[发明专利]线波导变换器和无线电通信设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种线波导变换器和一种配备有线波导变换器的无线电通信设备。

背景技术

通常，各种各样的设备被用作线波导变换器，用于在信号线与波导之间变换传输信号。例如，JP8-139504A公开了一种线波导变换器，其中，波导由贴片天线(patch antenna)来激励。另外，JP6-112708A公开了另一种线波导变换器，其中，使用了背向短路器(back short)，并且沿着波导中信号传播的方向在侧面设置了线。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种改进的线波导变换器。

根据第一方面，一种线波导变换器包括：第一面导电体，其设置于电介质基板的第一面上；波导，其附接到电介质基板的与第一面相对的第二面，并且与第一面导电体电连通；以及多个电极，其在第二面上设置于波导内。在该线波导变换器中，电极形状和尺寸彼此相同。这些电极的相邻电极之间的间隔相同，并且来自线的功率被馈给所述电极中的至少一个电极。

因此，相同形状和尺寸的电极在电介质衬底的第二面上等间隔地设置在波导内，并且第一面导电体接合到电介质基板的第一面。来自线的功率被馈给电极，使得波导由此被激励。

当多个电极的总数为2时，在相邻电极之间仅有一个间隔。因此，不论这两个电极如何设置，都满足“这些电极的相邻电极之间的间隔相同”的要求。线的数目可以是1、2或更多。当存在两个或更多个馈电电极时，来自单独的线的功率可以馈给所述馈电电极。

该线波导变换器可以构造成：使得电介质基板被提供有多个通孔，并且电极通过所述通孔与第一面导电体连通。

以上电极结构称为电磁带隙(EBG)。例如，在美国专利6,262,495中公开了EBG。EBG是通过如下形成的一种结构：在电介质基板的表面上等间隔地设置相同形状和尺寸的多个电极；将导体接合到电介质基板的后侧表面；形成用于各个电极的穿透电介质基板的通孔；并且将所述表面上的单元与所述后侧表面上的导体经由通孔电连接。

在EBG中，以上结构呈现其中电感器和电容器连续连接的电路的特性。由此，因为它的LC谐振，而成为在接近其谐振频率处具有高阻抗特性的材料(基板)。利用其阻抗特性，EBG通常被应用于天线接地(antennaground)等，用于抑制不需要的发射。

所述第一方面基于以下发现，即，通过调节EBG结构的单元尺寸，可以利用EBG结构的LC谐振来激励波导。

根据第二方面，一种线波导变换器包括：电介质基板；第一面导电体，其设置于电介质基板的第一面上；波导，其附接到电介质基板的与第一面相对的第二面，并且与第一面导电体电连通；以及电极，其第二面上以重复模式设置于波导内。来自信号线的功率被馈给这些电极中的至少一个电极。

附图说明

根据参考附图的以下具体描述，本发明的以上和其它目的、特征及优点将变得明显。在附图中：

图1是根据本发明第一实施例的通信设备的示意图；

图2是第一实施例中的线波导变换器和波导的透视图；

图3是以透明方式示出第一实施例中的波导的透视图；

图4是第一实施例中的线波导变换器和以透明方式示出的波导的俯视图；

图5是沿图4中的线V-V所取的通信设备的截面图；

图6是根据本发明第二实施例的通信设备的示意图；

图7是第二实施例中的线波导变换器和以透明方式示出的波导的俯视图；

图8是沿图7中的线VIII-VIII所取的通信设备的截面图；

图9是从电介质基板的后侧表面观察的根据本发明第三实施例的通信设备的示意图；

图10是第三实施例中电介质基板的后侧表面上的线和后侧电极的放大视图；

图11是沿图9中的线XI-XI所取的通信设备的截面图；

图12是关于本发明第四实施例的一个实验中所使用的通信设备的单元和波导的俯视图；

图13是关于本发明第四实施例的一个实验中所使用的线和后侧电极的俯视图；

图14是表示第四实施例的仿真结果的图；

图15是从电介质基板的前侧表面观察的根据本发明第五实施例的通信设备的示意图；

图16是以透明方式示出第五实施例中的波导的透视图；

图17是沿图15中的线XVII-XVII所取的截面图；

图18是本发明第六实施例中的线波导变换器的后侧表面的放大视图；

图19是表示第六实施例中线波导变换器在各阻抗处的传输特性的图；