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Dokumentenidentifikation DE10050544B4 23.03.2006
Titel Nicht strahlender dielektrischer Wellenleiter
Anmelder Kyocera Corp., Kyoto, JP
Erfinder Hiramatsu, Nobuki, Kyoto, JP;
Okamura, Takeshi, Kyoto, JP;
Hayata, Kazuki, Kyoto, JP;
Terashi, Yoshitake, Kokubu, Kagoshima, JP;
Kii, Hironori, Kyoto, JP;
Uchimura, Hiroshi, Kokubu, Kagoshima, JP;
Sato, Akinori, Kokubu, Kagoshima, JP
Vertreter Patent- und Rechtsanwälte Kraus & Weisert, 80539 München
DE-Anmeldedatum 12.10.2000
DE-Aktenzeichen 10050544
Offenlegungstag 10.05.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 23.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 23.03.2006
IPC-Hauptklasse H01P 3/16(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse H01P 1/212(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01P 1/38(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01P 1/213(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   H01Q 13/28(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Erfindung betrifft einen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in einem Hochfrequenzband von beispielsweise Millimeterwellen verwendet wird.

Ein erstes Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters ist unter Bezugnahme auf 34 beschrieben. Im folgenden wird der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter als NSD-Leiter (bzw. NRD-Leiter ("Nonradiative Dielectric")) bezeichnet. Der NSD-Leiter, der in 34 gezeigt ist, ist konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen 703 zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern 701, 702 vorgesehen ist, deren Abstand &lgr;/2 oder kürzer ist, wenn die Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle (Hochfrequenzwelle), die sich in der Luft mit einer Betriebsfrequenz ausbreitet, &lgr; ist, und beruht auf einem solchen Betriebsprinzip, daß die elektromagnetische Welle entlang des dielektrischen Streifens 703 gesendet wird und die Strahlung der Sendewelle durch die Sperrwirkung der parallelen Plattenleiter 701, 702 unterdrückt wird. In 34 ist der obere parallele Plattenleiter 702 teilweise weggeschnitten, um das Innere sichtbar zu machen.

Der NSD-Leiter gemäß dem ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiel kann einen gekrümmten dielektrischen Streifen 704 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 701 und 702 umfassen. Eine solche Konstruktion ermöglicht, daß eine elektromagnetische Welle leicht in einer gekrümmten Weise gesendet werden kann, und weist die Vorteile der Miniaturisierung eines integrierten Schaltkreises für Millimeterwellen und einer Schaltkreisgestaltung mit einem größeren Freiheitsgrad auf. In 35 ist der obere parallele Plattenleiter 702 in gestrichelter Linie gezeigt, um das Innere sichtbar zu machen.

Als Millimeterwellen-Sendemodus der NSD-Leiter sind zwei Modi, nämlich ein sogenannter LSM-Modus ("Longitudinal Section Magnetic") und ein sogenannter LSE-Modus ("Longitudinal Section Electric"), bekannt. Der LSM-Modus mit einem geringeren Verlust wird im allgemeinen verwendet. Da die parallelen Plattenleiter 701, 702 der herkömmlichen NSD-Leiter eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungstauglichkeit aufweisen müssen, sind Leiterplatten aus Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt oder einem ähnlichen metallischen Material verwendet worden. Alternativ sind ebenfalls Isolierplatten aus Keramikmaterial oder Harz mit einer leitenden Schicht aus dem oben genannten metallischen Material, welche auf der äußeren Fläche gebildet ist, verwendet worden.

Teflon (Markenname von Polytetrafluorethylen), Polystyren und ähnliches Harzmaterial mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4 sind aufgrund ihrer guten Verarbeitungsfähigkeit für die dielektrischen Streifen 703, 704 verwendet worden. Die dielektrischen Streifen 703, 704 sind mittels eines Klebstoffs an den parallelen Plattenleitern 701, 702 befestigt worden.

Wenn der NSD-Leiter mittels des dielektrischen Streifens konstruiert ist, der aus dem herkömmlicherweise verwendeten Teflon, Polystyren oder dielektrischen Material mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4 in dem ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiel gebildet ist, besteht jedoch das Problem, daß aufgrund eines Krümmungsverlustes und eines großen Sendeverlustes an einem Verbindungspunkt des dielektrischen Streifens kein stark oder steil gekrümmter Abschnitt bereitgestellt werden kann. Selbst wenn ein mäßig gekrümmter Abschnitt bereitgestellt werden könnte, müßte ein Krümmungsradius des gekrümmten Abschnitts exakt bestimmt werden können. Jedoch besteht eine Beschränkung bei der exakten Einstellung des Krümmungsradius, wenn der dielektrische Streifen aus Teflon, Polystyren oder einem ähnlichen Material hergestellt ist.

Des weiteren kann ein Krümmungsverlust in dem gekrümmten Abschnitt auf einen praktisch zu vernachlässigenden Grad unterdrückt werden, indem eine Krümmung des dielektrischen Streifens in Übereinstimmung mit der Betriebsfrequenz streng spezifiziert wird. Jedoch vergrößert sich der Krümmungsverlust selbst bei einer leichten Abweichung der Betriebsfrequenz. Wenn zum Beispiel ein Versuch unternommen wird, einen Krümmungsverlust bei und um 60 GHz zu verringern, beträgt eine Breite seines zulässigen Bereichs nur etwa 1 bis 2 GHz. Dies liegt daran, daß in dem Fall, daß der NSD-Leiter unter Verwendung eines dielektrischen Materials mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4 gebildet ist, ein Teil der Millimeterwelle des LSM-Modus an einem gekrümmten Abschnitt davon in die Millimeterwelle des LSE-Modus umgewandelt wird, da die Verteilungskurven des LSM-Modus und des LSE-Modus sehr nahe beeinander liegen, wodurch der Verlust vergrößert wird.

In dem Fall, daß ein Hochfrequenzgerät, ein Hochfrequenzschaltkreismodul oder dergleichen unter Verwendung des NSD-Leiters hergestellt ist, bei dem die dielektrischen Streifen 703, 704 aus einer anorganischen Verbindung, wie beispielsweise Keramik, hergestellt sind, ist es möglich, einen stark gekrümmten Abschnitt an dem dielektrischen Streifen 703, 704 bereitzustellen, jedoch ist es nicht möglich, die Krümmung mit hoher Präzision bereitzustellen. Demgemäß ist es schwierig gewesen, eine solche komplizierte Konfiguration herzustellen, die aus einer Mehrzahl von linearen und gekrümmten Abschnitten besteht. Es besteht das zusätzliche Problem, die dielektrischen Streifen 703, 704 aufgrund einer Differenz zwischen dem thermischen Ausdehnungskoeffizienten der parallelen Plattenleiter 701, 702 und dem der dielektrischen Streifen 703, 704, aufgrund eines Stoßes oder aufgrund anderer Faktoren zu zerbrechen oder zu beschädigen.

Des weiteren ist es bei den NSD-Leitern gemäß dem ersten herkömmlichen Ausführungsbeispiel schwierig gewesen, den Sendeverlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezifizierten Wert zu unterdrücken.

Als nächstes wird ein zweites Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Der NSD-Leiter des zweiten Ausführungsbeispiels ist derart konstruiert, wie es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-65015 offenbart ist, wobei ein dielektrische Streifen zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern vorgesehen ist, zwei kleine Vorsprünge auf dem dielektrischen Streifen gebildet sind und Vertiefungen, die mit den kleinen Vorsprüngen in Eingriff kommen können, in einem der parallelen Plattenleiter gebildet sind. Bei dem so konstruierten NSD-Leiter können die parallelen Plattenleiter und der dielektrische Streifen exakt zueinander positioniert werden, indem die kleinen Vorsprünge in die Vertiefungen eingepaßt werden.

Andere Ausführungsbeispiele, bei denen die parallelen Plattenleiter und der dielektrische Streifen exakt zueinander positioniert werden können, umfassen jene, die in den ungeprüften japanischen Patentveröffentlichungen Nr. 6-260824 und 9-64608 offenbart sind. Insbesondere offenbaren diese Veröffentlichungen, daß ein dielektrisches Element aus einem Streifenabschnitt und seitlichen Teilen (Ringen) hergestellt ist, die auf der oberen und unteren Fläche des Streifenabschnitts gebildet sind, um eine Verschiebung des Streifenabschnitts zu verhindern, und parallele Plattenleiter sind gebildet, indem eine Beschichtung aus beispielsweise Kupfer, Silber oder einer Silberpaste auf die obere und untere Fläche des dielektrischen Elements aufgetragen und dieses ofengetrocknet wird.

Bei den NSD-Leitern dieser Art werden häufig Harzmaterialien mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4, wie beispielsweise Teflon und Polystyren, wie oben erwähnt, und Keramikmaterialien, wie beispielsweise Aluminiumoxid und Cordierit, als Material der dielektrischen Streifen verwendet. Da die dielektrischen Streifen exakt positioniert werden müssen, werden die dielektrischen Streifen und die parallelen Plattenleiter unter Verwendung eines Epoxidharzes oder eines organischen Klebstoffes mit einer hohen Hitzebeständigkeit, wie beispielsweise ein Polyimidharz oder ein BT-Harz, miteinander verbunden, wie es in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 10-163712 offenbart ist. In dem Fall, daß die Positionierung mittels des oben genannten Klebevorgangs nicht exakt genug ist, wird die Konstruktion, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 8-65015 offenbart ist, übernommen.

Bei dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel, bei dem die kleinen Vorsprünge des dielektrischen Streifens in die Vertiefungen des parallelen Plattenleiters eingepaßt werden, ist es unmöglich, den dielektrischen Streifen anzubringen, wenn die Positionen der kleinen Vorsprünge und der Vertiefungen nicht übereinstimmen. Selbst wenn die Positionen der kleinen Vorsprünge und der Vertiefungen übereinstimmen, ist es schwierig, den dielektrischen Streifen exakt zu positionieren, wenn die kleinen Vorsprünge zu klein sind oder die Vertiefungen zu groß sind. Dies vergrößert unvorteilhafterweise den Sendeverlust eines Signals in einem Koppler, der gebildet ist, indem Verbindungsabschnitte mit den entsprechenden Geräten, wie beispielsweise Dioden, Zirkulatoren und Abschlußschaltungen, näher an den dielektrischen Streifen gebracht werden.

Bei dem NSD-Leiter, bei dem das dielektrische Element aus dem Streifenabschnitt und den seitlichen Abschnitten besteht, ist es schwierig, dieses mit einer guten dimensionalen Genauigkeit zu verarbeiten, und es muß ein getrenntes Gehäuse oder dergleichen bereitgestellt werden, da die parallelen Plattenleiter, die durch Trocknen der Beschichtung oder der Silberpaste gebildet sind, eine geringe Stärke aufweisen. Die NSD-Leiter, bei denen ein Klebstoff aus einem Epoxidharz verwendet wird, weisen eine geringe Zuverlässigkeit auf, wenn sie in einer belastenden Umgebung verwendet werden, da das Epoxidharz eine geringe Hitzebeständigkeit aufweist, während jene, bei denen ein Klebstoff aus einem Polyimidharz oder BT-Harz verwendet wird, das Problem aufweisen, sich mit der Zeit zu verschlechtern, wenn sie einer belastenden Umgebung ausgesetzt werden.

Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem zweiten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sendeverlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezifizierten Wert zu unterdrücken.

Als nächstes wird ein drittes Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Der NSD-Leiter des dritten Ausführungsbeispiels ist so konstruiert, daß ein Modus-Entstörer an einem Ende eines dielektrischen Streifens vorgesehen ist, der zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt ist, indem eine leitende Schicht im Inneren des dielektrischen Streifens vorgesehen ist. Insbesondere ist der Betriebsmodus des NSD-Leiters im allgemeinen ein LSM-Modus. Jedoch ist der NSD-Leiter in der Gestaltung eines Schaltkreises manchmal mit einem Zirkulator, einem Oszillator oder einer ähnlichen Vorrichtung verbunden, und an einem Verbindungsabschnitt mit dem Zirkulator, dem Oszillator oder der ähnlichen Vorrichtung tritt ein LSE-Modus auf. Ein LSE-Modus- Entstörer ist zwischen dem NSD-Leiter und der anderen Schaltkreisvorrichtung vorgesehen, um das Senden des LSE-Modus zu unterdrücken.

Bei solchen NSD-Leitern werden häufig Harzmaterialien mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 2 bis 4, wie beispielsweise Teflon und Polystyren, als Material der dielektrischen Streifen verwendet. Bekannte Modus-Entstörer werden gebildet, indem der dielektrische Streifen in zwei Hälften geteilt wird, eine leitende Schicht einer spezifizierten Form auf eine Fläche einer Hälfte gedruckt wird und die andere Hälfte benachbart zu einer leitenden Schicht der einen Hälfte, auf der die leitende Schicht gebildet ist, angebracht wird, oder indem die leitende Schicht der einen Hälfte an der anderen Hälfte mit Hilfe eines Klebstoffs befestigt wird.

Die ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-185101 offenbart einen Modus-Entstörer, der erhalten wird, indem eine Metallplatte einer spezifizierten Form gebildet wird und diese Metallplatte und ein dielektrischer Streifen aus Polystyren oder einem ähnlichen Material einstückig geformt werden.

Jedoch wird bei dem dritten herkömmlichen Ausführungsbeispiel während der Herstellung ein unkontrollierbarer Abstand zwischen den beiden Hälften des dielektrischen Streifens gebildet, wenn die beiden Hälften Seite an Seite angeordnet werden, und ein Betriebsbereich des Modus-Entstörers wird aufgrund des Vorhandenseins eines Bereiches mit einer unterschiedlichen Dielektrizitätskonstante zwischen den beiden Hälften verschoben, selbst wenn die beiden Hälften durch den Klebstoff befestigt sind. Der Modus-Entstörer kann in dem Fall einer Abweichung von demjenigen Frequenzband, welches von dem Modus-Entstörer entstörbar ist, nicht wirksam funktionieren. Des weiteren wird, wenn zum Beispiel der Zirkulator und die Metallplatte aufgrund der Verschiebung der beiden Hälften des dielektrischen Streifens zueinander verschoben werden, der Betriebsbereich des Zirkulators verändert, was zur Folge hat, daß der Zirkulator möglicherweise nicht korrekt funktioniert.

Des weiteren ist es bei dem NSD-Leiter, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-85101 offenbart ist, bei dem die Metallplatte mit einer spezifizierten Form und der dielektrische Streifen aus beispielsweise Polystyren einstückig gebildet sind, schwierig, eine Position zu kontrollieren, in der die Metallplatte gebildet ist. Wenn die Position der Metallplatte verschoben wird, wird die Funktion als Modus-Entstörer beeinträchtigt. Wenn die Breite des dielektrischen Streifens schmal ist, wird es des weiteren schwierig, die Metallplatte zu handhaben, wodurch es unmöglich wird, die Metallplatte exakt in eine spezifizierte Position zu bringen.

Wenn der dielektrische Streifen aus Teflon gefertigt ist, kann die Position des dielektrischen Streifens während der Handhabung unerwünschterweise verschoben werden, da es schwierig ist, Teflon mit Hilfe eines Klebstoffs zu befestigen.

Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem dritten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sendeverlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezifizierten Wert zu unterdrücken.

Als nächstes wird ein viertes Ausführungsbeispiel des herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Ebenso wie bei dem dritten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist der NSD-Leiter des vierten Ausführungsbeispiels so konstruiert, daß ein Modus-Entstörer einstückig bereitgestellt ist, indem eine leitende Schicht im Inneren des dielektrischen Streifens angeordnet ist. Wie bei dem in 34 gezeigten Ausführungsbeispiel, ist ein herkömmlicher NSD-Leiter zum Senden von Hochfrequenzsignalen einer Mikrowelle und einer Millimeterwelle konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen mit einem vierseitigen, d.h. rechtwinkligen Querschnitt zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern, die mit einem bestimmten Abstand einander gegenüberliegen, vorgesehen ist. Indem der Abstand zwischen den parallelen Plattenleitern auf &lgr;/2 oder weniger eingestellt wird, wobei &lgr; die Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals bezeichnet, kann das Hochfrequenzsignal durch den dielektrischen Streifen gesendet werden, während das Eindringen von Störungen in den dielektrischen Streifen von außerhalb und eine Strahlung des Hochfrequenzsignals nach außen beseitigt werden. Wie oben beschrieben, ist die Wellenlänge &lgr; eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz.

Der Betriebsmodus des Hochfrequenzsignals (elektromagnetische Welle), der in dem dielektrischen Streifen eines solchen NSD-Leiters gesendet wird, ist der LSM-Modus, wie oben beschrieben. Jedoch tritt bei einem Zirkulator, einem Hochfrequenz-Oszillationsabschnitt und dergleichen, die in den NSD-Leiter eingebaut sind, der unnötige LSE-Modus auf. Ein Modus-Entstörer ist an einem Ende des dielektrischen Streifens vorgesehen, um diesen LSE-Modus durch Abschwächung wirksam zu unterdrücken.

Dieser herkömmliche Modus-Entstörer ist in 36 und 37 gezeigt. In 36 und 37 sind mit 705 und 706 parallele Plattenleiter bezeichnet, die parallel mit einem Abstand von der halben Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals angeordnet sind, mit 707 ist ein dielektrischer Streifen aus Teflon, Polystyren oder ähnlichem Material bezeichnet, und mit 708 ist ein Modus-Entstörer bezeichnet, der am vorderen Ende des dielektrischen Streifens 707 bereitgestellt ist. Der Modus-Entstörer 708 ist gebildet, indem ein Bandleiter 709 am vorderen Ende des dielektrischen Streifens 707 angeordnet ist, um ein Millimeterwellensignal des LSE-Modus zu blockieren, dessen elektrisches Feld parallel zu der Senderichtung des Hochfrequenzsignals in dem dielektrischen Streifen 707 und ebenfalls zu einer Ebene, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 705, 706 ist, verläuft.

Insbesondere ist der Modus-Entstörer 708 gebildet, indem eine leitende Schicht aus Cu, Au, Ag oder ähnlichem Material entlang einer Richtung angeordnet ist, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 705, 706 und entlang einer Signalsenderichtung in einer mittigen Position in Bezug auf die Breite des dielektrischen Streifens 707 verläuft. Um einen TEM-Modus zu beseitigen, in den der LSE-Modus an dieser leitenden Schicht umgewandelt wird, sind abwechselnd breite Abschnitte (Breite W1) und schmale Abschnitte (Breite W2) in Intervallen von L gebildet, wobei L 1/4 der Wellenlänge &lgr; der elektromagnetischen Welle des TEM-Modus entspricht, d.h. es wird ein sogenanntes &lgr;/4-Unterdrückungs- oder Drosselmuster gebildet (siehe ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 63-185101).

Es ist ebenfalls ein anderer herkömmlicher NSD-Leiter vorgeschlagen worden, bei dem leitende Stifte, deren Dimension entlang der Signalsenderichtung 1/4 oder weniger der Wellenlänge beträgt, zwischen den dielektrischen Streifen eines Sendemodus in einem Intervall angeordnet sind, das 1/4 oder weniger als die Wellenlänge zwischen den dielektrischen Streifen des Sendemodus beträgt, und zwar in einer solchen Weise, daß sie sich in einer Richtung erstrecken, die senkrecht zu der oberen und unteren leitenden Platte in dem dielektrischen Streifen in einer mittigen Position in Bezug auf die Breite des dielektrischen Streifens verläuft, wodurch eine kostengünstige Produktion von exakten NSD-Leitern mit einer vereinheitlichten Veränderung der Herstellungseigenschaften ermöglicht wird (ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 9-219608).

Es kann zwar bei dem vierten herkömmlichen Ausführungsbeispiel mit dem Modus-Entstörer, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 63-185101 offenbart ist, der TEM-Modus wirksam unterdrückt werden, jedoch gibt es Fälle, in denen der gesamte Modus-Entstörer eine Resonanz mit unnötigen Moden, die nicht dem TEM-Modus entsprechen, erfährt, was unerwünschterweise eine ungenügende Abschwächung des LSE-Modus und ähnlicher Moden zur Folge hat.

Da der Modus-Entstörer, der in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 9-219608 offenbart ist, ziemlich dick ist (etwa 1/3 der Breite eines Blocks, der als dielektrischer Streifen verwendet wird), tritt des weiteren eine Reflexion des LSM-Modus, der ein Sendemodus ist, auf, was zur Folge hat, daß der Sendeverlust wahrscheinlich vergrößert wird.

Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem vierten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezifizierten Wert zu unterdrücken.

Als nächstes wird ein fünftes Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Ein Zirkulator ist in den NSD-Leiter gemäß dem fünften herkömmlichen Ausführungsbeispiel eingebaut. Eine Grundkonstruktion des NSD-Leiters, in den der Zirkulator eingebaut ist, besteht, wie bei dem in 34 gezeigten Ausführungsbeispiel, darin, daß ein dielektrischer Streifen mit einem vierseitigen, d.h. rechtwinkligen Querschnitt zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist, die mit einem spezifizierten Abstand einander gegenüberliegend angeordnet sind. Indem der Abstand zwischen den parallelen Plattenleitern auf &lgr;/2 oder weniger eingestellt wird, wobei &lgr; die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals &lgr; bezeichnet, kann das Hochfrequenzsignal durch den dielektrischen Streifen gesendet werden, während das Eindringen von Störungen in den dielektrischen Streifen von außen und eine Strahlung des Hochfrequenzsignals nach außen beseitigt werden. Wie oben beschrieben, ist die Wellenlänge &lgr; eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz.

Der herkömmliche Zirkulator, der in einen solchen NSD-Leiter eingebaut ist, ist in 38 gezeigt. In 38 sind mit 710, 711, 712 dielektrische Streifen aus Teflon, Polystyren oder einem ähnlichen Material bezeichnet, mit 713, 714, 715 sind Modus-Entstörer bezeichnet, die an den vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen 710, 711, 712 bereitgestellt und gebildet sind, indem Streifenleiter 716, 717, 718 aus einer Kupferfolie in dem dielektrischen Streifen 710, 711, 712 vorgesehen sind, um elektromagnetische Wellen des LSE-Modus zu blockieren, und mit 719, 720 sind zwei Ferritscheiben bezeichnet, die als ein Zirkulator wirken und mit den vorderen Enden der jeweiligen Modus-Entstörer 713, 714, 715 verbunden sind und von denen sich die dielektrischen Streifen 710, 711, 712 radial in einem Intervall von 120° erstrecken. Die Streifenleiter 716, 717, 718 sind in einem &lgr;/4-Drosselmuster gebildet, um den TEM-Modus (transversal elektromagnetischer Modus) zu beseitigen (siehe "Millimeter Wave Integrated Circuit Using a Nonradiative Dielectric Waveguide (Von Yoneyama)", S. 87-94 der "Electronic Information Communication Meeting Conference Papers" C-I, Band J73-C-1, Nr. 3, März 1990).

Bei einer solchen Konstruktion wird die Wellenfront der elektromagnetischen Welle, die in den dielektrischen Streifen 710 gesendet wurde, durch die Ferritscheiben 719, 720 gegen den Uhrzeigersinn gedreht und zu dem dielektrischen Streifen 711 gesendet, jedoch nicht zu dem dielektrischen Streifen 712. Ebenso wird die elektromagnetische Welle, die in den dielektrischen Streifen 711 gesendet wurde, zu dem dielektrischen Streifen 712 gesendet. Auf diese Weise werden die Sendewege der elektromagnetischen Wellen verändert.

Bei einem NSD-Leiter, der mit dem Zirkulator und den dielektrischen Streifen ausgestattet ist, sind gestufte Abschnitte 732, 733, 734 mit einer Höhe, die gleich der Stärke der Ferritscheiben 730, 731 ist, in der oberen und unteren Fläche an den vorderen Enden der Modus-Entstörer 724, 725, 726 gebildet, und die beiden Ferritscheiben 730, 731 werden durch die Modus-Entstörer 724, 725, 726 gestützt, indem sie mit den oberen und unteren gestuften Abschnitten 732, 733, 734 in die Ferritscheiben 730, 731 eingreifen, wie in 39 gezeigt ist, wobei sie die Konzentrizität der Ferritscheiben 730, 731 mit einer besseren Wiederholbarkeit und einer größeren Genauigkeit sicherstellen (siehe ungeprüfte japanische Patentveröffentlichung Nr. 9-186507). In 39 sind mit 721, 722, 723 dielektrische Streifen und mit 727, 728, 729 Streifenleiter bezeichnet, die aus einer Kupferfolie oder dergleichen gefertigt sind, um die Modus-Entstörer 724, 725, 726 zu konstruieren.

Bei dem fünften herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist der Zirkulator für den NSD-Leiter hauptsächlich durch die zwei Ferritscheiben 719, 720 konstruiert, die konzentrisch angeordnet sind, während sie senkrecht in einem spezifizierten Abstand voneinander beabstandet sind. Bei der Konstruktion, die in 38 gezeigt ist, ist ein zylindrischer dielektrischer Abstandshalter 760 zur Anordnung der beiden Ferritscheiben in einem spezifizierten Abstand notwendig. Bei dem herkömmlichen Zirkulator, der den dielektrischen Abstandshalter 760 verwendet, wird ein Durchlaßfrequenzband verengt und die Frequenz variiert, wenn sich eine relative Dielektrizitätskonstante aufgrund der Stärke des zylindrischen dielektrischen Abstandshalters 760 verändert. Als Ergebnis davon wird die Mittenfrequenz des Durchlaßfrequenzbandes unerwünschterweise verschoben.

Andererseits ist bei der Konstruktion, die in 39 gezeigt ist, die Wiederholbarkeit des Zusammenbaus des Zirkulators verbessert und die obere und untere Ferritscheibe 730, 731 sind frei von Exzentrizität, da die gestuften Abschnitte 732, 733, 734 an den vorderen Enden der Modus-Entstörer 724, 725, 726 ausgebildet sind. Dementsprechend ist das positive Durchlaßband an den Anschlüssen der jeweiligen dielektrischen Streifen gleich groß und nimmt eine trapezförmige Form an, die hinsichtlich der Mittenfrequenz des Durchlaßbandes symmetrisch ist. Als Folge davon können eine Flachdurchlaßband-Eigenschaft und Isoliereigenschaften, die hinsichtlich der Mittenfrequenz symmetrisch sind, erreicht werden.

Jedoch umfassen wesentliche Eigenschaften, die für den Zirkulator erforderlich sind, neben der Flachdurchlaßband-Eigenschaft auch eine Eigenschaft zur Verringerung der Reflexion des Hochfrequenzsignals am Zirkulatorabschnitt durch Verringerung des Sendeverlustes (Einfügungsverlustes). Auf diese Eigenschaft geht der Stand der Technik nicht ein.

Als eine Konstruktion zur Verbesserung des Sendeverlustes ist diejenige vorgeschlagen worden, bei der das vordere Ende eines Modus-Entstörers eines dielektrischen Streifens weggeschnitten ist, um eine Stufe zu bilden, und ein stufenförmiger Impedanzwandler bereitgestellt ist, wodurch der Einfügungsverlust und die Isolierung verbessert werden (siehe Singakugiho MW83-135, S. 63-66 (von Yoneyama, Sugatani, Nishida), 1984). Jedoch beträgt bei dieser vorgeschlagenen Konstruktion die Bandbreite eines Einfügungsverlustes von 1dB in einem Band von 50 GHz etwa 1,5 GHz, die Isolierung liegt in diesem Band bei einem Minimum von 24 dB und einem Maximum von 30 dB. Die Breite des Bandes, bei dem der Einfügungsverlust und die Isolierung verbessert sind, ist schmal, und daher sind die Wirkungen der Verbesserung ungenügend. Des weiteren ist es schwierig, den dielektrischen Streifen fein zu verarbeiten, um seine Breite stufenweise zu verringern, was ein Hindernis für eine Massenproduktion darstellt.

Es ist bei den NSD-Leitern gemäß dem fünften herkömmlichen Ausführungsbeispiel ebenfalls schwierig gewesen, den Sendeverlust eines Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezifizierten Wert zu unterdrücken.

Als nächstes wird ein sechstes Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen NSD-Leiters beschrieben. Bei dem NSD-Leiter gemäß dem sechsten herkömmlichen Ausführungsbeispiel ist ein Wellenleiter mit einem dielektrischen Streifen verbunden. Wie oben beschrieben, ist die Verwendung des NSD-Leiters, der konstruiert ist, indem der dielektrische Streifen von dem Paar von parallelen Plattenleitern festgehalten wird, als eine Art eines Sendestreifens für ein Hochfrequenzsignal bekannt. In dem Fall, daß dieser NSD-Leiter auf einer Leiterplatte zusammengebaut ist, ist es bei der Gestaltung eines Schaltkreises wesentlich, ihn mit einem anderen Sendestreifen für ein Hochfrequenzsignal, einer Antenne oder dergleichen, zu verbinden. In einem solchen Fall ist es wichtig, sie zu verbinden, ohne die Sendeeigenschaften zu verschlechtern.

Als eine Konstruktion zur Verbindung des NSD-Leiters mit einem anderen Hochfrequenzsendestreifen ist eine Konstruktion zur Verbindung des NSD-Leiters mit einem Mikrostreifenleiter vorgeschlagen worden. Eine allgemeine Konstruktion davon ist in 40 gezeigt. Bei der Konstruktion, die in 40 gezeigt ist, ist ein dielektrischer Streifen 743 zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern in einem NSD-Leiter angeordnet. Ein Schlitz 744 ist in einem parallelen Plattenleiter 741 gebildet, und der NSD-Leiter und ein Mikrostreifenleiter sind elektromagnetisch über den Schlitz 744 verbunden, indem ein dielektrisches Substrat 746 mit einem Mittelleiter 745, der auf seiner äußeren Fläche ausgebildet ist, auf dem parallelen Plattenleiter 741 derart angebracht ist, daß der Schlitz 744 und ein hinteres Ende des Mittelleiters 745 eine spezifizierte bzw. bestimmte positionelle Beziehung aufweisen.

Obwohl es nicht veranschaulicht ist, ist als eine Konstruktion zur Verbindung des dielektrischen Streifens eines NSD-Leiters und eines Wellenleiters ebenfalls eine Konstruktion bekannt, bei der ein Eingangsanschluß oder Ausgangsanschluß des dielektrischen Streifens konisch verläuft und ein Ende des Wellenleiters in Form eines rechteckigen Vorsprungs in der Nähe des konischen Abschnitts angeordnet ist.

Bei dem sechsten herkömmlichen Ausführungsbeispiel, bei dem das Ende des dielektrischen Streifens wie zuvor beschrieben konisch ist, muß jedoch die Länge des konischen Abschnitts, wenn der dielektrische Streifen des NSD-Leiters und des Wellenleiters verbunden werden, mehr als zweimal so lang wie die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals sein. Dies ist nachteilig bei der Miniaturisierung des integrierten Schaltkreises für Millimeterwellen.

Die Konstruktion, die in 40 gezeigt ist, ist hinsichtlich der Miniaturisierung vorteilhaft. Jedoch vergrößert sich bei der Verbindungskonstruktion unter Verwendung des Mikrostreifenleiters der Sendeverlust, wenn die Frequenz des Hochfrequenzsignals in einem Millimeterband bei oder oberhalb von 30 GHz liegt. Diese Verbindungskonstruktion ist nicht für Leiterplatten geeignet, deren Signalfrequenz 30 GHz oder größer ist.

Des weiteren ist es bei den NSD-Leitern gemäß dem sechsten herkömmlichen Ausführungsbeispiel schwierig gewesen, den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals auf oder unter einen spezifizierten Wert zu unterdrücken.

Aus der Druckschrift DE 198 28 488 A1 ist ein Modul mit einem strahlungsfreien dielektrischen Wellenleiter bekannt, welches ein Paar paralleler flacher Leiter, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kleiner als die halbe Wellenlänge eines zu sendenden Hochfrequenzsignals ist, und die einander gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, und einen dielektrischen Streifen umfaßt, der zwischen den parallelen flachen Leitern angeordnet ist. Die Oberflächen der parallelen flachen Leiter können einem Oberflächenpolierverfahren unterworfen werden. Wie aus Dipl.-Ing. Thomas Krist: „Werkstatt-Tabellen", Band IV/Teil 1, Technik-Tabellen-Verlag Fikentscher & Co. Darmstadt, 1971, S. 672-673 bekannt, kann durch Polieren eine Oberflächenrauigkeit von 0,1-0,25 &mgr;m erreicht werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen hervorragenden nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter zu schaffen, der frei von den Problemen ist, die dem Stand der Technik innewohnen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Die Unteransprüche definieren vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt ein nicht strahlender dielektrischer Wellenleiter ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll, und die einander gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, deren Rauhigkeit Ra arithmetisch gemittelt 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, und einen dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist, während er in Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der parallelen Plattenleiter gehalten wird. Dabei umfaßt der dielektrische Streifen eine Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten und ist ausgebildet, indem die Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten hintereinander angeordnet sind, so daß Endseiten davon einander mit einem Abstand gegenüberliegen, welcher gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist.

Bei dieser Konstruktion weisen die inneren Flächen eine geeignete Unebenheit auf, da die parallelen Plattenleiter derart gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Flächen 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, und der dielektrische Streifen ist durch die Ankerwirkung fest an den inneren Flächen befestigt, um eine ausgezeichnete Haltbarkeit aufzuweisen. Des weiteren können Stromwege auf den inneren Flächen verkürzt werden, um den Oberflächenwiderstand zu verringern, mit dem Ergebnis, daß der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrückt werden kann.

Beispielhaft umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der mit dem einen Ende des ersten dielektrischen Streifens verbunden ist und radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielektrischen Streifens und dem Millimeterwellensignaloszillator und zwischen dem zweiten, dritten und vierten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator angeordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene gebildet ist, die parallel zu einer Senderichtung des Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen verläuft; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung bzw. Verbindung einer Zwischenposition des ersten dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen Wellen des unnötigen LSE-Modus oder dergleichen wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus oder dergleichen, welcher der Sendemodus ist, wird verringert. Da ein Teil der gesendeten Welle über den Zirkulator zu einem verringerten Grad in das Mischgerät eingegeben wird, wird des weiteren eine hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals erzielt, und die Störungen der empfangenen Welle werden verringert, um in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, die Erfassungsreichweite zu vergrößern.

Gemäß einem weiteren Beispiel umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendeantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektrischen Streifen, der hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielektrischen Streifens und dem Millimeterwellensignaloszillator und zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator angeordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene gebildet ist, die parallel zu einer Senderichtung des Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen verläuft; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten oder zweiten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung bzw. Verbindung einer Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des fünften dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen Wellen des unnötigen LSE-Modus oder dergleichen wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus oder dergleichen wird verringert. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das von der Empfangsantenne empfangen wird, nicht in den Millimeterwellensignaloszillator eingegeben. Demgemäß wird eine ausgezeichnete Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals erzielt, und Störungen, die durch Oszillation verursacht werden, werden verringert, um die Erfassungsreichweite in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmodul angewendet wird, zu vergrößern.

Gemäß einem weiteren Beispiel umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens zur Ausgabe des Millimeterwellensignals, das gesendet werden soll, vorgesehen ist; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen verbunden ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden angeordnet sind; ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungselement, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskonstante aufweisen, die anders ist als die des ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifens; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben und in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wird, und einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung einer Zwischenposition des dritten dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens miteinander ein in den dritten dielektrischen Streifen gesendetes Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion sind der Sendeverlust und die Isoliereigenschaft des Millimeterwellensignals in einem Hochfrequenzband mit einer großen Bandbreite weiter verbessert, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungsreichweite in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, erhöht werden kann.

Gemäß einem weiteren Beispiel umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden angeordnet sind; ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungselement, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskonstante aufweisen, die anders ist als die des zweiten, dritten und vierten dielektrischen Streifens; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung einer Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des fünften dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion sind der Sendeverlust und die Isolierungseigenschaft des Millimeterwellensignals in einem Hochfrequenzband mit einer großen Bandbreite weiter verbessert. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Dementsprechend werden Störungen des empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite zu vergrößern, und die hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals vergrößert die Erfassungsreichweite eines Millimeterwellenradars weiterhin in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmodul angewendet wird.

Gemäß einem weiteren Beispiel umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem Plattenleiter des Paars von parallelen Plattenleitern in einer Position ausgebildet ist, die derjenigen Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem dritten dielektrischen Streifen gesendeten stehenden LSD-Moden-Welle ein Maximum besitzt, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Sende-/Empfangsantenne ausgestattet ist; ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals vom Millimeterwellensignaloszillator, das in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wird, und einer Funkwelle, die in den dritten dielektrischen Streifen gesendet und von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung einer Zwischenposition des dritten dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion kann eine hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals erzielt werden, was wiederum die Erfassungsreichweite eines Millimeterwellenradars erhöht.

Gemäß einem weiteren Beispiel umfaßt eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem Plattenleiter des Paars von parallelen Plattenleitern in einer Position gebildet ist, die derjenigen Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem zweiten dielektrischen Streifen gesendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum besitzt, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Sendeantenne ausgestattet ist; einen zweiten metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem Plattenleiter des Paars von parallelen Plattenleitern in einer Position gebildet ist, die derjenigen Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem fünften dielektrischen Streifen gesendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum besitzt, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Empfangsantenne ausgestattet ist; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung einer Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens und einer Zwischenposition des fünften dielektrischen Streifens miteinander ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion wird das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite zu vergrößern, und die ausgezeichnete Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals vergrößert ebenso die Erfassungsreichweite der Millimeterwelle.

Diese und andere Aufgaben, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden bei der Lektüre der folgenden ausführlichen Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen deutlicher.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

1 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt;

2 ist eine Graphik, die eine Abschwächung eines Hochfrequenzsignals im Verhältnis zu einem Abstand zwischen Streifenabschnitten des in 1 gezeigten nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt;

3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter gemäß einem ersten Beispiel zeigt;

4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine andere Konstruktion des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß einem ersten Beispiel zeigt;

5 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß einem zweiten Beispiel zeigt;

6 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Musters einer leitenden Schicht in einem Modus-Entstörer zeigt, der in dem in 5 gezeigten nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter verwendet wird;

7 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines teilweise aufgeschnittenen und teilweise im Schnitt dargestellten nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß einem dritten Beispiel zeigt;

8 ist ein Diagramm, das ein Beispiel eines Musters von leitenden Schichten in einem Modus-Entstörer zeigt, der in dem nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in 7 gezeigt ist, verwendet wird;

9A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter, der in 7 gezeigt ist, verwendet wird;

9B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 9A gezeigt ist;

10A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter, der in 7 gezeigt ist, verwendet wird;

10B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 10A gezeigt ist;

11 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator von der Art eines Spannungsreglers zeigt, der in den Millimeterwellenradarmodulen, die in 9A oder 10 gezeigt sind, verwendet wird;

12 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte, auf der eine Varaktordiode für den Millimeterwellensignaloszillator, der in 11 gezeigt ist, vorgesehen ist;

13 ist eine Graphik, die das Meßergebnis der Sendeeigenschaft eines LSE-Modus für einen Modus-Entstörer zeigt, der in dem nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in 7 gezeigt ist, verwendet wird;

14 ist eine Graphik, die das Meßergebnis der Sendeeigenschaft des LSE-Modus für einen herkömmlichen Modus-Entstörer zum Vergleich zeigt;

15 ist eine perspektivische Ansicht, die eine innere Konstruktion eines wesentlichen Abschnitts eines nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß einem vierten Beispiel zeigt;

16 ist eine Seitenansicht, die einen wesentlichen Abschnitt des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters, der in 15 gezeigt ist, darstellt;

17A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls, bei dem der nicht strahlende dielektrische Wellenleiter, der in 15 und 16 gezeigt ist, verwendet wird;

17B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 17A gezeigt ist;

18A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter, der in 15 und 16 gezeigt ist, verwendet wird;

18B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 18A gezeigt ist;

19 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator von der Art eines Spannungsreglers zeigt, der in den Millimeterwellenradarmodulen, die in 17A oder 18 gezeigt sind, verwendet wird;

20 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte, auf der eine Varaktordiode für den Millimeterwellensignaloszillator, der in 19 gezeigt ist, vorgesehen ist;

21 ist eine Graphik, die Meßergebnisse der Sendeeigenschaft |S21| und der Isolierung |S31| eines Hochfrequenzsignals für einen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in 15 und 16 gezeigt ist, darstellt;

22 ist eine Graphik, die Meßergebnisse der Sendeeigenschaft |S21| und der Isolierung |S31| des Hochfrequenzsignals für einen herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in 39 gezeigt ist, darstellt;

23 ist eine perspektivische Ansicht, die einen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter gemäß einem fünften Beispiel zeigt, bei dem ein metallischer Wellenleiter mit einem dielektrischen Streifen in einer Richtung verbunden ist, die senkrecht zu den Hauptebenenen von parallelen Plattenleitern ist;

24 ist eine Draufsicht, die eine Verteilung des elektrischen Feldes des dielektrischen Streifens in dem nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter von 23 zeigt;

25 ist eine perspektivische Ansicht, die eine andere Konstruktion des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß dem fünften Beispiel zeigt, wobei der metallische Wellenleiter mit dem dielektrischen Streifen in einer Richtung verbunden ist, die parallel zu den Hauptebenenen der parallelen Plattenleiter ist;

26 ist eine teilweise perspektivische Ansicht, die eine Konstruktion des in 23 gezeigten nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt, wobei ein offener Abschluss des dielektrischen Streifens verbreitert ist;

27 ist eine perspektivische Ansicht, die noch eine andere Konstruktion des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters gemäß dem fünften Beispiel zeigt, bei der der metallische Wellenleiter mit einem Antennenelement, das an seinem anderen Ende bereitgestellt ist, mit einem dielektrischen Streifen in einer Richtung verbunden ist, die senkrecht zu den Hauptebenenen der parallelen Plattenleiter ist;

28A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter, der in 23, 25 oder 26 gezeigt ist, verwendet wird;

28B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 28A gezeigt ist;

29A ist eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls, bei dem der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter, der in 23, 25 oder 26 gezeigt ist, verwendet wird;

29B ist eine perspektivische Ansicht eines nicht reflektierenden Abschlusses in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 29A gezeigt ist;

30 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator zeigt, der in dem Millimeterwellenradarmodul, das in 28A oder 29 gezeigt ist, verwendet wird;

31 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte, auf der eine Kapazitätsdiode für den Millimeterwellensignaloszillator, der in 30 gezeigt ist, vorgesehen ist;

32 ist eine Graphik, die die Hochfrequenzsignalsendeeigenschaft des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters, der in 23 gezeigt ist, darstellt;

33 ist eine Graphik, die die Hochfrequenzsignalsendeeigenschaft des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters, der in 26 gezeigt ist, darstellt;

34 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt;

35 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere eines anderen herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt;

36 ist eine perspektivische Ansicht, die das Innere noch eines anderen herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt;

37 ist eine Seitenansicht, die ein Muster einer leitenden Schicht für einen Modus-Entstörer in dem herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter, der in 36 gezeigt ist, darstellt;

38 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Abschnitt noch eines anderen herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt;

39 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Abschnitt eines weiteren herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters zeigt; und

40 ist eine perspektivische Ansicht, die noch einen weiteren herkömmlichen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter zeigt.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung

1 ist eine perspektivische Ansicht, die einen nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiter (im folgenden "NSD-Leiter" bezeichnet) gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein NSD-Leiter S1 gemäß der ersten Ausführungsform ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen. In 1 ist mit 101, 102 ein Paar von parallelen Plattenleitern bezeichnet, die einander senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Mit 103 ist ein dielektrischer Streifen bezeichnet, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 101, 102 durch einen Klebstoff befestigt ist und der aus drei Streifenabschnitten 103a, 103b, 103c zusammengesetzt ist. Diese drei Streifenabschnitte 103a, 103b, 103c sind derart angeordnet, daß ihre Endseiten einander im wesentlichen senkrecht zu einer Hochfrequenzsignalsenderichtung mit einem Abstand L gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist. Die Endseiten der Streifenabschnitte 103a, 103b, 103c können im wesentlichen senkrecht zu dem Hochfrequenzsignal sein und und müssen nicht notwendigerweise perfekt senkrecht zu diesem sein. Des weiteren können diese Endseiten nicht eben sein, sondern können auch um ein bestimmtes Maß gekrümmt sein.

Die jeweiligen parallelen Plattenleiter 101, 102 sind aus leitenden Platten gebildet, die beispielsweise aus Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sind, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ können sie aus Isolierplatten aus Keramik, Harz oder ähnlichem Material mit einer leitenden Schicht aus den oben genannten metallischen Materialien, welche auf der äußeren Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plattenleiter 101, 102, die dem dielektrischen Streifen 103 zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt.

Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist durch die japanischen Industriestandards (JIS) B0601-1994 definiert. Insbesondere ist die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ein Wert, der durch folgende Gleichung (1) erhalten wird, wenn die entsprechende Oberfläche entlang ihrer Durchschnitts- bzw. Mittellinie mit der Bezugslänge L in Abhängigkeit von ihrer Rauhigkeitskurve ausgewertet und die Rauhigkeitskurve durch y = f(x) ausgedrückt wird, wobei die X-Achse in die Richtung der Durchschnittslinie des gewählten Abschnitts und die Y-Achse in die Richtung der länglichen Ausdehnung bzw. Erhebung gelegt wird, und sie wird in Mikrometer (&mgr;m) ausgedrückt. Dabei bezieht sich die Rauhigkeitskurve auf eine Kurve, die durch Entfernen von Oberflächenschwellbestandteilen durch ein phasenkompensierendes Hochpaßfilter erhalten wird, die länger als eine bestimmte Wellenlänge einer Schnittkurve sind, die einem Umriß entspricht, der an einem geschnittenen Ende erscheint, wenn die Oberfläche eines Gegenstands (Gegenstandsfläche) entlang einer Ebene geschnitten wird, die senkrecht zur Gegenstandsfläche ist.

[Gleichung 1]

Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra wird als Ergebnis verschiedener empirischer Näherungsverfahren in dem oben genannten numerischen Bereich eingestellt. Insbesondere wird ein unterer Grenzwert des Bereichs der arithmetischen Mittenrauhigkeit Ra auf 0,2 &mgr;m eingestellt, da herausgefunden wurde, daß es schwierig ist, den dielektrischen Streifen 103 an den parallelen Plattenleitern 101, 102 durch den Klebstoff oder dergleichen über einen langen Zeitraum hinweg befestigt zu halten, wodurch sich der dielektrische Streifen 103 im Laufe der Zeit leicht von den parallelen Plattenleitern 101, 102 ablöst (d.h. schlechte Haltbarkeit), wenn Ra kleiner als 0,2 &mgr;m ist. Der untere Grenzwert der arithmetischen Mittenrauhigkeit Ra muß 0,2 &mgr;m sein, da der Klebstoff durch die Ankerwirkung fest an den inneren Oberflächen befestigt ist, wenn die inneren Oberflächen eine geeignete Unebenheit aufweisen.

Des weiteren ist ein oberer Grenzwert der arithmetischen Mittenrauhigkeit Ra aus dem folgenden Grund auf 50 &mgr;m eingestellt. Ströme, die durch das Hochfrequenzsignal in den parallelen Plattenleitern 101, 102 erzeugt werden, werden aufgrund des Skineffekts auf die innere Oberfläche der parallelen Plattenleiter 101, 102 konzentriert. Wenn die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra größer als 50 &mgr;m ist, zeigte sich, daß die Stromwege auf der inneren Oberfläche länger wurden, so daß der Oberflächenwiderstand erhöht wurde, mit dem Ergebnis, daß der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals erhöht wurde. Demgemäß muß der obere Grenzwert der arithmetischen Mittenrauhigkeit Ra 50 &mgr;m sein, um den Sendeverlust wirksam zu unterdrücken. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 &mgr;m ≤ Ra ≤ 25 &mgr;m, und insbesondere 0,4 &mgr;m ≤ Ra ≤ 10 &mgr;m.

Der dielektrische Streifen 103 ist aus Keramikmaterial gefertigt, das ein Mehrfachoxid aus Ag, Al, Si als Hauptbestandteil enthält. Dieses Keramikmaterial weist vorzugsweise eine relative Dielektrizitätskonstante von 4,5 bis 8 auf. Der Bereich der relativen Dielektrizitätskonstante ist aus dem folgenden Grund wie oben genannt festgelegt. Im Fall, daß die relative Dielektrizitätskonstante unterhalb von 4,5 liegt, zeigen elektromagnetische Wellen des LSM-Modus eine größere Neigung, in Wellen des LSE-Modus umgewandelt zu werden, wie oben beschrieben worden ist. Wenn die relative Dielektrizitätskonstante 8 übersteigt, muß des weiteren die Breite des dielektrischen Streifens 103 sehr schmal sein, wenn er bei einer Frequenz von 50 GHz oder mehr verwendet wird, was die Verarbeitung schwierig macht, und die Formgenauigkeit herabsetzt, und ein Problem hinsichtlich der Festigkeit darstellt.

Der Abstand L zwischen den Streifenabschnitten 103a, 103b, 103c des dielektrischen Streifens 103 ist gleich oder kürzer als &lgr;/8 (&lgr;: Wellenlänge des Hochfrequenzsignals) eingestellt. Dies hat seinen Grund darin, daß der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals sich vergrößert, wenn der Abstand L größer als &lgr;/8 ist. Der Abstand L wird wünschenswerterweise gleich oder kürzer als &lgr;/16 eingestellt in dem Fall, daß sich die Anzahl der Streifenabschnitte 103a, 103b, 103c erhöht oder ein geringerer Sendeverlust gewünscht ist.

Keramikmaterialien, die ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil enthalten und einen Q-Wert von 1000 oder größer bei einer Betriebsfrequenz von 50 bis 90 GHz aufweisen, werden gemäß der ersten Ausführungsform vorzugsweise als Material des dielektrischen Streifens 103 des NSD-Leiters S1 verwendet. Dies erfolgt, um einen ausreichend geringen Sendeverlust für den dielektrischen Streifen in dem Frequenzbereich von 50 bis 90 GHz, welcher in den letzten Jahren in dem Mikrowellenband und dem Millimeterwellenband enthalten war, zu realisieren.

Das Material des dielektrischen Streifens 103 zur Verwirklichung einer solchen Eigenschaft enthält ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil, wobei das Mehrfachoxid die Bedingungen x = 10 bis 40 Molprozent, y = 10 bis 40 Molprozent, z = 20 bis 80 Molprozent erfüllt, wenn die Molverhältnis-Zusammensetzungsformel desselben durch xMgO· yAl2O3·zSiO2 dargestellt wird.

Eine Zusammensetzung des Hauptbestandteils des Keramikmaterials (dielektrische Keramikzusammensetzung) als Material des dielektrischen Streifens 103 gemäß der ersten Ausführungsform ist aus dem folgenden Grund auf den oben angegebenen Bereich beschränkt. Insbesondere wird x, das den Molprozentgehalt des MgO darstellt, auf 10 bis 40 Molprozent eingestellt, da zufriedenstellend gesinterte Substanzen nicht erzielt werden können, wenn x unterhalb von 10 Molprozent liegt, und die relative Dielektrizitätskonstante sich erhöht, wenn x 40 Molprozent übersteigt. Es ist besonders wünschenswert, x auf 15 bis 35 Molprozent einzustellen, da der Q-Wert bei 60 GHz 2000 oder mehr beträgt.

Des weiteren wird y, das den Molprozentgehalt von Al2O3 darstellt, auf 10 bis 40 Molprozent eingestellt, da zufriedenstellend gesinterte Substanzen nicht erzielt werden können, wenn y unterhalb von 10 Molprozent liegt, und die relative Dielektrizitätskonstante sich erhöht, wenn y 40 Molprozent übersteigt. Es ist wünschenswert, y auf 17 bis 35 Molprozent einzustellen, da der Q-Wert bei 60 GHz 2000 oder mehr beträgt.

Des weiteren wird z, das den Molprozentgehalt von SiO2 darstellt, auf 20 bis 80 Molprozent eingestellt, da die relative Dielektrizitätskonstante sich erhöht, wenn z unterhalb von 20 Molprozent liegt, und zufriedenstellend gesinterte Substanzen nicht erzielt werden können und der Q-Wert abnimmt, wenn z 80 Molprozent übersteigt. Es ist wünschenswert, z auf 30 bis 65 Molprozent einzustellen, da der Q-Wert bei 60 HGz 2000 oder mehr beträgt.

x, y, z, die den Molprozentgehalt von MgO, Al2O3, SiO2 darstellen, können durch ein analytisches Verfahren, wie beispielsweise EPMA (Elektronenstrahlmikroanalyse) oder ein XRD-Verfahren (Röntgenbeugungsverfahren) spezifiert werden.

Die Keramikmaterialien (dielektrische Keramikzusammensetzung) für den dielektrischen Streifen 103, der in der ersten Ausführungsform verwendet wird, können in Cordierit (2MgO·2Al2O3·5SiO2) als Hauptkristallphase und Mullit (3Al2O3·2SiO2), Spinell (MgO·2Al2O3), Protoenstatit (eine Art von Sturtit, das Magnesiummetasilicat (MgO·SiO2) als Hauptbestandteil enthält), Klinoenstatit (eine Art von Sturtit, das Magnesiumsilicat (MgO·SiO2) als Hauptbestandteil enthält), Forsterit (2MgO·SiO2), Cristobalit (eine Art von Silicat (SiO2)), Tridymit (eine Art von Silicat (SiO2)), Saphirin (eine Art von Silicat aus Mg, Al) usw. als andere Kristallphasen ausgefällt werden. Jedoch variieren die Fällungsphasen, abhängig von der Zusammensetzung. Es wird angemerkt, daß die dielektrische Keramikzusammensetzung der ersten Ausführungsform eine Kristallphase sein kann, die nur aus Cordierit bestehen kann.

Die dielektrische Keramikzusammensetzung für den dielektrischen Streifen 103, der in der ersten Ausführungsform verwendet wird, wird wie folgt hergestellt. Zum Beispiel werden ein MgCO3-Pulver, ein Al2O3-Pulver und ein SiO2-Pulver als Rohmaterialpulver verwendet, ihre Gewichte werden gemessen, um ein spezifiziertes Gewichtsverhältnis zu haben, und diese Pulver werden getrocknet, nachdem sich in einem Schlickerverfahren gemischt worden sind. Nachdem sie provisorisch bei 1100 bis 1300 °C an der Luft gebrannt worden sind, wird die Mischung zu Pulver zerstoßen. Das erhaltene Pulver wird geformt, indem eine geeignete Menge eines Harzbindemittels hinzugefügt wird, und die geformte Substanz wird bei 1300 bis 1450 °C an der Luft gesintert, um die dielektrische Keramikzusammensetzung zu erhalten.

Die jeweiligen Elemente Mg, Al, Si, die in dem Rohmaterialpulver enthalten sind, können anorganische Verbindungen, wie beispielsweise Oxide, Karbonate oder Acetate, oder organische Verbindungen, wie beispielsweise organische Metalle, sofern sie durch Sintern zu Oxiden werden, sein.

Der Hauptbestandteil der dielektrischen Keramikzusammensetzung, die in der ersten Ausführungsform verwendet wird, enthält ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil und kann zusätzlich zu den oben genannten Elementen Verunreinigungen der zerdrückten Ballen und des Rohmaterialpulvers innerhalb eines solchen Bereichs enthalten, daß die Eigenschaft, wonach der Q-Wert bei 50 bis 90 GHz 1000 oder größer ist, nicht beeinträchtigt wird, oder kann zum Zweck der Regelung eines Sintertemperaturbereichs und der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften andere Bestandteile enthalten. Zum Beispiel können Verbindungen von Seltenerdenelementen, Oxiden aus Ba, Sr, Ca, Ni, Co, In, Ga, Ti usw. und Nichtoxiden, wie beispielsweise Nitride, einschließlich Siliciumnitrid, enthalten sein. Eine einzelne Art oder eine Mehrzahl von Arten dieser Verbindungen kann enthalten sein.

Der NSD-Leiter der ersten Ausführungsform wird in einem drahtlosen lokalen Netz, einem Millimeterwellenradar, der in ein Kraftfahrzeug eingebaut ist, usw. verwendet. Zum Beispiel wird eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und andere Kraftfahrzeuge, die sich um das Kraftfahrzeug herum befinden, gerichtet, die reflektierte Welle wird mit der ursprünglichen Millimeterwelle kombiniert, um ein Schwebungsfrequenzsignal zu erhalten (Zwischenfrequenzsignal), und Entfernungen zu dem Hindernis und anderen Kraftfahrzeugen und ihre Bewegungsgeschwindigkeiten werden gemessen, indem dieses Schwebungsfrequenzsignal analysiert wird.

Da der dielektrische Streifen 103 wie zuvor beschrieben gemäß der ersten Ausführungsform aus einer Mehrzahl von Streifenabschnitten 103a, 103b, 103c besteht, kann er leicht durch einen linearen Abschnitt oder mehrere lineare Abschnitte und/oder einen gekrümmten Abschnitt oder mehrere gekrümmte Abschnitte gebildet werden, wobei dies auch dann gilt, wenn er eine komplizierte Form besitzt, und es ist unwahrscheinlich, daß er durch eine Belastung, die von einer Differenz zwischen der thermischen Ausdehnung der parallelen Plattenleiter 101, 102 und der des dielektrischen Streifens 103, resultierend aus einer atmosphärischen Temperaturänderung, erzeugt wird, und von einer Belastung, die durch einen äußeren Stoß erzeugt wird, beeinflußt wird. Dementsprechend können NSD-Leiter konstruiert werden, die einen größeren Freiheitsgrad aufweisen und klein und kostengünstig sind. Da der dielektrische Streifen 103 aus Keramikmaterial mit einer niedrigeren relativen Dielektrizitätskonstante als bei einem herkömmlich verwendeten Aluminiumoxid-Keramikmaterial oder einem ähnlichen Material verwendet wird, kann des weiteren die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des LSE-Modus verringert, und ein Verlust des Hochfrequenzsignals unterdrückt werden.

Diese Ausführungsform ist nicht auf das oben Genannte beschränkt und kann verändert werden.

(Beispiel 1)

Der NSD-Leiter S1 aus 1 wurde wie folgt konstruiert. Als Material für den dielektrischen Streifen 103 wurden verschiedene Keramikzusammensetzungen, die ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil enthielten, hergestellt. Die relativen Dielektrizitätskonstanten und Q-Werte dieser Zusammensetzungen bei einer Frequenz von 60 GHz sind in TABELLE 1 gezeigt.

TABELLE 1

Als ein Paar von parallelen Plattenleitern 101, 102 wurden zwei Kupferplatten von 80 mm (Längsabmessung) × 80 mm (seitliche Abmessung) × 2 mm (Stärke) mit einem Abstand von 1,8 mm angeordnet, und der dielektrische Streifen 103, der aus dem Cordieritkeramikmaterial Nr. 2 aus Tabelle 1 hergestellt war, wurde zwischen den Kupferplatten angeordnet. Der dielektrische Streifen 103 wies einen rechtwinkligen Querschnitt mit einer Höhe von etwa 1,8 mm und einer Breite von 0,8 mm auf, und die drei Streifenabschnitte 103a, 103b, 103c wurden in dem Abstand L ausgerichtet. Ein Meßergebnis einer Frequenzeigenschaft des NSD-Leiters S1 ist in 2 gezeigt. 2 ist eine Graphik, die den Sendeverlust (|S21|) im Verhältnis zum Abstand L bei einer Frequenz von 77 GHz zeigt. Der Einfügungsverlust durch den dielektrischen Streifen 103 war 1 dB oder weniger, wenn der Abstand L zwischen den Streifenabschnitten 103a, 103b, 103c &lgr;/8 oder weniger betrug.

Da die parallelen Plattenleiter derart gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, wie oben beschrieben worden ist, weist der NSD-Leiter S1 gemäß der ersten Ausführungsform eine hervorragende Beständigkeit auf und kann den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen durch den Klebstoff fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.

Vorzugsweise liegen die Endseiten einer Mehrzahl von Streifenabschnitten einander mit einem Abstand gegenüber, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Dies kann die Umwandlung von elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in jene des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung des dielektrischen Streifens mit einer komplizierten Form, die aus linearen und gekrümmten Abschnitten gebildet ist. Des weiteren kann dafür gesorgt werden, daß es unwahrscheinlich ist, daß der dielektrische Streifen durch eine Belastung, die von einer Differenz zwischen der thermischen Ausdehnung der parallelen Plattenleiter 101, 102 und der des dielektrischen Streifens 103, resultierend aus einer atmosphärischen Temperaturänderung, herrührt, oder von einer Belastung, die durch einen äußeren Stoß erzeugt wird, beeinflußt wird. Dementsprechend können NSD-Leiter konstruiert werden, die einen größeren Freiheitsgrad aufweisen und klein und kostengünstig sind. Da der dielektrische Streifen miniaturisiert werden kann, indem ein stark gekrümmter Abschnitt bereitgestellt wird, kann des weiteren der gesamte NSD-Leiter miniaturisiert werden. Selbst wenn eine Stützvorrichtung für den dielektrischen Streifen, eine Leiterplatte oder dergleichen aus einem Harzmaterial in der Nähe des dielektrischen Streifens vorgesehen sind, ist es unwahrscheinlich, daß der dielektrische Streifen dadurch beeinflußt wird.

Vorzugsweise ist der dielektrische Streifen aus einem Keramikmaterial hergestellt, das ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptbestandteil enthält, und weist einen Q-Wert von 1000 oder mehr bei einer Meßfrequenz von 50 bis 90 GHz auf. Dies kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in jene des LSE-Modus verringern und den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals unterdrücken.

3 ist ein schematischer Aufriß, der einen NSD-Leiter gemäß einem ersten Beispiel zeigt. Der NSD-Leiter S2 gemäß dem ersten Beispiel ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen. In 3 ist der NSD-Leiter S2 konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen 203 zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern 201, 202 angeordnet ist, die einander senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Es wird angemerkt, daß die Wellenlänge hier eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz ist. Bei der Konstruktion von 3 sind die parallelen Plattenleiter 201, 202 und der dielektrische Streifen 203 unter Verwendung eines Lötmittels 204 miteinander verbunden.

Die jeweiligen parallelen Plattenleiter 201, 202 sind aus leitenden Platten aus beispielsweise Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt gebildet, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine ausgezeichnetete Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ können sie aus Isolierplatten aus Keramikmaterial, Harz oder einem ähnlichen Material mit einer leitenden Schicht aus den oben genannten metallischen Materialen, welches auf der äußeren Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plattenleiter 201, 202, die dem dielektrischen Streifen 203 gegenüberliegen, derart geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt.

Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra entspricht derjenigen, die bezüglich der ersten Ausführungsform definiert wurde, und der Bereich derselben ist wie zuvor aus demselben Grund gewählt, der bei der ersten Ausführungsform erwähnt wurde. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 &mgr;m ≤ Ra ≤ 25 &mgr;m, und insbesondere 0,4 &mgr;m ≤ Ra ≤ 10 &mgr;m.

Die parallelen Plattenleiter 201, 202 können durch einfache flache Platten gebildet sein; Sie können jedoch ebenfalls mit Rillen (Vertiefungen) an Stellen ausgebildet sein, die dem dielektrischen Streifen 203 gegenüberliegen, wie die parallelen Plattenleiter 207, 208 aus 4, die später beschrieben werden.

Andererseits kann der dielektrische Streifen 203 aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder Keramikmaterial, wie beispielsweise Cordierit, Aluminiumoxid, Glaskeramik oder Forsterit, hergestellt sein. Jedoch ist der dielektrische Streifen 203 im Hinblick auf die Wärmebeständigkeit, die erforderlich ist, wenn er durch das Lötmittel 204 befestigt wird, wünschenswerterweise aus Keramikmaterial oder einem Glasmaterial hergestellt.

Im Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbeitungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung und Zuverlässigkeit ist der dielektrische Streifen 203 wünschenswerterweise aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt. Des weiteren ist es wünschenswert, daß in dem Cordieritkeramikmaterial mindestens eine Art von Element enthalten ist, die aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt ist. Der Gehalt eines solchen Elements kann die elektrischen Eigenschaften, wie beispielsweise den Q-Wert, verbessern und Signale mit einem geringen Sendeverlust senden.

In dem Fall, daß die metallischen Schichten 205, die später beschrieben werden, auf den äußeren Oberflächen des dielektrischen Streifens 203 durch Ablagerung gebildet sind, ist der dielektrische Streifen 203 wünschenswerterweise aus Glaskeramikmaterial hergestellt, das gleichzeitig mit Cu, Ag oder einem ähnlichen Metall mit einem geringen Widerstand gesintert werden kann. Des weiteren sind die Glaskeramikmaterialien wünschenswerterweise so beschaffen, daß mindestens eine Art von SiO2-Kristallphasen, Kristallphasen der Spinell-Art, wie beispielsweise MgAl2O4, ZnAl2O4, Oxidkristallphasen der Diopsid-Art, wie beispielsweise Ca(Mg, Al) (Si, Al)2O6 und andere ähnliche Kristallphasen, wie beispielsweise Ca2MgSi2O7 (Akermanit), CaMgSiO4 (Monticellit), Ca3MgSi2O8 (Merwinit), Kristallphasen der Ilmenit-Art, wie beispielsweise MgTiO3, SrTiO3, BaTiO3, CaTiO3, (Mg, Zn)TiO3, Kristallphasen der Willemit-Art, wie beispielsweise Zn2SiO4, MgSiO3, 3Al2O3·2SiO2, und Mg2Al4Si5O18, mit einem geringen dielektrischen Verlust daraus ausgefällt werden. Es ist wünschenswert, daß die Glaskeramikmaterialien ein Siliziumoxid mit einem kleinen dielektrischen Verlust als Hauptbestandteil neben den oben genannten Kristallphasen enthalten.

Um die Festigkeit des dielektrischen Streifens 203 zu verbessern, die Dielektrizitätskonstante und den dielektrischen Verlust desselben zu verringern und einen thermischen Ausdehnungskoeffizienten desselben einzustellen, können ZnO, Al2O3, Cordierit, MgAl2O4, MgO, TiO2, ZrO2, CaZrO3 und dergleichen als Füllmittel in den Glaskeramikmaterialien zusätzlich zu den zuvor erwähnten Kristallphasen dispergiert werden.

Eine wesentliche Eigenschaft des ersten Beispiels besteht darin, daß die parallelen Plattenleiter 201, 202 (oder 207, 208) und der dielektrische Streifen 203 unter Verwendung des Lötmittels 204 verbunden werden. Dies ermöglicht das genaue Positionieren des dielektrischen Streifens 203, wobei der Sendeverlust des Signals in dem NSD-Leiter aufgrund einer Verschiebung des dielektrischen Streifens 203 verringert und die Verwirklichung von NSD-Leitern mit einer hohen Hitzebeständigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit ermöglicht wird.

Das Lötmittel 204 enthält mindestens eine Art von Element, das aus einer Gruppe von Au, Ag, Ti, Sn, Pb ausgewählt wird. Insbesondere können ein Au-Sn-Lötmittel, ein Pb-Sn-Lötmittel, ein Ag-Ti-Lötmittelmaterial, ein Ag-Lötmittelmaterial verwendet werden. Es ist höchst wünschenswert, daß ein Au-Sn-Lötmittel (Beständigkeitstemperatur von bis zu 320 °C) als ein Hauptbestandteil enthalten ist. Des weiteren beträgt die maximale Dicke (Höhe) des Lötmittels 204, um eine Schwächung der Signalsendeeigenschaft bei dem NSD-Leiter S2 zu verhindern, wünschenswerterweise 1 mm oder weniger, vorzugsweise 0,5 mm oder weniger, und wünschenswerterweise weist es einen glatten Oberflächenzustand auf.

Um das Anhaften zwischen dem dielektrischen Streifen 203 und dem Lötmittel 204 zu verbessern, ist es wünschenswert, die metallischen Schichten 205, die einstückig mit dem dielektrischen Streifen 203 gebildet sind, zwischen dem dielektrischen Streifen 203 und dem Lötmittel 204 bereitzustellen. Die metallischen Schichten 205 sind wünschenswerterweise aus metallischen Folien gebildet, um die Genauigkeit der Breite des dielektrischen Streifens 203 zu verbessern, ein Verwinden des dielektrischen Streifens 203 aufgrund von Sintern zu verhindern und die Glätte ihrer Phasengrenzen mit dem dielektrischen Streifen 203 zu verbessern. Des weiteren kann eine Au/Ni-Beschichtung oder Au-Beschichtung oder eine Beschichtung aus einem ähnlichen Metall auf die äußeren Flächen der metallischen Schichten 205 aufgebracht werden.

Obwohl die parallelen Plattenleiter 201, 202 bei dem NSD-Leiter S2 aus 3 die Form von einfachen, flachen Platten aufweisen, ist das erste Beispiel nicht darauf beschränkt. Wie bei einem NSD-Leiter S2a, der in 4 gezeigt ist, können an einander gegenüberliegenden Stellen der parallelen Plattenleiter 207, 208 Rillen (Vertiefungen) 209, 210 ausgebildet sein, das Lötmittel 204 und die metallischen Schichten 205 können die Rillen 209, 210 bis zu einer bestimmten Tiefe ausfüllen, und der dielektrische Streifen 203 kann an der äußeren Oberfläche des Lötmittels 204 befestigt sein.

In einem solchen Fall kann der NSD-Leiter S2a derart gebildet sein, daß die äußeren Flächen des dielektrischen Streifens 203 in denselben Ebenen liegen wie die Öffnungsebenen der Rillen 209, 210 in den parallelen Plattenleitern 207, 208 (vgl. die Konstruktion, die in 4 gezeigt ist), oder derart, daß der dielektrische Streifen 203 in den Rillen 209, 210 bis zu einer bestimmten Tiefe versenkt ist.

Obwohl der NSD-Leiter S2 von 3 derart konstruiert ist, daß das Lötmittel 204 auf den beiden Oberflächen des dielektrischen Streifens 203 in Kontakt mit den parallelen Plattenleitern 201, 202 bereitgestellt ist, ist das erste Beispiel nicht darauf beschränkt. Das Lötmittel 204 kann nur auf einer äußeren Oberfläche vorgesehen sein.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des NSD-Leiters S2 für einen beispielhaften Fall beschrieben, bei dem der dielektrische Streifen 203 aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt ist. Als erstes werden ein MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein Al2O3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein SiO2-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) abgemessen, um eine Cordieritzusammensetzung zu erhalten, und vermischt. Ein Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) eines Oxids, Carbonats, Nitrids oder dergleichen aus mindestens einer Art von Element, das aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt ist, wird zu dem gemischten Pulver hinzugegeben. Auf diese Weise wird der Sintertemperaturbereich erweitert, um das resultierende gesinterte Material zu verdichten.

Nachdem diese Mischung, falls nötig, provisorisch bei 1100 bis 1300 °C an der Luft gebrannt wurde, wird sie zu Pulver zerstoßen, eine geeignete Menge eines organischen Bindemittels zu dem zerstoßenen Pulver hinzugefügt, und eine streifenförmige, geformte Substanz durch ein Preßformverfahren, ein kaltisostatisches Preßformverfahren, ein Streichmesserverfahren, ein Bandformverfahren, wie beispielsweise ein Walzverfahren, ein Extrusionsverfahren, ein Spritzgußverfahren oder ein ähnliches bekanntes Formverfahren gebildet. Daraufhin wird die geformte Substanz behandelt, um bei einer spezifizierten Temperatur an der Luft das Bindemittel davon zu entfernen, bei 1300 bis 1500 °C an der Luft gesintert, und ihre äußere Fläche, falls notwendig, geschliffen.

Als Ergebnis kann ein streifenförmiges Keramikmaterial, d.h. der dielektrische Streifen, erhalten werden.

Falls notwendig, wird eine metallische Paste für den dielektrischen Streifen hergestellt, die W (Wolfram), Mo (Molybdän), Cu, Ag, Pt, Au oder ein ähnliches Metall als Hauptbestandteil enthält und erhalten wird, indem ein spezifiziertes organisches Bindemittel, ein Lösemittel usw. zu einem Metallpulver hinzugegeben, die resultierende Mischung geknetet und mittels eines bekannten Druckverfahrens, wie beispielsweise eines Siebdruckverfahrens oder eines Tiefdruckverfahrens, in einer solchen Weise auf die obere und untere Oberfläche des dielektrischen Streifens aufgetragen wird, daß eine Stärke von beispielsweise 5 bis 30 &mgr;m erhalten wird, wobei anschließend eine Trocknung bei einer Temperatur von oder unterhalb von 1200 °C durchgeführt wird.

Nachdem der mit den metallischen Schichten beschichtete dielektrische Streifen in eine spezifizierte Form geschnitten wurde oder seine metallischen Schichten geschliffen wurden, wird er in einer spezifizierten Position auf dem parallelen Plattenleiter angebracht oder in einer spezifizierten Position zwischen den parallelen Plattenleitern gehalten, und das zuvor erwähnte Lötmittel wird auf etwa 240 bis 350 °C erwärmt, um geschmolzen zu werden, und verfestigt, um den dielektrischen Streifen und die parallelen Plattenleiter zu verbinden. Als Ergebnis kann der NSD-Leiter hergestellt werden. In dem Fall, daß die metallischen Schichten auf den äußeren Oberflächen des dielektrischen Streifens ausgebildet sind, werden sie unter Verwendung des Lötmittels mit den parallelen Plattenleitern verbunden. Um den Abstand zwischen den parallelen Plattenleitern auf einen spezifizierten Wert einzustellen, können die parallelen Plattenleiter während des Klebevorgangs durch das Lötmittel 204 zusammengedrückt werden.

Das Verfahren zur Bildung der metallischen Schichten ist nicht auf das zuvor erwähnte sogenannte Druckfilmverfahren beschränkt. Zum Beispiel kann ebenfalls ein Verfahren zum Auftragen einer metallischen Paste auf die äußere Fläche der geformten Substanz bei gleichzeitigem Sintern, ein Verfahren zur Bildung einer metallischen Schicht aus beispielsweise Ni/Cr, Au/Cr, Rg/Cu/Cr, Cu/Ti, Ni/Ti oder Pt/Ti auf der äußeren Oberfläche des dielektrischen Streifens durch ein Dünnfilmbildungsverfahren, wie beispielsweise ein Aufdampfungsverfahren, ein Spritzverfahren oder ein chemisches Bedampfungsverfahren (CVD-Verfahren), und ein Verfahren zum Übertragen einer Metallfolie auf die äußere Oberfläche der geformten Substanz nach der Ausbildung der Metallfolie auf der äußeren Oberfläche eines Harzübertragungsfilms angewendet werden.

Es ist anzumerken, daß Ni/Cr, Au/Cr, Ag/Cu/Cr, Cu/Ti, Ni/Ti oder Pt/Ti bedeutet, daß eine Cr-Schicht auf einer Ni-Schicht ausgebildet ist, eine Cr-Schicht auf einer Au-Schicht ausgebildet ist, eine Cr-Schicht auf einer Cu-Schicht ausgebildet ist, die wiederum auf einer Ag-Schicht ausgebildet ist, eine Ti-Schicht auf einer Cu-Schicht ausgebildet ist, eine Ti-Schicht auf einer Ni-Schicht ausgebildet ist oder eine Ti-Schicht auf einer Pt-Schicht ausgebildet ist.

Als nächstes wird ein exemplarischer Fall, bei dem der dielektrische Streifen aus Glaskeramikmaterial hergestellt ist, beschrieben. Nachdem ein spezifiziertes organisches Bindemittel und ein Lösemittel usw. zu dem Keramikpulver hinzugegeben und vermischt worden sind, um den zuvor erwähnten Füllstoff und/oder ein Glaspulver zu bilden, das Si, Al, Mg, Zn, B, Ca oder dergleichen enthält, wird zuerst mittels eines Preßformverfahrens, eines CIP-Verfahrens (kaltisostatisches Preßformverfahren), eines Streichmesserverfahrens, eines Bandformverfahrens, wie beispielsweise ein Walzverfahren, eines Extrusionsverfahrens, eines Spritzgußverfahrens oder eines ähnlichen bekannten Formverfahrens eine stabförmige oder folienförmige Substanz aus dieser Mischung geformt.

Des weiteren wird eine metallische Schicht mit einer Stärke von 5 bis 30 &mgr;m auf der schienenförmigen oder folienförmigen Substanz durch das zuvor erwähnte Verfahren ausgebildet. Wenn das Verfahren zum Übertragen der metallischen Schicht, die aus einer Metallfolie aus Cu, Ag oder einem ähnlichen Metall auf der äußeren Oberfläche der geformten Substanz gebildet ist, unter Verwendung des Übertragungsfilms verwendet wird, kann zu diesem Zeitpunkt ein Schrumpfen der geformten Substanz in Breitenrichtung unterdrückt werden, um die dimensionale Genauigkeit zu verbessern, die Schleifzeit kann verkürzt werden, und es wird verhindert, daß sich die geformte Substanz während des Sinterns verwindet. Als Folge davon können dielektrische Streifen mit einer großen dimensionalen Genauigkeit massenproduziert werden.

Nach der Behandlung wird, um das Bindemittel zu entfernen, die geformte Substanz, die mit der metallischen Schicht beschichtet ist, bei 800 bis 1050 °C gesintert, vorzugsweise bei 830 bis 950 °C, um den dielektrischen Streifen zu erhalten, der einstückig mit der metallischen Schicht gebildet ist. Der NSD-Leiter kann hergestellt werden, indem der so erhaltene dielektrische Streifen unter Verwendung des Lötmittels, ähnlich wie oben, in einer spezifizierten Position zwischen den parallelen Plattenleitern angeordnet wird.

Der wie oben konstruierte NSD-Leiter kann in geeigneter Weise in einem Hochfrequenzband bei oder oberhalb von 50 GHz verwendet werden, vorzugsweise bei oder oberhalb von 60 GHz, und besonders bevorzugt bei oder oberhalb von 70 GHz.

(Beispiel 2)

Ein MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein Al2O3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein SiO2-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) wurden gemessen und gemischt. Nachdem sie provisorisch zwei Stunden lang bei 1200 °C an der Luft gebrannt worden waren, wurde die Mischung zerstoßen, und durch Hinzufügen einer geeigneten Menge Bindemittel wurde Granulat hergestellt. Dieses Granulat wurde bei einem Druck von 100 MPa preßgeformt, um eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Stärke von 8 mm zu bilden. Nach der Behandlung bei einer spezifizierten Temperatur, um das Bindemittel zu entfernen, wurde die geformte Substanz bei 1455 °C zwei Stunden lang gesintert.

Auf die so erhaltene gesinterte Substanz wurde eine spezifizierte Verarbeitung angewendet, und die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust der gesinterten Substanz bei 60 GHz wurden mittels eines dielektrischen Resonatorverfahrens unter Verwendung eines Netzwerkanalysators und eines synthetischen Ablenkers bzw. einer synthetischen Wobbeleinrichtung gemessen. Die gemessene Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust betrugen 4,8 bzw. 2 × 10–4.

Eine geformte Substanz wurde unter Verwendung des oben genannten Granulats gebildet und behandelt, um das Bindemittel bei einer spezifizierten Temperatur zu entfernen. Daraufhin wurde die geformte Substanz bei 1455 °C zwei Stunden lang gesintert. Nachdem die gesinterte Substanz geschnitten worden war, um einen dielektrischen Streifen von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm (Breite) × 100 mm (Länge) zu bilden, wurden metallische Pt/Ti-Dünnfilme auf der oberen und unteren Oberfläche des dielektrischen Streifens gebildet, indem ein Titanfilm mit einer Stärke von 50 &mgr;m und ein Platinfilm mit einer Stärke von 50 &mgr;m durch Spritzen darauf ausgebildet wurden.

Der dielektrische Streifen wurde in einer spezifizierten Position zwischen zwei parallelen Plattenleitern aus Kupfer mit einer Längsabmessung von 80 mm, einer seitlichen Abmessung von 80 mm und einer Stärke von 2 mm angeordnet. Das Lötmittel, das eine Au-Sn-Legierung enthielt, wurde punktweise zwischen den metallischen Dünnfilmen des dielektrischen Streifens und den parallelen Plattenleitern vorgesehen und auf 320 °C erwärmt, um den NSD-Leiter zu bilden. Als Ergebnis einer mikroskopischen Untersuchung wies das Lötmittel eine maximale Stärke von 0,1 mm und eine glatte Oberfläche auf.

Der von einem Netzwerkanalysator gemessene Sendeverlust des somit erhaltenen NSD-Leiters betrug bei 76,5 GHz 1 dB. Der Sendeverlust desselben wurde ebenso gemessen, nachdem ein Wärmezyklus von –45 bis 125 °C 1000-mal darauf angewendet worden war. Das Meßergebnis betrug 1 dB, und es wurde kein Klebeproblem, wie beispielsweise Ablösung, bei visueller Untersuchung festgestellt.

(Beispiel 3)

Es wurde ein Glaskeramikmaterial hergestellt, indem ein Keramikfüllstoff mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 2 &mgr;m zu einem Glasmaterial mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 2 &mgr;m und einer nachfolgend definierten Zusammensetzung hinzugefügt wurde.

Glas: (44 Gewichtsprozent SiO2, 29 Gewichtsprozent Al2O3, 11 Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO, 9 Gewichtsprozent B2O3)

Keramikfüllstoff: 15 Gewichtsprozent SiO2, 10 Gewichtsprozent ZnO, im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas.

Eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Stärke von 8 mm wurde gebildet, indem eine geeignete Menge Bindemittel zu dem gemischten Pulver hinzugefügt wurde und das resultierende Pulver bei einem Druck von 100 MPa preßgeformt wurde, und bei einer spezifizierten Temperatur behandelt, um das Bindemittel zu entfernen. Daraufhin wurde die geformte Substanz bei 1455 °C zwei Stunden lang gesintert, um das Glaskeramikmaterial zu bilden. Die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust der gesinterten Substanz bei 60 GHz wurden ebenso gemessen. Die gemessene Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust betrugen 4,8 bzw. 8 × 10–4.

Nachdem eine breiartige Substanz hergestellt worden war, indem ein organisches Bindemittel und ein Lösemittel zu dem gemischten Pulver hinzugegeben und diese gemischt worden waren, wurde mittels des Streichmesserverfahrens eine folienförmige Substanz gebildet.

Nachdem andererseits ein Übertragungsfilm, der mit einer Kupferfolie beschichtet war, derart angebracht worden war, daß die Kupferfolie auf die äußere Oberfläche der folienförmigen Substanz geklebt war und bei 40 °C und 100 MPa gepreßt wurde, wurde er abgelöst, um die geformte Substanz mit einer auf ihrer äußeren Oberfläche ausgebildeten und aus der Kupferfolie resultierenden metallischen Schicht zu erhalten.

Nachdem eine Behandlung durchgeführt worden war, um das Bindemittel von der geformten Substanz, die mit der Kupferfolie beschichtet war, zu entfernen, wurde die geformte Substanz bei 950 °C gesintert, und es wurde eine Goldbeschichtung auf die äußere Oberfläche der Kupferfolie aufgetragen. Daraufhin wurde die goldbeschichtete, gesinterte Substanz geschnitten und geschliffen, um einen dielektrischen Streifen herzustellen, der einstückig mit der metallischen Schicht gebildet war. Die metallische Schicht des dielektrischen Streifens ist an derselben spezifizierten Position der parallelen Plattenleiter verbunden wie in Beispiel 2, wobei ein Lötmittel verwendet wurde, das daraufhin geschmolzen und verfestigt wurde, um den dielektrischen Streifen, wie in Beispiel 2, an den parallelen Plattenleitern zu befestigen, wodurch ein NSD-Leiter hergestellt wurde. Das Lötmittel wies eine maximale Stärke von 0,1 mm und eine glatte Oberfläche auf.

Der somit erhaltene NSD-Leiter wurde im wesentlichen in derselben Weise wie in Beispiel 2 bewertet. Das Bewertungsergebnis zeigte, daß der Sendeverlust 2 dB betrug, wobei der Sendeverlust nach der Anwendung eines Wärmezyklus ebenfalls 2 dB betrug, und es wurde kein Klebeproblem, wie beispielsweise Ablösung, bei visueller Untersuchung festgestellt.

(Beispiel 4)

Eine Rille mit einer Breite von 0,8 mm, einer Tiefe von 0,2 mm und einer Länge von 100 mm wurde an einer bestimmten Stelle jedes parallelen Plattenleiters von Beispiel 2 gebildet, die dem dielektrischen Streifen zugewandt war, und das Lötmittel aus Beispiel 2 wurde in den Rillen angebracht. Der dielektrische Streifen aus Beispiel 2 mit einer Höhe von 1,8 mm wurde auf dem Lötmittel angeordnet, und ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 2 hergestellt mit der Ausnahme, daß die Rillen in den parallelen Platten ausgebildet waren.

Der Sendeverlust des somit erhaltenen NSD-Leiters wurde im wesentlichen in derselben Weise wie in Beispiel 2 gemessen. Das Meßergebnis zeigte, daß der Sendeverlust 1 dB betrug, wobei der Sendeverlust nach der Anwendung eines Wärmezyklus wie in Beispiel 2 1 dB betrug, und es wurde kein Klebeproblem, wie beispielsweise Ablösung, bei visueller Untersuchung festgestellt.

(Vergleichsbeispiel 1)

Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 2 hergestellt, außer daß ein BT-Harz anstelle des Lötmittels aus Beispiel 2 verwendet wurde, und der NSD-Leiter wurde bewertet. Obwohl der Sendeverlust nur 1 dB betrug, wurde bei visueller Untersuchung eine Ablösung zwischen dem Klebstoff und dem dielektrischen Streifen nach der Anwendung eines Wärmezyklus beobachtet.

(Vergleichsbeispiel 2)

Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 4 hergestellt, außer daß das Lötmittel nicht verwendet wurde. Die Tiefen der Rillen wurden derart gewählt, daß der Abstand zwischen den parallelen Plattenleitern gleich dem in Beispiel 3 war. Das Ergebnis einer Bewertung, die wie in Beispiel 2 durchgeführt wurde, zeigte, daß der Sendeverlust zu groß war, um gemessen zu werden, und daß während des Zusammenbaus eine Verschiebung stattgefunden hatte.

Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, wie oben beschrieben worden ist, weisen die NSD-Leiter S2, S2a gemäß dem ersten Beispiel eine hervorragende Beständigkeit auf und können den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen mit Hilfe des Lötmittels fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.

Da die parallelen Plattenleiter und der dielektrische Streifen bei den NSD-Leitern S2, S2a unter Verwendung des Lötmittels verbunden sind, kann des weiteren der dielektrische Streifen exakt positioniert werden. Als Folge davon kann der Sendeverlust des Signals verringert werden, und eine ausgezeichnete Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit kann sichergestellt werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt der dielektrische Streifen 203 des NSD-Leiters S2, S2a, welcher beispielsweise aus Keramikmaterialien hergestellt ist, eine Mehrzahl von Streifenabschnitten, wie bei der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, und die Endseiten der jeweiligen Streifenabschnitte liegen einander mit einem Abstand gegenüber, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Dies kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung eines dielektrischen Streifens mit einer komplizierten Form, die durch lineare und gekrümmte Abschnitte gebildet ist. Mit anderen Worten kann, wenn der dielektrische Streifen 203 durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten gebildet ist, der Krümmungsverlust verringert werden, selbst wenn der dielektrische Streifen 203 einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.

5 ist ein schematischer Aufriß, der einen NSD-Leiter gemäß einem zweiten Beispiel zeigt. Ein NSD-Leiter S3 gemäß dem zweiten Beispiel ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen. In 5 ist der NSD-Leiter S3 konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen 303 als Wellenleiterstreifen angeordnet ist, und ein dielektrischer Streifen 304 ist als Entstörerstreifen angeordnet, der einen Modus-Entstörer zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern 301, 302 bildet, die einander senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Es wird angemerkt, daß hier die Wellenlänge eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz ist.

Die jeweiligen parallelen Plattenleiter 301, 302 sind aus leitenden Platten gebildet, die beispielsweise aus Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sind, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ können sie aus Isolierplatten aus Keramikmaterial, Harz oder einem ähnlichen Material mit einer leitenden Schicht aus den oben genannten metallischen Materialien, welche auf der äußeren Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plattenleiter 101, 102, die dem dielektrischen Streifen 103 zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt.

Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist dieselbe wie die, die für die erste Ausführungsform definiert wurde, und ihr Bereich ist aus demselben Grund wie bei der ersten Ausführungsform wie oben beschrieben gewählt. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 &mgr;m ≤ Ra ≤ 25 &mgr;m, und insbesondere 0,4 &mgr;m ≤ Ra ≤ 10 &mgr;m.

Der dielektrische Streifen 303 als Wellenleiterstreifen kann aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder Keramikmaterial, wie beispielsweise Cordierit, Aluminiumoxid, Glaskeramik oder Forsterit, hergestellt sein. Jedoch ist der dielektrische Streifen 303 im Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbeitungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit usw. vorzugsweise aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt. Indem in dem Cordieritkeramikmaterial mindestens eine Art von Element enthalten ist, das aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt ist, können die elektrischen Eigenschaften, wie beispielsweise der Q-Wert, verbessert werden, und Signale können mit einem geringen Sendeverlust gesendet werden.

Der dielektrische Streifen 304 als Entstörerstreifen, der einen Modus-Entstörer bildet, ist aus Keramikmaterial hergestellt und fortlaufend an einem Ende des dielektrischen Streifens 303 angeordnet. In der folgenden Beschreibung wird der dielektrische Streifen 304 als dielektrischer Keramikstreifen 304 bezeichnet. Der dielektrische Keramikstreifen 304 kann mit einem spezifizierten Abstand von einem Ende des dielektrischen Streifens 303 beabstandet sein.

Eine leitende Schicht 305 ist mit einem bestimmten Muster so im Inneren ausgebildet, insbesondere in der Mitte des dielektrischen Keramikstreifens 304, daß sie sich senkrecht zu den parallelen Plattenleitern 301, 302 erstreckt. Ein Modus-Entstörer 306 für den NSD-Leiter ist durch den dielektrischen Keramikstreifen 304 und die leitende Schicht 305 gebildet.

Obwohl in 5 die leitende Schicht 305 so angeordnet ist, daß sie sich senkrecht zu den parallelen Plattenleitern 301, 302 erstreckt, um den Entstörer zur Unterdrückung des Sendens des LSE-Modus zu bilden, ist das zweite Beispiel nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Entstörer das Senden des LSE-Modus auch unterdrücken, indem die leitende Schicht 305 parallel zu den parallelen Plattenleitern 301, 302 angeordnet wird.

Eine wesentliche Eigenschaft des zweiten Beispiels besteht darin, daß der dielektrische Keramikstreifen 304 und die leitende Schicht 305, die den Entstörer 306 bilden, durch gleichzeitiges Sintern einstückig ausgebildet sind. Dies beseitigt die Möglichkeit, einen Abschnitt mit einer unterschiedlichen Dielektrizitätskonstante zu erzeugen, wie beispielsweise bei einem Abstand zwischen dem dielektrischen Keramikstreifen 304 und der leitenden Schicht 305, und kann die dimensionale Genauigkeit des Entstörers 306 und die Genauigkeit der Positionierung der leitenden Schicht 305 verbessern. Daher kann ein NSD-Leiter realisiert werden, der innerhalb eines Betriebsbandes mit lediglich geringen Abweichungen von der ursprünglichen Ausführung stabil arbeitet.

Cordierit, Aluminiumoxid, Glaskeramikmaterial, Forsterit oder ein ähnliches Material kann für den dielektrischen Keramikstreifen 304 verwendet werden. Da die leitende Schicht 305 wünschenswerterweise aus einem Metall mit geringem Widerstand hergestellt ist, wie beispielsweise Kupfer, Silber oder Gold, ist der dielektrische Keramikstreifen 304 wünschenswerterweise aus Glaskeramikmaterial hergestellt, was ein gleichzeitiges Sintern in dem Fall ermöglicht, daß ein Metall mit geringem Widerstand verwendet wird. Des weiteren ist das Glaskeramikmaterial wünschenswerterweise derart beschaffen, daß mindestens eine Art von SiO2-Kristallphasen, Kristallphasen der Spinell-Art, wie beispielsweise MgAl2O4, ZnAl2O4, Oxidkristallphasen der Diopsid-Art, wie beispielsweise Ca(Mg, Al) (Si, Al)2O6 und andere ähnliche Kristallphasen, wie beispielsweise Ca2MgSi2O7 (Akermanit), CaMgSiO4 (Monticellit), Ca3MgSi2O8 (Merwinit), Kristallphasen der Ilmenit-Art, wie beispielsweise MgTiO3, SrTiO3, BaTiO3, CaTiO3, (Mg, Zn)TiO3, Kristallphasen der Willemit-Art, wie beispielsweise Zn2SiO4, MgSiO3, 3Al2O3·2SiO2, und Mg2Al4Si5O18, mit einem kleinen dielektrischen Verlust davon ausgefällt wird. Es ist ebenfalls wünschenswert, daß das Glaskeramikmaterial neben den oben genannten Kristallphasen ein Siliziumoxid mit einem kleinen dielektrischen Verlust als Hauptbestandteil enthält.

Des weiteren können ZnO, Al2O3, MgAl2O4, MgO, TiO2, ZrO2, CaZrO3 und dergleichen als Füllmittel in dem Glaskeramikmaterial zusätzlich zu den zuvor erwähnten Kristallphasen dispergiert werden.

Es ist ebenfalls wünschenswert, daß die Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Keramikstreifens 304 annähernd der des dielektrischen Streifens 303 entspricht, wobei die Differenz insbesondere ± 0,1 beträgt. Wenn zum Beispiel der dielektrische Streifen 303 aus Cordieritkeramikmaterial mit einer Dielektrizitätskonstante von 4,8 hergestellt ist, ist der dielektrische Keramikstreifen 304 optimalerweise aus Glaskeramikmaterial hergestellt, das eine Siliziumoxidglasphase oder eine ZnAl2O4- oder MgSiO3-Kristallphase oder eine ähnliche Kristallphase enthält und eine Dielektrizitätskonstante von 4,7 bis 4,9 aufweist.

Die leitende Schicht 305 ist in der Senderichtung des Signals entlang der Mitte in Längsrichtung des dielektrischen Keramikstreifens 304 angeordnet, und ein in 6 gezeigtes Muster, bei dem zwei verschiedene Abschnitte mit den Breiten W1, W2 (W1 > W2) und einer Länge L, die 1/4 der Wellenlänge einer TEM-Welle beträgt, wiederholt werden, kann in geeigneter Weise als Form der leitenden Schicht 305 verwendet werden. Es wird angemerkt, daß W die Breite des dielektrischen Keramikstreifens 304 bezeichnet.

Ein anderes Ende des Entstörers 306 ist mit einer Vorrichtung, wie beispielsweise einem Zirkulator, einem Oszillator oder einem Moduswandler (keine dieser Vorrichtungen ist gezeigt), wo der LSE-Modus erzeugt wird, verbunden oder kann mit einem gekrümmten dielektrischen Streifen des NSD-Leiters verbunden sein, falls notwendig.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Entstörers 306 für einen exemplarischen Fall beschrieben, bei dem der dielektrische Streifen 303 als Wellenleiterstreifen aus Cordieritkeramikmaterial und der dielektrische Keramikstreifen 304 als Entstörerstreifen aus Glaskeramikmaterial besteht. Zunächst wird der dielektrische Streifen 303 zum Beispiel durch das folgende Verfahren hergestellt. Ein MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein Al2O3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein SiO2-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) werden abgemessen, um eine Cordieritzusammensetzung zu erhalten, und miteinander vermischt. Ein Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) eines Oxids, Carbonats, Nitrids oder dergleichen aus mindestens einer Art von Element, die aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt wird, wird zu dem gemischten Pulver hinzugegeben. Auf diese Weise wird der Sintertemperaturbereich erweitert, um das daraus resultierende gesinterte Material zu verdichten.

Nachdem diese Mischung, falls notwendig, provisorisch bei 1100 bis 1300 °C an der Luft gebrannt wurde, wird sie zu Pulver zerstoßen, eine geeignete Menge eines organischen Bindemittels wird zu dem zerstoßenen Pulver hinzugefügt, und eine streifenförmig geformte Substanz wird durch ein Preßformverfahren, ein kaltisostatisches Preßformverfahren, ein Streichmesserverfahren, ein Bandformverfahren, wie beispielsweise ein Walzverfahren, ein Extrusionsverfahren, ein Spritzgußverfahren oder ein ähnliches bekanntes Formverfahren gebildet. Daraufhin wird die geformte Substanz behandelt, um bei einer spezifizierten Lufttemperatur das Bindemittel davon zu entfernen, und bei 1300 bis 1500 °C an der Luft gesintert, und ihre äußere Fläche wird, falls notwendig, geschliffen. Als Ergebnis kann der dielektrische Streifen 303 erhalten werden.

Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des Modus-Entstörers 306 beschrieben. Nachdem ein spezifiziertes organisches Bindemittel, ein Lösemittel usw. zu einem Keramikpulver und/oder einem Glaspulver, das Si, Al, Mg, Zn, B, Ca oder dergleichen enthält, hinzugegeben und gemischt worden sind, um das zuvor erwähnte Füllmittel zu bilden, wird beispielsweise mittels eines Preßformverfahrens, eines CIP-Verfahrens (kaltisostatisches Preßformverfahren), eines Streichmesserverfahrens, eines Bandformverfahrens, wie beispielsweise eines Walzverfahrens, eines Extrusionsverfahrens, eines Spritzgußverfahrens oder eines ähnlichen bekannten Formverfahrens eine säulenförmige oder folienförmige Substanz aus dieser Mischung gebildet.

Andererseits wird eine leitende Paste hergestellt, die erhalten wird, indem ein spezifiziertes organisches Bindemittel, ein Lösemittel und dergleichen mit einem leitenden Pulver gemischt und geknetet werden, und die Paste wird mittels eines bekannten Druckverfahrens, wie beispielsweise eines Siebdruckverfahrens oder eines Tiefdruckverfahrens, in einer solchen Weise auf die äußere Oberfläche der geformten Substanz aufgetragen, daß eine Stärke von beispielsweise 5 bis 30 &mgr;m erhalten wird.

Eine andere geformte Substanz wird ebenso wie die oben genannte geformte Substanz gebildet und wird so angebracht, daß sie ein Muster abdeckt, das die Oberfläche der geformten Substanz bildet, auf die die leitende Paste aufgetragen wurde, wodurch ein laminiertes Muster erhalten wird. Das laminierte Muster kann ebenfalls durch ein bekanntes Mehrfachschichtverfahren einer Keramikgrünschicht erhalten werden. Daraufhin wird die laminierte Substanz in eine spezifizierte Form geschnitten oder geschliffen, nachdem sie bei einer spezifizierten Temperatur gesintert wurde. Auf diese Weise kann der dielektrische Keramikstreifen mit einer inneren leitenden Schicht, d.h der Entstörer 306, erhalten werden.

Das Verfahren zur Bildung der leitenden Schicht ist nicht auf das zuvor erwähnte Druckverfahren beschränkt. Wenn es zum Beispiel durch ein Dünnfilmverfahren, wie beispielsweise ein Ablagerungsverfahren, ein Spritzverfahren oder ein CVD-Verfahren unter Verwendung einer Maske eines spezifizierten Musters gebildet wird, kann die dimensionale Genauigkeit des Musters der leitenden Schicht verbessert werden. Alternativ kann ebenfalls ein Verfahren zum Ätzen einer Metallfolie gemäß einem spezifizierten Muster, nachdem es auf einer Harzübertragungsfolie ausgebildet wurde, und zur Übertragung des Metallfolienmusters auf die äußere Oberfläche der geformten Substanz angewendet werden. Gemäß diesem Verfahren kann das Muster der leitenden Schicht derart gebildet werden, daß es kaum einer Veränderung der Dimensionen bzw. Abmessung der leitenden Schicht unterworfen ist, selbst wenn die geformte Substanz gesintert wird, wobei das Muster ebenfalls eine hohe dimensionale Genauigkeit aufweist.

Durch Anordnen des so erhaltenen dielektrischen Keramikstreifens beispielsweise in einer Position, die sich fortlaufend oder in einem spezifizierten Abstand zu dem dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern befindet, kann leicht ein NSD-Leiter mit hervorragenden Eigenschaften erhalten werden.

In dem Fall, daß der dielektrische Keramikstreifen aus einem Cordieritkeramikmaterial oder einem Aluminiumoxidkeramikmaterial hergestellt ist, kann die leitende Schicht aus einem Metall mit hohem Schmelzpunkt, wie beispielsweise Wolfram (W), Molybdän (Mo), oder aus einem Metall, das durch Zugabe eines Metalls mit hohem Schmelzpunkt, wie beispielsweise Wolfram (W), Molybdän (Mo), zu Kupfer (Cu) erhalten wird, gebildet sein. Der Entstörer, der aus einem solchen Material hergestellt ist, kann in geeigneter Weise in einem Hochfrequenzband oberhalb von 50 GHz verwendet werden, insbesondere oberhalb von 60 GHz, und des weiteren oberhalb von 70 GHz.

(Beispiel 5)

Ein MgCO3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr), ein Al2O3-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) und ein SiO2-Pulver (Reinheit von 99 Prozent oder mehr) wurden gemessen und gemischt. Nachdem sie provisorisch zwei Stunden lang bei 1200 °C an der Luft gebrannt worden war, wurde die Mischung zerstoßen, und durch Hinzufügen einer geeigneten Menge Bindemittel wurde Granulat hergestellt. Dieses Granulat wurde bei einem Druck von 100 MPa preßgeformt, um eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Stärke bzw. Dicke von 8 mm zu bilden. Nach der Behandlung bei einer spezifizierten Temperatur, um das Bindemittel zu entfernen, wurde die geformte Substanz bei 1455 °C zwei Stunden lang gesintert.

Die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust der somit erhaltenen gesinterten Substanz bei 60 GHz wurden mittels eines dielektrischen Resonatorverfahrens unter Verwendung eines Netzwerkanalysators und eines synthetischen Ablenkers gemessen. Das Meßergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

Eine geformte Substanz mit einer Breite von 3 mm, einer Dicke von 2 mm und einer Länge von 120 mm wurde unter Verwendung des oben genannten Granulats gebildet und bei einer spezifizierten Temperatur behandelt, um das Bindemittel zu entfernen. Daraufhin wurde die geformte Substanz zwei Stunden lang bei 1455 °C gesintert, wodurch der Wellenleiterstreifen gebildet wurde.

Andererseits wurden Materialien aus einem Glaskeramikmaterial A, B hergestellt, indem ein Keramikfüllmaterial mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 bis 2,5 &mgr;m zu einem Glasmaterial mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 bis 2,5 &mgr;m und einer nachfolgend definierten Zusammensetzung hinzugegeben wurde.

Glaskeramikmaterial A
  • Glas: 44 Gewichtsprozent SiO2, 29 Gewichtsprozent Al2O3, 11 Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO, 9 Gewichtsprozent B2O3.
  • Keramikfüllmaterial: 15 Gewichtsprozent SiO2, 10 Gewichtsprozent ZnO im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas
Glaskeramikmaterial B
  • Glas: 44 Gewichtsprozent SiO2, 29 Gewichtsprozent Al2O3, 11 Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO, 9 Gewichtsprozent B2O3.
  • Keramikfüllmaterial: 25 Gewichtsprozent ZnO im Verhältnis zu 75 Gewichtsprozent Glas.

Eine geformte Substanz mit einem Durchmesser von 12 mm und einer Dicke von 8 mm wurde gebildet, indem eine geeignete Menge Bindemittel zu dem gemischten Pulver hinzugefügt, das resultierende Pulver bei einem Druck von 100 MPa preßgeformt und bei einer spezifizierten Temperatur behandelt wurde, um das Bindemittel zu entfernen. Daraufhin wurde die geformte Substanz zwei Stunden lang bei 850 bis 1000°C gesintert, um das Glaskeramikmaterial A, B auszubilden. Die Dielektrizitätskonstante und der dielektrische Verlust des Glaskeramikmaterials A, B bei 60 GHz wurden in gleicher Weise wie zuvor gemessen. Das Meßergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

Nachdem eine breiartige Substanz hergestellt worden war, indem ein organisches Bindemittel und ein Lösemittel zu dem gemischten Pulver hinzugegeben und diese gemischt worden waren, wurde mittels des Streichmesserverfahrens eine Folie gebildet. Daraufhin wurde mit Hilfe einer Technik, die in Tabelle 2 aufgelistet ist, eine leitende Schicht mit dem in 6 gezeigten spezifizierten Muster mit einer Dämpfungs- bzw. Abschwächungseigenschaft von 30 dB oder höher bei 76,5 GHz auf der äußeren Oberfläche der Folie ausgebildet, und eine andere Folie, die wie oben ausgebildet wurde, wurde auf die äußere Oberfläche der vorgenannten Folie aufgebracht.

Nach dem Sintern bei 850 bis 1000 °C in einer nichtoxidierenden Atmosphäre wurde die somit erhaltene laminierte Substanz in eine spezifizierte Form geschnitten, wodurch der Entstörerstreifen gebildet wurde.

Der somit erhaltene Wellenleiterstreifen wurde auf eine Höhe von 1,8 mm, eine Breite von 1 mm und eine Länge von 100 mm zurechtgeschnitten, während der somit erhaltene Entstörerstreifen auf eine Höhe von 1,8 mm, eine Breite von 1 mm und eine Länge von 10 mm zurechtgeschnitten wurde. Sie wurden zwischen parallelen Plattenleitern bestehend aus zwei Kupferplatten mit einer Längsabmessung von 100 mm, einer seitlichen Abmessung von 100 mm und einer Dicke von 8 mm angeordnet, elektromagnetische Wellen, die im LSM-Modus erregt wurden, wurden dem Entstörer zugeführt, nachdem sie in solche des LSE-Modus umgewandelt worden waren. Die Ausgabestärke (Übertragungs- bzw. Sendeverlust bei 76,5 GHz) des vom Entstörer ausgegebenen LSE-Modus wurde von einem Netzwerkanalysator gemessen, um die Dämpfungseigenschaft des LSE-Modus zu ermitteln. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

(Beispiel 6)

Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 5 gebildet, außer daß der dielektrische Streifen aus einem Glaskeramikmaterial, das für den Entstörerstreifen gemäß Beispiel 5 (Probe Nr. 5) verwendet wurde, und der Entstörerstreifen aus einem Cordieritkeramikmaterial, das für den Wellenleiterstreifen gemäß Beispiel 5 verwendet wurde, hergestellt wurden, und die leitende Schicht wurde darin aus Wolfram (W) gebildet (Probe Nr. 6) und ausgewertet. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

(Vergleichsbeispiel 3)

Ein NSD-Leiter wurde wie in Beispiel 5 hergestellt, außer daß zwei gesinterte Substanzen gebildet wurden, die im wesentlichen eine Form aufwiesen, die erreicht werden würde, wenn der Entstörerstreifen aus Cordieritkeramikmaterial der Probe Nr. 6 aus Beispiel 6 senkrecht geteilt werden würde, und sie wurden derart parallel zueinander angeordnet, daß sie eine leitende Kupferschicht bedeckten, die mittels Ablagerung auf einer äußeren Oberfläche einer gesinterten Substanz ausgebildet war, oder sie wurden mittels eines Polyvinylalkoholklebstoffs aneinander geklebt und ausgewertet (Proben Nr. 7, 8). In diesem Fall wurde die leitende Schicht so angeordnet, daß sie sich in der Mitte befand. Das Ergebnis ist in Tabelle 2 gezeigt.

(Vergleichsbeispiel 4)

Ein NSD-Leiter wurde ebenso wie die Probe Nr. 8 hergestellt, außer daß der Entstörerstreifen der Probe Nr. 8 des Vergleichsbeispiels 3 aus einem Glasepoxidharzverbundmaterial hergestellt wurde und die Hälften mittels eines Klebstoffs zusammengeklebt und bewertet wurden (Probe Nr. 9). Das Ergebnis ist in TABELLE 2 gezeigt.

Wie aus den Ergebnissen, die in Tabelle 2 gezeigt sind, deutlich wird, zeigten die Entstörer, die durch Anordnen der zwei gesinterten Hälften parallel zueinander (Probe Nr. 7) oder durch Aneinanderkleben mittels des Klebstoffs (Proben Nr. 8 und 9) gebildet wurden, eine geringe Entstörer wirkung: eine LSE-Modusabschwächung von 10 dB oder weniger aufgrund eines zwischen den beiden gesinterten Hälften vorhandenen Abstands oder des dazwischen befindlichen Klebstoffs. Des weiteren bestätigte eine mikroskopische Beobachtung das Vorhandensein von Luftblasen im Klebstoff.

Im Gegensatz dazu zeigten die Entstörer des Beispiels (Proben Nr. 1 bis 6), die durch gleichzeitiges Sintern einstückig ausgebildet waren, eine zufriedenstellende Entstörung: eine LSE-Modusabschwächung von 25 dB oder mehr.

Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen wie oben beschrieben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, weist der NSD-Leiter S3 gemäß dem zweiten Beispiel eine hervorragende Haltbarkeit auf und kann den Sendeverlust von Hochfrequenzsignalen wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.

Da der Modus-Entstörer bei dem NSD-Leiter S3 des weiteren erhalten wird, indem der dielektrische Keramikstreifen und die leitende Schicht durch gleichzeitiges Sintern einstückig ausgebildet werden, können die dimensionale Genauigkeit des Modus-Entstörers und die Positionierungsgenauigkeit der leitenden Schicht verbessert werden, und der Modus-Entstörer kann leicht und stabil ausgebildet werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht der dielektrische Streifen 303 des NSD-Leiters S3, welcher beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt ist, wie bei der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, aus einer Mehrzahl von Streifenabschnitten, und die Endseiten der jeweiligen Streifenabschnitte liegen einander mit einem Abstand gegenüber, der gleich oder weniger als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Dies kann die Umwandlung von elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in jene des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung des dielektrischen Streifens mit einer komplizierten Form, die aus linearen und gekrümmten Abschnitten gebildet ist. Mit anderen Worten kann der Krümmungsverlust verringert werden, wenn der dielektrische Streifen 303 durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten gebildet ist, selbst wenn der dielektrische Streifen 303 einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.

7 ist eine schematische perspektivische Ansicht eines teilweise weggeschnittenen und teilweise im Schnitt dargestellten NSD-Leiters gemäß einem dritten Beispiel. Der NSD-Leiter S4 gemäß dem dritten Beispiel ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen. Gemäß 7 ist der NSD-Leiter S4 konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen 403 als ein Wellenleiterstreifen und ein dielektrischer Streifen 404 als ein Entstörerstreifen angeordnet ist, der einen Modus-Entstörer zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern 401, 402 bildet, die einander vertikal mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll. Es wird angemerkt, daß die Wellenlänge hier eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer entsprechenden Betriebsfrequenz ist.

Die parallelen Plattenleiter 401, 402 sind jeweils aus leitenden Platten aus beispielsweise Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt, Messing (Cu-Zn-Legierung) gebildet, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine ausgezeichnete Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen.

Alternativ können sie durch Isolierplatten aus einem Keramikmaterial, Harz oder einem ähnlichen Material mit einer auf der äußeren Fläche ausgebildeten leitenden Schicht aus den oben genannten metallischen Materialen gebildet sein. Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plattenleiter 401, 402, die den dielektrischen Streifen 403, 404 zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt.

Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist dieselbe wie bei der ersten Ausführungsform und ihr zuvor beschriebener Wertebereich wurde aus demselben Grund gewählt, der bei der ersten Ausführungsform erwähnt wurde. Die arithmetische; Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 &mgr;m ≤ Ra ≤ 25 &mgr;m, und insbesondere 0,4 &mgr;m ≤ Ra ≤ 10 &mgr;m.

Der dielektrische Streifen 403 als Wellenleiterstreifen kann aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder einem Cordieritkeramikmaterial (2MgO·2Al2O3·5SiO2), einem Aluminiumoxidkeramikmaterial (Al2O3), einem Glaskeramikmaterial oder einem Forsteritkeramikmaterial (2MgO·SiO2) oder einem ähnlichen Keramikmaterial mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante hergestellt sein. Dies hat seinen Grund darin, daß diese Materialien den Sendeverlust in einem Hochfrequenzband unterdrücken können. Insbesondere im Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbeitungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit usw. ist der dielektrische Streifen 403 wünschenswerterweise aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt. Indem mindestens eine Art von Element in dem Cordieritkeramikmaterial enthalten ist, das aus Y, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu ausgewählt ist, können die elektrischen Eigenschaften, wie beispielsweise der Q-Wert, verbessert und Signale mit einem geringen Sendeverlust gesendet werden.

Der dielektrische Streifen 404 als Entstörerstreifen, der einen Modus-Entstörer bildet, ist beispielsweise aus demselben Material hergestellt wie der dielektrische Streifen 303 und ist fortlaufend zu einem Ende des dielektrischen Streifens 403 angeordnet. Der dielektrische Keramikstreifen 404 kann mit einem spezifizierten Abstand zu dem Ende des dielektrischen Streifens 403 angeordnet sein. Leitende Schichten 405 eines spezifizierten Musters, das später beschrieben wird, sind innen, insbesondere in der Mitte des dielektrischen Keramikstreifens 404, ausgebildet, und ein Modus-Entstörer 406 für den NSD-Leiter ist durch den dielektrischen Keramikstreifen 404 und die leitende Schicht 405 gebildet.

Die leitenden Schichten 405 sind aus Cu, Al, Fe, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt oder einem ähnlichen Material mit einer hohen elektrischen Leitfähigkeit gebildet und im wesentlichen in einer mittigen Position in Bezug auf die Breite des dielektrischen Streifens 404 in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 401, 402 und parallel zu der Senderichtung des Hochfrequenzsignals ist. Obwohl der Entstörer zur Unterdrückung des Sendens des LSE-Modus auf diese Art konstruiert ist, ist das vorliegende Beispiel nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann der Entstörer zum Unterdrücken des Sendens des LSE-Modus auch gebildet werden, indem die leitenden Schichten 405 parallel zu den parallelen Plattenleitern 401, 402 angeordnet werden.

Jede leitende Schicht 405 weist eine senkrechte, lange, rechtwinklige Form auf, und eine Mehrzahl von leitenden Schichten 405 ist in der Senderichtung des Hochfrequenzsignals angeordnet. Die leitenden Schichten 405 können eine andere Form, wie beispielsweise ein Quadrat, einen Kreis oder eine Ellipse annehmen, jedoch sind sie vorzugsweise senkrecht symmetrisch. Die Anzahl der leitenden Schichten 405 (Unterdrückungsstufen) liegt vorzugsweise zwischen drei und zehn, um unnötige Moden wirksam abzuschwächen. Wenn die Anzahl der leitenden Schichten 405 zehn überschreitet, wird der Modus-Entstörer 406 zu lang, wodurch der NSD-Leiter größer wird und der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wahrscheinlich zunimmt.

Die Abmessung b (siehe 8) jeder leitenden Schicht 405 in Senderichtung des Hochfrequenzsignals beträgt vorzugsweise 1/2 oder weniger der Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle eines TEM-Modus des Hochfrequenzsignals, und die Dicke derselben beträgt vorzugsweise 0,1 mm oder weniger. Wenn die Abmessung b der leitenden Schicht 405 die Hälfte der Wellenlänge der elektromagnetischen Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals überschreitet, wird es schwierig, den TEM-Modus durch Abschwächung zu unterdrücken. Für die Abmessung b der leitenden Schicht 405 ist kein besonderer unterer Grenzwert festgelegt, sie beträgt jedoch aus praktischen Gründen vorzugsweise 0,1 mm oder mehr. Wenn die Dicke der leitenden Schicht 405 0,1 mm überschreitet, ist es wahrscheinlich, daß die elektromagnetischen Wellen des LSE-Modus reflektiert werden, wodurch ihr Sendeverlust erhöht wird. Insbesondere beträgt die Dicke der leitenden Schicht 405 0,05 &mgr;m oder mehr. Wenn sie weniger als 0,05 &mgr;m beträgt, ist es schwierig, die leitende Schicht 405 in eine spezifizierte Form zu formen. Das Intervall d (siehe 8) zwischen benachbarten leitenden Schichten 405 beträgt hinsichtlich der Sendeeigenschaft wünschenswerterweise 1/4 oder weniger der Wellenlänge des LSM-Modus, jedoch ist der Modus-Entstörer 406 selbst dann verwendbar, wenn das Intervall d 1/4 der Wellenlänge des LSM-Modus überschreitet.

Die leitenden Schichten 405, die den Modus-Entstörer 406 bilden, sind durch ein Verfahren zur Auftragung einer metallischen Paste, die metallische Partikel von beispielsweise Cu enthält, durch Drucken und Sintern der aufgetragenen metallischen Paste oder durch ein anderes bekanntes Dünnfilmbildungsverfahren, wie beispielsweise ein Ablagerungsverfahren, ein Spritzverfahren oder ein CVD-Verfahren, ausgebildet. Alternativ können die leitenden Schichten 405 durch dünne leitende Platten gebildet und auf die inneren Oberflächen der Hälften des dielektrischen Streifens 404, der in einer Richtung geteilt ist, die normal zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals verläuft, geklebt oder in eine Rille eingefügt sein, die in dem dielektrischen Streifen 404 ausgebildet ist. Der derart gebildete dielektrische Streifen 404 kann auf dem parallelen Plattenleiter 401 angebracht werden, während er hinsichtlich des dielektrischen Streifens 403 positioniert wird, oder er kann auf dem parallelen Plattenleiter 401 angebracht werden, nachdem er mit Hilfe eines Klebstoffs auf den dielektrischen Streifen 403 geklebt wurde.

Bei dem NSD-Leiter, bei dem die leitenden Schichten 405 aus dünnen leitenden Platten gebildet und in die Rille eingefügt sind, welche in dem dielektrischen Streifen 404 gebildet ist, können die dielektrischen Streifen 403, 404 einstückig gebildet sein, ohne voneinander getrennt zu sein. Mit anderen Worten ist es bei beiden Konstruktionen des NSD-Leiters ausreichend, den Modus-Entstörer zu bilden, indem eine Mehrzahl von Leiterschichten in spezifizierten Intervallen (d.h. in sich wiederholenden Intervallen) in Senderichtung des Hochfrequenzsignals in einer Ebene, welche parallel zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals verläuft, im Inneren des Endes des zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern vorhandenen dielektrischen Streifens vorgesehen werden.

Der Modus-Entstörer bzw. Modus-Unterdrücker 406 des NSD-Leiters S4 gemäß dem dritten Beispiel ist an einer Seite des dielektrischen Streifens 403 in Richtung einer Moduswandlervorrichtung, wie beispielsweise eines Zirkulators oder Oszillators, bereitgestellt, und zwar an der Seite, an der es wahrscheinlich ist, daß unnötige Moden, einschließlich des LSE-Modus, erzeugt werden. Das Hochfrequenzband entspricht bei der vorliegenden Erfindung einem Mikrowellenband und einem Millimeterwellenband im Bereich der Größenordnung von 10 bis 100 GHz, und der NSD-Leiter S4 gemäß dem dritten Beispiel wird in geeigneter Weise in einem Hochfrequenzband verwendet, zum Beispiel oberhalb von 30 GHz, insbesondere oberhalb von 50 GHz, und des weiteren oberhalb von 70 GHz.

Der NSD-Leiter S4 gemäß dem dritten Beispiel wird in einem drahtlosen lokalen Netz oder einem Millimeterwellenradar verwendet, der in einem Kraftfahrzeug angebracht ist, wobei eine Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise eine Gunn-Diode, als eine Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung darin eingebaut ist. Bei einem solchen Millimeterwellenradar wird eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und andere Kraftfahrzeuge gerichtet, die sich um ein Kraftfahrzeug herum befinden, in dem der Radar angebracht ist, die reflektierte Welle wird mit der ursprünglichen Millimeterwelle kombiniert, um ein Schwebungsfrequenzsignal (Zwischenfrequenzsignal) zu erhalten, und die Entfernungen zu dem Hindernis und anderen Kraftfahrzeugen und ihre Bewegungsgeschwindigkeiten werden gemessen, indem dieses Schwebungsfrequenzsignal analysiert wird.

Der NSD-Leiter S4 gemäß dem dritten Beispiel kann unnötige Moden wirksam unterdrücken, indem ihre Resonanz unterdrückt wird, da er mit dem Modus-Entstörer 406 an einem Ende des dielektrischen Streifens ausgestattet ist. Des weiteren ist es unwahrscheinlich, daß bei dem NSD-Leiter S4 eine Reflexion des als Sendemodus dienenden LSM-Modus durch die leitende Schicht auftritt. Demgemäß kann der Sendeverlust des LSM-Modus verringert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt der dielektrische Streifen 403 des NSD-Leiters S4, welcher beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt ist, wie bei der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Streifenabschnitten, und die Endseiten der jeweiligen Streifenabschnitte liegen einander mit einem Abstand gegenüber, der gleich oder kürzer als &lgr;/8 ist (&lgr; ist eine Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals, das gesendet werden soll). Dies kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung eines dielektrischen Streifens mit einer komplizierten Form, die durch lineare und gekrümmte Abschnitte gebildet ist. Mit anderen Worten kann, wenn der dielektrische Streifen 403 durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten gebildet ist, der Krümmungsverlust verringert werden, selbst wenn der dielektrische Streifen 403 einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.

Nachfolgend wird ein Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S4 angewendet wird, beschrieben. 9 bis 12 zeigen Millimeterwellenradarmodule gemäß einem Beispiel, wobei 9A einer Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit einer integrierten Sende-/Empfangsantenne, 10A einer Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit voneinander unabhängigen Sende- und Empfangsantennen, 11 einer perspektivischen Ansicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator zeigt, und 12 einer perspektivischen Ansicht einer Leiterplatte, auf der eine Kapazitätsdiode (Varaktordiode) für den Millimeterwellensignaloszillator vorgesehen ist, entspricht.

Mit 410, 411 ist in 9A ein Paar von senkrecht angeordneten parallelen Plattenleitern bezeichnet, die ebenso konstruiert sind wie die parallelen Plattenleiter 401, 402, die in 7 gezeigt sind. Verschiedene Vorrichtungen, die später beschrieben werden, sind zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 eingefügt. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 411 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen. Mit 412 ist ein Millimeterwellenoszillator von der Art eines Spannungsreglers bezeichnet, der an einem Ende eines später beschriebenen ersten dielektrischen Streifens 413 vorgesehen ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 412 gibt ein zu sendendes frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus, indem zyklisch die Vorspannung einer Kapazitätsdiode geregelt wird, die in der Nähe einer Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle zu erzielen, so daß die Richtung, in der die Vorspannung angelegt wird, mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.

Der erste dielektrische Streifen 413 ist ebenso wie der in 7 gezeigte dielektrische Streifen 403 ausgebildet und dafür ausgelegt, das Millimeterwellensignal zu senden, das erhalten wird, indem das Hochfrequenzsignal, das von der Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise einer Gunn-Diode, als einer Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird, moduliert wird. Ein erster Modus-Entstörer 414, der ebenso gebildet ist wie der Modus-Entstörer 406, der in 7 gezeigt ist, ist mit einem Ende des dielektrischen Streifens 413 verbunden. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der erste Modus-Entstörer 414 an einem Ende des dielektrischen Streifens 413, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 vorgesehen ist, angeordnet wird.

Das eine Ende des ersten dielektrischen Streifens 413 ist über den ersten Modus-Entstörer 414 mit dem Millimeterwellensignaloszillator 412 verbunden, und sein anderes Ende ist mit einem Mischgerät 415 verbunden. Mit 416 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben hergestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferromagnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüberliegen und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt), wobei ein Ende von jedem Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden Ende eines zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörers 417, 418, 419 verbunden ist, die ebenso wie der Modus-Entstörer 406, der in 7 gezeigt ist, ausgestaltet sind. Mit anderen Worten ist der zweite Modus-Entstörer 417 mit dem ersten Verbindungsabschnitt, der dritte Modus-Entstörer 418 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt und der vierte Modus-Entstörer 419 mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 416 verbunden.

Mit 420 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-Entstörers 417 verbunden ist. Der zweite dielektrische Streifen 420 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Streifen 403 ausgestaltet, der in 7 gezeigt ist. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der zweite Modus-Entstörer 417 an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens 420 angeordnet ist, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 bereitgestellt ist. Mit 421 ist ein nicht reflektierender Abschluß (Abschlußschaltung) bezeichnet, der an dem anderen Ende des zweiten dielektrischen Streifens 420 bereitgestellt ist. Der nicht reflektierende Abschluß 421 weist einen in 9B gezeigten Widerstandsfilm 421a auf. Der Widerstandsfilm 421a ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 421 in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 421a auf Seitenflächen oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 421 ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 421a besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 421, der mit dem Widerstandsfilm 421a ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem zweiten dielektrischen Streifen 420 ausgebildet werden.

Mit 422 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Modus-Entstörers 418 verbunden ist. Der dritte dielektrische Streifen 422 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der in 7 gezeigte dielektrische Streifen 403 ausgebildet. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der dritte Modus-Entstörer 418 an einem Ende des dritten dielektrischen Streifens 422, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 bereitgestellt ist, angeordnet ist. Das vordere Ende des dritten dielektrischen Streifens 422 ist kegelförmig, um eine Sende-/Empfangsantenne 423 zu bilden.

Mit 424 ist ein vierter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des vierten Modus-Entstörers 419 verbunden ist. Der vierte dielektrische Streifen 424 ist ebenso wie der in 7 gezeigte dielektrische Streifen 403 ausgebildet. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der vierte Modus-Entstörer 419 an einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 424, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 410, 411 bereitgestellt ist, angeordnet ist. Der vierte dielektrische Streifen 424 sendet eine Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 423 empfangen und von dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 416 über den dritten dielektrischen Streifen 422 zum Mischgerät 415 ausgegeben wird.

Ein Teil des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator 412 ausgegeben wird, wird zum Zirkulator 416 gesendet, da ein Ende des ersten dielektrischen Streifens 413 in Richtung des Millimeterwellensignaloszillators 412 und ein Ende des zweiten dielektrischen Streifens 420 nahe aneinander angeordnet sind, um das Ende des ersten dielektrischen Streifens 413 mit dem Ende des zweiten dielektrischen Streifens 420 elektromagnetisch zu koppeln oder zu verbinden.

Das Mischgerät 415 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator 412 ausgegeben wird, mit der empfangenen Welle, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen, indem ein Zwischenabschnitt des ersten dielektrischen Streifens 413 und ein Zwischenabschnitt des vierten dielektrischen Streifens 424 elektromagnetisch gekoppelt werden, indem sie dichter zueinander angeordnet oder miteinander verbunden werden.

Bei der Konstruktion aus 9A kann ein pulsiertes Millimeterwellensignal oszilliert werden, indem ein Schalter bereitgestellt wird, der ebenso wie ein in 12 gezeigter Schalter, in einer Zwischenposition bzw. an einem Zwischenabschnitt des ersten dielektrischen Streifens 413 vorgesehen wird. Der Schalter, der in 12 gezeigt ist, ist derart konstruiert, daß ein zweiter Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 463 auf einer Hauptebene einer Leiterplatte 461 ausgebildet und eine PIN-Diode oder Schottky-Diode des freitragenden Typs mittels Löten in einem Zwischenabschnitt des Streifens 463 befestigt ist.

Ein anderes Beispiel des Millimeterwellenradarmoduls als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S4 angewendet wird, ist in 10A gezeigt und weist voneinander unabhängige Sende- und Empfangsantennen auf. Mit 430, 431 in 10A ist ein Paar von senkrecht angeordneten parallelen Plattenleitern bezeichnet, die ebenso wie die in 7 gezeigten parallelen Plattenleitern 401, 402 konstruiert sind. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 431 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.

Mit 432 ist ein Millimeterwellenoszillator von der Art eines Spannungsreglers bezeichnet, der an einem Ende eines nachfolgend beschriebenen ersten dielektrischen Streifens 433 vorgesehen ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 432 gibt ein zu sendendes frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus, indem zyklisch eine Vorspannung einer Kapazitätsdiode, die in der Nähe einer Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, geregelt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle zu erzielen, so daß die Richtung, in der die Vorspannung angelegt wird, mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.

Der erste dielektrische Streifen 433 ist wie der in 7 gezeigte dielektrische Streifen 403 ausgebildet und dafür ausgelegt, das Millimeterwellensignal, das erhalten wird, indem das Hochfrequenzsignal moduliert wird, das von der Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise einer Gunn-Diode, als einer Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung ausgegeben wird, zu senden. Ein erster Modus-Entstörer 434, der wie der Modus-Entstörer 406, der in 7 gezeigt ist, ausgebildet ist, ist mit dem anderen Ende des dielektrischen Streifens 433 verbunden. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der erste Modus-Entstörer 434 an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens 433, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 430, 431 vorgesehen ist, angeordnet ist.

Das eine Ende des ersten dielektrischen Streifens 433 ist über den ersten Modus-Entstörer 434 mit dem Millimeterwellensignaloszillator 432 verbunden, und sein anderes Ende ist mit einem zweiten Modus-Entstörer 436 verbunden, der später beschrieben wird. Mit 435 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben hergestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferromagnetische Platten, die einander senkrecht gegenüberliegen und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt), sind, und wobei ein Ende von jedem Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden Ende eines zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörers 436, 437, 438 verbunden ist, die ebenso wie der Modus-Entstörer 406, der in 7 gezeigt ist, ausgebildet sind. Mit anderen Worten ist der zweite Modus-Entstörer 436 mit dem ersten Verbindungsabschnitt, der dritte Modus-Entstörer 437 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt und der vierte Modus-Entstörer 438 mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 435 verbunden.

Mit 439 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-Entstörers 437 verbunden ist. Der zweite dielektrische Streifen 439 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Streifen 403 ausgebildet, der in 7 gezeigt ist. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der zweite Modus-Entstörer 437 an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens 439 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 430, 431 angeordnet ist. Das vordere Ende des zweiten dielektrischen Streifens 439 ist kegelförmig, um eine Sendeantenne 440 zu bilden.

Mit 441 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des vierten Modus-Entstörers 438 verbunden ist. Der dritte dielektrische Streifen 441 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden und ist ebenso wie der dielektrische Streifen 403 ausgebildet, der in 7 gezeigt ist. Mit anderen Worten ist ein NSD-Leiter S4 im wesentlichen konstruiert, indem der vierte Modus-Entstörer 438 an einem Ende des dritten dielektrischen Streifens 441 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 430, 431 angeordnet ist.

Ein nicht reflektierender Abschluß 442 zur Abschwächung des Millimeterwellensignals, das von der Sendeantenne 440 empfangen wird, ist am vorderen Ende des dritten dielektrischen Streifens 441 vorgesehen.

Mit 443 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden eines Teils des Millimeterwellensignals zu einem Mischgerät 447 bezeichnet, wobei ein Ende desselben zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des ersten elektrischen Streifens 433 angeordnet mit dem ersten dielektrischen Streifen 433 verbunden wird. Mit 444 ist ein nicht reflektierender Abschluß bezeichnet, der an einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 443 gegenüber dem Mischgerät 447, das später beschrieben wird, angeordnet ist. Mit 445 ist ein fünfter dielektrischer Streifen bezeichnet, der an seinem vorderen Ende, beispielsweise durch kegelförmige Ausgestaltung, mit einer Empfangsantenne 446 gebildet und dafür ausgelegt ist, eine Funkwelle zum Mischgerät 447 zu senden, die von dieser Empfangsantenne 446 empfangen wird. Das Mischgerät 447 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit der empfangenen Welle, um durch elektromagnetische Kopplung eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens 443 und eines Zwischenabschnitts des fünften dielektrischen Streifens 445 ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen, indem diese Zwischenabschnitte dichter zusammengebracht oder miteinander verbunden werden.

Der nicht reflektierende Abschluß 442 (444) weist einen in 10B gezeigten Widerstandsfilm 442a (444a) auf. Der Widerstandsfilm 442a (444a) ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 442 (444) in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt und parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 430, 431 verläuft. Des weiteren kann der Widerstandsfilm auf Seitenflächen oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 442 (444) ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 442a (444a) besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 442 (444), der mit dem Widerstandsfilm 442a (444a) ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem dritten dielektrischen Streifen 441 (443) ausgebildet sein.

Bei der Konstruktion aus 10A kann der vierte dielektrische Streifen 443 gekoppelt werden, indem ein Ende desselben zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des zweiten dielektrischen Streifens 439 angeordnet oder mit dem zweiten dielektrischen Streifen 439 verbunden wird, so daß ein Teil des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 447 gesendet werden kann.

Die Millimeterwellensignaloszillatoren 412, 432, die in dem Millimeterwellenradarmodul verwendet sind, das in 9 und 10 gezeigt ist, sind in 11 und 12 gezeigt. Mit 452 ist in 11 ein metallisches Element, wie beispielsweise ein metallischer Block, zur Befestigung einer Gunn-Diode 453 bezeichnet. Die Gunn-Diode 453 ist eine Art von Hochfrequenzdiode, die zum Oszillieren eines Millimeterwellensignals verwendet werden kann, und ist an einer Seitenfläche des metallischen Elements 452 befestigt. Mit 454 ist eine Leiterplatte bezeichnet, auf der ein Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 455 ausgebildet ist, der als ein Tiefpaßfilter fungiert, um an die Gunn-Diode 453 eine Vorspannung anzulegen und eine Ableitung des Hochfrequenzsignals zu verhindern. Mit 456 ist ein Streifenleiter, wie beispielsweise ein Metallfolienband, zur Verbindung des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 455 und eines oberen Leiters der Gunn-Diode 453 bezeichnet.

Mit 457 ist ein Metallstreifenresonator bezeichnet, der gebildet ist, indem ein Metallstreifen 458 zur Resonanz auf einem dielektrischen Substrat bereitgestellt ist, und mit 459 ist ein dielektrischer Wellenleiter bezeichnet, der das Hochfrequenzsignal, das von dem Metallstreifen 457 in Resonanz versetzt wird, zur Außenseite des Millimeterwellensignaloszillators weiterleitet. Eine Leiterplatte 461, die eine Varaktordiode 460, welche zur Frequenzmodulation verwendet wird und eine Kapazitätsdiode ist, trägt, ist in einer Zwischenposition des dielektrischen Wellenleiters 459 vorgesehen. Eine Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 460 (Richtung des elektrischen Feldes) ist senkrecht zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals und parallel zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 430, 431. Des weiteren stimmt die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 460 mit der Richtung des elektrischen Feldes eines Hochfrequenzsignals des LSM01-Modus überein, der in dem dielektrischen Wellenleiter 459 gesendet wird, so daß die Vorspannung gesteuert wird, um die elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 460 zu ändern, indem das Hochfrequenzsignal und die Varaktordiode 460 elektromagnetisch gekoppelt werden, wodurch die Frequenz des Hochfrequenzsignals gesteuert wird. Mit 462 ist eine dielektrische Platte mit einer hohen relativen Dielektrizitätskonstante bezeichnet, die zur Impedanzanpassung zwischen der Varaktordiode 460 und dem dielektrischen Wellenleiter 459 verwendet wird.

Wie in 12 gezeigt, ist der zweite Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 463 mit der Varaktordiode 460 des freitragenden Typs, die in der Zwischenposition befestigt ist, in einer Hauptebene der Leiterplatte 461 vorgesehen. Des weiteren sind Verbindungselektroden 464, 465 in Abschnitten des zweiten Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 463 ausgebildet, die mit der Varaktordiode 460 verbunden sind.

Bei dieser Konstruktion wird das Hochfrequenzsignal, das durch die Gunn-Diode 453 oszilliert wird, über den Metallstreifenresonator 457 zu dem dielektrischen Wellenleiter 459 geführt. Nachfolgend wird ein Teil des Hochfrequenzsignals von der Varaktordiode 460 reflektiert, um zur Gunn-Diode 453 zurückzukehren. Dieses Reflexionssignal verändert sich, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 460 ändert, wodurch die Oszillationsfrequenz verändert wird.

Ein FMCW(Frequenzmodulation-Dauerstrich)-System, ein Impulssystem oder dergleichen ist auf das Millimeterwellenradarmodul anwendbar, das in 9 und 10 gezeigt ist. Im Fall des FMCW-Systems ist der Betrieb wie folgt beschaffen. Ein Eingabesignal, das eine Veränderung der Spannungsamplitude in bezug zur Zeit in Form einer Dreieckswelle, einer Sinuswelle oder einer anderen Welle darstellt, wird einem MODIN-Anschluß zur modulierten Signaleingabe des Millimeterwellensignaloszillators zugeführt, und ein Ausgabesignal davon wird frequenzmoduliert, so daß die Schwankung der Ausgabefrequenz des Millimeterwellensignaloszillators durch eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle dargestellt wird. In dem Fall, daß das Ausgabesignal (Sendewelle) über die Sende-/Empfangsantenne 423 oder die Sendeantenne 440 abgestrahlt wird, kehrt eine reflektierte Welle (empfangene Welle) mit einer Zeitverzögerung zurück, die von einer Zeitspanne herrührt, die erforderlich ist, damit die Funkwelle sich vor und zurück ausbreiten kann, falls ein Ziel vor der Sende-/Empfangsantenne 423 oder der Sendeantenne 440 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenzdifferenz zwischen der gesendeten Welle und der empfangenen Welle über einen IFOUT-Anschluß an der Ausgabeseite des Mischgeräts 415 oder 447 ausgegeben.

Der Abstand zu dem Ziel kann gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden, indem die Frequenzkomponente der Ausgabefrequenz des IFOUT-Anschlusses oder dergleichen analysiert wird: Fif = 4R·fm·&Dgr;f/c (Fif: IF-(Zwischenfrequenz-)Ausgabefrequenz, R: Abstand, fm: Modulationsfrequenz, &Dgr;f: Frequenzschwankungssbereich, c: Lichtgeschwindigkeit).

Bei den Millimeterwellensignaloszillatoren 412, 432 der Millimeterwellenradarmodule sind der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 455 und der Streifenleiter 456 beispielsweise aus Cu, Al, Au, Ag, W, Ti, Ni, Cr, Pd, Pt hergestellt. Insbesondere werden Cu, Ag aufgrund einer zufriedenstellenden elektrischen Leitfähigkeit, eines kleinen Sendeverlustes und einer großen Oszillationsausgabe bevorzugt.

Der Streifenleiter 456 ist in einem spezifizierten Abstand zu der äußeren Oberfläche des metallischen Elements 452 elektromagnetisch mit dem metallischen Element 452 gekoppelt und überbrückt den Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 455 und die Gunn-Diode 453. Insbesondere ist ein Ende des Streifenleiters 456 beispielsweise mittels Löten mit einem Ende des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 455 verbunden, das andere Ende davon ist beispielsweise mittels Löten mit einem oberen Leiter der Gunn-Diode 453 verbunden, und ein Zwischenabschnitt davon erstreckt sich in die Luft.

Das metallische Element 452 ist als metallischer Leiter ausreichend, da es ebenfalls als elektrische Masse für die Gunn-Diode 453 fungiert, und das Material ist daher nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß es ein metallischer Leiter (einschließlich Legierungen) ist. Das metallische Element 452 kann beispielsweise aus Messing (Cu-Zn-Legierung), Al, Cu, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sein. Alternativ kann das metallische Element 452 ein metallischer Block sein, der vollständig aus einem Metall-, einem Keramik- oder Kunststoffblock hergestellt ist, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit einer Metallbeschichtung beschichtet sind, oder ein Isoliersubstrat, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit einem leitenden Harzmaterial beschichtet sind.

Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung kann elektromagnetische Wellen von unnötigen Moden, wie beispielsweise LSE-Modus und TEM-Modus, wirksam abschwächen und den Sendeverlust des LSM-Modus verringern. Daher kann in dem Fall, daß die Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf den Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, die Erfassungsreichweite vergrößert werden (vgl. 9A). Des weiteren kann dieses Millimeterwellenradarmodul elektromagnetische Wellen von unnötigen Moden, wie beispielsweise LSE-Modus und TEM-Modus, wirksam abschwächen und den Sendeverlust des LSM-Modus verringern, und das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, wird nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Daher kann in dem Fall, daß die Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf den Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, dies bessere Sendeeigenschaften des Millimeterwellensignals, verringerte Störungen des empfangenen Signals und eine vergrößerte Erfassungsreichweite zur Folge haben (vgl. 10A).

Nachfolgend werden Beispiele des NSD-Leiters S4, der mit dem Modus-Entstörer ausgestattet ist, beschrieben.

(Beispiel 7)

Der Modus-Entstörer 406, der in 7 und 8 gezeigt ist, wurde wie folgt hergestellt. Ein gemischtes Pulver wurde hergestellt, indem 15 Gewichtsanteile SiO2 und 10 Gewichtsanteile ZnO zu 75 Gewichtsanteilen Glasmaterial, das einen durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 bis 2,5 &mgr;m aufwies und 44 Gewichtsprozent SiO2, 29 Gewichtsprozent Al2O3, 11 Gewichtsprozent MgO, 7 Gewichtsprozent ZnO und 9 Gewichtsprozent B2O3 enthielt, hinzugegeben wurden, wobei ein Keramikfüllstoff mit einem durchschnittlichen Partikeldurchmesser von 1,5 bis 2,5 &mgr;m zu der Mischung hinzugegeben wurde. Nachdem eine breiartige Substanz hergestellt worden war, indem ein organisches Bindemittel und ein Lösemittel zu dem gemischten Pulver hinzugegeben und diese gemischt worden waren, wurde mittels des Streichmesserverfahrens eine Folie aus dem daraus resultierenden gemischten Pulver hergestellt.

Eine Cu-Paste wurde mittels des Siebdruckverfahrens auf eine äußere Oberfläche der Folie aufgetragen, so daß vier leitende Schichten mit den Abmessungen: a = 1,5 mm, b = 0,48 mm, d = 0,40 mm und einer Dicke von 10 &mgr;m in einem in 8 gezeigten Muster ausgebildet wurden. Eine Folie, die in gleicher Weise wie die oben genannte Folie ausgebildet worden war, wurde auf der oben genannten Folie angebracht. Die somit erhaltene laminierte Substanz wurde auf eine Höhe (Dicke) von 1,8 mm und eine Länge von 3,5 mm geschnitten, um einen Modus-Entstörer 406 zu bilden, nachdem sie bei 850 bis 1000 °C in einer nicht oxidierenden Atmosphäre gesintert worden war.

Zwei Aluminiumplatten mit einer Stärke von 6 mm wurden als parallele Plattenleiter 401, 402 mit einem Abstand von 1,8 mm angeordnet, und der dielektrische Streifen 403 mit einem rechtwinkligen Querschnitt von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm (Breite), der aus Cordieritkeramikmaterial mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 4,8 hergestellt ist, und der Modus-Entstörer 406, der mit einem Ende des dielektrischen Streifens 403 verbunden ist, wurden zwischen den Aluminiumplatten angebracht.

Die LSE-Modus-Dämpfungseigenschaft des Modus-Entstörers 406 wurde bewertet. Zu diesem Zeitpunkt wurde ein NSD-Leiter zur Umwandlung der elektromagnetischen Wellen, die im LSM-Modus angeregt wurden, in solche des LSE-Modus oder solche des LSM-Modus hergestellt; z.B. ein NSD-Leiter, der derart konstruiert war, daß elektromagnetische Wellen des LSM-Modus in solche des LSE-Modus umgewandelt wurden, indem ein dielektrischer Streifen mit einem Ende eines anderen dielektrischen Streifens, der die elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in einem rechten Winkel zur Senderichtung sendet, verbunden wurde, und die umgewandelten elektromagnetischen Wellen des LSE-Modus zurück in solche des LSM-Modus umgewandelt wurden, indem noch ein anderer dielektrischer Streifen mit dem anderen Ende des anderen dielektrischen Streifens in einem rechten Winkel zur Senderichtung verbunden wurde. Der Modus-Entstörer 406 wurde in einen Abschnitt eingefügt, wo die elektromagnetischen Wellen des LSE-Modus gesendet wurden, und die Sendeeigenschaft wurde bei 75 bis 85 GHz unter Verwendung eines Netzwerkanalysators gemessen. Das Meßergebnis ist in 13 gezeigt.

Wie aus 13 ersichtlich ist, wurde eine Dämpfungseigenschaft von etwa 30 dB oder mehr in einem Frequenzbereich von etwa 75 bis 80 GHz, und eine Dämpfungseigenschaft von etwa 20 dB oder mehr in einem Frequenzbereich von etwa 80 bis 85 GHz erreicht. Insgesamt betrug die Dämpfung maximal etwa 50 dB und minimal etwa 20 dB. Eine ausgezeichnete Eigenschaft wurde in einem Frequenzband erreicht, das breiter als das tatsächliche Betriebsfrequenzband von derzeit 76 bis 77 GHz ist.

(Vergleichsbeispiel 5)

Ein NSD-Leiter wurde ähnlich zu Beispiel 7 hergestellt, außer daß eine leitende Schicht eines herkömmlichen Musters, das in 37 gezeigt ist, ausgebildet wurde. Das ausgebildete Muster sah folgendermaßen aus: L = 0,5 mm, w1 = 1,5 mm, w2 = 0,2 mm, Stärke = 10 &mgr;m in 37. Das Ergebnis einer Messung, die wie in Beispiel 7 durchgeführt wurde, ist in 14 gezeigt.

Wie aus 14 ersichtlich ist, wurde eine Dämpfung bzw. Abschwächung von etwa 24 bis 40 dB in einem Frequenzbereich von etwa 75 bis 76 GHz, eine Dämpfung von etwa 13 bis 28 dB in einem Frequenzbereich von etwa 76 bis 83 GHz, und eine Dämpfung von etwa 15 bis 36 dB in einem Frequenzbereich von etwa 83 bis 85 GHz erreicht. Insgesamt betrug die Dämpfung maximal etwa 40 dB und minimal etwa 13 dB.

Beispiel 7 wies über einen weiten Bereich eine bessere Dämpfung auf als das Vergleichsbeispiel 5 auf.

Da die parallelen Plattenleiter derart gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen wie zuvor beschrieben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, weist der NSD-Leiter S4 gemäß dem dritten Beispiel eine hervorragende Beständigkeit auf und kann den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.

Da des weiteren bei dem NSD-Leiter S4 der Modus-Entstörer, der von einer Mehrzahl von leitenden Schichten gebildet ist, die in spezifizierten Intervallen im wesentlichen in einer mittigen Position in Bezug auf die Breite des dielektrischen Streifens in einer Ebene, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter und parallel zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals ist, vorgesehen sind, am Ende des dielektrischen Streifens ausgebildet ist, geraten elektromagnetische Wellen von unnötigen Moden nicht in Resonanz. Als Folge davon können elektromagnetische Wellen des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt werden. Da die leitenden Schichten im Vergleich zu leitenden Stiften dünner sind, ist es unwahrscheinlich, daß eine Reflexion durch die leitenden Schichten des LSM-Modus, der als Sendemodus verwendet wird, auftritt, mit dem Ergebnis, daß der Sendeverlust desselben verringert werden kann.

Vorzugsweise entspricht die Abmessung jeder leitenden Schicht in Senderichtung der Hälfte der Wellenlänge der elektromagnetischen TEM-Wellen des Hochfrequenzsignals, und die Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger. Bei solchen leitenden Schichten können die elektromagnetischen Wellen des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust durch die leitenden Schichten des LSM-Modus kann bedeutend verringert werden.

Des weiteren können bei der Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S4 angewendet wird, die elektromagnetischen Wellen des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus, der als Sendemodus verwendet wird, kann verringert werden, indem der Modus-Entstörer ähnlich zu der obigen Beschreibung am Ende des dielektrischen Streifens vorgesehen wird. Das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, wird zu einem geringeren Grad über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Als Folge davon kann dies, wenn die Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, bessere Sendeeigenschaften des Millimeterwellensignals, verringerte Störungen des empfangenen Signals und eine erweiterte Erfassungsreichweite zur Folge haben.

Bei der Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S4 angewendet wird und bei der die Sendeantenne und die Empfangsantenne unabhängig voneinander bereitgestellt sind, können die elektromagnetischen Wellen des nicht benötigten LSE-Modus wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus, der als Sendemodus verwendet wird, kann verringert werden, indem der Modus-Entstörer ähnlich zu der obigen Beschreibung am Ende des dielektrischen Streifens vorgesehen wird. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das von der Sendeantenne empfangen wird, nicht in den Millimeterwellensignaloszillator eingegeben. Daher kann dies, wenn die Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmodul oder dergleichen angewendet wird, bessere Sendeeigenschaften des Millimeterwellensignals, verringerte Oszillationsstörungen und eine erweiterte Erfassungsreichweite zur Folge haben.

15 und 16 zeigen einen NSD-Leiter gemäß einem vierten Beispiel. 15 ist eine perspektivische Ansicht, die einen wesentlichen Abschnitt der inneren Konstruktion des NSD-Leiters zeigt, und 16 ist eine Seitenansicht davon. Der NSD-Leiter S5 gemäß dem vierten Beispiel ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen.

In 15 und 16 umfaßt der NSD-Leiter S5 ein Paar von parallelen Plattenleitern 501, 502, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll, zwei Ferritscheiben 503, 504, die ferromagnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüberliegen, um einen Zirkulator zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 501, 502 zu bilden, drei dielektrische Streifen 505, 506, 507, die Wellenleiterstreifen und radial um die Ferritscheiben 503, 504 in Intervallen von 120° angeordnet sind, drei dielektrische Streifen 508, 509, 510, die Entstörerstreifen zur Konstruktion eines Modus-Entstörers sind, um elektromagnetische Wellen des LSE-Modus zu blockieren, und die zwischen den Ferritscheiben 503, 504 und den dielektrischen Streifen 505, 506, 507 angeordnet sind. Es wird angemerkt, daß die Wellenlänge hier eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer bestimmten Betriebsfrequenz ist.

Die parallelen Plattenleiter 501, 502 sind jeweils durch leitende Platten gebildet, die beispielsweise aus Cu, Al, Fe, Ag, Au, Pt, SUS (rostfreiem Stahl), Messing (Cu-Zn-Legierung) hergestellt sind, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ können sie durch Isolierplatten aus Keramik, Harz oder ähnlichem Material mit einer auf der äußeren Oberfläche ausgebildeten leitenden Schicht aus den oben genannten metallischen Materialien gebildet sein. Des weiteren sind die Oberflächen (inneren Oberflächen) der parallelen Plattenleiter 501, 502, die den dielektrischen Streifen 505 bis 507, 508 bis 510 zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt.

Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ist dieselbe wie diejenige, die für die erste Ausführungsform definiert wurde, und der obige Wertebereich derselben ist aus demselben Grund gewählt, der bei der ersten Ausführungsform erwähnt wurde. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 &mgr;m ≤ Ra ≤ 25 &mgr;m, und insbesondere 0,4 &mgr;m ≤ Ra ≤ 10 &mgr;m.

Die Ferritscheiben 503, 504 weisen eine identische Form auf und liegen einander konzentrisch gegenüber, wobei ihre Hauptebenen in Kontakt mit den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter 501, 502 gehalten werden. Je nach Fall können sie von den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter 501, 502 mit einem spezifizierten Abstand beabstandet sein. Bei diesem Beispiel sind die Hauptebenen der zwei Ferritscheiben 503, 504 bündig mit denen der Modus-Entstörer 518 bis 520, wodurch eine Konstruktion realisiert wird, die für die Verringerung des Sendeverlustes des Hochfrequenzsignals bevorzugt wird.

Die Stärke der Ferritscheiben 503, 504 beträgt vorzugsweise 0,15 bis 0,30 mm, wenn ein Ferrit mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 13 in einem Band von 77 GHz, das für einen Kraftfahrzeug-Millimeterwellenradar verwendet wird, eingesetzt wird. Wenn die Stärke weniger als 0,15 mm beträgt, ist es aufgrund ihrer verringerten Festigkeit schwierig, die Ferritscheiben 503, 504 zu handhaben. Wenn die Stärke 0,30 mm überschreitet, muß der Durchmesser der Ferritscheiben 503, 504 verringert werden, um eine Verschiebung des Durchlaßbandes zu verhindern. Ein verringerter Durchmesser führt zu einer verschlechterten Isolierung des Zirkulators.

Der Durchmesser der Ferritscheiben 503, 504 beträgt vorzugsweise 1 bis 3 mm. Die Isolierung des Zirkulators wird verschlechtert, wenn der Durchmesser unterhalb von 1 mm liegt, während die Stärke der Ferritscheiben 503, 504 weniger als 0,15 mm betragen muß, um eine Verschiebung des Durchlaßbandes zu verhindern, wobei es schwierig ist, die Ferritscheiben 503, 504 zu handhaben, wenn der Durchmesser 3 mm überschreitet.

Anstelle der Ferritscheiben 503, 504 können auch lediglich polygonale Ferritplatten verwendet werden. In diesem Fall ist die flache Form der Ferritplatten, wenn die Anzahl der dielektrischen Streifen, die verbunden werden sollen, n ist (n ist eine ganze Zahl, die 2 oder größer ist), ein gerades Polygon mit m Seiten (m ist eine ganze Zahl, die 3 oder größer ist, mit m = n + 1). Die Ferritscheiben 503, 504 fungieren als Zirkulator, indem sie einen Magnet, einen Elektromagnet oder dergleichen zur Anwendung eines Gleichstrom-Magnetfeldes von etwa 355500 A/m auf den Hauptebenen der Ferritscheiben 503, 504 von außerhalb der parallelen Plattenleiter 501, 502 bereitstellen.

Die dielektrischen Streifen 505 bis 507 als Wellenleiterstreifen können aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon, Polystyren oder Glasepoxid, oder einem Cordieritkeramikmaterial (2MgO·2Al2O3·5SiO2), einem Aluminiumoxidkeramikmaterial (Al2O3), einem Glaskeramikmaterial oder einem Forsteritkeramikmaterial (2MgO·SiO2) oder einem ähnlichen Keramikmaterial mit einer niedrigen Dielektrizitätskonstante hergestellt sein. Dies hat seinen Grund darin, daß diese Materialien den Sendeverlust in dem Hochfrequenzband unterdrücken können. Insbesondere im Hinblick auf die dielektrische Eigenschaft, Verarbeitungsfähigkeit, Festigkeit, Miniaturisierung, Zuverlässigkeit usw. sind die dielektrischen Streifen 505 bis 507 wünschenswerterweise aus Cordieritkeramikmaterial hergestellt.

Die dielektrischen Streifen 508 bis 510 als Entstörerstreifen, die die Modus-Entstörer bilden, sind beispielsweise aus demselben Material wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507 hergestellt und fortlaufend zu einem Ende der dielektrischen Streifen 505 bis 507 angeordnet. Des weiteren sind Impedanzanpassungselemente 512, 513, 514 an den Endseiten der dielektrischen Streifen 508 bis 510 bereitgestellt. Die dielektrischen Streifen 508 bis 510 können zu dem anderen Ende der dielektrischen Streifen 505 bis 507 mit einem spezifizierten Abstand beabstandet sein. Streifenleiter 515, 516, 517 aus Kupferfolien oder dergleichen sind auf der Innenseite, insbesondere in der Mitte der dielektrischen Streifen 508 bis 510, ausgebildet.

Diese Streifenleiter 515, 516, 517 sind in einer Ebene angeordnet, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 501, 502 und parallel zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals ist, und sind dafür ausgelegt, elektromagnetische Wellen des LSE-Modus zu blockieren, dessen elektrisches Feld sich in eine Richtung (Längsrichtung in 15, 16) ausbreitet, die senkrecht zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 501, 502 ist. Ein &lgr;/4-Drosselmuster ist auf die Streifenleiter 515, 516, 517 angewendet, um den TEM-Modus zu entfernen. Die Modus-Entstörer 518, 519, 520 für den NSD-Leiter sind durch die entsprechenden dielektrischen Streifen 508 bis 510 und die Streifenleiter 515, 516, 517 gebildet.

Bei dem so konstruierten NSD-Leiter S5 wird eine elektromagnetische Welle, die entlang des dielektrischen Streifens 505 gesendet worden ist, zum dielektrischen Streifen 506 gesendet, nachdem ihre Wellenfront im Uhrzeigersinn gedreht worden ist; sie wird jedoch nicht zu dem dielektrischen Streifen 507 gesendet. Ebenso wird eine elektromagnetische Welle, die entlang des dielektrischen Streifens 506 gesendet worden ist, zu dem dielektrischen Streifen 507 gesendet. Auf diese Weise werden die Sendewege der elektromagnetischen Wellen verändert. Es wird hervorgehoben, daß die Drehrichtung der Wellenfront des Hochfrequenzsignals umgekehrt ist, wenn der Südpol und Nordpol des Gleichstrom-Magnetfeldes, das im wesentlichen senkrecht zu den Hauptebenen der Ferritscheiben 503, 504 anliegt, vertauscht werden.

Obwohl die drei dielektrischen Streifen 505 bis 507 derart angeordnet sind, daß die Richtungen der Sendewege bei dem NSD-Leiter S5 in gleichmäßigen Intervallen von 120° beabstandet sind, können auch zwei dielektrische Streifen angeordnet werden, während sie um 120° beabstandet sind. In einem solchen Fall wird der Sendeweg des Hochfrequenzsignals nur in eine Richtung geändert. Der oben genannte NSD-Leiter S5 kann den Sendeweg des Hochfrequenzsignals in drei Richtungen umwandeln: vom dielektrischen Streifen 505 zum dielektrischen Streifen 506, vom dielektrischen Streifen 506 zum dielektrischen Streifen 507 und vom dielektrischen Streifen 507 zum dielektrischen Streifen 505. Alternativ können vier dielektrische Streifen angeordnet werden, welche in gleichmäßigen Intervallen von 90° beabstandet sind, oder es können sechs dielektrische Streifen angeordnet werden, welche in gleichmäßigen Intervallen von 60° beabstandet sind.

Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 weisen eine relative Dielektrizitätskonstante auf, die von der der dielektrischen Streifen 505 bis 510 verschieden ist und vorzugsweise –10 ≤ &egr;r2 – &egr;r1 ≤ 20 (&egr;r2 ≠ &egr;r1) beträgt, wenn &egr;r1, &egr;r2 die relative Dielektrizitätskonstante der dielektrischen Streifen 505 bis 510 bzw. die der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 bezeichnen. Wenn &egr;r2 – &egr;r1 < –10, ist es schwierig, die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 zu handhaben, da die Breite ihrer Sendewege geringer ist. Dementsprechend ist ihre Positionierungspräzision geringer, und es ist wahrscheinlich, daß der Sendeverlust von Produkt zu Produkt variiert. Wenn 20 < &egr;r2 – &egr;r1, muß die Abmessung der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 in Senderichtung zur Impedanzanpassung verkürzt werden, was es schwierig macht, sie zu handhaben und ihre geometrische Präzision verringert. Als Folge davon ist es wahrscheinlich, daß der Sendeverlust von Produkt zu Produkt variiert. Wenn &egr;r2 = &egr;r1, ist es schwierig, die Impedanzen anzupassen, da die Reflexion des Hochfrequenzsignals groß ist, wie in 22 gezeigt ist.

Die Dicke der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 beträgt in Senderichtung vorzugsweise 0,05 bis 0,5 mm. Wenn die Dicke unterhalb von 0,05 mm liegt, ist es schwierig, sie zu handhaben, und ihre geometrische Präzision ist verringert, was es wahrscheinlich macht, daß der Sendeverlust von Produkt zu Produkt variiert. Wenn die Dicke 0,5 mm überschreitet, wird eine Isoliereigenschaft verschlechtert.

Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 sind vorzugsweise aus einem Aluminiumoxidkeramikmaterial mit einer relativ hohen relativen Dielektrizitätskonstante von etwa 9,7, einem Forsteritkeramikmaterial (2Mg·SiO2) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 7, einem Spinellkeramikmaterial (MgO·2Al2O3) mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von etwa 8, einem Mullit (3Al2O3·2SiO2), einem Siliciumnitridkeramikmaterial (Si3N4) oder einem ähnlichen Keramikmaterial hergestellt. Dies hat seinen Grund darin, daß diese Materialien einen kleinen dielektrischen Verlust und eine hervorragende Festigkeit aufweisen.

Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 definieren gestufte Abschnitte 585 bis 587 an Stellen, die der oberen und unteren Oberfläche der dielektrischen Streifen 508 bis 510 (oder der Modus-Entstörer 518 bis 520) entsprechen. Der Abstand zwischen den oberen und unteren gestuften Abschnitten 585 bis 587 entspricht im wesentlichen dem Abstand zwischen den beiden Ferritscheiben 503, 504. Die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 sind mit den beiden Ferritscheiben 503, 504 verbunden, indem die Ferritscheiben 503, 504 angeordnet werden, um die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 an den gestuften Abschnitten 585 bis 587 zu halten. In diesem Fall können die beiden Ferritscheiben 503, 504 von den Impedanzanpassungselementen 512, 514 äußerst konzentrisch gehalten sein, und es ist nicht notwendig, ein Positionierungselement, wie beispielsweise einen dielektrischen Abstandshalter, zwischen ihnen zu positionieren. Jedoch ist die Verbindungskonstruktion der Ferritscheiben 503, 504 und der Impedanzanpassungselemente 512, 514 nicht auf die oben genannte Konstruktion beschränkt. In 15 und 16 weisen die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 die Form einer flachen Platte auf, wodurch zwei Stufenabschnitte 585 (586, 587) für jeden der dielektrischen Streifen 508 bis 510 definiert werden. Es kann jedoch auch ein Impedanzanpassungselement in Form einer Platte mit zwei Stufenabschnitten an der oberen und unteren Seite oder an der rechten und linken Seite bereitgestellt werden, wodurch vier Stufenabschnitte für jeden der dielektrischen Streifen 508 bis 510 definiert werden, insbesondere zwei Stufenabschnitte zwischen der Endseite des dielektrischen Streifens 508 (509, 510) und dem Impedanzanpassungselement, wobei weitere Stufenabschnitte in dem Impedanzanpassungselement ausgebildet sein können.

Das Hochfrequenzband bei der vorliegenden Erfindung entspricht einem Mikrowellenband und einem Millimeterwellenband im Bereich der Größenordnung von 10 GHz bis 100 GHz, und der NSD-Leiter S5 gemäß dem vierten Beispiel wird in geeigneter Weise in dem Hochfrequenzband verwendet, zum Beispiel oberhalb von 30 GHz, insbesondere oberhalb von 50 GHz und des weiteren oberhalb von 70 GHz.

Der NSD-Leiter S5 gemäß dem vierten Beispiel wird in einem drahtlosen lokalen Netz oder einem Millimeterwellenradar verwendet, der in einem Kraftfahrzeug angebracht ist, wobei eine Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise eine Gunn-Diode, als eine Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung darin eingebaut ist. Bei einem solchen Millimeterwellenradar wird eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und andere Kraftfahrzeuge gerichtet, die sich in der Umgebung des Kraftfahrzeuges, in dem der Radar angebracht ist, befinden, und die reflektierte Welle wird mit der ursprünglichen Millimeterwelle kombiniert, um ein Schwebungsfrequenzsignal (Zwischenfrequenzsignal) zu erhalten, und die Entfernungen zu dem Hindernis und anderen Kraftfahrzeugen und ihre Bewegungsgeschwindigkeiten werden gemessen, indem dieses Schwebungsfrequenzsignal analysiert wird.

Da die elektromagnetischen Wellen konvergieren und daher schwierig diffundieren oder abgestrahlt werden können, indem die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 bei dem NSD-Leiter S5 gemäß dem vierten Beispiel an den Endseiten der Modus-Entstörer 518 bis 520 angeordnet werden, werden der Einfügungsverlust und die Isoliereigenschaft des Hochfrequenzsignals in dem Hochfrequenzband weiter verbessert und die Bandbreite wird bedeutend erweitert.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung umfaßt jeder der dielektrischen Streifen 505 bis 507 des NSD-Leiters S5, welche beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt sind, wie bei der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, eine Mehrzahl von Streifenabschnitten, und die Endseiten der jeweiligen Streifenabschnitte liegen einander mit einem Abstand gegenüber, der gleich oder kürzer als &lgr;/8 ist (&lgr; ist die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals, das gesendet werden soll). Dies kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung eines dielektrischen Streifens selbst mit einer komplizierten Form, die durch lineare und gekrümmte Abschnitte gebildet ist. Mit anderen Worten kann, wenn die dielektrischen Streifen 505 bis 507 durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten gebildet sind, der Krümmungsverlust verringert werden, selbst wenn die dielektrischen Streifen 505 bis 507 gekrümmte Abschnitte umfassen.

Als nächstes wird ein Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S5 angewendet werden kann, beschrieben. 17 bis 20 zeigen Millimeterwellenradarmodule, wobei 17A eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit einer integrierten Sende-/Empfangsantenne ist, 18A eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit voneinander unabhängigen Sende- und Empfangsantennen ist, 19 eine perspektivische Ansicht ist, die einen Millimeterwellensignaloszillator zeigt, und 20 eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte ist, auf der eine Kapazitätsdiode (Varaktordiode) für den Millimeterwellensignaloszillator bereitgestellt ist.

Mit 520, 521 ist in 17A ein Paar senkrecht angeordneter paralleler Plattenleiter bezeichnet, die ebenso wie die parallelen Plattenleiter 501, 502 aus 16 konstruiert sind. Verschiedene Vorrichtungen, die später beschrieben werden, sind zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 520, 521 eingefügt. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 521 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.

Mit 522 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben hergestellt ist, die ferromagnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüberliegen und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt), wobei ein Ende von jedem Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden Ende des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers 523, 524, 525, die ebenso wie die in 15 gezeigten Modus-Entstörer 518 bis 520 ausgebildet sind, verbunden ist. Mit anderen Worten ist der erste Modus-Entstörer 523 mit dem ersten Verbindungsabschnitt, der zweite Modus-Entstörer 524 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt, und der dritte Modus-Entstörer 525 mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 522 verbunden.

Ein Impedanzanpassungselement 526 ist an einer Seite des ersten Modus-Entstörers 523 in Richtung des Zirkulators 522 vorgesehen; ein Impedanzanpassungselement 527 ist an einer Seite des zweiten Modus-Entstörers 524 in Richtung des Zirkulators 522 vorgesehen; und ein Impedanzanpassungselement 528 ist an einer Seite des dritten Modus-Entstörers 525 in Richtung des Zirkulators 522 vorgesehen. Die Impedanzanpassungselemente 526 bis 528 sind ebenso wie die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 ausgebildet, die in 15 gezeigt sind.

Mit 529 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Modus-Entstörers 523 verbunden ist. Der erste dielektrische Streifen 529 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in 15 gezeigt sind. Mit 530 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeichnet, der an dem anderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 529 bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 530 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus, das zu senden ist, indem zyklisch eine Vorspannung der Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, gesteuert wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle zu erhalten, so daß die Vorspannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.

Mit 531 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-Entstörers 524 verbunden ist. Der zweite dielektrische Streifen 531 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in 15 gezeigt sind. Das vordere Ende des zweiten dielektrischen Streifens 531 ist kegelförmig, um eine Sende-/Empfangsantenne 532 zu bilden.

Mit 533 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Modus-Entstörers 525 verbunden ist. Der dritte dielektrische Streifen 533 ist ebenso ausgebildet wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507, die in 15 gezeigt sind. Der dritte dielektrische Streifen 533 sendet eine Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 532 empfangen und von dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 522 über den zweiten dielektrischen Streifen 531 zu einem später beschriebenen Mischgerät 536 ausgegeben wird.

Mit 534 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden eines Teils des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 536 bezeichnet, indem er an den ersten dielektrischen Streifen 529 in einer solchen Weise angekoppelt wird, daß ein Ende davon zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des ersten dielektrischen Streifens 529 angeordnet ist, oder daß ein Ende davon mit dem ersten dielektrischen Streifen 529 verbunden ist. Mit 535 ist ein nicht reflektierender Abschluß (Abschlußschaltung) bezeichnet, der an einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 534 gegenüber dem Mischgerät 536 bereitgestellt ist. Das Mischgerät 536 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit der empfangenen Welle, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen, indem ein Zwischenabschnitt bzw. eine Zwischenposition des dritten dielektrischen Streifens 533 und ein Zwischenabschnitt bzw. eine Zwischenposition des vierten dielektrischen Streifens 534 elektromagnetisch gekoppelt oder verbunden werden.

Der nicht reflektierende Abschluß 535 ist mit einem darin ausgebildeten Widerstandsfilm 535a ausgestattet, wie in 17B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 535a ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 535 in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und ist parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 520, 521 angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 535a auf Seitenflächen oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 535 ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 535a besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 535, der mit dem Widerstandsfilm 535a ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem vierten dielektrischen Streifen 534 ausgebildet sein.

Wie aus der obigen Beschreibung ersichtlich, ist der NSD-Leiter S5 im wesentlichen konstruiert, indem der Zirkulator 522, der erste bis dritte Modus-Entstörer 523, 524, 525 und der erste bis dritte dielektrische Streifen 529, 531, 533 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 520, 521 angeordnet sind.

Bei der Konstruktion aus 17A kann eine Frequenzregelung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt wird, der ebenso wie der, der in 20 gezeigt ist, in einer Zwischenposition bzw. einem Zwischenabschnitt des ersten dielektrischen Streifens 529 konstruiert ist. Ein Schalter, der in 20 gezeigt ist, ist derart konstruiert, daß ein zweiter Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 573 auf einer Hauptebene einer Leiterplatte 571 ausgebildet ist, und eine PIN-Diode oder Schottky-Diode der Balken-Leiter-Technik ("Beam Lead"-Technik) mittels Löten in einer Zwischenposition des Streifens 573 befestigt ist.

Ein anderes Beispiel des Millimeterwellenradarmoduls als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S5 angewendet wird, ist in 18A gezeigt und weist voneinander unabhängige Sende- und Empfangsantennen auf. Mit 540, 541 in 18A ist ein Paar von senkrecht angeordneten parallelen Plattenleitern bezeichnet, die ebenso wie die parallelen Plattenleiter 501, 502 konstruiert sind, die in 16 gezeigt sind. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 541 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.

Mit 542 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben, die ferromagnetische Platten sind, hergestellt ist, wobei die ferromagnetischen Platten einander senkrecht gegenüberliegen und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt), wobei ein Ende von jedem Verbindungsabschnitt mit einem entsprechenden Ende des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers 543, 544, 545, die ebenso wie die in 15 gezeigten Modus-Entstörer 518 bis 520 ausgebildet sind, verbunden ist. Mit anderen Worten ist der erste Modus-Entstörer 543 mit dem ersten Verbindungsabschnitt, der zweite Modus-Entstörer 544 mit dem zweiten Verbindungsabschnitt, und der dritte Modus-Entstörer 545 mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 542 verbunden.

Ein Impedanzanpassungselement 546 ist an einer Seite des ersten Modus-Entstörers 543 in Richtung des Zirkulators 542 vorgesehen; ein Impedanzanpassungselement 547 ist an einer Seite des zweiten Modus-Entstörers 544 in Richtung des Zirkulators 542 vorgesehen; und ein Impedanzanpassungselement 548 ist an einer Seite des dritten Modus-Entstörers 545 in Richtung des Zirkulators 542 vorgesehen. Die Impedanzanpassungselemente 546 bis 548 sind ebenso wie die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 ausgebildet, die in 15 gezeigt sind.

Mit 549 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Modus-Entstörers 543 verbunden ist. Der erste dielektrische Streifen 549 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in 15 gezeigt sind. Mit 550 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeichnet, der an dem anderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 549 bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 550 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus, das zu senden ist, indem zyklisch die Vorspannung der Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, geregelt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle zu erhalten, so daß die Vorspannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.

Mit 551 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Modus-Entstörers 544 verbunden ist. Der zweite dielektrische Streifen 551 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507 ausgebildet, die in 15 gezeigt sind. Das vordere Ende des zweiten dielektrischen Streifens 551 ist kegelförmig, um eine Sendeantenne 552 zu bilden.

Mit 553 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem anderen Ende des dritten Modus-Entstörers 545 verbunden ist. Der dritte dielektrische Streifen 553 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie die dielektrischen Streifen 505 bis 507 gebildet, die in 15 gezeigt sind. Am vorderen Ende des dritten dielektrischen Streifens 553 ist ein nicht reflektierender Abschluß 554 zur Abschwächung des zu sendenden Millimeterwellensignals bereitgestellt.

Wie aus der oben gegebenen Beschreibung ersichtlich, ist der NSD-Leiter S5 im wesentlichen konstruiert, indem der Zirkulator 542, der erste bis dritte Modus-Entstörer 543, 544, 545 und der erste bis dritte dielektrische Streifen 549, 551, 553 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 540, 541 angeordnet sind.

Mit 556 ist ein vierter dielektrischer Streifen bezeichnet, der einen Teil des Millimeterwellensignals zu einem später beschriebenen Mischgerät 560 sendet, indem er mit dem ersten dielektrischen Streifen 549 in solcher Weise gekoppelt ist, daß ein Ende desselben zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des ersten elektrischen Streifens 549 angeordnet ist oder mit dem ersten dielektrischen Streifen 549 verbunden ist. Mit 557 ist ein nicht reflektierender Abschluß bezeichnet, der an einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 556 gegenüber dem Mischgerät 560 angeordnet ist. Mit 558 ist ein fünfter dielektrischer Streifen bezeichnet, der an seinem vorderen Ende, beispielsweise durch kegelförmige Ausgestaltung, mit einer Empfangsantenne 559 ausgestaltet ist. Der fünfte dielektrische Streifen 558 sendet eine Funkwelle zum Mischgerät 560, die von der Empfangsantenne 559 empfangen wird. Das Mischgerät 560 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit der empfangenen Welle, um durch elektromagnetische Kopplung oder Verbindung eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens 556 und eines Zwischenabschnitts des fünften dielektrischen Streifens 558 ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Der nicht reflektierende Abschluß 554 (557) ist mit einem darin ausgebildeten Widerstandsfilm 554a (557a) ausgestattet, wie in 18B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 554a (557a) ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 554 (557) in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und ist parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 540, 541 angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 554a (557a) auf Seitenflächen oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 554 (557) ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 554a (557a) besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 554 (557), der mit dem Widerstandsfilm 554a (557a) ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem dritten dielektrischen Streifen 553 (556) ausgebildet sein.

Bei der Konstruktion von 18A kann eine Frequenzregelung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt wird, der ebenso wie der in 20 gezeigte Schalter an einer Zwischenposition des ersten dielektrischen Streifens 549 angeordnet ist. Der Schalter, der in 20 gezeigt ist, ist derart konstruiert, daß der zweite Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 573 in einer Hauptebene einer Leiterplatte 571 ausgebildet ist, und eine PIN-Diode oder Schottky-Diode der "Beam Lead"-Technik ist mittels Löten in einer Zwischenposition des Streifens 573 befestigt.

Die Konstruktion der Millimeterwellensignaloszillatoren 530, 550, die in dem in 17 und 18 gezeigten Millimeterwellenradarmodul verwendet, ist ist 19 und 20 gezeigt. Mit 562 ist in 19 und 20 ein metallisches Element, wie beispielsweise ein metallischer Block, bezeichnet, um eine Gunn-Diode 563 zu befestigen. Die Gunn-Diode 563 ist eine Hochfrequenzdiodenart zum Oszillieren eines Millimeterwellensignals und ist auf einer Seitenfläche des metallischen Elements 562 befestigt. Mit 564 ist eine Leiterplatte bezeichnet, auf der ein Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 565 ausgebildet ist, der als ein Tiefpaßfilter fungiert, um der Gunn-Diode 563 eine Vorspannung bereitzustellen und eine Ableitung des Hochfrequenzsignals zu verhindern. Mit 566 ist ein Streifenleiter, wie beispielsweise ein Metallfolienband, zur Verbindung des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 565 und eines oberen Leiters der Gunn-Diode 563 bezeichnet.

Mit 567 ist ein Metallstreifenresonator bezeichnet, der gebildet ist, indem ein Metallstreifen 568 zur Resonanz auf einem dielektrischen Substrat bereitgestellt ist, und mit 569 ist ein dielektrischer Wellenleiter bezeichnet, der das Hochfrequenzsignal, das von dem Metallstreifen 567 in Resonanz versetzt wird, nach außerhalb des Millimeterwellensignaloszillators führt. Eine Leiterplatte 571, die eine Varaktordiode 570, welche zur Frequenzmodulation verwendet wird und eine Kapazitätsdiodenart ist, trägt, ist an einer Zwischenposition des dielektrischen Wellenleiters 569 vorgesehen. Die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 570 ist eine Richtung (Richtung des elektrischen Feldes), die senkrecht zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals und parallel zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 520, 521, 540, 541 ist. Des weiteren stimmt die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 570 mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals des LSM01-Modus überein, der in dem dielektrischen Wellenleiter 569 gesendet wird, so daß die Vorspannung geregelt wird, um die elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 570 zu ändern, indem das Hochfrequenzsignal und die Varaktordiode 570 elektromagnetisch gekoppelt werden, wodurch die Frequenz des Hochfrequenzsignals geregelt werden kann. Mit 572 ist eine dielektrische Platte mit einer hohen relativen Dielektrizitätskonstante bezeichnet, die zur Impedanzanpassung zwischen der Varaktordiode 570 und dem dielektrischen Wellenleiter 569 verwendet wird.

Wie in 20 gezeigt, ist der zweite Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 573 mit der "Beam Lead"-Varaktordiode 570, die an der Zwischenposition befestigt ist, in einer Hauptebene der Leiterplatte 571 ausgebildet. Des weiteren sind Verbindungselektroden 574, 575 in Abschnitten des zweiten Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 573, die mit der Varaktordiode 570 verbunden sind, ausgebildet.

Bei dieser Konstruktion wird das Hochfrequenzsignal, das durch die Gunn-Diode 563 oszilliert wird, über den Metallstreifenresonator 567 zu dem dielektrischen Wellenleiter 569 geführt. Nachfolgend wird ein Teil des Hochfrequenzsignals von der Varaktordiode 570 reflektiert, um zur Gunn-Diode 563 zurückzukehren. Dieses Reflexionssignal verändert sich, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 570 ändert, wodurch die Oszillationsfrequenz verändert wird.

Die Millimeterwellenradarmodule, die in 17 und 18 gezeigt sind, wenden das FMCW (Frequenzmodulation-Dauerstrich)-System, dessen Funktionsprinzip wie folgt beschaffen ist, an. Ein Eingabesignal, das eine Veränderung der Spannungsamplitude in bezug zur Zeit in Form einer Dreieckswelle, einer Sinuswelle oder einer anderen Welle darstellt, wird in einem MODIN-Anschluß des Millimeterwellensignaloszillators zur modulierten Signaleingabe zugeführt, und ein Ausgabesignal davon wird frequenzmoduliert, so daß die Schwankung der Ausgabefrequenz des Millimeterwellensignaloszillators durch eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle dargestellt wird. In dem Fall, daß das Ausgabesignal (Sendewelle) über die Sende-/Empfangsantenne 532 oder die Sendeantenne 552 abgestrahlt wird, kehrt eine reflektierte Welle (empfangene Welle) mit einer Zeitverzögerung zurück, die von einer Zeitspanne herrührt, die erforderlich ist, damit die Funkwelle sich vor und zurück ausbreiten kann, falls ein Ziel vor der Sende-/Empfangsantenne 532 oder der Sendeantenne 552 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenzdifferenz zwischen der gesendeten Welle und der empfangenen Welle über einen IFOUT-Anschluß an der Ausgabeseite des Mischgeräts 536 oder 560 ausgegeben.

Ein Abstand zu dem Ziel kann gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden, indem die Frequenzkomponente der Ausgabefrequenz des IFOUT-Anschlusses oder dergleichen analysiert wird: Fif = 4R·fm·&Dgr;f/c (Fif: IF Ausgabefrequenz, R: Abstand, fm: Modulationsfrequenz, &Dgr;f: Frequenzschwankungsbereich, c: Lichtgeschwindigkeit).

Bei den Millimeterwellensignaloszillatoren 530, 550 der Millimeterwellenradarmodule sind der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 565 und der Streifenleiter 566 beispielsweise aus Cu, Al, Au, Ag, W, Ti, Ni, Cr, Pd, Pt hergestellt. Insbesondere werden Cu, Ag aufgrund einer zufriedenstellenden elektrischen Leitfähigkeit, eines kleinen Sendeverlustes und einer großen Oszillationsausgabe bevorzugt.

Der Streifenleiter 566 ist mit einem spezifizierten Abstand zu der äußeren Oberfläche des metallischen Elements 562 elektromagnetisch mit dem metallischen Element 562 gekoppelt und überbrückt den Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 565 und die Gunn-Diode 563. Insbesondere ist ein Ende des Streifenleiters 566 beispielsweise mittels Löten mit einem Ende des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 565 verbunden, das andere Ende davon ist beispielsweise mittels Löten mit einem oberen Leiter der Gunn-Diode 563 verbunden, und ein Zwischenabschnitt davon erstreckt sich in die Luft.

Das metallische Element 562 ist als metallischer Leiter ausreichend, da es ebenfalls als elektrische Masse für die Gunn-Diode 563 fungiert, und das Material ist daher nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß es ein metallischer Leiter (einschließlich Legierungen) ist. Das metallische Element 562 kann beispielsweise aus Messing (Cu-Zn-Legierung), Al, Cu, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sein. Alternativ kann das metallische Element 562 ein metallischer Block sein, der vollständig aus einem Metall-, einem Keramik- oder Kunststoffblock, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit einer Metallbeschichtung beschichtet sind, oder ein Isoliersubstrat, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit einem leitenden Harzmaterial beschichtet sind, hergestellt ist.

Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung weist einen weiter verbesserten Sendeverlust und eine verbesserte Isoliereigenschaft bezüglich eines Millimeterwellensignals in einem breiteren Hochfrequenzband auf. Als Folge davon kann in dem Fall, daß die Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf den Millimeterwellenradar angewendet wird, die Erfassungsreichweite vergrößert werden (Art von 17A). Des weiteren werden die Sendeverlust- und Isoliereigenschaft des Hochfrequenzsignals in dem breiteren Hochfrequenzband weiter verbessert, und das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, wird nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des empfangenen Signals verringert, und die Erfassungsreichweite wird vergrößert. Demgemäß kann die Erfassungsreichweite des Millimeterwellenradars (vgl. 18A) weiter vergrößert werden.

Beispiele des NSD-Leiters S5, der mit dem Zirkulator ausgestattet ist, werden unten beschrieben.

(Beispiel 8)

Der in 15 und 16 gezeigte und mit dem Zirkulator ausgestattete NSD-Leiter S5 wurde wie folgt konstruiert. Zwei Aluminiumplatten mit einer Stärke von 6 mm wurden als parallele Plattenleiter mit einem Abstand von 1,8 mm angeordnet, und drei dielektrische Streifen 505 bis 507 mit einem rechtwinkligen Querschnitt von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm (Breite) aus Cordieritkeramikmaterial mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 4,8 wurden radial in gleichmäßigen Intervallen von 120° derart angeordnet, daß die Modus-Entstörer 518 bis 520 an den vorderen Enden der dielektrischen Streifen 505 bis 507 mit zwei Ferritscheiben 503, 504 verbunden waren. Es wird angemerkt, daß die Modus-Entstörer 518 bis 520 gebildet wurden, indem die Streifenleiter 515 bis 517 aus einer Kupferfolie mit einem &lgr;/4-Drosselmuster im Inneren der Modus-Entstörer 518 bis 520 vorgesehen wurden.

Zu diesem Zeitpunkt wurden die dielektrischen Streifen 505 bis 507 derart angeordnet, daß die obere und untere Oberfläche der Modus-Entstörer 518 bis 520 bündig mit den Hauptebenen der beiden Ferritscheiben 503, 504 waren. Insbesondere wurden die beiden Ferritscheiben 503, 504 so angeordnet, daß sie den inneren Oberflächen der jeweiligen parallelen Plattenleiter zugewandt waren; die gestuften Abschnitte 585 bis 587 wurden so ausgebildet, daß das obere und untere Ende der Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 der oberen und unteren Oberfläche der Modus-Entstörer 518 bis 520 entsprachen (die gestuften Abschnitte 585 bis 587 wiesen eine Höhe auf, die der Dicke der Ferritscheiben 503, 504 entsprach); die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 wurden zwischen den beiden Ferritscheiben 503, 504 gehalten, indem die beiden Ferritscheiben 503, 504 in die gestuften Abschnitte 585 bis 587 eingriffen. Des weiteren wurden die obere und untere Hauptebene der Ferritscheiben 503, 504 und die der dielektrischen Streifen 505 bis 507 in Kontakt mit den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter gehalten.

Die Ferritscheiben 503, 504 wiesen einen Durchmesser von 2,0 mm und eine Dicke von 0,25 mm auf, und es wurden Magnete oberhalb und unterhalb der Ferritscheiben 503, 504 zum Anlegen eines Gleichstrom-Magnetfeldes von etwa 355500 A/m bereitgestellt. Insbesondere war eine runde Vertiefung mit einem Durchmesser von 12,5 mm und einer Tiefe von 5 mm an einer Stelle jedes parallelen Plattenleiters ausgebildet, die konzentrisch zu der Außenseite der Ferritscheiben 503, 504 war, und ein Magnet mit einem Durchmesser von 12,5 mm und einer Stärke von 5 mm wurde in jeder Vertiefung angeordnet. Des weiteren waren die Impedanzanpassungselemente 512 bis 514 aus einem Aluminiumoxidkeramikmaterial mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 9,7 hergestellt, wobei der Querschnitt derselben in einer Ebene, die senkrecht zu der Senderichtung war, eine Höhe von 1,3 mm und eine Breite von 0,8 mm betrug, während die Abmessung (Dicke) derselben in Senderichtung 0,1 mm betrug. Daher betrug die Höhe der gestuften Abschnitte 585 bis 587 0,25 mm.

Die Sendeeigenschaft |S21| und die Isoliereigenschaft |S31| des Hochfrequenzsignals wurden bei dem derart konstruierten NSD-Leiter S5 in einem Hochfrequenzband von 75 bis 80 GHz unter Verwendung eines Spektralanalysators gemessen. Das Meßergebnis ist in 21 gezeigt. Des weiteren wurde ein herkömmlicher NSD-Leiter, der in 39 gezeigt ist, wie in Beispiel 7 hergestellt, außer daß die gestuften Abschnitte 732 bis 734 gebildet wurden, indem das obere und untere Ende des vorderen Endes der Modus-Entstörer 724 bis 726 weggeschnitten wurden, und die Sendeeigenschaft |S21| und die Isoliereigenschaft |S31| davon wurden ebenso gemessen. Das Meßergebnis ist in 22 gezeigt.

Wie aus 21 und 22 ersichtlich, weist die Sendeeigenschaft |S21| in 21 einen kleinen Verlust von etwa –1 bis –1,5 dB über das gesamte Band auf, und die Isoliereigenschaft |S31| ist in 21 über einen weiten Bereich hinweg zufriedenstellend, während sie bei dem NSD-Leiter S5 als Maximalwert etwa –35 dB und als Minimalwert etwa –25 dB beträgt. Andererseits beträgt die Sendeeigenschaft |S21| in 22 etwa –2 bis –2,5 dB über das gesamte Band, und die Isoliereigenschaft |S31| beträgt in 22 als Maximalwert etwa –20 dB und als Minimalwert etwa –19 dB: d.h. beide Eigenschaften waren in dem Vergleichsbeispiel, das in 22 gezeigt ist, schlecht.

Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen wie oben beschrieben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, weist der NSD-Leiter S5 gemäß dem vierten Beispiel eine hervorragende Beständigkeit auf und kann den Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.

Des weiteren liegen bei dem NSD-Leiter S5 die beiden Ferritplatten den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter gegenüber, und eine Mehrzahl von dielektrischen Streifen zum Senden des Hochfrequenzsignals, welche im wesentlichen radial um die beiden Ferritplatten angeordnet sind, sind mit den Modus-Entstörern verbunden, die an den vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen bereitgestellt sind, um elektromagnetische Wellen des LSE-Modus über die Impedanzanpassungselemente, die eine andere relative Dielektrizitätskonstante als die dielektrischen Streifen aufweisen und an den vorderen Enden der Modus-Entstörer vorgesehen sind, zu blockieren. Dementsprechend konvergieren die elektromagnetischen Wellen durch die Impedanzanpassungselemente mit einer relativen Dielektrizitätskonstante, die größer als die des dielektrischen Streifens ist, und sind schwer zu reflektieren. Daher werden der Einfügungsverlust und der Isolierungsverlust des Hochfrequenzsignals in einem breiteren Hochfrequenzband weiter verbessert. Des weiteren kann der NSD-Leiter S5, da es nicht notwendig ist, die Breite des dielektrischen Wellenleiters zur Reduzierung des Sendeverlusts einzustellen, und da die Sendeeigenschaft durch die Impedanzanpassungselemente verbessert werden kann, mit einer hervorragenden Betriebsfähigkeit einfach hergestellt werden und ist für die Massenproduktion geeignet.

Vorzugsweise sind die gestuften Abschnitte mit einer Höhe, die im wesentlichen der Dicke der beiden Ferritplatten entspricht, am oberen und unteren Ende der Impedanzanpassungselemente ausgebildet, und die beiden Ferritplatten sind mit den Impedanzanpassungselementen an den gestuften Abschnitten verbunden, während die Impedanzanpassungselemente dazwischen gehalten werden. Zudem ist es nicht notwendig, einen dielektrischen Abstandshalter oder dergleichen zum Halten der beiden Ferritplatten bereitzustellen, so daß die Modus-Entstörer und die Ferritplatten mit einer verbesserten Präzision bereitgestellt werden können. Demgemäß kann der Zirkulator mit einer verbesserten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, so daß die beiden Ferritplatten im Verhältnis zueinander kaum exzentrisch werden können. Als Folge davon kann eine stabile Zirkulatoreigenschaft wiederholt erreicht werden. Des weiteren kann der NSD-Leiter S5 einfach hergestellt werden und ist für die Massenproduktion geeignet.

Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung kann einen verbesserten Sendeverlust und eine verbesserte Isoliereigenschaft des Hochfrequenzsignals in einem breiteren Hochfrequenzband aufweisen, indem die Konstruktion des NSD-Leiters S5 darauf angewendet wird, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungsreichweite im Fall der Anwendung auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen vergrößert werden kann. Des weiteren kann das Millimeterwellenradarmodul mit voneinander unabhängigen Sende- und Empfangsantennen als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung einen verbesserten Sendeverlust und eine verbesserte Isoliereigenschaft des Hochfrequenzsignals in einem breiteren Hochfrequenzband aufweisen und die Möglichkeit beseitigen, das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, über den Zirkulator in das Mischgerät einzugeben, indem die Konstruktion des NSD-Leiters S5 darauf angewendet wird. Dementsprechend werden im Fall der Anwendung auf einen Millimeterwellenradar Störungen des empfangenen Signals verringert, und eine Erfassungsreichweite wird vergrößert. Dies hat eine ausgezeichnete Sendeeigenschaft bezüglich des Millimeterwellensignals zur Folge, was die Erfassungsreichweite weiter vergrößert.

23 ist eine perspektivische Ansicht, die einen NSD-Leiter gemäß einem fünften Beispiel zeigt. Der NSD-Leiter S6 gemäß dem fünften Beispiel ist hauptsächlich dafür ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen. In 23 ist der NSD-Leiter S6 konstruiert, indem ein dielektrischer Streifen 603 mit einem rechtwinkligen Querschnitt von a × b zwischen einem Paar von parallelen Plattenleitern 601, 602, die einander senkrecht mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines zu sendenden Hochfrequenzsignals ist, angeordnet und ein metallischer Wellenleiter 604 mit dem dielektrischen Streifen 603 verbunden ist. Ein offener Abschluß 605 ist an einem Ende des dielektrischen Streifens 603 ausgebildet. Bei dem derart konstruierten NSD-Leiter werden elektrische Felder von stehenden Wellen des LSM-Modus erzeugt, wie in 24 gezeigt ist. Es wird angemerkt, daß die Wellenlänge hier eine Wellenlänge in der Luft (im Freien) bei einer entsprechenden Betriebsfrequenz ist.

Die einzelnen parallelen Plattenleiter 601, 602 sind durch leitende Platten aus beispielsweise Cu, Al, Fe, Ag, Au, Pt, SUS (rostfreiem Stahl), Messing (Cu-Zn-Legierung) gebildet, da sie eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit aufweisen müssen. Alternativ können sie durch Isolierplatten aus Keramik, Harz oder ähnlichem Material mit einer leitenden Schicht aus den oben genannten metallischen Materialien, welche auf der äußeren Fläche ausgebildet ist, gebildet sein. Des weiteren sind die Oberflächen inneren Oberflächen) der parallelen Plattenleiter 601, 602, die dem dielektrischen Streifen 603 zugewandt sind, derart geschliffen, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra derselben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt.

Diese arithmetische Mittenrauhigkeit Ra entspricht der für die erste Ausführungsform definierten Mittenrauhigkeit, wobei der obige Wertebereich der Mittenrauhigkeit aus dem anhand der ersten Ausführungsform erläuterten Grund gewählt wird. Die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra beträgt vorzugsweise 0,3 &mgr;m ≤ Ra ≤ 25 &mgr;m, und insbesondere 0,4 &mgr;m ≤ Ra ≤ 10 &mgr;m.

Der obere parallele Plattenleiter 602 ist mit einer Öffnung 606 an einer Stelle vorgesehen, die irgendeiner Position entspricht, an der die elektrischen Felder von stehenden Wellen stark sind, d.h. E1, E2, E3, E4 in 24, um den dielektrischen Streifen 603 und den metallischen Wellenleiter 604 zu verbinden. Die Position E1 befindet sich in der Nähe des offenen Abschlusses 605 des dielektrischen Streifens 603, während sich die Positionen E2 (m=1), E3 (m=2), E4 (m=3) an Stellen befinden, die Abständen von dem offenen Abschluß 605 entsprechen, welche m/2 einer Hohlleiterwellenlänge betragen (m ist eine positive ganze Zahl). Die Öffnung 606, wo der dielektrische Streifen 603 und der metallische Wellenleiter 604 verbunden sind, ist im Hinblick auf den Sendeverlust vorzugsweise an der Stelle E2, E3 oder E4 und im Hinblick auf den Sendeverlust und die Miniaturisierung insbesondere an der Stelle E2 ausgebildet. Der dielektrische Streifen 603 und der metallische Wellenleiter 604 des NSD-Leiters S6 sind über die Öffnung 606, die in dem parallelen Plattenleiter 602 gebildet ist, verbunden, so daß die Richtungen dieser elektrischen Felder übereinstimmen. Wie in 23 gezeigt, ist insbesondere ein offener Abschluß 607 an einem Ende des metallischen Wellenleiters 604 derart über die Öffnung 606 angeschlossen, daß die Richtung (L-Richtung) der längeren Seiten des vierseitigen (rechtwinkligen) Querschnitts des metallischen Wellenleiters 604 parallel zu der Senderichtung des Hochfrequenzsignals in dem dielektrischen Streifen 603 ist. Eine andere Verbindungskonstruktion ist, wie in einem in 25 gezeigten NSD-Leiter S6a derart beschaffen, daß ein metallischer Wellenleiter 604 mit einem geschlossenen Abschluß 608 an einem Ende und einem offenen Abschluß 609 an dem anderen Ende verwendet wird, wobei eine Öffnung 610 an einer Stelle ausgebildet ist, die von einer Endseite des geschlossenen Abschlusses 608 um n/2 + 1/4 einer Hohlleiterwellenlänge des metallischen Wellenleiters 604 beabstandet ist (n ist null oder eine positive ganze Zahl), und der metallische Wellenleiter 604 und der dielektrische Streifen 603 sind derart verbunden, daß die Öffnung 606 des parallelen Plattenleiters 602 und eine Öffnung 610, die in dem metallischen Wellenleiter 604 ausgebildet ist, im wesentlichen übereinstimmen. Es wird angemerkt, daß die Öffnungen 606, 610 im wesentlichen dieselbe Form aufweisen.

Bei der Konstruktion aus 25 ist die Öffnung 610 des metallischen Wellenleiters 604 vorzugsweise derart gebildet, daß ihre Mitte um drei Viertel der Wellenlänge des metallischen Wellenleiters 604 von der Endseite des Abschlusses 608 des metallischen Wellenleiters 604 beabstandet ist. In diesem Fall kann der Kopplungsverlust minimiert werden, und elektromagnetische Wellen breiten sich in dem metallischen Wellenleiter 604 nur in eine Richtung, nämlich zu dem offenen Abschluß 609 hin, aus, um dadurch den Sendeverlust zu minimieren, indem der metallische Wellenleiter 604 an der Stelle angeschlossen wird, die sich nahe bei seinem geschlossenen Abschluß 608 befindet, wo die Intensität des elektrischen Feldes auf dem Maximum ist. Es wird angemerkt, daß das elektromagnetische Feld an der Stelle, die von der Endseite des geschlossenen Abschlusses 608 um ein Viertel der Hohlleiterwellenlänge des metallischen Wellenleiters 604 beabstandet ist, wahrscheinlich stört und an der Stelle, die von der Endseite des geschlossenen Abschlusses 608 um drei Viertel der Hohlleiterwellenlänge des metallischen Wellenleiters 604 beabstandet ist, stabil ist.

Die Öffnung 606, die in dem parallelen Plattenleiter 602 ausgebildet ist, weist vorzugsweise eine vierseitige Form auf, wie beispielsweise ein Rechteck mit einer Länge (L), die gleich oder kürzer als die halbe Hohlleiterwellenlänge des dielektrischen Streifens 603 ist, und einer Breite (W), die im wesentlichen dieselbe wie die des dielektrischen Streifens 603 ist, wie in 23 gezeigt ist. Die Öffnung 606 mit einer solchen rechtwinkligen Form weist einen kleinen Verbindungsverlust und eine zufriedenstellende Verarbeitungsfähigkeit auf. Anstatt vierseitig zu sein, kann die Öffnung 606 ebenfalls kreisförmig oder länglich sein.

Wie bei einem NSD-Leiter S6b, der in 26 gezeigt ist, ist der dielektrische Streifen 603 des weiteren in einem Bereich, der sich von einem Abschnitt, welcher der Öffnung 606 der parallelen Plattenleiter 602 entspricht, bis zu dem offenen Abschluß 605 hin erstreckt, vorzugsweise breiter als der andere Abschnitt ausgebildet. In diesem Fall ist die Hohlleiterwellenlänge in dem verbreiterten Abschnitt des dielektrischen Streifens 603 verkürzt, mit dem Ergebnis, daß der Abschnitt, wo die Intensität des elektrischen Feldes ein Maximum besitzt, in eine solche Richtung verschoben wird, daß der dielektrische Streifen 603 verkürzt wird, wodurch eine Miniaturisierung des dielektrischen Streifens 603 ermöglicht wird. Mit x bzw. x1 ist die Breite des verbreiterten Abschnitts bzw. die Breite des engen Abschnitts des dielektrischen Streifens 603 bezeichnet. Es wird bevorzugt, daß 1 ≤ x/x1 ≤ 2 beträgt. Wenn x/x1 < 1, wird die Hohlleiterwellenlänge des dielektrischen Streifens 603 verlängert, was zu einer größeren Größe des NSD-Leiters führt. Wenn 2 < x/x1, ist es wahrscheinlich, daß eine Reflexion des Hochfrequenzsignals oder dergleichen an dem Abschnitt, wo sich die Breite des dielektrischen Streifens 603 verändert, auftritt, wodurch der Sendeverlust vergrößert wird.

Selbst wenn der Bereich, der sich von dem Abschnitt, welcher Öffnung 606 entspricht, zu dem offenen Abschluß 605 hin erstreckt, aus einem dielektrischen Material mit einer größeren Dielektrizitätskonstante gebildet ist, anstatt den verbreiterten Abschnitt des dielektrischen Streifens 603 wie oben zu bilden, können dieselben Wirkungen erzielt werden.

Des weiteren kann, wie in 25 gezeigt, eine Hornantenne 611 mit einer sich stufenweise verbreiternden Öffnung vorzugsweise an dem offenen Abschluß 609 an dem anderen Ende des metallischen Wellenleiters 604 ausgebildet sein. Indem eine solche Konstruktion gewählt wird, kann der offene Abschluß 609 des metallischen Wellenleiters 604 ebenfalls als Antenne verwendet werden. Im Vergleich zu einem Fall, bei dem ein anderes Antennenelement bereitgestellt ist, ist der Verbindungsverlust durch den Verbindungsabschnitt mit dem Antennenelement geringer. Des weiteren kann diese Konstruktion auf ein Millimeterwellenradarsystem mit hocheffektiver Sendeeigenschaft angewendet werden, das in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut ist, indem das Senden und der Empfang des Hochfrequenzsignals nach außen und von außen ermöglicht wird.

Wie in 27 gezeigt, wird des weiteren bevorzugt, ein Antennenelement 614, wie beispielsweise eine flache Antenne, an einem offenen Abschluß 613 an dem anderen Ende des metallischen Wellenleiters 604 bereitzustellen. In diesem Fall ist der Verbindungsverlust des Antennenelements 614 etwas größer als in dem Fall von 25. Jedoch werden das Senden und der Empfang eines Hochfrequenzsignals nach außen und von außen ermöglicht, indem das Antennenelement an einem offenen Abschluß 613 bereitgestellt wird, und diese Konstruktion kann auf ein Millimeterwellenradarsystem mit hocheffektiver Sendeeigenschaft angewendet werden, das in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut ist.

Dabei umfassen offene Antennen, die an dem metallischen Wellenleiter 604 bereitgestellt werden können, eine Hornantenne und eine offene Antenne der laminierten Art, und flache Antennen umfassen eine Verbindungsantenne, eine Schlitzantenne und eine gedruckte Dipolantenne. Insbesondere werden flache Antennen im Hinblick auf Miniaturisierung eines integrierten Schaltkreises für Millimeterwellen in einem Millimeterwellenband bevorzugt. Es können verschiedene andere Antennen für diesen Zweck verwendet werden, vorausgesetzt, sie gehören zu der oben genannten Kategorie.

Der metallische Wellenleiter 604 kann aus Cu, Al, Fe, Ag, Au, Pt, SUS (rostfreiem Stahl), Messing (Cu-Zn-Legierung) oder einem ähnlichen leitenden Material hergestellt oder aus einem leitenden Material gebildet sein, das erhalten wird, indem eine leitende Schicht auf dem oben genannten metallischen Material auf der äußeren Oberfläche eines Isoliermaterials, das aus Keramikmaterial, einem Harz oder dergleichen hergestellt ist, ausgebildet wird. Diese leitenden Materialien werden im Hinblick auf eine hohe elektrische Leitfähigkeit und eine hervorragende Verarbeitungsfähigkeit bevorzugt.

Der dielektrische Streifen 603 ist vorzugsweise aus einem dielektrischen Harzmaterial, wie beispielsweise Teflon, Polystyren oder einem Keramikmaterial, wie beispielsweise Cordieritkeramikmaterial (2MgO·2Al2O3·5SiO2) , einem Aluminiumoxidkeramikmaterial (Al2O3), einem Glaskeramikmaterial hergestellt. Die s. hat seinen Grund darin, daß diese Materialien den Sendeverlust in einem Hochfrequenzband unterdrücken können.

Das Hochfrequenzband entspricht bei diesem Beispiel einem Mikrowellenband und einem Millimeterwellenband im Bereich der Größenordnung von 10 GHz bis 100 GHz, zum Beispiel oberhalb von 30 GHz, insbesondere oberhalb von 50 GHz und des weiteren oberhalb von 70 GHz.

Der NSD-Leiter S6 gemäß dem fünften Beispiel wird in einem drahtlosen lokalen Netz oder einem Millimeterwellenradar, der in einem Kraftfahrzeug angebracht ist, verwendet, wobei eine Hochfrequenzdiode, wie beispielsweise eine Gunn-Diode, als Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung darin eingebaut ist. Zum Beispiel wird eine Millimeterwelle auf ein Hindernis und andere Kraftfahrzeuge gerichtet, die sich in der Umgebung eines Kraftfahrzeuges, in dem dieser Radar installiert ist, befinden, die reflektierte Welle wird mit der ursprünglichen Millimeterwelle kombiniert, um ein Schwebungsfrequenzsignal (Zwischenfrequenzsignal) zu erhalten, und die Entfernungen zu dem Hindernis und anderen Kraftfahrzeugen und ihre Bewegungsgeschwindigkeiten werden gemessen, indem dieses Schwebungsfrequenzsignal analysiert wird.

Gemäß dem fünften Beispiel können der dielektrische Streifen und der metallische Wellenleiter mit einem geringen Verbindungsverlust verbunden werden, und der NSD-Leiter und der integrierte Schaltkreis für Millimeterwellen oder dergleichen, in den der NSD-Leiter eingebaut ist, können miniaturisiert werden.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung besteht der dielektrische Streifen 603 des NSD-Leiters S6, welcher beispielsweise aus Keramikmaterial hergestellt ist, wie bei der ersten Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, aus einer Mehrzahl von Streifenabschnitten, und die Endseiten der jeweiligen Streifenabschnitte liegen einander mit einem Abstand gegenüber, der gleich oder kürzer als &lgr;/8 ist (&lgr; ist die Wellenlänge des Hochfrequenzsignals, das gesendet werden soll). Dies kann die Umwandlung von elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in jene des LSE-Modus verringern und ermöglicht eine einfache Herstellung des dielektrischen Streifens selbst mit einer komplizierten Form, die aus linearen und gekrümmten Abschnitten gebildet ist. Mit anderen Worten kann, wenn der dielektrische Streifen 603 durch eine Mehrzahl von Streifenabschnitten gebildet ist, der Krümmungsverlust verringert werden, selbst wenn der dielektrische Streifen 603 einen gekrümmten Abschnitt umfaßt.

Als nächstes wird ein Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S6 angewendet wird, beschrieben. 28 bis 31 zeigen Millimeterwellenradarmodule, wobei 28A eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit einer integrierten Sende-/Empfangsantenne, 29A eine Draufsicht eines Millimeterwellenradarmoduls mit voneinander unabhängigen Sende- und Empfangsantennen, 30 eine perspektivische Ansicht, die einen Millimeterwellensignaloszillator zeigt, und 31 eine perspektivische Ansicht einer Leiterplatte ist, auf der eine Kapazitätsdiode (Varaktordiode) für den Millimeterwellensignaloszillator bereitgestellt ist, ist.

Mit 620, 621 ist in 28A ein Paar senkrecht angeordneter paralleler Plattenleiter bezeichnet, die ebenso wie die parallelen Plattenleiter 601, 602, die in 23 gezeigt sind, aufgebaut sind. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 621 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.

Mit 622 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben hergestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferromagnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüberliegen, während sie in Kontakt mit den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter 601, 602 gehalten sind und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt).

Mit 623 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem ersten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 622 verbunden ist. Der erste dielektrische Streifen 623 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603, der in 23 gezeigt ist, ausgebildet. Mit 624 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeichnet, der an dem anderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 623 bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 624 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus, das zu senden ist, indem zyklisch die Vorspannung der Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, geregelt bzw. eingestellt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle zu erzielen, so daß die Vorspannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.

Mit 625 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 622 verbunden ist. Der zweite dielektrische Streifen 625 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der in 23 gezeigte dielektrische Streifen 603 ausgebildet. Der zweite dielektrische Streifen 625 weist eine Sende-/Empfangsantenne 626 an seinem vorderen Ende auf. Diese Sende-/Empfangsantenne 626 ist mit einem offenen Abschluß eines metallischen Wellenleiters ähnlich dem metallischen Wellenleiter 604, der in 23 gezeigt ist, zu verbinden, wie später beschrieben wird.

Mit 627 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 622 verbunden ist. Der dritte dielektrische Streifen 627 ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603 gebildet, der in 23 gezeigt ist. Der dritte dielektrische Streifen 627 sendet eine Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 626 empfangen wird und von dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 622 über den zweiten dielektrischen Streifen 625 zu einem Mischgerät 630 ausgegeben wird, das später beschrieben wird.

Mit 628 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden eines Teils des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 630 bezeichnet, indem er an den ersten dielektrischen Streifen 623 in einer solchen Weise gekoppelt wird, daß ein Ende davon zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des ersten dielektrischen Streifens 623 angeordnet oder daß mit dem ersten dielektrischen Streifen 623 verbunden ist. Mit 629 ist ein nicht reflektierender Abschluß (Abschlußschaltung) bezeichnet, der an einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 628 gegenüber dem Mischgerät 630 bereitgestellt ist. Das Mischgerät 630 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit der empfangenen Welle, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen, indem ein Zwischenabschnitt des dritten dielektrischen Streifens 627 und ein Zwischenabschnitt des vierten dielektrischen Streifens 628 elektromagnetisch gekoppelt oder verbunden werden. Es wird angemerkt, daß ein Modus-Entstörer zwischen dem Zirkulator 622 und jedem der dielektrischen Streifen 623, 625 und 627 vorgesehen ist.

Der nicht reflektierende Abschluß 629 ist mit einem darin ausgebildeten Widerstandsfilm 629a ausgestattet, wie in 28B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 629a ist in einer Ebene gebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 629 in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 620, 621 angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 629a auf den Seitenflächen oder den Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 629 ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 629a besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 629, der mit dem Widerstandsfilm 629a ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem vierten dielektrischen Streifen 628 ausgebildet sein.

Die oben genannten verschiedenen Teile sind zwischen den parallelen Plattenleitern 620, 621 angeordnet, die mit einem Abstand beabstandet sind, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge des Millimeterwellensignals ist. Mindestens einer der parallelen Plattenleiter 620, 621 ist mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet, die einer Position entspricht, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-Modus ein Maximum besitzt. Der offene Abschluß an dem anderen Ende des metallischen Wellenleiters, der ebenso wie der in 23 gezeigte metallische Wellenleiter 604 ausgebildet ist und mit der Sende-/Empfangsantenne 626 an einem Ende davon ausgestattet ist, ist mit dieser Öffnung verbunden. Die Konstruktionen des metallischen Wellenleiters und der Sende-/Empfangsantenne und die Verbindungskonstruktion des metallischen Wellenleiters und der Sende-/Empfangsantenne entsprechen den oben beschriebenen. Mit anderen Worten ist der NSD-Leiter S6 im wesentlichen konstruiert, indem der zweite dielektrische Streifen 625 und die Sende-/Empfangsantenne 626 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 620, 621 angeordnet sind.

Bei der Konstruktion aus 28A kann eine Frequenzregelung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt wird, der ebenso wie der, der in 31 gezeigt ist, in einer Zwischenposition des ersten dielektrischen Streifens 623 angeordnet ist. Der Schalter, der in 31 gezeigt ist, ist derart konstruiert, daß ein zweiter Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 673 auf einer Hauptebene einer Leiterplatte 671 ausgebildet und eine PIN-Diode oder Schottky-Diode der "Beam Lead"-Technik mittels Löten in einer Zwischenposition des Streifens 673 befestigt ist.

Ein anderes Beispiel des Millimeterwellenradarmoduls als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung, auf die der NSD-Leiter S6 angewendet wird, ist von der Art, die in 29A gezeigt ist und voneinander unabhängige Sende- und Empfangsantennen aufweist. Mit 640, 641 ist in 29A ein Paar von senkrecht angeordneten parallelen Plattenleitern bezeichnet, die ebenso wie die parallelen Plattenleiter 601, 602 konstruiert sind, die in 23 gezeigt sind. Es wird angemerkt, daß der obere parallele Plattenleiter 641 teilweise weggeschnitten ist, um die Gesamtkonstruktion sichtbar zu machen.

Mit 642 ist ein Zirkulator bezeichnet, der aus zwei Ferritscheiben hergestellt ist, wobei die Ferritscheiben ferromagnetische Platten sind, die einander senkrecht gegenüberliegen und einen ersten, zweiten und dritten Verbindungsabschnitt aufweisen (keiner von diesen ist gezeigt).

Mit 643 ist ein erster dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem ersten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 642 verbunden ist. Der erste dielektrische Streifen 643 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603 gebildet, der in 23 gezeigt ist. Mit 644 ist ein Millimeterwellenoszillator bezeichnet, der an dem anderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 643 bereitgestellt ist. Der Millimeterwellensignaloszillator 644 gibt ein frequenzmoduliertes Millimeterwellensignal aus, das zu senden ist, indem zyklisch die Vorspannung der Kapazitätsdiode, die in der Nähe der Hochfrequenzdiode (Hochfrequenzerzeugungsvorrichtung) angeordnet ist, geregelt wird, um eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle zu erzielen, so daß die Vorspannungsrichtung mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals übereinstimmt.

Mit 645 ist ein zweiter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem zweiten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 642 verbunden ist. Der zweite dielektrische Streifen 645 ist dafür ausgelegt, ein Millimeterwellensignal zu senden, und ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603 gebildet, der in 23 gezeigt ist. Der zweite dielektrische Streifen 645 weist eine Sende-/Empfangsantenne 646 an seinem vorderen Ende auf. Diese Sende-/Empfangsantenne 646 ist mit einem offenen Abschluß eines metallischen Wellenleiters ähnlich zu dem in 23 gezeigten metallischen Wellenleiter 604 zu verbinden, wie später beschrieben wird.

Mit 647 ist ein dritter dielektrischer Streifen bezeichnet, dessen eines Ende mit dem dritten Verbindungsabschnitt des Zirkulators 642 verbunden ist. Der dritte dielektrische Streifen 647 ist ebenso wie der dielektrische Streifen 603 gebildet, der in 23 gezeigt ist. Der dritte dielektrische Streifen 647 sendet eine Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne 646 empfangen wird, und ist an seinem vorderen Ende mit einem nicht reflektierenden Abschluß 648 zur Abschwächung eines Millimeterwellensignals, das gesendet werden soll, ausgestattet.

Mit 650 ist ein vierter dielektrischer Streifen zum Senden eines Teils des Millimeterwellensignals zum Mischgerät 654 bezeichnet, indem er an den ersten dielektrischen Streifen 643 in einer solchen Weise angekoppelt wird, daß ein Ende davon zur elektromagnetischen Kopplung in der Nähe des ersten dielektrischen Streifens 643 angeordnet oder mit dem ersten dielektrischen Streifen 643 verbunden ist. Mit 651 ist ein nicht reflektierender Abschluß bezeichnet, der an einem Ende des vierten dielektrischen Streifens 650 gegenüber dem Mischgerät 654 bereitgestellt ist. Mit 652 ist ein fünfter dielektrischer Streifen bezeichnet, der an seinem vorderen Ende mit einer Empfangsantenne 653 ausgestattet ist. Der fünfte dielektrische Streifen 652 sendet eine Funkwelle, die von der Empfangsantenne 653 empfangen wird, zum Mischgerät 654. Die Empfangsantenne 653 ist mit einem offenen Abschluß eines metallischen Wellenleiters ähnlich zu dem in 23 gezeigten metallischen Wellenleiter 604 zu verbinden, wie später beschrieben wird.

Der nicht reflektierende Abschluß 648 (651) ist mit einem darin ausgebildeten Widerstandsfilm 648a (651a) ausgestattet, wie in 29B gezeigt ist. Der Widerstandsfilm 648a (651a) ist in einer Ebene ausgebildet, die den nicht reflektierenden Abschluß 648 (651) in eine obere Hälfte und eine untere Hälfte trennt, und ist parallel zu dem Paar von parallelen Plattenleitern 640, 641 angeordnet. Des weiteren kann der Widerstandsfilm 648a (651a) auf den Seitenflächen oder Endflächen des nicht reflektierenden Abschlusses 648 (651) ausgebildet sein. Der Widerstandsfilm 648a (651a) besteht aus einer NiCr-Legierung oder einem Harz, das leitende Partikel enthält, wie beispielsweise Kohlenstoffpartikel. Der nicht reflektierende Abschluß 648 (651), der mit dem Widerstandsfilm 648a (651a) ausgestattet ist, kann durch gleichzeitiges Sintern einstückig mit dem dritten dielektrischen Streifen 647 (650) ausgebildet sein.

Das Mischgerät 654 mischt einen Teil des Millimeterwellensignals mit der empfangenen Welle, um ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen, indem ein Zwischenabschnitt des vierten dielektrischen Streifens 650 und ein Zwischenabschnitt des fünften dielektrischen Streifens 652 elektromagnetisch gekoppelt oder verbunden werden. Es wird angemerkt, daß ein Modus-Entstörer zwischen dem Zirkulator 642 und jedem der dielektrischen Streifen 643, 645 und 647 vorgesehen ist.

Die oben genannten verschiedenen Teile sind zwischen den parallelen Plattenleitern 640, 641 angeordnet, die mit einem Abstand beabstandet sind, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge des Millimeterwellensignals ist. Mindestens einer der parallelen Plattenleiter 640, 641 ist mit Öffnungen an Stellen ausgebildet, die einer Position, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem zweiten dielektrischen Streifen 645 gesendet wird, ein Maximum besitzt, und einer Position, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem fünften dielektrischen Streifen 652 gesendet wird, ein Maximum besitzt, entsprechen. Der offene Abschluß an dem anderen Ende des metallischen Wellenleiters, der ebenso wie der in 23 gezeigte metallische Wellenleiter 604 ausgebildet ist und die Sendeantenne 646 oder die Empfangsantenne 653 aufweist, die an einem Ende davon bereitgestellt ist, ist mit diesen Öffnungen verbunden. Die Konstruktionen des metallischen Wellenleiters und der Sendeantenne und Empfangsantenne und die Verbindungskonstruktion des metallischen Wellenleiters und des zweiten und fünften dielektrischen Streifens entsprechen den oben beschriebenen Konstruktionen. Mit anderen Worten ist der NSD-Leiter S6 im wesentlichen konstruiert, indem der zweite und fünfte dielektrische Streifen 645, 652 und die Sendeantenne und Empfangsantenne 646, 653 zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern 640, 641 angeordnet sind.

Bei der Konstruktion aus 29A kann die Sendeantenne 646 mit dem vorderen Ende des ersten dielektrischen Streifens 643 verbunden sein, indem der Zirkulator 642 weggelassen wird. In diesem Fall ist es wahrscheinlich, daß ein Teil der empfangenen Welle in den Millimeterwellensignaloszillator eintritt, wodurch eine Störung verursacht wird, obwohl die Konstruktion kleiner gemacht werden kann. Demgemäß wird die Konstruktion aus 29A mehr bevorzugt. Bei der Konstruktion aus 29A kann eine Frequenzregelung ausgeführt werden, indem ein Schalter bereitgestellt wird, der ebenso wie der, der in 31 gezeigt ist, in einer Zwischenposition des ersten dielektrischen Streifens 643 vorgesehen ist. Der Schalter, der in 31 gezeigt ist, ist derart konstruiert, daß der zweite Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 673 auf einer Hauptebene einer Leiterplatte 671 ausgebildet ist, und eine PIN-Diode oder Schottky-Diode der "Beam Lead"-Technik mittels Löten in einer Zwischenposition des Streifens 673 befestigt.

Die Konstruktion der Millimeterwellensignaloszillatoren 624, 644, die in dem in 28 und 29 gezeigten Millimeterwellenradarmodul verwendet sind, ist in 30 und 31 gezeigt. Mit 662 ist in 19 und 20 ein metallisches Element, wie beispielsweise ein metallischer Block, bezeichnet, um eine Gunn-Diode 663 zu befestigen. Die Gunn-Diode 663 ist eine Hochfrequenzdiodenart zum Oszillieren eines Millimeterwellensignals und ist auf einer Seitenfläche des metallischen Elements 662 befestigt. Mit 664 ist eine Leiterplatte bezeichnet, auf der der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 665 ausgebildet ist, der als ein Tiefpaßfilter fungiert, um der Gunn-Diode 663 eine Vorspannung bereitzustellen und eine Ableitung des Hochfrequenzsignals zu verhindern. Mit 666 ist ein Streifenleiter, wie beispielsweise ein Metallfolienband, zur Verbindung des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 665 und eines oberen Leiters der Gunn-Diode 663 bezeichnet.

Mit 667 ist ein Metallstreifenresonator bezeichnet, der gebildet ist, indem ein Metallstreifen 668 zur Resonanz auf einem dielektrischen Substrat bereitgestellt ist, und mit 669 ist ein dielektrischer Wellenleiter bezeichnet, der das Hochfrequenzsignal, das von dem Metallstreifen 667 in Resonanz versetzt wird, zur äußeren Umgebung des Millimeterwellensignaloszillators führt. Die Leiterplatte 671, die eine Varaktordiode 670 trägt, die zur Frequenzmodulation verwendet wird und eine Kapazitätsdiodenart ist, ist an einer Zwischenposition des dielektrischen Wellenleiters 669 vorgesehen. Die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 670 ist eine Richtung (Richtung des elektrischen Feldes), die senkrecht zur Senderichtung des Hochfrequenzsignals und parallel zu den Hauptebenen der parallelen Plattenleiter 620, 621, 640, 641 ist. Des weiteren stimmt die Vorspannungsrichtung der Varaktordiode 670 mit der Richtung des elektrischen Feldes des Hochfrequenzsignals des LSM01-Modus überein, der in dem dielektrischen Wellenleiter 669 gesendet wird, so daß die Vorspannung geregelt wird, um die elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 670 zu ändern, indem das Hochfrequenzsignal und die Varaktordiode 670 elektromagnetisch gekoppelt werden, wodurch die Frequenz des Hochfrequenzsignals geregelt wird. Mit 672 ist eine dielektrische Platte mit einer hohen relativen Dielektrizitätskonstante bezeichnet, die zur Impedanzanpassung zwischen der Varaktordiode 670 und dem dielektrischen Wellenleiter 669 verwendet wird.

Wie in 31 gezeigt, ist der zweite Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 673 mit der "Beam Lead"-Varaktordiode 670, die an der Zwischenposition angebracht ist, in einer Hauptebene der Leiterplatte 671 ausgebildet. Des weiteren sind Verbindungselektroden 674, 675 in Abschnitten des zweiten Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 673 ausgebildet, die mit der Varaktordiode 670 verbunden sind.

Bei dieser Konstruktion wird das Hochfrequenzsignal, das durch die Gunn-Diode 663 oszilliert wird, über den Metallstreifenresonator 667 zu dem dielektrischen Wellenleiter 669 geführt. Nachfolgend wird ein Teil des Hochfrequenzsignals von der Varaktordiode 670 reflektiert, um zur Gunn-Diode 663 zurückzukehren. Dieses Reflexionssignal verändert sich, wenn sich die elektrostatische Kapazität der Varaktordiode 670 ändert, wodurch die Oszillationsfrequenz verändert wird.

Die Millimeterwellenradarmodule, die in 28 und 29 gezeigt sind, wenden das FMCW (Frequenzmodulation-Dauerstrich)-System, dessen Funktionsprinzip wie folgt beschaffen ist, an. Ein Eingabesignal, das eine Veränderung der Spannungsamplitude in bezug zur Zeit in Form einer Dreieckswelle, einer Sinuswelle oder einer anderen Welle darstellt, wird einem MODIN-Anschluß zur modulierten Signaleingabe des Millimeterwellensignaloszillators zugeführt, und ein Ausgabesignal davon wird frequenzmoduliert, so daß die Schwankung der Ausgabefrequenz des Millimeterwellensignaloszillators durch eine Dreieckswelle, eine Sinuswelle oder eine andere Welle dargestellt wird. In dem Fall, daß das Ausgabesignal (Sendewelle) über die Sende-/Empfangsantenne 626 oder die Sendeantenne 646 abgestrahlt wird, kehrt eine reflektierte Welle (empfangene Welle) mit einer Zeitverzögerung zurück, die von einer Zeitspanne herrührt, die erforderlich ist, damit die Funkwelle sich vor und zurück ausbreiten kann, falls ein Ziel vor der Sende-/Empfangsantenne 626 oder der Sendeantenne 646 vorhanden ist. Zu diesem Zeitpunkt wird die Frequenzdifferenz zwischen der gesendeten Welle und der empfangenen Welle über einen IFOUT-Anschluß an der Ausgabeseite des Mischgeräts 630 oder 654 ausgegeben.

Der Abstand zu dem Ziel kann gemäß der folgenden Gleichung berechnet werden, indem eine Frequenzkomponente der Ausgabefrequenz des IFOUT-Anschlusses oder dergleichen analysiert wird: Fif = 4R·fm·&Dgr;f/c (Fif: IF Ausgabefrequenz, R: Abstand, fm: Modulationsfrequenz, &Dgr;f: Frequenzschwankungsbereich, c: Lichtgeschwindigkeit).

Bei den Millimeterwellensignaloszillatoren 624, 644 der Millimeterwellenradarmodule sind der Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 665 und der Streifenleiter 666 beispielsweise aus Cu, Al, Au, Ag, W, Ti, Ni, Cr, Pd, Pt hergestellt. Insbesondere werden Cu, Ag aufgrund einer zufriedenstellenden elektrischen Leitfähigkeit, eines kleinen Sendeverlustes und einer großen Oszillationsausgabe bevorzugt.

Der Streifenleiter 666 ist in einem spezifizierten Abstand von der äußeren Oberfläche des metallischen Elements 662 elektromagnetisch mit dem metallischen Element 662 gekoppelt und überbrückt den Drosselvorspannungsversorgungsstreifen 665 und die Gunn-Diode 663. Insbesondere ist ein Ende des Streifenleiters 666 beispielsweise mittels Löten mit einem Ende des Drosselvorspannungsversorgungsstreifens 665 verbunden, das andere Ende davon ist beispielsweise mittels Löten mit einem oberen Leiter der Gunn-Diode 663 verbunden, und ein Zwischenabschnitt davon erstreckt sich in die Luft.

Das metallische Element 662 ist als metallischer Leiter ausreichend, da es ebenfalls als elektrische Masse für die Gunn-Diode 663 fungiert, und das Material ist daher nicht besonders beschränkt, vorausgesetzt, daß es ein metallischer Leiter (einschließlich Legierungen) ist. Das metallische Element 662 kann beispielsweise aus Messing (Cu-Zn-Legierung), Al, Cu, SUS (rostfreiem Stahl), Ag, Au, Pt hergestellt sein. Alternativ kann das metallische Element 662 ein metallischer Block sein, der vollständig aus einem Metall-, einem Keramik- oder Kunststoffblock hergestellt ist, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit einer Metallbeschichtung beschichtet sind, oder ein Isoliersubstrat, dessen äußere Oberflächen vollständig oder teilweise mit einem leitenden Harzmaterial beschichtet sind.

Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung weist eine weiter verbesserte Übertragung auf und kann die Erfassungsreichweite vergrößern, wenn es auf einen Millimeterwellenradar angewendet wird (vgl. 28A). Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des empfangenen Signals verringert und die Erfassungsreichweite wird vergrößert. Dementsprechend kann die Erfassungsreichweite des Millimeterwellenradars weiter vergrößert werden (Art von 29A).

Beispiele des NSD-Leiters S6, der mit einem Zirkulator ausgestattet ist, werden unten beschrieben.

(Beispiel 9)

Der in 23 gezeigte NSD-Leiter S6, der mit einem metallischen Wellenleiter ausgestattet ist, wurde wie folgt konstruiert. Zwei Aluminiumplatten mit einer Stärke von 6 mm als parallele Plattenleiter 601, 602 wurden mit einem Abstand von 1,8 mm angeordnet, und der dielektrische Streifen 603 mit einem rechtwinkligen Querschnitt von 1,8 mm (Höhe) × 0,8 mm (Breite) aus Cordieritkeramikmaterial mit einer relativen Dielektrizitätskonstante von 4,8 wurde zwischen den Aluminiumplatten angeordnet, wodurch ein Hauptkörper des NSD-Leiters S6 hergestellt wurde. Die rechtwinklige Öffnung 606 mit einer Breite (W) von 1,27 mm und einer Länge (L) von 2,54 mm wurde in einer der Aluminiumplatten derart ausgebildet, daß die Mitte der Öffnung von dem offenen Abschluss 605 des dielektrischen Streifens 603 2,5 mm beabstandet ist. Nachfolgend wurde der metallische Wellenleiter 604, der denselben Querschnitt wie die Form der Öffnung 606 aufwies und aus einem goldbeschichteten Messing hergestellt war, mit der Öffnung 606 verbunden. Der Umwandlungsverlust (Verbindungsverlust; S21) von dem LSE-Modus zu dem TE-Modus wurde unter Verwendung eines Netzwerkanalysators für diese Verbindungskonstruktion gemessen. Zu diesem Zeitpunkt wurde der Verbindungsverlust S21 ebenfalls für einen NSD-Leiter gemessen, bei dem sich der offene Abschluß 605 des dielektrischen Streifens 603 stufenweise in Richtung des Endes verbreiterte, wobei der verbreiterte Abschnitt von den parallelen Plattenleitern 601, 602 hervorstand, um räumlich ein Hochfrequenzsignal an den metallischen Wellenleiter zu koppeln und zu senden, der ein rechtwinkliges Horn aufwies und auf der Außenseite bereitgestellt war. Das Meßergebnis ist in 32 gezeigt. Wie aus der Graphik in 32 ersichtlich, wurde herausgefunden, daß sich eine zufriedenstellende Umwandlungseigenschaft mit einer Sendeeigenschaft von etwa –2 dB oder mehr bei etwa 75 bis 80 GHz zeigte, so daß Beispiel 9 eine Verbindung mit geringem Verbindungsverlust und Einfügungsverlust ermöglichte.

(Beispiel 10)

Der offene Abschluß 605 des dielektrischen Streifens 603 wurde verbreitert, wie in 26 gezeigt ist. Unter der Annahme, daß x = 1,0 mm und y = 3,2 mm ist, wurde die rechtwinklige Öffnung 606 mit einer Breite (w) von 1,27 mm und einer Länge (L) von 2,54 mm und mit einer von dem offenen Abschluß 605 1,9 mm beabstandeten Mitte, in Längsrichtung (Senderichtung des Hochfrequenzsignals) des dielektrischen Streifens 603 in dem parallelen Plattenleiter 602 ausgebildet.

Die Umwandlungseigenschaft wurde wie in Beispiel 9 bewertet, und das Bewertungsergebnis ist in 33 gezeigt. Wie in 33 gezeigt, wurde herausgefunden, daß sich eine zufriedenstellende Umwandlungseigenschaft mit einer Sendeeigenschaft von etwa –2 dB oder mehr bei etwa 75 bis 80 GHz zeigte, eine Verbindung mit geringem Verbindungsverlust und Einfügungsverlust war möglich, und der NSD-Leiter S6 konnte kleiner gemacht werden, indem der dielektrische Streifen 603 verkürzt wurde.

Da die parallelen Plattenleiter so gebildet sind, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra ihrer inneren Oberflächen wie oben beschrieben 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, weisen die NSD-Leiter S6, S6a, S6b gemäß dem fünften Beispiel und der Ausführungsform der Erfindung eine hervorragende Beständigkeit auf und können den Sendeverlust von Hochfrequenzsignalen wirksam unterdrücken, da der dielektrische Streifen fest an den inneren Oberflächen der parallelen Plattenleiter befestigt ist.

Des weiteren ist bei dem NSD-Leiter S6 mindestens einer der parallelen Plattenleiter mit der Öffnung in einer Position ausgebildet, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld der stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt, und der offene Abschluß an einem Ende des metallischen Wellenleiters ist mit dieser Öffnung verbunden. Dementsprechend können der dielektrische Streifen und der metallische Wellenleiter mit einem kleinen Verbindungsverlust verbunden werden, und der NSD-Leiter und ein integrierter Schaltkreis für Millimeterwellen oder dergleichen, in den der NSD-Leiter eingebaut ist, können miniaturisiert werden.

Des weiteren sind bei dem NSD-Leiter S6a mindestens einer der parallelen Plattenleiter, der mit der Öffnung in einer Position ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld der stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt, und der metallische Wellenleiter, der den geschlossenen Abschluß an einem Ende und den offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist und mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet ist, die von dem geschlossenen Abschluß um n/2 + 1/4 (n ist null oder eine positive ganze Zahl) einer Hohlleiterwellenlänge beabstandet ist, so verbunden, daß die Öffnung des parallelen Plattenleiters mit der des metallischen Wellenleiters verbunden ist. Dementsprechend kann der metallische Wellenleiter fest angeordnet werden, indem seine Verbindungsfestigkeit verbessert wird, und der gesamte NSD-Leiter kann dünner gemacht werden, damit er in einem engen Raum verwendet werden kann, indem er senkrecht angebracht wird. Des weiteren kann der Verbindungsverlust minimiert werden, und die elektromagnetischen Wellen breiten sich nur in eine Richtung, nämlich zu dem offenen Abschluß hin, in dem metallischen Wellenleiter aus, was einen minimierten Sendeverlust zur Folge hat.

Des weiteren ist bei dem NSD-Leiter 56b der dielektrische Streifen in einem Bereich, der sich von dem Abschnitt, welcher der Öffnung des parallelen Plattenleiters entspricht, zu dem offenen Abschluß hin erstreckt, im Vergleich zu dem anderen Abschnitt verbreitert. Dementsprechend kann der NSD-Leiter S6b kleiner gemacht werden, indem der dielektrische Streifen verkürzt wird, und die Hohlleiterwellenlänge wird an dem verbreiterten Abschnitt des dielektrischen Streifens verkürzt, mit dem Ergebnis, daß der Abschnitt, wo die Intensität des elektrischen Feldes ein Maximum besitzt, in eine solche Richtung verschoben wird, daß der dielektrische Streifen 603 verkürzt wird, was die Miniaturisierung des dielektrischen Streifens 603 ermöglicht.

Des weiteren werden vorzugsweise das Senden und der Empfang des Hochfrequenzsignals als eine Funkwelle ermöglicht, indem die offene Antenne oder die flache Antenne an dem offenen Abschluß an dem anderen Ende des metallischen Wellenleiters bereitgestellt wird. Dementsprechend kann der NSD-Leiter auf ein Millimeterwellenradarsystem angewendet werden, das in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut ist und eine hocheffiziente Sendeeigenschaft aufweist. In dem Fall der Ausbildung des offenen Abschlusses in eine Hornantenne, deren Öffnung sich stufenweise verbreitert, kann der offene Abschluß an dem anderen Ende des metallischen Wellenleiters ebenfalls als eine Antenne verwendet werden, und der Verbindungsverlust durch den Verbindungsabschnitt mit dem Antennenelement ist verglichen mit einem Fall, bei dem ein anderes Antennenelement vorhanden ist, kleiner.

Das Millimeterwellenradarmodul als eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung kann einen verbesserten Sendeverlust aufweisen, indem die Konstruktion des NSD-Leiters S6 darauf angewendet wird, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungsreichweite des Millimeterwellenradars vergrößert werden kann. Des weiteren weist das Millimeterwellenradarmodul mit unabhängiger Sende- und Empfangsantenne keine Möglichkeit auf, daß das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben werden muß. Dementsprechend werden Störungen des empfangenen Signals verringert, und die Erfassungsreichweite wird vergrößert. Dies hat eine ausgezeichnete Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals zur Folge, was die Erfassungsreichweite weiter vergrößert.

Wie oben beschrieben, umfaßt der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter der Erfindung das Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge des zu sendenden Hochfrequenzsignals ist, und die einander gegenüberliegende innere Flächen aufweisen, deren arithmetische Mittenrauhigkeit Ra 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, sowie den dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist, wobei er in Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der parallelen Plattenleiter gehalten wird.

Da die inneren Oberflächen eine geeignete Unebenheit aufweisen, ist der dielektrische Streifen bei dem nicht strahlenden dielektrischen Wellenleiter durch die Ankerwirkung fest an den inneren Oberflächen befestigt, so daß er eine hervorragende Haltbarkeit aufweist. Des weiteren können die Stromwege auf den inneren Flächen verkürzt werden, um den Oberflächenwiderstand zu verringern, mit dem Ergebnis, daß der Sendeverlust des Hochfrequenzsignals wirksam unterdrückt werden kann.

Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen eine Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten umfassen und dadurch ausgebildet sein, daß die Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten einer nach dem anderen angeordnet wird, so daß Endseiten davon einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist.

Indem die Mehrzahl von Streifeneinheitselementen (Streifenabschnitten) in spezifizierten Intervallen aufeinanderfolgend verbunden wird, kann ein dielektrischer Streifen mit einer komplizierten Form leicht durch lineare und gekrümmte Abschnitte gebildet werden. Des weiteren ist es unwahrscheinlich, daß der dielektrische Streifen durch eine Belastung, die von einer Differenz zwischen der thermischen Ausdehnung der parallelen Plattenleiter und der des dielektrischen Streifens, resultierend aus einer Umgebungstemperaturänderung, oder einen äußeren Stoß erzeugt wird, beeinflußt wird. Dementsprechend kann ein NSD-Leiter konstruiert werden, der einen größeren Freiheitsgrad und eine kleinere Größe aufweist und kostengünstig ist.

Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen aus Keramikmaterial gefertigt sein, das ein Mehrfachoxid aus Ag, Al, Si als Hauptbestandteil enthält und einen Q-Wert von 1000 oder mehr in einem Frequenzbereich von 50 bis 90 GHz aufweist.

Da der dielektrische Streifen aus Keramikmaterial mit einer niedrigeren relativen Dielektrizitätskonstante als bei einem herkömmlich verwendeten Aluminiumoxid-Keramikmaterial oder einem ähnlichen Material verwendet wird, kann die Umwandlung der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus in die des LSE-Modus verringert werden, um den Verlust des Hochfrequenzsignals zu unterdrücken. Demgemäß kann unter Verwendung des Keramikmaterials, das ein Mehrfachoxid aus Ag, Al, Si als Hauptbestandteil enthält, ein dielektrischer Streifen gebildet werden, der einen kleineren Sendeverlust und eine große geometrische Genauigkeit aufweist und kostengünstig ist. Da die relative Dielektrizitätskonstante des dielektrischen Streifens größer ist als die des Harzmaterials, wie beispielsweise Teflon, ist es, selbst wenn eine Stützvorrichtung, eine Leiterplatte oder dergleichen aus diesem Harzmaterial gefertigt und in der Nähe des dielektrischen Streifens vorgesehen sind, unwahrscheinlich, daß der dielektrische Streifen dadurch beeinflußt wird.

Vorzugsweise kann die Molverhältnis-Zusammensetzungsformel des Mehrfachoxids durch xMgO·yAl2O3·zSiO2 mit x = 10 bis 40 Molprozent, y = 10 bis 40 Molprozent, z = 20 bis 80 Molprozent und x + y + z = 100 Molprozent, dargestellt werden.

Mit einem solchen Mehrfachoxid kann ein nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter hergestellt werden, der einen noch kleineren Sendeverlust und eine noch größere geometrische Genauigkeit aufweist und noch kostengünstiger ist.

Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen mit mindestens einem der parallelen Plattenleiter mittels eines Lötmittels verbunden werden.

Das Paar von parallelen Plattenleitern und der dielektrische Streifen können genauer positioniert werden, indem sie durch das Lötmittel verbunden werden, wobei die Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters verbessert werden.

Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen aus Keramikmaterial, Glas oder Glaskeramikmaterial hergestellt sein. Dies ermöglicht das Verbinden durch das Lötmittel, wobei die Wärmebeständigkeit, Haltbarkeit und Zuverlässigkeit des nicht strahlenden, dielektrischen Wellenleiters verbessert werden.

Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen eine metallische Schicht aufweisen, die auf seiner äußeren Oberfläche ausgebildet ist, die mit dem parallelen Plattenleiter durch das Lötmittel verbunden werden soll. Dies erleichtert das Verbinden des dielektrischen Streifens durch das Lötmittel.

Vorzugsweise kann das Lötmittel ein Element enthalten, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Au, Ti, Sn, Pb besteht. Dies erleichtert das Verbinden des dielektrischen Streifens durch das Lötmittel.

Vorzugsweise kann die metallische Schicht aus einer metallischen Folie gebildet sein. Dies erleichtert die Bildung der metallischen Schicht und das Verbinden des dielektrischen Streifens durch das Lötmittel.

Vorzugsweise kann der Modus-Entstörer zur Abschwächung unnötiger Moden der elektromagnetischen Wellen, der erhalten wird, indem eine leitende Schicht einstöckig im Inneren des dielektrischen Keramikstreifens durch gleichzeitiges Sintern ausgebildet wird, mit einem Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden sein. Bei einer solchen Konstruktion können die dimensionale Genauigkeit und die Positionierungsgenauigkeit der leitenden Schichten verbessert werden, und es kann leicht ein stabiler Modus-Entstörer erhalten werden.

Vorzugsweise kann der dielektrische Keramikstreifen aus Glaskeramikmaterial hergestellt sein, und die leitende Schicht ist aus einem metallischen Leiter mit geringem Widerstand hergestellt. Dies erleichtert die Ausbildung der metallischen Schicht und kann zu einem Modus-Entstörer mit einer stabilen Funktion führen.

Vorzugsweise kann der Modus-Entstörer zur Abschwächung unnötiger Moden der elektromagnetischen Wellen an einem Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt und gebildet sein, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene, die parallel zu der Senderichtung des Hochfrequenzsignals im Inneren des Endes des dielektrischen Streifens ist, vorgesehen ist.

Bei dieser Konstruktion tritt durch Trennung der leitenden Schichten voneinander keine Resonanz der unnötigen Moden auf. Als Folge davon können die unnötigen Moden, wie beispielsweise der LSE-Modus, wirksam abgeschwächt werden. Da die leitenden Schichten, verglichen mit leitenden Stiften oder dergleichen, dünner gebildet sind, ist es des weiteren unwahrscheinlich, daß eine Reflexion durch die leitenden Schichten des als Sendemodus dienenden LSM-Modus oder dergleichen auftritt, und der Sendeverlust kann somit verringert werden.

Vorzugsweise kann die Abmessung jeder leitenden Schicht in Senderichtung gleich oder kürzer als die Hälfte der Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals sein, und die Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger.

Bei solchen leitenden Schichten können die elektromagnetischen Wellen des LSE-Modus und anderer unnötiger Moden wirksam abgeschwächt werden, und der durch die leitenden Schichten verursachte Sendeverlust des als Sendemodus dienenden LSM-Modus kann bedeutend verringert werden.

Vorzugsweise kann ein Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist, zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sein, der dielektrische Streifen umfaßt eine Mehrzahl von dielektrischen Streifen, die im wesentlichen radial im Hinblick auf den Zirkulator angeordnet sind, Modus-Entstörer zum Blockieren von elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden sind an den vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen in Richtung des Zirkulators bereitgestellt, und Impedanzanpassungselemente mit einer anderen relativen Dielektrizitätskonstante als der der jeweiligen dielektrischen Streifen sind an den vorderen Enden der jeweiligen Modus-Entstörer in Richtung des Zirkulators bereitgestellt.

Bei dieser Konstruktion kommt es durch Bereitstellung der Impedanzanpassungselemente mit einer anderen relativen Dielektrizitätskonstante als die des dielektrischen Streifens kaum zu Reflexionen von elektromagnetischen Wellen. Als Folge werden der Einfügungsverlust und die Isoliereigenschaft bezüglich des Hochfrequenzsignals in einem Hochfrequenzband weiter verbessert, so daß die Bandbreite deutlich erweitert werden kann.

Vorzugsweise können die Impedanzanpassungselemente an ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen Plattenleiter mit gestuften Abschnitten ausgebildet sein, die ein Höhe aufweisen, welche im wesentlichen gleich der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten ist, die den Zirkulator bilden, und die Impedanzanpassungselemente und der Zirkulator sind verbunden, indem die Impedanzanpassungselemente durch die beiden ferromagnetischen Platten an den gestuften Abschnitten gehalten werden.

Bei dieser Konstruktion sind der Modus-Entstörer und die ferromagnetischen Platten mit einer verbesserten Genauigkeit positioniert, der Zirkulator kann mit einer verbesserten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, und es ist unwahrscheinlich, daß die beiden ferromagnetischen Platten im Verhältnis zueinander exzentrisch werden. Dies ermöglicht, daß eine stabile Zirkulatoreigenschaft mit einer guten Wiederholbarkeit erhalten wird und vereinfacht die Produktion, wobei eine geeignete Massenproduzierbarkeit gegeben ist.

Vorzugsweise kann des weiteren ein metallischer Wellenleiter bereitgestellt sein, der mit dem dielektrischen Streifen verbunden ist, indem ein offener Abschluß mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem der parallelen Plattenleiter an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle eines LSM-Modus, der in dem dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt. Bei dieser Anordnung können der dielektrische Streifen und der metallische Wellenleiter miteinander verbunden werden, um den Verbindungsverlust und den Sendeverlust zu verringern, und sie können kleiner gemacht werden.

Vorzugsweise kann mindestens einer des Paars von parallelen Plattenleitern mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet sein, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle eines LSM-Modus, der in dem dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum besitzt, und ein metallischer Wellenleiter mit einem geschlossenen Abschluß an einem Ende und einem offenen Abschluß an dem anderen Ende, der mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet ist, die von dem geschlossenen Abschluß um n/2 + 1/4 einer Hohlleiterwellenlänge beabstandet ist (n ist null oder eine positive ganze Zahl), ist mit dem dielektrischen Streifen verbunden, indem die Öffnung des parallelen Plattenleiters mit der des metallischen Wellenleiters gekoppelt ist.

Bei dieser Konstruktion können die Seitenflächen des metallischen Wellenleiters parallel zu den Oberflächen der parallelen Plattenleiter angebracht werden, mit dem Ergebnis, daß der metallische Wellenleiter fest angebracht werden kann, so daß seine Verbindungsfestigkeit verbessert, und der gesamte NSD-Leiter dünner gemacht werden kann. Dementsprechend kann der NSD-Leiter in einem engen Raum angeordnet werden, indem er senkrecht angebracht wird. Indem des weiteren der metallische Wellenleiter an einer Stelle angeschlossen wird, die sich am nächsten zu seinem geschlossenen Abschluß befindet, wo die Intensität des elektrischen Feldes ein Maximum aufweist, kann der Verbindungs- oder Anschlußverlust minimiert werden, und die elektromagnetischen Wellen breiten sich in dem metallischen Wellenleiter nur in eine Richtung, nämlich zu dem offenen Abschluß hin, aus. Als Folge davon kann ebenfalls der Sendeverlust minimiert werden.

Vorzugsweise kann der dielektrische Streifen in einem Bereich, der sich von dem Abschnitt, welcher der Öffnung der parallelen Plattenleiter entspricht, zu dem offenen Abschluß hin erstreckt, im Vergleich zu einem anderen Abschnitt verbreitert sein.

Zudem kann der dielektrische Streifen kleiner gemacht werden, indem seine Länge verkürzt wird. Da des weiteren die Hohlleiterwellenlänge in dem verbreiterten Abschnitt des dielektrischen Streifens verkürzt ist, wird der Abschnitt, wo die Intensität des elektrischen Feldes ein Maximum aufweist, in eine solche Richtung verschoben, daß der dielektrische Streifen verkürzt wird, wodurch eine weitere Miniaturisierung des dielektrischen Streifens ermöglicht wird.

Vorzugsweise kann eine offene Antenne oder flache Antenne an dem offenen Abschluß des metallischen Wellenleiters, der nicht mit der Öffnung des parallelen Plattenleiters gekoppelt ist, vorgesehen sein. Eine solche Antenne ermöglicht das Senden und den Empfang des Hochfrequenzsignals als eine Funkwelle nach außen bzw. von außen. Demgemäß kann der nicht strahlende, dielektrische Wellenleiter auf ein Millimeterwellenradarsystem mit hocheffizienter Sendeeigenschaft angewendet werden, das in ein Kraftfahrzeug oder dergleichen eingebaut ist.

Eine Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung umfaßt ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals, das gesendet werden soll, ist; einen Zirkulator aus zwei ferromagnetischen Platten, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens zur Ausgabe eines Millimeterwellensignals, das gesendet werden soll, vorgesehen ist; einen zweiten dielektrischen Streifen, der mit dem einen Ende des ersten dielektrischen Streifens verbunden und radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielektrischen Streifens und dem Millimeterwellensignaloszillator und zwischen dem zweiten, dritten und vierten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator angeordnet und gebildet sind, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene, die parallel zu der Senderichtung des Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen verläuft, ausgebildet ist; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des ersten dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen Wellen des nicht benötigten LSE-Modus oder dergleichen wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus, der ein Sendemodus ist, wird verringert. Da ein Teil der gesendeten Welle über den Zirkulator zu einem verringerten Grad in das Mischgerät eingegeben wird, wird des weiteren eine hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals erzielt, und die Störungen der empfangenen Welle werden verringert, um in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, die Erfassungsreichweite zu vergrößern.

Vorzugsweise kann bei der oben genannten Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung die Abmessung jeder leitenden Schicht des Modus-Entstörers in Senderichtung die Hälfte oder weniger der Wellenlänge der elektromagnetischen Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals betragen, und die Stärke bzw. Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger.

Bei solchen leitenden Schichten können die elektromagnetischen Wellen der unnötigen Moden, wie beispielsweise des LSE-Modus, wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust durch die leitenden Schichten des LSM-Modus, der ein Sendemodus ist, kann bedeutend verringert werden.

Eine andere Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung umfaßt ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator aus zwei ferromagnetischen Platten, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens zur Ausgabe eines Millimeterwellensignals, das gesendet werden soll, vorgesehen ist; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendeantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten, dritten und vierten Modus-Entstörer, die zwischen dem einen Ende des ersten dielektrischen Streifens und dem Millimeterwellensignaloszillator und zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator angeordnet und ausgebildet sind, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene, die parallel zu einer Senderichtung des Hochfrequenzsignals im Inneren der Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen verläuft, ausgebildet ist, wobei ein Ende des vierten dielektrischen Streifens mit dem ersten oder zweiten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern zum Senden eines Teils des Millimeterwellensignals, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, verbunden ist; einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; sowie ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, und einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitt des fünften dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion können die elektromagnetischen Wellen des LSE-Modus oder dergleichen, der ein unnötiger Modus ist, wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust der elektromagnetischen Wellen des LSM-Modus oder dergleichen wird verringert. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das von der Sendeantenne empfangen wird, nicht dem Millimeterwellensignaloszillator zugeführt. Dementsprechend wird eine hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals erreicht, und Störungen, die durch Oszillation verursacht werden, werden verringert, um die Erfassungsreichweite in dem Fall zu vergrößern, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmodul angewendet wird.

Vorzugsweise kann bei der oben genannten Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung die Abmessung jeder leitenden Schicht des Modus-Entstörers in Senderichtung gleich oder kürzer als die Hälfte der Wellenlänge der elektromagnetischen Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals sein, und die Dicke derselben beträgt 0,1 mm oder weniger. Bei solchen leitenden Schichten können die elektromagnetischen Wellen der unnötigen Moden, wie beispielsweise des LSE-Modus, wirksam abgeschwächt werden, und der Sendeverlust durch die leitenden Schichten des LSM-Modus, der ein Sendemodus ist, kann bedeutend verringert werden.

Des weiteren umfaßt eine andere Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sende-/Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen verbunden ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, die zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden angeordnet sind; ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungselement, die an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet sind und eine relative Dielektrizitätskonstante aufweisen, die anders ist als die des ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifens; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird und in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wurde, mit einer Funkwelle, die von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wird, um ein durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des dritten dielektrischen Streifens mit einem Zwischenabschnitt des vierten dielektrischen Streifens in den dritten dielektrischen Streifen gesendetes Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion sind der Sendeverlust und die Isoliereigenschaft des Millimeterwellensignals in einem Hochfrequenzband mit einer großen Bandbreite weiter verbessert, mit dem Ergebnis, daß die Erfassungsreichweite in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf einen Millimeterwellenradar oder dergleichen angewendet wird, erhöht werden kann.

Vorzugsweise können bei der oben genannten Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung die Impedanzanpassungselemente and ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen Plattenleiter mit gestuften Abschnitten ausgebildet sein, welche eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten ist, die den Zirkulator bilden, und die Impedanzanpassungselemente und der Zirkulator sind verbunden, indem die Impedanzanpassungselemente durch die beiden ferromagnetischen Platten an den gestuften Abschnitten gehalten werden.

Bei dieser Konstruktion sind der Modus-Entstörer und die ferromagnetischen Platten mit einer verbesserten Genauigkeit positioniert, der Zirkulator kann mit einer verbesserten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, und es ist unwahrscheinlich, daß die beiden ferromagnetischen Platten im Verhältnis zueinander exzentrisch werden. Dies ermöglicht, daß eine stabile Zirkulatoreigenschaft mit einer guten Wiederholbarkeit erhalten wird und vereinfacht die Produktion, wobei eine geeignete Massenproduzierbarkeit gegeben ist.

Noch eine andere Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung umfaßt ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator aus zwei ferromagnetischen Platten, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um das Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Sendeantenne an seinem vorderen Ende aufweist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörer, der zwischen dem ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifen und dem Zirkulator zur Unterdrückung der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden angeordnet ist; ein erstes, zweites und drittes Impedanzanpassungselement, das an den Endseiten des ersten, zweiten und dritten Modus-Entstörers in Richtung des Zirkulators angeordnet ist und eine relative Dielektrizitätskonstante aufweist, die anders ist als die des ersten, zweiten und dritten dielektrischen Streifens; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und eine Empfangsantenne an seinem vorderen Ende aufweist; sowie ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitts des fünften dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion sind die Sendeverlust- und Isoliereigenschaft des Millimeterwellensignals in einem breiten Hochfrequenzband weiter verbessert. Des weiteren wird das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Dementsprechend werden Störungen des empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite zu vergrößern, und die hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals vergrößert weiterhin die Erfassungsreichweite eines Millimeterwellenradars in dem Fall, daß diese Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung auf ein Millimeterwellenradarmodul angewendet wird.

Vorzugsweise können bei der oben genannten Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung die Impedanzanpassungselemente an ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen Plattenleiter mit gestuften Abschnitten ausgebildet sein, die eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten ist, die den Zirkulator bilden, und die Impedanzanpassungselemente und der Zirkulator sind verbunden, indem die Impedanzanpassungselemente durch die beiden ferromagnetischen Platten an den gestuften Abschnitten gehalten werden.

Bei dieser Konstruktion sind der Modus-Entstörer und die ferromagnetischen Platten mit einer verbesserten Genauigkeit positioniert, der Zirkulator kann mit einer verbesserten Wiederholbarkeit zusammengebaut werden, und es ist unwahrscheinlich, daß die beiden ferromagnetischen Platten im Verhältnis zueinander exzentrisch werden. Dies ermöglicht, daß eine stabile Zirkulatoreigenschaft mit einer guten Wiederholbarkeit erhalten wird und vereinfacht die Produktion, wobei eine geeignete Massenproduzierbarkeit gegeben ist.

Des weiteren umfaßt eine andere Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des ersten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um ein Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle eines LSM-Modus, der in dem dritten dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum aufweist, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Sende-/Empfangsantenne ausgestattet ist; ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals vom Millimeterwellensignaloszillator, das in den vierten dielektrischen Streifen gesendet wurde, mit einer Funkwelle, die in den dritten dielektrischen Streifen gesendet wurde und von der Sende-/Empfangsantenne empfangen wurde, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des dritten dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion kann eine hervorragende Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals erzielt werden, was wiederum die Erfassungsreichweite eines Millimeterwellenradars erhöht.

Noch eine weitere Millimeterwellen-Sende-/Empfangsvorrichtung umfaßt: ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Millimeterwellensignals ist, das gesendet werden soll; einen Zirkulator, der aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt sind und einander in derselben Richtung gegenüberliegen, in der das Paar von parallelen Plattenleitern beabstandet ist; einen ersten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen Millimeterwellensignaloszillator, der an einem Ende des zweiten dielektrischen Streifens bereitgestellt ist, um das Millimeterwellensignal auszugeben, das gesendet werden soll; einen zweiten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen dritten dielektrischen Streifen, der radial hinsichtlich des Zirkulators zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen vierten dielektrischen Streifen, dessen eines Ende mit dem ersten dielektrischen Streifen zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist, um einen Teil des Millimeterwellensignals zu senden, das von dem Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird; einen fünften dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist; einen ersten metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die einer Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem zweiten dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum aufweist, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Sendeantenne ausgestattet ist; einen zweiten metallischen Wellenleiter mit einem offenen Abschluß an einem Ende, das mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem des Paars von parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die einer Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer stehenden Welle des LSM-Modus, der in dem fünften dielektrischen Streifen gesendet wird, ein Maximum aufweist, während er einen offenen Abschluß an dem anderen Ende aufweist, das mit einer Empfangsantenne ausgestattet ist; und ein Mischgerät zum Mischen eines Teils des Millimeterwellensignals, das vom Millimeterwellensignaloszillator ausgegeben wird, mit einer Funkwelle, die von der Empfangsantenne empfangen wird, um durch Kopplung eines Zwischenabschnitts des vierten dielektrischen Streifens und eines Zwischenabschnitts des fünften dielektrischen Streifens ein Zwischenfrequenzsignal zu erzeugen.

Bei dieser Konstruktion wird das Millimeterwellensignal, das gesendet werden soll, nicht über den Zirkulator in das Mischgerät eingegeben. Als Folge davon werden Störungen des empfangenen Signals verringert, um die Erfassungsreichweite zu vergrößern, und durch die ausgezeichnete Sendeeigenschaft des Millimeterwellensignals wird die Erfassungsreichweite der Millimeterwelle weiter vergrößert.


Anspruch[de]
  1. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter, der umfaßt:

    ein Paar von parallelen Plattenleitern, die einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als die halbe Wellenlänge eines Hochfrequenzsignals ist, das gesendet werden soll, und die einander gegenüberliegende innere Flächen aufweisen; und

    einen dielektrischen Streifen, der zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern angeordnet ist und in Kontakt mit den jeweiligen inneren Flächen der parallelen Plattenleiter gehalten ist,

    dadurch gekennzeichnet, daß die arithmetische Mittenrauhigkeit Ra der inneren Flächen der parallelen Plattenleiter 0,1 &mgr;m ≤ Ra ≤ 50 &mgr;m beträgt, und daß der dielektrische Streifen eine Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten umfaßt und ausgebildet ist, indem die Mehrzahl von Streifeneinheitsabschnitten hintereinander angeordnet sind, so daß Endseiten davon einander mit einem Abstand gegenüberliegen, der gleich oder kürzer als 1/8 der Wellenlänge des Hochfrequenzsignals ist.
  2. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, wobei der dielektrische Streifen aus Keramikmaterial hergestellt ist, das ein Mehrfachoxid aus Mg, Al, Si als Hauptkomponente enthält und einen Q-Wert von 1000 oder größer in einem Frequenzbereich von 50 bis 90 GHz aufweist.
  3. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 2, wobei eine Molverhältnis-Zusammensetzungsformel des Mehrfachoxids durch xMgO·yAl2O3·zSiO2 gegeben ist, wobei x = 10 bis 40 Molprozent, y = 10 bis 40 Molprozent, z = 20 bis 80 Molprozent und x + y + z = 100 Molprozent gilt.
  4. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, wobei der dielektrische Streifen mit Hilfe eines Lötmittels mit mindestens einem der parallelen Plattenleiter verbunden ist.
  5. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 4, wobei der dielektrische Streifen aus einem Material hergestellt ist, das aus der Gruppe bestehend aus einem Keramikmaterial, einem Glas und einem Glaskeramikmaterial ausgewählt ist.
  6. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 4, wobei eine metallische Schicht auf der äußeren Oberfläche des dielektrischen Streifens ausgebildet ist, welche mit Hilfe des Lötmittels mit dem parallelen Plattenleiter zu verbinden ist.
  7. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 6, wobei die metallische Schicht aus einer metallischen Folie gebildet ist.
  8. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei das Lötmittel mindestens ein Element enthält, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Au, Ti, Sn und Pb besteht.
  9. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, der des weiteren einen Modus-Entstörer zur Abschwächung von elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden umfaßt, wobei der Modus-Entstörer ausgebildet ist, indem durch gleichzeitiges Sintern eine leitende Schicht im Inneren des dielektrischen Keramikstreifens einstückig ausgebildet ist, und er mit einem Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern verbunden ist.
  10. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 9, wobei der dielektrische Keramikstreifen aus Glaskeramikmaterial und die leitende Schicht aus einem metallischen Leiter mit einem geringen Widerstand hergestellt ist.
  11. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, der des weiteren einen Modus-Entstörer zur Abschwächung von elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden umfaßt, wobei der Modus-Entstörer an einem Ende des dielektrischen Streifens zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern bereitgestellt ist und ausgebildet ist, indem eine Mehrzahl von leitenden Schichten in spezifizierten Intervallen in einer Ebene, die parallel zu einer Senderichtung eines Hochfrequenzsignals im Inneren des Endes des dielektrischen Streifens verläuft, vorgesehen ist.
  12. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 11, wobei die Abmessung jeder leitenden Schicht in Senderichtung gleich oder kürzer als die Hälfte der Wellenlänge einer elektromagnetischen Welle des TEM-Modus des Hochfrequenzsignals ist und die Dicke derselben 0,1 mm oder weniger beträgt.
  13. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, wobei die dielektrischen Streifen im wesentlichen radial zu einer Mitte angeordnet sind, weiterhin umfassend:

    einen Zirkulator, der in der Mitte vorgesehen und aus zwei ferromagnetischen Platten hergestellt ist, die einander zwischen dem Paar von parallelen Plattenleitern in derselben Richtung gegenüberliegen wie das Paar von parallelen Plattenleitern;

    Modus-Entstörer, die an den vorderen Enden der jeweiligen dielektrischen Streifen in Richtung des Zirkulators zum Blockieren der elektromagnetischen Wellen von unnötigen Moden vorgesehen sind; und

    Impedanzanpassungselemente, die an den vorderen Enden der jeweiligen Modus-Entstörer in Richtung des Zirkulators vorgesehen sind und eine relative Dielektrizitätskonstante aufweisen, die von der der jeweiligen dielektrischen Streifen verschieden ist.
  14. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 13, wobei die Impedanzanpassungselemente an ihren Seiten in Richtung der jeweiligen parallelen Plattenleiter mit gestuften Abschnitten versehen sind, die eine Höhe aufweisen, die im wesentlichen gleich der Dicke der jeweiligen ferromagnetischen Platten, die den Zirkulator bilden, ist, und wobei die Impedanzanpassungselemente und der Zirkulator miteinander verbunden sind, indem die Impedanzanpassungselemente durch die beiden ferromagnetischen Platten an den gestuften Abschnitten gehalten werden.
  15. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, der des weiteren einen metallischen Wellenleiter umfaßt, der mit dem dielektrischen Streifen verbunden ist, indem ein offener Abschluß mit einer Öffnung verbunden ist, die in mindestens einem der parallelen Plattenleitern an einer Stelle ausgebildet ist, die der Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem dielektrischen Streifen gesendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum aufweist.
  16. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 1, wobei mindestens einer des Paars von parallelen Plattenleitern mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet ist, die einer Stelle entspricht, an der das elektrische Feld einer in dem dielektrischen Streifen gesendeten stehenden LSM-Moden-Welle ein Maximum aufweist, und wobei ein metallischer Wellenleiter mit einem geschlossenen Abschluß an einem Ende und einem offenen Abschluß an dem anderen Ende, welcher mit einer Öffnung an einer Stelle ausgebildet ist, die von dem geschlossenen Abschluß um n/2 + 1/4 (n ist null oder eine positive Ganzzahl) einer Hohlleiterwellenlänge beabstandet ist, mit dem dielektrischen Streifen verbunden ist, indem die Öffnung des parallelen Plattenleiters mit der des metallischen Wellenleiters gekoppelt ist.
  17. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 15 oder 16, wobei der dielektrische Streifen in einem Bereich, der sich von dem Abschnitt, welcher der Öffnung der parallelen Plattenleiter entspricht, zu dem offenen Abschluß hin erstreckt, gegenüber einem anderen Abschnitt verbreitert ist.
  18. Nicht strahlender, dielektrischer Wellenleiter nach Anspruch 15 oder 16, wobei eine offene Antenne oder flache Antenne an dem offenen Abschluß des metallischen Wellenleiters, der nicht mit der Öffnung des parallelen Plattenleiters gekoppelt ist, vorgesehen ist.
Es folgen 27 Blatt Zeichnungen






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