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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen
Leitungswandler für eine Übertragungsleitung, der in dem
Mikrowellenband und dem Millimeterwellenband verwendet
wird, und auf eine Hochfrequenzkomponente, ein -Modul und
eine Kommunikationsvorrichtung, die denselben beinhalten.
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Ein Hochfrequenzgehäuse, das einen Leitungswandler
beinhaltet, in dem ein Substrat, auf dem eine Übertragungsleitung
gebildet ist, mit einem Wellenleiter gekoppelt ist, ist in
der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 11-112209
offenbart.
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In dem Leitungswandler ist eine Übertragungsleitung auf
einer Oberfläche eines dielektrischen Substrats gebildet,
wobei ein Ende derselben abgeschlossen ist und das andere
Ende derselben mit einem Hochfrequenzelement verbunden ist.
Auf der anderen Oberfläche der dielektrischen Oberfläche
ist eine Masseelektrode (Masseschicht) gebildet, bei der
eine Öffnung in einer Region gegenüber dem abgeschlossenen
Ende gebildet ist. Auf einer Oberfläche, die die Öffnung
umfaßt, ist ein zusammenpassendes dielektrisches Bauglied
gebildet. Ein Wellenleiter ist elektrisch mit der
Oberfläche verbunden, auf der die Masseelektrode gebildet ist, so
daß der Wellenleiter an der Öffnung zentriert ist, wodurch
die Übertragungsleitung und der Wellenleiter miteinander
verbunden sind.
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Ferner ist auf der Oberfläche mit der Masseelektrode ein
zweites dielektrisches Substrat laminiert, das mit dem
zusammenpassenden dielektrischen Bauglied versehen ist. Auf
der Oberfläche des zweiten dielektrischen Substrats ist ein
Leiterbauglied gebildet, wobei Durchgangslöcher oder
Durchkontaktierungslöcher, die das Leiterbauglied und die
Masseelektrode verbinden, so gebildet sind, daß der Wellenleiter
und die Masseelektrode miteinander verbunden sind, wodurch
die Übertragungsleitung und der Wellenleiter miteinander
verbunden sind.
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Der Hochfrequenzleitungswandler gemäß dem Stand der Technik
weist jedoch die folgenden Probleme auf, die überwunden
werden müssen.
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Bei dem Leitungswandler gemäß dem Stand der Technik müssen
die Masseelektrode der Übertragungsleitung und das
Leiterbauglied des Wellenleiters ordnungsgemäß verbunden sein,
wobei eine unzureichende Verbindung einen
Verbindungsverlust bewirkt. Ferner beeinflußt, wenn die Verbindung unter
Verwendung einer Hartlötlegierung oder dergleichen gebildet
ist, eine Extrusion, Unzulänglichkeit usw. der
Hartlötlegierung elektrische Charakteristika zu einem derartigen
Ausmaß, daß eine stabile Verbindung verhindert wird, was
eine Handhabung des Verbindungsprozesses schwierig macht.
Dies erhöht die Arbeitsmenge, was zu erhöhten Kosten führt.
Ferner tritt, wenn sich die Temperatur an der Verbindung z. B.
durch einen Wärmeschock verändert, ein Reißen an der
Verbindung auf, was die elektrischen Charakteristika
wesentlich verändert. Wenn die Verbindung unter Verwendung
einer Schraube gebildet ist, werden die elektrischen
Charakteristika wesentlich durch die Genauigkeit des
Schraubens beeinflußt, wobei die elektrischen Charakteristika
aufgrund eines Zwischenraums oder eines
Kontaktwiderstandswerts, der der Schraube zugeordnet ist, verschlechtert
werden könnten.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
Hochfrequenzleitungswandler, eine Hochfrequenzkomponente, ein
Hochfrequenzmodul oder eine Kommunikationsvorrichtung zu
schaffen, die eine stabile Verbindung ermöglichen und
niedrige Verlust- und gute Wandlungscharakteristika
aufweisen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Hochfrequenzleitungswandler
gemäß Anspruch 1, eine Hochfrequenzkomponente gemäß
Anspruch 3, ein Hochfrequenzmodul gemäß Anspruch 4 oder eine
Kommunikationsvorrichtung gemäß Anspruch 5 gelöst.
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Zu diesem Zweck liefert die vorliegende Erfindung bei einem
Aspekt derselben einen Hochfrequenzleitungswandler, bei dem
ein Wellenleiter mit einem Substrat gekoppelt ist, auf dem
eine Übertragungsleitung gebildet ist, wobei eine
Masseelektrode in einer Region gegenüber einer Öffnung des
Wellenleiters und in einem Umfang der Region einer
Oberfläche des Substrats gegenüber dem Wellenleiter gebildet ist,
die gegenüber einer Oberfläche des Substrats ist, auf der
die Übertragungsleitung gebildet ist; wobei eine
Elektrodenöffnung, die eine vorbestimmte Breite aufweist, die bei
im wesentlichen einem Viertel einer Signalwellenlänge nach
außen von einer Leiterwand der Öffnung des Wellenleiters
zentriert ist, und Durchgangslöcher, die eine Länge
aufweisen, die im wesentlichen ein Viertel der Signalwellenlänge
ist, die die Masseelektrode auf der Oberfläche gegenüber
dem Wellenleiter elektrisch mit einer Masseelektrode, die
auf der Oberfläche gebildet ist, auf der die
Übertragungsleitung gebildet ist, oder mit einer Masseelektrode
verbinden, die in einer vorbestimmten Schicht des Substrats
gebildet ist, in einem Array an einem inneren Umfang und
einem äußeren Umfang der Elektrodenöffnung gebildet sind.
Durch ein Anordnen des Wellenleiters in der Nähe des
dielektrischen Substrats, so daß eine Mitte der
Elektrodenöffnung mit der des Wellenleiters übereinstimmt, kann ein
Leitungswandler vom Nicht-Kontakt-Typ, der stabile
Übertragungscharakteristika und einen niedrigen Verlust aufweist,
ohne weiteres implementiert werden.
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Die Verbindung zwischen dem Substrat und dem Wellenleiter
wird vorzugsweise unter Verwendung eines isolierenden
Haftmittels gebildet. Folglich werden die Kosten verglichen
mit einem Fall, in dem eine Hartlötlegierung verwendet
wird, reduziert.
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Die vorliegende Erfindung in einem anderen Aspekt derselben
liefert eine Hochfrequenzkomponente, die den
Hochfrequenzleitungswandler beinhaltet und einen niedrigen Verlust und
gute Wandlungscharakteristika aufweist.
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Die vorliegende Erfindung liefert in einem weiteren Aspekt
derselben ein Hochfrequenzmodul, das die
Hochfrequenzkomponente beinhaltet, bei dem ein Verlust, der der Wandlung
zugeordnet ist, reduziert ist und elektrische
Charakteristika verbessert sind.
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Die vorliegende Erfindung in einem weiteren Aspekt
derselben liefert eine Kommunikationsvorrichtung, die das
Hochfrequenzmodul beinhaltet, bei der der Verlust, der der
Wandlung zugeordnet ist, reduziert ist und
Kommunikationscharakteristika verbessert sind.
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Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden
Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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Fig. 1A bis 1D eine Draufsicht, eine Seitenschnittansicht, eine
Unteransicht bzw. eine Seitenschnittansicht eines
dielektrischen Substrats einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 2 eine Seitenschnittansicht der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet, gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 3A bis 3D eine Draufsicht, eine Seitenschnittansicht, eine
Unteransicht bzw. eine Seitenschnittansicht eines
dielektrischen Substrats einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 4 eine Seitenschnittansicht der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet, gemäß
dem zweiten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 5 eine Seitenschnittansicht einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 6 eine Seitenschnittansicht einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 7A bis 7D eine Draufsicht, eine Seitenschnittansicht, eine
Unteransicht bzw. eine Seitenschnittansicht eines
dielektrischen Substrats einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
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Fig. 8A bis 8D eine Draufsicht, eine Seitenschnittansicht, eine
Unteransicht bzw. eine Seitenschnittansicht eines
dielektrischen Substrats einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 9A bis 9D eine Draufsicht, eine Seitenschnittansicht, eine
Unteransicht bzw. eine Seitenschnittansicht eines
dielektrischen Substrats einer
Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler beinhaltet,
gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 10 ein Blockdiagramm eines Hochfrequenzmoduls gemäß
einem achten Ausführungsbeispiel; und
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Fig. 11 ein Blockdiagramm einer Kommunikationsvorrichtung
gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel.
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Der Aufbau einer Hochfrequenzkomponente, die einen
Leitungswandler beinhaltet, gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird Bezug nehmend auf die
Fig. 1A bis 1D und Fig. 2 beschrieben.
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Die Fig. 1A bis 1D sind eine Draufsicht, eine
Seitenschnittansicht, eine Unteransicht bzw. eine
Seitenschnittansicht eines dielektrischen Substrats der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet, wobei Fig. 2
eine Seitenschnittansicht derselben ist, bei der ein
Wellenleiter mit dem dielektrischen Substrat verbunden ist.
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Bezug nehmend auf die Fig. 1A bis 1D sind auf einer
Oberfläche eines dielektrischen Substrats 1, die in Fig. 1A
gezeigt ist, eine Masseelektrode 3 und eine Streifenleitung
2 gebildet, wobei ein Ende derselben offen ist und das
andere Ende derselben über einen Draht 8 mit einem
Hochfrequenzelement 7 verbunden ist. In dem Umfang der
Streifenleitung 2 ist eine Öffnung gebildet, um die Streifenleitung
2 von der Masseelektrode 3 zu trennen. Auf einer anderen
Oberfläche des dielektrischen Substrats 1, die in Fig. 1C
gezeigt ist, ist eine Masseelektrode 4 gebildet, wobei eine
erste Elektrodenöffnung 5a, die eine vorbestimmte Länge und
Breite aufweist, in einer Region gegenüber dem offenen Ende
der Streifenleitung 2 gebildet ist, und wobei eine zweite
Elektrodenöffnung 5b, die eine vorbestimmte Breite
aufweist, nach außen durch einen vorbestimmten Abstand von der
ersten Elektrodenöffnung 5a getrennt gebildet ist. In dem
Umfang der zweiten Elektrodenöffnung 5b ist eine Mehrzahl
von Durchgangslöchern 6, die die Masseelektrode 3 und die
Masseelektrode 4 elektrisch verbinden, in einem Array mit
Ausnahme einer Region gegenüber der Streifenleitung 2
gebildet.
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Bezug nehmend auf Fig. 2 sind das dielektrische Substrat 1
und ein Wellenleiter 9 nahe aneinander angeordnet, so daß
eine Mitte der ersten Elektrodenöffnung 5a des
dielektrischen Substrats 1 mit einer Mitte des Wellenleiters 9
übereinstimmt. Die zweite Elektrodenöffnung 5b ist
gebildet, so daß eine Mittellinie der Breite derselben nach
außen im wesentlichen durch ein Viertel einer
Signalwellenlänge λ von einer Leiterwand des Wellenleiters 9 getrennt
ist, wobei das dielektrische Substrat 1 außerdem mit einer
Dicke vom im wesentlichen einem Viertel der
Signalwellenlänge λ gebildet ist. Auf der Oberfläche, an der die
Streifenleitung 2 gebildet ist, sind die Streifenleitung 2, die
Masseelektrode 3, das Hochfrequenzelement 7 und der Draht 8
durch ein Gehäuse 10 bedeckt, was eine
Hochfrequenzkomponente 11 bildet. Das Hochfrequenzelement 7 ist über eine
andere Übertragungsleitung als der Streifenleitung 2 mit
einer externen Schaltung verbunden.
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Bezug nehmend auf Fig. 2 sind der Abstand zwischen Punkten
a und b und der Abstand zwischen Punkten b und c jeweils
λ/4, wobei der Abstand zwischen Punkten a und c λ/2
beträgt, und wobei die Punkte a und b offen sind und der
Punkt c kurzgeschlossen ist. Folglich bilden ein Raum, der
zwischen dem Wellenleiter 9 und der Masseelektrode 4 des
dielektrischen Substrats 1 gebildet ist, und ein Raum im
inneren des dielektrischen Substrats 1, der durch die
Mehrzahl von Durchgangslöchern 6 umgeben ist, eine
Drosselschaltung. Die Drosselschaltung zieht entsprechend den
Punkt a auf ein Massepotential und beseitigt so einen
Verbindungswiderstandswert.
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Die Streifenleitung 2 dient als eine Mikrostreifenleitung
in Kooperation mit der Masseelektrode 4 und dem
dielektrischen Substrat 1. Die erste Elektrodenöffnung 5a dient als
ein Schlitz (Spalt), der zwischen dem Wellenleiter 9 und
der Streifenleitung 2 angeordnet ist, wobei eine
Übertragungsmoduskomponente der Streifenleitung 2 und eine
Übertragungsmoduskomponente des Wellenleiters 9 nur in einem
vorbestimmten Übertragungsmodus miteinander gekoppelt sind.
Dies bedeutet, daß eine Magnetfeldkomponente der
Mikrostreifenleitung mit einer TE10-Modus-Komponente des
Wellenleiters 9 durch die erste Elektrodenöffnung 5a gekoppelt
ist, wodurch eine Leitungswandlung erzielt wird.
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Folglich wird ein Signal zwischen der Mikrostreifenleitung
und dem Wellenleiter 9 mit einem geringen Verlust
gewandelt.
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Als nächstes wird der Aufbau der Hochfrequenzkomponente,
die einen Leitungswandler beinhaltet, Bezug nehmend auf die
Fig. 3A bis 3D und Fig. 4 beschrieben.
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Die Fig. 3A bis 3D sind eine Draufsicht, eine
Seitenschnittansicht, eine Unteransicht bzw. eine
Seitenschnittansicht eines dielektrischen Substrats der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet, wobei Fig. 4
eine Seitenschnittansicht desselben ist, bei dem ein
Wellenleiter mit dem dielektrischen Substrat verbunden ist.
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Bezug nehmend auf die Fig. 3A bis 3D sind auf einer
Oberfläche eines ersten dielektrischen Substrats 1a, die in
Fig. 3A gezeigt ist, eine Streifenleitung 2, wobei ein Ende
derselben offen ist und das andere Ende derselben über
einen Draht 8 mit einem Hochfrequenzelement 7 verbunden
ist, und eine Masseelektrode 3, die dem Hochfrequenzelement
7 zugeordnet ist, gebildet. Auf einer anderen Oberfläche
des ersten dielektrischen Substrats 1a gegenüber der
Oberfläche, auf der die Streifenleitung 2 gebildet ist, ist
eine Masseelektrode 4a gebildet, wobei in einer Region
gegenüber dem offenen Ende der Streifenleitung 2 eine erste
Elektrodenöffnung 5a gebildet ist. Ferner ist auf der
Oberfläche mit der Masseelektrode 4a ein zweites
dielektrisches Substrat 1b, das eine Dicke von im wesentlichen einem
Viertel einer Übertragungssignalwellenlänge λ aufweist,
laminiert. Auf einer Oberfläche des zweiten dielektrischen
Substrats 1b, die in Fig. 3C gezeigt ist, sind eine
Masseelektrode 4b, eine zweite Elektrodenöffnung 5c, die in
einer Region gegenüber der erste Elektrodenöffnung 5a
angeordnet ist, und eine dritte Elektrodenöffnung 5b
gebildet, die nach außen durch einen vorbestimmten Abstand von
der zweiten Elektrodenöffnung 5c getrennt ist. Ferner ist
in dem Umfang der zweiten Elektrodenöffnung 5c und in dem
Umfang der dritten Elektrodenöffnung 5b eine Mehrzahl von
Durchgangslöchern 6, die die Masseelektrode 4a und die
Masseelektrode 4b elektrisch verbinden, in einem Array
gebildet.
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Ferner sind, wie in Fig. 4 gezeigt ist, das zweite
dielektrische Substrat 1b und ein Wellenleiter 9 nahe aneinander
angeordnet, so daß eine Mitte der zweiten Elektrodenöffnung
5c des zweiten dielektrischen Substrats 1b mit einer Mitte
des Wellenleiters 9 übereinstimmt. Die dritte
Elektrodenöffnung 5b ist gebildet, so daß eine Mittellinie der Breite
derselben nach außen im wesentlichen durch ein Viertel der
Signalwellenlänge λ von einer Leiterwand des Wellenleiters
9 getrennt ist, wobei die Dicke des zweiten dielektrischen
Substrats 1b außerdem mit einer Dicke vom im wesentlichen
einem Viertel der Signalwellenlänge λ gebildet ist. Ferner
sind auf der Oberfläche mit der Streifenleitung 2 des
ersten dielektrischen Substrats 1a die Streifenleitung 2,
die Masseelektrode 3, das Hochfrequenzelement 7 und der
Draht 8 durch ein Gehäuse 10 bedeckt, was eine
Hochfrequenzkomponente 11 bildet. Das Hochfrequenzelement 7 ist
über eine andere Übertragungsleitung als die
Streifenleitung 2 mit einer externen Schaltung verbunden.
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Bezug nehmend auf Fig. 4 sind der Abstand zwischen Punkten
a und b und der Abstand zwischen Punkten b und c jeweils
λ/4, wobei der Abstand zwischen Punkten a und c λ/2 ist,
und wobei die Punkte a und b offen sind und der Punkt c
kurzgeschlossen ist. Folglich bilden ein Raum, der zwischen
dem Wellenleiter 9 und der Masseelektrode 4 des
dielektrischen Substrats 1 gebildet ist, und ein Raum im inneren des
dielektrischen Substrats 1, der durch die Mehrzahl von
Durchgangslöchern 6 umgeben ist, eine Drosselschaltung. Die
Drosselschaltung zieht entsprechend den Punkt a auf ein
Massepotential, was einen Verbindungswiderstandswert
beseitigt.
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Die Streifenleitung 2 dient als eine Mikrostreifenleitung
in Kooperation mit der Masseelektrode 4 und dem ersten
dielektrischen Substrat 1a. Die erste Elektrodenöffnung 5a
dient als ein Schlitz (Spalt), der zwischen dem
Wellenleiter 9 und der Streifenleitung 2 angeordnet ist, wobei eine
Übertragungsmoduskomponente der Streifenleitung 2 und eine
Übertragungsmoduskomponente des Wellenleiters 9 nur in
einem vorbestimmten Übertragungsmodus miteinander gekoppelt
sind. Dies bedeutet, daß eine Magnetfeldkomponente der
Mikrostreifenleitung mit einer TE10-Modus-Komponente des
Wellenleiters 9 durch die erste Elektrodenöffnung 5a
gekoppelt ist, wodurch eine Leitungswandlung mit unterdrückter
Störantwort erzielt wird.
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Ferner paßt eine dielektrische Region in dem zweiten
dielektrischen Substrat 1b, die durch die Mehrzahl von
Durchgangslöchern 6 umgeben ist, die in dem Umfang der zweiten
Elektrodenöffnung 5c gebildet sind, die Impedanz der ersten
Elektrodenöffnung 5a, die als der Schlitz (Spalt) dient,
und die Impedanz des Wellenleiters 9 an. Da die Dicke des
zweiten dielektrischen Substrats 1b im wesentlichen ein
Viertel der Signalwellenlänge λ ist, dient die
dielektrische Region als eine Anpassungsschicht. Die
Anpassungsschicht reduziert weiter einen Verlust bei der
Leitungswandlung.
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Ferner kann durch ein Bereitstellen der Anpassungsschicht
und der Drosselschaltung auf dem gleichen dielektrischen
Substrat, d. h. auf dem zweiten dielektrischen Substrat 1b,
die Konfiguration von Komponenten vereinfacht werden, was
eine Reduzierung der Gesamtgröße des Leitungswandlers und
eine Reduzierung der Herstellungskosten ermöglicht.
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Ferner muß, obwohl die Dicke eines dielektrischen
Substrats, auf dem eine Übertragungsleitung gebildet ist, im
allgemeinen dünn hinsichtlich einer
Übertragungssignalwellenlänge λ ist, durch ein Bereitstellen einer
Anpassungsschicht, die eine Dicke von λ/4 aufweist, zusätzlich zu
einer Schicht, auf der die Übertragungsleitung gebildet
ist, die Dicke des dielektrischen Substrats, auf dem die
Übertragungsleitung gebildet ist, nicht ein Viertel der
Übertragungssignalwellenlänge λ sein. Folglich kann die
Dicke eines dielektrischen Substrats, auf dem eine
Übertragungsleitung gebildet werden soll, willkürlich bestimmt
werden, was die Entwurfsflexibilität erhöht.
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Als nächstes wird der Aufbau einer Hochfrequenzkomponente,
die einen Leitungswandler beinhaltet, gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf Fig. 5 beschrieben.
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Fig. 5 ist eine Seitenschnittansicht der
Hochfrequenzkomponente, bei der ein Wellenleiter mit einem dielektrischen
Substrat verbunden ist.
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Der Aufbau der Hochfrequenzkomponente, die den
Leitungswandler beinhaltet, der in Fig. 5 gezeigt ist, ist derart,
daß in der Hochfrequenzkomponente gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel eine Verbindung zwischen dem zweiten
dielektrischen Substrat 1b und dem Wellenleiter 9 unter
Verwendung eines isolierenden Haftmittels 12 gebildet ist, wobei
der Aufbau anderweitig der gleiche ist wie der des zweiten
Ausführungsbeispiels. Die Verwendung des isolierenden
Haftmittels 12 erhöht die Stärke der physischen Verbindung
zwischen dem zweiten dielektrischen Substrat 1b und dem
Wellenleiter 9, was die Verbindung stabilisiert. Ferner
sind isolierende Haftmittel verglichen mit leitfähigen
Haftmitteln, wie z. B. Hartlötlegierungen (z. B. AuSn),
billiger, so daß die Befestigungskosten reduziert werden.
Folglich kann eine Hochfrequenzkomponente, die einen
Leitungswandler beinhaltet, mit niedrigeren Kosten
implementiert werden.
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Als nächstes wird der Aufbau einer Hochfrequenzkomponente,
die einen Leitungswandler beinhaltet, gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf Fig. 6 beschrieben.
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Fig. 6 ist eine Seitenschnittansicht der
Hochfrequenzkomponente, bei der ein Wellenleiter mit einem dielektrischen
Substrat verbunden ist.
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Der Aufbau der Hochfrequenzkomponente, die den
Leitungswandler beinhaltet, der in Fig. 6 gezeigt ist, ist derart,
daß in der Hochfrequenzkomponente gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel die Verbindung zwischen dem zweiten
dielektrischen Substrat 1b und dem Wellenleiter 9 unter
Verwendung einer Verbindungsschraube 13 und einer Mutter 14
gebildet ist, wobei der Aufbau anderweitig der gleiche ist
wie der des zweiten Ausführungsbeispiels. Die Verwendung
der Verbindungsschraube 13 und der Mutter 14 erhöht die
Stärke der physischen Verbindung zwischen dem zweiten
dielektrischen Substrat 1b und dem Wellenleiter 9, was die
Verbindung stabilisiert. Ein Raum zwischen dem zweiten
dielektrischen Substrat 1b und dem Wellenleiter 9 dient als
ein Teil einer Drosselschaltung. Da einige Veränderungen
des Raums die Funktion der Drosselschaltung nicht
beeinflussen, können das zweite dielektrische Substrat 1b und
der Wellenleiter 9 ohne weiteres verbunden sein. Folglich
kann eine Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler
beinhaltet und stabile Wandlungscharakteristika und eine
hohe Zuverlässigkeit aufweist, implementiert werden.
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Als nächstes wird der Aufbau einer Hochfrequenzkomponente,
die einen Leitungswandler beinhaltet, gemäß einem fünften
Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Fig. 7A bis 7D
beschrieben.
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Die Fig. 7A bis 7D sind eine Draufsicht, eine
Seitenschnittansicht, eine Unteransicht bzw. eine
Seitenschnittansicht eines dielektrischen Substrats der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet.
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Der Aufbau der Hochfrequenzkomponente, die den
Leitungswandler beinhaltet, der in Fig. 7 gezeigt ist, ist derart,
daß in der Hochfrequenzkomponente gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel ein Leiter 15, der eine vorbestimmte Länge
und Breite aufweist, in einer Mitte der zweiten
Elektrodenöffnung 5c gebildet ist, die an dem zweiten dielektrischen
Substrat 1b gebildet ist, wobei der Aufbau anderweitig der
gleiche ist wie der des zweiten Ausführungsbeispiels. Die
Struktur dient als eine Mehrstufenresonanzschaltung, was
eine Anpassung zwischen dem Wellenleiter 9 und der
Mikrostreifenleitung, die durch das erste dielektrische Substrat
1a, die Streifenleitung 2 und die Masseelektrode 4 gebildet
ist, in einem breiteren Frequenzband ermöglicht. Folglich
kann eine Hochfrequenzkomponente, die einen Leitungswandler
beinhaltet, der ein Anpassen in einem weiteren Frequenzband
ermöglicht, ohne weiteres implementiert werden.
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Als nächstes wird der Aufbau einer Hochfrequenzkomponente,
die einen Leitungswandler beinhaltet, gemäß einem sechsten
Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Fig. 8A bis 8D
beschrieben.
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Die Fig. 8A bis 8D sind eine Draufsicht, eine
Seitenschnittansicht, eine Unteransicht bzw. eine
Seitenschnittansicht eines dielektrischen Substrats der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet.
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Bezug nehmend auf die Fig. 8A bis 8D sind auf einer
Oberfläche eines dielektrischen Substrats 1, die in Fig. 8A
gezeigt ist, eine Masseelektrode 3 und ein Schlitz 16
gebildet, wobei ein Ende desselben kurzgeschlossen ist. Das
andere Ende des Schlitzes 16 ist über einen Leitungswandler
mit einer externen Schaltung und mit einem Element
verbunden. Auf einer anderen Oberfläche des dielektrischen
Substrats 1, die in Fig. 8C gezeigt ist, ist eine
Masseelektrode 4 gebildet, wobei eine erste Elektrodenöffnung 5a,
die eine vorbestimmte Länge und Breite aufweist, in einer
Region gegenüber einer Region gebildet ist, die durch einen
vorbestimmten Abstand von dem kurzgeschlossenen Ende des
Schlitzes 16 getrennt ist, und wobei ein Leiter 15, der
eine vorbestimmte Länge und Breite aufweist, an einer Mitte
der ersten Elektrodenöffnung 5a gebildet ist. Ferner ist
eine zweite Elektrodenöffnung 5b, die eine vorbestimmte
Breite aufweist, nach außen durch einen vorbestimmten
Abstand von der ersten Elektrodenöffnung 5a getrennt
gebildet. In dem Umfang der zweiten Elektrodenöffnung 5b ist
eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 6, die die
Masseelektrode 3 und die Masseelektrode 4 elektrisch verbinden, in
einem Array mit Ausnahme einer Region gegenüber dem Schlitz
16 gebildet.
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Ferner ist ähnlich wie bei den oben beschriebenen
Ausführungsbeispielen ein Wellenleiter nahe der Oberfläche, die
in Fig. 8C gezeigt ist, angeordnet.
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Der Schlitz 16 dient als eine Schlitzleitung (geerdete
Schlitzleitung) in Kooperation mit der Masseelektrode 4 und
dem dielektrischen Substrat 1. Der Leiter 15 ist mit dem
Wellenleiter 9 und der Schlitzleitung gekoppelt, wobei eine
Übertragungsmoduskomponente der Schlitzleitung und eine
Übertragungsmoduskomponente des Wellenleiters nur in einem
vorbestimmten Übertragungsmodus miteinander gekoppelt sind.
Dies bedeutet, daß eine Magnetfeldkomponente der
Schlitzleitung und eine Magnetfeldkomponente in dem TE10-Modus des
Wellenleiters 9 jeweils mit dem Leiter 15 gekoppelt sind,
wodurch eine Leitungswandlung erzielt wird.
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Ferner wird, wie bereits Bezug nehmend auf das erste
Ausführungsbeispiel beschrieben wurde, die Funktion einer
Drosselschaltung, die durch eine dielektrische Region, die
durch die zweite Elektrodenöffnung 5b und die
Durchgangslöcher 6 umgeben ist, implementiert ist, aktiviert, um einen
Verbindungswiderstandswert zu unterdrücken, so daß ein
Signal mit einem geringen Verlust von dem Wellenleiter 9 zu
der Schlitzleitung gewandelt wird.
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Als nächstes wird der Aufbau einer Hochfrequenzkomponente,
die einen Leitungswandler beinhaltet, gemäß einem siebten
Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf die Fig. 9A bis 9D
beschrieben.
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Die Fig. 9A bis 9D sind eine Draufsicht, eine
Seitenschnittansicht, eine Unteransicht bzw. eine
Seitenschnittansicht eines dielektrischen Substrats der
Hochfrequenzkomponente, die den Leitungswandler beinhaltet.
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Der Aufbau der Hochfrequenzkomponente, die den
Leitungswandler beinhaltet, der in den Fig. 9A bis 9D gezeigt ist,
ist derart, daß in der Hochfrequenzkomponente gemäß dem
ersten Ausführungsbeispiel ein Leiter 15, der eine
vorbestimmte Länge und Breite aufweist, an einer Mitte der
ersten Elektrodenöffnung 5a gebildet ist, wobei der Leiter
15 elektrisch über die Durchgangslöcher 6 mit der
Streifenleitung 2 auf der gegenüberliegenden Oberfläche verbunden
ist. Obwohl der Leiter 15, der auf der
Verbindungsoberfläche gebildet ist, elektrisch mit der Streifenleitung 2
verbunden ist, wird ein Übertragungssignal angepaßt, wobei
so kein Verbindungswiderstandswert vorhanden ist, so daß
ein Signal ohne einen Verlust von dem Wellenleiter 9 zu der
Streifenleitung gewandelt wird.
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Bei den Hochfrequenzkomponenten, die die Leitungswandler
beinhalten, gemäß den oben beschriebenen
Ausführungsbeispielen kann das Substrat ein Aluminiumoxid-gefeuertes
Substrat, ein Glaskeramiksubstrat, ein Harzsubstrat usw.
sein, wobei die Übertragungsleitung eine koplanare Leitung
anstelle von in den Ausführungsbeispielen beschriebenen
Formen sein kann, während ähnlich ein Signal zwischen dem
Wellenleiter und der Leitung, die auf dem dielektrischen
Substrat gebildet ist, mit einem geringen Verlust gewandelt
wird.
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Als nächstes wird der Aufbau eines Hochfrequenzmoduls gemäß
einem achten Ausführungsbeispiel Bezug nehmend auf Fig. 10
beschrieben.
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Fig. 10 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau des
Hochfrequenzmoduls gemäß dem achten Ausführungsbeispiel zeigt.
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In Fig. 10 bezeichnet ANT eine Sende-/Empfangsantenne, Cir.
bezeichnet einen Zirkulator, BPFa und BPFb bezeichnen
jeweils Bandpaßfilter, AMPa bzw. AMPb bezeichnen jeweils
Verstärkerschaltungen, MIXa und MIXb bezeichnen jeweils
Mischer, OSC bezeichnet einen Oszillator, SYN bezeichnet
einen Synthetisierer und IF bezeichnet ein
Zwischenfrequenzsignal.
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Der Mischer MIXa mischt ein moduliertes Signal und ein
Signal, das von dem Synthetisierer SYN ausgegeben wird. Das
Bandpaßfilter BPFa leitet nur ein Übertragungsfrequenzband
des gemischten Signals weiter, das von dem Mischer MIXa
ausgegeben wird. Die Verstärkerschaltung AMPa verstärkt die
Leistung des weitergeleiteten Signals und sendet das
verstärkte Signal von der Antenne ANT über den Zirkulator Cir.
Die Verstärkerschaltung AMPb verstärkt ein Empfangssignal,
das durch den Zirkulator Cir. extrahiert wird. Das
Bandpaßfilter BPFb leitet nur ein Empfangsfrequenzband des
verstärkten Empfangssignals weiter, das von der
Verstärkerschaltung AMPb ausgegeben wird. Der Mischer MIXb mischt ein
Frequenzsignal, das von dem Synthetisierer SYN ausgegeben
wird, und das weitergeleitete Empfangssignal, um ein
Zwischenfrequenzsignal IF auszugeben.
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Die Verstärkerschaltungen AMPa und AMPb, die in Fig. 10
gezeigt sind, können unter Verwendung von
Hochfrequenzkomponenten implementiert sein, die wie in den Fig. 1A bis 9D
gezeigt aufgebaut sind. Folglich kann ein Hochfrequenzmodul
mit einem geringen Verlust und einem guten
Kommunikationsverhalten unter Verwendung der Hochfrequenzkomponenten
implementiert werden.
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Als nächstes wird der Aufbau einer
Kommunikationsvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel Bezug nehmend
auf Fig. 11 beschrieben.
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Fig. 11 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau der
Kommunikationsvorrichtung gemäß einem neunten Ausführungsbeispiel
zeigt.
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Die Kommunikationsvorrichtung umfaßt das Hochfrequenzmodul,
das in Fig. 10 gezeigt ist, und eine
Signalverarbeitungsschaltung. Die Signalverarbeitungsschaltung, die in Fig. 11
gezeigt ist, umfaßt eine Codec-Schaltung, eine
Synchronisationssteuerungsschaltung, einen Modulator, einen
Demodulator, eine CPU usw. Die Kommunikationsvorrichtung ist durch
ein weiteres Bereitstellen einer Schaltung zum Eingeben und
Ausgeben von Sende- und Empfangssignalen in die
Signalverarbeitungsschaltung aufgebaut.
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Folglich kann eine Kommunikationsvorrichtung mit geringem
Verlust und einem guten Kommunikationsverhalten unter
Verwendung des Hochfrequenzmoduls implementiert werden.