同時(shí)，可以任意設(shè)置各矩形波導(dǎo)管11的線路長(zhǎng)度L (Ll到L5 )。特別是，當(dāng)矩形波 導(dǎo)管ll之間的線路長(zhǎng)度差被設(shè)置得越短時(shí)，在抑制溫度變化導(dǎo)致的傳播 特性劣化的同時(shí)，還能改善矩形波導(dǎo)管11在排列上的自由度。
第二實(shí)施例2
下面描述第二實(shí)施例。
根據(jù)第二實(shí)施例，只有波導(dǎo)管板10上形成的通孔12、相對(duì)區(qū)13、 凹槽14的形狀與第一實(shí)施例中的不同。因此，主要對(duì)配置的不同i^行描 述。
如圖4所示，與第一基片20和第二基片30的矩形區(qū)22和32相對(duì) 的通孔12 (12a到12e)以及相對(duì)區(qū)13 (13a到13e)都位于最外側(cè)。換 而言之，形成的通孔12和相對(duì)區(qū)13的大小與矩形波導(dǎo)管lla和lie的橫 斷面大小相同，其中矩形波導(dǎo)管lla和lie具有最短的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度a。
此外，凹槽14b到14d (不包括形成矩形波導(dǎo)管lla和lie的凹槽 14a和14e)形成為其內(nèi)壁部分逐漸變細(xì)(見(jiàn)圖4，由虛橢圓包圍的區(qū)域)， 這樣矩形波導(dǎo)管lib到lid的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度a朝通孔12b到12d以及相對(duì)區(qū) 13b到13d方向連續(xù)變化。
而且，形成為逐漸變細(xì)的每個(gè)區(qū)域的長(zhǎng)度設(shè)為Xg/3或更大，各矩形 波導(dǎo)管11中的波導(dǎo)波長(zhǎng)為Xg。
在以該方式配置的高頻設(shè)備l中，可以大大降低由于矩形波導(dǎo)管11 兩端截面(輸入端和輸出端)和其它區(qū)域之間由于長(zhǎng)邊長(zhǎng)度不同而產(chǎn)生的 傳輸損失。
這里，圖7為形成為逐漸變細(xì)的內(nèi)壁長(zhǎng)度(逐漸變細(xì)的部分的長(zhǎng)度) 與通過(guò)模擬確定的通道損失之間的關(guān)系結(jié)果曲線。圖8為模擬中使用的矩 形波導(dǎo)管模型的說(shuō)明圖。
如圖8所示，矩形波導(dǎo)管模型傳輸頻率為76.5GHz的高頻信號(hào)(自 由空間波長(zhǎng)k=3.92mm )。波導(dǎo)管短邊長(zhǎng)度(圖8所示PI邊)h=lmm,長(zhǎng) 邊長(zhǎng)度Wg_b=3mm (換句話^兌，波導(dǎo)波長(zhǎng)Xg=6.84mm)。矩形波導(dǎo)管的 輸入和輸出端的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度(圖8中中的P2邊)Wg—a=2.5mm。
如圖7所示，該曲線中，逐漸變細(xì)的部分的長(zhǎng)度Wg_L在0.5mm (約0.07Xg)到6.0mm (約0.88Xg)之間變化，且PI到P2的通道損失是確定的。
從圖7清楚地看到，當(dāng)逐漸變細(xì)的部分的長(zhǎng)度為或更長(zhǎng)時(shí)，通 道損失非常小(-0.005dB或更小)。
(其它實(shí)施例)
根據(jù)上述實(shí)施例，矩形波導(dǎo)管11由波導(dǎo)管板10上形成的凹槽14 組成，且在第一基片20上形成的接地圖案25將凹槽14覆蓋。然而，在 如圖5所示的高頻設(shè)備3中，可以使用波導(dǎo)管板40來(lái)配置矩形波導(dǎo)管11， 波導(dǎo)管板40配置有取代凹槽14的通孔41，該通孔41形成于金屬板上， 金屬板的板厚度與矩形波導(dǎo)管11的短邊長(zhǎng)度相同，通孔41的開(kāi)口兩側(cè)被 第一基片20和第二基片30上形成的接地圖案25和35所覆蓋。
此外，如圖5所示，由金屬模構(gòu)成的匹配設(shè)備26和36可設(shè)置在第 一基片20和第二基片30的矩形區(qū)22和32的中心附近。由于提供了這種 匹配設(shè)備26和36，可以4吏電磁波的反射在矩形區(qū)26和36內(nèi)形成的E形 彎頭處得到控制，從而可以提高傳輸效率。
根據(jù)上述實(shí)施例，通過(guò)將第一基片20和第二基片30附著在波導(dǎo)管 板10的兩表面上而配置得到高頻設(shè)備1和3。然而，如圖6A和6B所示 的高頻i殳備5和7中，第一基片20和第二基片30中的至少一個(gè)可以附著 在由金屬板制成的波導(dǎo)管板(基片)50和60上，金屬板上等同于矩形區(qū) 域22和32的區(qū)域上形成有通孔51和61。
圖6A中的高頻i殳備5是根據(jù)第一實(shí)施例的高頻設(shè)備1，其中波導(dǎo) 管板50取代第一基片20而附著。圖6B中的高頻設(shè)備7是另一實(shí)施例中 的高頻設(shè)備3，其中波導(dǎo)管板50和60取代第一基片20和第二基片30而 附著。
根據(jù)上述實(shí)施例，采用單層樹(shù)脂制成的基片被用作第一基片20和 第二基片30，不過(guò)，也可以使用多層樹(shù)脂制成的基片。
權(quán)利要求
1.一種高頻設(shè)備，包括多個(gè)矩形波導(dǎo)管，其傳輸高頻信號(hào)且在其縱向方向上具有不同的線路長(zhǎng)度，其中，傳輸所述高頻信號(hào)，使得在所述多個(gè)矩形波導(dǎo)管的輸入端處所述高頻信號(hào)之間的相位關(guān)系與在所述多個(gè)矩形波導(dǎo)管的輸出端處保持一致，所述高頻設(shè)備中矩形波導(dǎo)管具有垂直于該波導(dǎo)管的縱向切割的矩形截面，所述矩形截面由長(zhǎng)邊和短邊構(gòu)成，所述長(zhǎng)邊和短邊的長(zhǎng)度定義為長(zhǎng)邊長(zhǎng)度和短邊長(zhǎng)度，所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度被設(shè)置成隨著所述線路長(zhǎng)度變短而變長(zhǎng)，使得允許波導(dǎo)管中的波導(dǎo)波長(zhǎng)變短。
2. 如權(quán)利要求l所述的高頻設(shè)備，其中在所述輸入端和所述輸出端的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度全部形成為具有相同的長(zhǎng)度；以及將在輸出端和輸入端與其它截面之間長(zhǎng)邊長(zhǎng)度不同的矩形波導(dǎo)管的 內(nèi)壁部分形成為具有逐漸變細(xì)形狀，使得所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度朝所述輸入端和所 述輸出端連續(xù)變化。
3. 如權(quán)利要求2所述的高頻設(shè)備，其中所述具有逐漸變細(xì)形狀的內(nèi)壁部分在波導(dǎo)管縱向上的長(zhǎng)度等于或大 于kg/3，其中，Xg表示所述矩形波導(dǎo)管的波導(dǎo)波長(zhǎng)。
4. 如權(quán)利要求l所述的高頻設(shè)備，還包括金屬板，其上形成有凹槽，所述凹槽的深度等于所述短邊長(zhǎng)度，且寬 度等于所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；以及基片，其附著在所述金屬板的表面，所述金屬板上形成有凹槽，所述 基片在覆蓋所有凹槽的位置上有接地圖案，所述位置不包括與所述金屬板 的結(jié)合面截面，該結(jié)合面截面形成有矩形波導(dǎo)管的輸入端和輸出端。
5. 如權(quán)利要求2所述的高頻設(shè)備，還包括金屬板，其上形成有凹槽，所述凹槽的深度等于所述短邊長(zhǎng)度，且寬 度等于所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；以及基片，附著在所述金屬板的表面，所述金屬板上形成有凹槽，所述基 片在覆蓋所有凹槽的位置上有接地圖案，所述位置不包括與所述金屬板的結(jié)合面截面，所述結(jié)合面截面形成有矩形波導(dǎo)管的輸入端和輸出端。
6. 如權(quán)利要求3所述的高頻設(shè)備，還包括金屬板，其上形成有凹槽，所述凹槽的深度等于所述短邊長(zhǎng)度，且寬 度等于所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；以及基片，附著在所述金屬板的表面，所述金屬板上形成有凹槽，所i^ 片在覆蓋所有凹槽的位置上有接地圖案，所述位置不包括與所述金屬板的 結(jié)合面截面，所述結(jié)合面截面形成有矩形波導(dǎo)管的輸入端和輸出端。
7. 如權(quán)利要求l所述的高頻設(shè)備，還包括金屬板，其上形成有通孔，所述金屬板的板厚度等于所述短邊長(zhǎng)度， 且寬度等于所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；以及一對(duì)基片，分別附著在所述金屬板的兩面，具有覆蓋所有通孔的接地 圖案，但不包括與金屬板的結(jié)合面截面，該結(jié)合面截面形成有矩形波導(dǎo)管 的輸入端和輸出端。
8. 如權(quán)利要求2所述的高頻設(shè)備，還包括金屬板，其上形成有通孔，所述金屬板的M度等于所述短邊長(zhǎng)度， 且寬度等于所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；以及一對(duì)基片，分別附著在所述金屬板的兩面，具有覆蓋所有通孔的接地 圖案，但不包括與金屬板的結(jié)合面截面，所迷結(jié)合面截面形成有矩形波導(dǎo) 管的輸入端和輸出端。
9. 如權(quán)利要求3所述的高頻設(shè)備，還包括金屬板，其上形成有通孔，所述金屬板的板厚度等于所述短邊長(zhǎng)度， 且寬度等于所述長(zhǎng)邊長(zhǎng)度；以及一對(duì)基片，分別附著在所述金屬板的兩面，具有覆蓋所有通孔的接地 圖案，但不包括與金屬板的結(jié)合面截面，所述結(jié)合面截面形成有矩形波導(dǎo) 管的輸入端和輸出端。
10. 如權(quán)利要求4所述的高頻設(shè)備，其中所述基片由金屬板制成，在該金屬板上形成有輸入端和輸出端的截面 形成有通孔。
11. 如權(quán)利要求7所述的高頻設(shè)備，其中所述基片由金屬板制成，在該金屬板上形成有輸入端和輸出端的截面形成有通孔。
12. 如權(quán)利要求4所述的高頻設(shè)備，其中所4片由單層或多層樹(shù)脂制成的基片制成，其上印制有接地圖案。
13. 如權(quán)利要求7所述的高頻設(shè)備，其中所U片由單層或多層樹(shù)脂制成的基片制成，其上印制有接地圖案。
14. 如權(quán)利要求12所述的高頻設(shè)備，其中所述基片具有無(wú)形成區(qū)，該區(qū)中形成有輸入端和輸出端的截面不形成 接地圖案，在所述無(wú)形成區(qū)設(shè)置有金屬模匹配設(shè)備。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種配備有多個(gè)矩形波導(dǎo)的高頻設(shè)備，其中在長(zhǎng)邊方向(磁場(chǎng)方向)上矩形波導(dǎo)管的長(zhǎng)邊長(zhǎng)度a1到a5越大，線路長(zhǎng)度就越小(矩形波導(dǎo)管距中心越近)。將ai和Li設(shè)置成使得每個(gè)矩形波導(dǎo)管的線路長(zhǎng)度L1到L5為L(zhǎng)i＝mλgi(i＝1到5，m為正整數(shù))，通過(guò)長(zhǎng)度a1到a5確定每個(gè)矩形波導(dǎo)管的波導(dǎo)波長(zhǎng)為λg1到λg5。因此，每個(gè)矩形波導(dǎo)管的線路長(zhǎng)度Li可以任意設(shè)置，同時(shí)保持各矩形波導(dǎo)管傳輸?shù)母哳l信號(hào)之間的相位關(guān)系。當(dāng)矩形波導(dǎo)管之間的線路長(zhǎng)度差設(shè)置得越小時(shí)，可以改善矩形波導(dǎo)管排列的自由度，同時(shí)抑制由溫度變化造成的傳播特性的劣化。
文檔編號(hào)H01P3/12GK101527378SQ20091011785
公開(kāi)日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年3月6日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
發(fā)明者藤田晶久 申請(qǐng)人:株式會(huì)社電裝