特許 5804244 導波管接続構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5804244

(24)【登録日】2015年9月11日

(45)【発行日】2015年11月4日

(54)【発明の名称】導波管接続構造

(51)【国際特許分類】

   H01P 1/04 20060101AFI20151015BHJP

【ＦＩ】

   H01P1/04

【請求項の数】10

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2011-105153(P2011-105153)

(22)【出願日】2011年5月10日

(65)【公開番号】特開2012-238948(P2012-238948A)

(43)【公開日】2012年12月6日

【審査請求日】2014年2月10日

(73)【特許権者】

【識別番号】000004237

【氏名又は名称】日本電気株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100077838

【弁理士】

【氏名又は名称】池田 憲保

(74)【代理人】

【識別番号】100082924

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 修一

(74)【代理人】

【識別番号】100129023

【弁理士】

【氏名又は名称】佐々木 敬

(72)【発明者】

【氏名】川田 宗靖

【審査官】 佐藤 当秀

(56)【参考文献】

【文献】 特開平１０−２２４１０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０２３８２７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００９−２１８７９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−３０２７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２９６４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０１５０４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第４３７２１８１（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特許第３０５２６５６（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】 特開２００５−１９２０３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｐ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１端面を有し第１導波管を規定する第１金属部材と、第２端面を有する第２金属部材と、前記第１端面及び前記第２端面の間に配置され、柔軟性を有した複数の誘電体層と複数の導体層を含む平板状の基板とを備え、
前記基板は、前記第１導波管に接続される導波路と、前記導波路の延在方向に直交する直交方向に沿って延び前記導波路に接続される誘電体路とを有し、
前記第１金属部材及び／又は前記第２金属部材は、前記第１端面及び／又は前記第２端面に前記延在方向に沿って凹設され前記誘電体路に接続される環状溝を有し、
伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、前記誘電体層の比誘電率をεｒ、前記導波路の外周から前記環状溝の形成位置までの寸法をＬ、前記延在方向における前記基板の中央から前記環状溝の底面までの寸法をＨとした場合、
Ｌ×√εｒ＋Ｈ≒ｎλｇ／２（ｎは１以上の整数）の関係、及び、Ｌ×√εｒ≠ｋλｇ／４（ｋは１以上の奇数）の関係が成立していることを特徴とする導波管接続構造。

【請求項2】

第１端面を有し第１導波管を規定する第１金属部材と、第２端面を有する第２金属部材と、前記第１端面及び前記第２端面の間に配置され、柔軟性を有した複数の誘電体層と複数の導体層を含む平板状の基板とを備え、
前記基板は、前記第１導波管に接続される導波路と、前記導波路の延在方向に直交する直交方向に沿って延び前記導波路に接続される誘電体路と、複数のビアホールとを有し、
伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、前記誘電体層の比誘電率をεｒ、前記直交方向における前記誘電体路の前記導波路の外周から前記ビアホールの外周面に接する前記導体層までの寸法をＬとした場合、
Ｌ×√εｒ≒ｎλｇ／２（ｎは１以上の整数）の関係が成立していることを特徴とする導波管接続構造。

【請求項3】

前記基板は、前記第１端面及び前記第２端面にそれぞれ密着して配置されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の導波管接続構造。

【請求項4】

前記基板は、前記第１金属部材及び／または前記第２金属部材に形成された凹部内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導波管接続構造。

【請求項5】

前記導波路は、中空導波路であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の導波管接続構造。

【請求項6】

前記第２金属部材は、前記導波路に接続される第２導波管を有していることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の導波管接続構造。

【請求項7】

前記基板は、前記誘電体層と前記導体層とを積層して成る多層基板であり、
前記誘電体路は、積層方向における片側または両側の外面を前記導体層により画定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の導波管接続構造。

【請求項8】

前記多層基板は、前記積層方向に沿って形成されたビアホールを更に有し、
前記ビアホールは、前記直交方向における前記誘電体路の外端を画定していることを特徴とする請求項７に記載の導波管接続構造。

【請求項9】

前記多層基板は、高周波回路基板であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の導波管接続構造。

【請求項10】

前記多層基板は、前記導体層に接続され前記導波路に延出したストリップ導体を有していることを特徴とする請求項９に記載の導波管接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、導波管接続構造に関し、特に、誘電体を用いた導波管接続構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、金属導波管同士の接続においては、その材質の硬さ、接触面の加工精度の問題により、隙間の無い理想的な面接触は困難であり、接触面で隙間が生じやすい。導波管内面は一体の導体で形成されて不連続がないとしている。その中で隙間が生じるとインピーダンスの不連続が生じることになる。

【0003】

そこで、このような金属導波管同士の接続部におけるインピーダンスの不連続を防止する技術として、金属導波管同士の接続部にチョーク構造を設けた導波管接続構造が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

【0004】

この特許文献１に記載される導波管接続構造では、第１導波管または第２導波管の導波管壁から導波管の管路に垂直な方向に延びる第１導波路部と、導波管の管路方向に延びる第２導波路部と、第１導波路部に平行に延びるとともに末端が短絡された第３導波路部とが直列接続されており、導波管壁から第１導波路部と第２導波路部との間の接続部までの電気長が（伝送電磁波の自由空間波長をλｇとした場合における）λｇ／４に設定され、第１導波路部と第２導波路部との間の接続部から第３導波路部の末端壁面までの電気長がλｇ／４に設定されている。

【0005】

このように、導波管壁から第１導波路部と第２導波路部との間の接続部までの電気長がλｇ／４に設定され、第１導波路部と第２導波路部との間の接続部から第３導波路部の末端壁面までの電気長がλｇ／４に設定されているのは、第３導波路部の末端が短絡され、この短絡された第３導波路部の末端からλｇ／４だけ離れた場所では、電流の谷（電圧の山）となり開放と等価となり、若干の接触不良があっても影響が少ないためであり、また、前記箇所から更にλｇ／４だけ離れた場所では短絡と等価となり、その位置に導波管壁を設ければ接触が保たれているのと等価の接合になるためである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−１７１４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

ところが、従来の導波管接続構造では、導波管壁から第１導波路部と第２導波路部との間の接続部までの電気長がλｇ／４に設定されていることにより、チョーク設計に関する設計自由度が低く、また、第２導波路部及び第３導波路部の形成に係る製造負担が大きいという問題があった。

【0008】

そこで、本発明は、従来の問題を解決するものであって、すなわち、本発明の目的は、チョーク設計に関する設計自由度を向上して、チョーク形成に係る製造負担を低減し、しかも、チョーク設計における各寸法の小型化を実現する導波管接続構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の導波管接続構造は、第１端面を有し第１導波管を規定する第１金属部材と、第２端面を有する第２金属部材と、前記第１端面及び前記第２端面の間に配置され誘電体層を含む平板状の基板とを備え、前記基板は、前記第１導波管に接続される導波路と、前記導波路の延在方向に直交する直交方向に沿って延び前記導波路に接続される誘電体路とを有し、前記第１金属部材及び／又は前記第２金属部材は、前記第１端面及び／又は第２端面に前記延在方向に沿って凹設され前記誘電体路に接続される環状溝を有し、伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、前記誘電体層の比誘電率をεｒ、前記導波路の外周から前記誘電体路及び前記環状溝の接続箇所までの寸法をＬ、前記延在方向における前記環状溝の寸法をＨとした場合、Ｌ×√εｒ＋Ｈ≒ｎλｇ／２（ｎは１以上の整数）の関係、及び、Ｌ×√εｒ≠ｋλｇ／４（ｋは１以上の奇数）の関係が成立していることにより、前述した課題を解決したものである。なお、本明細書内で用いる「≒」は、「＝」の意味を除外するものではなく、「＝」の意味も含むものである。

【0010】

また、本発明の他の導波管接続構造は、第１端面を有し第１導波管を規定する第１金属部材と、第２端面を有する第２金属部材と、前記第１端面及び前記第２端面の間に配置され誘電体層を含む平板状の基板とを備え、前記基板は、前記第１導波管に接続される導波路と、前記導波路の延在方向に直交する直交方向に沿って延び前記導波路に接続される誘電体路とを有し、伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、前記誘電体層の比誘電率をεｒ、前記直交方向における前記誘電体路の寸法をＬとした場合、Ｌ×√εｒ≒ｎλｇ／２（ｎは１以上の整数）の関係が成立していることにより、前述した課題を解決したものである。

【発明の効果】

【0011】

本発明の導波管接続構造では、チョーク設計に関する設計自由度を向上することにより、加工難度の高い環状溝の寸法の低減、または、環状溝の形成の省略が可能になるため、金属部材製造に係る加工負担を低減でき、また、誘電体をチョークとして利用するため、誘電体による波長短縮効果により、誘電体を用いない場合と比較してチョーク設計における各寸法の小型化を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明の第１実施例である導波管接続構造を示す断面図である。

【図2】第１環状溝付近における第１金属フランジの断面図である。

【図3】第２環状溝付近における第２金属フランジの断面図である。

【図4】本発明の第２実施例である導波管接続構造を示す断面図である。

【図5】図４におけるＡ−Ａ線位置で示す多層基板の断面図である。

【図6】第２実施例の変形例である導波管接続構造を示す断面図である。

【図7】本発明の第３実施例である導波管接続構造を示す断面図である。

【図8】図７におけるＡ−Ａ線位置で示す多層基板の断面図である。

【図9】第３実施例の変形例である導波管接続構造を示す断面図である。

【図10】第３実施例の他の変形例である導波管接続構造を示す断面図である。

【図11】図１０におけるＡ−Ａ線位置で示す多層基板の断面図である。

【図12】図１０に示す導波管接続構造の変形例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明の導波管接続構造の複数の実施例を図面に基づいて説明する。

【実施例1】

【0014】

まず、本発明の第１実施例である導波管接続構造は、図１に示すように、第１金属フランジ（第１金属部材）１ａと、第１金属フランジ１ａに接合される第２金属フランジ（第２金属部材）１ｂと、第１金属フランジ１ａ及び第２金属フランジ１ｂの間に挟み込まれた状態で配置される柔軟性を有した誘電体５とから構成されている。

【0015】

第１金属フランジ１ａは、第１導波管３ａと、第２金属フランジ１ｂ及び誘電体５に対向する側面に形成された第１環状溝２ａと、誘電体５に対向する側面に形成され誘電体５を収容する収容凹部とを有している。第１環状溝２ａは、チョーク溝であり、図１に示すように、第１導波管３ａの延在方向（図１の上下方向）に対して直交する直交方向（図１の左右方向）に第１導波管３ａの外周から寸法Ｌ１だけ離れた位置で、図２に示すように、第１導波管３ａを取り囲むようにロ字状の環状に形成されている。前記延在方向における第１環状溝２ａの深さは、寸法Ｈ１で設定されている。なお、本実施例においては、前述したように誘電体５を収容する収容凹部を第１金属フランジ１ａ側にのみ設けているが、当該収容凹部を第２金属フランジ１ｂ側に設けてもよく、また、第１金属フランジ１ａ及び第２金属フランジ１ｂの両方に設けてもよく、また、当該収容凹部の形成自体を省略してもよい。

【0016】

第２金属フランジ１ｂは、第２導波管３ｂと、第１金属フランジ１ａ及び誘電体５に対向する側面に形成された第２環状溝２ｂとを有している。第２導波管３ｂは、第１導波管３ａと同形で形成され、その軸線が第１導波管３ａの軸線に一致している。第２環状溝２ｂは、チョーク溝であり、図１に示すように、前記直交方向に第２導波管３ｂの外周から寸法Ｌ２だけ離れた位置で、図３に示すように、第２導波管３ｂを取り囲むようにロ字状の環状に形成されている。前記延在方向における第２環状溝２ｂの深さは、寸法Ｈ２で設定されている。

【0017】

第１金属フランジ１ａと第２金属フランジ１ｂとは、ボルト（図示しない）等を用いて、隙間なく相互に接合されている。なお、第１金属フランジ１ａと第２金属フランジ１ｂとの間の接合手段は、如何なるものでもよい。

【0018】

誘電体５は、平板状に形成され、第１環状溝２ａ及び第２環状溝２ｂの形成箇所を除いて、第１金属フランジ１ａの第１端面及び第２金属フランジ１ｂの第２端面に密着した状態で、第１金属フランジ１ａに形成された収容凹部内に配置されている。誘電体５は、中空の導波路４を中心部に有している。導波路４は、第１導波管３ａ及び第２導波管３ｂと同形で形成され、その軸線が第１導波管３ａ及び第２導波管３ｂの軸線に一致している。

【0019】

前述した寸法Ｌ１、Ｈ１は、誘電体５による波長短縮効果を考慮して、伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、誘電体５の比誘電率をεｒとした場合、Ｌ１×√εｒ＋Ｈ１≒ｎ_１λｇ／２（ｎ_１は１以上の整数）の関係、及び、Ｌ１×√εｒ≠ｋ_１λｇ／４（ｋ_１は１以上の奇数）の関係を満たすように設定されている。同様に、寸法Ｌ２、Ｈ２は、Ｌ２×√εｒ＋Ｈ２≒ｎ_２λｇ／２（ｎ_２は１以上の整数）の関係、及び、Ｌ２×√εｒ≠ｋ_２λｇ／４（ｋ_２は１以上の奇数）の関係を満たすように設定されている。これにより、誘電体５、第１環状溝２ａ、及び第２環状溝２ｂが、高周波信号の損失や漏れを抑制するチョークとして機能する。なお、本実施例では、チョーク設計における各寸法の小型化の観点から、ｎ_１＝１、ｎ_２＝１で設定されている。

【0020】

なお、本実施例では、第１金属フランジ１ａ及び第２金属フランジ１ｂの両方に、第１環状溝２ａまたは第２環状溝２ｂを形成したが、導波路４からのチョークの実効的な距離がｎλｇ／２（ｎは１以上の整数）を満たせばよいため、一方または両方の環状溝の形成を省略してもよい。

【0021】

本実施例では、誘電体５をチョークとして利用しているため、誘電体５による波長短縮効果により、誘電体５を用いない場合と比較して、チョーク設計の各寸法Ｈ１、Ｈ２、Ｌ１、Ｌ２の小型化を実現できる。そして、金属フランジの製造において難度の高い環状溝の寸法の低減、または、環状溝の形成の省略を可能とするため、金属フランジ製造に係る製造負担を低減できる。

【実施例2】

【0022】

次に、本発明の第２実施例である導波管接続構造について、図４乃至図６を用いて以下に説明する。

【0023】

本実施例における導波管接続構造は、図４に示すように、第１金属シャーシ（第１金属部材）６ａと、第１金属シャーシ６ａに接合される第２金属シャーシ（第２金属部材）６ｂと、第１金属シャーシ６ａ及び第２金属シャーシ６ｂの間に挟み込まれた状態で配置される多層基板９とから構成されている。

【0024】

第１金属シャーシ６ａは、第１導波管８ａと、第２金属シャーシ６ｂ及び多層基板９に対向する側面に形成された第１環状溝７とを有している。第１環状溝７は、図５に示すように導波路１０（第１導波管８ａ）を取り囲むようにロ字状の環状に形成され、後述する多層基板９の誘電体層１１ａ〜１１ｅ及び導体層１２ａ〜１２ｆを積層した積層方向（図４における上下方向）に沿って凹設されている。なお、前記積層方向は、第１導波管８ａの延在方向に一致している。第１環状溝７は、第１導波管８ａの外周から寸法Ｌ１の位置に形成されている。積層方向における第１環状溝７の深さは、Ｈ１で設定されている。

【0025】

第２金属シャーシ６ｂは、第１金属シャーシ６ａ及び多層基板９に対向する側面に凹部を有しており、この凹部が、多層基板９の導体層１２ａと協働して第２導波管８ｂを形成している。

【0026】

第１金属シャーシ６ａと第２金属シャーシ６ｂとは、相互に嵌め合うことで接合されている。第１金属シャーシ６ａと第２金属シャーシ６ｂとの間の接合手段は、如何なるものでもよい。

【0027】

多層基板９は、第１金属シャーシ６ａの第１端面と第２金属シャーシ６ｂの第２端面とに密着した状態で配置されている。多層基板９は、柔軟性を有した複数の誘電体層（絶縁層）１１ａ〜１１ｅと複数の導体層１２ａ〜１２ｆを積層することにより形成され、全体として平板状を呈している。多層基板９は、積層方向に沿って形成された中空の導波路１０と、積層方向に沿って形成された複数のビアホール１３ａ〜１３ｆと、積層方向に沿って貫通形成された貫通孔１４とを有している。

【0028】

導波路１０は、第１導波管８ａと同形で形成され、その軸線が第１導波管８ａの軸線に一致している。導波路１０に面する誘電体層１１ａ〜１１ｅの側面には、導体が付着されていない。

【0029】

ビアホール１３ａ、１３ｂ、１３ｅ、１３ｆは、多層基板９を積層方向に沿って貫通している。ビアホール１３ｃ、１３ｄは、ＩＶＨ（Interstitial Via Hole）のような指定層間接続のビアホールである。ビアホール１３ｃ、１３ｄは、図５に示すように、第１環状溝７の内側において、導波路１０を取り囲むように複数形成されている。なお、本実施例では、図５に示すように、ビアホール１３ｃ、１３ｄを一列に並べて導波路１０を取り囲んでいるが、具体的なビア配列はこれに限定されず、例えば、図６に示すように、ビアホール１３ｃ、１３ｄを千鳥状に２列以上の複数列に並べて導波路１０を取り囲んでもよい。多層基板９の目標特性によっては、ビアホール１３ｃ、１３ｄの形成を省略してもよい。ビアホール１３ｂ、１３ｅは、図５に示すように、第１環状溝７を取り囲むように複数形成されている。なお、本実施例では、図５に示すように、ビアホール１３ｂ、１３ｅを一列に並べて第１環状溝７を取り囲んでいるが、具体的なビア配列はこれに限定されず、例えば、図６に示すように、ビアホール１３ｂ、１３ｅを千鳥状に２列以上の複数列に並べて第１環状溝７を取り囲んでもよい。ビアホール１３ｂ、１３ｅのビア間隔、及び、ビアホール１３ｃ、１３ｄのビア間隔は、λ／４０でそれぞれ設計されている。なお、ビア間隔は、実施態様に応じて設計すればよい。ビアホール１３ａ〜１３ｆの内周面には、導体が付着されている。ビアホール１３ａ〜１３ｆは、積層方向における両端が導体により塞がれていると、第１金属シャーシ６ａ及び第２金属シャーシ６ｂとの電気的接触が向上するので、より良い特性が得られる。

【0030】

本実施例では、導体層１２ａ、１２ｂ、ビアホール１３ｃ、１３ｄは、導波路１０の外周付近まで形成されているが、これにより、チョークの一部となる後述の誘電体路の積層方向における厚みを設定している。

【0031】

貫通孔１４は、内周に導体が付着されていない孔であり、貫通孔１４の形成により、チョークの実効的な長さを調節し、接続面における特性の調整を行なっている。第１環状溝７に面する誘電体層１１ｅの側面には、導体層１２ｆが形成されていない。後述の誘電体路の形成領域においては、導体層が形成されておらず、具体的には、直交方向における導波路１０の外周から第１環状溝７の外側端面までの領域においては、導体層１２ｃ〜１２ｅは形成されていない。

【0032】

多層基板９には、電子部品（図示しない）が搭載されており、この電子部品（図示しない）は、第１金属シャーシ６ａ及び第２金属シャーシ６ｂ内に電磁的に遮蔽されて収容されている。第１導波管８ａ、第２導波管８ｂ、及び導波路１０には、電子部品（図示しない）による高周波回路の電気信号が通過する。

【0033】

多層基板９を上記のように構成することにより、多層基板９内には、導波路１０の外周から積層方向に直交する直交方向に延び、第１環状溝７及び導波路１０に連通する誘電体路（すなわち、誘電体により構成された伝送路）が形成され、この誘電体路は、第１環状溝７と共にチョークを構成している。

【0034】

前述した寸法Ｌ１、Ｈ１は、誘電体５による波長短縮効果を考慮して、伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、誘電体層１１ａ〜１１ｅの比誘電率をεｒとした場合、Ｌ１×√εｒ＋Ｈ１≒ｎ_１λｇ／２（ｎ_１は１以上の整数）の関係、及び、Ｌ１×√εｒ≠ｋ_１λｇ／４（ｋ_１は１以上の奇数）の関係を満たすように設定されている。このように、導波路１０の外周から第１環状溝７の底面までの距離が実効的にｎ_１λｇ／２（ｎ_１は１以上の整数）に設定されることにより、誘電体路及び第１環状溝７により構成される伝送路が、高周波信号の損失や漏れを抑制するチョークとして機能する。なお、本実施例では、チョーク設計における各寸法の小型化の観点から、ｎ_１＝１で設定されている。

【0035】

なお、本実施例では、第１金属シャーシ６ａに第１環状溝７を形成したが、導波路１０からのチョークの実効的な距離がｎ_１λｇ／２（ｎ_１は１以上の整数）を満たせばよいため、この第１環状溝７の形成を省略してもよい。

【0036】

このようにして得られた本実施例の導波管接続構造では、高周波信号の損失や漏れを抑制しつつ、多層基板９に対して垂直方向に高周波信号を通過させることができる。

【0037】

また、第１金属シャーシ６ａ及び第２金属シャーシ６ｂに挟まれた多層基板９の誘電体層１１ａ〜１１ｅ自体をチョークの一部として利用するため、多層基板９に形成された導波路１０の内周面への導体付着が不要になり、多層基板９の製造に係る製造負担の増大を回避できる。

【0038】

また、誘電体としてテフロン（登録商標）等を用いた場合、精度の高いチョーク設計が困難であるが、本実施例では、多層基板９の誘電体層１１ａ〜１１ｅを誘電体として利用することにより、導体層１２ａ〜１２ｆやビアホール１３ａ〜１３ｆや貫通孔１４などのレイアウトを調整することにより、高精度なチョークを簡便に得られる。

【0039】

また、チョーク内に誘電体（誘電体層１１ａ〜１１ｅ）を配置することにより、誘電体による波長短縮効果を利用して、チョーク設計の各寸法の小型化を実現でき、積層方向に直交する平面内における設計面積を縮小、または、第１環状溝７の寸法Ｈ１を低減できる。そして、金属シャーシ作製において難度の高い環状溝の寸法を低減、または、環状溝の形成の省略を可能とするため、金属シャーシ製造に係る製造負担を低減できる。

【実施例3】

【0040】

以下に、本発明の第３実施例である導波管接続構造を図面に基づいて説明する。

【0041】

本発明の第３実施例である導波管接続構造は、伝送線路変換部における接続構造であり、図７に示すように、第１導波管１７を有する第１金属シャーシ（第１金属部材）１５ａと、第１金属シャーシ１５ａに接合される第２金属シャーシ（第２金属部材）１５ｂと、第１金属シャーシ１５ａ及び第２金属シャーシ１５ｂの間に挟み込まれた状態で配置される多層基板１８とから構成されている。

【0042】

第１金属シャーシ１５ａと第２金属シャーシ１５ｂとは、相互に嵌め合うことで接合される。第１金属シャーシ１５ａと第２金属シャーシ１５ｂとの間の接合手段は、如何なるものでもよい。

【0043】

第１金属シャーシ１５ａは、第２金属シャーシ１５ｂに対向する側面に形成された環状溝１６を有している。

【0044】

多層基板１８は、第１金属シャーシ１５ａの第１端面と第２金属シャーシ１５ｂの第２端面とに密着した状態で配置されている。多層基板１８は、柔軟性を有した複数の誘電体層２０ａ〜２０ｅと複数の導体層２１ａ〜２１ｆを積層することにより形成され、全体として平板状を呈している。多層基板１８は、積層方向に沿って形成された導波路と、積層方向に沿って形成された複数のビアホール２２ａ〜２２ｄとを有している。ビアホール２２ｂ、２２ｃは、図８に示すように、多層基板１８の導波路を取り囲むように複数形成されている。なお、本実施例では、図８に示すように、ビアホール２２ｂ、２２ｃを一列に並べて多層基板１８の導波路を取り囲んでいるが、具体的なビア配列はこれに限定されず、例えば、図９に示すように、ビアホール２２ｂ、２２ｃを千鳥状に２列以上の複数列に並べて多層基板１８の導波路を取り囲んでもよい。ビアホール２２ｂ、２２ｃのビア間隔は、λ／４０で設計されている。なお、ビア間隔の設計は、実施態様に応じて設計すればよい。導波路は、多層基板１８内における所定領域において、導体層を形成しないことで構成されている。本実施例では、導体層２１ａ、２１ｆが導波路付近まで形成されているが、第１金属シャーシ１５ａ及び第２金属シャーシ１５ｂにより第１導波管１７の開口は保障されるため、後述する電子部品１９ａ、１９ｂ等による電気回路設計に応じてレイアウトすればよい。多層基板１８には、電子部品１９ａ、１９ｂが搭載されており、第１金属シャーシ１５ａ及び第２金属シャーシ１５ｂ内に電磁的に遮蔽されて収納されている。多層基板１８は、導体層２１ｂに接続され導波路内に延出したストリップ導体２３を有している。ストリップ導体２３は、導体層２１ａ〜２１ｆとともに伝送線路変換器を形成している。ストリップ導体２３へ電気信号が伝達され、伝送線路変換し、第１導波管１７を高周波回路の電気信号が通過する。導波路は、第１導波管１７と同形で形成され、その軸線が第１導波管１７の軸線に一致している。ビアホール２２ａ〜２２ｄは、積層方向に沿って貫通形成されている。ビアホール２２ａ〜２２ｄの内周面には、導体が付着されている。ビアホール２２ａ〜２２ｄは、積層方向における両端が導体により塞がれていると、第１金属シャーシ１５ａ及び第２金属シャーシ１５ｂと電気的接触が向上し、より良い特性が得られる。

【0045】

多層基板１８を上記のように構成することにより、多層基板１８内には、導波路の外周から積層方向に直交する直交方向に延び、導波路に連通する誘電体路が形成され、この誘電体路は、チョークを構成している。

【0046】

直交方向における導波路の外周からビアホール２２ｂの外周面に接する導体層２１ｄ、２１ｅまでの寸法と、ビアホール２２ｃの外周面に接する導体層２１ｃ、２１ｄ、および２１ｅまでの寸法である寸法Ｌ１は、誘電体層２０ａ〜２０ｅによる波長短縮効果を考慮して、伝送電磁波の自由空間波長をλｇ、誘電体層２０ａ〜２０ｅの比誘電率をεｒとした場合、Ｌ１×√εｒ≒ｎ_１λｇ／２（ｎ_１は１以上の整数）の関係を満たすように設定されている。換言すると、導波路の外周からビアホール２２ｂ、２２ｃまでの距離が、実効的にｎ_１λｇ／２（ｎ_１は１以上の整数）に設定されることにより、誘電体路が、高周波信号の損失や漏れを抑制するチョークとして機能する。なお、本実施例では、チョーク設計における各寸法の小型化の観点から、ｎ_１＝１で設定されている。

【0047】

なお、本実施例では、図７や図８に示すように、ビアホール２２ｂ、２２ｃの内周側に形成された誘電体路をチョークとして利用しているが、図１０や図１１に示すように、ビアホール２２ｂ、２２ｃの内周側から誘電体を抜いた状態で多層基板１８を形成してもよく、この場合であっても、ビアホール２２ｂ、２２ｃの内周側に形成された中空路がチョークとして機能する。なお、この場合、図１０や図１１に示すように、多層基板１８の開口がビアホール２２ｂ、２２ｃの近傍まで形成されているため、導体でチョークを形成するために、第１金属シャーシ１５ａ及び第２金属シャーシ１５ｂとビアホール２２ｂ、２２ｃとを相互に接触させる必要がある。また、この場合であっても、図１２に示すように、ビアホール２２ｂ、２２ｃを千鳥状に２列以上の複数列に並べて、多層基板１８の導波路を取り囲んでもよい。

【0048】

このようにして得られた本実施例の導波管接続構造では、高周波信号の損失や漏れを抑制しつつ、多層基板１８に対して垂直方向に高周波信号を通過させることができる。

【0049】

また、第１金属シャーシ１５ａ及び第２金属シャーシ１５ｂに挟まれる多層基板１８の誘電体層２０ａ〜２０ｅ自体をチョークの一部として利用するため、多層基板１８に形成された導波路の内周面への導体付着が不要になり、多層基板１８の製造に係る製造負担を低減できる。

【0050】

また、誘電体としてテフロン等を用いた場合、精度の高い設計が困難であるが、本実施例では、多層基板１８の誘電体層２０ａ〜２０ｅを誘電体として用いることにより、導体層２１ａ〜２１ｆやビアホール２２ａ〜２２ｄ等のレイアウトを調整することにより、高精度なチョークを簡便に得られる。

【0051】

また、チョーク内に誘電体（誘電体層２０ａ〜２０ｅ）を配置することにより、誘電体による波長短縮効果により、誘電体を用いない場合と比較して、チョーク設計の寸法Ｌの小型化を実現できる。そして、金属シャーシの製造において難度の高いチョーク溝としての環状溝の形成を省略することが可能であるため、金属シャーシ製造に係る製造負担を低減できる。

【符号の説明】

【0052】

１ａ ・・・ 第１金属フランジ
１ｂ ・・・ 第２金属フランジ
２ａ ・・・ 第１環状溝
２ｂ ・・・ 第２環状溝
３ａ ・・・ 第１導波管
３ｂ ・・・ 第２導波管
４ ・・・ 導波路
５ ・・・ 誘電体
６ａ ・・・ 第１金属シャーシ
６ｂ ・・・ 第２金属シャーシ
７ ・・・ 第１環状溝
８ａ ・・・ 第１導波管
８ｂ ・・・ 第２導波管
９ ・・・ 多層基板
１０ ・・・ 導波路
１１ａ〜１１ｅ ・・・ 誘電体層
１２ａ〜１２ｆ ・・・ 導体層
１３ａ〜１３ｆ ・・・ ビアホール
１４ ・・・ 貫通孔
１５ａ ・・・ 第１金属シャーシ
１５ｂ ・・・ 第２金属シャーシ
１６ ・・・ 環状溝
１７ ・・・ 第１導波管
１８ ・・・ 多層基板
１９ａ、１９ｂ ・・・ 電子部品
２０ａ〜２０ｅ ・・・ 誘電体層
２１ａ〜２１ｆ ・・・ 導体層
２２ａ〜２２ｄ ・・・ ビアホール
２３ ・・・ ストリップ導体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】