CN108780939A - 高频传输线的连接结构 - Google Patents

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Abstract

根据本发明的高频传输线的连接结构(3)包括一端连接到同轴线而另一端连接到平面传输线的柱状中心导体(7)，与中心导体同轴地布置在中心导体一端的侧面上的第一外导体(41)，填充在第一外导体与中心导体之间的第一介电体(42)，与中心导体同轴地布置在中心导体另一端的侧面上的第二外导体(61)，填充在第二外导体与中心导体之间的第二介电体(62)，与中心导体同轴地布置在第一外导体与第二外导体之间的第三外导体(51)，以及填充在第三外导体与中心导体之间的第三介电体(52)。在与中心导体的轴向方向和垂直于平面传输线的方向中的每一个方向垂直的方向上，中心导体与第一外导体之间的最短距离比中心导体与第三外导体之间的最短距离长，并且中心导体与第三外导体之间的最短距离比中心导体与第二外导体之间的最短距离长。

Description

高频传输线的连接结构
技术领域
本发明涉及一种高频传输线的连接结构，且涉及例如连接同轴线和平面传输线的连接结构。
背景技术
已知将同轴线和共面线作为用于传输诸如微波或毫米波信号之类的高频信号的高频传输线。
在高频传输线中，可以通过连接不同类型的传输线来实现单条传输线。在这种情况下，需要连接不同类型的传输线，但仍然抑制传输特性的劣化。例如，非专利文献1公开了具有一种布置的连接结构，在该布置中，同轴线与共面线之间的信号线的轴线从同轴线的中心向共面线连续偏移。
相关技术文献
非专利文献
非专利文献1：R.L.Eisenhart，“A BETTER MICROSTRIP CONNECTOR”，MicrowaveSymposium Digest，IEEE-MTT-S International，1978年6月27日至29日，第318页到第320页。
发明内容
本发明要解决的问题
然而，本发明人已经发现，在非专利文献1中描述的同轴线和共面线的常规连接结构包含以下问题。
图15至图17是各自示出常规连接结构的图。图15示出了同轴线和共面线的常规连接结构90的侧表面的截面形状。图16示出了常规连接结构90的上表面的截面形状。图17示出了当从Y轴方向观看时常规连接结构90的平面形状。要注意，在图17中，未示出基板200、用于连接基板200和中心导体7的连接块8、以及金属构件10。
如图15至图17中所示，同轴线和共面线的常规连接结构90包括连接到同轴线1的同轴模式块91，以及连接到形成于基板200上的共面线的共面模式块92。同轴模式块91由以下形成：作为内导体的中心导体7(其一端连接到同轴线1，而另一端经由基座8连接到形成于基板200上的共面线)，覆盖中心导体7的介电体912，以及覆盖介电体912的外导体911。共面模式块92由以下形成：具有通过加工金属构件10形成的椭圆形孔的外导体921，以及填充在外导体921的孔与中心导体7之间的介电体922。
图15至图17中所示的连接结构90包括在同轴模式块91与共面模式块92之间的边界部分，即同轴模式块91的表面与共面模式块92的表面相交处的边缘区域93A和93B。在边缘区域93A和93B中，金属构件10的与同轴模式块91接触的表面接近共面模式块92的外导体921的表面。由于在边缘区域93A和93B中，彼此接近的表面的面积相对较大，所以电场集中，并且电磁场模式之间发生不匹配。这最终导致边缘区域93A和93B 中产生寄生电容且同轴线与共面线之间的传输特性劣化的问题。
此外，当电场集中在边缘区域93A和93B中时，这导致流向接地节点(接地电压)的返回电流在边缘区域93A和93B中旁通(反射)的问题。
另外，如上述非专利文献1中所述，在同轴线与共面线之间的信号线的轴线从同轴线的中心向共面线连续偏移的连接结构中，加工用于实现信号线的轴线连续偏移的形状的金属构件是不容易的。
考虑到上述问题作出了本发明，并且本发明的目的是提供一种具有优异可加工性的高频传输线的连接结构，其也能够抑制信号传输特性的劣化。
解决问题的手段
根据本发明，提供了一种连接同轴线和平面传输线的高频传输线的连接结构，包括：柱状中心导体，一端连接到所述同轴线的内导体，且另一端连接到所述平面传输线；第一外导体，包括第一孔，所述第一孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第一外导体布置在所述中心导体的所述一端的侧面上；第一介电体，填充在所述中心导体与所述第一外导体之间；第二外导体，包括第二孔，所述第二孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第二外导体布置在所述中心导体的所述另一端的侧面上；第二介电体，填充在所述中心导体与所述第二外导体之间；第三外导体，包括第三孔，所述第三孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第三外导体布置在所述第一外导体与所述第二外导体之间；以及第三介电体，填充在所述中心导体与所述第三外导体之间，其中在与所述中心导体的轴向方向和垂直于所述平面传输线的方向中的每一个方向垂直的方向上，所述中心导体与所述第一外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离长，并且所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第二外导体之间的最短距离长。
本发明的效果
根据本发明，可以提供具有优异可加工性的高频传输线的连接结构，其也能够抑制信号传输特性的劣化。
附图说明
图1是示意性示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构的透视图；
图2是示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构的侧表面的截面形状的图；
图3是示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构的上表面的截面形状的图；
图4是示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构的正视图；
图5A是示出连接器的结构的透视图；
图5B是示出连接器的结构的另一透视图；
图6A是示出连接器的结构的正视图；
图6B是示出连接器的结构的侧视图；
图7是示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构的传输特性模拟结果的时序图；
图8是示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构的其它传输特性模拟结果的图表；
图9是示出根据第二实施例的高频传输线的连接结构的侧表面的截面形状的图；
图10是示出根据第二实施例的高频传输线的连接结构的上表面的截面形状的图；
图11是示出根据第二实施例的高频传输线的连接结构的正视图；
图12是示出根据第三实施例的高频传输线的连接结构的侧表面的截面形状的图；
图13是示出根据第三实施例的高频传输线的连接结构的正视图；
图14是示出图12中所示的高频传输线的连接结构的一部分的放大图；
图15是示出高频传输线的常规连接结构的侧表面的截面形状的图；
图16是示出高频传输线的常规连接结构的上表面的截面形状的图；以及
图17是示出高频传输线的常规连接结构的正视图。
具体实施方式
(1)实施例的概述
首先将描述根据本发明的压力传感器的概述。应注意，在以下的说明中，作为示例，附图中与本发明的构成元件相对应的构成元件以括号内的附图标记表示。
根据本发明，提供了一种连接同轴线(1)和平面传输线(2)的高频传输线的连接结构(3；13；23)，包括：柱状中心导体(7)，一端连接到同轴线的内导体，且另一端连接到平面传输线；第一外导体(41)，包括第一孔(10A)，该第一孔与中心导体同轴地形成并且大于中心导体的外径，并且第一外导体布置在中心导体一端的侧面上；第一介电体(42)，填充在中心导体与第一外导体之间；第二外导体(61；63)，包括第二孔(10B)，该第二孔与中心导体同轴地形成并且大于中心导体的外径，并且第二外导体布置在中心导体另一端的侧面上；第二介电体(62)，填充在中心导体与第二外导体之间；第三外导体(51；53)，包括第三孔(10C)，该第三孔与中心导体同轴地形成并且大于中心导体的外径，并且第三外导体在中心导体的轴向方向(Y方向)上布置在第一外导体与第二外导体之间；以及第三介电体(52)，填充在中心导体与第三外导体之间，其中在与中心导体的轴向方向和垂直于平面传输线的方向(Z方向)中的每一个方向垂直的方向(X方向)上，中心导体与第一外导体之间的最短距离比中心导体与第三外导体之间的最短距离长，并且中心导体与第三外导体之间的最短距离比中心导体与第二外导体之间的最短距离长。
在高频传输线的连接结构中，第二外导体(61)和第三外导体(51)由单个金属构件(10)一体地形成。
在高频传输线的连接结构中，第三介电体(52)是空气。
在高频传输线的连接结构中，第三孔由具有不同尺寸并且布置在中心导体的轴向(Y)方向上的多个孔(10G、10H)形成。
(2)实施例的实际示例
接下来将参照附图描述本发明的实际实施例。
《第一实施例》
图1至图4是示意性示出根据本发明实施例的高频传输线的连接结构的图。
图1是示意性示出根据第一实施例的高频传输线的连接结构3的透视图。图2示出当沿着Y-Z轴平面切割高频传输线的连接结构3时从X轴方向观看的截面形状。图3示出当沿着X-Y轴平面切割高频传输线的连接结构3时从Z轴方向观看的截面形状。图4示出当从Y轴方向观看时的高频传输线的连接结构3的平面形状。注意，在图4中，未示出基板200、基座8和金属构件10。
图1至图4中所示的高频传输线的连接结构3是不同类型的传输线之间的连接结构，其中继不同类型的传输线，并且例如是用于中继同轴线1和平面传输线2的连接结构，该中继同轴线1和平面传输线2被作为各自用于发送诸如微波或毫米波信号的高频信号的高频传输线。
同轴线1是通过将内导体和外导体同轴地布置以将介电体夹在中间而获得的传输线，并且例如是高频同轴电缆。注意，在图1至图4中，未示出同轴线1的内部结构。
平面传输线2是通过将都由金属制成的信号布线201和接地布线202在由介电体形成的基板200上进行图案化而获得的传输线，并且例如是共面线或微带线。形成基板200的介电体的示例可以是氧化铝、石英或树脂。
在该实施例中，假定平面线2是共面线，并且接地布线202形成在基板200上的信号布线201周围。
更具体地，根据第一实施例的高频传输线的连接结构3具有以下结构：金属构件10设置有电连接到同轴线1的同轴模式块4、电连接到平面传输线2的共面模式块6、以及布置在同轴模式块4与共面模式块6之间的缓冲块5。
金属构件10由导电材料制成，并且用作高频传输线的连接结构3的基部，同时支撑平面传输线2。金属构件10的材料的示例可以是诸如铜(Cu)、铝(Al)和可伐合金之类的金属材料。
同轴模式块4包括中心导体7、外导体41和介电体42。
中心导体7由柱状导电材料制成，一端连接到同轴线1的内导体，且另一端连接到平面传输线2的信号布线201。上述材料的示例可以是诸如铜或可伐合金之类的金属材料。
外导体41在中心导体7的连接同轴线1的一端侧与中心导体7同轴地间隔开。更具体地，外导体41包括孔41A，该孔与中心导体7同轴地形成且大于中心导体7的外径，并且外导体41布置在中心导体7的该一端侧上。类似于中心导体7，外导体41由诸如铜或可伐合金之类的导电金属材料制成。
例如，如图2至图4中所示，外导体41由第一管状部分411和第二管状部分412构成，该第一管状部分具有对应于同轴线1的外径R1，该第二管状部分在中心导体7的轴向方向上与第一管状部分411接合并且具有比第一管状部分411的外径R1小的外径R2。
介电体42填充在中心导体7与外导体41之间。介电体42的示例可以是玻璃材料(例如，相对介电常数：约4.0)。
例如，如图5A、图5B、图6A和图6B中所示，中心导体7、外导体41和介电体42形成一个连接器40。例如，通过将连接器40插入到根据连接器40的形状预先形成于金属构件10中的孔10A中，将同轴模式块4设置在金属构件10中。
共面模式块6包括外导体61和介电体62。
外导体61在中心导体7的另一端侧(平面传输线2侧)与中心导体7同轴地间隔开。更具体地，外导体61包括孔10B，该孔与中心导体7同轴地形成并且大于中心导体7的外径，并且外导体61布置在中心导体7的该另一端侧上。
在该实施例中，作为示例，通过在金属构件10中形成孔10B，将金属构件10的形成有孔10B的部分区域用作外导体61。
例如，如图4中所示，外导体61的孔10B形成为矩形形状，其中当从Y轴方向观看时，Z轴方向上的长度比X轴方向上的长度长。更具体地，孔10B形成为具有四个圆角的矩形形状。
介电体62填充在中心导体7与外导体61之间。类似于介电体42，介电体62的示例可以是玻璃材料。
缓冲块5包括外导体51和介电体52。
外导体51在外导体41和61之间在中心导体7的轴向方向上与中心导体7同轴地间隔开。更具体地，外导体51包括孔10C，该孔与中心导体7同轴地形成并且大于中心导体的外径，并且外导体51布置在外导体41和61之间。
在该实施例中，作为示例，类似于外导体61，通过在金属构件10中形成孔10C，将金属构件10的形成有孔10C的部分区域用作外导体51。
例如，如图4中所示，外导体51的孔10C形成为矩形形状，其中当从Y轴方向观看时，Z轴方向上的长度比X轴方向上的长度长。更具体地，孔10C形成为具有四个圆角的矩形形状。
介电体52填充在中心导体7与外导体51之间。介电体52具有比介电体42低的相对介电常数。例如，介电体52是空气(相对介电常数：大约1.0)，并且与中心导体7和外导体51一起形成同轴管(具有所谓的空气同轴结构的同轴线)。注意，取代空气，氟树脂(相对介电常数：2.0至3.0)可被用作介电体52。
如图4中所示，当从中心导体7的轴向方向(Y轴方向)观看时，缓冲块5布置在同轴模式块4内部的区域中。更具体地，当从Y轴方向观看时，缓冲块5的介电体52被布置在填充有介电体42的区域内部。
如图4中所示，当从中心导体7的轴向方向(Y轴方向)观看时，共面模式块6的至少一部分布置在缓冲块5内部的区域中。更具体地，当从Y轴方向观看时，共面模式块6的介电体62的至少一部分布置在填充有形成缓冲块5的介电体52的区域内部。即，当从Y轴方向观看时，椭圆形共面模式块6的Z轴方向上的两个端部布置在缓冲块5内部。另一方面，椭圆形共面模式块6在Z轴方向上的两个端部布置在缓冲块5外部。
如图4中所示，在与中心导体7的轴向方向(Y方向)和垂直于平面传输线2的方向(Z方向)中的每一个方向垂直的方向(X方向)上，当中心导体7与外导体41(外导体41的与介电体42接触的内壁面)之间的最短距离、中心导体7与外导体51之间的最短距离以及中心导体7与外导体61之间的最短距离分别由x1、x2和x3表示时，x3＜x2＜x1成立。
即，缓冲块5和共面模式块6被布置为使得在从同轴模式到共面模式的信号路径中，外导体41、51、61的X轴方向(宽度方向)上的长度逐渐减少。
如上所述，当沿信号传播方向(Y轴方向)布置同轴模式块4(连接器40)和共面模式块6以将缓冲块5夹在中间时，接触金属构件10的同轴模式块4的表面10D和共面模式块6的外导体61的表面(金属构件10的孔10B的内壁)彼此间隔开。因此，可以防止电场集中在同轴模式块4(连接器40)与共面模式块6之间的边界处。这可以防止在边界处产生寄生电容以及防止到接地节点的返回电流在边界处发生旁通。
缓冲块5的厚度(即介电体52在Y轴方向上的长度)仅需要是能够抑制在同轴模式块4(连接器40)与共面模式块6之间的边界处产生寄生电容的长度。更具体地，该长度仅需要是用于传输的电磁波的1/4波长或更少。例如，当电磁波具有90GHz的频率时，该长度仅需要落在例如0.15mm至0.75mm的范围内。
图7和图8各自示出了根据该实施例的连接结构的传输特性模拟结果。
图7示出了根据第一实施例的高频传输线的连接结构3的TDR(时域反射测量)模拟结果700，以及作为比较示例的常规连接结构90的TDR模拟结果701。在图7中，横坐标表示时间[ps]，而纵坐标表示特性阻抗[Ω]。
图8示出了根据第一实施例的高频传输线的连接结构3的传输特性模拟结果800，以及作为比较示例的常规连接结构90的传输特性模拟结果801。横坐标表示频率[GHz]，而纵坐标表示S参数的S21[dB]。
在图7和图8所示的模拟中，使用图1中所示的连接同轴线1和平面传输线(共面线)2的连接结构3作为模拟模型，使用可伐合金作为中心导体7、外导体41和金属构件10(外导体51和61)的金属材料，使用空气作为缓冲块5的介电体52(厚度：0.15mm)，并使用相对介电常数约为4.0的玻璃材料作为介电体42和62。
如从图7和图8将会理解，与常规连接结构90相比，通过提供缓冲块5以抑制在同轴模式块4(连接器40)与共面模式块6之间产生寄生电容，根据第一实施例的连接结构3可以改进传输特性。特别是，如图8中所示，与常规连接结构90相比，可以抑制在80GHz或更高频率下的传输特性的劣化。
如上所述，根据第一实施例的高频传输线的连接结构3被配置成使得缓冲块5被设置在同轴模式块47与共面模式块6之间，并且在从轴向模式到共面模式的信号路径中外导体41、51和61的X轴方向(宽度方向)上的长度逐渐减小。即，在根据第一实施例的高频传输线的连接结构3中，同轴模式块4和共面模式块6经由具有同轴模式与共面模式之间的中间模式的缓冲块5连接而不是直接在电磁场径向扩展的同轴模式与电磁场在水平方向上扩展的共面模式之间切换。这可以防止电场集中在同轴模式块4与共面模式块6之间的边界处，由此防止在边界处产生寄生电容，并且防止到接地节点的返回电流在边界处发生旁通。
因此，与上述常规连接结构90相比，根据第一实施例的高频传输线的连接结构3可以抑制传输特性的劣化。
在根据第一实施例的高频传输线的连接结构3中，不同于在非专利文献1中公开的连接结构，不需要形成共面模式块6的中心从同轴模式块4偏移的形状。因此，当形成共面模式块6和同轴模式块4时，容易加工金属构件10，由此提供具有优异可加工性的连接结构。
特别地，通过将外导体51和61形成为矩形形状，加工外导体51和61的孔10B和10C变得容易。例如，在形成孔10C时，通过在垂直于金属构件10的X-Z平面的方向(Y轴方向)上插入钻头并在Z轴方向上移位以切割金属构件10，能够容易地形成孔10C。这同样适用于孔10B。
此外，通过将外导体51和61形成为矩形形状，即具有直线的形状，可以更容易地设计高频传输线。例如，可能会更容易将特性阻抗调整到所需的值(例如50Ω)。
《第二实施例》
图9至图11是各自示出根据第二实施例的高频传输线的连接结构的图。
图9示出当沿着Y-Z轴平面切割高频传输线的连接结构13时从X轴方向观看的截面形状。图10示出当沿着X-Y轴平面切割高频传输线的连接结构13时从Z轴方向观看的截面形状。图11示出当从Y轴方向观察时的高频传输线的连接结构13的平面形状。注意，在图11中，未示出基板200、基座8和金属构件10。
根据第二实施例的高频传输线的连接结构13与根据第一实施例的高频传输线的连接结构3的不同之处在于缓冲块和共面模式块的布置。其余结构与根据第一实施例的高频传输线的连接结构3中的结构相同。注意，在根据第二实施例的连接结构13中，与根据第一实施例的连接结构3中相同的附图标记表示相同的构成元件，并且将省略其详细描述。
缓冲块15包括外导体53和介电体52。
外导体53在外导体41和63之间在中心导体7的轴向方向上与中心导体7同轴地间隔开。更具体地，外导体53包括孔10F，该孔与中心导体7同轴地形成并且大于中心导体7的外径，并且外导体53布置在外导体41和63之间。
在第二实施例中，作为示例，类似于根据第一实施例的外导体51，通过在金属构件10中形成孔10F，将金属构件10的形成有孔10F的部分区域用作外导体53。介电体52填充在外导体53与中心导体7之间。
例如，如图11中所示，当从Y轴方向观看时，孔10F形成为圆形形状。更具体地，当从Y轴方向观看时，孔10F(介电体52)具有直径比同轴模式块4的孔10A的直径(介电体42的外圆周)小的圆形形状，并且被布置在填充有同轴模式块4的介电体42的区域内部。
共面模式块16包括外导体63和介电体62。
外导体63在中心导体7的另一端侧(平面传输线2侧)与中心导体7同轴地间隔开。更具体地，外导体63包括孔10E，该孔大于中心导体7的外径，并且中心导体7的该另一端与孔10E同轴地布置在孔10E中。
在该实施例中，作为示例，类似于根据第一实施例的外导体61，通过在金属构件10中形成孔10E，将金属构件10的形成有孔10E的部分区域用作外导体63。介电体62填充在外导体63与中心导体7之间。
例如，如图11中所示，当从Y轴方向观看时，孔10E(介电体62)形成为矩形形状。更具体地，当从Y轴方向观看时，孔10E(介电体62)具有带有四个圆角的矩形形状，并且布置在填充有缓冲块15的介电体52的区域内部。
类似于缓冲块5，缓冲块15的厚度仅需要是能够抑制在同轴模式块4(连接器40)与共面模式块6之间的边界处产生寄生电容的长度。
类似于根据第一实施例的高频传输线，缓冲块15和共面模式块16被布置为使得在从同轴模式到共面模式的信号路径中外导体41、53、63的X轴方向(宽度方向)上的长度逐渐减小。更具体地，如图11所示，在与中心导体7的轴向方向(Y方向)和垂直于平面传输线2的方向(Z方向)中的每一个方向垂直的方向(X方向)上，当中心导体7与外导体41之间的最短距离、中心导体7与外导体53之间的最短距离以及中心导体7与外导体63之间的最短距离分别由x1、x2和x3表示时，x3＜x2＜x1成立。
如上所述，类似于根据第一实施例的连接结构3，根据第二实施例的连接结构13被配置成使得同轴模式块4(连接器40)和共面模式块6被布置为在Y轴方向上将缓冲块15夹在中间，并且在从同轴模式到共面模式的信号路径中外导体41、53和63的X轴方向(宽度方向)上的长度逐渐减小。这可以防止电场集中在同轴模式块4与共面模式块6之间的边界处，从而与上述常规连接结构90相比，抑制了传输特性的劣化。
《第三实施例》
图12至图14是各自示出根据第三实施例的高频传输线的连接结构的图。
图12示出根据第三实施例的高频传输线的连接结构23的侧表面的截面形状。图13是示出当从Y方向观察时的高频传输线的连接结构23的平面图。图14是示出图12中所示的连接结构23的部分区域的放大图。
根据第三实施例的高频传输线的连接结构23与根据第二实施例的高频传输线的连接结构13的不同之处在于包括多个不同尺寸的缓冲块。其余结构与根据第二实施例的高频传输线的连接结构13中的结构相同。注意，在根据第三实施例的连接结构23中，与根据第二实施例的连接结构13中相同的附图标记表示相同的构成元件，并且将省略其详细描述。
更具体地，如图12至图14中所示，根据第三实施例的高频传输线的连接结构23包括在Y轴方向上布置在同轴模式块4与共面模式块6之间的两个缓冲块25A和25B。缓冲块25A和25B被同轴地布置。
缓冲块25A包括外导体53A和介电体52A。类似于根据第二实施例的外导体53，外导体53A在外导体41和63之间在中心导体7的轴向方向上与中心导体7同轴地间隔开。更具体地，外导体53A包括孔10G，该孔与中心导体7同轴地形成并且大于中心导体7的外径，并且外导体53A布置在外导体41和63之间。
在第三实施例中，作为示例，类似于根据第一实施例的外导体51，通过在金属构件10中形成孔10G，将金属构件10的形成有孔10G的部分区域用作外导体53A。介电体52A填充在外导体53A与中心导体7之间。
例如，如图13中所示，当从Y轴方向观看时，孔10G形成为圆形形状。更具体地，当从Y轴方向观看时，孔10G(介电体52A)具有直径比同轴模式块4的孔10A的直径(介电体42的外圆周)小的圆形形状，并且被布置在填充有同轴模式块4的介电体42的区域内部。
缓冲块25B包括外导体53B和介电体52B。类似于根据第二实施例的外导体53，外导体53B在外导体41和63之间在中心导体7的轴向方向上与中心导体7同轴地间隔开。
更具体地，外导体53B包括孔10H，该孔与中心导体7同轴地形成并且大于中心导体7的外径，并且被布置在外导体41和63之间。
在第三实施例中，作为示例，类似于外导体53A，通过在金属构件10中形成孔10H，将金属构件10的形成有孔1.0H的部分区域用作外导体53B。介电体52B填充在外导体53B与中心导体7之间。
例如，如图13中所示，当从Y轴方向观看时，孔10H形成为圆形形状。更具体地，当从Y轴方向观看时，孔10H(介电体52B)具有直径比同轴模式块4的孔10A的直径(介电体42的外圆周)小的圆形形状，并且被布置在填充有同轴模式块4的介电体42的区域内部。孔10H的直径小于孔10G的直径。
类似于根据第一实施例的高频传输线，缓冲块15和共面模式块16被布置为使得在从轴向模式到共面模式的信号路径中外导体41、53A、53B和63的X轴方向(宽度方向)上的长度逐渐减小。更具体而言，如图13中所示，在与中心导体7的轴向(Y方向)和垂直于平面传输线2的方向(Z方向)中的每一个方向垂直的方向(X方向)上，当中心导体7与外导体41之间的最短距离、中心导体7与外导体53A之间的最短距离、中心导体7与外导体53B之间的最短距离以及中心导体7与外导体63之间的最短距离分别由x1、xa、xb和x3表示时，x3＜xb＜xa＜x1成立。
如图14中所示，孔10G填充有介电体52A，并且孔10H填充有介电体52B。介电体52A和52B可以由相同的介电材料或不同的介电材料制成，并且本发明不受特别限制。例如，介电体52A和52B都可以是空气(相对介电常数：约1.0)或氟树脂(相对介电常数：2.0至3.0)。
此外，氟树脂可以用作同轴模式块4侧上的介电体52A，并且空气可以用作共面模式块6侧上的介电体52B。这有利于在同轴模式与共面模式之间更平滑地切换。
类似于根据第一实施例和第二实施例的连接结构3和13，根据第三实施例的高频传输线的连接结构23可以防止电场集中在同轴模式块4与共面模式块6的边界部分处，从而抑制了传输特性的劣化。
此外，由于根据第三实施例的高频传输线的连接结构23设置有多个缓冲块，所以容易精细地调整特性阻抗。
以上基于实施例详细描述了由本发明人完成的本发明。然而，本发明不限于此，当然，在不脱离本发明的精神的情况下可以进行各种改变。
例如，上述实施例已经例示了其中形成缓冲块5的介电体52是空气的情况。然而，本发明不限于此，并且可以根据目标特性阻抗来使用另一种介电材料。类似地，同轴模式块4的介电体42或共面模式块6的介电体62不限于上述玻璃材料，并且可以使用诸如空气的另一种介电材料。
上述实施例已经例示了其中在Y轴方向上凸出的连接器40被用作同轴模式块4的情况。然而，本发明不限于此。例如，连接器40可以形成为一个管状形状(R1＝R2)。通过根据连接器40的形状加工金属构件10而不设置连接器40，金属构件10的一部分可以用作外导体41和42。在这种情况下，已加工金属构件10仅需要被直接填充介电体42。
上述实施例已经例示了其中形成于金属构件10中的孔的内壁被用作缓冲块的外导体51和共面模式块6的外导体61的情况。然而，本发明不限于此。
例如，可以制备由形成外导体51和61的介电体形成的连接器(与连接器40一样)，并布置在形成于金属构件10的孔10B和10C中。备选地，形成外导体51和61的连接器可以固定到金属构件10上而不在金属构件10中形成孔10B和10C。在这种情况下，类似于中心导体7，形成连接器的介电体的示例可以是诸如铜或可伐合金之类的金属材料。
第三实施例已经例示了其中两个缓冲块25A和25B设置在同轴模式块4与共面模式块6之间的情况。然而，缓冲块的数量不限于两个，并且可以是三个或更多。
外导体51、53、53A、53B、61和63的形状不限于矩形形状或圆形形状，只要在从同轴模式到共面模式的信号路径中外导体51、53、53A、53B、61和63的X轴方向(宽度方向)上的长度逐渐减小。例如，如图17中所示，外导体61和63中的每一个可以具有椭圆形状，其中当从Y轴方向观看时，Z轴方向上的长度比X轴方向上的长度长。
工业实用性
根据本发明的高频传输线的连接结构可被用作用来传输诸如微波或毫米波信号的高频信号的高频传输线的连接结构。
附图标记和符号的说明
1...同轴线，2...平面传输线，200...基板，201...信号布线，202...接地布线，3、13、23...连接结构，4...同轴模式块，5、15、25A、25B...缓冲块，6、16、26A、26B...共面模式块，7...中心导体，8...基座，10...金属构件，10A、10B、10C、10E、10F、10G、10H...孔，41、51、53、53A、53B、61、63、63A、63B...外导体，42、52、52A、52B、62...介电体，411...第一管状部分，412...第二管状部分。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种高频传输线的连接结构，所述连接结构连接同轴线和平面传输线，包括：
柱状中心导体，一端连接到所述同轴线的内导体，且另一端连接到所述平面传输线；
同轴模式块，电连接到所述同轴线；
共面模式块，电连接到所述平面传输线；以及
缓冲块，布置在所述同轴模式块与所述共面模式块之间，
所述同轴模式块包括：
第一外导体，包括第一孔，所述第一孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第一外导体布置在所述中心导体的所述一端的侧面上；以及
第一介电体，填充在所述中心导体与所述第一外导体之间；
所述共面模式块包括：
第二外导体，包括第二孔，所述第二孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第二外导体布置在所述中心导体的所述另一端的侧面上；以及
第二介电体，填充在所述中心导体与所述第二外导体之间；以及
所述缓冲块包括：
第三外导体，包括第三孔，所述第三孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第三外导体布置在所述第一外导体与所述第二外导体之间；以及
第三介电体，填充在所述中心导体与所述第三外导体之间，
其中，在与所述中心导体的轴向方向和垂直于所述平面传输线的方向中的每一个方向垂直的方向上，所述中心导体与所述第一外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离长，并且所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第二外导体之间的最短距离长，
在垂直于所述平面传输线的方向上，所述中心导体与所述第一外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离长，并且所述中心导体与所述第二外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第一外导体之间的最短距离长，以及
当从所述中心导体的轴向方向观看时，所述第三介电体布置在填充有所述第一介电体的区域内部。
2.根据权利要求1所述的高频传输线的连接结构，其中，所述第二外导体和所述第三外导体由单个金属构件一体地形成。
3.根据权利要求1或2所述的高频传输线的连接结构，其中，所述第三介电体是空气。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高频传输线的连接结构，其中，所述第三孔由具有不同尺寸且布置在所述中心导体的轴向方向上的多个孔形成。

Claims (4)

1.一种高频传输线的连接结构，所述连接结构连接同轴线和平面传输线，包括：
柱状中心导体，一端连接到所述同轴线的内导体，且另一端连接到所述平面传输线；
第一外导体，包括第一孔，所述第一孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第一外导体布置在所述中心导体的所述一端的侧面上；
第一介电体，填充在所述中心导体与所述第一外导体之间；
第二外导体，包括第二孔，所述第二孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第二外导体布置在所述中心导体的所述另一端的侧面上；
第二介电体，填充在所述中心导体与所述第二外导体之间；
第三外导体，包括第三孔，所述第三孔与所述中心导体同轴地形成并且大于所述中心导体的外径，且所述第三外导体布置在所述第一外导体与所述第二外导体之间；以及
第三介电体，填充在所述中心导体与所述第三外导体之间，
其中，在与所述中心导体的轴向方向和垂直于所述平面传输线的方向中的每一个方向垂直的方向上，所述中心导体与所述第一外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离长，并且所述中心导体与所述第三外导体之间的最短距离比所述中心导体与所述第二外导体之间的最短距离长。
2.根据权利要求1所述的高频传输线的连接结构，其中，所述第二外导体和所述第三外导体由单个金属构件一体地形成。
3.根据权利要求1或2所述的高频传输线的连接结构，其中，所述第三介电体是空气。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的高频传输线的连接结构，其中，所述第三孔由具有不同尺寸且布置在所述中心导体的轴向方向上的多个孔形成。
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