JP2008022136A - Transmission line conversion apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transmission line conversion apparatus that is downsized, provides an excellent transmission efficiency, and is easily designed. <P>SOLUTION: A pair of coplanar strip transmission line conductors 3a, 3b and an electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line are provided to a side including a dielectric layer 7 of a first dielectric substrate 1, the shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line is a half loop that is a loop of a loop shape having an interrupted part, a microstrip line loop conductor 5 is provided to a position on the side opposite to the side including the dielectric layer 7 on a second dielectric substrate 2 and opposed to the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line, a microstrip line is connected to the microstrip line loop conductor 5, and a ground conductor 6 is provided to a position of the side including the dielectric layer 7 overlapped with the microstrip line of the second dielectric substrate 2 in a three-dimensional vision. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、マイクロ波又はミリ波等の通信装置に用いるのに適し、マイクロストリップ伝送線路からコプレーナストリップ伝送線路への変換、又は、コプレーナストリップ伝送線路用導体からマイクロストリップ伝送線路への変換を可能にする伝送線路変換装置に関する。   The present invention is suitable for use in communication devices such as microwaves or millimeter waves, and enables conversion from a microstrip transmission line to a coplanar strip transmission line, or from a coplanar strip transmission line conductor to a microstrip transmission line. The present invention relates to a transmission line conversion apparatus.

平面アンテナをマイクロ波、ミリ波の通信に用いるのに際し、平面アンテナに信号を給電し、又は、平面アンテナで受信した信号を伝送するための伝送線路として、コプレーナストリップ伝送線路が一般的に用いられている。   When a planar antenna is used for microwave and millimeter wave communications, a coplanar strip transmission line is generally used as a transmission line for feeding a signal to the planar antenna or transmitting a signal received by the planar antenna. ing.

従来用いていたマイクロストリップ伝送線路からスロット伝送線路への変換を可能し、さらに、このスロット伝送線路からコプレーナストリップ伝送線路への変換を可能にしている伝送線路変換装置を図2に示す。   FIG. 2 shows a transmission line conversion apparatus that enables conversion from a microstrip transmission line used in the past to a slot transmission line, and further enables conversion from this slot transmission line to a coplanar strip transmission line.

図2に示す例では、第1の誘電体基板1と、第1の誘電体基板1に離間した第2の誘電体基板2と、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2との間に設けられている誘電体層7とを備えている。   In the example shown in FIG. 2, a first dielectric substrate 1, a second dielectric substrate 2 spaced from the first dielectric substrate 1, a first dielectric substrate 1, and a second dielectric substrate 2. And a dielectric layer 7 provided therebetween.

第1の誘電体基板1の、誘電体層7の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4が設けられている。コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状である。   A pair of coplanar strip transmission line conductors 3 and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor 4 are provided on the surface of the first dielectric substrate 1 on the dielectric layer 7 side. The shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for a coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop.

該途切部の両端の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3の、両端部に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4から離れる方向に伸長されている。   The portions of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line at both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors 3, and the pair of coplanar strip transmission line conductors 3. Is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line.

第2の誘電体基板2の、誘電体層7の側の面には接地導体6が設けられており、接地導体6にはHノ字形のスロット15が設けられている。第2の誘電体基板2の、誘電体層7と反対側の面には、スロット15と立体的に交差するようにマイクロストリップ線路用電磁結合導体10が設けられている。   A ground conductor 6 is provided on the surface of the second dielectric substrate 2 on the side of the dielectric layer 7, and an H-shaped slot 15 is provided in the ground conductor 6. A microstrip line electromagnetic coupling conductor 10 is provided on the surface of the second dielectric substrate 2 opposite to the dielectric layer 7 so as to three-dimensionally intersect the slot 15.

しかし、図2に示す例では、伝送効率には優れているものの、構造が複雑で、設計しにくい問題があった。   However, in the example shown in FIG. 2, although the transmission efficiency is excellent, there is a problem that the structure is complicated and it is difficult to design.

本発明は、従来技術の有する前述の欠点を解消し、従来知られていなかった伝送線路変換装置の提供を目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art and to provide a transmission line conversion device that has not been conventionally known.

本発明は、第1の誘電体基板と、第1の誘電体基板に離間した第2の誘電体基板と、第1の誘電体基板と第2の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
第1の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
立体的に見て、第2の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、第2の誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
The present invention is provided between a first dielectric substrate, a second dielectric substrate spaced apart from the first dielectric substrate, and the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. A transmission line conversion device comprising a dielectric layer,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the first dielectric substrate on the dielectric layer side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
When viewed three-dimensionally, a loop-shaped conductor for microstrip line is provided at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission line on the surface opposite to the dielectric layer of the second dielectric substrate. And
A microstrip line that extends in a direction away from the microstrip line loop conductor is connected to the microstrip line loop conductor.
A transmission characterized in that a ground conductor is provided at a position on the surface of the second dielectric substrate on the side of the dielectric layer that overlaps part or all of the microstrip line in a three-dimensional view. A line conversion device is provided.

また、誘電体基板と、該誘電体基板に積層されている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体層の、該誘電体基板側とは反対側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、該誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
Moreover, a transmission line conversion apparatus comprising a dielectric substrate and a dielectric layer laminated on the dielectric substrate,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the dielectric layer opposite to the dielectric substrate side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
A loop-shaped conductor for microstrip line is provided at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission line on the surface opposite to the dielectric layer of the dielectric substrate,
A microstrip line that extends in a direction away from the microstrip line loop conductor is connected to the microstrip line loop conductor.
A transmission line conversion, characterized in that a ground conductor is provided at a position on the surface of the dielectric layer that overlaps a part or all of the microstrip line of the dielectric substrate in three dimensions. Providing equipment.

また、少なくとも1枚の誘電体基板を備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体基板の、一方の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、他方の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、上記一方の面の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる位置には、接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置を提供する。
Also, a transmission line conversion device including at least one dielectric substrate,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and an electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission lines are provided on one surface of the dielectric substrate,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
A loop-shaped conductor for microstrip line is provided at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission line on the other surface of the dielectric substrate,
A microstrip line that extends in a direction away from the microstrip line loop conductor is connected to the microstrip line loop conductor.
When viewed three-dimensionally, there is provided a transmission line converter characterized in that a ground conductor is provided at a position overlapping one or all of the microstrip lines on the one surface.

本願発明では、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が半ループ形状であり、、マイクロストリップ線路用ループ状導体もループ状であり、接地導体も単純な構成で済み、本発明における発明の構成の基礎となる構造が複雑な形状を有さないため、設計しやすい。   In the present invention, the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line has a half-loop shape, the loop-shaped conductor for the microstrip line also has a loop shape, and the ground conductor has a simple configuration. The structure is easy to design because it does not have a complicated shape.

本発明では、上記した構成により、マイクロストリップ伝送線路とコプレーナストリップ伝送線路との伝送線路変換及びインピーダンスマッチングが可能になり、さらに、簡易な構造で、安価に伝送線路変換装置を製作できるという効果も認められる。   In the present invention, the above configuration enables transmission line conversion and impedance matching between the microstrip transmission line and the coplanar strip transmission line, and also has an effect that a transmission line conversion device can be manufactured at a low cost with a simple structure. Is recognized.

本発明の伝送線路変換装置を、ノート型パソコンやプラズマディスプレイ装置、PDA(Personal Digital Assistants)及び家庭用携帯ゲーム機等のディスプレイ装置に内蔵するか、又は、取り付けることで、ディスプレイ装置周辺又は該ディスプレイ装置に備えられる平面アンテナへの給電を容易にし、高周波アンテナ装置を効率よく生産することができる。特に、携帯情報機器向けの無線通信ブルートゥース(Bluetooth)、家電向け短距離無線通信ジグビー(ZigBee)システム等に好適な高周波アンテナ装置を製作できる。   The transmission line converter of the present invention is built in or attached to a display device such as a notebook personal computer, a plasma display device, a PDA (Personal Digital Assistants), and a portable game machine for home use. The power supply to the planar antenna provided in the apparatus can be facilitated, and the high-frequency antenna apparatus can be produced efficiently. In particular, it is possible to manufacture a high-frequency antenna device suitable for wireless communication Bluetooth for portable information devices, short-range wireless communication ZigBee system for home appliances, and the like.

さらに、本発明の伝送線路変換装置を自動車の前部窓ガラス板又は後部窓ガラス板等に設けられている平面アンテナの伝送線路として用いることで、高周波アンテナ装置を効率よく生産することができる。特に、SDARS(Satellite Digital Audio Radio Service(2.6GHz前後)),GPS(Global Positioning System),VICS(Vehicle Information and Communication System)、ETC(Electronic Toll Collection System)及びDSRC(Dedicated Short Range Communication)システム等に好適な高周波アンテナ装置を製作できる。   Furthermore, by using the transmission line conversion device of the present invention as a transmission line for a flat antenna provided on a front window glass plate or a rear window glass plate of an automobile, a high-frequency antenna device can be efficiently produced. In particular, SDARS (Satellite Digital Audio Radio Service (around 2.6 GHz)), GPS (Global Positioning System), VICS (Vehicle Information and Communication System), ETC (Electronic Toll Collection System), DSRC (Dedicated Short Range Communication) system, etc. A high-frequency antenna device suitable for the above can be manufactured.

以下、本発明の伝送線路変換装置を添付の図面に示される好適実施形態に基づいて詳細に説明する。図1は本発明の伝送線路変換装置の第1の実施形態を示す模式図である。   Hereinafter, a transmission line converter of the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a transmission line converter of the present invention.

図1において、1は第1の誘電体基板、2は第2の誘電体基板、3は一対のコプレーナストリップ伝送線路、3aは第1のコプレーナストリップ伝送線路用導体、3bは第2のコプレーナストリップ伝送線路用導体、3cは一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3a,3b間に設けられているコプレーナストリップ伝送線路用溝部、4はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体、4a,4bは途切部4cの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の部分である。   In FIG. 1, 1 is a first dielectric substrate, 2 is a second dielectric substrate, 3 is a pair of coplanar strip transmission lines, 3a is a first coplanar strip transmission line conductor, and 3b is a second coplanar strip. A transmission line conductor, 3c is a groove for a coplanar strip transmission line provided between a pair of coplanar strip transmission line conductors 3a, 3b, 4 is an electromagnetic coupling conductor for a coplanar strip transmission line, and 4a, 4b are cut portions 4c. The portions of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line at or near both ends.

また、5はマイクロストリップ線路用ループ状導体、6は接地導体、7は誘電体層、10は、マイクロストリップ線路用電磁結合導体である。第1の実施形態では、矢印の方向に図1に示すすべての各構成要素が順次重ねられるように積層される。   Reference numeral 5 denotes a loop conductor for the microstrip line, 6 denotes a ground conductor, 7 denotes a dielectric layer, and 10 denotes an electromagnetic coupling conductor for the microstrip line. In the first embodiment, stacking is performed so that all the components shown in FIG. 1 are sequentially stacked in the direction of the arrow.

第1の実施形態では、第1の誘電体基板1と、第1の誘電体基板1に離間した第2の誘電体基板2と、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2との間に設けられている誘電体層7とを備えている。第1の誘電体基板1の、誘電体層7の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3a,3b及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4が設けられている。   In the first embodiment, a first dielectric substrate 1, a second dielectric substrate 2 spaced apart from the first dielectric substrate 1, a first dielectric substrate 1, and a second dielectric substrate 2. And a dielectric layer 7 provided therebetween. A pair of coplanar strip transmission line conductors 3a and 3b and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor 4 are provided on the surface of the first dielectric substrate 1 on the dielectric layer 7 side.

立体的に見て、第2の誘電体基板2の、誘電体層7と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体5が設けられている。   When viewed three-dimensionally, a loop-shaped conductor for microstrip line is located at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor 4 for coplanar strip transmission line on the surface opposite to the dielectric layer 7 of the second dielectric substrate 2. 5 is provided.

第1の実施形態では、立体的に見て、第2の誘電体基板2の、マイクロストリップ線路10の全部と重なる、誘電体7層の側の面の位置には接地導体6が設けられている。このようにすることにより、伝送効率が向上する。しかし、これに限定されず、立体的に見て、マイクロストリップ線路10の一部と重なる、誘電体層7の側の面の位置には接地導体6が設けられていてもよい。   In the first embodiment, the ground conductor 6 is provided at the position of the surface of the second dielectric substrate 2 on the side of the dielectric 7 layer that overlaps with the entire microstrip line 10 in three dimensions. Yes. By doing so, transmission efficiency is improved. However, the present invention is not limited to this, and the ground conductor 6 may be provided at a position on the surface on the dielectric layer 7 side that overlaps a part of the microstrip line 10 in three dimensions.

第1の実施形態では、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2との間に誘電体層7を設けている。しかし、これに限定されず、誘電体層7の代わりに、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2とは別の誘電体基板を用いてもよい。   In the first embodiment, a dielectric layer 7 is provided between the first dielectric substrate 1 and the second dielectric substrate 2. However, the present invention is not limited to this, and a dielectric substrate different from the first dielectric substrate 1 and the second dielectric substrate 2 may be used instead of the dielectric layer 7.

第1の実施形態では、伝送信号の、第1の誘電体基板1中の波長をλg1cとするとき、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の半ループ形状の元になる、途切部4cが設けられていないループ形状の内周縁の長さが、0.8λg1c〜1.2λg1cであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、0.9λg1c〜1.1λg1cであり、特に好ましい範囲は、0.95λg1c〜1.05λg1cである。 In the first embodiment, when the wavelength of the transmission signal in the first dielectric substrate 1 is λ g1c , the cut-off portion 4c that is the origin of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line. In order to improve transmission efficiency, it is preferable that the length of the inner peripheral edge of the loop shape in which is not provided is 0.8λ g1c to 1.2λ g1c . More preferred range is 0.9λ g1c ~1.1λ g1c, particularly preferred range is 0.95λ g1c ~1.05λ g1c.

また、伝送信号の、第2の誘電体基板2中の波長をλg2mとするとき、マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、0.9λg2m〜1.1λg2mであり、特に好ましい範囲は、0.95λg2m〜1.05λg2mである。 When the wavelength of the transmission signal in the second dielectric substrate 2 is λ g2m , the length of the inner peripheral edge of the microstrip line loop conductor is 0.8λ g2m to 1.2λ g2m. Is preferable in order to improve transmission efficiency. More preferred range is 0.9λ g2m ~1.1λ g2m, particularly preferred range is 0.95λ g2m ~1.05λ g2m.

第1の誘電体基板1の厚さは電磁結合と直接関わりがないため、特に限定されない。例えば、第1の誘電体基板1として、ノート型パソコンのディスプレイ用のガラス板を用いる場合には、厚さ0.6〜0.7mm、比誘電率(ε)が5.0〜7.0のガラス板を用いることが好ましい。また、例えば、第1の誘電体基板1として、自動車の窓ガラス板を用いる場合には、通常の自動車用窓ガラス板のように厚さが2.0〜6.0mmで比誘電率(ε)が5.0〜9.0のガラス板を用いることが好ましい。 The thickness of the first dielectric substrate 1 is not particularly limited because it is not directly related to electromagnetic coupling. For example, when a glass plate for a notebook personal computer is used as the first dielectric substrate 1, the thickness is 0.6 to 0.7 mm and the relative dielectric constant (ε 1 ) is 5.0 to 7. It is preferable to use a zero glass plate. Further, for example, when an automobile window glass plate is used as the first dielectric substrate 1, the thickness is 2.0 to 6.0 mm and the relative dielectric constant (ε 1 ) It is preferable to use a glass plate of 5.0 to 9.0.

第1の誘電体基板1として、自動車の窓ガラス板を用いる場合には、接地導体12の周縁が窓の車体開口縁(不図示)から1mm以上離間していることが好ましい。しかし、これに限定されず、接地導体12の周縁が窓の車体開口縁に接続されていても使用できる。ここで、窓の車体開口縁とは窓ガラス板がはめ込まれる車体の途切部の周縁であって車体アースとなるべきものをいい、例えば、金属等の導電性材料で構成されている。   When a window glass plate of an automobile is used as the first dielectric substrate 1, it is preferable that the peripheral edge of the ground conductor 12 be separated from the opening of the vehicle body (not shown) by 1 mm or more. However, the present invention is not limited to this, and the ground conductor 12 can be used even when the periphery of the ground conductor 12 is connected to the opening edge of the vehicle body of the window. Here, the vehicle body opening edge of the window refers to a peripheral edge of the cut-off portion of the vehicle body into which the window glass plate is fitted, and should be a vehicle body ground, and is made of, for example, a conductive material such as metal.

第1の実施形態において、誘電体層7の、第2の誘電体基板2とは反対側の面にコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4及び一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3a,3bが設けられている形態が第2の実施形態である。第2の実施形態では、第1の誘電体基板1があってもなくてもよい。   In the first embodiment, the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor 4 and the pair of coplanar strip transmission line conductors 3a and 3b are provided on the surface of the dielectric layer 7 opposite to the second dielectric substrate 2. This is the second embodiment. In the second embodiment, the first dielectric substrate 1 may or may not be present.

第2の実施形態では、伝送信号の、誘電体層7中の波長をλg3cとするとき、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の半ループ形状の元になる、途切部4cが設けられていないループ形状の内周縁の長さが、0.8λg3c〜1.2λg3cであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、0.9λg3c〜1.1λg3cであり、特に好ましい範囲は、0.95λg3c〜1.05λg3cである。 In the second embodiment, when the wavelength of the transmission signal in the dielectric layer 7 is λg3c , there is provided a cut-off portion 4c that is the origin of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line. The length of the inner periphery of the loop shape that is not long is preferably 0.8λ g3c to 1.2λ g3c in order to improve transmission efficiency. More preferred range is 0.9λ g3c ~1.1λ g3c, particularly preferred range is 0.95λ g3c ~1.05λ g3c.

また、伝送信号の、第2の誘電体基板2中の波長をλg2mとするとき、マイクロストリップ線路用ループ状導体5の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、0.9λg2m〜1.1λg2mであり、特に好ましい範囲は、0.95λg2m〜1.05λg2mである。 Also, the transmission signal, when the wavelength of the second dielectric in substrate 2 and lambda G2M, the length of the inner periphery of the loop-shaped conductor 5 for a microstrip line, is 0.8λ g2m ~1.2λ g2m Is preferable in order to improve transmission efficiency. More preferred range is 0.9λ g2m ~1.1λ g2m, particularly preferred range is 0.95λ g2m ~1.05λ g2m.

第1,2の実施形態の共通事項を説明する。   The common items of the first and second embodiments will be described.

誘電体層7は、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2との間に介在し、絶縁性を有することが好ましい。誘電体層7としては、通常、絶縁性を有する接着剤、充填材等の合成樹脂等を含む誘電体の組成物又はセラミックスが用いられ、さらに、気体層も用いることができる。しかし、これに限定されず、誘電物質であればどのようなものでも使用でき、誘電体基板も使用できる。   The dielectric layer 7 is preferably interposed between the first dielectric substrate 1 and the second dielectric substrate 2 and has an insulating property. As the dielectric layer 7, a dielectric composition or ceramics including an insulating adhesive, a synthetic resin such as a filler, or the like is usually used, and a gas layer can also be used. However, the present invention is not limited to this, and any dielectric material can be used, and a dielectric substrate can also be used.

絶縁性を有する接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂等を含有する接着剤が挙げられ、比誘電率が1.0〜4.0の範囲にあるものが容易かつ安価に入手でき好ましい。また、充填材としては、例えば、絶縁性を有しシリコーンを含有する充填材が挙げられる。   Examples of the adhesive having insulating properties include an adhesive containing an epoxy resin and the like, and those having a relative dielectric constant in the range of 1.0 to 4.0 are preferable because they can be obtained easily and inexpensively. Moreover, as a filler, the filler which has insulation and contains silicone is mentioned, for example.

誘電体層7としては気体層を用いる場合には、通常コスト的に安価な空気層が用いられるが、これに限定されず、例えば、窒素、アルゴン等の不活性ガスでもよい。また、気体層は、温度により気体中に含まれる水分が結露しないように十分乾燥していることが好ましい。   When a gas layer is used as the dielectric layer 7, an air layer that is usually inexpensive in cost is used. However, the dielectric layer 7 is not limited to this and may be an inert gas such as nitrogen or argon. Further, the gas layer is preferably sufficiently dried so that moisture contained in the gas does not condense depending on the temperature.

誘電体層7の寸法、面積は、第2の誘電体基板2の寸法、面積と同様であることが好ましい。誘電体層7の厚さは、伝送効率を向上させるために、0.1〜1.6mmが好ましい。誘電体層7の比誘電率(ε)は、伝送効率を向上させるために、1.0〜3.0が好ましい。 The dimensions and area of the dielectric layer 7 are preferably the same as those of the second dielectric substrate 2. The thickness of the dielectric layer 7 is preferably 0.1 to 1.6 mm in order to improve transmission efficiency. The relative dielectric constant (ε 3 ) of the dielectric layer 7 is preferably 1.0 to 3.0 in order to improve transmission efficiency.

図3は本発明の伝送線路変換装置の第3の実施形態を示す模式図である。図3に示す例では、図1における、誘電体層7が設けられてなく、その代わりに、図1における、誘電体基板2の、マイクロストリップ線路用ループ状導体5が設けられている面とは、反対側の面には接地導体6、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4及び一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3が設けられている。   FIG. 3 is a schematic view showing a third embodiment of the transmission line converter of the present invention. In the example shown in FIG. 3, the dielectric layer 7 in FIG. 1 is not provided, and instead, the surface of the dielectric substrate 2 in FIG. 1 on which the microstrip line loop-like conductor 5 is provided. Are provided with a grounding conductor 6, a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor 4 and a pair of coplanar strip transmission line conductors 3 on the opposite surface.

第3の実施形態において、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の半ループ形状の元になる、途切部4cが設けられていないループ形状の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、0.9λg2m〜1.1λg2mであり、特に好ましい範囲は、0.95λg2m〜1.05λg2mである。 In the third embodiment, the length of the inner peripheral edge of the loop shape that is not provided with the cut-off portion 4c and becomes the basis of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line is 0.8λ g2m −1. .2λ g2m is preferable in order to improve transmission efficiency. More preferred range is 0.9λ g2m ~1.1λ g2m, particularly preferred range is 0.95λ g2m ~1.05λ g2m.

また、マイクロストリップ線路用ループ状導体5の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mであることが伝送効率を向上させるために好ましい。より好ましい範囲は、0.9λg2m〜1.1λg2mであり、特に好ましい範囲は、0.95λg2m〜1.05λg2mである。 In addition, the length of the inner peripheral edge of the microstrip line loop-shaped conductor 5 is preferably 0.8λ g2m to 1.2λ g2m in order to improve transmission efficiency. More preferred range is 0.9λ g2m ~1.1λ g2m, particularly preferred range is 0.95λ g2m ~1.05λ g2m.

λを伝送信号の自由空間における波長とし、誘電体基板2における誘電体波長短縮率をkとするとき、λg2m=λ・kである。なお、kは近似的に以下の表1の数値を適用することが好ましい。 The lambda 0 the wavelength in a free space of the transmission signal, when the dielectric shortening coefficient of wavelength in the dielectric substrate 2 and k 2, is λ g2m = λ 0 · k 2 . Incidentally, k 2 is preferably to apply the values in Table 1 below in approximately.

Figure 2008022136
Figure 2008022136

第3の実施形態では、マイクロストリップ線路用ループ状導体5と接地導体6とが同一面に設けられており、マイクロストリップ線路用ループ状導体5と接地導体6とが接続されていても使用できる。図3において、破線で囲まれている領域6aに導体層が設けられている場合には、マイクロストリップ線路用ループ状導体5と接地導体6とが接続されている。   In the third embodiment, the microstrip line loop-shaped conductor 5 and the ground conductor 6 are provided on the same surface, and can be used even if the microstrip line loop-shaped conductor 5 and the ground conductor 6 are connected. . In FIG. 3, when a conductor layer is provided in a region 6 a surrounded by a broken line, the microstrip line loop conductor 5 and the ground conductor 6 are connected.

第1〜3の実施形態の共通事項を説明する。
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の形状は途切部4cを有する半ループ形状である。ここで、本発明において、半ループ形状とは、ループ形状のループの一部に途切部を有し、完全なループになっていない形状をいう。
The common items of the first to third embodiments will be described.
The shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for a coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cut-off portion 4c. Here, in the present invention, the half-loop shape means a shape that has a cut-off portion in a part of the loop-shaped loop and is not a complete loop.

途切部4cの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3a,3bの、両端部又は該両端部近傍に接続されている。   The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion 4c are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors 3a and 3b or near the both ends. .

コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の形状が有する半ループ形状の元になる、途切部4cが設けられていないループ形状は、特に限定されない。しかし、伝送効率を向上させるには、円形、略円形、楕円又は略楕円が好ましい。コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4は線条導体又は帯状導体である。   There is no particular limitation on the loop shape on which the cut-off portion 4c is not provided, which is the basis of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line. However, in order to improve transmission efficiency, a circle, a substantially circular shape, an ellipse, or a substantially elliptical shape is preferable. The electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line is a line conductor or a strip conductor.

マイクロストリップ線路用ループ状導体5のループ形状は、特に限定されない。しかし、伝送効率を向上させるには、円形、略円形、楕円又は略楕円が好ましい。マイクロストリップ線路用ループ状導体5は線条導体又は帯状導体である。マイクロストリップ線路用ループ状導体5には、マイクロストリップ線路用ループ状導体5から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路10が接続されている。   The loop shape of the microstrip line loop-shaped conductor 5 is not particularly limited. However, in order to improve transmission efficiency, a circle, a substantially circular shape, an ellipse, or a substantially elliptical shape is preferable. The microstrip line loop conductor 5 is a wire conductor or a strip conductor. A microstrip line 10 extending in a direction away from the microstrip line loop conductor 5 is connected to the microstrip line loop conductor 5.

立体的に見て、上記半ループ形状の中心又は重心とマイクロストリップ線路用ループ状導体5の中心又は重心とが、一致又は略一致していることが伝送効率を向上させるために好ましい。   From the three-dimensional viewpoint, it is preferable that the center or center of gravity of the half-loop shape and the center or center of gravity of the microstrip line loop-shaped conductor 5 are coincident or substantially coincide with each other in order to improve transmission efficiency.

立体的に見て、マイクロストリップ線路用ループ状導体5の全部がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の元となる、途切部4cが設けられていない形状と重なることが伝送効率を向上させるために好ましい。しかし、これに限定されず、マイクロストリップ線路用ループ状導体5の一部がコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の元となる、途切部4cが設けられていない形状と重なれば使用できる。   When viewed three-dimensionally, the transmission efficiency is improved when the entire loop-shaped conductor 5 for the microstrip line overlaps with the shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line, where the cut-off portion 4c is not provided. Therefore, it is preferable. However, the present invention is not limited to this, and can be used if a part of the microstrip line loop-like conductor 5 overlaps with the shape of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line, which is not provided with the cut-off portion 4c. .

コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の導体幅をWc2とし、マイクロストリップ線路用ループ状導体5の導体幅をWM2とするとき、Wc2≧1.1WM2が伝送効率を向上するので好ましい。より好ましい範囲は、Wc2≧2.5WM2であり、特に好ましい範囲は、Wc2≧4.0WM2である。 When the conductor width of the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line is W c2 and the conductor width of the loop-like conductor 5 for the microstrip line is W M2 , W c2 ≧ 1.1 W M2 is preferable because transmission efficiency is improved. . A more preferred range is W c2 ≧ 2.5 W M2 , and a particularly preferred range is W c2 ≧ 4.0 W M2 .

立体的に見て、前記一対のコプレーナストリップ伝送線路とマイクロストリップ線路10とが直角又は略直角であることが伝送効率を向上させるために好ましい。   From a three-dimensional viewpoint, it is preferable that the pair of coplanar strip transmission lines and the microstrip line 10 are perpendicular or substantially perpendicular to improve transmission efficiency.

立体的に見る場合にコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4が設けられている領域には、接地導体6が設けられていないことが伝送効率を向上させるために好ましい。   When viewed three-dimensionally, it is preferable that the ground conductor 6 is not provided in the region where the electromagnetic coupling conductor 4 for the coplanar strip transmission line is provided in order to improve transmission efficiency.

本発明は周波数0.5〜50GHz、特には2〜6GHzの周波数範囲に利用することが好ましい。   The present invention is preferably used in a frequency range of 0.5 to 50 GHz, particularly 2 to 6 GHz.

以下に実施例を用いて本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例には限定されず、本発明の要旨を損なわない限り、各種の改良や変更も本発明に含まれる。以下、図面にしたがって、実施例を詳細に説明する。   The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples, and various improvements and modifications are also included in the present invention as long as the gist of the present invention is not impaired. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings.

図4は、実施例における、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4及びコプレーナストリップ伝送線路用導体3a,3bの寸法を示す平面図である。図5は、実施例における、マイクロストリップ線路10及びマイクロストリップ線路用ループ状導体5の寸法を示す平面図である。   FIG. 4 is a plan view showing dimensions of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor 4 and the coplanar strip transmission line conductors 3a and 3b in the embodiment. FIG. 5 is a plan view showing dimensions of the microstrip line 10 and the microstrip line loop conductor 5 in the embodiment.

第2の実施形態を想定して、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体3からマイクロストリップ線路用電磁結合導体10への伝送特性をFDTD法(Finite Difference Time Domain method)により計算した。動作周波数は5.0GHzとした。第1の誘電体基板1を設けずに、誘電体層7は誘電体基板とした。   Assuming the second embodiment, the transmission characteristics from the pair of coplanar strip transmission line conductors 3 to the microstrip line electromagnetic coupling conductors 10 were calculated by the FDTD method (Finite Difference Time Domain method). The operating frequency was 5.0 GHz. Without providing the first dielectric substrate 1, the dielectric layer 7 was a dielectric substrate.

以下に諸数値を示し、図6に利得‐周波数特性(実線)及び反射損失‐周波数特性(破線)を示す。図7に挿入損失‐周波数特性を示す。図8に挿入損失‐コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の導体幅を示す。   Various numerical values are shown below, and FIG. 6 shows gain-frequency characteristics (solid line) and reflection loss-frequency characteristics (broken line). FIG. 7 shows the insertion loss-frequency characteristics. FIG. 8 shows the conductor width of the electromagnetic coupling conductor 4 for insertion loss-coplanar strip transmission line.

誘電体基板2 20.0×20.0×0.2mm、
誘電体層7(誘電体基板) 20.0×20.0×0.2mm、
誘電体基板2の比誘電率 4.7、
誘電体層7(誘電体基板)の比誘電率 4.7、
c1 0.35mm、
c2 2.0mm、
10.39mm、
0.35mm。
Dielectric substrate 2 20.0 × 20.0 × 0.2 mm,
Dielectric layer 7 (dielectric substrate) 20.0 × 20.0 × 0.2 mm,
Dielectric constant of dielectric substrate 2 4.7,
Dielectric constant of dielectric layer 7 (dielectric substrate) 4.7,
W c1 0.35 mm,
W c2 2.0 mm,
D c 10.39 mm,
G c 0.35 mm.

M1 0.35mm、
M2 0.35mm、
10.39mm
4.65mm、
接地導体6の幅(マイクロストリップ線路10に垂直方向) 8.0mm、
接地導体6の長さ(マイクロストリップ線路10に平行) 5.0mm。
W M1 0.35mm,
W M2 0.35mm,
D M 10.39mm
L M 4.65mm,
The width of the ground conductor 6 (perpendicular to the microstrip line 10) 8.0 mm,
The length of the ground conductor 6 (parallel to the microstrip line 10) 5.0 mm.

本発明は、携帯情報機器向けの無線通信ブルートゥースや、家電向け短距離無線通信ジグビーシステムに好適な高周波アンテナ装置等の伝送線路変換装置として利用される。さらに、SDARS、GPS、衛星デジタル放送、VICS、ETC及びDSRCシステムに好適な高周波アンテナ装置等の伝送線路変換装置として利用される。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is used as a transmission line converter such as a radio communication Bluetooth for portable information devices and a high-frequency antenna device suitable for a short-range radio communication ZigBee system for home appliances. Furthermore, it is used as a transmission line conversion device such as a high-frequency antenna device suitable for SDARS, GPS, satellite digital broadcasting, VICS, ETC, and DSRC systems.

本発明の伝送線路変換装置の第1の実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows 1st Embodiment of the transmission line converter of this invention. 従来のコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体を利用した伝送線路変換装置を示す模式図。The schematic diagram which shows the transmission line converter using the conventional electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission lines. 本発明の伝送線路変換装置の第3の実施形態を示す模式図。The schematic diagram which shows 3rd Embodiment of the transmission line converter of this invention. コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の寸法を示す平面図。The top view which shows the dimension of the electromagnetic coupling conductor 4 for coplanar strip transmission lines. マイクロストリップ線路用ループ状導体5の寸法を示す平面図。The top view which shows the dimension of the loop-shaped conductor 5 for microstrip lines. 実施例の、利得‐周波数特性(実線)及び反射損失‐周波数特性(破線)図。The gain-frequency characteristic (solid line) and reflection loss-frequency characteristic (broken line) figure of an Example. 実施例の、挿入損失‐周波数特性図。The insertion loss-frequency characteristic figure of an Example. 実施例の、挿入損失‐コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体4の導体幅の特性図。The characteristic figure of the conductor width of the electromagnetic coupling conductor 4 for insertion loss-coplanar strip transmission lines of an Example.

符号の説明Explanation of symbols

1:第1の誘電体基板
2:第2の誘電体基板
3:一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体
3a:第1のコプレーナストリップ伝送線路用導体
3b:第2のコプレーナストリップ伝送線路用導体
3c:コプレーナストリップ伝送線路用溝部
4:コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体
4b,4c:途切部4aの両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分
5: マイクロストリップ線路用ループ導体
6:接地導体
7:誘電体層
10:マイクロストリップ線路用電磁結合導体
1: first dielectric substrate 2: second dielectric substrate 3: pair of coplanar strip transmission line conductors 3a: first coplanar strip transmission line conductor 3b: second coplanar strip transmission line conductor 3c: Coplanar strip transmission line groove portion 4: Coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductors 4b and 4c: Coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor portions 5 at or near both ends of the cut-off portion 4a: Microstrip line loop conductor 6: Ground conductor 7: Dielectric layer 10: Electromagnetic coupling conductor for microstrip line

Claims (15)

第1の誘電体基板と、第1の誘電体基板に離間した第2の誘電体基板と、第1の誘電体基板と第2の誘電体基板との間に設けられている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
第1の誘電体基板の、該誘電体層の側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
立体的に見て、第2の誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、第2の誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。
A first dielectric substrate; a second dielectric substrate spaced apart from the first dielectric substrate; and a dielectric layer provided between the first dielectric substrate and the second dielectric substrate; A transmission line conversion device comprising:
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the first dielectric substrate on the dielectric layer side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
When viewed three-dimensionally, a loop-shaped conductor for microstrip line is provided at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission line on the surface opposite to the dielectric layer of the second dielectric substrate. And
A microstrip line that extends in a direction away from the microstrip line loop conductor is connected to the microstrip line loop conductor.
A transmission characterized in that a ground conductor is provided at a position on the surface of the second dielectric substrate on the side of the dielectric layer that overlaps part or all of the microstrip line in a three-dimensional view. Line conversion device.
前記誘電体層が、前記第1の誘電体基板及び前記第2の誘電体基板とは別の誘電体基板である請求項1に記載の伝送線路変換装置。   The transmission line converter according to claim 1, wherein the dielectric layer is a dielectric substrate different from the first dielectric substrate and the second dielectric substrate. 伝送信号の、前記第1の誘電体基板中の波長をλg1cとするとき、
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状の内周縁の長さが、0.8λg1c〜1.2λg1cであり、
伝送信号の、前記第2の誘電体基板中の波長をλg2mとするとき、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mである請求項1又は2に記載の伝送線路変換装置。
When the wavelength of the transmission signal in the first dielectric substrate is λ g1c ,
The length of the inner peripheral edge of the loop shape without the cut-off portion, which is the basis of the half loop shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, is 0.8λ g1c to 1.2λ g1c ,
When the wavelength of the transmission signal in the second dielectric substrate is λ g2m ,
The length of the inner peripheral edge of the loop-shaped conductor microstrip line, the transmission line converter according to claim 1 or 2 which is 0.8λ g2m ~1.2λ g2m.
誘電体基板と、該誘電体基板に積層されている誘電体層とを備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体層の、該誘電体基板側とは反対側の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、該誘電体層と反対側の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、該誘電体基板の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる、該誘電体層の側の面の位置には接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。
A transmission line converter comprising a dielectric substrate and a dielectric layer laminated on the dielectric substrate,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and a coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor are provided on the surface of the dielectric layer opposite to the dielectric substrate side,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
A loop-shaped conductor for microstrip line is provided at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission line on the surface opposite to the dielectric layer of the dielectric substrate,
A microstrip line that extends in a direction away from the microstrip line loop conductor is connected to the microstrip line loop conductor.
A transmission line conversion, characterized in that a ground conductor is provided at a position on the surface of the dielectric layer that overlaps a part or all of the microstrip line of the dielectric substrate in three dimensions. apparatus.
前記誘電体層が前記誘電体基板とは別の誘電体基板である請求項4に記載の伝送線路変換装置。   The transmission line converter according to claim 4, wherein the dielectric layer is a dielectric substrate different from the dielectric substrate. 伝送信号の、前記誘電体層中の波長をλg3cとするとき、
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状の内周縁の長さが、0.8λg3c〜1.2λg3cであり、
伝送信号の、前記第2の誘電体基板中の波長をλg2mとするとき、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mである請求項4又は5に記載の伝送線路変換装置。
When the wavelength of the transmission signal in the dielectric layer is λ g3c ,
The length of the inner periphery of the loop shape without the cut-off portion, which is the basis of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, is 0.8λ g3c to 1.2λ g3c ,
When the wavelength of the transmission signal in the second dielectric substrate is λ g2m ,
The transmission line converter according to claim 4 or 5, wherein a length of an inner peripheral edge of the loop-shaped conductor for microstrip line is 0.8λ g2m to 1.2λ g2m .
少なくとも1枚の誘電体基板を備えた伝送線路変換装置であって、
該誘電体基板の、一方の面には一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体及びコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体が設けられており、
コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の形状は、ループ形状のループの一部に途切部を有する半ループ形状であり、
該途切部の両端又は該両端近傍の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の部分が、それぞれ一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体の、両端部又は該両端部近傍に接続されており、一対のコプレーナストリップ伝送線路用導体はコプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体から離れる方向に伸長されており、
該誘電体基板の、他方の面の、コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体と相対向する位置には、マイクロストリップ線路用ループ状導体が設けられており、
マイクロストリップ線路用ループ状導体には、マイクロストリップ線路用ループ状導体から離れる方向に伸長されるマイクロストリップ線路が接続されており、
立体的に見て、上記一方の面の、マイクロストリップ線路の一部又は全部と重なる位置には、接地導体が設けられていることを特徴とする伝送線路変換装置。
A transmission line converter comprising at least one dielectric substrate,
A pair of coplanar strip transmission line conductors and an electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission lines are provided on one surface of the dielectric substrate,
The shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is a half-loop shape having a cutout in a part of the loop-shaped loop,
The portions of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line at or near both ends of the cut-off portion are respectively connected to both ends of the pair of coplanar strip transmission line conductors or near the both ends. The conductor for the coplanar strip transmission line is extended in a direction away from the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line,
A loop-shaped conductor for microstrip line is provided at a position opposite to the electromagnetic coupling conductor for coplanar strip transmission line on the other surface of the dielectric substrate,
A microstrip line that extends in a direction away from the microstrip line loop conductor is connected to the microstrip line loop conductor.
A transmission line conversion apparatus characterized in that a ground conductor is provided at a position overlapping the part or all of the microstrip line on the one surface when viewed three-dimensionally.
伝送信号の、前記誘電体基板中の波長をλg2mとするとき、
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mであり、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の内周縁の長さが、0.8λg2m〜1.2λg2mである請求項7に記載の伝送線路変換装置。
When the wavelength of the transmission signal in the dielectric substrate is λ g2 m ,
The length of the inner periphery of the loop shape without the cut-off portion, which is the basis of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, is 0.8λ g2m to 1.2λ g2m ,
The transmission line converter according to claim 7, wherein a length of an inner peripheral edge of the loop-shaped conductor for the microstrip line is 0.8λ g2m to 1.2λ g2m .
前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の半ループ形状の元になる、前記途切部が設けられていないループ形状は、円形、略円形、楕円又は略楕円であり、
前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の形状が円形、略円形、楕円又は略楕円である請求項1〜8のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
The loop shape that is not provided with the cut-off portion, which is the basis of the half-loop shape of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line, is a circle, a substantially circle, an ellipse, or a substantially ellipse.
The transmission line converter according to any one of claims 1 to 8, wherein the microstrip line loop-shaped conductor has a circular shape, a substantially circular shape, an elliptical shape, or a substantially elliptical shape.
立体的に見て、前記半ループ形状の中心又は重心と前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の中心又は重心とが、一致又は略一致である請求項1〜9のいずれかに記載の伝送線路変換装置。   The transmission line conversion according to any one of claims 1 to 9, wherein when viewed three-dimensionally, the center or center of gravity of the half-loop shape and the center or center of gravity of the loop conductor for the microstrip line are coincident or substantially coincident with each other. apparatus. 立体的に見て、前記一対のコプレーナストリップ伝送線路と前記マイクロストリップ線路とが直角又は略直角である請求項1〜10のいずれかに記載の伝送線路変換装置。   The transmission line converter according to any one of claims 1 to 10, wherein the pair of coplanar strip transmission lines and the microstrip line are perpendicular or substantially perpendicular when viewed three-dimensionally. コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の導体幅をWc2とし、マイクロストリップ線路用ループ状導体の導体幅をWM2とするとき、Wc2≧1.1WM2である請求項1〜11のいずれかに記載の伝送線路変換装置。 12. When the conductor width of the electromagnetic coupling conductor for the coplanar strip transmission line is W c2 and the conductor width of the loop conductor for the microstrip line is W M2 , W c2 ≧ 1.1 W M2 A transmission line converter according to claim 1. 立体的に見て、前記マイクロストリップ線路用ループ状導体の一部又は全部が前記コプレーナストリップ伝送線路用電磁結合導体の元となる、前記途切部が設けられていない形状と重なる請求項1〜12のいずれかに記載の伝送線路変換装置。   The three-dimensional microstrip line loop-shaped conductor partially or entirely overlaps with the shape without the cut-off portion, which is the origin of the coplanar strip transmission line electromagnetic coupling conductor when viewed three-dimensionally. The transmission line converter according to any one of 12. 前記第1の誘電体基板の厚さが、0.1〜5.0mmであり、第1の誘電体基板の比誘電率が1.0〜8.0であり、
前記第2の誘電体基板の厚さは、0.1〜2.0mmであり、第2の誘電体基板の比誘電率は、1.0〜8.0であり、
前記誘電体層の厚さは、0.1〜2.0mmであり、誘電体層の比誘電率は、1.0〜8.0である請求項1〜3のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
The first dielectric substrate has a thickness of 0.1 to 5.0 mm, the first dielectric substrate has a relative dielectric constant of 1.0 to 8.0,
The thickness of the second dielectric substrate is 0.1 to 2.0 mm, the relative dielectric constant of the second dielectric substrate is 1.0 to 8.0,
The transmission line according to any one of claims 1 to 3, wherein a thickness of the dielectric layer is 0.1 to 2.0 mm, and a relative dielectric constant of the dielectric layer is 1.0 to 8.0. Conversion device.
動作周波数が0.5〜50GHz内の1つである請求項1〜14のいずれかに記載の伝送線路変換装置。
The transmission line converter according to any one of claims 1 to 14, wherein the operating frequency is one within 0.5 to 50 GHz.
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