專利名稱：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)。例如日本專利
特許公開號(hào)2004-221718中，公開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)管的線路長度相等或線路長度似目差波導(dǎo)波長的整數(shù)倍。
然而，由于線路長度通過固定的方式確定，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，由于線路長度i殳為最長線路長度，故 傳輸損耗徒然增加，特別是當(dāng)線路被設(shè)置成線路長度相等時(shí)。
另一方面，當(dāng)線5m設(shè)置成線路長度似目差波導(dǎo)波長的整數(shù)倍時(shí)， 由于線路長度的不同，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，當(dāng)兩個(gè)矩形波導(dǎo)管的線路長度不同時(shí)，對(duì)應(yīng)于長度差， 具有較長線路長度的矩形波導(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，該矩形截面由長邊和短邊構(gòu)成，其長度分別定義為長 邊長度和短邊長度，長邊長度被設(shè)置成隨著線路長度變短而變長，使得允 許波導(dǎo)管中的波導(dǎo)長度變短。
當(dāng)待傳輸?shù)母哳l信號(hào)的自由空間波長為k，且矩形波導(dǎo)管在長邊方 向(即磁場(chǎng)方向)的長度為a (其中，a > )，用公式1表示波導(dǎo)波長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的線路長度Li設(shè) 置為mxXgi，矩形波導(dǎo)管ll長邊長度越長，線路長度越短。
該方式下配置的高頻設(shè)備l中，由于在長邊方向(即磁場(chǎng)方向)各 矩形波導(dǎo)管11 (lla到lie)的長邊長度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的線路長度L (Ll到L5 )。特別是，當(dāng)矩形波 導(dǎo)管ll之間的線路長度差被設(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具有最短的長邊長度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的長邊長度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)域的長度設(shè)為Xg/3或更大，各矩形 波導(dǎo)管11中的波導(dǎo)波長為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)域之間由于長邊長度不同而產(chǎn)生的 傳輸損失。
這里，圖7為形成為逐漸變細(xì)的內(nèi)壁長度(逐漸變細(xì)的部分的長度) 與通過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k=3.92mm )。波導(dǎo)管短邊長度(圖8所示PI邊)h=lmm,長 邊長度Wg_b=3mm (換句話^兌，波導(dǎo)波長Xg=6.84mm)。矩形波導(dǎo)管的 輸入和輸出端的長邊長度(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)的部分的長度為或更長時(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的短邊長度相同，通孔41的開口兩側(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，采用單層樹脂制成的基片被用作第一基片20和 第二基片30，不過，也可以使用多層樹脂制成的基片。
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，所述矩形截面由長邊和短邊構(gòu)成，所述長邊和短邊的長度定義為長邊長度和短邊長度，所述長邊長度被設(shè)置成隨著所述線路長度變短而變長，使得允許波導(dǎo)管中的波導(dǎo)波長變短。
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邊長度全部形成為具有相同的長度；以及將在輸出端和輸入端與其它截面之間長邊長度不同的矩形波導(dǎo)管的 內(nèi)壁部分形成為具有逐漸變細(xì)形狀，使得所述長邊長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。
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度，且寬 度等于所述長邊長度；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度，且寬 度等于所述長邊長度；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度，且寬 度等于所述長邊長度；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度， 且寬度等于所述長邊長度；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度等于所述短邊長度， 且寬度等于所述長邊長度；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度， 且寬度等于所述長邊長度；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)明公開了一種配備有多個(gè)矩形波導(dǎo)的高頻設(shè)備，其中在長邊方向(磁場(chǎng)方向)上矩形波導(dǎo)管的長邊長度a1到a5越大，線路長度就越小(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)管的線路長度L1到L5為Li＝mλgi(i＝1到5，m為正整數(shù))，通過長度a1到a5確定每個(gè)矩形波導(dǎo)管的波導(dǎo)波長為λg1到λg5。因此，每個(gè)矩形波導(dǎo)管的線路長度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