JP2009244289A - 回路デバイスおよび回路デバイス装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】誘電性基板41と、誘電性基板41の第1面4Aに形成され、互いに分断された第1線路42aおよび第2線路42bならびに第1および第2線路42a,42bの周囲に形成された接地電極42cからなるコプレナー線路42と、第1および第2線路42a,42bの分断を接続するように搭載されたコンデンサ部材43と、第2線路42bに接続形成された終端抵抗44と、誘電性基板41における第1面4Aの裏面である第2面4Bに形成されたマイクロストリップ線路45と、誘電性基板41内に形成され、第1線路42aとマイクロストリップ線路45とを導通させる導通部46と、をそなえる。
【選択図】図3
Description
そこで、本件の目的の一つは、より広い周波数帯域において良好なマイクロ波特性を得ることにある。
なお、前記目的に限らず、後述する発明を実施するための最良の形態に示す各構成又は作用により導かれる効果であって、従来の技術によっては得られない効果を奏することも本発明の他の目的として位置づけることができる。
(1)誘電性基板と、該誘電性基板の第1面に形成され、互いに分断された第1線路および第2線路ならびに該第1および第2線路の周囲に形成された接地電極からなるコプレナー線路と、該第1および第2線路の分断を接続するように搭載されたコンデンサ部材と、該第2線路に接続形成された終端抵抗と、該誘電性基板における該第1面の裏面である第2面に形成されたマイクロストリップ線路と、該誘電性基板内に形成され、該第1線路と該マイクロストリップ線路とを導通させる導通部と、をそなえた回路デバイスを用いることができる。
〔a〕一実施形態
図1は一実施形態にかかる光変調システムを示す図である。この図1において、回路デバイス装置をなす光変調装置1は、筐体2をそなえるとともに、筐体2に収容された光回路デバイス3および電気回路デバイス4を含む。光回路デバイス3は、光入力端子2aを通じて光源(例えばCW光源)5からの光を導入するとともに、RF入力端子2bを通じてRF電気信号を導入して、この電気信号に応じて入力光を変調する。
図1に電気回路デバイス4の等価回路を示す。この図1に示すように、電気回路デバイス4においては、電気導波路3aを伝搬したRF電気信号について容量4aおよび接地された終端抵抗4bを通じて終端する。又、DC入力端子2dからのバイアス信号は抵抗4cを介して電気導波路3aに供給される。
コンデンサ4aは、終端抵抗4bとともにRF終端線路4Aを形成し、DC入力端子2dからのバイアス信号から見ればRF終端線路4A側を回路上開放とする一方、RF電気信号においては短絡されているように機能して、終端抵抗4bにバイアス信号が流入しないようにしている。本実施形態においては、30kHz程度以上の周波数を有するRF電気信号に対して良好な終端特性が得られるように、例えば0.1μF程度のものが選択される。
なお、図1中、6は入力データ信号に応じて光回路デバイス3での光変調のための電気信号を出力するドライバであり、アンプ6aおよび容量結合用のコンデンサ素子(例えば容量0.1μF)6bをそなえている。又、7はDC入力端子2dを通じて与えられるDC信号を発生させるDC信号源であり、DC信号源7から与える電気信号の振幅は可変に設定可能である。
RF電気信号を終端する線路としては、光回路デバイス3の電気導波路3aとのインタフェース部分の線路を信号線路142aおよび接地電極142bからなるCPW142として基板141に形成するとともに、終端抵抗144(図1の4b参照)側の線路を互いに分断されたマイクロストリップ線路148a,148bとして形成する。尚、接地電極142bと、接地電極149と、の間は、基板141の厚さ方向に適宜そなえられるビア141bを介して導通接続される。
一般的に、通信用変調器の終端部のバイアスティーを構成するコンデンサ143(図1のコンデンサ4a参照)は、ある程度の容量がないと、RF電気信号の周波数帯をカバーした短絡(ショート)効果を得ることができない。RF電気信号の周波数帯として想定される30kHz程度以上の周波数範囲において短絡効果が得られるように、マイクロチップコンデンサ143は、例えば0.1μF程度の容量を有するものが用いられる。
しかしながら、上述のごとく厚みがある基板141を適用する場合には、CPW142からマイクロストリップ線路148aへの変換箇所が、高周波信号特性の劣化要因となりやすい。又、厚みがある基板141を適用する場合は、サイズの大きな基板141を適用する場合と同じく、高周波信号を線路142,148a,148bを伝搬させるにあたって、基板141の空洞共振の発生がマイクロ波特性の劣化要因ともなりうる。
図3は本実施形態における電気回路デバイス4を例示する図であり、図3(a)はその上視図、図3(b)はそのXY断面について筐体2への搭載態様とともに示す図である。電気回路デバイス4は、この図2(a)に示すように、アルミナセラミクス等の誘電性基板41をそなえるとともに、コプレナー線路42,コンデンサ部材43,終端抵抗44(図1の4bに対応),マイクロストリップ線路45および導通部46をそなえる。
コンデンサ部材43は、前述の図1に示す等価回路における容量4aに相当するものであり、第1線路42aおよび第2線路42bの分断を接続するように搭載されている。コンデンサ部材43としては、例えばマイクロチップコンデンサにより構成されるが、0.1μF程度の容量のものとするため、ここでは0.6〜1mm程度の径を有するものを適用している。
ここで、光回路デバイス3の電気導波路3bとコプレナー線路42をなす第1線路42aの端部42a′とがワイヤボンディング等により接続されている。このため、電気導波路3bを伝搬するRF電気信号は、第1線路42a,コンデンサ部材43および第2線路42bを伝搬する。
また、マイクロストリップ線路45は、誘電性基板41における第1面41Aの裏面である第2面に形成されている。更に、導通部46は、誘電性基板41内に形成され、第1線路42aとマイクロストリップ線路45とを導通させるものであって、例えば誘電性基板41の第1面および第2面における各線路42a,45を誘電性基板41の厚さ方向で電気的に接続導通させるビアである。
このとき、コンデンサ部材53として比較的大きな径の素子を適用する必要があるために幅広の線路幅で線路42a,42bを形成しているが、RF電気信号の伝搬のためにコプレナー線路42を形成するとともに、バイアス信号伝搬のために第2面41Bにマイクロストリップ線路45を形成しているので、誘電性基板41の厚みを幅広部42Ca,42Cbの線路幅に相当する厚みまでは必要ではなく、1mm程度の厚みよりも薄くでき、本実施形態では例えば0.5mm程度にできる。
以上の実施形態に関し、更に下記の付記を開示する。
〔b〕付記
(付記1)
誘電性基板と、
該誘電性基板の第1面に形成され、互いに分断された第1線路および第2線路ならびに該第1および第2線路の周囲に形成された接地電極からなるコプレナー線路と、
該第1および第2線路の分断を接続するように搭載されたコンデンサ部材と、
該第2線路に接続形成された終端抵抗と、
該誘電性基板における該第1面の裏面である第2面に形成されたマイクロストリップ線路と、
該誘電性基板内に形成され、該第1線路と該マイクロストリップ線路とを導通させる導通部と、をそなえたことを特徴とする、回路デバイス。
該第1線路および該第2線路は、前記分断箇所において、該第1線路および該第2線路の前記分断箇所とは反対側端部の幅よりも幅広に形成された幅広部を含むことを特徴とする、付記1記載の回路デバイス。
(付記3)
該第1線路および該第2線路は、該第1線路および該第2線路の前記分断箇所とは反対側端部から、前記幅広部に近づくに従い線路幅が連続的に変化するテーパー部を含むことを特徴とする、付記2記載の回路デバイス。
該幅広部における線路幅は、該コンデンサ部材のなす幅に対応することを特徴とする、付記1記載の回路デバイス。
(付記5)
該導通部は、該第1面に形成される該第1線路と該第2面に形成される該マイクロストリップ線路とを該誘電性基板の厚さ方向で導通するビアであることを特徴とする、付記1記載の回路デバイス。
該第1および第2線路と該接地電極との間には、該第1および第2線路における線路幅に基づく幅を有する断絶部が設けられ、
該導通部は、該第1線路における該接地電極からの電気的影響が相対的に小さい箇所にそなえたことを特徴とする、付記1記載の回路デバイス。
該マイクロストリップ線路における該導通部が接続される箇所とは異なる箇所において、該誘電性基板の厚さ方向を導通する導通体を介して導通接続された電極部を更にそなえたことを特徴とする、付記1記載の回路デバイス。
(付記8)
該第1線路における前記分断箇所とは反対側端部が、周波信号伝搬路に接続される一方、該電極部からは直流信号が供給されることを特徴とする、付記7記載の回路デバイス。
該誘電性基板の厚さが実質的に500μm以下であることを特徴とする、付記1記載の回路デバイス。
(付記10)
電気光学効果を有する基板をそなえるとともに、該基板に、光波を伝搬する光導波路と、該光波を変調するための電気信号を導波するコプレナー型電気導波路と、が形成された光回路デバイスと、
該コプレナー型電気導波路を伝搬する前記電気信号を終端するとともに、バイアス信号を該コプレナー型電気導波路に供給する電気回路デバイスと、をそなえた回路デバイス装置であって、
該電気回路デバイスは、
誘電性基板と、該誘電性基板の第1面に形成され、互いに分断された第1線路および第2線路ならびに該第1および第2線路の周囲に形成された接地電極からなるコプレナー線路と、該第1および第2線路の分断を接続するように搭載されたコンデンサ部材と、該第2線路に接続形成された終端抵抗と、該誘電性基板における該第1面の裏面である第2面に形成されたマイクロストリップ線路と、該誘電性基板内に形成され、該第1線路と該マイクロストリップ線路とを導通させる導通部と、をそなえ、
かつ、前記電気信号は該第1線路に供給されるとともに、前記バイアス信号は該マイクロストリップ線路,該導通部および該第1線路を介して該コプレナー型電気導波路に供給されることを特徴とする、回路デバイス装置。
該光回路デバイスおよび該電気回路デバイスを収容する筐体を更にそなえ、
該筐体は、前記第2面の該マイクロストリップ線路に接触しないように該電気回路デバイスの外周領域を保持することを特徴とする、付記10記載の回路デバイス装置。
(付記12)
該電気回路デバイスの前記第2面に対向する該筐体の内面との間には空間層が設けられ、該空間層は、該回路デバイスが該筐体から実質的な電気的影響を受けない程度の大きさを有していることを特徴とする、付記11記載の回路デバイス装置。
該終端抵抗は、該光回路デバイスにおける該コプレナー型電気導波路と整合するインピーダンスを有することを特徴とする、付記10記載の回路デバイス装置。
(付記14)
該誘電性基板の厚さが実質的に500μm以下であることを特徴とする、付記10記載の回路デバイス装置。
2 筐体
2a〜2d 端子
3 光回路デバイス
3a 電気導波路
3b 光導波路
4,14 電気回路デバイス
4A RF終端線路
4B バイアス信号線路
4a コンデンサ
4b 終端抵抗
4c 抵抗
5 光源
6 ドライバ
6a アンプ
6b コンデンサ素子
7 DC信号源
20 空間層
41,141 誘電性基板
41A 第1面
41B 第2面
42,142 コプレナー線路
42a′,42b′ 端部
42a 第1線路
42b 第2線路
42c 接地電極
42Ca,42Cb 幅広部
42Da,42Db テーパー部
43 コンデンサ部材
44,144 終端抵抗
45,145,148a,148b マイクロストリップ線路
46 導通部
47,145a 電極
48,141a,141b ビア
142a 信号線路
142b 接地電極
Claims (10)
- 誘電性基板と、
該誘電性基板の第1面に形成され、互いに分断された第1線路および第2線路ならびに該第1および第2線路の周囲に形成された接地電極からなるコプレナー線路と、
該第1および第2線路の分断を接続するように搭載されたコンデンサ部材と、
該第2線路に接続形成された終端抵抗と、
該誘電性基板における該第1面の裏面である第2面に形成されたマイクロストリップ線路と、
該誘電性基板内に形成され、該第1線路と該マイクロストリップ線路とを導通させる導通部と、をそなえたことを特徴とする、回路デバイス。 - 該第1線路および該第2線路は、前記分断箇所において、該第1線路および該第2線路の前記分断箇所とは反対側端部の幅よりも幅広に形成された幅広部を含むことを特徴とする、請求項1記載の回路デバイス。
- 該第1線路および該第2線路は、該第1線路および該第2線路の前記分断箇所とは反対側端部から、前記幅広部に近づくに従い線路幅が連続的に変化するテーパー部を含むことを特徴とする、請求項2記載の回路デバイス。
- 該幅広部における線路幅は、該コンデンサ部材のなす幅に対応することを特徴とする、請求項1記載の回路デバイス。
- 該導通部は、該第1面に形成される該第1線路と該第2面に形成される該マイクロストリップ線路とを該誘電性基板の厚さ方向で導通するビアであることを特徴とする、請求項1記載の回路デバイス。
- 該第1および第2線路と該接地電極との間には、該第1および第2線路における線路幅に基づく幅を有する断絶部が設けられ、
該導通部は、該第1線路における該接地電極からの電気的影響が相対的に小さい箇所にそなえたことを特徴とする、請求項1記載の回路デバイス。 - 該マイクロストリップ線路における該導通部が接続される箇所とは異なる箇所において、該誘電性基板の厚さ方向を導通する導通体を介して導通接続された電極部を更にそなえたことを特徴とする、請求項1記載の回路デバイス。
- 該第1線路における前記分断箇所とは反対側端部が、周波信号伝搬路に接続される一方、該電極部からは直流信号が供給されることを特徴とする、請求項7記載の回路デバイス。
- 該誘電性基板の厚さが実質的に500μm以下であることを特徴とする、請求項1記載の回路デバイス。
- 電気光学効果を有する基板をそなえるとともに、該基板に、光波を伝搬する光導波路と、該光波を変調するための電気信号を導波するコプレナー型電気導波路と、が形成された光回路デバイスと、
該コプレナー型電気導波路を伝搬する前記電気信号を終端するとともに、バイアス信号を該コプレナー型電気導波路に供給する電気回路デバイスと、をそなえた回路デバイス装置であって、
該電気回路デバイスは、
誘電性基板と、該誘電性基板の第1面に形成され、互いに分断された第1線路および第2線路ならびに該第1および第2線路の周囲に形成された接地電極からなるコプレナー線路と、該第1および第2線路の分断を接続するように搭載されたコンデンサ部材と、該第2線路に接続形成された終端抵抗と、該誘電性基板における該第1面の裏面である第2面に形成されたマイクロストリップ線路と、該誘電性基板内に形成され、該第1線路と該マイクロストリップ線路とを導通させる導通部と、をそなえ、
かつ、前記電気信号は該第1線路に供給されるとともに、前記バイアス信号は該マイクロストリップ線路,該導通部および該第1線路を介して該コプレナー型電気導波路に供給されることを特徴とする、回路デバイス装置。
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