DE69836302T2 - Dielektrischer Wellenleiter und dessen Abzweigstruktur - Google Patents

Dielektrischer Wellenleiter und dessen Abzweigstruktur Download PDF

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Hiroshi Seika-cho Soraku-gun Uchimura
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine dielektrische Wellenleiterleitung zum Übertragen eines Hochfrequenzsignals des Mikrowellenbands oder des Millimeterbands, und insbesondere eine dielektrische Wellenleiterleitung mit einem gebogenen oder verzweigten Bereich.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • In einer Hochfrequenzschaltung, die ein Hochfrequenzsignal des Mikrowellenbands oder des Millimeterbands handhabt, ist es erforderlich, dass eine Übertragungsleitung zum Übertragen des Hochfrequenzsignals eine reduzierte Größe und einen geringen Übertragungsverlust hat. Wenn eine solche Übertragungsleitung auf oder in einem Substrat, aus dem eine Schaltung besteht, ausgebildet werden kann, ist dies für die Miniaturisierung von Vorteil. Im Stand der Technik wird daher eine Streifenleitung, eine Mikrostreifenleitung, eine koplanare Leitung oder eine dielektrische Wellenleiterleitung als derartige Übertragungsleitung verwendet.
  • Von diesen Leitungen haben eine Streifenleitung, eine Mikrostreifenleitung und eine koplanare Leitung eine Struktur, die aus einem dielektrischen Substrat, einer aus einer Leiterschicht zusammengesetzten Signalleitung und einer Erdungsleiterschicht besteht und in der sich eine elektromagnetische Welle eines Hochfrequenzsignals durch den Raum und das Dielektrikum rund um die Signalleitung und die Erdungsleiterschicht ausbreitet. Bei diesen Leitungen gibt es kein Problem mit der Übertragung von Signalen innerhalb eines Bands von höchstens 30 GHz. Bei der Übertragung von Signalen mit 30 GHz oder mehr entsteht jedoch leicht ein Übertragungsverlust.
  • Im Gegensatz dazu ist eine Wellenleiterleitung von Vorteil, weil der Übertragungsverlust auch im Millimeterband von mindestens 30 GHz gering ist. Um ausgezeichnete Übertragungseigenschaften eines solchen Wellenleiters zu nutzen, ist auch eine Leitung vorgeschlagen worden, die in einem Mehrschichtsubstrat ausgebildet werden kann.
  • In der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung JP-A 6-53711 (1994) ist zum Beispiel eine Wellenleiterleitung vorgeschlagen, in der sich ein dielektrisches Substrat zwischen zwei Leiterschichten befindet und Seitenwände durch zwei Reihen von Durchkontaktierungen ausgebildet sind, durch die die Leitschichten miteinander verbunden sind. In der Wellenleiterleitung sind die vier Seiten eines dielektrischen Materials von Pseudoleiterwänden umgeben, die durch die Leiterschichten und die Durchkontaktierungen konfiguriert sind, wodurch der Bereich in den Leiterwänden als Leitung zur Signalübertragung ausgebildet ist. Die Wellenleiterleitung hat eine sehr einfache Struktur und eine Vorrichtung kann insgesamt miniaturisiert werden.
  • Wenn eine Hochfrequenzschaltung zu konfigurieren ist, ist gewöhnlich eine Ausbildung eines gebogenen oder verzweigten Bereichs in einer Verdrahtungsschaltung einer Übertragungsleitung unvermeidlich. Insbesondere in dem Fall, in dem eine Speiseleitung für Gruppenantennen oder dergleichen auszubilden ist, muss eine Verzweigung in einer Verdrahtungsschaltung einer Übertragungsleitung ausgebildet werden.
  • Jedoch weisen eine Streifenleitung, eine Mikrostreifenleitung und eine koplanare Leitung das Problem auf, dass, da eine Signalleitung nicht vollständig mit einer Erdungsleiterschicht bedeckt ist, die Ausbildung einer Verzweigung in einem Mittelpunkt einer Übertragungsleitung bewirkt, dass eine elektromagnetische Welle aus der Verzweigung gestrahlt wird, wodurch der Übertragungsverlust zunimmt.
  • Als dielektrische Wellenleiterleitung ist weiterhin ein NRD-(nicht-strahlender dielektrischer) Leiter mit einer Struktur bekannt, in der sich eine dielektrische Leitung zwischen zwei Erdungsleiterplatten befindet und der Bereich zwischen den Erdungsleiterplatten und anderem als der dielektrischen Wellenleiterleitung mit Luft gefüllt ist. Um in der Struktur eine Verzweigung auszubilden, wird ein Verfahren angewendet, bei dem zwei gebogene Leitungen zur Ausbildung eines Richtungskopplers zusammengekoppelt werden. Wenn jedoch ein gebogener Bereich in einer Leitung vorhanden ist, entsteht insofern ein weiteres Problem, als verschiedene Ausbreitungsmodi in Abhängigkeit von der Form entstehen und der Übertragungsverlust zunimmt, und damit der Gestaltung eine strenge Einschränkung auferlegt ist. Eine dielektrische Wellenleiterleitung besteht gewöhnlich aus Fluorharz oder dergleichen. Insbesondere weist eine Leitung, die in einem Hochfrequenzbereich zu verwenden ist, eine reduzierte Größe auf und daher ist es schwierig, einen gebogenen Bereich und dergleichen herzustellen, wodurch insofern ein weiteres Problem bewirkt wird, als es schwierig ist, eine solche Leitung durch Massenherstellung zu erhalten. Des Weiteren besteht insofern ein weiteres Problem, als es schwierig ist, eine solche Leitung als Verdrahtung einer Hochfrequenzschaltung auf oder in einem dielektrischen Substrat auszubilden.
  • Ein konventioneller Wellenleiter hat eine Struktur, in der sich eine elektromagnetische Welle durch einen von Metallwänden umgebenen Raum ausbreitet, und erzeugt daher keinen Verlust aufgrund eines Dielektrikums. Daher ist der Verlust bei Hochfrequenz gering, und selbst wenn es eine Verzweigung gibt, wird kein Strahlungsverlust erzeugt. Jedoch hat ein solcher Wellenleiter das Problem, dass die Größe des Wellenleiters größer ist als jene einer Übertragungsleitung, die ein Dielektrikum verwendet. Im Gegensatz hierzu kann eine dielektrische Wellenleiterleitung, die mit einem Dielektrikum mit einer spezifischen dielektrischen Konstante εr gefüllt ist, in einer Größe hergestellt werden, die 1/√ε r von derjenigen einer konventionellen ist. Ein solcher Wellenleiter hat jedoch auch insofern ein Problem, als es schwierig ist, einen solchen Wellenleiter auf oder in einem dielektrischen Substrat auszubilden.
  • In einer dielektrischen Wellenleiterleitung, wie sie in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung JP-A 6-53711 (1994) vorgeschlagen ist, wird, wenn ein gebogener oder verzweigter Bereich einfach in einer Leitung zur Signalübertragung ausgebildet wird, die durch Pseudoleiterwände umgeben ist, die durch die beiden Leiterschichten und die zwei Reihen Durchkontaktierungen konfiguriert sind, das elektromagnetische Feld gestört, wodurch insofern ein Problem entsteht, als der Übertragungsverlust zunimmt.
  • Um eine Verdrahtungsschaltung einer Übertragungsleitung herzustellen, in der eine Verzweigung zum Ausbilden einer Speiseleitung für eine Gruppenantenne oder dergleichen in einem dielektrischen Substrat vorhanden ist, ist daher gefordert worden, eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung zu entwickeln, die in einem dielektrischen Substrat ausgebildet werden kann, das keine elektromagnetische Welle ausstrahlt und in dem der Übertragungsverlust gering ist.
  • JP 06 05711 offenbart eine Wellenleiterleitung. Zwei Leitungen mehrerer Durchlöcher sind für eine dielektrische Basis einschließlich Leiterschichten vorgesehen. Das Intervall der Durchlöcher jeder Leitung ist so ausgewählt, dass es kleiner als eine Grenzwellenlänge einer relevanten elektromagnetischen Welle ist.
  • US 3 135 935 offenbart eine Übertragungsleitung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung. Eine Fünf-Frequenz-Elektrolochübertragungsleitung umfasst plane äußere Leitungselemente, ein drittes dünnes planes Leitungselement in dem Raum zwischen den vorgenannten planen Elementen, eine Einrichtung zum Halten des planen Zwischenelements in fester paralleler isolierender Beziehung zu den erstgenannten planen Elementen, wobei die Einrichtung dielektrisches Material in dem Raum zwischen den planen Elementen umfasst, und eine Einrichtung zum Ausbilden nicht-strahlender Seitenwände für die Übertragungsleitung mit einem dünnen kontinuierlichen Leitungsfaden auf jeder Seite des planen Zwischenelements, wobei jeder der Fäden an die erstgenannten planen Elemente durch das dielektrische Material gestitcht bzw. geheftet ist.
    • EP 0 677 885 zeigt einen Parallelverzweigungswellenleiter.
    • JP 05 160 612 offenbart einen Parallelverzweigungswellenleiter mit einer Lücke zwischen zwei Verzweigungsleitungen.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die Erfindung ist in Anbetracht der vorstehend erörterten Umstände gemacht worden. Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung von gebogenen und verzweigten Bereichen einer dielektrischen Wellenleiterleitung, die in einem dielektrischen Substrat ausgebildet werden kann, in dem ein Hochfrequenzsignal eine elektromagnetische Welle nicht ausstrahlt oder austreten lässt, und das ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei geringem Übertragungsverlust besitzt.
  • Die Erfinder haben die vorstehend erörterten Probleme intensiv studiert. Als Ergebnis haben die Erfinder festgestellt, dass, wenn in einer dielektrischen Wellenleiterleitung und in einem gebogenen Bereich, der in einer Übertragungsleitung mit einer Struktur angeordnet ist, die durch vollständiges Abdecken von zwei Leiterschichten ausgebildet wird, die mit zwei Reihen von in einem dielektrischen Substrat angeordneten Durchkontaktgruppen elektrisch verbunden sind, die zwei Reihen von Durchkontaktgruppen eine vorgegebene Anordnungsstruktur haben, die Strahlung und das Austreten bzw. Lecken einer elektromagnetischen Welle eines Hochfrequenzsignals kaum auftreten und ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei geringem Übertragungsverlust realisiert werden können, selbst wenn ein solcher gebogener Bereich in der Übertragungsleitung vorhanden ist.
  • Des Weiteren ist festgestellt worden, dass, wenn in einer dielektrischen Wellenleiterleitung eine Übertragungsleitung mit einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einer Struktur, die durch vollständiges Abdecken oberer und unterer Bereiche von zwei Reihen von Durchkontaktgruppen mit zwei Leiterschichten, die elektrisch mit den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen verbunden sind, in einem dielektrischen Substrat angeordnet ist und Durchkontakte der zwei Reihen von Durchkontaktgruppen eine vorgegebene Anordnungsstruktur in einer Verzweigung haben, in der die Übertragungsleitung in einer T-artigen Form verbunden ist und Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals rechtwinklig zueinander sind, eine Verzweigungsstruktur einer Übertragungsleitung, in der Strahlung und Austreten einer elektromagnetischen Welle eines Hochfrequenzsignals kaum auftreten, und die ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei geringem Übertragungsverlust aufweist, realisiert werden kann. Des Weiteren ist festgestellt worden, dass in einer Verzweigung, in der zweite und dritte Übertragungsleitungen, die parallel mit einer ersten dielektrischen Wellenleiterleitung angeordnet sind, mit einander verbunden sind, so dass Übertragungsleitungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, Durchkontakte von Durchkontaktgruppen eine vorgegebene Anordnungsstruktur haben, eine Verzweigungsstruktur einer Übertragungsleitung, in der Strahlung und Austreten einer elektromagnetischen Welle eines Hochfrequenzsignals kaum auftreten und das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung beliebig eingestellt werden kann, und die ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei geringem Übertragungsverlust aufweist, realisiert werden kann. Weiterhin ist festgestellt worden, dass in einer Verzweigung, in der vierte bis sechste Übertragungsleitungen, die parallel zu zweiten und dritten Übertragungsleitungen angeordnet sind, miteinander verbunden sind, so dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, Durchkontakte von zwei Reihen von Durchkontaktgruppen eine vorgegebene Anordnungsstruktur haben, eine Verzweigungsstruktur einer Übertragungsleitung, in der Strahlung und Austreten einer elektromagnetischen Welle eines Hochfrequenzsignals kaum auftreten und das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung beliebig eingestellt werden kann und die ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei geringem Übertragungsverlust aufweist, realisiert werden kann.
  • Nach einem Aspekt der Erfindung wird eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung wie in Anspruch 1 definiert vorgesehen.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung wie in Anspruch 2 definiert vorgesehen.
  • Gemäß der in den Ansprüchen 1 und 2 definierten Erfindung werden in der Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich der vorgenannten Aspekte der Erfindung Durchkontakte zum Einstellen eines Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen von zumindest einer der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung ausgebildet.
  • Gemäß der Konfiguration der Erfindung sind die Durchkontakte zum Einstellen eines Leistungsverhältnisses in zumindest einer der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung, beispielsweise in der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung, ausgebildet. Infolgedessen ist die charakteristische Impedanz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung höher als die charakteristischen Impedanzen der ersten und zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung und die Grenzfrequenz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung wird höher. Bezüglich einer elektromagnetischen Welle, die sich durch die erste dielektrische Wellenleiterleitung ausgebreitet hat, breitet sich daher eine Welle einer Frequenz zwischen der Grenzfrequenz der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung und derjenigen der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung durch lediglich die zweite dielektrische Wellenleiterleitung aus und eine Welle einer Frequenz, die nicht niedriger als die Grenzfrequenz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung ist, breitet sich sowohl durch die zweite als auch die dritte dielektrische Wellenleiterleitung aus. Da die Frequenz höher ist, breitet sich eine elektromagnetische Welle nämlich leichter durch die dritte dielektrische Wellenleiterleitung aus. Als Ergebnis ist das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nicht 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird nicht durchgeführt. Daher kann ein beliebiges Leistungsverhältnis erhalten werden, indem die Position und Anzahl der Durchkontakte zum Einstellen eines Leistungsverhältnisses angemessen ausgewählt werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung wie in Anspruch 3 definiert vorgesehen.
  • Gemäß der Konfiguration der Erfindung kann eine dielektrische Wellenleiterleitung in drei dielektrische Wellenleiterleitungen verzweigt werden.
  • Nach einem weiteren Aspekt der Erfindung werden in der Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich des vorgenannten Aspekts der Erfindung Durchkontakte zum Einstellen eines Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen von zumindest einer der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung und/oder zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen von zumindest einer der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung ausgebildet.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser ersichtlich, worin:
  • 1A und 1B schematische perspektivische Ansichten sind, die eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen dielektrischen Wellenleiterleitung veranschaulichen;
  • 2 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem gebogenen Bereich ist;
  • 3 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem gebogenen Bereich ist;
  • 4 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem gebogenen Bereich ist;
  • 5 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich ist;
  • 6 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich ist;
  • 7 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich ist;
  • 8 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich ist;
  • 9 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich ist;
  • 10 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich ist;
  • 11 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 12 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 13 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 14 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 15 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 16 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 17 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung der Erfindung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 18 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung der Erfindung mit einem parallelverzweigten Bereich ist;
  • 19 eine Draufsicht einer Ausführungsform der dielektrischen Wellenleiterleitung der Erfindung mit einem parallel-verzweigten Bereich ist;
  • 20 eine graphische Darstellung ist, die Frequenzkennlinien von S Parametern in der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich zeigt;
  • 21 eine graphische Darstellung ist, die Frequenzkennlinien von S Parametern in der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich zeigt;
  • 22 eine graphische Darstellung ist, die Frequenzkennlinien von S Parametern in der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich zeigt;
  • 23 eine graphische Darstellung ist, die Frequenzkennlinien von S Parametern in der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich zeigt;
  • 24 eine graphische Darstellung ist, die Frequenzkennlinien von S Parametern in der dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
  • 1A und 1B sind schematische perspektivische Ansichten eines linearen Bereichs, die ein Konfigurationsbeispiel der erfindungsgemäßen dielektrischen Wellenleiterleitung veranschaulichen. In der dielektrischen Wellenleiterleitung sind zwei Leiterschichten 2 an Positionen ausgebildet, zwischen denen sich ein flaches, plattenartiges dielektrisches Substrat 1 von vorgegebener Dicke a befindet. Die Leiterschichten 2 sind auf den oberen und unteren Flächen des dielektrischen Substrats 1 ausgebildet, zwischen denen sich jeweils zumindest eine Übertragungsleitungs-Ausbildungsposition befindet. Eine Anzahl von Durchkontakten 3, durch welche die Leiterschichten 2 elektrisch miteinander verbunden sind, sind zwischen den Leiterschichten 2 angeordnet. Wie in den Figuren gezeigt ist, sind die Durchkontakte 3 zu zwei Reihen unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer sind als die halbe Signalwellenlänge eines durch die Lei tung zu übertragenden Hochfrequenzsignals in Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals, d. h. die Leitungsausbildungsrichtung, und unter einem festen Intervall (Breite) d in einer Richtung rechtwinklig zur Übertragungsrichtung ausgebildet, wodurch sie Durchkontaktgruppen 4 ausbilden, die als Übertragungsleitung dienen.
  • Eine TEM-(transversale elektromagnetische) Welle kann sich zwischen den beiden Leiterschichten 2, die parallel angeordnet sind, ausbreiten. Wenn die Intervalle p der Durchkontakte 3 in jeder der Reihen von Durchkontaktgruppen 4 größer als die halbe Signalwellenlänge sind, kann daher selbst eine Zuleitung einer elektromagnetischen Welle zu der Leitung die Ausbreitung entlang eines in der Leitung ausgebildeten Pseudokontaktwellenleiters nicht erzeugt werden. Im Gegensatz hierzu werden, wenn die Intervalle p der Durchkontakte 3 nicht größer als eine halbe Signalwellenlänge sind, elektrische Seitenwände ausgebildet und daher kann sich eine elektromagnetische Welle nicht in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsleitung ausbreiten und breitet sich in der Richtung der Übertragungsleitung aus, während sie wiederholt reflektiert wird. Als Ergebnis ist es wegen des Bereichs, der von den Leiterschichten 2 und den Durchkontaktgruppen 4 umgeben ist, die wie vorstehend beschrieben strukturiert sind, und der eine Schnittfläche von a × d aufweist, möglich, ausgezeichnete Übertragungseigenschaften zu erhalten, die denjenigen eines dielektrischen Wellenleiters sehr analog sind.
  • In diesem Fall ist die Dicke a des dielektrischen Substrats 1 nicht besonders eingeschränkt. Wenn die Leitung jedoch im Einzelmodus eingesetzt wird, ist es bevorzugt, die Dicke auf ungefähr eine Hälfte oder ungefähr das Zweifache der konstanten Breite d einzustellen. In den Beispielen der 1 werden Bereiche, die den Ebenen H und E eines dielektrischen Wellenleiters entsprechen, durch die Leiterschichten 2 bzw. die Durchkontaktgruppen 4 ausgebildet. Wenn die Dicke a auf ungefähr eine Hälfte der konstanten Dicke d, wie in 1A gezeigt, eingestellt ist, werden Bereiche, die den Ebenen H und E eines dielektrischen Wellenleiters entsprechen, durch die Leiterschichten 2 bzw. die Durchkontaktgruppen 4 ausgebildet. Wenn die Dicke a auf ungefähr das Zweifache der konstanten Breite d, wie in 1B gezeigt, eingestellt ist, werden Bereiche, die den Ebenen E und H eines dielektrischen Wellenleiters entsprechen, durch die Leiterschichten 2 bzw. die Durchkontaktgruppen 4 ausgebildet.
  • Um die Durchkontakte 3, die die Reihen von Durchkontaktgruppen 4 bilden, elektrisch miteinander zu verbinden, sind Hilfsleiterschichten 5 zwischen den Leiterschichten 2 geeignet ausgebildet. Wenn solche Hilfsleiterschichten 5 ausgebildet sind, werden die Seitenwände der Leitung durch die Durchkontaktgruppen 4 und die Hilfsleiterschichten 5, vom Inneren der Wellenleiterleitung aus gesehen, zu einer feinen gitterartigen Form ausgebildet, und die Abschirmwirkung für eine elektromagnetische Welle aus der Leitung kann weiter verbessert werden. Im Beispiel der 1 sind die Durchkontaktgruppen 4 in zwei Reihen ausgebildet. Alternativ können die Durchkontaktgruppen 4 in vier oder sechs Reihen angeordnet sein, so dass Pseudokontaktwände aufgrund der Durchkontaktgruppen 4 doppelt oder dreifach ausgebildet werden, wodurch das Vorkommnis eines Austretens einer elektromagnetischen Welle aus den Leiterwänden wirksamer verhindert werden kann.
  • In einer solchen Struktur einer Wellenleiterleitung hat, wenn die relative dielektrische Konstante des dielektrischen Substrats 1 durch εr angegeben ist, der Wellenleiter eine Größe, die 1/√ε r von derjenigen eines konventionellen Wellenleiters ist. Da die relative dielektrische Konstante des Materials, aus dem das dielektrische Substrat 1 besteht, größer ist, kann daher die Größe des Wellenleiters verringert werden und eine Hochfrequenzschaltung kann miniaturisiert werden.
  • Infolgedessen ist es möglich, eine Größe zu erhalten, die auch als Übertragungsleitung eines Mehrschicht-Verdrahtungssubstrats, in dem Verdrahtungen mit hoher Dichte ausgebildet werden, oder als diejenige eines Pakets zur Aufnahme einer Halbleitervorrichtung verwendet werden kann.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, sind die Durchkontakte 3, aus denen die Durchkontaktgruppen 4 bestehen, unter den wiederholten Intervallen p angeordnet, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge sind. Um ausgezeichnete Übertragungseigenschaften zur realisieren, wird es bevorzugt, die wiederholten Intervalle p als konstante wiederholte Intervalle auszubilden. Sofern die Intervalle nicht größer als die halbe Signalwellenlänge sind, können die Intervalle durch Kombinieren mehrerer Werte angemessen variiert oder konfiguriert werden.
  • Das dielektrische Substrat 1 ist nicht besonders eingeschränkt, soweit es als Dielektrikum funktioniert, und weist Eigenschaften auf, die die Übertragung eines Hochfrequenzsignals nicht stören. Vom Gesichtspunkt der Genauigkeit bei der Ausbildung einer Übertragungsleitung und Einfachheit der Herstellung ist das dielektrische Substrat 1 vorzugsweise aus Keramik hergestellt.
  • Konventionell sind Keramiken mit verschiedenen relativen dielektrischen Konstanten bekannt. Um ein Hochfrequenzsignal durch die erfindungsgemäße dielektrische Wellenleiterleitung zu übertragen, wird es bevorzugt, ein paraelektrisches Material zu verwenden. Dies liegt daran, dass ferroelektrische Keramiken gewöhnlich einen hohen dielektrischen Verlust in einem Hochfrequenzbereich erzeugen und der Übertragungsverlust daher groß ist. Daher wird die relative dielektrische Konstante εr des dielektrischen Substrats 1 geeigneterweise auf ungefähr 4 bis 100 eingestellt.
  • Gewöhnlich beträgt die Leitungsbreite einer in einem Mehrschicht-Verdrahtungssubstrat ausgebildeten Verdrahtungsschicht oder eines Pakets zum Aufnehmen einer Halbleitervorrichtung maximal 1 mm. Wenn ein Material mit einer relativen dielektrischen Konstante εr von 100 verwendet wird und die Leitung so verwendet wird, dass der obere Bereich die Ebene H ist, oder die elektromagnetische Feldverteilung, in der das Magnetfeld spiralförmig ausgebildet ist, um mit der oberen Oberfläche parallel zu sein, erzeugt wird, wird daher so berechnet, dass die minimal verfügbare Frequenz 15 GHz ist, und daher kann die Leitung auch im Mikrowellenbereich verwendet werden. Im Gegensatz hierzu beträgt die relative dielektrische Konstante εr eines Dielektrikums aus Harz, das gewöhnlich als dielektrisches Substrat 1 verwendet wird, ungefähr 2. Wenn die Leitungsbreite 1 mm beträgt, kann die Leitung daher nicht verwendet werden, wenn die Frequenz nicht ungefähr 100 GHz oder höher ist.
  • Solche paraelektrischen Keramiken beinhalten viele Keramiken mit einer sehr kleinen dielektrischen Verlusttangente, beispielsweise Aluminiumoxid und Siliciumdioxid. Jedoch können nicht alle Arten von paraelektrischen Keramiken verwendet werden. Im Fall einer dielektrischen Wellenleiterleitung wird durch einen Leiter fast kein Verlust erzeugt und der Verlust bei der Signalübertragung wird hauptsächlich durch ein Dielektrikum verursacht. Ein Verlust α(dB/m) aufgrund eines Dielektrikums kann folgendermaßen ausgedrückt werden: α = 27,3 × tanδ/[λ/{1 – (λ/λc)2}1/2]worin
    • tanδ:
    die dielektrische Verlusttangente des Dielektrikums
    λ:
    die Wellenlänge im Dielektrikum
    λc:
    die Signalwellenlänge
    ist.
  • In Übereinstimmung mit genormten Formen eines rechteckigen Wellenleiters (WRJ-Serie) beträgt {1 – (λ/λc)2}1/2 im obigen Ausdruck ungefähr 0,75.
  • Um den Verlust auf ein praktisch verfügbares Niveau eines Übertragungsverlusts von –100 (dB/m) oder weniger zu reduzieren, ist es notwendig, ein Dielektrikum so auszuwählen, dass die folgende Beziehung erfüllt wird: f × εr 1/2 × tanδ ≤ 0,8worin f für die verwendete Frequenz (GHz) steht.
  • Das Material für das dielektrische Material 1 beinhaltet beispielsweise Aluminiumkeramik, Glaskeramik und Aluminiumnitridkeramik. Zum Beispiel wird ein geeignetes organisches Lösungsmittel zu Pulver eines Keramik-Rohmaterials gegeben und mit ihm zu einer Aufschlämmungs- bzw. Schlickerform vermischt. Das Gemisch wird zu einer folienähnlichen Form unter Verwendung einer gut bekannten Technik wie etwa dem Abstreifmesserverfahren oder dem Kalanderwalzenverfahren geformt, um mehrere keramische Grünfolien zu erhalten. Diese keramischen Grünfolien werden dann einem geeigneten Stanzverfahren unterzogen und dann gestapelt. Danach wird das Brennen bei 1.500 bis 1.700°C im Fall von Aluminiumoxidkeramik, bei 850 bis 1.000°C im Fall von Glaskeramik oder bei 1.600 bis 1.900°C im Fall von Aluminiumnitridkeramik durchgeführt, wodurch das Substrat erzeugt wird.
  • Die beiden Leiterschichten 2 werden auf die folgende Art und Weise ausgebildet. In dem Fall, dass das dielektrische Substrat 1 aus Aluminiumoxidkeramik besteht, zum Beispiel einem Oxid wie Alumini umoxid, Siliciumdioxid oder Magnesiumoxid, werden ein organisches Lösungsmittel und dergleichen zu Pulver eines Metalls, wie etwa Wolfram, gegeben und mit ihm zu einer pastenartigen Form vermischt. Das Gemisch wird dann auf die Keramik-Grünfolien durch die Dickfilmdrucktechnik aufgedruckt, um zumindest eine Übertragungsleitung vollständig zu bedecken. Danach wird bei einer hohen Temperatur von ungefähr 1.600°C gebrannt, wodurch Leiterschichten 2 mit einer Dicke von mindestens 10 bis 15 μm ausgebildet werden. Als Metallpulver wird im Fall von Glaskeramik vorzugsweise Kupfer, Gold oder Silber verwendet, und im Fall von Aluminiumnitridkeramik wird Wolfram oder Molybdän verwendet. Gewöhnlich wird die Dicke der Leiterschichten 2 auf ungefähr 5 bis 50 μm eingestellt.
  • Die Durchkontakte 3 können zum Beispiel durch Durchkontaktierungskontakte oder Durchlochkontakte ausgebildet werden. Die Durchkontakte können eine kreisförmige Abschnittsform haben, die leicht hergestellt werden kann, oder alternativ kann eine Abschnittsform eines Vielecks, wie etwa eines Rechtecks oder eines Rhomboids, verwendet werden. Beispielsweise werden die Durchkontakte 3 durch Einbetten von Metallpaste ähnlich den Leiterschichten 2 in Durchlöcher ausgebildet, die durch Ausführen eines Stanzvorgangs an einer Keramik-Grünfolie und anschließendes Brennen der Metallpaste zusammen mit dem dielektrischen Substrat 1 ausgebildet werden. Geeignetermaßen wird der Durchmesser der Durchkontakte 3 auf 50 bis 300 μm eingestellt.
  • In einer solchen dielektrischen Wellenleiterleitung wird gewöhnlich ein gebogener oder verzweigter Bereich ausgebildet. Eine Ausführungsform eines gebogenen Bereichs ist in einer Draufsicht der 2 gezeigt. In 2 (und den auf 2 folgenden Figuren) sind das dielektrische Substrat 1 und die Leiterschichten 2 nicht gezeigt. Die Reihe der Durchkontaktgruppen 4, die sich an der Innenseite des ge bogenen Bereichs befindet, wird zu einer kantigen Form ausgebildet, von der sich ein Biegepunkt an einem Durchkontakt 6 befindet, und die andere Reihe, die sich an der Außenseite befindet, wird zu einer bogenartigen Form ausgebildet, die an dem einen Durchkontakt 6 zentriert ist.
  • Wie in 2 gezeigt ist, sind in dem gebogenen Bereich die Durchkontaktgruppen 4 so angeordnet, dass die zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals rechtwinklige Leitung die konstante Breite d aufweist. Die Durchkontakte 3 sind so angeordnet, dass die Reihe der Durchkontaktgruppen 4, die sich an der Innenseite des gebogenen Bereichs befindet, zu einer bogenlinienartigen Form ausgebildet wird, in der sich der Biegepunkt an dem einen Durchkontakt 6 befindet. Im Gegensatz hierzu wird die Reihe der Durchkontaktgruppen 4, die sich an der Außenseite des gebogenen Bereichs befindet, längs eines Bogens angeordnet, der an dem einen Durchkontakt 6 zentriert ist, der als Biegepunkt der an der Innenseite des gebogenen Bereichs befindlichen Reihe dient.
  • Wie vorstehend beschrieben, sind die Durchkontakte 3, die die Durchkontaktgruppen 4 bilden, unter den wiederholten Intervallen p angeordnet, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge sind. Um ausgezeichnete Übertragungseigenschaften zu realisieren, wird es bevorzugt, die wiederholten Intervalle p als konstante wiederholte Intervalle auszubilden. Selbstverständlich können die Intervalle, soweit die Intervalle nicht größer als die halbe Signalwellenlänge sind, durch Kombinieren mehrerer Werte angemessen variiert oder konfiguriert werden. Um die Strahlung einer elektromagnetischen Welle ausreichend zu unterdrücken und ausgezeichnete Übertragungseigenschaften zu realisieren, wird es daher bevorzugt, auch die wiederholten Intervalle p der Durchkontakte 3, die die Reihe der Durchkontaktgruppen 4 bilden, die sich an der Außenseite des gebogenen Bereichs be findet, so einzustellen, dass sie einen konstanten Wert haben. Gleichermaßen können die Intervalle in dem Umfang, der nicht größer als die halbe Signalwellenlänge ist, verschieden variiert werden.
  • Eine Ausführungsform eines gebogenen Bereichs ist in einer Draufsicht der 3 gezeigt. In derselben Weise wie 2 ist die eine Reihe der Durchkontaktgruppen 4, die sich an der Innenseite des gebogenen Bereichs befindet, durch Anordnen der Durchkontakte 3 in einer bogenlinienartigen Form ausgebildet, in der sich der Biegepunkt an einem Durchkontakt 7 befindet. Die andere Reihe der Durchkontaktgruppen 4, die sich an der Außenseite des gebogenen Bereichs befindet, ist zu einer bogenlinienartigen Form ausgebildet, die der Basis 8a eines gleichschenkligen Dreiecks 8 entspricht, bei dem die Spitze sich an dem einen Durchkontakt 7 befindet und das eine Höhe gleich der konstanten Breite d besitzt.
  • Der in 3 gezeigte gebogene Bereich hat eine Form, welche ausgebildet wird, indem eine Kante schräg abgeschnitten wird. Im Vergleich zu dem gebogenen Bereich in dem in 2 gezeigten Beispiel kann der gebogene Bereich leicht hergestellt werden.
  • Eine Ausführungsform eines gebogenen Bereichs ist in einer Draufsicht der 4 gezeigt. Die eine Reihe der Durchkontaktgruppen 4, die sich an der Innenseite des gebogenen Bereichs befindet, wird ausgebildet, indem die Durchkontakte 3 in Form eines Bogens angeordnet werden, der an einem virtuellen zentralen Punkt 9 innerhalb des gebogenen Bereichs der Reihe zentriert ist und der einen vorgegebenen Radius r hat. Die andere Reihe der Durchkontaktgruppen 4, der sich an der Außenseite des gebogenen Bereichs befindet, wird ausgebildet, indem die Durchkontakte 3 in Form eines Bogens angeordnet werden, der an dem zentralen Punkt 9 zentriert ist und der einen Radius (r + d) hat, der durch Addieren der konstanten Breite d zum Radius r erhalten wird, d. h. in einer gebogenen Form, die mit der Innenseitenreihe konzentrisch ist. Als Ergebnis haben die Reihen der Durchkontaktgruppen 4 jeweils die gebogenen Bereiche, die in einer konzentrischen bogenförmigen Form angeordnet sind.
  • In dem in 4 gezeigten Beispiel sind sowohl die Innen- als auch die Außenseite des gebogenen Bereichs zu einer sehr glatten Form ausgebildet und daher ist die Störung eines elektromagnetischen Felds von sehr geringem Grad. Daher hat das Beispiel den Vorteil, dass der Übertragungsverlust verringert ist.
  • Als Nächstes wird die Konfiguration eines T-verzweigten Bereichs beschrieben. Eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 5 beschrieben. Der T-verzweigte Bereich ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung, in der eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 16, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a besteht, die so ausgebildet sind, dass sie mit Leiterschichten elektrisch verbunden sind, zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat mit einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals befindet, zueinander unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17, die aus zwei Reihen von ähnlichen Durchkontaktgruppen 4b besteht, angeordnet sind, und ein äußerstes Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 ist mit einer Öffnung 18 verbunden, die an einer Seite der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 angeordnet ist, wobei Übertragungsrichtungen der Leitungen so eingestellt sind, dass sie zueinander rechtwinklig sind. Die Breite w der Öffnung 18 erfüllt die Beziehung d < w ≤ 5d bezüglich der konstanten Breite d zwischen den zwei Reihen der Durchkontaktgruppen 4a und 4b.
  • Durchkontakte 16a am äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 sind mit Durchkontakten 18a am Rand der Öffnung 18 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 4c verbunden, in der Durchkontakte linear angeordnet sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist die erste dielektrische Wellenleiterleitung 16 mit der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 so verbunden, dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals rechtwinklig zueinander sind, während die Breite der Übertragungsleitung der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 vor der Verzweigung durch die Verbindungsdurchkontaktgruppen 4c so verändert wird, dass sie allmählich linear erweitert werden, und ein Hochfrequenzsignal wird durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt, wodurch eine Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz aufgrund der Verzweigung verkleinert werden kann. Daher kann die Reflexion eines Hochfrequenzsignals in dem verzweigten Bereich reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsverlust verringert werden kann.
  • Vorzugsweise beträgt die Länge 1 der Verbindungsdurchkontaktgruppen 4c in der Richtung der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 0 < 1 < 5d. Selbst wenn die Länge 1 größer gemacht wird, um den Bereich zu übersteigen, ist die Wirkung der Verringerung der Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz zur Unterdrückung der Reflexion eines Hochfrequenzsignals im verzweigten Bereich klein.
  • Die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 der Verbindungsdurchkontaktgruppen 4 sind nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Gemäß dieser Konfiguration werden elektrische Seitenwände ausgebildet.
  • Eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 6 gezeigt. Der T-verzweigte Bereich ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung, in der eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 16, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a besteht, die so ausgebildet sind, dass sie mit Leiterschichten elektrisch verbunden sind, zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat mit einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals befindet, zueinander unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17, die aus zwei Reihen von ähnlichen Durchkontaktgruppen 4b besteht, angeordnet sind, und ein äußerstes Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 ist mit einer Öffnung 18 verbunden, die an einer Seite der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 angeordnet ist, wobei Übertragungsrichtungen der Leitungen so eingestellt sind, dass sie zueinander rechtwinklig sind. Die Breite w der Öffnung 18 erfüllt die Beziehung d < w ≤ 5d bezüglich der konstanten Breite d zwischen den beiden Reihen der Durchkontaktgruppen 4a und 4b. Durchkontakte 16a am äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 sind mit Durchkontakten 18a am Rand der Öffnung 18 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 4d verbunden, in der Durchkontakte in Form eines Bogens mit einem vorgegebenen Radius r angeordnet sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist die erste dielektrische Wellenleiterleitung 16 mit der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 so verbunden, dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals rechtwinklig zueinander sind, während die Breite der Übertragungsleitung der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 vor der Verzweigung durch die Verbindungsdurchkontaktgruppen 4d so verän dert wird, dass sie allmählich linear erweitert wird, und ein Hochfrequenzsignal wird durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt, was eine glatte Verbindung des verzweigten Bereichs erlaubt. Daher kann eine Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz aufgrund der Verzweigung verkleinert werden und die Reflexion eines Hochfrequenzsignals in dem verzweigten Bereich kann reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsverlust verringert werden kann.
  • Die Durchkontakte der Verbindungdurchkontaktgruppen 4d sind in Form eines Bogens mit dem Radius r angeordnet. Vorzugsweise liegt der Radius r im Bereich von 0 < r ≤ 2d. Wenn der Radius r größer als 2d ist, wird der Ausbreitungsmodus eines Hochfrequenzsignals im verzweigten Bereich gestört und der Übertragungsverlust neigt zur Zunahme.
  • Die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 der Verbindungsdurchkontaktgruppen 4d sind nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Gemäß dieser Konfiguration werden elektrische Seitenwände ausgebildet.
  • Eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 7 gezeigt. Der T-verzweigte Bereich ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung, in der eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 16, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a besteht, die so ausgebildet sind, dass sie mit Leiterschichten elektrisch verbunden sind, zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat mit einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals befindet, zueinander unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17, die aus zwei Reihen von ähnlichen Durchkontaktgruppen 4b besteht, angeordnet sind, und ein äußerstes Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 ist mit einer Öffnung 18 verbunden, die an einer Seite der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 angeordnet ist, wobei Übertragungsrichtungen der Leitungen so eingestellt sind, dass sie zueinander rechtwinklig sind. Die Breite w der Öffnung 18 erfüllt die Beziehung d < w ≤ 5d bezüglich der konstanten Breite d zwischen den beiden Reihen der Durchkontaktgruppen 4a und 4b. Durchkontakte 16a am äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 sind mit Durchkontakten 18a am Rand der Öffnung 18 durch Zwischendurchkontaktgruppen 4e verbunden, die eine Breite gleich der Breite w der Öffnung 18 und eine Länge h, die ungefähr ein Viertel (λg/4) der Leiterwellenlänge λg des Hochfrequenzsignals beträgt, aufweisen.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist die erste dielektrische Wellenleiterleitung 16 mit der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 so verbunden, dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals rechtwinklig zueinander sind, während die Breite der Übertragungsleitung der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 vor der Verzweigung durch die Zwischendurchkontaktgruppen 4e so verändert wird, dass die Ebene H (oder die Ebene E) des Wellenleiters erweitert wird, und ein Hochfrequenzsignal wird durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt. Wenn die charakteristische Impedanz der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung durch Zm1 angegeben ist und diejenige der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 durch Zm2, können die charakteristischen Impedanzen vor und nach der Verzweigung durch Einstellen der charakteristischen Impedanz des Bereichs mittels der Zwischendurchkontaktgruppen 4e auf √(Zm1 × Zm2) und der Länge h der Zwischendurchkontaktgruppen 4e auf ungefähr λg/4 einander angepasst werden. Daher kann die Refle xion eines Hochfrequenzsignals im verzweigten Bereich auf ein sehr niedriges Niveau reduziert werden. Als Ergebnis wird eine Verzweigungsstruktur realisiert, in der Strahlung und Austreten einer elektromagnetischen Welle eines Hochfrequenzsignals nicht auftreten und die ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei niedrigem Übertragungsverlust aufweist.
  • Eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 8 gezeigt. Der T-verzweigte Bereich ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung, in der eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 16, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a besteht, die so ausgebildet sind, dass sie mit Leiterschichten elektrisch verbunden sind, zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat mit einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals befindet, zueinander unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17, die aus zwei Reihen von ähnlichen Durchkontaktgruppen 4b besteht, angeordnet sind, und ein äußerstes Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 ist rechtwinklig mit einer Öffnung 18 verbunden, die an einer Seite der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 angeordnet ist, wobei die Breite w der Öffnung gleich der konstanten Breite d der zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a und 4b ist. Die Durchkontaktgruppen auf der anderen Seite gegenüber der Öffnung 18 der Durchkontaktgruppen 4b der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 sind entlang zwei Bögen 19 ausgebildet, die jeweils an Durchkontakten 18a an Enden der Öffnung 18 zentriert sind und die einen Radius aufweisen, der gleich der konstanten Breite d ist, und eine Spitze am Schnittpunkt 10 der zwei Bögen 19 haben.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die Verbindung durchgeführt, während eine Vertiefung mit einer Spitze am Schnittpunkt 10 der beiden Bögen 19 an der Seitenwand gegenüber der Öffnung 18 der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 ausgebildet wird und ein Hochfrequenzsignal durch den zweiten dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt wird. Daher wird die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanzen vor und nach dem verzweigten Bereich reduziert.
  • Die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 entlang der Bögen 19, die die Vertiefung bilden, sind nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Gemäß dieser Konfiguration werden elektrische Seitenwände ausgebildet.
  • Eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 9 gezeigt. Der T-verzweigte Bereich ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung, in der eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 16, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a besteht, die so ausgebildet sind, dass sie mit Leiterschichten elektrisch verbunden sind, zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat mit einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals befindet, zueinander unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17, die aus zwei Reihen von ähnlichen Durchkontaktgruppen 4b besteht, angeordnet sind, und ein äußerstes Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 ist rechtwinklig mit einer Öffnung 18 verbunden, die an einer Seite der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 angeordnet ist, wobei die Breite w der Öffnung 18 gleich der konstanten Breite d der zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a und 4b ist. Die Durchkontaktgruppen auf der anderen Seite gegenüber der Öffnung 18 der Durchkontaktgruppen 4b der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 sind entlang den schrägen Seiten 11c eines Dreiecks 11 ausgebildet, das eine Basis 11a gleich der Breite w der Öffnung 18, eine Spitze 11b auf der Mittellinie der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 und eine Höhe h' von höchstens d/2 aufweist.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die Verbindung durchgeführt, während eine Vertiefung mit einer Spitze an der Spitze 11b des Dreiecks 11 in der Seitenwand gegenüber der Öffnung 18 der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 ausgebildet ist, und ein Hochfrequenzsignal wird durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt. Daher wird die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanzen vor und nach dem verzweigten Bereich reduziert.
  • Vorzugsweise beträgt die Höhe h' des Dreiecks 11 0 < h' ≤ d/2. Wenn die Höhe h' größer als d/2 ist, ist die Reflexion eines Hochfrequenzsignals erhöht und der Übertragungsverlust neigt zur Zunahme. Die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 entlang der schrägen Seiten 11c des Dreiecks 11 sind nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Gemäß dieser Konfiguration sind elektrische Seitenwände ausgebildet.
  • Obwohl nicht gezeigt, hat eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs die Struktur eines T-verzweigten Bereichs, wie vorstehend dargelegt, und ist in der folgenden Art und Weise konfiguriert. Die Durchkontaktgruppen auf der anderen Seite gegenüber der Öffnung 18 der Durchkontaktgruppen 4b der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 sind entlang zwei Bögen ausgebildet, die jeweils an den Durchkontakten 18a an den Enden der Öffnung 18 zentriert sind und die einen Radius gleich der konstanten Breite d der zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a und 4b haben und eine Spitze am Schnittpunkt der zwei Bögen aufweisen. Mit anderen Worten, die Ausführungsform ist eine Kombination der vorstehend dargelegten T-verzweigten Bereiche.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird ein Hochfrequenzsignal durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt, wodurch die charakteristischen Impedanzen vor und nach dem verzweigten Bereich schrittweise geändert werden, und die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanzen wird reduziert. Die Kombination der zwei Verzweigungsstrukturen kann größere Wirkungen als diejenigen des Falls einer einzelnen Verzweigungsstruktur erzielen.
  • Obwohl nicht gezeigt, hat eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs die Struktur eines vorstehend dargelegten T-verzweigten Bereichs und ist in der folgenden Art und Weise konfiguriert. Die Durchkontaktgruppen auf der anderen Seite gegenüber der Öffnung 18 der Durchkontaktgruppen 4b der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 sind entlang schrägen Seiten eines Dreiecks ausgebildet, das eine Basis gleich der Breite w der Öffnung 18, eine Spitze auf der Mittellinie der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 und eine Höhe von höchstens d/2 aufweist. Mit anderen Worten, die Ausführungsform ist eine Kombination der vorstehend dargelegten T-verzweigten Bereiche.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird ein Hochfrequenzsignal durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt, wodurch die charakteristischen Impedanzen vor und nach dem verzweigten Bereich schrittweise geändert werden, und die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanzen wird reduziert. Die Kombination der zwei Verzweigungsstrukturen kann größere Wirkungen als diejenigen des Falls einer einzelnen Verzweigungsstruktur erzielen.
  • Eine Ausführungsform eines T-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 10 gezeigt. Der T-verzweigte Bereich ist eine Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung, in der eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 16, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a besteht, die so ausgebildet sind, dass sie mit Leiterschichten elektrisch verbunden sind, zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat mit einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zu der Übertragungsrichtung eines Hochfrequenzsignals befindet, zueinander unter wiederholten Intervallen p, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge des Hochfrequenzsignals in der Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17, die aus zwei Reihen von ähnlichen Durchkontaktgruppen 4b besteht, angeordnet sind, und ein äußerstes Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 ist mit einer Öffnung 18 verbunden, die an einer Seite der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 angeordnet ist, wobei die Übertragungsrichtungen der Leitungen rechtwinklig zueinander eingestellt sind. Die Breite w der Öffnung 18 erfüllt die Beziehung d < w ≤ 2d bezüglich der konstanten Breite d zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a und 4b. Die Durchkontakte 16a des äußersten Endes der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 sind mit Durchkontakten 18a des Endes der Öffnung 18 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 4f verbunden, in denen Durchkontakte entlang Bögen mit einem vorgegebenen Radius r angeordnet sind. Die Durchkontaktgruppen auf der anderen Seite gegenüber der Öffnung 18 der Durchkontaktgruppen 4b der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 sind entlang zwei Bögen 12 ausgebildet, die jeweils mit den Bogen der Verbindungsdurchkontaktgruppen 4f konzentrisch sind und die einen Radius gleich einer Summe (r + d) des Radius r der Bögen und der konstanten Breite d zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 4a und 4b haben und eine Spitze am Schnittpunkt 13 der beiden Bögen 12 aufweisen.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist die erste dielektrische Wellenleiterleitung 16 mit der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 verbunden, so dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals rechtwinklig zueinander sind, während die Breite der Übertragungsleitung der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 16 vor der Verzweigung durch die Verbindungsdurchkontaktgruppen 4f so verändert wird, dass sie allmählich bogenförmig erweitert wird, und eine Vertiefung mit einer Spitze am Schnittpunkt 13 der beiden Bögen 12 ist in der Seitenwand gegenüber der Öffnung 18 der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 17 ausgebildet. In dieser Struktur wird ein Hochfrequenzsignal durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 17 verzweigt, wodurch die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanzen vor und nach dem verzweigten Bereich reduziert wird.
  • Es wird der Fall betrachtet, dass der Ausbreitungsmodus eines Hochfrequenzsignals ein TE10-Modus ist, der der Modus unterster Ordnung ist. Wenn die Breite d der Ebene H des Wellenleiters 2a ist, die relative magnetische Permeabilität im Wellenleiter μr ist, die relative dielektrische Konstante εr ist und die Wellenlänge einer sich durch den Wellenleiter ausbreitenden elektromagnetischen Welle λ ist, wird die charakteristische Impedanz des Wellenleiters durch den folgenden Ausdruck angegeben: Zm = [120π√(μr/εr)}/√{1 – (λ/2a)2}
  • Wenn das Zweifache der Breite der Ebene H des Wellenleiters gleich der Wellenlänge λ einer sich durch den Wellenleiter ausbreitenden elektromagnetischen Welle ist, ist daher die charakteristische Impedanz Zm unendlich. Da die Wellenlänge λ einer sich durch den Wellenleiter ausbreitenden elektromagnetischen Welle kürzer wird als die Breite der Ebene H des Wellenleiters, ist die charakteristische Impe danz kleiner. Wenn sich die Wellenlänge λ 0 nähert, ist die charakteristische Impedanz Zm 120π√(μr/εr).
  • In einer T-Verzweigung wird, da ein Wellenleiter in zwei Wellenleiter verzweigt wird, gewöhnlich die charakteristische Impedanz Zm nach Maßgabe einer Änderung der Breite des Wellenleiters geändert und es tritt eine Reflexion auf, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsverlust zur Zunahme neigt. Im Gegensatz hierzu kann in der in 10 gezeigten Konfiguration die Reflexion in ihrem Niveau so reduziert werden, dass der Übertragungsverlust unterdrückt wird, indem die Anpassung der charakteristischen Impedanz Zm unter Einstellung der folgenden Beziehung: Zm2 = √(Zm1·Zm3)[worin Zm1 die charakteristische Impedanz unmittelbar vor dem verzweigten Bereich, Zm2 die charakteristische Impedanz des verzweigten Bereichs und Zm3 die charakteristische Impedanz unmittelbar nach dem verzweigten Bereich ist] realisiert wird.
  • Als Nächstes wird die Konfiguration eines parallel-verzweigten Bereichs beschrieben. Eine Ausführungsform eines parallel-verzweigten Bereichs ist in einer Draufsicht der 11 beschrieben. In der Ausführungsform sind eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 26, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 14a besteht, eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 27, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 14b und 14d besteht, und eine dritte dielektrische Wellenleiterleitung 28, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 14c und 14d besteht, angeordnet. Die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 sind so angeordnet, dass sie die Durchkontaktgruppe 14d der einen Reihe gemeinsam haben. Durchkontakte 26a an einem äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 sind mit den Durchkontaktgruppen 14b und 14c an Enden von äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e verbunden, während die äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 dem äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 so gegenüberliegen, dass Übertragungsrichtungen des Hochfrequenzsignals in den dielektrischen Wellenleiterleitungen parallel zueinander sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist, während die Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung über die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e erweitert wird, die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 mit der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 so verbunden, dass die Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, und ein Hochfrequenzsignal wird aus der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt, wodurch die Breite der dielektrischen Wellenleiterleitung von der Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zur Breite 2d einer dielektrischen Verbindungswellenleiterleitung 29 geändert wird. Daher kann die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz im verzweigten Bereich kleiner als diejenige im Fall einer einfachen T-Verzweigung gemacht werden, bei der die Breite der dielektrischen Wellenleiterleitung von der Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zur Breite a (2d << a < ∞) der dielektrischen Verbindungswellenleiterleitung 29 geändert wird. Die Richtung der Ebene des elektrischen Felds derselben Phase wird nicht vor und hinter der Verzweigung verändert. Infolgedessen kann die Reflexion eines Hochfrequenzsignals im verzweigten Bereich reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsverlust reduziert werden kann.
  • 11 zeigt ein Beispiel, in dem die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 mit der Mittellinie der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 zusammenfällt, d. h. der Geraden, die durch die gemeinsame Durchkontaktgruppe 14d hindurchgeht. In einem solchen Fall ist die Einfachheit der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zu der zweiten und dritten Wellenleiterleitung 27 und 28 über die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e (die dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 29) im Wesentlichen identisch. Wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt wird, beträgt daher das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung ungefähr 1:1 oder es wird die gleichmäßig verteilte Verzweigung erzielt.
  • Eine Ausführungsform eines parallel-verzweigten Bereichs 2 ist in einer Draufsicht der 12 beschrieben. In der Ausführungsform sind eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 27, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 14b und 14 d2 besteht, und eine dritte dielektrische Wellenleiterleitung 28, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 14c und 14 d3 besteht, angeordnet. Die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 sind parallel mit ausgerichteten äußersten Enden angeordnet, so dass der Abstand A zwischen äußeren Durchkokntaktgruppen 14b und 14c die Beziehung 2d < A ≤ 3d bezüglich der konstanten Breite d erfüllt. Äußerste Enden von nebeneinander liegenden Reihen von Durchkontaktgruppen 14 d2 und 14 d3 sind miteinander durch eine Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppe 14f verbunden. Durchkontakte 26a an einem äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 sind mit den Durchkontaktgruppen 14b und 14c an Enden von äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiter leitungen 27 und 28 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e verbunden, während die äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitungen 27 und 28 dem äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 gegenüberliegen, so dass Übertragungsrichtungen des Hochfrequenzsignals in den dielektrischen Wellenleiterleitungen parallel zueinander sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist, während die Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung auf den Abstand A erweitert wird, der 2d < A ≤ 3d ist, über die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e, die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 mit der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 verbunden, die parallel angeordnet sind, um den Abstand zwischen den Durchkontaktgruppen 14b und 14c an den Enden gleich dem Abstand A einzustellen, so dass die Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, und ein Hochfrequenzsignal wird aus der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt, wodurch die Breite der dielektrischen Wellenleiterleitung von der Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zur Breite A einer dielektrischen Verbindungswellenleiterleitung 29 geändert wird. Daher kann die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz im verzweigten Bereich kleiner als diejenige im Fall einer einfachen T-Verzweigung gemacht werden, bei der die Breite der dielektrischen Wellenleiterleitung von der Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zur Breite a (2d << a < ∞) der dielektrischen Verbindungswellenleiterleitung 29 geändert wird. Die Richtung der Ebene des elektrischen Felds derselben Phase wird nicht vor und hinter der Verzweigung verändert. Infolgedessen kann die Reflexion eines Hochfrequenzsignals im verzweigten Bereich reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsverlust reduziert werden kann.
  • In diesem Fall sind die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 angeordnet, wobei sie voneinander durch einen Abstand (A–2d) getrennt sind, und daher ist S11 von S Parametern leicht gesenkt. Jedoch sind die Freiheiten der Gestaltung verbessert und auch die Isoliereigenschaft kann verbessert werden.
  • 12 zeigt ein Beispiel, in dem auf dieselbe Weise wie im Beispiel der 11 die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 mit der Mittellinie der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 zusammenfällt. In einem solchen Fall ist die Einfachheit der Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle aus der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zur zweiten und dritten Wellenleiterleitung 27 und 28 über die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e (die dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 29) im Wesentlichen identisch. Daher beträgt das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung ungefähr 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird erzielt.
  • Ein parallel-verzweigter Bereich ist zu dem in 11 oder 12 gezeigten parallel-verzweigten Bereich zu addieren.
  • Die Konfiguration eines in Anspruch 1 einer Ausführungsform, wie in 13 gezeigt, dargelegten parallel-verzweigten Bereichs basiert auf derjenigen des in 11 gezeigten parallel-verzweigten Bereichs und ist identisch mit derjenigen der 11, ausgenommen, dass Durchkontakte 22 in der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 angeordnet sind, d. h. zwischen den beiden Reihen von Durchkontaktgruppen 14c und 14d. Die Komponenten, die mit denjenigen der 11 identisch sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist die charakteristische Impedanz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 höher als die charakteristischen Impedanzen der ersten und zweiten Wellenleiterleitung 26 und 27 und die Grenzfrequenz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 wird höher. Im Fall des TE10-Modus, der der Modus unterster Ordnung des Wellenleiters ist, breitet sich daher bezüglich einer elektromagnetischen Welle, die sich durch die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 ausgebreitet hat, die Welle einer Frequenz zwischen der Grenzfrequenz der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und derjenigen der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 lediglich durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 27 aus, und die Welle einer Frequenz, die nicht niedriger als die Grenzfrequenz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 ist, breitet sich sowohl durch die zweite als auch die dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 aus. In einem Bereich, der niedriger als eine Frequenz ist, auf der ein höherer Modus erzeugt wird, breitet sich, da die Frequenz höher ist, eine elektromagnetische Welle nämlich leichter durch die dritte dielektrische Wellenleiterleitung 28 aus. Als Ergebnis beträgt, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nicht 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird nicht durchgeführt. Daher kann ein beliebiges Leistungsverhältnis durch angemessenes Auswählen der Position und der Anzahl der in der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 angeordneten Durchkontakte 22 erhalten werden.
  • Die Konfiguration eines in Anspruch 2 einer anderen Ausführungsform dargelegten parallel-verzweigten Bereichs, wie in 14 gezeigt, basiert auf derjenigen des in 12 gezeigten parallel-verzweigten Bereichs und ist identisch mit derjenigen der 12, ausgenommen, dass Durchkontakte 22 in der dritten dielektrischen Wellenleiterlei tung 28 angeordnet sind. Die Komponenten, die mit denjenigen der 12 identisch sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist die charakteristische Impedanz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 höher als die charakteristischen Impedanzen der ersten und zweiten Wellenleiterleitung 26 und 27 und die Grenzfrequenz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 wird höher. Bezüglich einer elektromagnetischen Welle, die sich durch die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 ausgebreitet hat, breitet sich daher die Welle einer Frequenz zwischen der Grenzfrequenz der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und derjenigen der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 lediglich durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 27 aus, und die Welle einer Frequenz, die nicht niedriger als die Grenzfrequenz der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 ist, breitet sich sowohl durch die zweite als auch die dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 aus. Da die Frequenz höher ist, breitet sich eine elektromagnetische Welle nämlich leichter durch die dritte dielektrische Wellenleiterleitung 28 aus. Als Ergebnis beträgt, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nicht 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird nicht durchgeführt. Daher kann ein beliebiges Leistungsverhältnis durch angemessenes Auswählen der Position und der Anzahl der in der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28 angeordneten Durchkontakte 22 erhalten werden.
  • Eine in 15 gezeigte parallel-verzweigte Struktur ist eine teilweise Modifikation des in den 11 oder 12 gezeigten parallel-verzweigten Bereichs.
  • Die Konfiguration eines parallel-verzweigten Bereichs, wie in 15 gezeigt, basiert auf derjenigen des in 11 gezeigten parallelverzweigten Bereichs. In 15 werden die Komponenten, die mit denjenigen der 11 identisch sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Konfiguration ist identisch mit derjenigen der 11, ausgenommen, dass die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 von einer Position, die mit der Mittellinie 31 der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 zusammenfällt, d. h. einer Geraden 31, die durch die gemeinsame Durchkontaktgruppe 14d hindurchgeht, um einen Abstand h (0 < h < d/2) zur zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 hin in einer Richtung rechtwinklig zur Signalübertragungsrichtung verschoben ist.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die charakteristische Impedanz von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zu der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 über die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e (die dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 29) wenig von derjenigen in dem Fall verändert, in dem die Mittellinie 30 mit der Geraden 31 zusammenfällt, die durch die Durchkontaktgruppe 14d hindurchgeht. Nach Maßgabe des Abstands h jedoch breitet sich eine elektromagnetische Welle leichter durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 27 aus. Als Ergebnis beträgt, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nicht 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird nicht durchgeführt. Daher kann ein beliebiges Leistungsverhältnis durch angemessenes Auswählen des Abstands h erhalten werden, um den die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 verschoben wird.
  • Die Konfiguration eines parallel-verzweigten Bereichs, wie in 16 gezeigt, basiert auf derjenigen des in 12 gezeigten parallelverzweigten Bereichs. In 16 werden die Komponenten, die mit denjenigen der 12 identisch sind, durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet. Die Konfiguration ist identisch mit derjenigen der 12, ausgenommen, dass die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 von einer Position, die mit der Mittellinie 31 der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 zusammenfällt, um einen Abstand h (0 < h < d/2) zur zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 hin in einer Richtung rechtwinklig zur Signalübertragungsrichtung verschoben ist.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die charakteristische Impedanz von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 zu der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 über die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e (die dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 29) wenig von derjenigen in dem Fall verändert, in dem die Mittellinie 30 mit der Mittellinie 31 zusammenfällt. Nach Maßgabe des Abstands h jedoch breitet sich eine elektromagnetische Welle leichter durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 27 aus. Als Ergebnis beträgt, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 26 vor der Verzweigung in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 27 und 28 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nicht 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird nicht durchgeführt. Daher kann ein beliebiges Leistungsverhältnis durch angemessenes Auswählen des Abstands h erhalten werden, um den die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 verschoben wird.
  • Es ist geeignet, die Länge L in der Signalübertragungsrichtung der Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e (die dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 29), die in den 11 bis 16 durch L ange geben ist, auf 0 < L ≤ d einzustellen. Vorzugsweise sind auch die wiederholten Intervalle der Durchkontakte in den Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e (die dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 29) nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Die Verbindungsdurchkontaktgruppen 14e können so angeordnet sein, dass sie das äußerste Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 mit den Enden der äußersten Enden der zweiten und dritten Wellenleiterleitung 27 und 28 geradlinig verbinden. Alternativ kann die Verbindung bogenförmig durchgeführt werden.
  • In der Konfiguration der 13 und 14 können die Durchkontakte 22 an weiter innen liegenden Positionen der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 28, in der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 27, d. h. zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 14b und 14d, oder in sowohl der zweiten als auch der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 angeordnet sein. Die Ausführungsform kann mit der Konfiguration kombiniert sein, in der die Mittellinie 30 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 von derjenigen der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 27 und 28 verschoben ist, so dass das Leistungsverhältnis beliebig eingestellt werden kann.
  • Eine Ausführungsform einer parallel-verzweigten Struktur ist in einer Draufsicht der 17 gezeigt. In der Ausführungsform sind eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 35, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24a besteht, eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 36, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24b und 24c besteht, eine dritte dielektrische Wellenleiterleitung 37, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24c und 24d besteht, eine vierte dielektrische Wellenleiterleitung 38, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24e und 24f besteht, eine fünfte dielektrische Wellenleiterleitung 39, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgrup pen 24f und 24g besteht, und eine sechste dielektrische Wellenleiterleitung 40, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24g und 24h besteht, angeordnet. Die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 36 und 37 sind so angeordnet, dass sie die Durchkontaktgruppe 24c der einen Reihe gemeinsam haben. Durchkontakte 35a an einem äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 sind mit den Durchkontaktgruppen 24b und 24d an äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 24i verbunden, während die äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 gegenüberliegen, so dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals in den dielektrischen Wellenleiterleitungen parallel zueinander sind. Die vierte und fünfte dielektrische Wellenleiterleitung 38 und 39 haben die Durchkontaktgruppe 24f der einen Reihe gemeinsam und die fünfte und sechste dielektrische Wellenleiterleitung 39 und 40 haben die Durchkontaktgruppe 24g der einen Reihe gemeinsam. Durchkontakte 36a und 37a an äußersten Enden der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 sind mit den Durchkontaktgruppen 24e und 24h an äußersten Enden der vierten und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 38 und 40 durch Verbindungsdurchkontaktgruppen 24j verbunden, während die äußersten Enden der vierten, fünften und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 38, 39 und 40 der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 gegenüberliegen, so dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals in den dielektrischen Wellenleiterleitungen parallel zueinander sind.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist, während die Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 vor der Verzweigung über die erste Verbindungsdurchkontaktgruppe 24i erweitert wird, die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35 mit der zweiten und dritten dielektri schen Wellenleiterleitung 36 und 37 verbunden, so dass die Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, und, während die Breite 2d der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 über die zweite Verbindungsdurchkontaktgruppen 24j erweitert wird, sind die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 36 und 37 mit der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 38nd bis 40 verbunden, so dass die Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, und ein Hochfrequenzsignal wird von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 über die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 36 und 37in die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 38 bis 40 verzweigt. Daher kann eine dielektrische Wellenleiterleitung durch eine kompakte Struktur in drei dielektrische Wellenleiterleitungen verzweigt werden. Da die Verzweigung über die ersten und zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24i und 24j durchgeführt wird, kann die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz aufgrund der Verzweigung verringert werden. Infolgedessen wird die Richtung der Ebene des elektrischen Felds derselben Phase vor und hinter der Verzweigung nicht verändert und daher kann die Reflexion eines Hochfrequenzsignals in den verzweigten Bereichen reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass eine Verzweigungsstruktur von kleinem Übertragungsverlust realisiert wird.
  • Vorzugsweise sind die Länge L1 in der Signalübertragungsrichtung der ersten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24i und die Länge L2 in der Signalübertragungsrichtung der zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24j so eingestellt, dass sie 0 < L1 < d bzw. 0 < L2 < d sind. Selbst wenn die Längen L1 und L2 nicht kürzer als die konstante Breite d gemacht werden, ist die Wirkung der Reduzierung einer Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz zur Unterdrückung der Reflexion eines Hochfrequenzsignals in den verzweigten Bereichen gering.
  • In derselben Weise wie die wiederholten Intervalle p in den dielektrischen Wellenleiterleitungen 24a bis 24h sind die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 der ersten und zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24i und 24j vorzugsweise nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Gemäß dieser Konfiguration werden elektrische Seitenwände auch in der ersten und zweiten dielektrischen Verbindungswellenleiterleitung 41 und 42 ausgebildet.
  • Das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 36 und 37 und dasjenige nach der Verzweigung von der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 in die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 38 und 40 können so eingestellt werden, dass sie einen beliebigen Wert haben, ohne die charakteristischen Impedanzen in den verzweigten Bereichen zu verändern, jeweils nach Maßgabe der Positionsbeziehung zwischen der Mittellinie der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 und derjenigen der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37, d. h. einer Geraden, die durch die gemeinsame Durchkontaktgruppe 24c hindurchgeht, und der Positionsbeziehung zwischen den Mittellinien der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37, der Mittellinie der vierten und fünften dielektrischen Wellenleiterleitung 38 und 39 (der Gerade, die durch die Durchkontaktgruppe 24f hindurchgeht) und derjenigen der fünften und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 39 und 40 (der Gerade, die durch die Durchkontaktgruppe 24g hindurchgeht). Wenn die Mittellinien nämlich um den Abstand h (0 < h < d/2) in eine Richtung rechtwinklig zur Signalübertragungsrichtung bewegt werden, kann das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nach Maßgabe des Grads des Abstands h beliebig eingestellt werden.
  • Beispielsweise beträgt in dem Fall, in dem, wie in 17 gezeigt ist, die Mittellinie der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 im Wesentlichen mit derjenigen der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 in Übereinstimmung gebracht wird, die Mittellinie der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 im Wesentlichen mit derjenigen der vierten und fünften dielektrischen Wellenleiterleitung 38 und 39 in Übereinstimmung gebracht wird und die Mittellinie der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 37 im Wesentlichen mit derjenigen der fünften und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 39 und 40 in Übereinstimmung gebracht wird, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35 in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 36 und 37 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung im Wesentlichen 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird durchgeführt und, wenn die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 36 und 37 in die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 38 bis 40 verzweigt werden, beträgt das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung im Wesentlichen 1:3:1. Der Wert des Leistungsverhältnisses hängt von der Frequenz eines Signals ab.
  • Eine andere Ausführungsform der in Anspruch 3 dargelegten parallel-verzweigten Struktur ist in einer Draufsicht der 18 gezeigt. In der Ausführungsform sind eine erste dielektrische Wellenleiterleitung 45, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24a besteht, eine zweite dielektrische Wellenleiterleitung 46, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24b und 24c besteht, eine dritte dielektrische Wellenleiterleitung 47, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24d und 24e besteht, eine vierte dielektrische Wellenleiterleitung 48, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24f und 24g besteht, eine fünfte dielektrische Wellenleiterleitung 49, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24h und 24i besteht, und eine sechste dielektrische Wellenleiterleitung 50, die aus zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24j und 24k besteht, angeordnet. Die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 sind parallel mit ausgerichteten äußersten Enden der einen und anderen Seite angeordnet, so dass der Abstand A zwischen den äußeren Durchkontaktgruppen 24b und 24e die Beziehung 2d ≤ A ≤ 3d bezüglich der konstanten Breite d erfüllt. Äußerste Enden der einen und anderen Seite nebeneinander liegender Reihen der Durchkontaktgruppen 24c und 24d sind miteinander durch erste und zweite Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen 24n und 24o verbunden. Die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 48 bis 50 sind parallel mit ausgerichteten äußersten Enden der einen Seite angeordnet, so dass der Abstand B zwischen den äußeren Durchkontaktgruppen 24f und 24k der vierten und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 48 und 50 die Beziehung 3d ≤ B ≤ 4d bezüglich der konstanten Breite d erfüllt. Äußerste Enden nebeneinander liegender Reihen der Durchkontaktgruppen 24g und 24h der vierten und fünften dielektrischen Wellenleiterleitung 48 und 49 sind miteinander durch eine vierte Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppe 24p verbunden. Äußerste Enden nebeneinander liegender Reihen der Durchkontaktgruppen 24i und 24j der fünften und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 49 und 50 sind miteinander durch eine fünfte Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppe 24q verbunden. Die dielektrischen Wellenleiterleitungen 45 bis 50 sind so angeordnet, dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals in den dielektrischen Wellenleiterleitungen parallel zueinander sind.
  • Die äußersten Enden einer Seite der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 sind durch erste Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l mit den Enden einer Seite der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 und 47 verbunden, die der einen Seite gegenüberliegend nebeneinander liegen, so dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind. Die ersten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l sind durch Durchkontaktgruppen, die bezüglich Durchkontakten 45a an dem äußersten Ende der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 in einer Richtung rechtwinklig zu der Signalübertragungsrichtung angeordnet sind, sowie Durchkontaktgruppen, die als Erstreckungen der Durchkontaktgruppen 24bv und 24c angeordnet sind, zu einer stufenartigen Form ausgebildet. Die ersten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l bilden die erste dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 41.
  • Die Enden der äußersten Enden der anderen Seite der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitungen 46 und 47 sind durch zweite Verbindungsdurchkontaktgruppen 24m mit den Enden der einen Seite der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 48 bis 50 verbunden, die der einen Seite gegenüberliegend nebeneinander liegen, so dass Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind. Die zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24m sind durch Durchkontaktgruppen, die bezüglich Durchkontaktgruppen 46a und 47a an den äußersten Enden der anderen Seite der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitungen 46 und 47 in einer Richtung rechtwinklig zu der Signalübertragungsrichtung und Durchkontaktgruppen, die als Erstreckungen der Durchkontaktgruppen 24f und 24k angeordnet sind, zu einer stufenartigen Form ausgebildet. Die zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24m bilden die zweite dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 42.
  • Gemäß dieser Konfiguration ist, während die Breite d der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 vor der Verzweigung auf den Abstand A, der 2d ≤ A ≤ 3d beträgt, über die ersten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l erweitert wird, die erste dielektrische Wellenleiterleitung 45 mit der zweiten und dritten Wellenleiterleitung 46 und 47 verbunden, die parallel angeordnet sind, um den Abstand zwischen den Durchkontaktgruppen 24b und 24e an den Enden gleich dem Abstand A einzustellen, so dass die Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, und, während die Breite A der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitungen 46 und 47 auf den Abstand B, der 3d ≤ B ≤ 4d beträgt, über die zweite Verbindungsdurchkontaktgruppen 24m erweitert wird, sind die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 mit der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 48 bis 50 verbunden, die parallel angeordnet sind, um den Abstand zwischen den Enden gleich dem Abstand B einzustellen, so dass die Übertragungsrichtungen eines Hochfrequenzsignals parallel zueinander sind, und ein Hochfrequenzsignal wird von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 über die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 in die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 48 bis 50 verzweigt. Daher kann eine dielektrische Wellenleiterleitung durch eine kompakte Struktur in drei dielektrische Wellenleiterleitungen verzweigt werden. Da die Verzweigung über die ersten und zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l und 24m ausgeführt wird, kann die Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz aufgrund der Verzweigung verringert werden. Infolgedessen wird die Richtung der Ebene des elektrischen Felds derselben Phase vor und nach der Verzweigung nicht verändert, und daher kann die Reflexion eines Hochfrequenzsignals in den verzweigten Bereichen reduziert werden, mit dem Ergebnis, dass der Übertragungsverlust verringert werden kann.
  • Die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 sind voneinander durch einen Abstand (A–2d) getrennt angeordnet und die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 48 bis 50 sind voneinander durch einen Abstand getrennt angeordnet, der durch Teilen von (B–3d) in einem beliebigen Verhältnis erhalten wird. Da her ist S11 von S Parametern leicht gesenkt. Jedoch sind die Freiheiten bei der Gestaltung verbessert und auch die Isoliereigenschaft kann verbessert werden.
  • Vorzugswiese werden die Länge L1 in der Signalübertragungsrichtung der ersten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l und die Länge L2 in der Signalübertragungsrichtung der zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24m auf 0 < L1 < d bzw. 0 < L2 y d eingestellt. Selbst wenn die Längen L1 und L2 nicht kürzer als die konstante Breite d gemacht werden, ist die Wirkung der Reduzierung der Fehlanpassung der charakteristischen Impedanz zur Unterdrückung der Reflexion eines Hochfrequenzsignals in den verzweigten Bereichen gering.
  • In gleicher Weise wie die wiederholten Intervalle p in den dielektrischen Wellenleiterleitungen 24a bis 24k sind die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 der ersten und zweiten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24l und 24m nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals. Gemäß dieser Konfiguration werden elektrische Seitenwände auch in der ersten und zweiten dielektrischen Verbindungswellenleiterleitung 41 und 42 ausgebildet.
  • Vorzugsweise sind die Längen L3, L4 und L5 der ersten bis vierten Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen 24n bis 24q auf 0 < L3 < d bzw. 0 < L4 < d bzw. 0 < L5 < d eingestellt. Wenn die Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen 24n bis 24q länger gemacht werden, um diese Bereiche zu überschreiten, gibt es Gelegenheiten, an denen der Verlust aufgrund von Reflexion erhöht ist. Es wird bevorzugt, auch die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 der ersten bis vierten Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen 24n bis 24q so einzustellen, dass sie nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals sind. Gemäß dieser Konfiguration sind elektrische Sei tenwände auch in den ersten bis vierten Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen 24n bis 24q ausgebildet.
  • Das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung von der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 und dasjenige nach der Verzweigung von der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 und 47 in die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung 48 bis 50 können so eingestellt werden, dass sie einen beliebigen Wert haben, ohne die charakteristischen Impedanzen in den verzweigten Bereichen jeweils nach Maßgabe der Positionsbeziehung zwischen der Mittellinie der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 und derjenigen der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 und 47, d. h. der Mittellinie zwischen den zweiten und dritten Durchkontaktgruppen 24c und 24d, und der Positionsbeziehung zwischen den Mittellinien der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 und 47, derjenigen der vierten und fünften dielektrischen Wellenleiterleitung 48 und 49 (der Mittellinie zwischen den Durchkontaktgruppen 24g und 24h) und derjenigen der fünften und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 49 und 50 (der Mittellinie zwischen den Durchkontaktgruppen 24i und 24j) zu ändern. Wenn die Mittellinien um den Abstand h (0 < h < d/2) in einer Richtung rechtwinklig zu der Signalübertragungsrichtung bewegt werden, kann das Leistungsverhältnis nämlich nach Maßgabe des Grads des Abstands h beliebig eingestellt werden.
  • Beispielsweise beträgt in dem Fall, in dem, wie in 18 gezeigt, die Mittellinie der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 45 im Wesentlichen mit derjenigen der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 und 47 zur Übereinstimmung gebracht wird, die Mittellinie der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 im Wesentlichen mit derjenigen der vierten und fünften dielektrischen Wellenlei terleitung 48 und 49 zur Übereinstimmung gebracht wird und die Mittellinie der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 47 im Wesentlichen mit derjenigen der fünften und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 49 und 50 zur Übereinstimmung gebracht wird, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 45 in die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung im Wesentlichen 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird durchgeführt, und wenn die zweite und dritte dielektrische Wellenleiterleitung 46 und 47 in die vierte bis sechste Wellenleiterleitung 48 bis 50 verzweigt werden, beträgt das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung im Wesentlichen 1:3:1. Der Wert des Leistungsverhältnisses hängt von der Frequenz eines Signals ab.
  • Vorstehend sind die Ausführungsform der 17, worin A = 2d und B = 3d, und diejenige der 18, worin A ≠ 2d und B ≠ 3d, beschrieben worden. Selbstverständlich können A und B beliebig eingestellt und in dem Bereich 2d ≤ A ≤ 3d und 3d ≤ B ≤ 4d kombiniert verwendet werden.
  • Eine Ausführungsform einer in Anspruch 4 dargelegten parallelverzweigten Struktur ist in einer Draufsicht der 19 gezeigt. Die Konfiguration der Ausführungsform ist identisch mit derjenigen der 18, ausgenommen, dass Durchkontakte 43 zum Einstellen des Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen 24b und 24c der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 ausgebildet sind. Die Komponenten, die mit denjenigen der 18 identisch sind, werden durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet.
  • Gemäß dieser Konfiguration wird die Grenzfrequenz der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 46, in der die Durchkontakte 43 aus gebildet sind, höher. Im Fall des TE10-Modus, der der Modus unterster Ordnung des Wellenleiters ist, breitet sich ein Signal, das niedriger als die Grenzfrequenz der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 ist, durch lediglich die dritte dielektrische Wellenleiterleitung 47 aus, und ein Signal, das nicht niedriger als die Grenzfrequenz ist, breitet sich sowohl durch die zweite als auch die dritte Wellenleiterleitung 46 und 47 aus. In einem Bereich, der niedriger als eine Frequenz ist, auf der ein höherer Modus erzeugt wird, ist nämlich das Verhältnis der Signalausbreitung durch die zweite dielektrische Wellenleiterleitung 46 höher, da die Frequenz höher ist. Als Ergebnis ist, wenn die erste dielektrische Wellenleiterleitung 45 vor der Verzweigung in die zweite und dritte Wellenleiterleitung 46 und 47 verzweigt wird, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung nicht 1:1 oder die gleichmäßig verteilte Verzweigung wird nicht durchgeführt. Daher können die Leistungen nach der Verzweigung auf ein beliebiges Leistungsverhältnis eingestellt werden, indem die Position und die Anzahl der in der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 46 angeordneten Durchkontakte 43 angemessen ausgewählt werden.
  • Die Durchkontakte 43 zum Einstellen des Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung können in irgendeiner der anderen dielektrischen Wellenleiterleitungen 47 bis 50, in mehreren der dielektrischen Wellenleiterleitungen 46 bis 50 oder in den dielektrischen Verbindungswellenleiterleitungen 41 und 42 ausgebildet sein. Diese Konfiguration kann mit derjenigen kombiniert werden, in der die Mittellinien der Durchkontaktgruppen 24c und 24d, 24g und 24h sowie 24j und 24k verschoben sind, so dass ein beliebiges Leistungsverhältnis erhalten wird.
  • Bezüglich einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem gebogenen Bereich der in 2 gezeigten Konfiguration wurden die Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung gemäß der Methode der endlichen Elemente berechnet. Die Frequenzkennlinien von S Parametern wurden berechnet, während als Materialien der Leiterschichten 2 und der Durchkontakte 3 reines Kupfer mit einer Leitfähigkeit von 5,8 × 107 (1/Ωm) verwendet wurde und als dielektrisches Substrat 1 ein gesinterter Glaskeramikkörper verwendet wurde, der eine relative dielektrische Konstante von 5 und eine dielektrische Verlusttangente von 0,001 hat und der durch Brennen von 75 Gew.-% Borsilikatglas und 25 Gew.-% Aluminiumoxid hergestellt wurde, und die Dicke des dielektrischen Substrats 1 wurde auf a = 1 mm eingestellt, der Durchmesser der Durchkontakte 3 wurde auf 0,16 mm eingestellt, die wiederholten Intervalle der Durchkontaktgruppen 4 wurden auf p = 1,58 mm eingestellt, die konstante Breite der Durchkontaktgruppen 4 wurde auf d = 2 mm eingestellt (entsprechend der Norm WRJ-34) und die Länge der Leitung wurde auf 30 mm eingestellt.
  • Als Ergebnis wurde gesehen, dass die Grenzfrequenz ungefähr 42 GHz beträgt und ein Signal, das nicht niedriger als die Frequenz ist, zufrieden stellend durch die Leitung übertragen werden kann. Des Weiteren wurde auch gesehen, dass die elektrische Feldverteilung im Auslass des gebogenen Bereichs ähnlich derjenigen im Einlass ist, die Wirkung des gebogenen Bereichs auf die elektrische Feldverteilung auf das Innere des gebogenen Bereichs begrenzt ist, die elektrische Feldstärke nicht außerhalb der Übertragungsleitung in dem gebogenen Bereich verteilt ist und daher die Strahlung einer elektromagnetischen Welle aufgrund des gebogenen Bereichs nicht auftritt.
  • Es wurden Proben einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit der obigen Konfiguration hergestellt und ihre Übertragungseigenschaften wurden ausgewertet. Als Ergebnis wurden ausgezeichnete Übertragungseigenschaften erhalten, die ähnlich den vorstehenden Berechnungsergebnissen sind.
  • Weiterhin wurde in den dielektrischen Wellenleiterleitungen mit jeweiligen gebogenen Bereichen der in den 3 und 4 gezeigten Konfigurationen die Auswertung von Übertragungseigenschaften gleichermaßen durch eine Berechnung gemäß der Methode der endlichen Elemente und an hergestellten Proben ausgeführt. In allen Fällen wurde bestätigt, dass die Strahlung einer elektromagnetischen Welle aufgrund des gebogenen Bereichs nicht auftritt und die Wellenleiterleitung ausgezeichnete Übertragungseigenschaften hat.
  • Bezüglich einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem T-verzweigten Bereich der in 9 gezeigten Konfiguration wurden die Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung gemäß der Methode der endlichen Elemente berechnet. Die Frequenzkennlinien von S Parametern wurden berechnet, während als Materialien der Leiterschichten 2 und der Durchkontakte 3 reines Kupfer mit einer Leitfähigkeit von 5,8 × 107 (1/Ωm) verwendet wurde und als dielektrisches Substrat 1 ein gesinterter Glaskeramikkörper verwendet wurde, der eine relative dielektrische Konstante von 5 und eine dielektrische Verlusttangente von 0,001 hat und der durch Brennen von 75 Gew.-% Borsilikatglas und 25 Gew.-% Aluminiumoxid hergestellt wurde, und die Dicke des dielektrischen Substrats 1 wurde auf a = 1 mm eingestellt, der Durchmesser der Durchkontakte 3 wurde auf 0,16 mm eingestellt, die wiederholten Intervalle der Durchkontaktgruppen 4 wurden auf p = 1,58 mm eingestellt, die konstante Breite der Durchkontaktgruppen 4 wurde auf d = 2 mm eingestellt (entsprechend der Norm WRJ-34), die Höhe des Dreiecks 11 wurde auf h' = 0,5 mm eingestellt und die Länge der Leitung wurde auf 30 mm eingestellt.
  • Die Ergebnisse sind in einer grafischen Darstellung der 20 gezeigt. In 20 gibt die Abszisse die Frequenz (GHz) an und die Or dinate gibt die Werte (dB) S11, S21 und S22 von S Parametern an. Die charakteristischen Kurven in der Figur zeigten die Frequenzkennlinien der jeweiligen S Parameter. Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, dass die Grenzfrequenz ungefähr 42 GHz beträgt, die im Wesentlichen gleich einem theoretischen Wert ist, und ein Signal, das nicht niedriger als die Frequenz ist, kann zufrieden stellend durch die Leitung übertragen werden.
  • Die elektrische Feldverteilung in dem T-verzweigten Bereich wurde gemäß der Methode der endlichen Elemente überprüft. Als Ergebnis wurde gesehen, dass, obwohl die Form der elektrischen Feldverteilung in dem verzweigten Bereich verändert ist, die elektrische Feldverteilung in dem Auslass des verzweigten Bereichs ähnlich derjenigen in dem Einlass ist, die Wirkung der Verzweigung auf die elektrische Feldverteilung auf das Innere des verzweigten Bereichs begrenzt ist, die elektrische Feldstärke nicht außerhalb der Übertragungsleitung in dem verzweigten Bereich verteilt ist und daher die Strahlung einer elektromagnetischen Welle aufgrund der Verzweigung nicht auftritt.
  • Bezüglich einer dielektrischen Wellenleitung mit einem T-verzweigten Bereich der in 7 gezeigten Konfiguration wurden Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung gemäß der Methode der endlichen Elemente berechnet und die Frequenzkennlinien von S Parametern wurden in derselben Weise wie in Ausführungsform 2 berechnet, ausgenommen, dass die Breite der Öffnung 18 auf w = 4 mm eingestellt wurde und die Länge der Verbindungsdurchkontaktgruppen 4e auf h = 0,67 mm eingestellt wurde.
  • Die Ergebnisse sind in einer grafischen Darstellung der 21 gezeigt. In 21 gibt die Abszisse die Frequenz (GHz) an und die Ordinate gibt die Werte (dB) S11 und S21 von S Parametern an. Die cha rakteristischen Kurven in der Figur zeigten die Frequenzkennlinien der jeweiligen S Parameter. Ein Wert S21 wird durch Subtrahieren von 3 dB von dem relevanten Wert in den Kurven erhalten. Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, dass, in derselben Weise wie in Ausführungsform 2, zufrieden stellende Ergebnisse erhalten wurden, das Reflexionsvermögen im Vergleich zur Ausführungsform 2 kleiner ist und die Anpassung der charakteristischen Impedanzen vor und nach der Verzweigung zufrieden stellend durchgeführt wird.
  • In der gleichen Weise wie bei der Ausführungsform 2 wurde auch in der Ausführungsform die elektrische Feldverteilung in dem T-verzweigten Bereich überprüft. Als Ergebnis wurde gesehen, dass, obwohl die Form der elektrischen Feldverteilung in dem verzweigten Bereich verändert ist, die elektrische Feldverteilung im Auslass des verzweigten Bereichs gleich derjenigen in dem Einlass ist, die Wirkung der Verzweigung auf die elektrische Feldverteilung auf das Innere des verzweigten Bereichs beschränkt ist, die elektrische Feldstärke nicht außerhalb der Übertragungsleitung in dem verzweigten Bereich verteilt ist und daher die Strahlung einer elektromagnetischen Welle aufgrund der Verzweigung nicht auftritt.
  • Bezüglich der Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich der in 11 gezeigten Konfiguration wurden die Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung mit einer Verzweigung, in der die Mittellinien miteinander übereinstimmen, gemäß der Methode der endlichen Elemente berechnet. Die Frequenzkennlinien von S Parametern wurden berechnet, während als Materialien der Leiterschichten 2 und der Durchkontakte 3 reines Kupfer mit einer Leitfähigkeit von 5,8 × 107 (1/Ωm) verwendet wurde und als dielektrisches Substrat 1 ein gesinterter Glaskeramikkörper verwendet wurde, der eine relative dielektrische Konstante von 5 und eine dielektrische Verlusttangente von 0,001 hat und der durch Brennen von 75 Gew.-% Borsilikatglas und 25 Gew.-% Aluminiumoxid hergestellt wurde, und die Dicke des dielektrischen Substrats 1 wurde auf a = 0,62 mm eingestellt, der Durchmesser der Durchkontakte 3 wurde auf 0,1 mm eingestellt, die wiederholten Intervalle der Durchkontakte 3 wurden auf p = 0,25 mm eingestellt, die konstante Breite der Durchkontaktgruppen 14 wurde auf d = 1,2 mm eingestellt und die Längen der ersten bis dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 26 bis 28 wurden auf 2,25 mm eingestellt.
  • Die Ergebnisse sind in einer grafischen Darstellung der 22 gezeigt. In 22 gibt die Abszisse die Frequenz (GHz) an und die Ordinate gibt die Werte (dB) S11, S21 und S31 von S Parametern an. Die charakteristischen Kurven in der Figur zeigen die Frequenzkennlinien der jeweiligen S Parameter. Die Grenzfrequenz beträgt ungefähr 42 GHz, was im Wesentlichen gleich einem theoretischen Wert ist, und Signale, die nicht niedriger als die Frequenz sind, werden zufrieden stellend durch die Leitung übertragen. Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, dass das Verhältnis von S21 zu S31 im Wesentlichen konstant oder 1:1 in dem Frequenzbereich ist, der der Berechnung unterzogen wurde. Der Wert S11 ist nicht größer als –20 dB.
  • Bezüglich der Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich der in 15 gezeigten Konfiguration wurden die Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung mit einer Verzweigung, in der die Mittellinien nicht miteinander übereinstimmen, gemäß der Methode der endlichen Elemente berechnet. Die Frequenzkennlinien von S Parametern wurden berechnet, während als Materialien der Leiterschichten 2 und der Durchkontakte 3 reines Kupfer mit einer Leitfähigkeit von 5,8 × 107 (1/Ωm) verwendet wurde und als dielektrisches Substrat 1 ein gesinterter Glaskeramikkörper verwendet wurde, der eine relative di elektrische Konstante von 5 und eine dielektrische Verlusttangente von 0,001 hat und der durch Brennen von 75 Gew.-% Borsilikatglas und 25 Gew.-% Aluminiumoxid hergestellt wurde, und die Dicke des dielektrischen Substrats 1 wurde auf a = 0,62 mm eingestellt, der Durchmesser der Durchkontakte 3 wurde auf 0,1 mm eingestellt, die wiederholten Intervalle der Durchkontaktgruppen 4 wurden auf p = 0,25 mm eingestellt, die konstante Breite der Durchkontaktgruppen 4 wurde auf d = 1,2 mm eingestellt, der Schiebeabstand der Mittellinien wurde auf h = 0,15 mm eingestellt und die Länge der Leitung wurde auf 2,25 mm eingestellt.
  • Die Ergebnisse sind in einer grafischen Darstellung der 23 gezeigt. In 23 gibt die Abszisse die Frequenz (GHz) an und die Ordinate gibt die Werte (dB) S21 und S31 von S Parametern an. Die charakteristischen Kurven in der Figur zeigen die Frequenzkennlinien der jeweiligen S Parameter.
  • Die Grenzfrequenz beträgt ungefähr 42 GHz, was im Wesentlichen gleich einem theoretischen Wert ist, und Signale, die nicht niedriger als die Frequenz sind, werden zufrieden stellend durch die Leitung übertragen. Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, dass das Verhältnis von S21 zu S31 im Wesentlichen konstant oder 5:1 in dem Frequenzbereich ist, der der Berechnung unterzogen wurde. Der Wert S11 ist nicht größer als –20 dB.
  • Bezüglich der Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich der in 17 gezeigten Konfiguration wurden die Übertragungseigenschaften der Übertragungsleitung mit einer Verzweigung gemäß der Methode der endlichen Elemente berechnet. Die Frequenzkennlinien von S Parametern wurden berechnet, während als Materialien der Leiterschichten 2 und der Durchkontakte 3 reines Kupfer mit einer Leitfähigkeit von 5,8 × 107 (1/Ωm) verwendet wurde und als dielektrisches Substrat 1 ein gesinterter Glaskeramikkörper verwendet wurde, der eine relative dielektrische Konstante εr von 5 und eine dielektrische Verlusttangente tanδ von 0,001 hat und der durch Brennen von 75 Gew.-% Borsilikatglas und 25 Gew.-% Aluminiumoxid hergestellt wurde, und die Dicke des dielektrischen Substrats 1 wurde auf a = 0,62 mm eingestellt, der Durchmesser der Durchkontakte 3 wurde auf 0,1 mm eingestellt, die wiederholten Intervalle der Durchkontaktgruppen 4 wurden auf p = 0,25 mm eingestellt, die konstante Breite der Durchkontaktgruppen 4 wurde auf d = 1,2 mm eingestellt und die Längen der ersten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 bis 40 wurden auf 2,25 mm eingestellt.
  • Die Ergebnisse sind in einer grafischen Darstellung der 24 gezeigt. In 24 gibt die Abszisse die Frequenz (GHz) an und die Ordinate gibt die Werte (dB) S11, S21, S31 und S41 von S Parametern an. Die charakteristischen Kurven in der Figur zeigen die Frequenzkennlinien der jeweiligen S Parameter. In der Grafik gibt S11 die Komponente an, die in die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35 eintritt und aus der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 austritt, S21 gibt die Komponente an, die in die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35 eintritt und aus der vierten dielektrischen Wellenleiterleitung 38 austritt, S31 gibt die Komponente an, die in die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35 eintritt und aus der fünften dielektrischen Wellenleiterleitung 39 austritt, und S41 gibt die Komponente an, die in die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35 eintritt und aus der sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 40 austritt.
  • Aus den Ergebnissen ist ersichtlich, dass S11 in 66 bis 90 GHz–10 dB oder weniger beträgt, die Reflexion eines Signals insbesondere in der Umgebung von 77 GHz gering ist oder eine Frequenz, auf der die Länge L1 der ersten Verbindungsdurchkontaktgruppen 24i (die erste dielektrische Verbindungswellenleiterleitung 41) einem Viertel der Leiterwellenlänge der dielektrischen Wellenleiterleitung entspricht und ein Hochfrequenzsignal zufrieden stellend durch die erste dielektrische Wellenleiterleitung 35, die als Einlass dient, übertragen werden kann. Das Verhältnis der Ausgangsleistungen aus den drei dielektrischen Wellenleiterleitungen 38, 39 und 40, die als Auslässe dienen, beträgt bei 77 GHz 3:10:3.
  • Als Nächstes wurden die Frequenzkennlinien von S Parametern gleichermaßen überprüft, während die Mittellinie der zweiten und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 und 37 bezüglich derjenigen der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung 35 um d/10 in eine links gerichtete Richtung in der Figur, die rechtwinklig zur Leitung ist, verschoben wurde. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Verhältnis der Ausgabeleistungen aus der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 38 bis 40 bei 77 GHz 6:10:3 beträgt und das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung eingestellt werden kann.
  • Als Nächstes wurden die Frequenzkennlinien von S Parametern gleichermaßen überprüft, während die Durchkontakte 43 am äußersten Ende der zweiten dielektrischen Wellenleiterleitung 36 oder an Positionen ausgebildet wurden, die von den Durchkontaktgruppen 4b um d/10 in einer Richtung getrennt sind, die rechtwinklig zur Leitung ist. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass das Verhältnis der Ausgabeleistungen aus der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung 38 bis 40 bei 77 GHz 5:12:3 ist und das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung eingestellt werden kann.
  • Des Weiteren wurde auch eine dielektrische Wellenleiterleitung mit einem parallel-verzweigten Bereich der in 19 gezeigten Konfiguration ausgewertet, indem gleichermaßen die Frequenzkennlinien von S Parametern ermittelt wurden. Als Ergebnis wurde bestätigt, dass in allen Fällen ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei niedrigem Übertragungsverlust erhalten wurden und das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung eingestellt werden kann, indem die Positionsbeziehungen der Mittellinien und Disposition der Durchkontakte 43 zum Einstellen des Leistungsverhältnisses eingestellt werden.
  • Wie vorstehend beschrieben ist, wurde bestätigt, dass gemäß der Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung der Erfindung eine Leitung in einem dielektrischen Substrat ausgebildet werden kann, ein Hochfrequenzsignal keine elektromagnetische Welle ausstrahlt oder austreten lässt, eine Leitung in drei Leitungen verzweigt werden kann, das Leistungsverhältnis nach der Verzweigung beliebig eingestellt werden kann und ausgezeichnete Übertragungseigenschaften bei geringem Übertragungsverlust erhalten werden können.

Claims (4)

  1. Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit: zwei Leiterschichten (2), zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat (1) befindet; und Reihen von Durchkontaktgruppen (14), die dazu ausgebildet sind, die Leiterschichten (2) miteinander unter wiederholten Intervallen elektrisch zu verbinden, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals in Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und unter einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zur Übertragungsrichtung, gekennzeichnet durch die Ausbildung erster bis dritter dielektrischer Wellenleiterleitungen (26, 27, 28), die das Hochfrequenzsignal durch einen Bereich leiten, der von den Leiterschichten (2) und von den Durchkontaktgruppen (14) umgeben ist, wobei die zweite (27) und die dritte dielektrische Wellenleiterleitung (28) eine (14d) der Reihen von Durchkontaktgruppen (14) gemeinsam haben, und wobei das äußerste Ende (26a) der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung (26) mit den äußersten Enden der zweiten (27) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (28) durch Verbindungsdurchkontaktgruppen (14e) verbunden ist, wobei die äußersten Enden der zweiten (27) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (28) dem äußersten Ende (26a) der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung (26) so gegenüber liegen, dass die Übertragungsrichtungen der Hochfrequenzsignale in den dielektrischen Wellenleiterleitungen parallel zueinander sind, wobei Durchkontakte (22) zum Einstellen des Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen von zumindest einer der zweiten (27) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (28) ausgebildet sind.
  2. Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit: zwei Leiterschichten (2), zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat (1) befindet; und Reihen von Durchkontaktgruppen (14), die dazu ausgebildet sind, die Leiterschichten (2) miteinander unter wiederholten Intervallen elektrisch zu verbinden, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals in Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und unter einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zur Übertragungsrichtung, gekennzeichnet durch die Ausbildung erster bis dritter dielektrischer Wellenleiterleitungen (26, 27, 28), die das Hochfrequenzsignal durch einen Bereich leiten, der von den Leiterschichten (2) und von den Durchkontaktgruppen (14) umgeben ist, wobei die zweite (27) und die dritte dielektrische Wellenleiterleitung (28) mit ausgerichteten äußersten Enden so angeordnet sind, dass der Abstand A zwischen äußeren Durchkontaktgruppen (14b, 14c) die Beziehung 2d < A ≤ 3d bezüglich der konstanten Breite d erfüllt, wobei die äußersten Enden von nebeneinander liegenden Reihen von Durchkontaktgruppen (14) miteinander mittels Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen (14f) verbunden sind, und wobei das äußerste Ende (26a) der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung (26) mit den äußersten Enden der zweiten (27) und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (28) mittels verbindender Durchkontaktgruppen (14e) verbunden sind, während die äußersten Enden der zweiten (27) und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (28) gegenüber dem äußersten Ende (26a) der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung (26) so liegen, dass die Übertragungsrichtungen der Hochfrequenzsignale in den dielektrischen Wellenleiterleitungen zueinander parallel sind, wobei Durchkontakte (22) zum Einstellen des Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen zumindest einer der zweiten (27) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (28) ausgebildet sind.
  3. Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung mit: zwei Leiterschichten (2), zwischen denen sich ein dielektrisches Substrat (1) befindet; und zwei Reihen von Durchkontaktgruppen (24), die dazu ausgebildet sind, die Leiterschichten miteinander unter wiederholten Intervallen zu verbinden, die nicht größer als die halbe Signalwellenlänge eines Hochfrequenzsignals in Übertragungsrichtung des Hochfrequenzsignals sind, und unter einer konstanten Breite d in einer Richtung rechtwinklig zur Übertragungsrichtung, gekennzeichnet durch erste bis sechste dielektrische Wellenleiterleitungen (45–50), die das Hochfrequenzsignal durch einen Bereich leiten, der von den Leiterschichten (2) und von Durchkontaktgruppen (24) umgeben ist, wobei die zweite (46) und die dritte dielektrische Wellenleiterleitung (47) nebeneinander liegen und Enden auf einer Seite der zweiten (46) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (47) gegenüber einem Ende (45a) der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung (45) so liegen, dass die Übertragungsrichtungen der Hochfrequenzsignale parallel zueinander sind, und wobei die vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitungen (48, 49, 50) nebeneinander liegen, wobei die Enden auf einer Seite der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung (48, 49, 50) gegenüber den Enden (46a, 47a) der anderen Seite der zweiten (46) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (47) liegen, und wobei die vierte (48) und die sechste dielektrische Wellenleiterleitung (50) an den Seiten der fünften dielektrischen Wellenleiterleitung (49) so angeordnet sind, dass die Übertragungsrichtungen der Hochfrequenzsignale parallel zueinander sind, wobei die zweite (46) und die dritten dielektrische Wellenleiterleitung (47) parallel zueinander mit ausgerich teten äußeren Enden auf der einen Seite und auf der anderen Seite sind, sodass der Abstand A zwischen äußeren Durchkontaktgruppen (24b, 24e) die Beziehung 2d ≤ A ≤ 3d bezüglich der konstanten Breite d erfüllt, wobei die äußersten Enden der einen Seite und die äußersten Enden der anderen Seite von nebeneinander liegenden Reihen (24b, 24c) von Durchkontaktgruppen miteinander über erste (24n) und zweite Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen (24o) verbunden sind, und wobei das äußerste Ende (45a) der ersten dielektrischen Wellenleiterleitung (45) mit beiden Enden der äußersten Enden auf der einen Seite der zweiten (46) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (47) mittels Verbindungsdurchkontaktgruppen (24l) verbunden sind, und wobei die vierte bis sechste dielektrische Wellenleiterleitung (48, 49, 50) parallel zueinander mit ausgerichteten äußeren Enden auf der einen Seite so angeordnet sind, dass der Abstand B zwischen äußeren Durchkontaktgruppen (24f, 24k) der vierten (48) und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung (50) die Beziehung 3d ≤ B ≤ 4d bezüglich der konstanten Breite d erfüllt, wobei die äußersten Enden von nebeneinander liegenden Durchkontaktgruppen (24g, 24h) der vierten (48) und fünften dielektrischen Wellenleiterleitung (49) miteinander mittels dritter Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen (24p) verbunden sind, wobei die äußersten Enden nebeneinander liegender Durchkontaktgruppen (24i, 24j) der fünften (49) und sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung (50) miteinander mittels vierter Hilfsverbindungsdurchkontaktgruppen (24g) verbunden sind, und wobei Enden (46a, 47a) auf der anderen Seite der zweiten (46) und dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (47) mit den beiden Enden der einen Seite der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung (48, 49, 50) mittels zweiter Verbindungsdurchkontaktgruppen (24m) verbunden sind.
  4. Verzweigungsstruktur einer dielektrischen Wellenleiterleitung nach Anspruch 3, bei der Durchkontakte (43) zur Einstellung eines Leistungsverhältnisses nach der Verzweigung zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen zumindest einer der zweiten (46) und der dritten dielektrischen Wellenleiterleitung (47), und/oder zwischen den zwei Reihen von Durchkontaktgruppen zumindest einer der vierten bis sechsten dielektrischen Wellenleiterleitung (48, 49, 50) vorgesehen sind.
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