本發(fā)明涉及具備2個(gè)矩形波導(dǎo)路的定向耦合器。另外,涉及具備這樣的定向耦合器的雙工器。
背景技術(shù):
在對(duì)微波、毫米波等高頻信號(hào)處理的技術(shù)領(lǐng)域中,將這樣的高頻信號(hào)分波或者合波的定向耦合器被廣泛使用。作為這樣的定向耦合器的一例,在非專利文獻(xiàn)1的圖1中記載有具備共有形成開口的波導(dǎo)路窄壁的2條桿壁波導(dǎo)路的定向耦合器。圖24為示意性示出非專利文獻(xiàn)1中記載的定向耦合器7的結(jié)構(gòu)的立體圖。實(shí)際上,雖然將圖24所示的矩形波導(dǎo)路的窄壁作為桿壁實(shí)現(xiàn),不過相當(dāng)于非專利文獻(xiàn)1所記載的桿壁波導(dǎo)路。
如圖24所示,定向耦合器7具備第1矩形波導(dǎo)路71與第2矩形波導(dǎo)路72。第1矩形波導(dǎo)路71以及第2矩形波導(dǎo)路72共有窄壁73。在窄壁73形成開口731,經(jīng)由該開口731將第1矩形波導(dǎo)路71的內(nèi)部與第2矩形波導(dǎo)路72的內(nèi)部連通。
通過在窄壁73形成開口731,使得第1矩形波導(dǎo)路71與第2矩形波導(dǎo)路72相互電磁耦合。因此,例如當(dāng)向第1端口P1入射高頻信號(hào)的情況,該高頻信號(hào)不僅從第2端口P2出射,還從第3端口P3以及第4端口P4出射。此時(shí),從第3端口P3出射的高頻信號(hào)的電力相對(duì)于向第1端口P1入射的高頻信號(hào)的電力的比取決于第1矩形波導(dǎo)路71與第2矩形波導(dǎo)路72的耦合的強(qiáng)度。將該耦合的強(qiáng)度稱為耦合度。耦合度的大小可以通過使開口的寬度W變化而變化。在耦合度為耦合度3dB的定向耦合器的情況下,從第3端口P3出射的高頻信號(hào)的電力相對(duì)于從第2端口P2出射的高頻信號(hào)的電力的比為1:1。
【非特許文獻(xiàn)1】Z.C.Hao et.al.,Microwaves,Antennas and Propagation,IEE Proceedings,Vol.153,No.5,p.426,October 2006
本申請(qǐng)的發(fā)明人(以下,發(fā)明人)為了使作為設(shè)計(jì)目標(biāo)的動(dòng)作頻率(以下,稱為目標(biāo)頻率)成為78.5GHz,即78.5GHz的約2/3倍的52.3GHz成為TE10模式的截止頻率,將現(xiàn)有例的定向耦合器7的各參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)計(jì)。
將第1矩形波導(dǎo)路71的內(nèi)部以及第2矩形波導(dǎo)路72的內(nèi)部的介電常數(shù)設(shè)為3.823。
將第1矩形波導(dǎo)路71的寬度以及第2矩形波導(dǎo)路72的寬度設(shè)為1.47mm。
將第1矩形波導(dǎo)路71的高度以及第2矩形波導(dǎo)路72的高度設(shè)為0.5mm。
將窄壁73的厚度設(shè)為0.1mm。
此外,為了形成耦合度為約3dB附近的定向耦合器,將開口731的寬度W設(shè)為1.95mm。
圖25中示出使用如此確定各參數(shù)的以往的定向耦合器7(以下,現(xiàn)有例)計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖25所示的S參數(shù)中的S(1、1)表示相對(duì)于向第1端口P1入射的高頻信號(hào)的電力的、從第1端口P1反射的高頻信號(hào)的電力的比例。同樣,S(1、2)、S(1、3)以及S(1、4)分別表示相對(duì)于向第1端口P1入射的高頻信號(hào)的電力的、從第2端口P2、第3端口P3以及第4端口P4分別出射的高頻信號(hào)的電力的比例。
在65GHz以上81GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB,作為第1矩形波導(dǎo)路71與第2矩形波導(dǎo)路72的耦合狀態(tài)實(shí)現(xiàn)過耦合特性。即,在65GHz以上81GHz以下的頻帶中,可見現(xiàn)有例的定向耦合器7作為定向耦合器動(dòng)作。
另一方面,在高于作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的頻帶(82GHz以上90GHz以下的頻帶)中,可見S(1、1)以及S(1、4)分別增大。具體地說,S(1、1)以及S(1、4)分別在82GHz達(dá)到高于-13dB的-10dB左右。在向第1端口P1入射高頻信號(hào)的情況下,從第4端口P4出射高頻信號(hào)意味著定向耦合器7的定向惡化。另外,在向第1端口P1入射高頻信號(hào)的情況下,從第1端口P1反射高頻信號(hào)意味著定向耦合器7的整合狀 態(tài)瓦解。如上所述,可見定向耦合器7在82GHz無法充分抑制反射損失。
82GHz為與作為目標(biāo)頻率的78.5GHz約105%相當(dāng)?shù)念l率。換言之,可見定向耦合器7在目標(biāo)頻率能夠抑制反射損失,但在與目標(biāo)頻率的105%相當(dāng)?shù)念l率無法抑制反射損失。
為了查明該原因,發(fā)明人對(duì)于現(xiàn)有例的定向耦合器7的寬壁平行的面的電場強(qiáng)度進(jìn)行計(jì)算。在圖26中示出該電場強(qiáng)度的計(jì)算結(jié)果。圖26(a)以及(b)分別是將70GHz以及82GHz的高頻信號(hào)入射第1端口P1的情況下得出的電場強(qiáng)度的等高線圖。
參照?qǐng)D26(a),可讀出如下三點(diǎn):(1)向第1端口P1入射的高頻信號(hào)在第1波導(dǎo)路71的內(nèi)部傳播并從第2端口P2出射;(2)在開口731從第1波導(dǎo)路71的內(nèi)部向第2波導(dǎo)路72的內(nèi)部入射的高頻信號(hào)從第3端口P3出射;(3)在開口731從第1波導(dǎo)路71的內(nèi)部向第2波導(dǎo)路72的內(nèi)部入射的高頻信號(hào)中的、從第4端口P4出射的高頻信號(hào)的電場強(qiáng)度明顯小于從第3端口P3出射的高頻信號(hào)的電場強(qiáng)度。
另一方面,參照?qǐng)D26(b),可讀出:(1)隔著開口731遍布于第1波導(dǎo)路71以及第2波導(dǎo)路72的雙方的電場強(qiáng)度的姿態(tài)紊亂,其結(jié)果,(2)向第1端口P1入射的高頻信號(hào)不只從第2端口P2以及第3端口P3出射,從第4端口P4也出射電場強(qiáng)度高的高頻信號(hào)。
由上可見,現(xiàn)有例的定向耦合器7在目標(biāo)頻率能夠抑制反射損失,但在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶(在此,將目標(biāo)頻率的105%設(shè)為上限頻率的頻帶)中,無法充分抑制反射損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明是鑒于上述課題而形成的,其目的在于提供對(duì)于微波以及毫米波可利用的定向耦合器,該定向耦合器在將目標(biāo)頻率設(shè)為下限的特定的頻帶的反射損失比以往小。
為了解決上述的課題,本發(fā)明的定向耦合器具備共有形成開口的第1窄壁,并且分別具有與上述第1窄壁對(duì)置的第2窄壁的第1矩形波導(dǎo)路與第2矩形波導(dǎo)路的定向耦合器,其特征在于,上述第1矩形波導(dǎo)路以及上述第2矩形波導(dǎo)路分別具備:一對(duì)突出部,該對(duì)突出部設(shè)置在上述第1窄 壁或者上述第2窄壁,且形成在相比上述開口靠入射側(cè)以及相比上述開口靠出射側(cè)的相對(duì)于上述開口對(duì)稱的位置,該一對(duì)突出部從上述第1窄壁以及上述第2窄壁中的一方的窄壁向另一方的窄壁突出;以及其他突出部,該其他突出部從上述第2窄壁向上述開口突出。
本發(fā)明能夠提供可對(duì)于微波以及毫米波利用,且在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶中反射損失比以往小的定向耦合器。
附圖說明
圖1為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖2為表示本發(fā)明的實(shí)施例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖3為表示上述定向耦合器的H面的電場強(qiáng)度的等高線圖。
圖4為表示本發(fā)明的第1變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖5為表示本發(fā)明的第2變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖6為表示本發(fā)明的第3變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖7為表示本發(fā)明的第4變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖8為表示本發(fā)明的第5變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖9為表示本發(fā)明的第6變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖10為表示本發(fā)明的第7變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖11為表示本發(fā)明的第8變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖12為表示本發(fā)明的第9變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖13為表示本發(fā)明的第10變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖14為表示本發(fā)明的第11變形例的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖15為表示本發(fā)明的第11變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖16為表示本發(fā)明的第12變形例的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖17為表示本發(fā)明的第13變形例的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖18為表示本發(fā)明的第14變形例的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖19為表示本發(fā)明的第15變形例的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖20中,(a)為表示本發(fā)明的第13變形例的定向耦合器的一例的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖,(b)為表示本發(fā)明的第13變形例的定向耦合器的其他例的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖21為表示本發(fā)明的第15變形例的定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖22為表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的定向耦合器的結(jié)構(gòu)例的上面圖。
圖23中,(a)和(b)為表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式的雙工器的結(jié)構(gòu)的框圖。
圖24為表示現(xiàn)有例的定向耦合器的結(jié)構(gòu)的立體圖。
圖25為表示上述定向耦合器的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
圖26為表示上述定向耦合器的H面的電場強(qiáng)度的等高線圖。
具體實(shí)施方式
〔第1實(shí)施方式〕
參照?qǐng)D1對(duì)本發(fā)明的第1實(shí)施方式的定向耦合器進(jìn)行說明。圖1為表示本實(shí)施方式的定向耦合器1的結(jié)構(gòu)的立體圖。
如圖1所示,定向耦合器1具備第1波導(dǎo)路11與第2波導(dǎo)路12。第1波導(dǎo)路11的高度以及第2波導(dǎo)路12的高度均為高度H。第1波導(dǎo)路11為其寬度W1比高度H長的矩形波導(dǎo)路。同樣,第2波導(dǎo)路12為其寬度W2比高度H長的矩形波導(dǎo)路。第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12分別共有構(gòu)成各波導(dǎo)路的一對(duì)窄壁中的第1窄壁亦即窄壁13。
第1波導(dǎo)路11是除了窄壁13之外,還由與窄壁13對(duì)置的第2窄壁亦即窄壁112以及一對(duì)寬壁亦即寬壁111a以及寬壁111b構(gòu)成的管狀的波導(dǎo)路。同樣,第2波導(dǎo)路12是除了窄壁13之外,還由與窄壁13對(duì)置的第2窄壁亦即窄壁122以及一對(duì)寬壁亦即寬壁121a以及寬壁121b構(gòu)成的管狀的波導(dǎo)路。
在窄壁13形成有開口131。第1波導(dǎo)路11的內(nèi)部與第2波導(dǎo)路12的內(nèi)部經(jīng)由開口131連通。開口131的高度與第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12的高度亦即高度H相同。第1波導(dǎo)路11與第2波導(dǎo)路12經(jīng)由開口131耦合。因此,定向耦合器1為利用H面耦合的定向耦合器。
通過使開口131的寬度W變化,能夠使定向耦合器1中的第1波導(dǎo)路11與第2波導(dǎo)路12的耦合度(以下,定向耦合器1的耦合度)變化。即,寬度W為控制定向耦合器1的耦合度的重要的參數(shù)。
在本說明書中,例如,將耦合度為3dB的定向耦合器1稱為耦合度3dB的定向耦合器。
在本實(shí)施方式的定向耦合器1中,第1波導(dǎo)路11具備一對(duì)突出部(第1突出部)11a與其他突出部(第2突出部)11b。第2波導(dǎo)路12具備一對(duì)突出部12a與其他突出部12b。
(一對(duì)突出部)
一對(duì)突出部11a被設(shè)置于第1窄壁13或者第2窄壁112,且形成在相比開口131靠入射側(cè)以及相比開口131靠出射側(cè)的相對(duì)于開口131對(duì)稱的位置。一對(duì)突出部11a從第1窄壁13以及上述第2窄壁112中的、一方的窄壁(13或者112)向另一方的窄壁(112或者13)突出。另外,一對(duì)突出部12a設(shè)置于第1窄壁13或者第2窄壁122,形成在相比開口131靠入射側(cè)以及相比開口131靠出射側(cè)的相對(duì)于開口131對(duì)稱的位置。一對(duì)突出部12a從第1窄壁13以及上述第2窄壁122中的、一方的窄壁(13或者 122)向另一方的窄壁(122或者13)突出。在本實(shí)施方式中,采用一對(duì)突出部11a、12a從第1窄壁13向第2窄壁112、122突出的結(jié)構(gòu)。
在定向耦合器1中,第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12構(gòu)成為以第1窄壁13作為對(duì)稱面形成面對(duì)稱。即,形成于第1波導(dǎo)路11的一對(duì)突出部11a與形成于第2波導(dǎo)路12的一對(duì)突出部12a以第1窄壁13為對(duì)稱面形成面對(duì)稱。因此,構(gòu)成一對(duì)突出部11a的2個(gè)突出部彼此的間隔2L與構(gòu)成一對(duì)突出部12a的2個(gè)突出部彼此的間隔2L相同。在本實(shí)施方式中,對(duì)于一對(duì)突出部11a進(jìn)行說明,省略關(guān)于一對(duì)突出部12a的說明。
如上所述,一對(duì)突出部11a為相比開口131形成在入射側(cè)以及相比開口131形成在出射側(cè)的一對(duì)突出部11a,是形成在相對(duì)于開口131對(duì)稱的位置的一對(duì)突出部11a。換言之,一對(duì)突出部11a分別以相對(duì)于波導(dǎo)路11、12的延伸的方向(波導(dǎo)路11、12的長軸方向)垂直的剖面、亦即經(jīng)過開口131的中心C的剖面為對(duì)稱面,形成在面對(duì)稱的位置。即,分別從一對(duì)突出部11a到上述對(duì)稱面的距離L彼此相同。
另外,一對(duì)突出部11a的各自的形狀相同。更具體地說,在一對(duì)突出部11a中,各自的突出量Pa以及寬度Wa彼此相同。突出量Pa為一對(duì)突出部11a分別從第1窄壁13向第2窄壁112突出的長度。
一對(duì)突出部11a所形成的位置的第1波導(dǎo)路11的寬度W1比第1波導(dǎo)路11的兩端、即第1端口P1以及第2端口P2的寬度W1短突出量Pa的大小。
此外,開口131的中心C是在假定在開口131存在窄壁13的結(jié)構(gòu)部件的情況下,與開口131的重心一致的點(diǎn)。如圖1所示,在定向耦合器1中,當(dāng)采用長方形的開口131的情況下,中心C為開口131的對(duì)角線彼此的交點(diǎn)。
此外,在本實(shí)施方式中,一對(duì)突出部11a從第1窄壁13向第2窄壁112突出。但是,作為一對(duì)突出部11a,也可以采用從第2窄壁112向第1窄壁13突出的結(jié)構(gòu)。
通過形成一對(duì)突出部11a,定向耦合器1例如在向第1端口P1入射以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶、例如以目標(biāo)頻率為下限、目標(biāo)頻率的105%為上限頻率的頻帶的高頻信號(hào)的情況下,能夠?qū)⒃擃l帶中的S參數(shù)S(1、 1)以及S(1、4)的分別都形成得足夠小。即,定向耦合器1具備一對(duì)突出部11a,由此在上述頻帶中,相比現(xiàn)有例的定向耦合器7能夠抑制反射損失。
此外,以下,將以目標(biāo)頻率為下限、目標(biāo)頻率的105%為上限頻率的頻帶稱為目標(biāo)頻率的100%以上105%以下的頻帶。
一對(duì)突出部11a彼此的間隔2L優(yōu)選為在具有目標(biāo)頻率的高頻信號(hào)沿第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12導(dǎo)波的情況下的管內(nèi)波長的142.7%以上196.5%以下。根據(jù)如此構(gòu)成的定向耦合器1,在為目標(biāo)頻率的100%以上105%以下的頻帶中,相比現(xiàn)有例的定向耦合器7能夠抑制反射損失。
另外,一對(duì)突出部11a的突出量Pa優(yōu)選為在具有目標(biāo)頻率的高頻信號(hào)沿第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12導(dǎo)波的情況下的管內(nèi)波長的13.5%以下。根據(jù)如此構(gòu)成的定向耦合器,在為目標(biāo)頻率的100%以上105%以下的頻帶中,相比現(xiàn)有例的定向耦合器7能夠抑制反射損失。
(其他突出部)
其他突出部11b、12b從第2窄壁112、122向開口131、更具體地說向開口131的中心C突出。形成于第1波導(dǎo)路11的其他突出部11b與形成于第2波導(dǎo)路12的其他突出部12b以第1窄壁13作為對(duì)稱面形成面對(duì)稱。因此,在此,對(duì)于其他突出部11b進(jìn)行說明,省略關(guān)于其他突出部12b的說明。
其他突出部11b形成在與開口131的中心C對(duì)置的位置。其他突出部11b的突出量Pb可以在能夠抑制由于設(shè)置開口131以及一對(duì)突出部11a、12a致使反射損失增大的范圍內(nèi)適當(dāng)?shù)剡x擇。作為突出量Pb的一例,舉出300μm,不過突出量Pb并不局限于這樣的值。
(定向耦合器的結(jié)構(gòu))
定向耦合器1作為第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12的各波導(dǎo)路,可以采用桿壁波導(dǎo)路,也可以采用金屬制的波導(dǎo)管。桿壁波導(dǎo)路(1)是由設(shè)置在電介質(zhì)基板的兩面的一對(duì)導(dǎo)體板、(2)一對(duì)桿壁將四方圍起的波導(dǎo)路。上述一對(duì)桿壁貫通上述電介質(zhì)基板,使上述一對(duì)導(dǎo)體板導(dǎo)通。導(dǎo)體柱由沿著貫通電介質(zhì)基板的貫通孔的內(nèi)壁形成的導(dǎo)體或者在該貫通孔的內(nèi)側(cè)填 充的導(dǎo)體構(gòu)成。作為第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12的各波導(dǎo)路,參照?qǐng)D22在后文中對(duì)于采用桿壁波導(dǎo)路的結(jié)構(gòu)進(jìn)行敘述。當(dāng)作為第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12的各波導(dǎo)路采用桿壁波導(dǎo)路的情況下,優(yōu)選為一對(duì)突出部11a、12a以及其他突出部11b、12b分別由貫通上述電介質(zhì)基板的導(dǎo)體柱構(gòu)成。
當(dāng)作為第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12的各波導(dǎo)路采用金屬制的波導(dǎo)管的情況下,一對(duì)突出部11a、12a以及其他突出部11b、12b分別可以(1)通過切削波導(dǎo)管的內(nèi)側(cè)來構(gòu)成,(2)也可以通過使金屬制的波導(dǎo)管的一方的窄壁以向另一方的窄壁突出的方式折彎來構(gòu)成,(3)還可以由導(dǎo)體柱構(gòu)成。第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路為了對(duì)各自的內(nèi)部的介電常數(shù)進(jìn)行控制,可以在各自的金屬制的波導(dǎo)管的內(nèi)部填充具有所希望的介電常數(shù)的電介質(zhì)。另一方面,當(dāng)作為第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12的各波導(dǎo)路采用桿壁波導(dǎo)路的情況下,通過選擇具有所希望的介電常數(shù)的電介質(zhì)基板,能夠控制第1波導(dǎo)路11的內(nèi)部以及第2波導(dǎo)路的媒質(zhì)的介電常數(shù)。
(定向耦合器的功能)
當(dāng)向定向耦合器1的第1端口P1入射高頻信號(hào)的情況下,入射的高頻信號(hào)沿第1波導(dǎo)路11的內(nèi)部傳播并從第2端口P2出射。另外,經(jīng)由開口131與第2波導(dǎo)路12耦合的高頻信號(hào)沿第2波導(dǎo)路12的內(nèi)部傳播并從第3端口P3出射。這樣,定向耦合器1作為將向一個(gè)端口入射的高頻信號(hào)從2個(gè)端口出射的分波器發(fā)揮功能。
此外,從第2端口P2出射的高頻信號(hào)與向第1端口P1入射的高頻信號(hào)為同相位。與此相對(duì),從第3端口P3出射的高頻信號(hào)相對(duì)于向第1端口P1入射的高頻信號(hào),相位錯(cuò)開90°。即,從第2端口P2出射的高頻信號(hào)的相位與從第3端口P3出射的高頻信號(hào)的相位錯(cuò)開90°。由此,也將定向耦合器190°稱為混合耦合器。
當(dāng)向第2端口P2入射第1高頻信號(hào),并且向第3端口P3入射相位與第1高頻信號(hào)與相位有90°不同的第2高頻信號(hào)的情況下,從第1端口P1出射被合波的第1高頻信號(hào)以及第2高頻信號(hào)。這樣,定向耦合器1作為將向2個(gè)端口入射的高頻信號(hào)從一個(gè)端口出射的合波器發(fā)揮功能。
〔實(shí)施例〕
參照?qǐng)D2~圖3對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的定向耦合器進(jìn)行說明。本實(shí)施例的定向耦合器1將第1實(shí)施方式的定向耦合器1的各參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)定。
作為寬度W1以及寬度W2,分別采用1.47mm。
作為高度H采用0.5mm。
作為向波導(dǎo)路11、12的內(nèi)部填充的電介質(zhì)的介電常數(shù),采用3.823。
作為寬度W采用1.95mm。
關(guān)于一對(duì)突出部11a、12a,作為突出量Pa以及寬度Wa,分別采用150μm以及100μm。另外,作為一對(duì)突出部11a、12a的間隔2L,采用4.14mm。
關(guān)于其他突出部11b、12b,作為突出量Pb以及寬度Wb,分別采用300μm以及100μm。
本實(shí)施例的定向耦合器1的目標(biāo)頻率為78.5GHz。頻率為78.5GHz的高頻信號(hào)的波長在自由空間中以及介電常數(shù)為3.823的電介質(zhì)中,分別為3.82mm以及1.95mm。另外,頻率為78.5GHz的高頻信號(hào)的管內(nèi)波長在如上所述構(gòu)成的定向耦合器1中為2.6mm(有效數(shù)字2位。如果有效數(shù)字為3位則為2.61mm)。上述的間隔2L與該管內(nèi)波長的159.2%相當(dāng)。
另外,本實(shí)施例的定向耦合器1被作為耦合度3dB的定向耦合器設(shè)計(jì)。
圖2中示出使用本實(shí)施例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖2為表示本實(shí)施例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。此外,在計(jì)算本實(shí)施例的定向耦合器1的S參數(shù)S(1、1)、S(1、2)、S(1、3)以及S(1、4)時(shí),向第1端口P1入射高頻信號(hào)。另外,使該高頻信號(hào)的頻率在65GHz以上90GHz以下的頻率范圍變化。為了計(jì)算這些S參數(shù)的頻率依存性所使用的條件對(duì)于后述的各變形例的定向耦合器1也相同。
圖2所示的S參數(shù)中的S(1、1)表示在向第1端口P1入射高頻信號(hào)的情況下,相對(duì)于入射的高頻信號(hào)的電力的、從第1端口P1反射的高頻信號(hào)的電力的比例。同樣,S(1、2)、S(1、3),以及S(1、4)分別表示在向第1端口P1入射高頻信號(hào)的情況下,相對(duì)于入射的高頻信號(hào)的電力的、從第2端口P2、第3端口P3以及第4端口P4分別出射的高頻信 號(hào)的電力的比例。
在本說明書中,將定向耦合器是否作為定向耦合器動(dòng)作的判定基準(zhǔn)設(shè)定為在目標(biāo)頻率,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。另外,將定向耦合器是否作為定向耦合器更好地動(dòng)作的判定基準(zhǔn)設(shè)定為S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB未滿。
參照?qǐng)D2,在頻率為67.2GHz以上86.8GHz以下的頻帶,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見本實(shí)施例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶、即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下(有效數(shù)字3位。如果有效數(shù)字為5位則為82.425Gz)的頻帶的67.2GHz以上86.8GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65GHz以上83.6GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,可見本實(shí)施例的定向耦合器1在67.2GHz以上83.6GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
圖3中示出計(jì)算本實(shí)施例的定向耦合器1的H面的電場強(qiáng)度的結(jié)果。圖3為表示定向耦合器1的H面的電場強(qiáng)度的等高線圖。參照?qǐng)D3,可見隔著開口131遍布波導(dǎo)路11、12的雙方的電場強(qiáng)度的姿態(tài)紊亂。
另一方面,如上所述,在圖26(b)所示的現(xiàn)有例的定向耦合器7的H面的電場強(qiáng)度,隔著開口731遍布波導(dǎo)路71、72雙方的電場強(qiáng)度的姿態(tài)紊亂。
基于這些結(jié)果,發(fā)明人推測(cè)在該電場強(qiáng)度的姿態(tài)紊亂的狀態(tài)下,發(fā)生高次模式的可能性較高。另外,發(fā)明人推測(cè)在(1)該高次模式的發(fā)生與(2)反射損失增大以及定向耦合器的定向惡化(S(1、1)以及S(1、4)分別增大)之間存在緊密的關(guān)系。因此,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)為了提供在目標(biāo)頻率作為定向耦合器動(dòng)作的定向耦合器1,重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)出避免隔著開口131遍布波導(dǎo)路11、12的雙方的電場強(qiáng)度的姿態(tài)紊亂的形狀的一對(duì)突出部11a、12a,此外重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)出可抑制由于設(shè)置開口131以及一對(duì)突出部11a、12a致使反射損失的增大的形狀的其他突出部11b、12b。
〔第1變形例〕
參照?qǐng)D4對(duì)本發(fā)明的第1變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第1變形例的定向耦合器1可通過在第1實(shí)施方式的定向耦合器1之中,(1)作為一對(duì)突出部11a、12a的突出量Pa采用50μm,并且(2)作為其他突出部11b、12b的突出量Pb采用300μm而得出。
圖4張示出使用第1變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖4為表示第1變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D4,在頻率為65.0GHz以上86.9GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第1變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶、即包含78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的65.0GHz以上86.9GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.0GHz以上83.3GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第1變形例的定向耦合器1在65.0GHz以上83.3GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第2變形例〕
參照?qǐng)D5對(duì)本發(fā)明的第2變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第2變形例的定向耦合器1可通過在第1實(shí)施方式的定向耦合器1之中,(1)作為一對(duì)突出部11a、12a的突出量Pa采用100μm,并且(2)作為其他突出部11b、12b的突出量Pb采用300μm而得出。
圖5中示出使用第2變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖5為表示第2變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D5,在頻率為65.0GHz以上86.9GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第2變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶、即包含78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的65.0GHz以上86.9GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.0GHz以上83.6GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第2變形例的定向耦合器在165.0GHz以上83.6GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第3變形例〕
參照?qǐng)D6對(duì)本發(fā)明的第3變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第3變形例的定向耦合器1可通過在第1實(shí)施方式的定向耦合器1之中,(1)作為一對(duì)突出部11a、12a的突出量Pa采用200μm,并且(2)作為其他突出部11b、12b的突出量Pb采用300μm而得出。
圖6中示出使用第3變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖6為表示第3變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D6,在頻率為69.7GHz以上86.9GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第3變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶,即包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的69.7GHz以上86.9GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.0GHz以上84.2GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第3變形例的定向耦合器在169.7GHz以上84.2GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第4變形例〕
參照?qǐng)D7對(duì)本發(fā)明的第4變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第4變形例的定向耦合器1可通過在第1實(shí)施方式的定向耦合器1之中,(1)作為一對(duì)突出部11a、12a的突出量Pa采用250μm,并且(2)作為其他突出部11b、12b的突出量Pb采用300μm而得出。
圖7中示出使用第4變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖7為表示第4變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D7,在頻率為71.3GHz以上86.8GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第4變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的71.3GHz以上86.8GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.0GHz以上68.0GHz以下的頻帶以及69.8GHz以上84.2GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第4變形例的定向耦合器1在71.3GHz以上84.2GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第5變形例〕
參照?qǐng)D8對(duì)本發(fā)明的第5變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第5變形例的定向耦合器1通過在第1實(shí)施方式的定向耦合器1之中,(1)作為一對(duì)突出部11a、12a的突出量Pa采用300μm,并且(2)作為其他突出部11b、12b的突出量Pb采用300μm而得出。
圖8中示出使用第5變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖8為表示第5變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D8,在頻率為73.1GHz以上87.0GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第5變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的73.1GHz以上87.0GHz以下的頻帶中抑制反射損失。
另外,在頻率為71.5GHz以上74.2GHz以下以及76.9GHz以上84.6GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB未滿。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第5變形例的定向耦合器1在73.1GHz以上74.2GHz以下的頻帶以及76.9GHz以上84.6GHz以下的頻率區(qū)域中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第6變形例〕
參照?qǐng)D9對(duì)本發(fā)明的第6變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第6變形例的定向耦合器1通過在第1實(shí)施方式的定向耦合器1之中,(1)作為一對(duì)突出部11a、12a的突出量Pa采用350μm,并且(2)作為其他突出部11b、12b的突出量Pb采用300μm而得出。
圖9中示出使用第6變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖9為表示第6變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D9,在頻率為77.1GHz以上87.1GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第6變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的77.1GHz以上87.1GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為77.5GHz以上85.0GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第6變形例的定向耦合器1在77.5GHz以上85GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
(關(guān)于突出量Pa)
如上所述,根據(jù)由第1~第6變形例的定向耦合器1得出的S參數(shù)的頻率依存性(參照?qǐng)D4~圖9),可見在突出量Pa為350μm以下的情況下,本實(shí)施方式的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,抑制反射損失。350μm與為2.6mm的管內(nèi)波長的13.5%相當(dāng)。即,在本實(shí)施方式的定向耦合器1中,突出量Pa為具有目標(biāo)頻率的高頻信號(hào)沿第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12導(dǎo)波的情況下的管內(nèi)波長的13.5%以下。
〔第7變形例〕
參照?qǐng)D10對(duì)本發(fā)明的第7變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第7變形例的定向耦合器1通過在第3變形例的定向耦合器1(參照?qǐng)D6)中,使一對(duì)突出部11a、12a分別向接近開口131的方向移動(dòng)200μm得出。即,第7變形例的定向耦合器1作為一對(duì)突出部11a、12a的間隔2L采用3.74mm。
圖10中示出使用第7變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖10為表示第7變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D10,在頻率為71.4GHz以上88.3GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第7變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的71.4GHz以上88.3GHz以下的頻帶中抑制反射損失。
另外,在頻率為66.5GHz以上83.6GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第7變形例的定向耦合器1在71.4GHz以上83.6GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第8變形例〕
參照?qǐng)D11對(duì)本發(fā)明的第8變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第8變形例的定向耦合器1通過在第3變形例的定向耦合器1(參照?qǐng)D6)中,使一對(duì)突出部11a、12a分別向接近開口131的方向移動(dòng)500μm而得出。即,第8變形例的定向耦合器1作為一對(duì)突出部11a、12a的間隔2L采用3.14mm。
圖11中示出使用第8變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖11為表示第8變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D11,在頻率為74.9GHz以上89.1GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第8變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的74.9GHz以上89.1GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為72.8GHz以上82.0GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第8變形例的定向耦合器1作為74.9GHz以上82.0GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第9變形例〕
參照?qǐng)D12對(duì)本發(fā)明的第9變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第9變形例的定向耦合器1是通過在第3變形例的定向耦合器1(參照?qǐng)D6)中,使一對(duì)突出部11a、12a分別向遠(yuǎn)離開口131的方向移動(dòng)200μm而得出。即,第9變形例的定向耦合器1作為一對(duì)突出部11a、12a的間隔2L采用4.54mm。
圖12中示出使用第9變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖12為表示第9變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D12,在頻率為67.9GHz以上85.0GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第9變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的67.9GHz以上85.0GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.0GHz以上83.5GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,則可見第9變形例的定向耦合器1在67.9GHz以上83.5GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
〔第10變形例〕
參照?qǐng)D13對(duì)本發(fā)明的第10變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。第10變形例的定向耦合器1通過在第3變形例的定向耦合器1(參照?qǐng)D6)中,使一對(duì)突出部11a、12a分別向遠(yuǎn)離開口131的方向移動(dòng)500μm而得出。即,第10變形例的定向耦合器1作為一對(duì)突出部11a、12a的間隔2L采用5.14mm。
圖13中示出使用第10變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖13為表示第10變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D13,在頻率為65.4GHz以上75.7GHz以下的頻帶、77.5GHz以上83.2GHz以下的頻帶與中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。 即,可見第10變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的77.5GHz以上83.2GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.5GHz以上72.0GHz以下的頻帶以及78.0GHz以上81.8GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,可見第10變形例的定向耦合器1在65.5GHz以上72.0GHz以下的頻帶以及78.0GHz以上81.8GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
(間隔2L)
如上所述,根據(jù)通過第7~第10變形例的定向耦合器1得出的S參數(shù)的頻率依存性(參照?qǐng)D10~圖13),可見在一對(duì)突出部11a、12a的間隔2L為3.14mm以上5.14mm以下的情況下,本實(shí)施方式的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,抑制反射損失。3.14mm與為2.6mm的管內(nèi)波長的120.8%相當(dāng)、5.14mm與為2.6mm的管內(nèi)波長的197.7%相當(dāng)。即,在本實(shí)施方式的定向耦合器1中,間隔2L為具有目標(biāo)頻率的高頻信號(hào)沿第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12導(dǎo)波的情況下的管內(nèi)波長的120.8%以上197.7%以下。
〔第11變形例〕
參照?qǐng)D14~圖15對(duì)本發(fā)明的第11變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。圖14為表示第11變形例的定向耦合器1的結(jié)構(gòu)的立體圖。
第11變形例的定向耦合器1通過變更實(shí)施例的定向耦合器1所具備的突出部11a、12a而得出。具體地說,第11變形例的定向耦合器1代替從第1窄壁13向第2窄壁112突出的一對(duì)突出部11a,轉(zhuǎn)而采用從第2窄壁112向第1窄壁13突出的一對(duì)突出部11a。另外,代替從第1窄壁13向第2窄壁122突出的一對(duì)突出部12a,轉(zhuǎn)而采用從第2窄壁122向第1窄壁13突出的一對(duì)突出部12a。
圖15中示出使用第11變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖15為表示第11變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。
參照?qǐng)D15,在頻率為67.2GHz以上86.7GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第11變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的67.2GHz以上86.7GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為65.0GHz以上83.5GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,可見第11變形例的定向耦合器1能夠在67.2GHz以上83.5GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
如上所述,在本實(shí)施方式的定向耦合器1中,也可以采用從第2窄壁112向第1窄壁13突出的一對(duì)突出部11a。另外,也可以采用從第2窄壁122向第1窄壁13突出的一對(duì)突出部12a。
〔第12變形例〕
參照?qǐng)D16對(duì)本發(fā)明的第12變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。圖16為表示第12變形例的定向耦合器1的結(jié)構(gòu)的立體圖。
本變形例的定向耦合器1代替實(shí)施例的使設(shè)置于定向耦合器1的第1波導(dǎo)路11的一對(duì)突出部11a從第1窄壁13向第2窄壁112突出,轉(zhuǎn)而使一對(duì)突出部11a從第2窄壁112向第1窄壁13突出來得出。換言之,本變形例的定向耦合器1代替使第11變形例的設(shè)置于定向耦合器1的第2波導(dǎo)路12的一對(duì)突出部12a從第2窄壁122向第1窄壁13突出,轉(zhuǎn)而使一對(duì)突出部12a從第1窄壁13向第2窄壁122突出來得出。
即,將第1窄壁13設(shè)為一方的窄壁,第2窄壁112、122設(shè)為另一方的窄壁,第1波導(dǎo)路11的一對(duì)突出部11a從另一方的窄壁向一方的窄壁突出,第2波導(dǎo)路12的一對(duì)突出部12a從一方的窄壁向另一方的窄壁突出。
如上所述,在本發(fā)明的一方式的定向耦合器1中,一對(duì)突出部11a以及一對(duì)突出部12a,(1)都可以設(shè)置于第1窄壁13(參照實(shí)施例),(2)也可以都設(shè)置于第2窄壁112、122(參照第11變形例),(3)還可以一方設(shè)置于第1窄壁13,另一方設(shè)置于第2窄壁(本變形例)。
在本變形例的定向耦合器1中,將相對(duì)于波導(dǎo)路11、12的延伸的方向 垂直的剖面、且為經(jīng)過開口131的中心C的剖面作為對(duì)稱面,(1)從一對(duì)突出部11a分別到上述對(duì)稱面的距離L與(2)從一對(duì)突出部12a分別到上述對(duì)稱面的距離L優(yōu)選為彼此相同。
如此構(gòu)成的本變形例的定向耦合器1起到與實(shí)施例的定向耦合器1相同的效果。
〔第13~15的變形例〕
參照?qǐng)D17~圖21對(duì)本發(fā)明的第13~第15變形例的定向耦合器進(jìn)行說明。圖17~圖19分別為表示第13~第15變形例的定向耦合器1的結(jié)構(gòu)的立體圖。首先,對(duì)第13變形例的定向耦合器1進(jìn)行說明。
本變形例的定向耦合器1通過將實(shí)施例的定向耦合器1所具備的其他突出部11b、12b更換為突出區(qū)間11d、12d而得出。第1波導(dǎo)路11與第2波導(dǎo)路12以第1窄壁13作為對(duì)稱面形成面對(duì)稱。因此,在此,對(duì)突出區(qū)間11d進(jìn)行說明,省略關(guān)于突出區(qū)間12的說明。突出區(qū)間11d、12d為權(quán)利要求書中所記載的其他突出部的一個(gè)類型。
(突出區(qū)間11d)
第1波導(dǎo)路11包括在與開口131對(duì)置的窄壁112形成的突出區(qū)間11d。突出區(qū)間11d形成在寬度W1恒定的第1區(qū)間11c與寬度W1恒定的第2區(qū)間11e之間。突出區(qū)間11d向開口131突出。在突出區(qū)間11d中,窄壁112向窄壁13突出的突出量Pd,在突出區(qū)間11d的中央處比在突出區(qū)間11d的兩端(突出區(qū)間11d與第1區(qū)間11c的連接位置以及突出區(qū)間11d與第2區(qū)間11e的連接位置)大。即,突出區(qū)間11d的中央處的突出量Pd比突出區(qū)間11d的兩端處的突出量Pd大,突出區(qū)間11d的中央處的第1波導(dǎo)路11的寬度比突出區(qū)間11d的兩端處的第1波導(dǎo)路11的寬度窄。
(突出區(qū)間11d的分類)
在此,關(guān)注突出區(qū)間的突出量Pd的變化的方式,將突出區(qū)間11d分類。
將構(gòu)成為包括突出量Pd隨著從突出區(qū)間的兩端起接近突出區(qū)間的中央變大的突出區(qū)間11d的定向耦合器1稱為錐形型的定向耦合器。該錐形型的定向耦合器1根據(jù)突出量Pd的變化的方式,被分類為(1)傾斜錐形 型、(2)臺(tái)階錐形型、(3)傾斜臺(tái)階錐形型。圖17所示的第13變形例的定向耦合器1為傾斜錐形型,圖18所示的第14變形例的定向耦合器1為臺(tái)階錐形型,圖19所示的第15變形例的定向耦合器1為傾斜臺(tái)階錐形型。
傾斜錐形型的定向耦合器1是指包括構(gòu)成為突出量Pd隨著從突出區(qū)間的兩端接近突出區(qū)間的中央而連續(xù)變大的突出區(qū)間11d的定向耦合器(參照?qǐng)D17)。作為連續(xù)變大的突出量Pd的具體例,可以舉出作為相距突出區(qū)間的兩端的距離的函數(shù),由一次函數(shù)或者二次函數(shù)表示突出量Pd的情況。另外,在俯視觀察定向耦合器1的寬壁的情況下,突出區(qū)間11d中的窄壁的形狀由圓或者橢圓的圓弧的一部分構(gòu)成的定向耦合器也是傾斜錐形型的定向耦合器1。
在圖17所示的定向耦合器1的突出區(qū)間11d中,突出量Pd構(gòu)成為作為相距突出區(qū)間11d的兩端的距離的函數(shù)由一次函數(shù)表示。因此,定向耦合器1為傾斜錐形型的定向耦合器的具體例。
臺(tái)階錐形型的定向耦合器1是指構(gòu)成為突出量Pd隨著從突出區(qū)間11d的兩端接近突出區(qū)間11d的中央而離散地變大的定向耦合器1(參照?qǐng)D18)。換言之,臺(tái)階錐形型的定向耦合器1是突出量Pd隨著從突出區(qū)間11d的兩端接近突出區(qū)間11d的中央而階段狀地變大的定向耦合器1。在突出區(qū)間11d中,突出量Pd離散地變大的段數(shù)可以為1段,也可以為多段。
在圖18所示的定向耦合器1的突出區(qū)間11d中,突出量Pd離散地變大的段數(shù)為2段。
傾斜臺(tái)階錐形型的定向耦合器1是指突出區(qū)間11d由傾斜區(qū)間11d1與臺(tái)階區(qū)間11d2構(gòu)成的定向耦合器1(參照?qǐng)D19)。傾斜區(qū)間11d1包括突出區(qū)間11d的端部,是構(gòu)成為突出量Pd隨著從突出區(qū)間11d的端部接近突出區(qū)間11d的中央而連續(xù)變大的區(qū)間。臺(tái)階區(qū)間11d2包括突出區(qū)間11d的中央,是突出量Pd隨著從突出區(qū)間11d的端部接近突出區(qū)間11d的中央而離散地變大的區(qū)間。在臺(tái)階區(qū)間11d2,突出量Pd離散地變大的段數(shù)可以為1段,也可以為多段。
在圖19所示的定向耦合器1中,傾斜區(qū)間11d1的突出量Pd構(gòu)成為作為相距突出區(qū)間11d的兩端的距離的函數(shù)由一次函數(shù)表示。另外,在圖19所示的定向耦合器1中,臺(tái)階區(qū)間11d2的突出量Pd離散地變大的段數(shù) 為1段。
(突出區(qū)間的長度L與開口的寬度W的大小關(guān)系)
第13~第15變形例的定向耦合器1的突出區(qū)間11d的長度Ld與開口131的寬度W的大小關(guān)系不受特別限定。即,長度Ld與寬度W的大小關(guān)系可以為Ld>W(wǎng)、Ld=W以及Ld<W的任一個(gè)。此外,在圖17所示的定向耦合器1中,作為長度Ld與寬度W的大小關(guān)系采用Ld>W(wǎng)。
圖20(a)示出使用第13變形例的定向耦合器1的一例計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖20(a)為表示該定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。該定向耦合器1如圖17所示具備傾斜錐形型的突出區(qū)間11d、12d。該定向耦合器1作為突出量Pd采用100μm,作為長度Ld采用15mm。除此以外的結(jié)構(gòu)與實(shí)施例的定向耦合器1相同。
參照?qǐng)D20(a),在頻率為65.0GHz以上86.8GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見本變形例的定向耦合器1能夠在在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的65.0GHz以上86.8GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為82.9GHz以上85.2GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,可見本變形例的定向耦合器1在82.9GHz以上85.2GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
如上所述,本實(shí)施方式的定向耦合器1作為其他突出部可以進(jìn)一步具備突出區(qū)間11d、12d。
參照?qǐng)D20(b)對(duì)本發(fā)明的第13變形例的定向耦合器的其他例進(jìn)行說明。圖20(b)為表示該定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。該定向耦合器1通過將圖20(a)所示的定向耦合器1的突出量Pd由100μm變更為300μm而得出。
參照?qǐng)D20(b),在頻率為71.3GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見本變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在 包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的71.3GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為78.9GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,可見本變形例的定向耦合器1在78.9GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
圖21中示出使用第15變形例的定向耦合器1計(jì)算S參數(shù)的頻率依存性的結(jié)果。圖21為表示本變形例的定向耦合器1的S參數(shù)的頻率依存性的曲線圖。在本變形例的定向耦合器1中,作為突出量Pd采用300μm,作為長度Ld采用15mm。關(guān)于突出量Pd(300μm),傾斜區(qū)間11d1的突出量為100μm,臺(tái)階區(qū)間11d2的突出量為200μm。
參照?qǐng)D21,在頻率為71.3GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,S(1、1)以及S(1、4)分別低于-13dB。即,可見第14變形例的定向耦合器1能夠在為作為目標(biāo)頻率的78.5GHz的100%以上105%以下的頻帶中,即在包含為78.5GHz以上82.4GHz以下的頻帶的71.3GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,抑制反射損失。
另外,在頻率為78.9GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,S(1、2)與S(1、3)的差低于1.0dB。即,如果關(guān)注可抑制上述的反射損失的頻帶,可見第14變形例的定向耦合器1在78.9GHz以上90.0GHz以下的頻帶中,作為耦合度3dB的定向耦合器更好地動(dòng)作。
如上所述,第13~第15變形例的定向耦合器1作為其他突出部還具備突出區(qū)間11d、12d。
〔結(jié)構(gòu)例〕
參照?qǐng)D22對(duì)第1實(shí)施方式的定向耦合器1的結(jié)構(gòu)例進(jìn)行說明。圖22為表示本結(jié)構(gòu)例的定向耦合器1的結(jié)構(gòu)的俯視圖。
本結(jié)構(gòu)例的定向耦合器1具備的第1波導(dǎo)路11以及第2波導(dǎo)路12都使用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制成。
如上所述,第1波導(dǎo)路11與第2波導(dǎo)路12以第1窄壁13作為對(duì)稱面形成面對(duì)稱。因此,在此對(duì)第1波導(dǎo)路11進(jìn)行說明,省略關(guān)于第2波導(dǎo)路 12的說明。
具體地說,第1波導(dǎo)路11構(gòu)成為包括:電介質(zhì)基板10、設(shè)置在電介質(zhì)基板10的兩面的一對(duì)導(dǎo)體板(圖22中未圖示)、將貫通電介質(zhì)基板10的導(dǎo)體柱112i配置為壁狀的桿壁、將導(dǎo)體柱13i配置為壁狀的桿壁。在本結(jié)構(gòu)例中,導(dǎo)體柱13i由一對(duì)導(dǎo)體柱構(gòu)成。
當(dāng)俯視觀察定向耦合器1的情況下,導(dǎo)體柱112i分別配置為各自的中心的連線與圖1所示的窄壁112的形狀一致,導(dǎo)體柱13i分別配置為各自的中心的連線與圖1所示的窄壁13的形狀一致。
因此,設(shè)置于電介質(zhì)基板10的兩面的一對(duì)導(dǎo)體板分別作為寬壁111a以及寬壁111b發(fā)揮功能。將導(dǎo)體柱13i配置為壁狀的桿壁作為第1窄壁亦即窄壁13發(fā)揮功能。將導(dǎo)體柱112i配置為壁狀的桿壁作為第2窄壁亦即窄壁112發(fā)揮功能。
一對(duì)突出部11a通過與構(gòu)成窄壁13的導(dǎo)體柱13i相鄰地配置1根或者多根導(dǎo)體柱而形成。當(dāng)形成一對(duì)突出部11a的導(dǎo)體柱由多根構(gòu)成的情況下,該多根的導(dǎo)體柱沿著從窄壁13朝向窄壁112的方向在窄壁13的附近排列。
在本結(jié)構(gòu)例的定向耦合器1中,一對(duì)突出部11a的突出量Pa為從導(dǎo)體柱13i的中心的各自的連線、即表示窄壁13的壁心的線到形成一對(duì)突出部11a的導(dǎo)體柱的末端的距離。另外,一對(duì)突出部11a的寬度Wa為形成一對(duì)突出部11a的導(dǎo)體柱的直徑。
其他突出部11b與一對(duì)突出部11a相同構(gòu)成。因此,在本結(jié)構(gòu)例的定向耦合器1中,其他突出部11b的突出量Pb為從導(dǎo)體柱112i的中心的各自的連線、即表示窄壁112的壁心的線到形成其他突出部11b的導(dǎo)體柱的末端的距離。另外,其他突出部11b的寬度Wb為形成其他突出部11b的導(dǎo)體柱的直徑。
此外,在本結(jié)構(gòu)例中,導(dǎo)體柱112i、122i的直徑、形成導(dǎo)體柱13i、一對(duì)突出部11a的導(dǎo)體柱以及形成其他突出部11b的導(dǎo)體柱的直徑都為100μm。另外,彼此相鄰的導(dǎo)體柱112i與導(dǎo)體柱112i+1的間隔、彼此相鄰的導(dǎo)體柱122i與導(dǎo)體柱122i+1的間隔以及彼此相鄰的導(dǎo)體柱13i與導(dǎo)體柱13i+1的間隔都為200μm。但是,上述直徑以及間隔都不局限于本結(jié)構(gòu)例,可以根據(jù)目標(biāo)頻率適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。
根據(jù)本結(jié)構(gòu)例,能夠使用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制作定向耦合器1。因此,可以將定向耦合器1同使用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制作的其他波導(dǎo)路、帶通濾波器等一起集成于1張電介質(zhì)基板。
另外,定向耦合器1為經(jīng)由在共有的窄壁13形成的開口131將第1波導(dǎo)路11與第2波導(dǎo)路12耦合的H面耦合型的定向耦合器。H面耦合型的定向耦合器1作為利用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制作的定向耦合器較為合適。這是由于能夠利用1張電介質(zhì)基板10制作定向耦合器1。
〔第2實(shí)施方式〕
參照?qǐng)D23的(a)和(b)對(duì)本發(fā)明的第2實(shí)施方式的雙工器進(jìn)行說明。圖23為表示本實(shí)施方式的雙工器5的結(jié)構(gòu)的框圖。
如圖23(a)所示,雙工器5具備2個(gè)第1實(shí)施方式的定向耦合器1、第1濾波器51、第2濾波器52。
在本實(shí)施方式中,將2個(gè)定向耦合器1分別表述為定向耦合器1a(第1定向耦合器)以及定向耦合器1b(第2定向耦合器)來進(jìn)行區(qū)分。另外,將定向耦合器1a的4個(gè)端口分別表述為第1端口P1a~第4端口P4a、將定向耦合器1b的4個(gè)端口分別表述為第1端口P1b~第4端口P4b來進(jìn)行區(qū)分。
另外,在本實(shí)施方式中,作為第1濾波器51以及第2濾波器52分別采用帶通濾波器(BPF)。以下,將第1濾波器51表述為BPF51,將第2濾波器52表述為BPF52。BPF51、52僅使規(guī)定的頻帶的高頻信號(hào)透射,而反射除此以外的頻帶的高頻信號(hào)。
BPF51連接定向耦合器1a的第2端口P2a與定向耦合器1b的第1端口P1b。另外,BPF52連接定向耦合器1a的第3端口P3a與定向耦合器1b的第4端口P4b。
BPF51、52構(gòu)成為使天線63接收的高頻信號(hào)透射,并且反射發(fā)送電路61發(fā)送的高頻信號(hào)。
接下來對(duì)于如此構(gòu)成的雙工器5所實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行說明。如圖23(a)所示,在定向耦合器1a的第1端口P1a連接天線63,在定向耦合器1a的第4端口P4a連接發(fā)送電路61(Tx),將定向耦合器1b的第2端口P2b 經(jīng)由終端電阻64接地,在定向耦合器1b的第3端口P3b連接接收電路62(Rx)。
從連接天線63的第1端口P1a到連接接收電路62的第3端口P3b的路徑有兩條。第1路徑為從第1端口P1a經(jīng)由第2端口P2a、BPF51以及第1端口P1b直到第3端口P3b的路徑。第2路徑為從第1端口P1a經(jīng)由第3端口P3a、BPF52以及第4端口P4b直到第3端口P3b的路徑。
根據(jù)如上所述構(gòu)成的上雙工器5,天線63接收并向第1端口P1a入射的高頻信號(hào)可以到達(dá)接收電路62。
同樣,從連接發(fā)送電路61的第4端口P4a到連接天線63的第1端口P1a的路徑也有兩條。第1路徑為在第3端口P3a與BPF52的界面反射后,直到第1端口P1a的路徑,第2路徑為在第2端口P2a與BPF51的界面反射后,直到第1端口P1a的路徑。
根據(jù)如上所述構(gòu)成的上雙工器5,從發(fā)送電路61向第4端口P4a入射的高頻信號(hào)能夠到達(dá)天線63。
如上所述,雙工器5(1)能夠使從連接天線63的第1端口P1a入射的高頻信號(hào)從連接接收電路62的第3端口P3b出射,(2)并使從連接發(fā)送電路61的第4端口P4a入射的高頻信號(hào)從連接天線63的第1端口P1a出射。
此外,雙工器5優(yōu)選為在結(jié)構(gòu)例中如上所述應(yīng)用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制成。通過使用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制成,能夠?qū)⒍ㄏ蝰詈掀?a、定向耦合器1b、BPF51以及BPF52分別集成于同一電介質(zhì)基板。因此,能夠抑制雙工器5的制造成本,并且實(shí)現(xiàn)集成化。
此外,如圖23(b)所示,雙工器5也可以采用如下結(jié)構(gòu):在定向耦合器1a的第4端口P4a連接接收電路62,在定向耦合器1b的第3端口P3b連接發(fā)動(dòng)電路61。在該情況下,只要構(gòu)成為BPF51、52使天線63接收的高頻信號(hào)反射,且透射發(fā)送電路61發(fā)送的高頻信號(hào)即可。圖23(b)所示的雙工器5具有圖23(a)所示的雙工器5相同的功能。
〔總結(jié)〕
本發(fā)明的定向耦合器具備第1矩形波導(dǎo)路與第2矩形波導(dǎo)路,第1矩 形波導(dǎo)路與第2矩形波導(dǎo)路共有形成開口的第1窄壁,并且分別具有上述第1窄壁對(duì)置的第2窄壁,在定向耦合器中,上述第1矩形波導(dǎo)路以及上述第2矩形波導(dǎo)路分別具備:一對(duì)第1突出部,該一對(duì)第1突出部形成在上述第1窄壁或者上述第2窄壁中的、相比上述開口靠入射側(cè)以及相比上述開口靠出射側(cè)的相對(duì)于上述開口對(duì)稱的位置,且從上述第1窄壁以及上述第2窄壁中的、一方的窄壁向另一方的窄壁突出;以及第2突出部,其從上述第2窄壁向上述開口突出。
當(dāng)在如上所述構(gòu)成的定向耦合器的第1矩形波導(dǎo)路的一方的端部,入射以作為設(shè)計(jì)目標(biāo)的動(dòng)作頻率亦即目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶(例如,以目標(biāo)頻率為下限,目標(biāo)頻率的105%為上限頻率的頻帶)的高頻信號(hào)的情況下,該頻帶中的S(1、1)以及S(1、4)都比現(xiàn)有例的定向耦合器小。即,通過具備相比該定向耦合器開口形成在入射側(cè)以及相比開口形成在出射側(cè)的一對(duì)突出部亦即形成在相對(duì)于開口對(duì)稱的位置的一對(duì)第1突出部和從第2窄壁向開口突出的第2突出部,能夠抑制在該頻帶的反射損失。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,形成在上述第1矩形波導(dǎo)路的一對(duì)第1突出部彼此的間隔與形成在上述第2矩形波導(dǎo)路的一對(duì)第1突出部彼此的間隔相同。
通過將定向耦合器如上所述構(gòu)成,能夠在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶相比以往更抑制反射損失。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,上述一對(duì)第1突出部彼此的間隔為作為設(shè)計(jì)目標(biāo)的動(dòng)作頻率的高頻信號(hào)沿上述第1矩形波導(dǎo)路以及上述第2矩形波導(dǎo)路導(dǎo)波的情況下的管內(nèi)波長的120.8%以上197.7%以下。
通過將定向耦合器如上所述構(gòu)成,能夠在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶相比以往更抑制反射損失。。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,上述一對(duì)第1突出部的突出量為上述管內(nèi)波長的13.5%以下。
通過將定向耦合器如上所述構(gòu)成,能夠在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶相比以往更抑制反射損失。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,上述第2突出部為上述第2窄壁向上述第1窄壁突出的突出區(qū)間,關(guān)于在上述突出區(qū)間中上述第2窄壁向上述第1窄壁突出的突出量,相比上述突出區(qū)間的第1以及第2矩形波導(dǎo)路的延伸方向的兩端,在中央處的突出量大。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶相比以往更抑制反射損失。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,上述突出量隨著從上述突出區(qū)間的上述兩端接近上述中央連續(xù)變大。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,上述突出量隨著從上述突出區(qū)間的上述兩端接近上述中央而離散地變大。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,可以為,上述突出區(qū)間構(gòu)成為包括傾斜區(qū)間和臺(tái)階區(qū)間,上述傾斜區(qū)間包括該突出區(qū)間的第1矩形波導(dǎo)路以及第2矩形波導(dǎo)路的延伸方向上的端部,構(gòu)成為上述突出量隨著從該端部接近該突出區(qū)間的中央而連續(xù)地變大,上述臺(tái)階區(qū)間包括該突出區(qū)間的中央,構(gòu)成為上述突出量隨著從該臺(tái)階區(qū)間的第1矩形波導(dǎo)路以及第2矩形波導(dǎo)路的延伸方向上的端部接近該臺(tái)階區(qū)間的中央而離散地變大。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠在以目標(biāo)頻率為下限的特定的頻帶相比以往更抑制反射損失。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,優(yōu)選為,上述第1矩形波導(dǎo)路的寬壁以及上述第2矩形波導(dǎo)路的寬壁分別由設(shè)置于電介質(zhì)基板的兩面的一對(duì)導(dǎo)體板構(gòu)成,由上述第1矩形波導(dǎo)路以及上述第2矩形波導(dǎo)路共有的上述第1窄壁以及上述第1矩形波導(dǎo)路以及上述第2矩形波導(dǎo)路各自的上述第2窄壁分別由貫通上述電介質(zhì)基板的導(dǎo)體柱構(gòu)成。
這樣構(gòu)成的定向耦合器可以通過使用桿壁波導(dǎo)路技術(shù)制造。因此,與使用金屬制的波導(dǎo)管制成定向耦合器的情況相比,制造變得容易。作為其結(jié)果,能夠抑制定向耦合器的制造成本。
在本發(fā)明的一方式的定向耦合器中,上述一對(duì)第1突出部以及上述他的第2突出部分別由使上述第1矩形波導(dǎo)路的寬壁彼此或者上述第2矩形 波導(dǎo)路的寬壁彼此導(dǎo)通的導(dǎo)體柱構(gòu)成。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),能夠簡單地制造一對(duì)第1突出部以及第2突出部。另外,與由導(dǎo)體壁構(gòu)成的情況相比,能夠使一對(duì)第1突出部以及第2突出部輕型化。
本發(fā)明的一方式的雙工器具備作為第1定向耦合器以及第2定向耦合器的本發(fā)明的各方式的定向耦合器的任一個(gè),該雙工器還具備:被插入上述第1定向耦合器的第1矩形波導(dǎo)路以及上述第2定向耦合器的第1矩形波導(dǎo)路之間的第1帶通濾波器、被插入上述第1定向耦合器的第2矩形波導(dǎo)路以及上述第2定向耦合器的第2矩形波導(dǎo)路之間的第2帶通濾波器。
根據(jù)上述的結(jié)構(gòu),起到與本發(fā)明的各方式的定向耦合器相同的效果。
本發(fā)明并不局限于上述的各實(shí)施方式,可以在權(quán)利要求所示的范圍進(jìn)行各種變更,對(duì)于在不同的實(shí)施方式中分別適當(dāng)?shù)亟M合公開的技術(shù)手段而得出的實(shí)施方式,也包含于本發(fā)明的技術(shù)的范圍。
[產(chǎn)業(yè)上的可利用性]
本發(fā)明可以利用與具備2個(gè)矩形波導(dǎo)路的定向耦合器。另外,可以利用與具備這樣的定向耦合器的雙工器。
其中,附圖標(biāo)記說明如下:
1:定向耦合器;11:第1波導(dǎo)路(第1矩形波導(dǎo)路);11a:一對(duì)突出部(一對(duì)第1突出部);111a、111b:寬壁;11b:其他突出部(第2突出部);112:窄壁(第2窄壁);12:第2波導(dǎo)路(第2矩形波導(dǎo)路);12a:一對(duì)突出部(一對(duì)第1突出部);121a、121b:寬壁;12b:其他突出部(第2突出部);122:窄壁(第2窄壁);13:窄壁(第1窄壁);131:開口;11c、12c:第1區(qū)間;11d、12d:突出區(qū)間(其他突出部);11d1、12d1:傾斜區(qū)間;11d2、12d2:臺(tái)階區(qū)間;11e、12e:第2區(qū)間;5:雙工器;51、52:BPF(帶通濾波器);P1、P1a、P1b:第1端口;P2、P2a、P2b:第2端口;P3、P3a、P3b:第3端口;P4、P4a、P4b:第4端口。