JP2003174305A

JP2003174305A - 伝送線路および送受信装置

Info

Publication number: JP2003174305A
Application number: JP2001370333A
Authority: JP
Inventors: Shingo Okajima; 伸吾岡嶋; Toshiro Hiratsuka; 敏朗平塚; Takeshi Okano; 健岡野
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-06-20
Anticipated expiration: 2021-12-04
Also published as: EP1318563A2; DE60208321D1; EP1318563A3; EP1318563B1; JP3678194B2; US6888429B2; US20030117245A1

Abstract

(57)【要約】【課題】導体損の低減すると共に、半導体素子に容易
に接続することができる伝送線路および送受信装置を提
供する。【解決手段】誘電体基板１の裏面１Ｂには隆起部２を
設けると共に、その表面１Ａ，裏面１Ｂに導体層３，４
を形成する。また、隆起部２の左，右両側には、隆起部
２に沿って複数個のスルーホール５を設ける。さらに、
誘電体基板１の表面１Ａには、２本の溝６Ａに挟まれた
中央電極６Ｂからなるコプレーナ線路６を設けると共
に、コプレーナ線路６の先端には隆起部２に対応した位
置に２個のスロット孔７を形成する。これにより、スロ
ット孔７を通じて隆起部２による導波路とコプレーナ線
路６との間を接続することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばマイクロ
波、ミリ波等の高周波信号を伝送する伝送線路および該
伝送線路を用いて構成されるレーダ装置、通信装置等の
送受信装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、誘電体基板を用いた導波管型の
伝送線路として、例えば、２層以上の導体層を有する誘
電体基板に導体層間を結ぶ複数個のスルーホールを２列
に亘って設けたものが知られている（例えば、特開２０
００−１９６３０１号公報等）。また、従来技術による
伝送線路では、誘電体基板の表面には導体層を開口した
設けた結合部が形成されると共に、該結合部を取囲んで
方形導波管を接続している。そして、このような従来技
術による伝送線路では、２列のスルーホール間を導波路
として作用させると共に、結合部を介して誘電体基板中
の導波路と方形導波管とを接続している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による伝送線路では、導波路の垂直方向（誘電体
基板の厚さ方向）に沿った面として作用する電流経路は
スルーホールのみであるから、高周波信号の伝搬に伴っ
てスルーホールに電流が集中して流れる。この結果、ス
ルーホール内の電流密度が高くなり、導体損が増大する
という問題があった。

【０００４】また、従来技術による導波路や方形導波管
では、誘電体基板の表面に実装されるＭＭＩＣ（Microw
ave Monolithic Integrated Circuit）等の半導体素子
に対する接続性が悪く、接続部位での損失等が大きいと
いう問題もある。

【０００５】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、導体損の低減すると共に、半導体素子に
容易に接続することができる伝送線路および送受信装置
を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項１の発明による伝送線路は、誘電体基板
と、該誘電体基板の裏面に設けられ高周波信号の伝送方
向に沿って断面凸形状で連続して延びる隆起部と、該隆
起部の外面を含めて前記誘電体基板の表面と裏面とにそ
れぞれ設けられた導体層と、前記隆起部を挟んだ両側に
配置され前記誘電体基板を貫通して該導体層間を導通さ
せる複数のスルーホールと、前記誘電体基板の表面の導
体層を貫通して平行に延びる２本の溝と該溝間に挟まれ
た中心電極からなるコプレーナ線路と、前記隆起部に対
応した位置で前記誘電体基板の表面の導体層を開口して
設けられ該コプレーナ線路の溝にそれぞれ接続された２
個のスロット孔とによって構成している。

【０００７】このように構成したことにより、隆起部に
沿って設けられた導波路内の高周波信号をスロット孔を
通じてコプレーナ線路の溝に導くことができ、誘電体基
板の導波路とコプレーナ線路との間で高周波信号を効率
良く変換することができる。また、隆起部の外面にも電
流を流すことができるから、スルーホールへの電流の集
中を緩和でき、伝送線路全体での高周波信号の伝搬損失
を低減することができる。

【０００８】請求項２の発明は、コプレーナ線路の溝に
は、該溝から分岐して延び終端が短絡されたスタブを接
続したことにある。

【０００９】これにより、コプレーナ線路側のインピー
ダンスをスロット孔のインピーダンスに近付けることが
できるから、スロット孔とコプレーナ線路との間の反射
を低減でき、これらの間で高周波信号を効率良く変換す
ることができる。

【００１０】また、請求項３の発明のように、コプレー
ナ線路の溝には、該溝から分岐して延び終端が開放され
たスタブを接続してもよい。

【００１１】請求項４の発明では、スタブは全体として
扇形状をなす構成としている。これにより、広帯域に亘
って誘電体基板の導波路とコプレーナ線路との間で高周
波信号を効率良く変換することができる。

【００１２】また、請求項５の発明のように、スロット
孔を扇形状に開口する構成としてもよい。

【００１３】請求項６の発明は、コプレーナ線路を誘電
体基板の表面に設けた半導体素子に接続する構成とした
ことにある。

【００１４】この場合、コプレーナ線路は誘電体基板の
表面に線路導体をなす中心電極と接地導体をなす導体層
とが設けられているから、誘電体基板の表面だけで半導
体素子とコプレーナ線路とを接続することができ、半導
体素子を容易に実装することができる。

【００１５】請求項７の発明のように、本発明による伝
送線路を用いて送受信装置を構成してもよい。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
伝送線路を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

【００１７】まず、図１ないし図６は第１の実施の形態
による伝送線路を示し、図において、１は樹脂材料、セ
ラミックス材料等からなる誘電体基板で、該誘電体基板
１は、例えば７．０程度の比誘電率εrで０．３ｍｍ程
度の厚さ寸法Ｈ1をもった平板状に形成され、その表面
１Ａには後述のコプレーナ線路６が設けられると共に、
裏面１Ｂには断面凸形状をなして例えばマイクロ波、ミ
リ波等の高周波信号の伝送方向（矢示Ａ方向）に沿って
延びる隆起部２が形成されている。

【００１８】また、隆起部２は、その左，右方向に対し
て例えば０．４５ｍｍ程度の幅寸法Ｗを有し、この幅寸
法Ｗは例えば高周波信号の誘電体基板１内の波長λgに
対してλg／２以下に設定されている。さらに、隆起部
２は、例えば０．６ｍｍ程度の突出寸法Ｈ2をもって誘
電体基板１の裏面１Ｂから突出し、その底面と誘電体基
板１の表面１Ａとの間の高さ寸法Ｈ（Ｈ＝Ｈ1＋Ｈ2）は
例えば高周波信号の誘電体基板１内の波長λgに対して
λg／２以上に設定されている。そして、隆起部２の終
端２Ａは、後述の導体層４によって短絡された短絡位置
をなすと共に、誘電体基板１の中央部近傍に配置されて
いる。

【００１９】３，４は誘電体基板１の表面１Ａ、裏面１
Ｂにそれぞれ形成された導体層で、該導体層３，４は、
誘電体基板１に対して導電性金属材料をスパッタ、真空
蒸着等の手段を用いて薄膜状に形成されている。また、
導体層４は、隆起部２の外面（左，右の側面、底面およ
び終端面）を含めて誘電体基板１の裏面１Ｂを略全面に
亘って覆っている。

【００２０】５は該隆起部２を挟んだ左，右両側（両
脇）に位置して隆起部２の延びる方向に沿って設けられ
たスルーホールで、該スルーホール５は、例えば０．１
ｍｍ程度の内径寸法φをもった略円形の貫通孔からな
り、レーザ加工、パンチング加工等によって形成されて
いる。そして、スルーホール５は、高周波信号の伝送方
向（矢示Ａ方向）に沿って左，右の片側に２列ずつ、合
計４列をなして互いに平行に配置されている。また、隆
起部２に近いスルーホール５と隆起部２から離れたスル
ーホール５とは、矢示Ａ方向に位置ずれした千鳥状（互
い違い）に配置されている。さらに、スルーホール５
は、誘電体基板１を貫通すると共に、その内壁面が導電
性の金属材料によって覆われ、導体層３，４間を導通し
ている。そして、高周波信号の伝送方向に対して隣合う
２つのスルーホール５の間隔Ｄは、例えば高周波信号の
誘電体基板１内の波長λgのλg／４以下に設定されてい
る。

【００２１】６は誘電体基板１の表面１Ａに設けられた
コプレーナ線路で、該コプレーナ線路６は、表面１Ａ側
の導体層３を貫通した状態で延びる２本の溝６Ａと、こ
れらの溝６Ａ間に挟まれた帯状の中心電極６Ｂとによっ
て構成されている。そして、中心電極６Ｂは高周波信号
を伝搬する線路導体を構成すると共に、中心電極６Ｂを
挟む導体層３は接地導体を構成している。

【００２２】また、溝６Ａの幅寸法は例えば０．０３ｍ
ｍに設定され、中心電極６Ｂの幅寸法は例えば０．１ｍ
ｍ程度に設定されている。さらに、コプレーナ線路６
は、例えば隆起部２の長さ方向に対して直交する方向に
延びると共に、その先端が隆起部２と対応した位置に達
している。そして、コプレーナ線路６は、中心電極６Ｂ
と導体層３との間の溝６Ａに電界が形成されることによ
り、中心電極６Ｂに沿って高周波信号を伝送するもので
ある。

【００２３】７はコプレーナ線路６の先端側に位置して
誘電体基板１の表面１Ａに設けられた２個のスロット孔
で、該各スロット孔７は、表面１Ａ側の導体層３を開口
して設けられ、その基端側がコプレーナ線路６の溝６Ａ
に接続されている。また、スロット孔７は、コプレーナ
線路６と直交して隆起部２の長さ方向（矢示Ａ方向）に
沿って延びる略四角形の長穴によって形成され、その長
さ寸法Ｌ1は例えば高周波信号の誘電体基板１内の波長
λgのλg／２程度に設定されている。これにより、各ス
ロット孔７は、その長さ方向の両端が短絡端をなしてい
る。

【００２４】また、スロット孔７は、隆起部２の短絡位
置（終端２Ａ）近傍に配置されている。そして、スロッ
ト孔７は、隆起部２、スルーホール５によって構成され
る導波路とコプレーナ線路６とを接続し、これらの間で
高周波信号を相互に変換している。

【００２５】本実施の形態による伝送線路は上述の如き
構成を有するもので、次にその作動について説明する。

【００２６】まず、伝送線路に高周波信号を入力する
と、配列された複数のスルーホール５が等価的に導波路
の壁面を構成するから、隆起部２の互いに対向する２つ
の側面をＨ面、隆起部２の底面および誘電体基板１の表
面１ＡをＥ面とするＴＥ１０モードに準じたモードで電
磁波（高周波信号）が伝搬する。そして、高周波信号
は、スロット孔７に到達すると、該スロット孔７を通じ
てコプレーナ線路６の溝６Ａに導かれ、中心電極６Ｂに
沿ってコプレーナ線路６を伝搬する。

【００２７】ここで、誘電体基板１の導波路内の高周波
信号をスロット孔７を介してコプレーナ線路６内の高周
波信号に変換する変換部は、図５に示す等価回路で表す
ことができる。このとき、Ｚnは誘電体基板１の導波路
のインピーダンス、Ｚcはコプレーナ線路６のインピー
ダンス、Ｚssはスロット孔７による短絡スタブのインピ
ーダンス、θssはスロット孔７による短絡スタブの電気
角、ｎsは誘電体基板１の導波路とスロット孔７との間
の相互インダクタンスの比、ｎcはコプレーナ線路６と
スロット孔７との間の相互インダクタンスの比をそれぞ
れ示している。また、図５中では、コプレーナ線路６に
発振器８を接続した場合を示している。そして、スロッ
ト孔７の長さ寸法Ｌ1に応じて電気角θssが変化する。

【００２８】このため、本実施の形態による伝送線路で
は、スロット孔７の長さ寸法Ｌ1等を適宜設定すること
によって、２つのコイルと２つの短絡スタブからなるス
ロット孔７の回路全体のインピーダンスを、誘電体基板
１の導波路のインピーダンスＺn、コプレーナ線路６の
インピーダンスＺcに近付けることができ、例えば図６
に示す伝送特性を得ることができる。この結果、誘電体
基板１の導波路とコプレーナ線路６との間の反射係数Ｓ
11、透過係数Ｓ21は、高周波信号の周波数に応じて変化
し、例えば８８ＧＨｚ程度の高周波信号で反射係数Ｓ11
が低下し、透過係数Ｓ21が上昇していずれも−３ｄＢ程
度となるので、このときの高周波信号を誘電体基板１の
導波路とコプレーナ線路６との間で損失が少ない状態で
効率良く変換することができる。

【００２９】かくして、本実施の形態では、誘電体基板
１の表面にはコプレーナ線路６を形成すると共に、コプ
レーナ線路６の先端には隆起部２に対応した位置にスロ
ット孔７を設けたから、隆起部２に沿って設けられた導
波路内の高周波信号をスロット孔７を通じてコプレーナ
線路６の溝６Ａに導くことができ、誘電体基板１の導波
路とコプレーナ線路６との間で高周波信号を効率良く変
換することができる。

【００３０】また、誘電体基板１の裏面１Ｂには、断面
凸形状で高周波信号の伝送方向に向けて延びる隆起部２
を設け、該隆起部２の外面を含めて誘電体基板１の裏面
１Ｂに導体層４を設けたから、スルーホール５に加えて
隆起部２の側面にも電流を流すことができる。さらに、
隆起部２は高周波信号の伝送方向に連続して設けられて
いるから、誘電体基板１の厚さ方向のみならず、斜め方
向に対しても電流を流すことができる。このため、隆起
部２を省いた場合に比べて、スルーホール５内の電流集
中を緩和でき、コプレーナ線路６を含めた伝送線路全体
の伝送損失を低減することができる。

【００３１】次に、図７ないし図１０は本発明の第２の
実施の形態による伝送線路を示し、本実施の形態の特徴
は、コプレーナ線路の先端にはスロット孔を接続すると
共に、短絡スタブを接続する構成としたことにある。な
お、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成
要素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００３２】１１は本実施の形態による２個のスロット
孔で、該各スロット孔１１は、コプレーナ線路６の先端
側に位置して導体層３に開口して設けられ、その基端側
がコプレーナ線路６の溝６Ａに接続されている。また、
スロット孔１１は、隆起部２の長さ方向に沿って延びる
略四角形の長穴によって形成され、その長さ寸法Ｌ2は
例えば高周波信号の誘電体基板１内の波長λgのλg／４
程度に設定されている。これにより、各スロット孔１１
は、その長さ方向の先端が短絡端をなし、基端側が開放
端をなしている。そして、スロット孔１１は、隆起部２
の短絡位置（終端２Ａ）近傍に配置されている。

【００３３】１２はコプレーナ線路６の先端に接続され
た２つの短絡スタブで、該短絡スタブ１２は、例えばコ
プレーナ線路６の溝６Ａと同一の幅寸法をもって溝６Ａ
を直線状に延長することによって形成され、その基端側
がスロット孔１１の基端側に接続されている。また、短
絡スタブ１２は、その長さ寸法Ｌ3が例えば高周波信号
の誘電体基板１内の波長λgのλg／４程度に設定されて
いる。これにより、各短絡スタブ１２は、その長さ方向
の先端が短絡端をなし、基端側が開放端をなしている。

【００３４】本実施の形態による伝送線路は上述の如き
構成を有するもので、誘電体基板１の導波路内の高周波
信号をスロット孔１１を介してコプレーナ線路６内の高
周波信号に変換する変換部は、図５と同様に図９に示す
等価回路で表すことができる。ここで、Ｚcsは短絡スタ
ブ１２のインピーダンス、θcsは短絡スタブの電気角を
示している。そして、スロット孔１１の長さ寸法Ｌ2に
応じて電気角θssが変化すると共に、短絡スタブ１２の
長さ寸法Ｌ3に応じて電気角θcsが変化する。

【００３５】このため、本実施の形態による伝送線路で
は、スロット孔１１の長さ寸法Ｌ2、短絡スタブ１２の
長さ寸法Ｌ3等を適宜設定することによって、２つのコ
イルと２つの短絡スタブからなるスロット孔１１の回路
全体のインピーダンスを調整できると共に、短絡スタブ
１２の長さ寸法を適宜設定することによって、短絡スタ
ブ１２とコプレーナ線路６の回路全体のインピーダンス
を調整することができる。従って、スロット孔１１側の
回路のインピーダンスとコプレーナ線路６側の回路のイ
ンピーダンスとの差を小さくし、これらの間での反射に
よる損失を軽減でき、例えば図１０に示す伝送特性を得
ることができる。

【００３６】この結果、誘電体基板１の導波路とコプレ
ーナ線路６との間の反射係数Ｓ11、透過係数Ｓ21は、例
えば７５ＧＨｚ程度の高周波信号で反射係数Ｓ11が低下
して−１８ｄＢ程度となり、透過係数Ｓ21が上昇して−
１ｄＢ程度となるから、短絡スタブ１２を設けない場合
に比べて、高周波信号の損失を低減でき、誘電体基板１
の導波路とコプレーナ線路６との間で高周波信号を効率
良く変換することができる。

【００３７】かくして、本実施の形態でも第１の実施の
形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の
形態では、コプレーナ線路６の先端にはスロット孔１１
を接続すると共に、短絡スタブ１２を接続する構成とし
たから、スロット孔１１とコプレーナ線路６との間の反
射を低減でき、これらの間で高周波信号を効率良く変換
することができる。

【００３８】なお、前記第２の実施の形態では、コプレ
ーナ線路６の先端には短絡スタブ１２を接続する構成と
したが、図１１および図１２に示す第１の変形例のよう
に短絡スタブ１２に代えて開放スタブ１３を接続する構
成としてもよい。この場合、開放スタブ１３は、短絡ス
タブ１２と同様にコプレーナ線路６の溝６Ａを直線状に
延長することによって形成されるものの、その先端が連
結されて全体として略コ字形状をなしている。そして、
このような変形例であっても、開放スタブ１３の長さ寸
法を適宜設定することによって、第２の実施の形態と同
様の作用効果を得ることができる。

【００３９】次に、図１３ないし図１５は本発明の第３
の実施の形態による伝送線路を示し、本実施の形態の特
徴は、スロット孔を扇形状に開口させる構成としたこと
にある。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と
同一の構成要素に同一の符号を付し、その説明を省略す
るものとする。

【００４０】２１は本実施の形態による２個のスロット
孔で、該各スロット孔２１は、コプレーナ線路６の先端
側に位置して導体層３に開口して設けられ、その基端側
がコプレーナ線路６の溝６Ａに接続されている。また、
スロット孔２１は、基端側から先端側に向けて角度θを
もって漸次拡開する扇形状をなし、隆起部２の長さ方向
に沿って延びている。そして、スロット孔２１の長さ寸
法Ｌ4は、例えば高周波信号の誘電体基板１内の波長λg
のλg／４程度に設定されている。これにより、各スロ
ット孔２１は、その長さ方向の先端が短絡端をなし、基
端側が開放端をなしている。そして、スロット孔２１
は、隆起部２の短絡位置（終端２Ａ）近傍に配置されて
いる。

【００４１】２２はコプレーナ線路６の先端に接続され
た２つの短絡スタブで、該短絡スタブ２２は、例えばコ
プレーナ線路６の溝６Ａと同一の幅寸法をもって溝６Ａ
を直線状に延長することによって形成され、その基端側
がスロット孔２１の基端側に接続されている。また、短
絡スタブ２２は、その長さ寸法Ｌ5が例えば高周波信号
の誘電体基板１内の波長λgのλg／４程度に設定されて
いる。これにより、各短絡スタブ２２は、その長さ方向
の先端が短絡端をなし、基端側が開放端をなしている。

【００４２】本実施の形態による伝送線路は上述の如き
構成を有するもので、誘電体基板１の導波路とコプレー
ナ線路６との間の変換部は、第２の実施の形態と同様の
等価回路（図９参照）で表すことができる。そして、本
実施の形態では、スロット孔２１が拡開する角度θに応
じてスロット孔２１による短絡スタブのインピーダンス
Ｚssを変化させることができる。

【００４３】このため、本実施の形態による伝送線路で
は、短絡スタブ２２の長さ寸法Ｌ5、スロット孔２１の
長さ寸法Ｌ4、角度θ等を適宜設定することによって、
２つのコイルと２つの短絡スタブからなるスロット孔２
１の回路全体のインピーダンスを調整できると共に、短
絡スタブ２２の長さ寸法Ｌ5を適宜設定することによっ
て、短絡スタブ２２とコプレーナ線路６の回路全体のイ
ンピーダンスを調整することができる。従って、スロッ
ト孔２１側の回路のインピーダンスとコプレーナ線路６
側の回路のインピーダンスとの差をさらに小さくするこ
とができると共に、広帯域の高周波信号に対して反射に
よる損失を軽減でき、例えば図１５に示す伝送特性を得
ることができる。

【００４４】この結果、誘電体基板１の導波路とコプレ
ーナ線路６との間の反射係数Ｓ11、透過係数Ｓ21は、例
えば７２〜８２ＧＨｚ程度の高周波信号で反射係数Ｓ11
が低下して−１０〜−２５ｄＢ程度となり、透過係数Ｓ
21が上昇して−０．２ｄＢ程度となるから、１０ＧＨｚ
の帯域幅に亘って高周波信号の損失を低減でき、誘電体
基板１の導波路とコプレーナ線路６との間で高周波信号
を効率良く変換することができる。

【００４５】かくして、本実施の形態でも第１の実施の
形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の
形態では、コプレーナ線路６の先端には扇形状のスロッ
ト孔２１を接続すると共に、短絡スタブ２２を接続する
構成としたから、スロット孔２１とコプレーナ線路６と
の間の反射を低減でき、これらの間で高周波信号を効率
良く変換することができる。

【００４６】なお、前記第３の実施の形態では、スロッ
ト孔２１を扇形状に形成するものとしたが、短絡スタブ
２２に代えてスロット孔２１と同様な扇形状をなす短絡
スタブを形成する構成としてもよい。

【００４７】また、図１６に示す第２の変形例のように
短絡スタブ２２に代えて全体として扇形状をなして延び
る開放スタブ２３を接続する構成としてもよい。この場
合、スロット孔２１、開放スタブ２３の先端側は円弧状
をなす構成としてが、例えば図１７に示す第３の変形例
のように先端側が直線状をなすスロット孔２１′、開放
スタブ２３′を用いる構成としてもよい。

【００４８】さらに、図１８に示す第４の変形例のよう
に、コプレーナ線路６には略四角形状のスロット孔２４
と略円形状の開放スタブ２５を接続する構成としてもよ
く、図１９に示す第５の変形例のように、いずれも略円
形状をなすスロット孔２６、開放スタブ２７を接続する
構成としてもよい。また、これら各種形状のスロット
孔、スタブを適宜組合せる構成としてもよい。このよう
な構成としても、第３の実施の形態と同様の作用効果を
得ることができる。

【００４９】次に、図２０は本発明の第４の実施の形態
を示し、本実施の形態の特徴は、誘電体基板の表面には
コプレーナ線路に接続された半導体素子を実装する構成
としたことにある。なお、本実施の形態では、第１の実
施の形態と同一の構成要素に同一の符号を付し、その説
明を省略するものとする。

【００５０】３１は本実施の形態による誘電体基板で、
該誘電体基板３１には、平行に延びる２つの隆起部２が
形成されると共に、これらの隆起部２は、その終端が誘
電体基板３１の中央近傍に配置されている。そして、誘
電体基板３１は、その表面は導体層３で覆われると共
に、裏面も導体層（図示せず）によって覆われている。
また、誘電体基板３１には、隆起部２に沿って多数のス
ルーホール５が配設されている。

【００５１】３２は誘電体基板３１の表面に設けられた
２つのコプレーナ線路で、該各コプレーナ線路３２は２
つの隆起部２間に亘って延び、基端側が誘電体基板３１
の中央に位置すると共に、先端側が隆起部２の終端２Ａ
近傍に位置している。そして、コプレーナ線路３２の先
端には、隆起部２と対応した位置に一対のスロット孔３
３が形成されると共に、短絡スタブ３４が接続して設け
られている。

【００５２】３５は誘電体基板３１の表面側に実装され
たＭＭＩＣ等の半導体素子で、該半導体素子３５は、２
つのコプレーナ線路３２の間に位置して、各コプレーナ
線路３２の基端側にそれぞれ接続されている。

【００５３】かくして、本実施の形態でも第１の実施の
形態と同様の作用効果を得ることができるが、本実施の
形態では、コプレーナ線路３２を誘電体基板３１の表面
に設けた半導体素子３５に接続する構成としたから、誘
電体基板３１の表面だけで半導体素子３５とコプレーナ
線路３２とを接続することができ、半導体素子３５を容
易に実装することができる。

【００５４】次に、図２１および図２２は本発明の第５
の実施の形態を示し、本実施の形態の特徴は、伝送線路
を用いてレーダ装置を構成したことにある。

【００５５】４１は本実施の形態による送受信装置とし
てのレーダ装置で、該レーダ装置４１は、両面に導体層
３（表面側のみ図示）が形成された誘電体基板４２を用
いて形成され、誘電体基板４２の表面に設けた電圧制御
発振器４３と、該電圧制御発振器４３に増幅器４４、サ
ーキュレータ４５を介して接続されたスロットをなす開
口部４６と、該開口部４６から受信した信号を中間周波
信号ＩＦにダウンコンバートするためにサーキュレータ
４５に接続されたミキサ４７とによって概略構成されて
いる。また、増幅器４４とサーキュレータ４５との間に
は方向性結合器４８が接続して設けられ、この方向性結
合器４８によって電力分配された信号は、ミキサ４７に
ローカル信号として入力される。

【００５６】そして、これら電圧制御発振器４３、増幅
器４４、サーキュレータ４５、ミキサ４７等の間は、第
１ないし第３の実施の形態と同様に誘電体基板４２の裏
面に設けた隆起部２と該隆起部２に沿って設けられた複
数のスルーホール５とからなる導波路４９が延びると共
に、導波路４９と電圧制御発振器４３、ミキサ４７とは
コプレーナ線路６とスロット孔７とを用いて接続され、
これらのレーダ装置４１は１枚の誘電体基板４２に形成
されるものである。

【００５７】本実施の形態によるレーダ装置は上述の如
き構成を有するもので、電圧制御発振器４３から出力さ
れた発振信号は増幅器４４によって増幅され、方向性結
合器４８およびサーキュレータ４５を経由して、送信信
号として開口部４６から送信される。一方、開口部４６
から受信された受信信号はサーキュレータ４５を通じて
ミキサ４７に入力されると共に、方向性結合器４８によ
るローカル信号を用いてダウンコンバートされ、中間周
波信号ＩＦとして出力される。

【００５８】かくして、本実施の形態によれば、誘電体
基板４２には隆起部２とスルーホール５からなる導波路
４９を形成すると共に、該導波路４９と電圧制御発振器
４３、ミキサ４７との間をコプレーナ線路６とスロット
孔７とによって接続したから、これらの導波路４９と電
圧制御発振器４３等との間を低損失で接続することがで
き、レーダ装置全体の電力効率を高め、消費電力を低減
することができる。

【００５９】なお、前記第５の実施の形態では、本発明
による伝送線路をレーダ装置に適用した場合を例を挙げ
て説明したが、例えば送受信装置として通信装置等に適
用してもよい。

【００６０】また、前記第１ないし第４の実施の形態で
は、誘電体基板１には隆起部２の両脇に２列ずつ合計４
列に亘って複数のスルーホール５を配置するものとした
が、第５の実施の形態のように隆起部の両脇に１列ずつ
合計２列に亘って複数のスルーホールを設ける構成とし
てもよく、合計６列以上に亘ってスルーホールを配置す
る構成としてもよい。

【００６１】さらに、前記第１ないし第４の実施の形態
では、隆起部２に近いスルーホール５と隆起部２から離
れたスルーホール５とは千鳥状に配置する構成とした
が、例えばこれらのスルーホールを平行に配置する構成
としてもよい。

【００６２】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、誘電体基板には、裏面に隆起部を形成し、表面に
コプレーナ線路を設けると共に、隆起部に対応した位置
に該コプレーナ線路に接続したスロット孔を設ける構成
としたから、スロット孔を通じて誘電体基板内の導波路
とコプレーナ線路とを効率良く接続することができる。
また、隆起部の外面は導体層で覆うから、隆起部の外面
にも電流を流すことができ、スルーホールへの電流の集
中を緩和して導体損を軽減することができ、伝送線路全
体の損失を低減することができる。

【００６３】請求項２の発明によれば、コプレーナ線路
の溝には、該溝から分岐して延び終端が短絡されたスタ
ブを接続したから、スタブを用いてコプレーナ線路側の
インピーダンスをスロット孔のインピーダンスに近付け
ることができ、スロット孔とコプレーナ線路との間の反
射を低減でき、これらの間で高周波信号を効率良く変換
することができる。

【００６４】また、請求項３の発明のように、コプレー
ナ線路の溝には該溝から分岐して延び終端が開放された
スタブを接続しても、請求項２と同様の作用効果を得る
ことができる。

【００６５】請求項４の発明によれば、スタブは全体と
して扇形状をなす構成としたから、広帯域に亘って誘電
体基板の導波路とコプレーナ線路との間で高周波信号を
効率良く変換することができる。

【００６６】また、請求項５の発明のように、スロット
孔を扇形状に開口する構成としても、請求項４と同様の
作用効果を得ることができる。

【００６７】請求項６の発明によれば、コプレーナ線路
を誘電体基板の表面に設けた半導体素子に接続する構成
としたから、誘電体基板の表面だけで半導体素子とコプ
レーナ線路とを接続することができ、半導体素子を容易
に実装することができる。

【００６８】さらに、請求項７の発明によれば、本発明
による伝送線路を用いて送受信装置を構成したから、送
受信装置全体の損失を低減することができ、電力効率を
高めて消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態による伝送線路を示す斜視図
である。

【図２】図１中の伝送線路を示す平面図である。

【図３】第１の実施の形態による伝送線路を示す裏面側
からみた斜視図である。

【図４】図２中の矢示IV−IV方向からみた伝送線路を示
す拡大断面図である。

【図５】第１の実施の形態による伝送線路の等価回路を
示す電気回路図である。

【図６】図１中の伝送線路による反射係数、透過係数と
高周波信号の周波数との関係を示す特性線図である。

【図７】第２の実施の形態による伝送線路を示す平面図
である。

【図８】図６中のスロット孔、短絡スタブ等を拡大して
示す要部拡大平面図である。

【図９】第２の実施の形態による伝送線路の等価回路を
示す電気回路図である。

【図１０】図６中の伝送線路による反射係数、透過係数
と高周波信号の周波数との関係を示す特性線図である。

【図１１】第１の変形例による伝送線路を示す平面図で
ある。

【図１２】図１１中のスロット孔、開放スタブ等を拡大
して示す要部拡大平面図である。

【図１３】第３の実施の形態による伝送線路を示す平面
図である。

【図１４】図１２中のスロット孔、短絡スタブ等を拡大
して示す要部拡大平面図である。

【図１５】図１２中の伝送線路による反射係数、透過係
数と高周波信号の周波数との関係を示す特性線図であ
る。

【図１６】第２の変形例によるスロット孔、開放スタブ
等を拡大して示す要部拡大平面図である。

【図１７】第３の変形例によるスロット孔、開放スタブ
等を拡大して示す要部拡大平面図である。

【図１８】第４の変形例によるスロット孔、短絡スタブ
等を拡大して示す要部拡大平面図である。

【図１９】第５の変形例によるスロット孔、短絡スタブ
等を拡大して示す要部拡大平面図である。

【図２０】第４の実施の形態による伝送線路を示す平面
図である。

【図２１】第５の実施の形態によるレーダ装置を示す平
面図である。

【図２２】第５の実施の形態によるレーダ装置を示すブ
ロック図である。

【符号の説明】

１，３１，４２誘電体基板２隆起部３，４導体層５スルーホール６，３２コプレーナ線路６Ａ溝６Ｂ中央電極７，１１，２１，２１′，２４，２６，３３スロット
孔１２，３４短絡スタブ（スタブ）１３，２３，２３′，２５，２７開放スタブ（スタ
ブ）４１レーダ装置（送受信装置）

フロントページの続き (72)発明者岡野健京都府長岡京市天神二丁目26番10号株式会社村田製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】誘電体基板と、該誘電体基板の裏面に設
けられ高周波信号の伝送方向に沿って断面凸形状で連続
して延びる隆起部と、該隆起部の外面を含めて前記誘電
体基板の表面と裏面とにそれぞれ設けられた導体層と、
前記隆起部を挟んだ両側に位置して配置され前記誘電体
基板を貫通して該導体層間を導通させる複数のスルーホ
ールと、前記誘電体基板の表面の導体層を貫通して平行
に延びる２本の溝と該溝間に挟まれた中心電極からなる
コプレーナ線路と、前記隆起部に対応した位置で前記誘
電体基板の表面の導体層を開口して設けられ該コプレー
ナ線路の溝にそれぞれ接続された２個のスロット孔とに
よって構成してなる伝送線路。
【請求項２】前記コプレーナ線路の溝には、該溝から
分岐して延び終端が短絡されたスタブを接続してなる請
求項１に記載の伝送線路。
【請求項３】前記コプレーナ線路の溝には、該溝から
分岐して延び終端が開放されたスタブを接続してなる請
求項１に記載の伝送線路。
【請求項４】前記スタブは、全体として扇形状をなす
構成としてなる請求項２または３に記載の伝送線路。
【請求項５】前記スロット孔は、扇形状に開口してな
る請求項１，２，３または４に記載の伝送線路。
【請求項６】前記コプレーナ線路は、前記誘電体基板
の表面に設けた半導体素子に接続する構成としてなる請
求項１，２，３，４または５に記載の伝送線路。
【請求項７】前記請求項１ないし６のうちいずれかに
記載の伝送線路を用いた送受信装置。