JP2001185887A - High-frequency circuit unit - Google Patents

High-frequency circuit unit

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JP2001185887A JP36736699A JP36736699A JP2001185887A JP 2001185887 A JP2001185887 A JP 2001185887A JP 36736699 A JP36736699 A JP 36736699A JP 36736699 A JP36736699 A JP 36736699A JP 2001185887 A JP2001185887 A JP 2001185887A
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    • H01L2924/16152Cap comprising a cavity for hosting the device, e.g. U-shaped cap
    • H01L2924/1616Cavity shape

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a high-frequency circuit unit for suppressing electromagnetic coupling between circuits, and at the same time reducing the costs and size. SOLUTION: Plurality types of high-frequency circuits connected by a transmission line are accommodated in conductive shield cases 10 and 20. In the case 10, a shield wall 21 with ground potential, whose tip points to a through hole 14 and a grounding pattern 15 is included between at least two high-frequency circuits. The height of the shield wall 21 is an integer multiple of half the transmission wavelength.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波帯やミ
リ波帯で動作する複数の高周波回路を実装して成る高周
波回路ユニットに係り、より詳しくは、高周波回路同士
の電磁界結合を簡易に防止する構造に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency circuit unit including a plurality of high-frequency circuits operating in a microwave band or a millimeter-wave band, and more particularly, to a method for easily coupling electromagnetic fields between high-frequency circuits. Regarding the structure to prevent.

【0002】[0002]

【従来の技術】マイクロ波帯やミリ波帯では、送信回路
や受信回路等の複数の高周波回路をユニット化してコン
パクト化を図ることが一般的になっている。回路同士
は、同一基板上に形成されたマイクロストリップ線路等
の伝送線路で接続されるが、これらの高周波回路は、伝
送線路上の電磁界を不連続にすることから、この不連続
点における電磁界の漏れが他の高周波回路に結合(電磁
界結合)する。例えば送信回路は、ゲイン・ブロック・
アンプ、ドライバ・アンプ、パワー・アンプ等の他に、
フィルタや電力モニタを含んで構成されているが、これ
らの回路の接続点は、電磁界的に見れば全て不連続点で
あり、電磁界結合による相互干渉を引き起こす要因とな
っている。そのため、従来の高周波回路ユニットは、図
9に示されるように、複数の回路の各々を金属ケースK
に収容して電磁的に遮へいし、回路同士は、この金属ケ
ースKに実装されたコネクタCNで接続するようにして
いる。このようにすれば、回路同士の電磁界結合を確実
に回避することができる。
2. Description of the Related Art In a microwave band or a millimeter wave band, a plurality of high-frequency circuits, such as a transmission circuit and a reception circuit, are generally unitized to achieve compactness. The circuits are connected by a transmission line such as a microstrip line formed on the same substrate, but these high-frequency circuits make the electromagnetic field on the transmission line discontinuous. Field leakage couples to other high frequency circuits (electromagnetic coupling). For example, the transmission circuit
In addition to amplifiers, driver amplifiers, power amplifiers, etc.,
Although it is configured to include a filter and a power monitor, the connection points of these circuits are all discontinuous points in terms of electromagnetic fields, and cause mutual interference due to electromagnetic field coupling. Therefore, in the conventional high-frequency circuit unit, as shown in FIG.
And the circuit is electromagnetically shielded, and the circuits are connected by a connector CN mounted on the metal case K. In this way, electromagnetic field coupling between circuits can be reliably avoided.

【0003】図10の外観図に示されるように、それぞ
れ遮へい壁32で複数の小部屋31に区切られた金属ケ
ース本体30の各々の小部屋31に高周波回路を実装
し、その上部を金属カバー40で覆う構造の高周波回路
ユニットも知られている。この構造の高周波回路ユニッ
トの場合、電磁界結合を防止するための遮へいは、図1
1の断面図に示されるように、基板11に実装された複
数の高周波回路のうち、各々の小部屋31の高周波回路
を遮へい壁32と金属カバー40で包囲することにより
行われる。ここで重要なことは、遮へいを万全にするた
めに高周波回路同士を接続する伝送線路Lの接地電位
と、金属カバー40及び遮へい壁32の電位とを等しく
接地電位にすることである。なお、図11において、点
線で囲われた部分は磁界成分であり、実線の矢印で示し
た部分は電界成分である。
As shown in the external view of FIG. 10, a high-frequency circuit is mounted in each small room 31 of a metal case body 30 divided into a plurality of small rooms 31 by a shielding wall 32, and the upper part thereof is covered with a metal cover. A high-frequency circuit unit having a structure covered by 40 is also known. In the case of the high-frequency circuit unit having this structure, the shielding for preventing the electromagnetic field coupling is shown in FIG.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1, among the plurality of high-frequency circuits mounted on the substrate 11, the high-frequency circuits in each small room 31 are surrounded by a shielding wall 32 and a metal cover 40. What is important here is that the ground potential of the transmission line L connecting the high-frequency circuits and the potentials of the metal cover 40 and the shielding wall 32 are made equal to the ground potential in order to complete the shielding. Note that, in FIG. 11, a portion surrounded by a dotted line is a magnetic field component, and a portion indicated by a solid arrow is an electric field component.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとしている課題】図9に示した金属
ケースを有する高周波回路ユニットは、回路の数が増え
ると金属ケースKの数もその分増える。そのため、ユニ
ットが大型化する。また、図10に示した高周波回路ユ
ニットでは、金属ケース本体が複雑な形状となるため、
その加工が難しく、製造コストを低減させることができ
ない。また、金属カバー及び遮へい壁の電位を接地電位
にするために十分な機械的接触を保証する必要があるこ
とから、高い加工精度が要求される。そのため、従来の
高周波回路ユニットは、量産性及び小型化の点で著しく
不利であった。本発明は、電磁界結合を確実に抑制する
とともに、そのための構造を簡易に実現して製造コスト
の削減及び小型化を図ることができる高周波回路ユニッ
トを提供することを、主たる課題とする。
In the high-frequency circuit unit having a metal case shown in FIG. 9, as the number of circuits increases, the number of metal cases K increases accordingly. Therefore, the size of the unit increases. In the high-frequency circuit unit shown in FIG. 10, since the metal case body has a complicated shape,
The processing is difficult, and the manufacturing cost cannot be reduced. In addition, since it is necessary to ensure sufficient mechanical contact for setting the potential of the metal cover and the shielding wall to the ground potential, high processing accuracy is required. Therefore, the conventional high-frequency circuit unit is significantly disadvantageous in terms of mass productivity and miniaturization. SUMMARY OF THE INVENTION It is a main object of the present invention to provide a high-frequency circuit unit capable of reliably suppressing electromagnetic field coupling, easily realizing a structure therefor, and reducing manufacturing cost and size.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明の高周波回路ユニットは、伝送線路で接続された複数
種類の高周波回路を導電性のシールドケース内に収容し
たものである。この複数種類の高周波回路のうち、電磁
界の遮へい対象となる少なくとも2つの高周波回路の間
には、その先端部が接地部位を指向する接地電位の導電
性遮へい壁が介在しており、この導電性遮へい壁の高さ
が、伝送波長の1/2の整数倍であることを特徴とす
る。このように導電性遮へい壁の高さを定めると、接地
部位との間が機械的には非接触であっても、電磁気的に
は短絡している状態と等価になり、電磁界の遮へいが万
全となる。
According to the present invention, there is provided a high-frequency circuit unit in which a plurality of types of high-frequency circuits connected by transmission lines are accommodated in a conductive shield case. Of the plurality of types of high-frequency circuits, between at least two high-frequency circuits to be shielded from an electromagnetic field, a conductive shielding wall having a ground potential whose tip is directed to a ground portion is interposed. The height of the conductive shielding wall is an integral multiple of half the transmission wavelength. When the height of the conductive shielding wall is determined in this way, even if the grounding part is not in mechanical contact, the electromagnetic shielding is equivalent to a short circuit state, and the shielding of the electromagnetic field is prevented. Be perfect.

【0006】シールドケースは、通常は、ケース本体と
導電性のケースカバーとで構成する。ケース本体には電
磁的に分離させる高周波回路の実装状況に応じたパター
ンで前記接地部位を設ける。そして、この接地部位のパ
ターンに対応した形状の導電性遮へい壁が前記ケースカ
バーと一体に形成されるようにする。好ましい実施の形
態では、遮へい対象となる複数種類の高周波回路及びこ
れらを接続するための伝送線路が、同一平面上に実装さ
れるようにする。このようにすれば、ケース本体の加工
が容易になり、製造コストの低減化が可能になる。
[0006] The shield case is usually composed of a case body and a conductive case cover. The case body is provided with the grounding portion in a pattern according to a mounting state of a high frequency circuit to be electromagnetically separated. Then, a conductive shielding wall having a shape corresponding to the pattern of the ground portion is formed integrally with the case cover. In a preferred embodiment, a plurality of types of high-frequency circuits to be shielded and transmission lines for connecting them are mounted on the same plane. In this case, the processing of the case body is facilitated, and the manufacturing cost can be reduced.

【0007】同一平面上に実装されるようにするために
は、例えば複数種類の高周波回路及びこれらを接続する
ための伝送線路を一枚の基板上に実装するようにすれば
良い。この場合、好ましくは、接地部位のパターンに沿
って当該基板にスルーホール(through hole)を形成し
ておく。
In order to mount them on the same plane, for example, a plurality of types of high-frequency circuits and a transmission line for connecting them may be mounted on a single substrate. In this case, preferably, a through hole is formed in the substrate along the pattern of the ground portion.

【0008】伝送線路は、マイクロストリップ線路であ
っても良く、あるいは、コプレーナ線路(共平面伝送線
路)であっても良い。さらに、遮へい壁は、導電性を担
保できれば良いので、金属等のほか、ケースカバーと一
体に形成されその表面がメタライズ処理された高分子材
料から成るようにしても良い。
The transmission line may be a microstrip line or a coplanar line (coplanar transmission line). Further, since the shielding wall only needs to ensure conductivity, it may be made of a polymer material formed integrally with the case cover and having a metalized surface in addition to metal or the like.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明を30GHz〜40
GHz帯で動作する高周波回路ユニットに適用した場合
の実施の形態を説明する。この高周波回路ユニットは、
ケース本体と、このケース本体に接合されるケースカバ
ーとを含んで構成される。ケース本体には従来のこの種
のものと同様、基板が収容されており、基板上には、高
周波回路がこれらを接続するための伝送線路と共に実装
されている。これらの高周波回路が、伝送回路上の不連
続点となって電磁界結合を起こす要因となることは前述
のとおりである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will
An embodiment when applied to a high-frequency circuit unit operating in the GHz band will be described. This high frequency circuit unit
It comprises a case body and a case cover joined to the case body. A board is housed in the case body, as in the case of this type of the related art, and a high-frequency circuit is mounted on the board together with a transmission line for connecting them. As described above, these high-frequency circuits become discontinuous points on the transmission circuit and cause electromagnetic field coupling.

【0010】ここで、以後に説明する本発明の特徴を明
確にするため、導電性のケース本体とケースカバーとを
有する従来型の高周波回路ユニットについて説明する。
従来型の高周波回路ユニットは、図4の断面図に示され
るように、複数種類の高周波回路、例えば送信回路と受
信回路とをケース本体210の基板211上に実装し、
各回路同士を伝送線路L1,L2で接続するとともに、
このケース本体210をケースカバー220で覆う構造
を有している。基板211の下部あるいは基板211の
周辺には接地パターン214が形成されている。
Here, in order to clarify the features of the present invention described below, a conventional high-frequency circuit unit having a conductive case body and a case cover will be described.
As shown in the cross-sectional view of FIG. 4, the conventional high-frequency circuit unit mounts a plurality of types of high-frequency circuits, for example, a transmission circuit and a reception circuit on the substrate 211 of the case main body 210,
While connecting each circuit with transmission lines L1 and L2,
The case body 210 is structured to be covered with a case cover 220. A ground pattern 214 is formed below the substrate 211 or around the substrate 211.

【0011】伝送線路L1,L2は、通常は基板11上
に形成されたマイクロストリップ線路である。また、図
4中、点線は磁界成分、実線矢線は電界成分である。図
4に示される構造の高周波回路ユニットの場合、一方の
高周波回路(例えば送信回路)の伝送線路L1と他方の
高周波回路(例えば受信回路)の伝送線路L2との間に
は、電磁界M1の結合を阻止し得る構造物がない。その
ため、各伝送線路L1,L2の間隔と、不連続点の電磁
界M1の分布に従って互いに電磁界結合が生じる。この
結果、例えば送信回路からの送信波が受信回路における
受信波に対して雑音として影響し、受信回路の雑音指数
の劣化を招く。送信波が、高いレベルで受信回路と電磁
的結合した場合は、受信回路の前段側に配されるロー・
ノイズ・アンプが飽和して感度抑圧を起こす。周波数変
換部(ミクサ)を介してループが形成されている場合
は、ループ発振の可能性がある。従って、図4のような
構造では、動作周波数によっては、必ずしも実用化に適
するとはいえない。
The transmission lines L1 and L2 are usually microstrip lines formed on the substrate 11. In FIG. 4, a dotted line indicates a magnetic field component, and a solid arrow indicates an electric field component. In the case of the high-frequency circuit unit having the structure shown in FIG. 4, the electromagnetic field M1 is provided between the transmission line L1 of one high-frequency circuit (for example, a transmission circuit) and the transmission line L2 of the other high-frequency circuit (for example, a reception circuit). No structure can prevent binding. Therefore, electromagnetic field coupling occurs according to the interval between the transmission lines L1 and L2 and the distribution of the electromagnetic field M1 at the discontinuous point. As a result, for example, the transmission wave from the transmission circuit affects the reception wave in the reception circuit as noise, and the noise figure of the reception circuit is deteriorated. If the transmitted wave is electromagnetically coupled to the receiving circuit at a high level, the low-level signal placed before the receiving circuit
The noise amplifier saturates, causing sensitivity suppression. If a loop is formed via the frequency conversion unit (mixer), there is a possibility of loop oscillation. Therefore, the structure shown in FIG. 4 is not always suitable for practical use depending on the operating frequency.

【0012】このような構造の高周波回路ユニットの問
題は、ケース本体側の構造を改善することで、ある程度
解決することができる。すなわち、図5の断面図に示さ
れるように、スルーホール14及び接地パターン15を
ケース本体10側の基板11に形成する。このようにす
れば、基板11上の伝送線路L1,L2の電界成分がス
ルーホール14の接地パターン15で吸収されるので、
電磁界M2のうちその基本モードの放射が抑圧され、電
磁界結合が低減する。
The problem of the high-frequency circuit unit having such a structure can be solved to some extent by improving the structure on the case body side. That is, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5, the through hole 14 and the ground pattern 15 are formed in the substrate 11 on the case body 10 side. By doing so, the electric field components of the transmission lines L1 and L2 on the substrate 11 are absorbed by the ground pattern 15 of the through hole 14, so that
The radiation of the fundamental mode of the electromagnetic field M2 is suppressed, and the electromagnetic field coupling is reduced.

【0013】なお、スルーホール14及び接地パターン
15の形成手法自体は、公知であるので詳しい説明は省
略する。
The method of forming the through hole 14 and the ground pattern 15 is well known, and a detailed description thereof will be omitted.

【0014】この実施形態では、電磁的結合をより低減
させるため、図5のようなケース本体側の特徴的な構造
と共に、ケースカバーの構造にも特徴をもたせた高周波
回路ユニットとする。
In this embodiment, in order to further reduce the electromagnetic coupling, a high-frequency circuit unit having a characteristic structure of the case cover as well as a characteristic structure of the case body as shown in FIG. 5 is used.

【0015】図1は、本実施形態に係る高周波回路ユニ
ットの分解組立図であり、(a)はケースカバー20の
背面図、(b)はケース本体10の上面図である。図2
は、この高周波ユニットのA−A方向の断面図である。
FIGS. 1A and 1B are exploded views of the high-frequency circuit unit according to the present embodiment. FIG. 1A is a rear view of a case cover 20 and FIG. FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the high-frequency unit in the AA direction.

【0016】ケース本体10側の構造は、基本的には図
5に示したものと同じである。すなわち、ケース本体1
0に基板11が載置されており、基板11には、遮へい
対象となる送信回路12及び受信回路13を含む高周波
回路が実装されている。回路間はマイクロストリップ線
路である伝送線路Lで接続されている。送信回路12側
の伝送線路がL1、受信回路13の伝送線路がL2であ
る。基板11上の送信回路12と受信回路13との間に
は、スルーホール14及び接地パターン15が形成され
ている。接地パターン15は、導電性のケース本体端部
10aと導通しており、共に接地電位となっている。
The structure on the case body 10 side is basically the same as that shown in FIG. That is, the case body 1
A substrate 11 is mounted on the substrate 0, and a high-frequency circuit including a transmission circuit 12 and a reception circuit 13 to be shielded is mounted on the substrate 11. The circuits are connected by a transmission line L which is a microstrip line. The transmission line of the transmission circuit 12 is L1, and the transmission line of the reception circuit 13 is L2. Between the transmitting circuit 12 and the receiving circuit 13 on the substrate 11, a through hole 14 and a ground pattern 15 are formed. The ground pattern 15 is electrically connected to the conductive case body end 10a, and both are at the ground potential.

【0018】ケースカバー20は導電性部材から成るフ
ランジ状のもので、その端部20aがケース本体端部1
0aを指向している。そして、その端部20aがケース
本体端部10aと接合したときに、シールドケース全体
が接地電位となって内部の高周波回路群を外部の電磁波
から遮へいできるようになっている。
The case cover 20 is a flange-shaped member made of a conductive material, and its end 20a is connected to the end 1 of the case body.
0a. When the end portion 20a is joined to the case body end portion 10a, the entire shield case is set to the ground potential so that the internal high-frequency circuit group can be shielded from external electromagnetic waves.

【0019】ケースカバー20の背面側のうち、接地パ
ターン15に対応する部位からは、導電性の遮へい壁2
1が突出している。この遮へい壁21の高さは、端部2
0aの高さよりも短く、ケース本体端部10aとケース
カバー20の端部20aとが接合したときに、接地パタ
ーン15との間に隙間G1が形成される高さである。し
かし、機械的には隙間G1ができても電気的には接地パ
ターン15と接触しているのと等価な条件を満たす高さ
になっている。以下、この原理を図6及び図7を参照し
て説明する。
The portion corresponding to the ground pattern 15 on the rear side of the case cover 20 is connected to the conductive shielding wall 2.
1 is protruding. The height of the shielding wall 21 is the end 2
The height G is shorter than the height 0a, and is a height at which a gap G1 is formed between the case body end 10a and the end 20a of the case cover 20 and the ground pattern 15. However, even if the gap G1 is mechanically formed, the height is a height that satisfies the condition equivalent to being electrically in contact with the ground pattern 15. Hereinafter, this principle will be described with reference to FIGS.

【0020】図6は、2つの高周波回路を伝送線路で接
続した一般的な伝送モデルの等価回路である。伝送線路
の特性インピーダンスがZであり、伝送電気角がθで表
現されるものである。この伝送モデルにおいて、一方の
高周波回路の端子をc−c’、他方の高周波回路の端子
をd−d’として4端子回路で表現すると、伝送マトリ
クスFは、下記式で定義される。
FIG. 6 is an equivalent circuit of a general transmission model in which two high-frequency circuits are connected by a transmission line. The characteristic impedance of the transmission line is Z, and the transmission electrical angle is represented by θ. In this transmission model, if a terminal of one high-frequency circuit is represented by c-c 'and a terminal of the other high-frequency circuit is represented by dd' by a four-terminal circuit, the transmission matrix F is defined by the following equation.

【0021】[0021]

【数1】 F=|cosθ jZsinθ| ・・・(1) |jsinθ/Z cosθ|F = | cos θ jZ sin θ | (1) | j sin θ / Z cos θ |

【0022】この伝送モデルの端子d−d’を短絡し、
端子c−c’の途中から別の高周波回路の端子a−
a’、b−b’に分岐接続した状態を示したのが図7で
ある。この図7は、結局のところ、2つの高周波回路間
において電磁界結合による相互干渉が生じているモデル
となっている。つまり、端子a−a’、b−b’の途中
で、電磁界結合が生じている。この場合、端子c−c’
からd−d’方向を見たインピーダンスZcc’は、上
記(1)式から「jZtanθ」で定義される。伝送電
気角θは、伝送線路長をl、伝送波長(自由空間波長)
をλgとすると、下記式で定義される。 θ=2πl/λg・・・(2)
The terminals dd 'of this transmission model are short-circuited,
From the middle of the terminal cc ', the terminal a-
FIG. 7 shows a state where the connection is branched to a 'and bb'. FIG. 7 shows a model in which mutual interference due to electromagnetic field coupling occurs between two high-frequency circuits. That is, electromagnetic field coupling occurs in the middle of the terminals aa ′ and bb ′. In this case, the terminal cc ′
, The impedance Zcc ′ as viewed in the direction of dd ′ is defined by “jZtan θ” from the above equation (1). Transmission electrical angle θ is transmission line length 1 and transmission wavelength (free space wavelength)
Is defined as λg, and is defined by the following equation. θ = 2πl / λg (2)

【0023】(2)式において、伝送線路長lをλgの
1/2の整数倍に選ぶと、伝送電気角θはnπ(n:整
数)となり、インピーダンスZcc’はゼロとなる。Z
cc’がゼロということの電気回路的意味は、「接続端
c−c’の短絡」である。つまり、電磁界結合を想定し
た伝送モデル(端子a−a’、b−b’)は、その途中
の端子c−c’において短絡されることになり、2つの
高周波回路の干渉は理論上は完全に抑制される。
In equation (2), if the transmission line length l is selected to be an integral multiple of 1/2 of λg, the transmission electrical angle θ becomes nπ (n: an integer), and the impedance Zcc ′ becomes zero. Z
The electrical circuit meaning that cc ′ is zero is “short circuit of connection end cc ′”. In other words, the transmission model (terminals aa ′, bb ′) assuming electromagnetic field coupling is short-circuited at the terminal cc ′ on the way, and the interference between the two high-frequency circuits is theoretically possible. Completely suppressed.

【0024】図1の構造の高周波回路ユニットの場合、
ケースカバー20から突出する遮へい壁21の表面に
は、進行方向の電磁界成分のない電磁波(TEM波:Tr
ansverse ElectroMagnetic wave)が伝送する。このT
EM波は、図7の端子c−c’に接続された分岐回路を
伝送する電磁波と等価である。つまり、送信回路12と
受信回路13の電磁界結合を想定した伝送モデルが、図
7の伝送モデルと等価となる。
In the case of the high-frequency circuit unit having the structure shown in FIG.
On the surface of the shielding wall 21 protruding from the case cover 20, an electromagnetic wave (TEM wave: Tr
ansverse ElectroMagnetic wave). This T
The EM wave is equivalent to an electromagnetic wave transmitted through the branch circuit connected to the terminal cc ′ in FIG. That is, a transmission model assuming electromagnetic field coupling between the transmission circuit 12 and the reception circuit 13 is equivalent to the transmission model in FIG.

【0025】従って、遮へい壁21の高さがl、伝送波
長がλgであるとすると、lをλgの1/2の整数倍に
すれば、接地パターン15と遮へい壁21とが機械的に
は非接触であったとしても、電磁気的には短絡している
状態となり、両者を導体で完全に接触させた場合と等価
の条件が成立する。従って、送信回路12及び受信回路
13の2つの高周波回路の電磁的結合を確実に回避する
ことができる。
Therefore, assuming that the height of the shielding wall 21 is 1 and the transmission wavelength is λg, if l is an integral multiple of λ of λg, the ground pattern 15 and the shielding wall 21 are mechanically separated. Even if there is no contact, it is electromagnetically short-circuited, and a condition equivalent to the case where both are completely contacted by a conductor is established. Therefore, electromagnetic coupling between the two high-frequency circuits of the transmission circuit 12 and the reception circuit 13 can be reliably avoided.

【0026】但し、本発明は、接地パターン15と遮へ
い壁21とを常に機械的に非接触状態にしなければなら
ないというものではない。非接触状態であっても良いと
いうだけのことである。つまり、従来の高周波回路ユニ
ットのようにシールドケースを精密に加工しなくとも、
ケース内の高周波回路同士の電磁界結合を回避すること
ができる、ということを意味する。これにより、製造コ
ストの低減が可能になる。これは、ミリ波帯で使用する
ユニットを製造する上で極めて重要な意味をもつ。
However, the present invention does not mean that the ground pattern 15 and the shielding wall 21 must always be in a mechanically non-contact state. It simply means that it may be in a non-contact state. In other words, without having to precisely process the shield case as in the conventional high-frequency circuit unit,
This means that electromagnetic field coupling between the high-frequency circuits in the case can be avoided. As a result, manufacturing costs can be reduced. This has a very important meaning in manufacturing a unit used in a millimeter wave band.

【0027】なお、非接触時の隙間G1は動作周波数に
依存するが、40GHz以下の帯域において0.1〜
0.5 の範囲であれば問題はない。
The gap G1 at the time of non-contact depends on the operating frequency.
There is no problem within the range of 0.5.

【0028】以上の説明は、伝送線路L1,L2がマイ
クロストリップ線路であることを前提として説明した
が、伝送線路は、コプレーナ線路であっても良い。図3
は、コプレーナ線路を伝送線路とした場合の高周波回路
ユニットの断面構造図である。接地パターン14が基板
11に形成されている点以外は、マイクロストリップ線
路を伝送線路に用いた場合と同様となる。基本的な動作
原理も、マイクロストリップ線路の場合と同様となる。
Although the above description has been made on the assumption that the transmission lines L1 and L2 are microstrip lines, the transmission lines may be coplanar lines. FIG.
FIG. 4 is a sectional structural view of a high-frequency circuit unit when a coplanar line is used as a transmission line. Except that the ground pattern 14 is formed on the substrate 11, the configuration is the same as that when the microstrip line is used for the transmission line. The basic operation principle is the same as that of the microstrip line.

【0029】また、遮へい壁21は、導電性のケースカ
バー20と一体に形成されたものであることを前提とし
て説明したが、プラスチック等の堅牢な高分子材料を成
形又は加工した後、その表面をメタライズしたもので遮
へい壁21として用いても良い。但し、この場合は、メ
タライズの厚さを、動作周波数のスキンディプスに対し
て5倍以上の十分な厚さにする必要がある。
The description has been made on the assumption that the shielding wall 21 is formed integrally with the conductive case cover 20. However, after molding or processing a rigid polymer material such as plastic, the surface of the shielding wall 21 is formed. May be used as the shielding wall 21. However, in this case, it is necessary to make the thickness of the metallization sufficient to be five times or more the skin depth of the operating frequency.

【0030】図8は、高周波回路ユニットの電磁界結合
度合いを実測した結果を示した特性図である。図中、縦
軸は送信回路12からの送信波が受信回路に作用する度
合い(送信波結合度:dB)、横軸は回路動作周波数
(GHz)である。送信回路12から出力される送信波
が受信回路13の受信端に結合する度合は、スルーホー
ル14及び接地パターン15のみの場合をA、遮へい壁
21を併用した場合をBで示してある。この図から、遮
へい壁21を併用することにより、スルーホール14を
含む接地パターンのみの場合よりも約−27dBの電磁
的結合を低減できることがわかる。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the result of actually measuring the degree of electromagnetic field coupling of the high-frequency circuit unit. In the figure, the vertical axis represents the degree at which the transmission wave from the transmission circuit 12 acts on the reception circuit (transmission wave coupling degree: dB), and the horizontal axis represents the circuit operating frequency (GHz). The degree to which the transmission wave output from the transmission circuit 12 is coupled to the reception end of the reception circuit 13 is indicated by A when only the through hole 14 and the ground pattern 15 are used, and B when the shielding wall 21 is used in combination. From this figure, it can be seen that the combined use of the shielding wall 21 can reduce the electromagnetic coupling of about -27 dB as compared with the case where only the ground pattern including the through hole 14 is used.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、シールドケース内の遮へい壁と接地部位との
間に部分的に機械的な非接触があっても、電磁気的には
両者が短絡と等価になっているので、高周波回路相互の
電磁界結合を確実に低減させつつ、機械的な加工精度の
ムラを吸収できるようになるという、特有の効果が得ら
れる。これにより、製造コストの低減化とユニットの小
型化という要請を同時に満足できるようになる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, even if there is a partial mechanical non-contact between the shielding wall in the shield case and the grounding portion, electromagnetically, Since both are equivalent to a short circuit, a specific effect is obtained in that unevenness in mechanical processing accuracy can be absorbed while reliably reducing electromagnetic field coupling between high-frequency circuits. As a result, it is possible to simultaneously satisfy the demand for reducing the manufacturing cost and the size of the unit.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態に係る高周波回路ユニットの
分解組立図で、(a)はシールドケースのケースカバー
の背面図、(b)はケース本体の上面図。
FIG. 1 is an exploded view of a high-frequency circuit unit according to an embodiment of the present invention, wherein (a) is a rear view of a case cover of a shield case, and (b) is a top view of a case main body.

【図2】本実施形態の高周波回路ユニットのA−A方向
の断面図。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the high-frequency circuit unit of the embodiment in the AA direction.

【図3】伝送線路をコプレーナ線路とした場合の高周波
回路ユニットの断面図。
FIG. 3 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit unit when a transmission line is a coplanar line.

【図4】電磁界結合を自由にした高周波回路ユニットの
断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit unit in which electromagnetic field coupling is free.

【図5】スルーホール及び接地パターンを有する高周波
回路ユニットの断面図。
FIG. 5 is a cross-sectional view of a high-frequency circuit unit having a through hole and a ground pattern.

【図6】本発明の原理を示す伝送モデルの等価回路(一
般的なモデル)。
FIG. 6 is an equivalent circuit (general model) of a transmission model showing the principle of the present invention.

【図7】第発明の原理を示す伝送モデルの等価回路(電
磁的結合が生じているモデル)。
FIG. 7 is an equivalent circuit of a transmission model showing the principle of the present invention (a model in which electromagnetic coupling occurs).

【図8】本発明の電磁界結合比率を実測した特性図。FIG. 8 is a characteristic diagram obtained by actually measuring an electromagnetic field coupling ratio according to the present invention.

【図9】従来の一般的な高周波回路ユニットの外観斜視
図。
FIG. 9 is an external perspective view of a conventional general high-frequency circuit unit.

【図10】従来の他の高周波回路ユニットの外観斜視
図。
FIG. 10 is an external perspective view of another conventional high-frequency circuit unit.

【図11】図10の高周波回路ユニットの断面図。FIG. 11 is a sectional view of the high-frequency circuit unit of FIG. 10;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10、30、210 シールドケースのケース本体 10a ケース本体端部 11 ケース本体に収容される基板 12 高周波回路の一例となる送信回路 13 高周波回路の一例となる受信回路 14 スルーホール 15 接地パターン 20、40、220 シールドケースのケースカバー 20a ケースカバーの端部 21、32 遮へい壁 CN コネクタ K 回路毎の金属ケース 10, 30, 210 Case body of shield case 10a Case body end 11 Substrate housed in case body 12 Transmitting circuit as an example of high-frequency circuit 13 Receiving circuit as an example of high-frequency circuit 14 Through hole 15 Ground pattern 20, 40 , 220 Shield case cover 20a Case cover end 21, 32 Shielding wall CN connector K Metal case for each circuit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 伝送線路で接続された複数種類の高周波
回路が導電性のシールドケース内に収容されており、 少なくとも2つの高周波回路の間には、その先端部が接
地部位を指向する接地電位の導電性遮へい壁が介在し、 該導電性遮へい壁の高さが、伝送波長の1/2の整数倍
であることを特徴とする、高周波回路ユニット。
A plurality of types of high-frequency circuits connected by a transmission line are housed in a conductive shield case, and a ground potential between at least two high-frequency circuits whose tip is directed to a ground portion. Wherein the height of the conductive shielding wall is an integral multiple of 1/2 of the transmission wavelength.
【請求項2】 前記シールドケースがケース本体と導電
性のケースカバーとから成り、ケース本体には電磁的に
分離させる高周波回路の実装状況に応じたパターンで前
記接地部位が存在しており、この接地部位のパターンに
対応した形状の導電性遮へい壁が前記ケースカバーと一
体に形成されていることを特徴とする、 請求項1記載の高周波回路ユニット。
2. The shield case includes a case body and a conductive case cover, and the case body has the grounding portion in a pattern corresponding to a mounting state of a high frequency circuit to be electromagnetically separated. The high-frequency circuit unit according to claim 1, wherein a conductive shielding wall having a shape corresponding to a pattern of a ground portion is formed integrally with the case cover.
【請求項3】 遮へい対象となる複数種類の高周波回路
及びこれらを接続するための伝送線路が同一平面上に実
装されていることを特徴とする、 請求項1又は2記載の高周波回路ユニット。
3. The high-frequency circuit unit according to claim 1, wherein a plurality of types of high-frequency circuits to be shielded and a transmission line for connecting these are mounted on the same plane.
【請求項4】 前記複数種類の高周波回路及びこれらを
接続するための伝送線路が一枚の基板上に実装されてお
り、前記接地部位のパターンに沿って当該基板にスルー
ホールが形成されていることを特徴とする、 請求項3記載の高周波回路ユニット。
4. The plurality of types of high-frequency circuits and a transmission line for connecting them are mounted on a single substrate, and through holes are formed in the substrate along the pattern of the ground portion. The high-frequency circuit unit according to claim 3, wherein:
【請求項5】 前記伝送線路が、前記基板上に形成され
たマイクロストリップ線路である、 請求項4記載の高周波回路ユニット。
5. The high-frequency circuit unit according to claim 4, wherein said transmission line is a microstrip line formed on said substrate.
【請求項6】 前記伝送線路が、前記基板上に形成され
たコプレーナ線路である、 請求項4記載の高周波回路ユニット。
6. The high-frequency circuit unit according to claim 4, wherein said transmission line is a coplanar line formed on said substrate.
【請求項7】 前記導電性遮へい壁が、前記ケースカバ
ーと一体に形成されその表面がメタライズ処理された高
分子材料から成ることを特徴とする、 請求項1乃至6のいずれかの項記載の高周波回路ユニッ
ト。
7. The conductive shield according to claim 1, wherein the conductive shielding wall is formed integrally with the case cover and the surface thereof is made of a polymerized metal material. High frequency circuit unit.
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WO2014069658A1 (en) * 2012-11-05 2014-05-08 株式会社デンソー High-frequency module

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