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TRANSMIS S ION/RECEP T ION INTEGRATED S P LITT ER
Te c h n i c a l Fi e 5 l d
[ 0 0 0 1 ]
Th e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e a n d a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r . F o r e x amp l e ,
t h e p r e s e n t i n v e n t i o n r e l a t e s t o a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e
10 a n d a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r wh i c h c o n v e r t a s i g n a l
o f a wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n s ys t em t o / f r om a s i g n a l o f a c o a x i a l
t r a n smi s s i o n s y s t em.
Ba ck g r o u n d Ar t
15 [ 0 0 0 2 ]
A t r a n smi t t e r - r e c e i v e r t h a t h a n d l e s h i g h - f r e q u e n c y s i g n a l s u s e s a
wa v e g u i d e t o t r a n smi t t h e s i g n a l s wi t h h i g h e l e c t r i c a l p owe r . Howe v e r ,
t h e s i g n a l s t r a n smi t t e d t h r o u g h t h e wa v e g u i d e c a n n o t b e d i r e c t l y
h a n d l e d i n a n e l e c t r o n i c c i r c u i t . F o r t h i s r e a s o n , t h e h i g h - f r e q u e n c y
20 t r a n smi t t e r - r e c e i v e r u s e s a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e t h a t
p e r f o rms c o n v e r s i o n o f s i g n a l s b e twe e n a wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n
s ys t em a n d a c o a x i a l t r a n smi s s i o n s y s t em. Ex amp l e s o f s u c h a
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a r e d i s c l o s e d i n P a t e n t Li t e r a t u r e
1 a n d 2 .
25 [ 0 0 0 3 ]
P a t e n t Li t e r a t u r e 1 d i s c l o s e s a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e h a v i n g a f u n c t i o n o f c o n v e r t i n g a c o a x i a l t r a n smi s s i o n s ys t em
t o / f r om a wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n s y s t em, a n d a f u n c t i o n o f
t r a n smi t t i n g / r e c e i v i n g f u n d ame n t a l TE mo d e s wi t h o p p o s i t e p h a s e s
30 t o / f r om a f i r s t f u n d ame n t a l TE mo d e t r a n smi s s i o n l i n e a n d a s e c o n d
f u n d ame n t a l TE mo d e t r a n smi s s i o n l i n e , r e s p e c t i v e l y , wh i c h a r e
p a r t i t i o n e d b y a me t a l p l a t e .
[ 0 0 0 4 ]
3
P a t e n t Li t e r a t u r e 2 d i s c l o s e s a d i e l e c t r i c r o d a n t e n n a i n c l u d i n g :
a wa v e g u i d e ; a d i e l e c t r i c r o d p r o j e c t i n g f r om a n o p e n i n g a t a d i s t a l
e n d o f t h e wa v e g u i d e ; a n d a f e e d i n g p o r t i o n p r o v i d e d a t a p r o x ima l e n d
o f t h e wa v e g u i d e . I n t h i s d i e l e c t r i c r o d a n t e n n a , a d i e l e c t r i c s u b s t r a t e
c o n s t i t u t i n g a f i n l i n e F wi t h t h e wi d t h o f t h e e l e c t r o d e t h e r e 5 o f
g r a d u a l l y d e c r e a s i n g t owa r d t h e d i s t a l e n d o p e n i n g i s i n s e r t e d i n t o t h e
wa v e g u i d e . Ac c o r d i n g l y , i n P a t e n t Li t e r a t u r e 2 , t h e o p e r a t i n g
f r e q u e n c y b a n d i n t h e f u n d ame n t a l mo d e i s i n c r e a s e d b y d e c r e a s i n g t h e
c u t - o f f f r e q u e n c y i n t h e f u n d ame n t a l mo d e , wi t h o u t c h a n g i n g t h e c u t -
10 o f f f r e q u e n c y o f a h i g h e r - o r d e r mo d e .
Ci t a t i o n Li s t
Pa t e n t Li t e r a t u r e
[ 0 0 0 5 ]
15 P a t e n t Li t e r a t u r e 1 : J a p a n e s e Ex ami n e d P a t e n t Ap p l i c a t i o n P u b l i c a t i o n
No. H05- 0 7 5 2 0 1
P a t e n t Li t e r a t u r e 2 : J a p a n e s e Une x ami n e d P a t e n t Ap p l i c a t i o n
P u b l i c a t i o n No . 2 0 0 1 - 1 0 2 8 5 6
20 S umma r y o f I n v e n t i o n
Te c h n i c a l Pr o b l em
[ 0 0 0 6 ]
Howe v e r , a s i g n a l i n g s y s t em u s e d f o r r a d i o c ommu n i c a t i o n o r
t h e l i k e i s r e q u i r e d t o h a v e f r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s f o r t r a n smi t t i n g
25 n e c e s s a r y h i g h - f r e q u e n c y s i g n a l s , a s we l l a s a f i l t e r f u n c t i o n f o r
a t t e n u a t i n g s i g n a l s i n u nwa n t e d f r e q u e n c y b a n d s . I n t h e t e c h n i q u e s
d i s c l o s e d i n P a t e n t Li t e r a t u r e 1 a n d 2 , i t i s n e c e s s a r y t o s e p a r a t e l y
p r o v i d e a f i l t e r p o r t i o n t o a c h i e v e t h e f i l t e r f u n c t i o n , wh i c h c a u s e s a
p ro b l em t h a t t h e s i z e o f t h e d e v i c e i n c r e a s e s .
30
S o l u t i o n t o Pr o b l em
[ 0 0 0 7 ]
A wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o a n
e x emp l a r y a s p e c t o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i n c l u d e s : a f i r s t memb e r ; a
4
s e c o n d memb e r p r o v i d e d s o a s t o b e o p p o s e d t o t h e f i r s t memb e r ; a n d a
c o n d u c t o r p l a t e p r o v i d e d s o a s t o b e s a n dwi c h e d b e twe e n t h e f i r s t
memb e r a n d t h e s e c o n d memb e r . A wa v e g u i d e i s f o rme d i n t h e f i r s t
memb e r a n d t h e s e c o n d memb e r t o a d e p t h f r om a f i r s t s u r f a c e o f t h e
f i r s t memb e r t o a s u r f a c e t h a t d o e s n o t p e n e t r a t e t h e s e c o n d memb e 5 r ,
t h e f i r s t s u r f a c e b e i n g c o n n e c t e d wi t h a n e x t e r n a l wa v e g u i d e t h a t i s
e x t e r n a l l y p r o v i d e d . Th e c o n d u c t o r p l a t e i n c l u d e s : a n o p e n i n g h a v i n g
a s h a p e c o r r e s p o n d i n g t o a s h a p e o f a n a p e r t u r e p l a n e o f t h e
wa v e g u i d e ; a c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n p r o v i d e d a r o u n d t h e o p e n i n g ;
10 a n a n t e n n a p o r t i o n f o rme d s o a s t o c r o s s t h e o p e n i n g ; a wa v e g u i d e
s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n t h a t i s p e r p e n d i c u l a r t o t h e a n t e n n a p o r t i o n a n d
c o n n e c t s t h e a n t e n n a p o r t i o n wi t h t h e c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n ; a
c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n p r o v i d e d a t o n e e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n ; a n d
a c o a x i a l l i n e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n c o n f i g u r e d t o c o n n e c t a n o t h e r e n d
15 o f t h e a n t e n n a p o r t i o n o f t h e c o n d u c t o r p l a t e wi t h t h e c o n d u c t o r
s u r f a c e p o r t i o n .
[ 0 0 0 8 ]
A t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r a c c o r d i n g t o t h e
p r e s e n t i n v e n t i o n i n c l u d e s t h e a b o v e - d e s c r i b e d wa v e g u i d e c o a x i a l
20 c o n v e r s i o n d e v i c e ; a n d a c o a x i a l c i r c u l a t o r c o n f i g u r e d t o t r a n smi t a
s i g n a l r e c e i v e d f r om a f i r s t p a t h t o a c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n o f t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e , a n d o u t p u t s , t o a s e c o n d p a t h ,
t h e s i g n a l t r a n smi t t e d f r om t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n o f t h e wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e .
25
Ad v a n t a g e o u s Ef f e c t s o f I n v en t i o n
[ 0 0 0 9 ]
Ac c o r d i n g t o a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a n d a
t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n , i t i s
30 p o s s i b l e t o r e d u c e t h e v o l ume o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e h a v i n g a f i l t e r f u n c t i o n .
Br i e f De s c r i p t i o n o f Dr awi n g s
[ 0 0 1 0 ]
5
F i g . 1 i s a s c h ema t i c v i ew s h owi n g a wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o a f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 2 i s a s i d e v i ew a n d a s e c t i o n a l v i ew o f t h e wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y
emb o d ime n 5 t ;
F i g . 3 i s a g r a p h s h owi n g f r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y
emb o d ime n t ;
F i g . 4 i s a d i a g r am f o r e x p l a i n i n g f r e q u e n c y s e t t i n g p a r ame t e r s
10 o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o t h e f i r s t
e x emp l a r y emb o d ime n t ;
F i g . 5 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n
i n t e g r a t e d s p l i t t e r a c c o r d i n g t o a s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t ; a n d
F i g . 6 i s a b l o c k d i a g r am s h owi n g a mo d i f i e d e x amp l e o f t h e
15 t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r a c c o r d i n g t o t h e s e c o n d
e x emp l a r y emb o d ime n t .
De s c r i p t i o n o f Emb o d ime n t s
[ 0 0 1 1 ]
20 F i r s t Ex emp l a r y Emb o d ime n t
Ex emp l a r y emb o d ime n t s o f t h e p r e s e n t i n v e n t i o n wi l l b e
d e s c r i b e d b e l ow wi t h r e f e r e n c e t o t h e d r awi n g s . No t e t h a t i n t h e
f o l l owi n g d e s c r i p t i o n , t h e d r awi n g s a r e s imp l i f i e d a s a p p r o p r i a t e f o r
s imp l i f i c a t i o n o f t h e d e s c r i p t i o n . Fi g . 1 s h ows a s c h ema t i c v i ew o f a
25 wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o a f i r s t e x emp l a r y
emb o d ime n t .
[ 0 0 1 2 ]
As s h own i n Fi g . 1 , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1
a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a f i r s t memb e r
30 1 0 , a c o n d u c t o r p l a t e 2 0 , a n d a s e c o n d memb e r 3 0 . Th e f i r s t memb e r
1 0 , t h e s e c o n d memb e r 3 0 , a n d t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0 a r e ma d e o f
me t a l s u c h a s s t a i n l e s s s t e e l o r c o p p e r . I n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , a n
a n t e n n a p o r t i o n a n d a c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n a r e f o rme d i n t h e
6
c o n d u c t o r p l a t e 2 0 . Th e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1
a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t h a s a c o n f i g u r a t i o n i n
wh i c h t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0 i s s a n dwi c h e d b e twe e n t h e f i r s t memb e r
10 a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 .
[ 0 0 1 5 3 ]
Th e f i r s t memb e r 1 0 h a s a wa v e g u i d e 13 f o rme d t h e r e i n . Th e
wa v e g u i d e 13 i s f o rme d i n s u c h a ma n n e r t h a t t h e wa v e g u i d e h a s a n
a n n u l a r s h a p e i n a s t a t e wh e r e t h e f i r s t memb e r 1 0 , t h e c o n d u c t o r p l a t e
20, a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 a r e b r o u g h t i n t o c l o s e c o n t a c t wi t h e a c h
10 o t h e r , a n d t h e wa v e g u i d e h a s a n o p e n i n g on a s u r f a c e wh e r e t h e
t h i c k n e s s o f a n a n t e n n a ANT c a n b e c o n f i rme d . S p e c i f i c a l l y , t h e
wa v e g u i d e 13 i s f o rme d o f a g r o o v e wh i c h i s f o rme d wi t h a n o p e n i n g
on o n e s u r f a c e o f t h e f i r s t memb e r 1 0 , a n d a g r o o v e wh i c h i s f o rme d
wi t h a n o p e n i n g on o n e s u r f a c e o f t h e s e c o n d memb e r . I n o t h e r wo r d s ,
15 t h e wa v e g u i d e 1 3 f o rme d i n t h e f i r s t memb e r 1 0 i s f o rme d o f g r o o v e s
t h a t d o n o t p e n e t r a t e t h e f i r s t memb e r 1 0 a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 .
[ 0 0 1 4 ]
Th e f i r s t memb e r 1 0 h a s g r o o v e s 11 a n d 12 f o rme d t h e r e i n . Th e
g r o o v e 11 i s f o rme d a t a p o s i t i o n c o r r e s p o n d i n g t o a c o a x i a l wi r i n g
20 p o r t i o n CoW wh i c h i s f o rme d i n t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0 . Th e g r o o v e 1 1
i s f o rme d wi t h a wi d t h ( a l e n g t h o f a s i d e i n c o n t a c t wi t h t h e
wa v e g u i d e 1 3 ) wh i c h i s g r e a t e r t h a n t h e wi d t h o f t h e c o a x i a l wi r i n g
p o r t i o n CoW. Th e g r o o v e 12 i s f o rme d a t a p o s i t i o n c o r r e s p o n d i n g t o a
c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS wh i c h i s f o rme d i n t h e c o n d u c t o r
25 p l a t e 2 0 . Th e g r o o v e 1 2 i s f o rme d wi t h a wi d t h ( a l e n g t h o f a s i d e i n
c o n t a c t wi t h t h e wa v e g u i d e 1 3 ) wh i c h i s g r e a t e r t h a n t h e wi d t h o f t h e
c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS. The g r o o v e 12 i s f o rme d wi t h a
l e n g t h ( a l e n g t h i n a d i r e c t i o n p e r p e n d i c u l a r t o t h e s i d e i n c o n t a c t wi t h
t h e wa v e g u i d e 1 3 ) wh i c h i s n o t g r e a t e r t h a n t h e l e n g t h f r om t h e
30 wa v e g u i d e 1 3 t o t h e f i r s t memb e r 1 0 .
[ 0 0 1 5 ]
I n t h e s e c o n d memb e r 3 0 , g r o o v e s i d e n t i c a l t o t h e g r o o v e s 1 1
a n d 1 2 a r e f o rme d a t p o s i t i o n s r e s p e c t i v e l y c o r r e s p o n d i n g t o t h e
g r o o v e s 1 1 a n d 1 2 i n t h e s u r f a c e o f t h e s e c o n d memb e r 3 0 t h a t i s
7
o p p o s e d t o t h e f i r s t memb e r 1 0 . I n F i g . 1 , t h e g r o o v e c o r r e s p o n d i n g t o
t h e g r o o v e 1 1 i n t h e s e c o n d memb e r 3 0 i s d e n o t e d b y r e f e r e n c e n ume r a l
31.
[ 0 0 1 6 ]
Th e c o n d u c t o r p l a t e 20 h a s a n o p e n i n g 2 1 wh i c h i s f o rme d a t 5 a
p o s i t i o n c o r r e s p o n d i n g t o t h e wa v e g u i d e 13. A p o r t i o n o f t h e
c o n d u c t o r p l a t e 2 0 t h a t i s l o c a t e d o n t h e p e r i p h e r y o f t h e o p e n i n g 2 1 i s
h e r e i n a f t e r r e f e r r e d t o a s a c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n . Th e c o n d u c t o r
p l a t e 2 0 i n c l u d e s a n a n t e n n a p o r t i o n ANT , a wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t
10 p o r t i o n WGS , t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW, a n d t h e c o a x i a l s h o r t -
c i r c u i t p o r t i o n CWS. Th e a n t e n n a p o r t i o n ANT i s f o rme d s o a s t o
c r o s s t h e o p e n i n g 2 1 f o rme d i n t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0 . Th e wa v e g u i d e
s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS i s p e r p e n d i c u l a r t o t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT ,
a n d i s f o rme d s o a s t o c o n n e c t t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT wi t h t h e
15 c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n . Th e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW i s
p r o v i d e d a t o n e e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT, a n d i s c o n n e c t e d t o a
wi r e o r a c i r c u i t i n a s u b s e q u e n t s t a g e ( n o t s h own ) . Th e c o a x i a l s h o r t -
c i r c u i t p o r t i o n CWS c o n n e c t s t h e o t h e r e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT
wi t h t h e c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n .
20 [ 0 0 1 7 ]
Th e a n t e n n a p o r t i o n ANT, t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n
WGS , t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW, a n d t h e c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t
p o r t i o n CWS a r e l i n e s f o rme d o f t h e s ame ma t e r i a l a s t h a t o f t h e
c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n . I n t h e e x amp l e s h own i n Fi g . 1 , o n e e n d o f
25 t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS a n d o n e e n d o f t h e c o a x i a l
s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS a r e c o n t i n u o u s wi t h t h e c o n d u c t o r s u r f a c e
p o r t i o n . The a n t e n n a p o r t i o n ANT i s c o n t i n u o u s wi t h t h e o t h e r e n d o f
t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS a n d t h e o t h e r e n d o f t h e
c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS. Th e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW i s
30 c o n t i n u o u s wi t h o n e e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT . No t e t h a t t h e
c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW ma y b e c o n t i n u o u s wi t h t h e c o n d u c t o r
s u r f a c e p o r t i o n i n a r e g i o n ( n o t s h own ) .
[ 0 0 1 8 ]
A s u r f a c e o f t h e f i r s t memb e r 1 0 wh e r e t h e s u r f a c e t o b e
8
c o n n e c t e d t o t h e e x t e r n a l wa v e g u i d e c a n b e s e e n i s h e r e i n a f t e r r e f e r r e d
t o a s a wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n s y s t em s u r f a c e . A s u r f a c e o f t h e f i r s t
memb e r 1 0 wh e r e t h e c r o s s - s e c t i o n o f t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW
c a n b e s e e n i s h e r e i n a f t e r r e f e r r e d t o a s a c o a x i a l t r a n smi s s i o n s y s t em
s u r f a c 5 e .
[ 0 0 1 9 ]
Ne x t , F i g . 2 s h ows a s i d e v i ew a n d a s e c t i o n a l v i ew o f t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t
e x emp l a r y emb o d ime n t . Th e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1
10 wi l l b e d e s c r i b e d i n mo r e d e t a i l b e l ow wi t h r e f e r e n c e t o F i g . 2 .
[ 0 0 2 0 ]
Th e u p p e r p a r t i n F i g . 2 i s a s i d e v i ew o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r s i o n d e v i c e 1 wh e n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 i s
v i ewe d f r om t h e wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n s y s t em s u r f a c e . As s h own i n
15 t h e u p p e r f i g u r e o f Fi g . 2 , i n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e
1 , t h e wa v e g u i d e 1 3 i s f o rme d o f a p i p e t h a t i s c omp o s e d o f t h e f i r s t
memb e r 1 0 a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 . Ac c o r d i n g l y , wh e n v i ewe d f r om
t h e wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n s ys t em s u r f a c e , t h e t h i c k n e s s o f t h e
a n t e n n a p o r t i o n ANT wh i c h i s f o rme d s o a s t o c r o s s t h e wa v e g u i d e 13
20 c a n b e c o n f i rme d . F u r t h e r , s i n c e t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n
WGS e x t e n d s f r om t h e a n t e n n a ANT t o t h e b a c k s i d e o f t h e wa v e g u i d e
13, t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS c a n n o t b e c o n f i rme d i n
t h e u p p e r f i g u r e o f Fi g . 2 .
[ 0 0 2 1 ]
25 Th e mi d d l e f i g u r e i n Fi g . 2 i s a s i d e v i ew o f t h e wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a s v i ewe d f r om t h e c o a x i a l t r a n smi s s i o n
s ys t em s u r f a c e o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 . F i g . 1
s h ows t h e c omp o n e n t s s e p a r a t e l y f o r e a s e o f e x p l a n a t i o n o f e a c h
c omp o n e n t . Howe v e r , a s s h own i n t h e mi d d l e f i g u r e o f Fi g . 2 , t h e
30 wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 h a s a s h a p e i n wh i c h t h e f i r s t
memb e r 1 0 a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 s a n dwi c h t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0
a n d t h e s e c omp o n e n t s a r e b r o u g h t i n t o c l o s e c o n t a c t wi t h e a c h o t h e r a s
v i ewe d f r om t h e c o a x i a l t r a n smi s s i o n s ys t em s u r f a c e . Th e f i r s t
memb e r 1 0 , t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0 , a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 a r e
9
b r o u g h t i n t o c l o s e c o n t a c t wi t h e a c h o t h e r b y a b o l t o r a c o n d u c t i v e
a d h e s i v e ( f o r e x amp l e , s o l d e r ) . F u r t h e r , a s s h own i n t h e mi d d l e f i g u r e
o f F i g . 2 , i n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 , t h e c r o s s -
s e c t i o n o f t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW c a n b e s e e n wh e n i t i s
v i ewe d f r om t h e c o a x i a l t r a n smi s s i o n s ys t em s u r f a c e . Th e c o a x i 5 a l
wi r i n g p o r t i o n CoW i s f l u s h wi t h t h e c o n d u c t o r p l a t e 2 0 . Howe v e r ,
wh e n v i ewe d f r om t h e c o a x i a l t r a n smi s s i o n s ys t em s u r f a c e , t h e
c o n d u c t o r p l a t e 2 0 a n d t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW a r e f o rme d s o
a s t o b e a p a r t f r om e a c h o t h e r .
10 [ 0 0 2 2 ]
Th e l owe r f i g u r e i n F i g . 2 i s a s e c t i o n a l v i ew o f t h e wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 . Th i s s e c t i o n a l v i ew i s t a k e n a l o n g a l i n e
I I - I I o f F i g . 1 . As s h own i n t h e l owe r f i g u r e o f F i g . 2 , t h e wa v e g u i d e
1 3 o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 i s f o rme d a s a p i p e
15 wh i c h e x t e n d s f r om a f i r s t s u r f a c e o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e 1 t o a s e c o n d s u r f a c e o p p o s e d t o t h e f i r s t s u r f a c e , a n d wh i c h
d o e s n o t p e n e t r a t e t h e s e c o n d s u r f a c e . As s h own i n t h e s e c t i o n a l v i ew
o f F i g . 2 , i n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 , t h e a n t e n n a
p o r t i o n ANT a n d t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS a r e f o rme d
20 wi t h i n t h e wa v e g u i d e 13.
[ 0 0 2 3 ]
I n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e
f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e a b o v e - d e s c r i b e d c o n d u c t o r p l a t e 2 0 i s
s a n dwi c h e d b e twe e n t h e f i r s t memb e r 1 0 a n d t h e s e c o n d memb e r 3 0 ,
25 t h e r e b y c o n v e r t i n g a s i g n a l t o b e t r a n smi t t e d t h r o u g h t h e wa v e g u i d e
t o / f r om a s i g n a l t o b e t r a n smi t t e d t h r o u g h a c o a x i a l l i n e . Th e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 c o n s t i t u t e s a b a n d - p a s s f i l t e r ,
wh i c h a l l ows a d e s i r e d s i g n a l i n t h e s i g n a l s t o b e c o n v e r t e d t o p a s s
wi t h o u t a t t e n u a t i o n , a n d a b a n d r e j e c t i o n f i l t e r wh i c h a t t e n u a t e s
30 u nwa n t e d f r e q u e n c y c omp o n e n t s . I n t h i s r e g a r d , F i g . 3 i s a g r a p h
s h owi n g f r e q u e n c y c h a r a c t e r i s t i c s o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t .
[ 0 0 2 4 ]
I n t h e e x amp l e s h own i n Fi g . 3 , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
10
c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t i s
c h a r a c t e r i z e d b y a l l owi n g s i g n a l s i n a f r e q u e n c y b a n d f r om 14. 5 GHz
t o 15. 5 GHz t o p a s s wi t h a lmo s t n o a t t e n u a t i o n i n t h e amp l i t u d e l e v e l
o f t h e s i g n a l s , a n d b y a t t e n u a t i n g t h e l e v e l o f s i g n a l s i n a f r e q u e n c y
b a n d f r om 18. 5 GHz t o 19 GHz 5 .
[ 0 0 2 5 ]
I n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e
f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e f r e q u e n c y b a n d f o r t h e b a n d - p a s s
f i l t e r a n d t h e f r e q u e n c y b a n d f o r t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r a r e s e t b y
10 c h a n g i n g t h e d ime n s i o n s a n d s h a p e s o f t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT , t h e
c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS, a n d t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t
p o r t i o n WGS . I n t h i s r e g a r d , Fi g . 4 s h ows a d i a g r am f o r e x p l a i n i n g
f r e q u e n c y s e t t i n g p a r ame t e r s o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e 1 .
15 [ 0 0 2 6 ]
Th e d ime n s i o n s a n d s h a p e o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e a r e r e p r e s e n t e d b y v a l u e s a s s h own i n Fi g . 4 . S p e c i f i c a l l y , t h e
d i s t a n c e b e twe e n a c e n t r a l l i n e i n t h e wi d t h d i r e c t i o n o f t h e a n t e n n a
p o r t i o n ANT ( f o r e x amp l e , i n t h e d i r e c t i o n p e r p e n d i c u l a r t o t h e
20 d i r e c t i o n i n wh i c h t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT c r o s s e s t h e o p e n i n g 21 ( o r
t h e wa v e g u i d e 13) ) a n d a p o r t i o n wh e r e t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t
p o r t i o n WGS i s c o n n e c t e d t o t h e c o n d u c t o r s u r f a c e i s r e p r e s e n t e d b y L .
Th e d i s t a n c e b e twe e n a c e n t r a l l i n e i n t h e l e n g t h o f t h e a n t e n n a p o r t i o n
ANT ( f o r e x amp l e , i n t h e l o n g i t u d i n a l d i r e c t i o n o f t h e a n t e n n a p o r t i o n
25 ANT) , a n d a c e n t r a l l i n e i n t h e wi d t h d i r e c t i o n o f t h e wa v e g u i d e s h o r t -
c i r c u i t p o r t i o n WGS ( f o r e x amp l e , i n t h e l a t e r a l d i r e c t i o n o f t h e
wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS) i s r e p r e s e n t e d b y D. Th e l e n g t h
o f t h e c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS ( t h e d i s t a n c e f r om t h e
o p e n i n g 21 t o t h e c o n d u c t o r s u r f a c e ) i s r e p r e s e n t e d b y S . Th e wi d t h o f
30 t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT i s r e p r e s e n t e d b y W1 . Th e wi d t h o f t h e
wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS i s r e p r e s e n t e d b y W2 .
[ 0 0 2 7 ]
I n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e
f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e f r e q u e n c y b a n d o f s i g n a l s t h a t a r e
11
a l l owe d t o p a s s b y t h e b a n d - p a s s f i l t e r i s d e t e rmi n e d b y a d j u s t i n g t h e
p a r ame t e r L amo n g t h e a b o v e -me n t i o n e d p a r ame t e r s . I f a l a r g e r v a l u e
i s s e t f o r t h e p a r ame t e r L, t h e f r e q u e n c y o f t h e p a s s b a n d d e c r e a s e s . I f
a sma l l e r v a l u e i s s e t f o r t h e p a r ame t e r L, t h e f r e q u e n c y o f t h e
p a s s b a n d i n c r e a s e s . Th e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 5 1
d e t e rmi n e s t h e f r e q u e n c y o f t h e s t o p b a n d b y a d j u s t i n g t h e p a r ame t e r S .
I f a l a r g e r v a l u e i s s e t f o r t h e p a r ame t e r S , t h e f r e q u e n c y o f t h e
s t o p b a n d d e c r e a s e s . I f a sma l l e r v a l u e i s s e t f o r t h e p a r ame t e r S , t h e
f r e q u e n c y o f t h e s t o p b a n d i n c r e a s e s . F u r t h e r , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
10 c o n v e r s i o n d e v i c e 1 p e r f o rms imp e d a n c e ma t c h i n g o f pas s b a n d s b y
a d j u s t i n g t h e p a r ame t e r s D, W1 , a n d W2 .
[ 0 0 2 8 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1
a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t h a s a c o n f i g u r a t i o n i n
15 wh i c h t h e a n t e n n a p o r t i o n ANT wh i c h i s f o rme d i n t h e wa v e g u i d e 1 3 i s
p r o v i d e d wi t h t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n WGS a n d t h e c o a x i a l
s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n CWS . Th i s c o n f i g u r a t i o n a l l ows t h e b a n d
r e j e c t i o n f i l t e r t h a t a t t e n u a t e s s i g n a l s i n u nwa n t e d f r e q u e n c y b a n d s
wh i l e a l l owi n g s i g n a l s i n n e c e s s a r y f r e q u e n c y b a n d s t o p a s s , t o b e
20 mo u n t e d o n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o
t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t wi t h o u t i n c r e a s i n g t h e a r e a o r v o l ume
o f t h e d e v i c e . Th a t i s , accor d i n g t o t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e 1 o f t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r s i o n d e v i c e i n c l u d i n g t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r c a n b e d own s i z e d .
25 [ 0 0 2 9 ]
S e c o n d Ex emp l a r y Emb o d ime n t
A s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t i l l u s t r a t e s a n e x amp l e i n wh i c h
t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t
e x emp l a r y emb o d ime n t i s a p p l i e d t o a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n
30 i n t e g r a t e d s p l i t t e r . F i g . 5 s h ows a b l o c k d i a g r am o f a
t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 a c c o r d i n g t o t h e s e c o n d
e x emp l a r y emb o d ime n t .
[ 0 0 3 0 ]
Th e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 s h own i n Fi g . 5
12
i n c l u d e s t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 , a l ow- p a s s f i l t e r
1 0 1 , a c i r c u l a t o r 1 0 2 , a b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 1 0 , a b a n d - p a s s f i l t e r
1 1 1 , a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 1 2 , a wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r
1 2 0 , a b a n d - p a s s f i l t e r 1 2 1 , a n d a b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 2 2 .
[ 0 0 3 5 1 ]
I n t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 a c c o r d i n g t o
t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n
d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t e x emp l a r y emb o d ime n t i s u s e d f o r a n
a n t e n n a p o r t , t h e r e b y u s i n g a c o a x i a l c i r c u l a t o r ( h e r e i n a f t e r r e f e r r e d t o
10 a s t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r 1 0 2 ) a s t h e c i r c u l a t o r 1 0 2 . The c o a x i a l
c i r c u l a t o r 1 0 2 t r a n smi t s a s i g n a l r e c e i v e d f r om a f i r s t p a t h ( f o r
e x amp l e , a p a t h t o b e c o n n e c t e d t o a t r a n smi s s i o n p o r t ) t o t h e c o a x i a l
wi r i n g p o r t i o n CoW o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 .
F u r t h e r , t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r 1 0 2 o u t p u t s a s i g n a l t o b e t r a n smi t t e d
15 f r om t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n CoW o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r s i o n d e v i c e 1 t o a s e c o n d p a t h ( f o r e x amp l e , a p a t h t o b e
c o n n e c t e d t o a r e c e p t i o n p o r t ) .
[ 0 0 3 2 ]
Th e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 a c c o r d i n g t o t h e
20 s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t i n c l u d e s a t h i r d f i l t e r p o r t i o n ( f o r
e x amp l e , t h e l ow- p a s s f i l t e r 1 0 1 ) wh i c h i s p r o v i d e d b e twe e n t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a n d t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r 1 0 2 .
The l ow- p a s s f i l t e r 1 0 1 i s a l ow- p a s s f i l t e r f o rme d o n t h e c o a x i a l l i n e .
[ 0 0 3 3 ]
25 I n t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 a c c o r d i n g t o
t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t , a f i r s t wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r
( f o r e x amp l e , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 1 2 ) i s c o n n e c t e d t o t h e
f i r s t - p a t h - s i d e p o r t o f t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r 102, a n d a s e c o n d
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r ( f o r e x amp l e , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
30 c o n v e r t e r 1 2 0 ) i s c o n n e c t e d t o t h e s e c o n d - p a t h - s i d e p o r t o f t h e c o a x i a l
c i r c u l a t o r 1 0 2 . Th e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 1 2 a n d t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 2 0 c o n v e r t s i g n a l s b e twe e n t h e
wa v e g u i d e t r a n smi s s i o n s ys t em a n d t h e c o a x i a l t r a n smi s s i o n s ys t em b y
t h e a n t e n n a p r o v i d e d i n t h e wa v e g u i d e .
13
[ 0 0 3 4 ]
F u r t h e r , i n t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 , a
f i r s t f i l t e r p o r t i o n ( f o r e x amp l e , t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 1 0 a n d t h e
b a n d - p a s s f i l t e r 1 1 1 ) wh i c h i s c o n n e c t e d b e twe e n t h e wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r t e r 1 1 2 a n d a n i n p u t p o r t ( f o r e x amp l e , t h e t r a n smi s s i 5 o n
p o r t ) i s p r o v i d e d . Th e p a t h f r om t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 1 0 t o t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 1 2 i s a p a t h f o r t h e wa v e g u i d e
t r a n smi s s i o n s y s t em. I n o t h e r wo r d s , t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 1 0 a n d
t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 1 1 c o n s t i t u t e a f i l t e r i n t h e s h a p e o f t h e
10 wa v e g u i d e .
[ 0 0 3 5 ]
F u r t h e r , i n t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 , a
s e c o n d f i l t e r p o r t i o n ( f o r e x amp l e , t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 2 1 a n d t h e
b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 2 2 ) wh i c h i s c o n n e c t e d b e twe e n t h e wa v e g u i d e
15 c o a x i a l c o n v e r t e r 1 2 0 a n d a n o u t p u t p o r t ( f o r e x amp l e , t h e r e c e p t i o n
p o r t ) i s p r o v i d e d . Th e p a t h f r om t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 2 0
t o t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 122 i s a p a t h f o r t h e wa v e g u i d e
t r a n smi s s i o n s y s t em. I n o t h e r wo r d s , t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 2 1 a n d t h e
b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 122 c o n s t i t u t e a f i l t e r i n t h e s h a p e o f t h e
20 wa v e g u i d e .
[ 0 0 3 6 ]
Th e c i r c u l a t o r c a n b e f o rme d o f a wa v e g u i d e t yp e c i r c u l a t o r .
Howe v e r , i f t h e c i r c u l a t o r i s f o rme d o f a c o a x i a l t yp e c i r c u l a t o r , t h e
c i r c u l a t o r c a n b e d own s i z e d . S imi l a r l y, i f t h e l ow- p a s s f i l t e r i s
25 f o rme d o f a c o a x i a l t y p e f i l t e r r a t h e r t h a n a wa v e g u i d e t yp e f i l t e r , t h e
l ow- p a s s f i l t e r c a n b e d own s i z e d .
[ 0 0 3 7 ]
As d e s c r i b e d a b o v e , i n t h e s e c o n d e x emp l a r y emb o d ime n t , t h e
u s e o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 ma k e s i t p o s s i b l e t o
30 c o n f i g u r e t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r u s i n g a f i l t e r
a n d a c i r c u l a t o r wh i c h c o n t r i b u t e s t o d own s i z i n g o f t h e d e v i c e .
Ac c o r d i n g l y, t h e e n t i r e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 c a n
b e c o n f i g u r e d u s i n g a sma l l c i r c u l a t o r . F u r t h e r , a c c o r d i n g t o t h e
t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 o f t h e s e c o n d e x emp l a r y
14
emb o d ime n t , t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2
i n c o r p o r a t i n g t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r c a n b e r e a l i z e d b y u s i n g t h e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e 1 a c c o r d i n g t o t h e f i r s t
e x emp l a r y emb o d ime n t , wi t h o u t i n c r e a s i n g t h e s i z e o f t h e d e v i c e .
[ 0 0 3 5 8 ]
A c o n f i g u r a t i o n s h own i n F i g . 6 c a n b e emp l o y e d a s a n o t h e r
f o rm o f t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 s h own i n F i g . 5 .
F i g . 6 s h ows a t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 3 wh i c h i s
a n o t h e r f o rm o f t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 2 . I n t h e
10 t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 3 , t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r t e r 1 1 2 i s c o n n e c t e d t o t h e t r a n smi s s i o n p o r t , a n d t h e b a n d
r e j e c t i o n f i l t e r 1 1 0 a n d t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 1 1 , wh i c h a r e f o rme d o n
t h e c o a x i a l l i n e , a r e p r o v i d e d b e twe e n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r
1 1 2 a n d t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r 1 0 2 . F u r t h e r , i n t h e
15 t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r 3 , t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 2 1
a n d t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 2 2 , wh i c h a r e f o rme d o n t h e c o a x i a l l i n e ,
a r e p r o v i d e d i n t h e s u b s e q u e n t s t a g e o f t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r 102. Th e
wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r 1 2 0 i s p r o v i d e d b e twe e n t h e b a n d
r e j e c t i o n f i l t e r 1 2 2 a n d t h e r e c e p t i o n p o r t . I n t h i s ma n n e r , t h e b a n d
20 r e j e c t i o n f i l t e r 1 1 0 , t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 1 1 , t h e b a n d - p a s s f i l t e r 1 2 1 ,
a n d t h e b a n d r e j e c t i o n f i l t e r 1 2 2 c a n b e f o rme d o n t h e c o a x i a l l i n e , o r
c a n b e f o rme d o n t h e wa v e g u i d e . I t c a n b e a p p r o p r i a t e l y d e t e rmi n e d
wh e t h e r t h e s e f i l t e r s a r e f o rme d o n t h e c o a x i a l l i n e o r o n t h e
wa v e g u i d e d e p e n d i n g o n t h e u s e o f t h e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n
25 i n t e g r a t e d s p l i t t e r .
[ 0 0 3 9 ]
No t e t h a t t h e p r e s e n t i n v e n t i o n i s n o t l imi t e d t o t h e a b o v e
e x emp l a r y emb o d ime n t s a n d c a n b e mo d i f i e d a s a p p r o p r i a t e wi t h o u t
d e p a r t i n g f r om t h e s c o p e o f t h e i n v e n t i o n .
30 [ 0 0 4 0 ]
Th i s a p p l i c a t i o n i s b a s e d u p o n a n d c l a ims t h e b e n e f i t o f p r i o r i t y
f r om J a p a n e s e p a t e n t a p p l i c a t i o n No . 2 0 1 3 - 2 1 0 0 7 2 , f i l e d o n Oc t o b e r 7 ,
2 0 1 3 , t h e d i s c l o s u r e o f wh i c h i s i n c o r p o r a t e d h e r e i n i n i t s e n t i r e t y b y
r e f e r e n c e .
15
Re f e r en c e S i g n s Li s t
[ 0 0 4 1 ]
1 WAVEGUIDE COAXIAL CONVERS ION DEVICE
2 , 3 TRANSMIS S ION/RECEP T ION INTEGRATED S P LITT 5 ER
10 F IRS T MEMBER
1 1 , 1 2 , 1 3 , 3 1 GROOVE
13 WAVEGUIDE
20 CONDUCTOR P LATE
10 21 OP ENING
30 SECOND MEMBER
1 0 1 LOW-PASS F ILTER
1 0 2 COAXIAL CIRCULATOR
1 1 0 BAND REJECT ION F ILTER
15 1 1 1 BAND-PASS F ILT ER
1 1 2 WAVEGUIDE COAXIAL CONVERTER
1 2 0 WAVEGUIDE COAXIAL CONVERTER
1 2 1 BAND-PASS F ILT ER
1 2 2 BAND REJECT ION F ILTER
20 ANT ANTENNA PORTION
CoW COAXIAL WIRING PORT ION
CWS COAXIAL SHORT -CIRCUIT PORT ION
WGS WAVEGUIDE SHORT -CIRCUIT PORT ION
WC ANTENNA CENTER LINE
25
16
WE CLAIM:
1 . A wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e c omp r i s i n g :
a f i r s t memb e r ;
a s e c o n d memb e r p r o v i d e d s o a s t o b e o p p o s e d t o t h e f i r 5 s t
memb e r ; a n d
a c o n d u c t o r p l a t e p r o v i d e d s o a s t o b e s a n dwi c h e d b e twe e n t h e
f i r s t memb e r a n d t h e s e c o n d memb e r , wh e r e i n
t h e c o n d u c t o r p l a t e i n c l u d e s :
10 an o p e n i n g h a v i n g a s h a p e c o r r e s p o n d i n g t o a s h a p e o f a
g r o o v e o f t h e wa v e g u i d e o n a s u r f a c e o f t h e f i r s t memb e r t h a t i s
o p p o s e d t o t h e c o n d u c t o r p l a t e ;
a c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n p r o v i d e d a r o u n d t h e o p e n i n g ;
a n a n t e n n a p o r t i o n f o rme d s o a s t o c r o s s t h e o p e n i n g ;
15 a wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n t h a t i s p e r p e n d i c u l a r t o
t h e a n t e n n a p o r t i o n a n d c o n n e c t s t h e a n t e n n a p o r t i o n wi t h t h e
c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n ;
a c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n p r o v i d e d a t o n e e n d o f t h e
a n t e n n a p o r t i o n ; a n d
20 a c o a x i a l l i n e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n c o n f i g u r e d t o c o n n e c t
a n o t h e r e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n o f t h e c o n d u c t o r p l a t e wi t h t h e
c o n d u c t o r s u r f a c e p o r t i o n , a n d
t h e f i r s t memb e r a n d t h e s e c o n d memb e r e a c h i n c l u d e a g r o o v e
i n wh i c h t h e wa v e g u i d e i s f o rme d , a n d g r o o v e s f o rme d a t p o s i t i o n s
25 r e s p e c t i v e l y c o r r e s p o n d i n g t o t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n a n d t h e
c o a x i a l l i n e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n .
2 . Th e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im
1 , wh e r e i n
30 a l e n g t h o f t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n i s d e t e rmi n e d b y
a p a s s b a n d o f a s i g n a l t o b e t r a n smi t t e d , a n d
a l e n g t h o f t h e c o a x i a l l i n e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n i s d e t e rmi n e d
b y a s t o p b a n d o f a s i g n a l t o b e t r a n smi t t e d .
17
3 . Th e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a c c o r d i n g t o Cl a im
1 o r 2 , wh e r e i n p a s s b a n d ma t c h i n g o f s i g n a l s t o b e t r a n smi t t e d i s
a d j u s t e d a c c o r d i n g t o a d i s t a n c e b e twe e n a c e n t e r p o s i t i o n o f t h e
a n t e n n a p o r t i o n a n d a c e n t e r p o s i t i o n o f t h e wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t
p o r t i o n , a wi d t h o f t h e a n t e n n a p o r t i o n , a n d a wi d t h o f t h e wa v e g u i 5 d e
s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n .
4 . A t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r a c c o r d i n g t o a n y
o n e o f Cl a ims 1 t o 3 , c omp r i s i n g :
10 t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e ; a n d
a c o a x i a l c i r c u l a t o r c o n f i g u r e d t o t r a n smi t a s i g n a l r e c e i v e d
f r om a f i r s t p a t h t o a c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
c o n v e r s i o n d e v i c e , a n d o u t p u t s , t o a s e c o n d p a t h , t h e s i g n a l
t r a n smi t t e d f r om t h e c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n o f t h e wa v e g u i d e c o a x i a l
15 c o n v e r s i o n d e v i c e .
5 . Th e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r a c c o r d i n g t o
Cl a im 4 , f u r t h e r c omp r i s i n g :
a f i r s t wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r c o n n e c t e d t o a f i r s t - p a t h -
20 s i d e p o r t o f t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r ;
a f i r s t f i l t e r p o r t i o n c o n n e c t e d b e twe e n t h e f i r s t wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r t e r a n d a n i n p u t p o r t ;
a s e c o n d wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r t e r c o n n e c t e d t o a s e c o n d -
p a t h - s i d e p o r t o f t h e c o a x i a l c i r c u l a t o r ; a n d
25 a s e c o n d f i l t e r p o r t i o n c o n n e c t e d b e twe e n t h e s e c o n d wa v e g u i d e
c o a x i a l c o n v e r t e r a n d a n o u t p u t p o r t .
6 . Th e t r a n smi s s i o n / r e c e p t i o n i n t e g r a t e d s p l i t t e r a c c o r d i n g t o
Cl a im 4 o r 5 , f u r t h e r c omp r i s i n g a t h i r d f i l t e r p o r t i o n p r o v i d e d
30 b e twe e n t h e wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e a n d t h e c o a x i a l
c i r c u l a t o r .
7 . A wa v e g u i d e c o a x i a l c o n v e r s i o n d e v i c e c omp r i s i n g :
a f i r s t memb e r c o n n e c t e d wi t h a n e x t e r n a l wa v e g u i d e ;
18
a s e c o n d memb e r p r o v i d e d s o a s t o b e o p p o s e d t o t h e f i r s t
memb e r ; a n d
a c o n d u c t o r p l a t e p r o v i d e d s o a s t o b e s a n dwi c h e d b e twe e n t h e
f i r s t memb e r a n d t h e s e c o n d memb e r ,
wh e r e i n t h e c o n d u c t o r p l a t e i n c l u d e 5 s :
a n o p e n i n g h a v i n g a s h a p e c o r r e s p o n d i n g t o a n a p e r t u r e
p l a n e o f t h e wa v e g u i d e ;
a n ant e n n a p o r t i o n f o rme d s o a s t o c r o s s t h e o p e n i n g ;
a c o a x i a l s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n c o n f i g u r e d t o c o n n e c t o n e
10 e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n t o a c o n d u c t o r p o r t i o n o f t h e c o n d u c t o r
p l a t e ;
a c o a x i a l wi r i n g p o r t i o n p r o v i d e d a t a n o t h e r e n d o f t h e
a n t e n n a p o r t i o n ; a n d
a wa v e g u i d e s h o r t - c i r c u i t p o r t i o n c o n f i g u r e d t o c o n n e c t a
15 n o d e b e twe e n o n e e n d a n d a n o t h e r e n d o f t h e a n t e n n a p o r t i o n t o t h e
c o n d u c t o r p o r t i o n o f t h e c o n d u c t o r p l a t e .