JP2001237617A - Transmission line - Google Patents

Transmission line

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JP2001237617A
JP2001237617A JP2000376355A JP2000376355A JP2001237617A JP 2001237617 A JP2001237617 A JP 2001237617A JP 2000376355 A JP2000376355 A JP 2000376355A JP 2000376355 A JP2000376355 A JP 2000376355A JP 2001237617 A JP2001237617 A JP 2001237617A
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transmission line
dielectric
periodic structure
dielectric constant
frequency band
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Takeshi Takahashi
高橋  毅
Toshiaki Yamada
俊昭 山田
Hiroaki Hasegawa
浩昭 長谷川
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TDK Corp
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission line suitable for small-loss transmission to be used in high frequency bands and to provide the producing method therefor. SOLUTION: A transmission line 1 is provided with low and high dielectric constant parts 11 and 12 as first and second dielectrics for forming a three- dimensional cyclic structure with a prescribed cutoff frequency band and, as main components a waveguide area 12 which does not have the prescribed cutoff frequency band. At least any one of first and second dielectrics is formed of dielectric materials containing high polymer materials.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、主として高周波帯
(本願では、マイクロ波帯、準ミリ波帯、ミリ波帯、ま
たはサブミリ波帯を含むものとする)で用いられる伝送
線路に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a transmission line mainly used in a high frequency band (including a microwave band, a quasi-millimeter wave band, a millimeter wave band, and a submillimeter wave band in the present application).

【0002】本発明は、衛星通信機器や移動体通信機
器、無線通信機器、高周波・超高周波通信機器、及びそ
れらの基地局等で用いられる共振器および発振器、方向
性結合器、分岐路、フィルタ、IC用回路基板等を構成
する所定の遮断周波数帯を有する伝送線路に用いて好適
である。
The present invention relates to a resonator, an oscillator, a directional coupler, a branch, and a filter used in satellite communication equipment, mobile communication equipment, wireless communication equipment, high-frequency / ultra-high-frequency communication equipment, and their base stations. It is suitable for use as a transmission line having a predetermined cut-off frequency band that constitutes an IC circuit board or the like.

【0003】[0003]

【従来の技術】マイクロ波帯から準ミリ波帯、ミリ波
帯、サブミリ波帯に亘る高周波・超高周波通信におい
て、共振器やフィルタ等を構成する基本技術として、伝
送線路が用いられている。この伝送線路には、マイクロ
波帯ではストリップラインやコプレーナ線路、あるいは
トリプレート線路が広く使用され、ミリ波帯においては
NRD線路が使われている。
2. Description of the Related Art In high-frequency / ultra-high-frequency communication from a microwave band to a quasi-millimeter wave band, a millimeter wave band, and a submillimeter wave band, a transmission line is used as a basic technology for forming a resonator, a filter, and the like. As the transmission line, a strip line, a coplanar line, or a triplate line is widely used in a microwave band, and an NRD line is used in a millimeter wave band.

【0004】従来のマイクロ波帯伝送線路においては、
例えば、「マイクロ波」(東京大学出版会、1983
年)に記載されているように、高分子材料の表面若しく
は内部に、銅(Cu)や銀(Ag)等の金属からなる電
極を形成することにより、ストリップラインやコプレー
ナ線路、トリプレート線路を構成している。ミリ波帯に
おいては、例えば、日本国特許第2692328号公報
では、図10に示すように、誘電体ストリップ82を金
属部81で挟み込んだ構成からなるNRD線路が伝送線
路として用いられている。
In a conventional microwave transmission line,
For example, “Microwave” (The University of Tokyo Press, 1983)
As described in (1), by forming electrodes made of a metal such as copper (Cu) or silver (Ag) on the surface or inside of a polymer material, strip lines, coplanar lines, and triplate lines can be formed. Make up. In the millimeter wave band, for example, in Japanese Patent No. 2692328, as shown in FIG. 10, an NRD line having a configuration in which a dielectric strip 82 is sandwiched between metal parts 81 is used as a transmission line.

【0005】一方、フォトニック・バンドギャップを有
したフォトニック・クリスタルは、光通信システム向け
光導波路や光フィルタ等への応用を狙って、屈折率変化
領域を形成した実施例が特開平11−218627号公
報に開示されている。
On the other hand, a photonic crystal having a photonic band gap has an embodiment in which a refractive index changing region is formed for application to an optical waveguide or an optical filter for an optical communication system. No. 2,186,627.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ストリ
ップラインやコプレーナ線路においては、伝送用電極が
誘電体部の外面に配置されているため、外部空気中への
電磁界放射損失があり、伝送線路全体の損失が大きいと
いう問題がある。また、電磁界が集中している伝送用線
路が外面へ剥き出しているため、外界ノイズの影響も受
け易い。
However, in a strip line or a coplanar line, since the transmission electrodes are arranged on the outer surface of the dielectric portion, electromagnetic field radiation loss to the outside air occurs, and the entire transmission line is lost. However, there is a problem that the loss is large. Further, since the transmission line on which the electromagnetic field is concentrated is exposed to the outer surface, the transmission line is easily affected by external noise.

【0007】トリプレート線路においては、前述の問題
は発生しないものの、電極を誘電体内部へ形成するため
に、電極と誘電体界面では、空隙やクラック、剥離が生
じることから、製品の品質が一定しないという問題を有
している。
Although the above-mentioned problem does not occur in the triplate line, since the electrodes are formed inside the dielectric, voids, cracks, and peeling occur at the interface between the electrodes and the dielectric, so that the quality of the product is constant. There is a problem that not.

【0008】また、ストリップラインやコプレーナ線
路、トリプレート線路に共通する問題として、高分子材
料と金属電極間の接着強度が弱いため、金属電極表面を
粗面化しなければならず、表皮効果の原理から金属表面
に集中して流れる高周波電流に影響を与えてしまい、金
属損失を大幅に増大させてしまう問題がある。
Another problem common to strip lines, coplanar lines, and triplate lines is that the surface of the metal electrode must be roughened because the adhesive strength between the polymer material and the metal electrode is weak, and the principle of the skin effect. Therefore, there is a problem that high-frequency current flowing intensively on the metal surface is affected and metal loss is greatly increased.

【0009】NRD線路においては、構成部材が多いた
め、組立に高コストを要している。また、組立バラツキ
から伝送特性が不安定になるというデメリットも存在す
る。別個である金属板と誘電体ストリップを組み合わせ
るという形式から集積化には不向きであり、他のデバイ
スとのコンビネーションが難しいため、高周波・超高周
波モジュールの製品開発へ制約を加えている。
In the NRD line, since there are many constituent members, high cost is required for assembly. There is also a disadvantage that transmission characteristics become unstable due to assembly variations. The combination of separate metal plates and dielectric strips is unsuitable for integration and difficult to combine with other devices, which limits the development of high-frequency and ultra-high-frequency modules.

【0010】ストリップラインおよびコプレーナ線路、
トリプレート線路、NRD線路の全ての伝送線路は誘電
体部と金属部から構成されているため、その伝送損失に
は、誘電体材料に由来する誘電損失のみならず、金属部
による金属損失も付加されている。また、比重の大きい
金属を含有するため、デバイスが重くなる問題点もあ
る。
A strip line and a coplanar line,
Since all transmission lines of the triplate line and the NRD line are composed of a dielectric part and a metal part, the transmission loss includes not only the dielectric loss derived from the dielectric material but also the metal loss due to the metal part. Have been. In addition, there is also a problem that the device becomes heavy because it contains a metal having a large specific gravity.

【0011】また、例えば空孔を含有した構造を用いた
場合には伝送線路の重量を軽くできる利点があるが、反
面、機械的強度が不十分になったり耐湿性等に劣り所望
の信頼性が得られなかったりする問題が生じる。
Further, for example, when a structure containing holes is used, there is an advantage that the weight of the transmission line can be reduced, but on the other hand, the mechanical strength becomes insufficient, the moisture resistance is poor, and the desired reliability is obtained. Or the problem of not being obtained.

【0012】本発明の目的は、低損失伝送特性を発揮す
るのに適した伝送線路を提供することにある。また本発
明の目的は、再現性よく安価に製造でき、さらに、フレ
キシビリティのある形状を有する軽量な伝送線路を提供
することにある。
An object of the present invention is to provide a transmission line suitable for exhibiting low-loss transmission characteristics. Another object of the present invention is to provide a lightweight transmission line which can be manufactured at low cost with good reproducibility and has a flexible shape.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的は、第1の比誘
電率を有する第1の誘電体と、前記第1の比誘電率と異
なる第2の比誘電率を有する第2の誘電体と、前記第1
及び第2の誘電体を所定の周期で配列した周期構造と、
高周波帯で所定の電磁波の伝搬を禁制するように前記第
1及び第2の比誘電率と前記周期とに基づいて規定され
る所定の遮断周波数帯とを備えていることを特徴とする
伝送線路によって達成される。
The object of the present invention is to provide a first dielectric having a first dielectric constant and a second dielectric having a second dielectric constant different from the first dielectric constant. And the first
And a periodic structure in which the second dielectric is arranged at a predetermined period;
A transmission line comprising a predetermined cutoff frequency band defined based on the first and second dielectric constants and the period so as to prohibit propagation of a predetermined electromagnetic wave in a high frequency band. Achieved by

【0014】上記本発明の伝送線路であって、前記周期
構造は、前記第1及び第2の誘電体を所定の周期で三次
元に配列した三次元周期構造であることを特徴とする。
また、前記第1の誘電体は、高分子材料又はセラミック
材料の少なくともいずれかを含む誘電体材料で形成され
ていることを特徴とする。
In the transmission line of the present invention, the periodic structure is a three-dimensional periodic structure in which the first and second dielectrics are three-dimensionally arranged at a predetermined period.
Further, the first dielectric is formed of a dielectric material containing at least one of a polymer material and a ceramic material.

【0015】さらに、前記第2の誘電体は、高分子材料
を含む誘電体材料で形成されていることを特徴とする。
またさらに、前記第2の誘電体の誘電体材料はセラミッ
ク材料を含むことを特徴とする。あるいは、前記第2の
誘電体の誘電体材料は2種以上の高分子材料を含む複合
材料からなることを特徴とする。
Further, the second dielectric is made of a dielectric material including a polymer material.
Still further, the dielectric material of the second dielectric includes a ceramic material. Alternatively, the dielectric material of the second dielectric is made of a composite material containing two or more polymer materials.

【0016】上記本発明の伝送線路であって、前記第1
及び第2の誘電体の誘電体材料は、積層構造であること
を特徴とする。また、上記本発明の伝送線路であって、
前記周期構造が形成されていない伝送領域を含んでいる
ことを特徴とする。
The transmission line of the present invention, wherein the first
The dielectric material of the second dielectric has a laminated structure. Further, in the transmission line of the present invention,
It is characterized by including a transmission area where the periodic structure is not formed.

【0017】[0017]

【発明の実施の形態】本発明の一実施の形態による伝送
線路を図1乃至図9を用いて説明する。まず、本実施の
形態による伝送線路の概略の構成を図1及び図2を用い
て説明する。図1は本実施の形態に係る所定の遮断周波
数帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路の一例を
示す斜視図であり、図2は図1のA−A’線で切断した
断面を示している。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A transmission line according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. First, a schematic configuration of the transmission line according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a perspective view showing an example of a transmission line having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to the present embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. Is shown.

【0018】本実施の形態による伝送線路1は、所定の
遮断周波数帯を有する三次元周期構造を備えている。伝
送線路1は、所定の遮断周波数帯の働きを担う周期構造
を形成する第1の誘電体又は第2の誘電体としての低誘
電率材料部11と高誘電率材料部12、および所定の遮
断周波数帯を保有しない導波路領域(伝送領域)13を
主要構成要素として備えている。
The transmission line 1 according to the present embodiment has a three-dimensional periodic structure having a predetermined cut-off frequency band. The transmission line 1 includes a low dielectric constant material portion 11 and a high dielectric constant material portion 12 serving as a first dielectric or a second dielectric forming a periodic structure serving as a predetermined cutoff frequency band, and a predetermined cutoff. A waveguide region (transmission region) 13 having no frequency band is provided as a main component.

【0019】ここで、本実施の形態による伝送線路1
で、所定の遮断周波数帯が発生する原理について説明す
る。高周波・超高周波帯において、真空中で波長λの電
磁波が、比誘電率εγの物質中を伝搬する場合、波長短
縮効果が起こり、λ/√εγの波として実際に伝わるこ
とになる。もし、この物質に周期aの境界条件が存在す
ると、以下の条件を満たすときには入射波が反射波にう
ち消されるBragg反射が発生する。
Here, the transmission line 1 according to the present embodiment
Now, the principle of generating a predetermined cutoff frequency band will be described. In the high frequency and ultra high frequency band, the electromagnetic wave of the wavelength lambda in vacuum, case of propagating material of a relative dielectric constant epsilon gamma, occur wavelength shortening effect, becomes actually transmitted that as a wave of λ / √ε γ. If the boundary condition of the period a exists in this substance, Bragg reflection occurs in which the incident wave is canceled out as the reflected wave when the following condition is satisfied.

【0020】[0020]

【数1】 (Equation 1)

【0021】この物質が三次元的に、比誘電率の異なる
誘電体により、周期構造を形成していたとすれば、上記
のような波長を有する電磁波はあらゆる方向への伝搬を
遮断される。つまり、物質がx、y、z方向の全てに対
して、周期aの境界条件を有する場合には、
If this material forms a periodic structure three-dimensionally with dielectric materials having different relative dielectric constants, electromagnetic waves having the above-mentioned wavelengths are blocked from propagating in all directions. That is, when the substance has the boundary condition of the period a in all of the x, y, and z directions,

【0022】[0022]

【数2】 (Equation 2)

【0023】の周波数はもはや、波として存在できない
ことになる。ただし、cは光速である。このように、比
誘電率の異なる誘電体で三次元の周期構造を形成し、そ
の周期と比誘電率をコントロールすることにより、物質
中の全方向に対する一切の伝搬を禁制する遮断周波数帯
を作り出すことができる。以上を理論的にマスクウェル
方程式から考えてみる。電磁場を記述した下記の方程式
The frequency can no longer exist as a wave. Here, c is the speed of light. In this way, by forming a three-dimensional periodic structure with dielectric materials having different relative dielectric constants and controlling the period and relative dielectric constant, a cut-off frequency band that prohibits any propagation in all directions in the material is created. be able to. The above is theoretically considered from the mask well equation. The following equation describing the electromagnetic field

【0024】[0024]

【数3】 の回転を考えることから、(Equation 3) Considering the rotation of

【0025】[0025]

【数4】 (Equation 4)

【0026】が得られる。3次元的な周期構造を考えて
いるので、この物質には、通常の結晶と同様なブロッホ
の定理が成立し、周期格子の基本並進ベクトル
Is obtained. Since we consider a three-dimensional periodic structure, this material has the same Bloch theorem as a normal crystal, and the basic translation vector of the periodic lattice

【数5】 に対して、(Equation 5) Against

【0027】[0027]

【数6】 を満たすベクトル値関数を用いれば、式(3)の固有関
数は、
(Equation 6) If a vector-valued function that satisfies is used, the eigenfunction of Expression (3) is

【0028】[0028]

【数7】 と表すことができる。ここで、(Equation 7) It can be expressed as. here,

【0029】[0029]

【数8】 (Equation 8)

【0030】は第一ブリルアンゾーン内の波動ベクト
ル、nはバンドを指定する整数である。波動ベクトル
Is a wave vector in the first Brillouin zone, and n is an integer specifying a band. Wave vector

【数9】 を持つ波が回折を起こすためのBragg反射の条件
は、式(7)で示され、
(Equation 9) The condition of Bragg reflection for causing a wave having the following to be diffracted is represented by Expression (7).

【0031】[0031]

【数10】 (Equation 10)

【0032】波動ベクトルWave vector

【数11】 は、[Equation 11] Is

【数12】 (Equation 12)

【0033】となる。ここで、三次元周期構造を結晶と
同様に考えて、ベクトル
## EQU1 ## Here, considering the three-dimensional periodic structure in the same way as a crystal, the vector

【数13】 は逆格子ベクトルである。次々とBragg反射が発生
する場合には、波がどの方向にも進めない定在波の状態
になり、この定在波は以下の二つの進行波
(Equation 13) Is the reciprocal lattice vector. When Bragg reflection occurs one after another, the wave becomes a standing wave in which the wave does not travel in any direction, and this standing wave is composed of the following two traveling waves.

【0034】[0034]

【数14】 [Equation 14]

【0035】の組み合わせで考えることができる。この
進行波が三次元的に比誘電率の異なる誘電体による周期
構造内に存在した場合、そのポテンシャルエネルギが異
なり、結晶のバンドギャップに相当する、電磁波の伝搬
を禁制する遮断周波数帯が生まれることになる。
The combination can be considered. If this traveling wave is present in a periodic structure consisting of three-dimensionally different dielectric constants of dielectric materials, its potential energy is different, and a cutoff frequency band corresponding to the band gap of the crystal, which inhibits the propagation of electromagnetic waves, is created. become.

【0036】さて、図1及び図2に戻り、低誘電率材料
部11には、比誘電率の低い特性を有する高分子材料や
高分子材料とセラミック材料との複合材料、高分子材料
同士の複合材料等が使用される。広帯域な遮断周波数帯
を形成するためには、低誘電率材料部11と高誘電率材
料部12の比誘電率の比が大きいほど有利なため、低誘
電率材料部11の比誘電率は小さい程よい。比誘電率が
1.0である空気を低誘電率材料部11として用いるこ
とは不可能ではないが、製品の信頼性や強度を考慮し、
低誘電率高分子材料が主に使用される。
Returning to FIGS. 1 and 2, the low dielectric material portion 11 includes a polymer material having a characteristic of a low relative dielectric constant, a composite material of a polymer material and a ceramic material, and a A composite material or the like is used. In order to form a broadband cut-off frequency band, the larger the ratio of the relative permittivity of the low-permittivity material portion 11 to the relative permittivity of the high-permittivity material portion 12 is, the more advantageous the relative permittivity is. Moderate. Although it is not impossible to use air having a relative dielectric constant of 1.0 as the low-dielectric-constant material portion 11, in consideration of product reliability and strength,
Low dielectric constant polymer materials are mainly used.

【0037】例えば、特開平9−208627号公報に
開示されたフマル酸ジエステルを含む単量体組成物を重
合して得られた高分子材料や特開平11−60645号
公報に開示されたホモポリプロピレンと(スチレン/ジ
ビニルベンゼン)ポリマーをグラフト重合して得られた
高分子材料、特開平9−31006号公報に開示された
ビニルベンジル樹脂、ポリテトラフルオロエチレン(P
TFE)樹脂、ポリエチレン(PE)樹脂、ポリスチレ
ン(PS)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ポリ
メチルメタクリレート(PMMA)樹脂、エポキシ樹
脂、ポリイミド樹脂、ビニルトリアジン(BTレジン)
樹脂、ポリフェニレンエーテル(PPE)樹脂、ポリフ
ェニレンオキサイド(PPO)樹脂、ポリオレフィン樹
脂、塩化ビニル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フッ素
系樹脂などによる熱可塑性樹脂等がその低誘電率および
低誘電損失から好ましく使われる。
For example, a polymer material obtained by polymerizing a monomer composition containing a fumaric acid diester disclosed in JP-A-9-208627 or a homopolypropylene disclosed in JP-A-11-60645 Polymer obtained by graft-polymerization of styrene and (styrene / divinylbenzene) polymer, vinylbenzyl resin disclosed in JP-A-9-31006, polytetrafluoroethylene (P
TFE) resin, polyethylene (PE) resin, polystyrene (PS) resin, polycarbonate (PC) resin, polymethyl methacrylate (PMMA) resin, epoxy resin, polyimide resin, vinyl triazine (BT resin)
Resins, polyphenylene ether (PPE) resins, polyphenylene oxide (PPO) resins, polyolefin resins, vinyl chloride resins, unsaturated polyester resins, thermoplastic resins such as fluororesins, etc. are preferably used due to their low dielectric constant and low dielectric loss. .

【0038】高誘電率材料部12には、比誘電率の高い
特性を有する高分子材料や高分子材料とセラミック材料
との複合材料、高分子材料同士の複合材料、セラミック
材料等が使用される。上述のように、広帯域な遮断周波
数帯を形成するためには、高誘電率材料部12の比誘電
率は大きい程よい。例えば、ポリフッ化ビニリデン樹脂
やメラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリフッ化ビニル樹脂等
の高誘電率高分子材料が好ましく使用される。さらに、
比誘電率が高い材料を必要とする場合には、上述してき
たような各種高分子材料とセラミック材料との複合材
料、もしくはセラミック材料単体を用いることが望まし
い。
For the high dielectric constant material portion 12, a polymer material having a high relative dielectric constant, a composite material of a polymer material and a ceramic material, a composite material of polymer materials, a ceramic material, or the like is used. . As described above, in order to form a broad cut-off frequency band, the higher the relative permittivity of the high-permittivity material portion 12, the better. For example, high dielectric constant polymer materials such as polyvinylidene fluoride resin, melamine resin, urea resin, and polyvinyl fluoride resin are preferably used. further,
When a material having a high relative dielectric constant is required, it is desirable to use a composite material of various polymer materials and a ceramic material as described above, or a ceramic material alone.

【0039】セラミック材料としては、特願平11−7
0005号で提案されたBaO−Nd23−TiO2
23−ZnO2−CuO系材料やAl23−TiO2
材料、TiO2系材料、BaO−Bi23−Nd23
TiO2系材料、BaO−Bi 23−Nd23−TiO2
−SrTiO3系材料、BaO−PbO−Nd23−T
iO2系材料、BaNd2Ti514系材料、BaSm2
514系材料、Ba(Zn,Nb)O3系材料、BaT
49系材料、Ba2Ti920系材料、(Zr、Sn)
TiO4系材料、Ba(Zn,Ta)O3系材料、Ba
(Mg,Ta)O 3系材料、MgTiO3−CaTiO3
系材料等がその高誘電率および低誘電損失から特に好ま
しい。
As a ceramic material, Japanese Patent Application No. 11-7 / 1999
BaO-Nd proposed in No. 0005TwoOThree-TiOTwo
BTwoOThree-ZnOTwo-CuO-based materials and AlTwoOThree-TiOTwosystem
Material, TiOTwoSystem material, BaO-BiTwoOThree-NdTwoOThree
TiOTwoSystem material, BaO-Bi TwoOThree-NdTwoOThree-TiOTwo
-SrTiOThreeSystem material, BaO-PbO-NdTwoOThree-T
iOTwoMaterial, BaNdTwoTiFiveO14System material, BaSmTwoT
iFiveO14Based material, Ba (Zn, Nb) OThreeSystem material, BaT
iFourO9System material, BaTwoTi9O20Material, (Zr, Sn)
TiOFourMaterial, Ba (Zn, Ta) OThreeSystem material, Ba
(Mg, Ta) O ThreeSystem material, MgTiOThree-CaTiOThree
Materials are particularly preferred due to their high dielectric constant and low dielectric loss.
New

【0040】導波路領域13は、周期構造以外の部分で
あるため、所定の遮断周波数帯を有さない。従って、導
波路領域13には、高分子材料や高分子材料とセラミッ
ク材料との複合材料、高分子材料同士の複合材料等、如
何なる材料を使用しても構わない。好ましくは、電磁波
の伝搬を担う領域のため、伝送線路の伝搬周波数におい
て低誘電損失特性を保有する材料が有利である。安価に
製造することを考慮すると、導波路領域13には、低誘
電率材料部11若しくは高誘電率材料部12の材料を重
複して使用することが望ましい。
Since the waveguide region 13 is a portion other than the periodic structure, it does not have a predetermined cutoff frequency band. Therefore, any material such as a polymer material, a composite material of a polymer material and a ceramic material, a composite material of polymer materials, and the like may be used for the waveguide region 13. Preferably, a material having low dielectric loss characteristics at the propagation frequency of the transmission line is advantageous because of the region that is responsible for the propagation of electromagnetic waves. Considering that the waveguide region 13 is manufactured at a low cost, it is desirable to use the material of the low dielectric constant material portion 11 or the high dielectric constant material portion 12 for the waveguide region 13 in an overlapping manner.

【0041】熱膨張率を制御すること及び、強度を大き
くすることを狙いとして、低誘電率材料部11と高誘電
率材料部12、導波路領域13の全て、またはそれらの
何れかをガラス繊維などの強化用繊維に含浸させてもよ
い。
For the purpose of controlling the coefficient of thermal expansion and increasing the strength, the low-dielectric-constant material portion 11, the high-dielectric-constant material portion 12, and / or the waveguide region 13 are made of glass fiber. Or other reinforcing fibers.

【0042】所定の遮断周波数帯域を安定に保つため、
且つ伝送特性の温度依存性をなくすため、低誘電率材料
部11と高誘電率材料部12、導波路領域13の比誘電
率温度係数はゼロに近い方が好ましい。その場合、広い
温度範囲に亘って安定な周波数温度特性を保証できる伝
送線路を供給することができる。但し、低誘電率材料部
11と高誘電率材料部12、導波路領域13の温度安定
性が悪い場合でも、外部に温度ドリフトを補償する機構
を備え付けた場合はこの限りでない。
In order to keep a predetermined cutoff frequency band stable,
In addition, in order to eliminate the temperature dependence of the transmission characteristics, it is preferable that the relative dielectric constant temperature coefficient of the low dielectric constant material portion 11, the high dielectric constant material portion 12, and the waveguide region 13 be close to zero. In this case, it is possible to provide a transmission line that can guarantee stable frequency-temperature characteristics over a wide temperature range. However, even if the low dielectric constant material portion 11, the high dielectric constant material portion 12, and the waveguide region 13 have poor temperature stability, this does not apply when a mechanism for compensating for the temperature drift is provided outside.

【0043】上述の構成により作製された所定の遮断周
波数帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路1にお
いて、低誘電率材料部11と高誘電率材料部12による
周期構造から形成された、所定の遮断周波数帯域内の周
波数が伝搬する場合には、周期構造内への電磁波侵入が
禁制されるため、全電磁波は導波路領域13へ集中し、
この導波路領域13に沿って伝搬することになる。従っ
て、伝送線路以外への放射損失が一切発生しない低損失
な伝送線路が得られる。また、導波路領域13を外部と
接しないクローズ構造に作製することが可能なため、外
界ノイズの影響も一切受けない。
In the transmission line 1 having the three-dimensional periodic structure having a predetermined cut-off frequency band manufactured by the above-described configuration, the transmission line 1 is formed from the periodic structure of the low dielectric constant material portion 11 and the high dielectric constant material portion 12. When a frequency within a predetermined cut-off frequency band propagates, electromagnetic wave penetration into the periodic structure is prohibited, so that all electromagnetic waves concentrate on the waveguide region 13,
The light propagates along the waveguide region 13. Therefore, a low-loss transmission line in which no radiation loss occurs except for the transmission line is obtained. Further, since the waveguide region 13 can be formed in a closed structure not in contact with the outside, there is no influence of external noise.

【0044】加えて、本実施の形態の構造によると、従
来の伝送線路において必須であった金属電極部を用いな
いため、伝送線路の損失に金属損失が寄与せず、高効率
伝送が可能になる。さらに、金属電極部を含有しないた
め、金属電極と誘電体間において、空隙やクラック、あ
るいは剥離が生じない等の利点が挙げられる。これらの
特徴によりデバイス製品を安定に、且つ再現性よく供給
することができるようになる。とりわけ、高分子材料と
金属電極間の接着強度を考慮する必要がないことは、特
性と製造の両面から大きな利点である。
In addition, according to the structure of the present embodiment, since the metal electrode portion which is indispensable in the conventional transmission line is not used, the metal loss does not contribute to the loss of the transmission line, and high efficiency transmission is possible. Become. Furthermore, since the metal electrode portion is not contained, there is an advantage that no gap, crack, or peeling occurs between the metal electrode and the dielectric. These features make it possible to supply device products stably and with good reproducibility. In particular, the fact that there is no need to consider the adhesive strength between the polymer material and the metal electrode is a great advantage in terms of both properties and manufacturing.

【0045】その他、図10に示したNRD線路と比較
して、本実施の形態による伝送線路1は構成部品が少な
く、組立工程も必要としないため、安価かつ容易に安定
な製品を作製できることも特徴である。本実施の形態に
よる伝送線路1は、集積化が簡単なため、伝送線路を基
本構成部として、共振器や発振器、方向性結合器、分岐
路、フィルタ、IC用回路基板等へ応用することが可能
である。
In addition, as compared with the NRD line shown in FIG. 10, the transmission line 1 according to the present embodiment has fewer components and does not require an assembling process, so that a stable product can be manufactured at low cost and easily. It is a feature. Since the transmission line 1 according to the present embodiment is easily integrated, it can be applied to a resonator, an oscillator, a directional coupler, a branch path, a filter, a circuit board for IC, and the like, using the transmission line as a basic component. It is possible.

【0046】さらには、比重の小さい高分子材料を中心
に伝送線路を形成するため、セラミック材料や半導体で
作製した伝送線路と比較して、軽量化を図ることができ
る。伝送線路に金属部を含まないことも軽量化の一助で
ある。
Further, since the transmission line is formed mainly of a polymer material having a small specific gravity, the weight can be reduced as compared with a transmission line made of a ceramic material or a semiconductor. Not including a metal part in the transmission line also helps to reduce the weight.

【0047】なお、上述の低誘電率材料部11と高誘電
率材料部12による周期構造を形成する際は、フィルム
化工程、スピンコート工程、フローコート工程、カーテ
ンコート工程、プレス成形工程、ディッピング工程、印
刷工程、転写工程、インクジェット工程、バブルジェッ
ト工程、フォトリソグラフィ工程、紫外光硬化工程、レ
ーザートリミング工程、エッチング工程、接着工程の何
れかの工程を有する製造方法もしくはそれらの組み合わ
せによる製造方法を使用する。これにより、半導体プロ
セスのような、非常に複雑かつ高コストな製造工程を必
要としないメリットがある。さらには、上述の製造工程
を使用して、高分子材料を成形するため、任意形状へフ
レキシブルに構成できることも大きな特徴である。
When the above-described periodic structure is formed by the low dielectric material portion 11 and the high dielectric material portion 12, a film forming process, a spin coating process, a flow coating process, a curtain coating process, a press molding process, a dipping process, Process, a printing process, a transfer process, an inkjet process, a bubble jet process, a photolithography process, an ultraviolet light curing process, a laser trimming process, an etching process, a manufacturing method having any process of a bonding process, or a combination thereof. use. Thus, there is an advantage that a very complicated and expensive manufacturing process such as a semiconductor process is not required. Furthermore, since the polymer material is molded using the above-described manufacturing process, it is a great feature that the polymer material can be flexibly formed into an arbitrary shape.

【0048】[0048]

【実施例】以下、具体的に実施例を用いて本実施の形態
による伝送線路1について説明する。 [実施例1]実施例1による所定の遮断周波数帯を有す
る三次元周期構造を備えた伝送線路1は、既に説明した
図1及び図2に示した構造を有している。低誘電率材料
部11には、比誘電率が2.4であるジシクロヘキシル
フマレート(di−cHF)を重合した高分子材料を用
いている。高誘電率材料部12と導波路領域13には、
比誘電率が13.3であるネガ形感光性ポリイミド樹脂
20質量%とBaO−MgO−CoO−Nb25系材料
80質量%の高分子材料−セラミック材料による複合材
料を使用している。これらの材料による組み合わせで
は、周期構造において、5.5倍もの比誘電率の比を実
現できるので、広帯域な遮断周波数帯を実現することが
できる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The transmission line 1 according to the present embodiment will be specifically described below using embodiments. [Embodiment 1] A transmission line 1 having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to Embodiment 1 has the structure shown in FIGS. 1 and 2 already described. For the low dielectric material portion 11, a polymer material obtained by polymerizing dicyclohexyl fumarate (di-cHF) having a relative dielectric constant of 2.4 is used. In the high dielectric constant material portion 12 and the waveguide region 13,
The ratio of 20 mass% negative-working photosensitive polyimide resin is the dielectric constant is 13.3 and the BaO-MgO-CoO-Nb 2 O 5 based material 80 wt% of the polymeric material - using a composite material according to the ceramic material. With a combination of these materials, a 5.5 times higher relative dielectric constant ratio can be realized in the periodic structure, so that a wide cut-off frequency band can be realized.

【0049】次に、本実施例による伝送線路1の製造方
法について図3を用いて説明する。図3(a)〜(g)
は伝送線路1の製造工程中の基板断面を示している。ま
た、図3(h)は完成した伝送線路1の斜視図である。
まず高誘電率材料部12のネガ形感光性ポリイミド樹脂
20質量%とBaO−MgO−CoO−Nb25系材料
80質量%の高分子材料−セラミック材料による複合材
料溶液をトルエン溶媒に溶解して、高分子材料溶液12
aを得る。溶媒の有機溶剤は、良好な溶解性を示し、蒸
発速度に影響を及ぼさないものならば特に制限はない。
図3(a)に示すように、高分子材料溶液12aをスピ
ンコートにて基板上に塗膜後、熱処理を加えて脱溶剤を
実施すると共に耐溶剤性を保有させる。
Next, a method of manufacturing the transmission line 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 (a) to (g)
Indicates a cross section of the substrate during the manufacturing process of the transmission line 1. FIG. 3H is a perspective view of the completed transmission line 1.
First high dielectric constant material 20% 12 negative-working photosensitive polyimide resin and BaO-MgO-CoO-Nb 2 O 5 based material 80 wt% of the polymeric material - a composite material solution was dissolved in toluene solvent by a ceramic material And the polymer material solution 12
Obtain a. The organic solvent is not particularly limited as long as it exhibits good solubility and does not affect the evaporation rate.
As shown in FIG. 3 (a), after coating the polymer material solution 12a on the substrate by spin coating, heat treatment is applied to remove the solvent, and to maintain the solvent resistance.

【0050】次に、図3(b)に示すように、上記と同
様の手法にて溶液化した低誘電率材料部11を形成する
ために、ジシクロヘキシルフマレート(di−cHF)
を重合した高分子材料を高分子材料溶液12aの塗膜上
へスピンコートにて成膜する。
Next, as shown in FIG. 3B, dicyclohexyl fumarate (di-cHF) is formed in order to form a solution portion of the low dielectric constant material 11 in the same manner as described above.
Is formed on the coating film of the polymer material solution 12a by spin coating.

【0051】次いで、図3(c)に示すように、マスキ
ング技術を用いてドット形のように所望の形状大きさの
領域のみを紫外光硬化し、硬化していない部分を有機溶
剤にて除去してから熱処理を行うことにより、高誘電率
材料部12上にパターン化した低誘電率材料部11が形
成される。
Next, as shown in FIG. 3C, only a region having a desired shape, such as a dot, is cured by ultraviolet light using a masking technique, and the uncured portion is removed with an organic solvent. Then, by performing a heat treatment, a patterned low dielectric material portion 11 is formed on the high dielectric material portion 12.

【0052】図3(d)、(e)、(f)、(g)に示
すように、上述のスピンコート工程や紫外光硬化工程を
繰り返すことにより、三次元周期構造(図3(h)参
照)が作製される。但し、工程を繰り返す途中の層には
周期構造を崩した導波路領域13の存在する層が含有し
ている。その後、所望の形状に分割、乾燥を行うことに
より、所定の遮断周波数帯を有する三次元周期構造を備
えた伝送線路1を得ることができる。
As shown in FIGS. 3 (d), (e), (f), and (g), the three-dimensional periodic structure (FIG. 3 (h) Reference) is made. However, a layer in which the waveguide structure 13 in which the periodic structure is broken is contained in the layer in the middle of repeating the process. Thereafter, by dividing into a desired shape and drying, a transmission line 1 having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band can be obtained.

【0053】本実施例においては、導波路領域13が高
分子材料−セラミック材料による高誘電率複合材料にて
形成されているので、低伝送損失の利点以外にも、伝搬
周波数の波長短縮効果があり、ダウンサイジングの要望
に応えることが可能である。誘電体内の波長は比誘電率
の平方根に反比例するので、導波管を使用するのに比べ
て1/3.6(=1/√13.3)の小型化を実現で
き、テフロン(登録商標)を利用したNRD線路に比べ
て1/2.5(√(2.1/13.3))の小型化を実
現することができる。
In the present embodiment, since the waveguide region 13 is formed of a high dielectric constant composite material of a polymer material-ceramic material, the effect of shortening the wavelength of the propagation frequency is achieved in addition to the advantage of low transmission loss. Yes, it is possible to meet the demands of downsizing. Since the wavelength in the dielectric is inversely proportional to the square root of the dielectric constant, the size can be reduced to 1 / 3.6 (= 1 / √13.3) as compared with using a waveguide, and Teflon (registered trademark) is used. ) Can be reduced in size by 1 / 2.5 (√ (2.1 / 13.3)) as compared with an NRD line using ()).

【0054】[実施例2]本実施例2による伝送線路1
を図4に示す。図4は、本実施例に係る所定の遮断周波
数帯を有する二次元周期構造を備えた伝送線路1を示す
斜視図である。低誘電率材料部11と導波路領域13に
は比誘電率が2.3であるホモポリプロピレンと(スチ
レン/ジビニルベンゼン)ポリマーをグラフト重合して
得られた高分子材料を用い、高誘電率材料部12には、
比誘電率が93.0であるBaO−Bi23−Nd23
−TiO2系材料を用いている。
[Embodiment 2] Transmission line 1 according to Embodiment 2
Is shown in FIG. FIG. 4 is a perspective view illustrating the transmission line 1 having a two-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to the present embodiment. For the low dielectric constant material portion 11 and the waveguide region 13, a polymer material obtained by graft polymerization of homopolypropylene having a relative dielectric constant of 2.3 and a (styrene / divinylbenzene) polymer is used. In part 12,
BaO—Bi 2 O 3 —Nd 2 O 3 having a relative dielectric constant of 93.0
-Uses a TiO 2 -based material.

【0055】高誘電率材料部12は、円柱状に加工され
て周期的に配列されて、低誘電率材料部11の高分子材
料中に埋め込まれている。但し、中央部には高誘電率材
料部12の円柱状試料が配置されておらず、周期構造を
崩した導波路領域13が形成されている。
The high-permittivity material portion 12 is processed into a columnar shape, is periodically arranged, and is embedded in the polymer material of the low-permittivity material portion 11. However, the columnar sample of the high dielectric constant material portion 12 is not arranged at the center, and the waveguide region 13 in which the periodic structure is broken is formed.

【0056】次に、本実施例による伝送線路1の製造方
法について図5を用いて説明する。図5(a)〜(c)
は伝送線路1の製造工程中の基板を示す斜視図である。
まず、図5(a)に示すように、低誘電率材料部11で
あるホモポリプロピレンと(スチレン/ジビニルベンゼ
ン)ポリマーをグラフト重合して得られた高分子材料を
フィルム上へ熱プレスしてシート11aを得る。
Next, a method of manufacturing the transmission line 1 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 5 (a) to 5 (c)
FIG. 3 is a perspective view showing a substrate during a manufacturing process of the transmission line 1.
First, as shown in FIG. 5A, a polymer material obtained by graft-polymerizing a homopolypropylene and a (styrene / divinylbenzene) polymer, which is a low dielectric constant material portion 11, is hot-pressed on a film to form a sheet. 11a is obtained.

【0057】次に、図5(b)に示すように、円柱状に
焼成後、加工した高誘電率材料部12のBaO−Bi2
3−Nd23−TiO2系材料が二次元周期構造を形成
するように、マウンター機器を使用して、メカニカルに
並べる。
Next, as shown in FIG. 5 (b), the BaO-Bi 2
O 3 -Nd 2 O 3 as -TiO 2 based material forms a two-dimensional periodic structure, using the mounter device, arranged in mechanical.

【0058】その後、図5(c)に示すように、高誘電
率材料部12が埋まるように、シート上の空スペースへ
低誘電率材料部11の高分子材料を流し込み、再度熱プ
レスを実施する。但し、中央部には高誘電率材料部12
の円柱状試料を配置しないことにより、周期構造を崩し
た導波路領域13を構成することができる。その後、所
望の形状に分割することにより、所定の遮断周波数帯を
有する二次元周期構造を備えた伝送線路1を得ることが
できる。
Thereafter, as shown in FIG. 5 (c), the polymer material of the low dielectric material portion 11 is poured into the empty space on the sheet so as to fill the high dielectric material portion 12, and hot pressing is performed again. However, the high dielectric constant material portion 12
By not disposing the columnar sample, the waveguide region 13 in which the periodic structure is broken can be formed. Thereafter, by dividing the transmission line 1 into a desired shape, the transmission line 1 having a two-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band can be obtained.

【0059】本実施例においては、導波路領域13が低
誘電率材料11にて形成されているので、低伝送損失の
利点以外にも、伝搬速度を速める効果があり、高速通信
に対応することができる。誘電体媒質中の伝搬速度(位
相速度)は比誘電率の平方根に反比例するので、Al2
3基板を使用するのに比べて2(√(9.5/2.
3))倍の高速化を実現でき、Ba2Ti920基板を使
用するのに比べて4.1(√(38.8/2.3))倍
の高速化を図ることができる。
In this embodiment, since the waveguide region 13 is formed of the low dielectric constant material 11, there is an effect that the propagation speed is increased in addition to the advantage of the low transmission loss, and the high speed communication is supported. Can be. Since the propagation velocity (phase velocity) in a dielectric medium is inversely proportional to the square root of the relative permittivity, Al 2
Compared to using an O 3 substrate, 2 (√ (9.5 / 2.
3)) The speed can be increased by a factor of 4.1, and the speed can be increased by 4.1 (/(38.8/2.3)) times as compared with using a Ba 2 Ti 9 O 20 substrate.

【0060】[実施例3]本実施例3において、所定の
遮断周波数帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路
1における、遮断周波数帯の働きを電磁界計算法によっ
て明らかにする。本実施例3の三次元周期構造モデル2
は図6に示した構造を有しており、低誘電率部11には
比誘電率が2.4の材料を、高誘電率部12には比誘電
率が12.0の材料を用いている。図6において、周期
構造の周期、すなわち、高誘電率部12ドットの中心間
隔を5.81mmに、高誘電率部12ドットの半径を
1.04mm(占有率0.1)に定めた。電磁界計算法
には、計算精度が高く、計算時間の短縮が図られる、時
間領域差分法(FD−TD)を使用した。以上のモデル
構造によるシミュレーションの結果を図7に示すが、広
帯域かつ減衰が大きい、遮断周波数帯が確認された。従
って、三次元周期構造を備えた伝送線路1においては、
十分に実用的な遮断周波数帯を具備していることが分か
る。
Third Embodiment In the third embodiment, the function of a cutoff frequency band in a transmission line 1 having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band will be clarified by an electromagnetic field calculation method. Three-dimensional periodic structure model 2 of the third embodiment
Has a structure shown in FIG. 6, and uses a material having a relative dielectric constant of 2.4 for the low dielectric constant portion 11 and a material having a relative dielectric constant of 12.0 for the high dielectric constant portion 12. I have. In FIG. 6, the period of the periodic structure, that is, the center interval between the high-permittivity portions 12 dots is set to 5.81 mm, and the radius of the high-permittivity portions 12 dots is set to 1.04 mm (occupancy rate 0.1). For the electromagnetic field calculation method, a time domain difference method (FD-TD), which has high calculation accuracy and shortens the calculation time, was used. FIG. 7 shows the result of the simulation using the above model structure. As a result, a cutoff frequency band having a wide band and large attenuation was confirmed. Therefore, in the transmission line 1 having the three-dimensional periodic structure,
It can be seen that a sufficiently practical cut-off frequency band is provided.

【0061】本発明は、上記実施の形態に限らず種々の
変形が可能である。例えば、図8に示すように、高誘電
率材料部12を波形形状に設けることにより、3次元周
期構造を実現することもできる。また、図9に示すよう
に、導波路領域13をコの字型やL字型等に曲げること
により、電磁波の伝搬方向を任意に変更することができ
る。
The present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified. For example, as shown in FIG. 8, a three-dimensional periodic structure can be realized by providing the high dielectric constant material portion 12 in a wave shape. Further, as shown in FIG. 9, the propagation direction of the electromagnetic wave can be arbitrarily changed by bending the waveguide region 13 into a U-shape or an L-shape.

【0062】[0062]

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、低損失伝
送特性を発揮するのに適した、所定の遮断周波数帯を有
する二次元又は三次元周期構造を備えた伝送線路を提供
することができる。また、さらなる本発明の効果とし
て、低損失特性を発揮するのに適した、所定の遮断周波
数帯を有する二次元又は三次元周期構造を備えた伝送線
路を再現性よくかつ安価に製造でき、さらに、フレキシ
ビリティのある形状を有する軽量な二次元又は三次元周
期構造を備えた伝送線路を提供することができる。
As described above, according to the present invention, there is provided a transmission line having a two-dimensional or three-dimensional periodic structure having a predetermined cut-off frequency band, which is suitable for exhibiting low-loss transmission characteristics. Can be. Further, as a further effect of the present invention, a transmission line having a two-dimensional or three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band suitable for exhibiting low loss characteristics can be manufactured with good reproducibility and at low cost. Thus, it is possible to provide a transmission line having a lightweight two-dimensional or three-dimensional periodic structure having a flexible shape.

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

【図1】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路の実施例1
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a first embodiment of a transmission line having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to an embodiment of the present invention;
FIG.

【図2】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路の実施例1
の断面図である。
FIG. 2 is a first embodiment of a transmission line having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to one embodiment of the present invention;
FIG.

【図3】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路の実施例1
の製造方法を示す概略図である。
FIG. 3 is a first embodiment of a transmission line having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to one embodiment of the present invention;
It is the schematic which shows the manufacturing method of.

【図4】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する二次元周期構造を備えた伝送線路の実施例2
を示す斜視図である。
FIG. 4 is a second embodiment of a transmission line having a two-dimensional periodic structure having a predetermined cutoff frequency band according to one embodiment of the present invention;
FIG.

【図5】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する二次元周期構造を備えた伝送線路の実施例2
の製造方法を示す斜視図である。
FIG. 5 is a second embodiment of a transmission line having a two-dimensional periodic structure having a predetermined cut-off frequency band according to one embodiment of the present invention;
It is a perspective view which shows the manufacturing method of.

【図6】本発明の一実施例の形態による所定の遮断周波
数帯を有する三次元周期構造モデルの実施例3の斜視図
である。
FIG. 6 is a perspective view of Embodiment 3 of a three-dimensional periodic structure model having a predetermined cutoff frequency band according to an embodiment of the present invention.

【図7】本発明の一実施例の形態による所定の遮断周波
数帯を有する三次元周期構造モデルの実施例3の伝送特
性図である。
FIG. 7 is a transmission characteristic diagram of Example 3 of a three-dimensional periodic structure model having a predetermined cutoff frequency band according to an embodiment of the present invention.

【図8】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路の変形例を
示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a modification of a transmission line having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cut-off frequency band according to an embodiment of the present invention.

【図9】本発明の一実施の形態による所定の遮断周波数
帯を有する三次元周期構造を備えた伝送線路の他の変形
例を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing another modified example of a transmission line having a three-dimensional periodic structure having a predetermined cut-off frequency band according to an embodiment of the present invention.

【図10】従来のNRD線路を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a conventional NRD line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 伝送線路 2 三次元周期構造モデル 11 低誘電率材料部 12 高誘電率材料部 13 導波路領域 81 金属板 82 誘電体ストリップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transmission line 2 Three-dimensional periodic structure model 11 Low dielectric constant material part 12 High dielectric constant material part 13 Waveguide area 81 Metal plate 82 Dielectric strip

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】第1の比誘電率を有する第1の誘電体と、 前記第1の比誘電率と異なる第2の比誘電率を有する第
2の誘電体と、 前記第1及び第2の誘電体を所定の周期で配列した周期
構造と、 高周波帯で所定の電磁波の伝搬を禁制するように前記第
1及び第2の比誘電率と前記周期とに基づいて規定され
る所定の遮断周波数帯とを備えていることを特徴とする
伝送線路。
A first dielectric having a first relative dielectric constant; a second dielectric having a second relative dielectric constant different from the first dielectric constant; and the first and second dielectrics. A predetermined structure defined based on the first and second dielectric constants and the period so as to forbid propagation of a predetermined electromagnetic wave in a high frequency band. A transmission line comprising a frequency band.
【請求項2】請求項1記載の伝送線路であって、 前記周期構造は、前記第1及び第2の誘電体を所定の周
期で三次元に配列した三次元周期構造であることを特徴
とする伝送線路。
2. The transmission line according to claim 1, wherein the periodic structure is a three-dimensional periodic structure in which the first and second dielectrics are three-dimensionally arranged at a predetermined period. Transmission line.
【請求項3】請求項1又は2に記載の伝送線路であっ
て、 前記第1の誘電体は、高分子材料又はセラミック材料の
少なくともいずれかを含む誘電体材料で形成されている
ことを特徴とする伝送線路。
3. The transmission line according to claim 1, wherein the first dielectric is made of a dielectric material including at least one of a polymer material and a ceramic material. Transmission line.
【請求項4】請求項3記載の伝送線路であって、 前記第2の誘電体は、高分子材料を含む誘電体材料で形
成されていることを特徴とする伝送線路。
4. The transmission line according to claim 3, wherein the second dielectric is formed of a dielectric material including a polymer material.
【請求項5】請求項4記載の伝送線路であって、 前記第2の誘電体の誘電体材料は、セラミック材料を含
むことを特徴とする伝送線路。
5. The transmission line according to claim 4, wherein the dielectric material of the second dielectric includes a ceramic material.
【請求項6】請求項4記載の伝送線路であって、 前記第2の誘電体の誘電体材料は、2種以上の高分子材
料を含む複合材料からなることを特徴とする伝送線路。
6. The transmission line according to claim 4, wherein the dielectric material of the second dielectric is a composite material containing two or more polymer materials.
【請求項7】請求項4乃至6のいずれか1項に記載の伝
送線路であって、 前記第1及び第2の誘電体の誘電体材料は、積層構造で
あることを特徴とする伝送線路。
7. The transmission line according to claim 4, wherein the dielectric material of the first and second dielectrics has a laminated structure. .
【請求項8】請求項1乃至7のいずれか1項に記載の伝
送線路であって、 前記周期構造が形成されていない伝送領域を含んでいる
ことを特徴とする伝送線路。
8. The transmission line according to claim 1, wherein the transmission line includes a transmission region in which the periodic structure is not formed.
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