JP2015192293A - Conversion coupler and signal input-output device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a conversion coupler that is not restricted by dimensions of a wave guide, and a signal input-output device.SOLUTION: A conversion coupler 20A includes a coupler 21 that is formed at a base plate corner 3A by a signal pattern 31 connected to a circuit inside a core 4 mounted on a base plate 3, and a plurality of base plate through-vias 22 passing through the base plate 3 and arrayed along a line 14A extended in parallel with a direction 5B of travel from the other end 14 of one base-plate outer edge 11. The base plate through-via 22 is brought into conduction with a ground pattern 32 of the circuit inside the core 4.

Description

本発明は、導波管の寸法に制約されない変換カプラーおよびこれを用いた信号入出力装置に関するものである。   The present invention relates to a conversion coupler that is not restricted by the dimensions of a waveguide, and a signal input / output device using the same.

一般的に、MMIC(モノリシックマイクロ波集積回路)と導波管の間で信号の変換を行う変換カプラーはMMICとは別の低誘電率基板上に設けられ、変換カプラーは導波管のポートとMMICの間に配置される。そして、変換カプラーとMMICは、ワイヤボンディングやフリップチップボンディングにより接続される。この構成では、周波数が増加するにつれてワイヤボンディング等による大きな信号損失が発生し、出力、利得、雑音指数の性能が低下する。   In general, a conversion coupler that converts signals between an MMIC (monolithic microwave integrated circuit) and a waveguide is provided on a low dielectric constant substrate separate from the MMIC, and the conversion coupler is connected to the waveguide port. Located between MMICs. The conversion coupler and the MMIC are connected by wire bonding or flip chip bonding. In this configuration, as the frequency increases, a large signal loss due to wire bonding or the like occurs, and the performance of output, gain, and noise figure deteriorates.

そこで、近年においては、ワイヤボンディング等による信号損失を抑えるため、変換カプラーをMMICと同一基板上に構成するようになってきた。すなわち、図7に示すように、MMICと変換カプラー200を搭載した基板3が導波管に直接結合する。この構成では、基板3に設けた変換カプラー200により適切にモードカップリングすべく、変換カプラー200の部分での基板3の幅Wを導波管の幅より短くする必要がある。   Therefore, in recent years, in order to suppress signal loss due to wire bonding or the like, the conversion coupler has been configured on the same substrate as the MMIC. That is, as shown in FIG. 7, the substrate 3 on which the MMIC and the conversion coupler 200 are mounted is directly coupled to the waveguide. In this configuration, it is necessary to make the width W of the substrate 3 at the portion of the conversion coupler 200 shorter than the width of the waveguide in order to appropriately perform mode coupling by the conversion coupler 200 provided on the substrate 3.

例えば、図7では、導波管の幅は500μmであり、幅Wはこれより短くしなければならない。また、図8に示すように、幅Wを短くすべく、場合によっては、基板角部30を切り落とす必要がある。   For example, in FIG. 7, the width of the waveguide is 500 μm, and the width W must be shorter than this. Further, as shown in FIG. 8, it is necessary to cut off the substrate corner 30 in some cases in order to shorten the width W.

仮に、幅Wが導波管の幅より長いと、信号のカップリング(結合)特性の劣化が生じ、また、不要な共振の発生によりMMICやモジュールの動作の不安定化につながる。   If the width W is longer than the width of the waveguide, signal coupling (coupling) characteristics are deteriorated, and the occurrence of unnecessary resonance leads to unstable operation of the MMIC and the module.

K. M. K. H. Leong, IEEE MWCL (2009), Fig 4(a)K. M. K. H. Leong, IEEE MWCL (2009), Fig 4 (a) V. Radisic, IEEE TMTT (2012), Fig 4(b)V. Radisic, IEEE TMTT (2012), Fig 4 (b)

また、高周波帯では導波管の幅自体を短くする必要があり、幅Wをそれより短くするのは、MMICチップ(3)をレイアウトする上で制限となる。例えばWR3.4導波管では、幅Wを0.864ミリメートル程度にする必要がある。   Further, in the high frequency band, it is necessary to shorten the width of the waveguide itself, and shortening the width W is a limitation in laying out the MMIC chip (3). For example, in the WR3.4 waveguide, the width W needs to be about 0.864 mm.

また、図8のように、基板角部30を切り落とす場合、その工程が追加となり、しかも高度な加工技術が必要となるため、コストやMMICチップの故障率が増加したり、歩留りが低下したりする可能性がある。   In addition, as shown in FIG. 8, when the substrate corner 30 is cut off, an additional process is required, and an advanced processing technique is required. Therefore, the cost and the failure rate of the MMIC chip increase, and the yield decreases. there's a possibility that.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、導波管の寸法に制約されない変換カプラーおよび信号入出力装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a conversion coupler and a signal input / output device that are not limited by the dimensions of the waveguide.

上記の課題を解決するために、本発明の変換カプラーは、導波管の末端部の内部に配置される基板角部を有する基板に設けられる変換カプラーであって、前記基板角部を構成する2つの基板外縁部の一方は前記導波管を伝搬する信号の前記末端部での進行方向に垂直であり、当該一方の基板外縁部の一方端は前記基板角部を構成する基板頂部であり、前記変換カプラーは、前記基板に搭載される回路に接続される信号パターンにより前記基板角部に形成されるカプラーと、前記基板を貫通し且つ前記一方の基板外縁部の他方端から前記進行方向に対して平行に延びる線に沿って並ぶ複数の基板貫通ビアとを備え、前記基板貫通ビアは前記回路のグランドパターンに導通することを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the conversion coupler of the present invention is a conversion coupler provided on a substrate having a substrate corner disposed inside the end portion of the waveguide, and constitutes the substrate corner. One of the two outer edges of the substrate is perpendicular to the traveling direction of the signal propagating through the waveguide, and one end of the outer edge of the one substrate is the top of the substrate constituting the corner of the substrate. The conversion coupler includes a coupler formed at the corner of the substrate by a signal pattern connected to a circuit mounted on the substrate, and the traveling direction from the other end of the one substrate outer edge portion through the substrate. And a plurality of through-substrate vias arranged along a line extending in parallel with each other, wherein the through-substrate via is electrically connected to a ground pattern of the circuit.

例えば、他方の前記基板外縁部の一方端は前記基板角部を構成する前記基板頂部であり、前記変換カプラーは、前記基板を貫通し且つ前記他方の基板外縁部の他方端から前記進行方向に対して垂直に延びる線に沿って並ぶ複数の基板貫通ビアを備え、当該基板貫通ビアは前記回路のグランドパターンに導通する。   For example, one end of the other substrate outer edge is the substrate top constituting the substrate corner, and the conversion coupler passes through the substrate and extends from the other end of the other substrate outer edge in the traveling direction. A plurality of through-substrate vias arranged along a line extending perpendicularly to the substrate are provided, and the through-substrate vias are electrically connected to the ground pattern of the circuit.

本発明の信号入出力装置は、上記変換カプラーを同一の基板に2つ設け、一方の変換カプラーで2つの導波管の一方から信号を入力し、他方の変換カプラーで2つの導波管の他方に信号に出力するように構成されることを特徴とする。   In the signal input / output device of the present invention, two conversion couplers are provided on the same substrate, a signal is input from one of the two waveguides by one conversion coupler, and two waveguides are input by the other conversion coupler. The other is characterized by being configured to output a signal.

本発明によれば、導波管の寸法に制約されない変換カプラーおよび信号入出力装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the conversion coupler and signal input / output device which are not restrict | limited by the dimension of a waveguide can be provided.

本実施の形態に係る変換カプラーとこれを使用した信号入出力装置の内部を示す図である。It is a figure which shows the inside of the conversion coupler which concerns on this Embodiment, and the signal input / output apparatus using the same. 図1の部分Aの基板拡大図である。It is a board | substrate enlarged view of the part A of FIG. 図1のBB線矢視図である。It is a BB arrow directional view of FIG. 本実施の形態の変形例に係る変換カプラーを示す図である。It is a figure which shows the conversion coupler which concerns on the modification of this Embodiment. 他の変形例に係る基板3を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate 3 which concerns on another modification. 他の変形例に係る信号入出力装置を示す図である。It is a figure which shows the signal input / output apparatus which concerns on another modification. 非特許文献1に記載の変換カプラーの説明図である。It is explanatory drawing of the conversion coupler of a nonpatent literature 1. 非特許文献2に記載の変換カプラーの説明図である。It is explanatory drawing of the conversion coupler of a nonpatent literature 2. FIG.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係る変換カプラーとこれを使用した信号入出力装置の内部を示す図である。図2は、図1の部分Aの基板拡大図である。図3は、図1のBB線矢視図である。図1は、図3のCC線矢視図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing the inside of a conversion coupler and a signal input / output device using the conversion coupler according to the present embodiment. FIG. 2 is an enlarged view of the substrate in part A of FIG. FIG. 3 is a BB line arrow view of FIG. FIG. 1 is a view taken along line CC in FIG.

信号入出力装置は、金属ブロック1、2と、金属ブロック2に搭載された基板3と、基板3に搭載されたMMIC(モノリシックマイクロ波集積回路)のコア4とを備える。コア4を搭載した基板3をMMICチップともいう。金属ブロック1、2により、導波管5、6が形成される。導波管内部の断面形状は、例えば、四角形である。基板3は、例えば、シリコン、InP、GaAs、SiC、サファイアなどの材料で製造される。   The signal input / output device includes metal blocks 1 and 2, a substrate 3 mounted on the metal block 2, and a core 4 of an MMIC (monolithic microwave integrated circuit) mounted on the substrate 3. The substrate 3 on which the core 4 is mounted is also referred to as an MMIC chip. Waveguides 5 and 6 are formed by the metal blocks 1 and 2. The cross-sectional shape inside the waveguide is, for example, a quadrangle. The substrate 3 is made of a material such as silicon, InP, GaAs, SiC, or sapphire, for example.

基板3は、各基板角部3A、3Bに設けられる変換カプラー20A、20Bを備える。図2は、変換カプラー20Aが設けられた基板角部3Aを示す。
例えば、変換カプラー20Aは導波管5から信号(電磁波)を入力し、変換カプラー20Bは信号(電磁波)を導波管6に出力する。
The substrate 3 includes conversion couplers 20A and 20B provided at the respective corner portions 3A and 3B. FIG. 2 shows the substrate corner 3A provided with the conversion coupler 20A.
For example, the conversion coupler 20 </ b> A inputs a signal (electromagnetic wave) from the waveguide 5, and the conversion coupler 20 </ b> B outputs a signal (electromagnetic wave) to the waveguide 6.

基板角部3Aは、導波管5の末端部5Aの内部に配置され、変換カプラー20Aは、基板角部3Aに設けられる。基板角部3Bは、導波管6の末端部6Aの内部に配置され、変換カプラー20Bは基板角部3Bに設けられる。符号EPは、各導波管のE面の幅方向を示す。   The substrate corner 3A is disposed inside the end portion 5A of the waveguide 5, and the conversion coupler 20A is provided in the substrate corner 3A. The substrate corner 3B is disposed inside the end portion 6A of the waveguide 6, and the conversion coupler 20B is provided at the substrate corner 3B. The symbol EP indicates the width direction of the E surface of each waveguide.

基板角部が存在する末端部の長さdは、導波管内を進む電磁波の波長の約四分の一波長(λf0/sqrt(εwg)/4)またはそれ以上が好ましい。λf0
は電磁波の波長、εwgは導波管の有効誘電率、sqrt(εwg)はεwgの平方根である。
The length d of the terminal portion where the substrate corner exists is preferably about a quarter wavelength (λ f0 / sqrt (ε wg ) / 4) of the wavelength of the electromagnetic wave traveling in the waveguide or more. λ f0
Is the wavelength of the electromagnetic wave, ε wg is the effective dielectric constant of the waveguide, and sqrt (ε wg ) is the square root of ε wg .

図2に示す変換カプラー20Aにおいて、基板角部3Aを構成する2つの基板外縁部11、12の一方である基板外縁部11は、導波管5を伝搬する信号の末端部5Aでの進行方向5Bに対して垂直であり、当該一方の基板外縁部11の一方端は基板角部3Aを構成する基板頂部13である。   In the conversion coupler 20A shown in FIG. 2, the substrate outer edge portion 11 which is one of the two substrate outer edge portions 11 and 12 constituting the substrate corner portion 3A is the traveling direction of the signal propagating through the waveguide 5 at the end portion 5A. It is perpendicular to 5B, and one end of the one substrate outer edge portion 11 is a substrate top portion 13 constituting the substrate corner portion 3A.

変換カプラー20Aは、基板3に搭載されるコア4内部の回路に接続される信号パターン31により基板角部3Aに形成されるカプラー21と、基板3を貫通し且つ一方の基板外縁部11の他方端14から進行方向5Bに対して平行に延びる線14Aに沿って並ぶ複数の基板貫通ビア22とを備え、基板貫通ビア22はコア4内部の回路のグランドパターン32に導通する。基板貫通ビア22は、基板3を貫通するものであり、サブストレートビア、貫通基板ビアなどと称される。   The conversion coupler 20A includes a coupler 21 formed at the corner 3A of the substrate by the signal pattern 31 connected to a circuit inside the core 4 mounted on the substrate 3, and the other of the one outer edge 11 of the substrate penetrating the substrate 3. A plurality of through-substrate vias 22 arranged along a line 14 </ b> A extending in parallel with the traveling direction 5 </ b> B from the end 14, and the through-substrate via 22 is electrically connected to the ground pattern 32 of the circuit inside the core 4. The through-substrate via 22 penetrates the substrate 3 and is referred to as a substrate via or a through-substrate via.

カプラー21は、例えば、ダイポールアンテナであり、信号パターン31とエアブリッジ33によって接続される。   The coupler 21 is a dipole antenna, for example, and is connected to the signal pattern 31 and the air bridge 33.

図2において、長さLPOLEは動作周波数を決定し、LHEAD、 LFEED、WPOLEは、アンテナのインピーダンスを決定する。ダイポールアンテナの周りで基板モードへの変換を回避するため、基板3の厚さは十分に薄いのが好ましい。
説明を省略するが、変換カプラー20Bも同様の構成である。
In FIG. 2, the length L POLE determines the operating frequency, and L HEAD , L FEED , and W POLE determine the antenna impedance. In order to avoid conversion to the substrate mode around the dipole antenna, it is preferable that the thickness of the substrate 3 is sufficiently thin.
Although description is omitted, the conversion coupler 20B has the same configuration.

図2において、カプラー21(ダイポールアンテナ)のE面は、図の左右方向であり、基板外縁部12と基板貫通ビア22の列により電気的に制限されている。   In FIG. 2, the E surface of the coupler 21 (dipole antenna) is in the horizontal direction in the figure, and is electrically limited by the row of the substrate outer edge portion 12 and the substrate through via 22.

電気的な制限の幅WANTは、基板外縁部12と基板貫通ビア22の列の間の距離であり、導波管5のE面の幅EP(例えばWR3.4導波管の場合は0.432ミリメートル)と同程度(0.7〜1.3倍)である。 The electrical limit width W ANT is the distance between the substrate outer edge portion 12 and the row of through-substrate vias 22, and the width EP of the E surface of the waveguide 5 (for example, 0.432 in the case of the WR3.4 waveguide). Millimeters) (0.7 to 1.3 times).

カプラー21(ダイポールアンテナ)と導波管5との間の信号を効果的にカップリング(結合)するためには、基板貫通ビア22を密に形成するのが好ましい。   In order to effectively couple (couple) a signal between the coupler 21 (dipole antenna) and the waveguide 5, it is preferable to form the through-substrate vias 22 densely.

基板貫通ビア22の端から端までの距離は、導波管内の電磁波から変換されて基板3内を進む信号の波長の四分の一波長(λf0/sqrt(εsub)/4)またはそれ以下とするのが好ましい。εsubは基板3の材料の誘電率、sqrt(εsub)はεsubの平方根である。 The distance from end to end of the through-substrate via 22 is a quarter wavelength (λ f0 / sqrt (ε sub ) / 4) of the wavelength of the signal that is converted from the electromagnetic wave in the waveguide and travels in the substrate 3. The following is preferable. ε sub is the dielectric constant of the material of the substrate 3, and sqrt (ε sub ) is the square root of ε sub .

図1に示すように、変換カプラー20Aに延びる信号パターンは、コア4から右方向に延び、途中で上方向に曲げられる。変換カプラー20Bに延びる信号パターンは、コア4から左方向に延び、途中で上方向に曲げられる。これにより、各カプラーは、基板3の同じ端面35を向く。   As shown in FIG. 1, the signal pattern extending to the conversion coupler 20A extends rightward from the core 4 and is bent upward in the middle. The signal pattern extending to the conversion coupler 20B extends leftward from the core 4 and is bent upward in the middle. Thereby, each coupler faces the same end surface 35 of the substrate 3.

また、図3に示すように、基板貫通ビア22の位置において、金属ブロック1は、壁部51、61を有する。壁部は、導波管からコア側への電磁波の漏れを防ぐものである。これらの壁部51、61と基板3との間には隙間gが形成される。隙間gは基板3の厚さの3倍よりも短くすることが好ましい。   In addition, as shown in FIG. 3, the metal block 1 has walls 51 and 61 at the position of the through-substrate via 22. The wall portion prevents leakage of electromagnetic waves from the waveguide to the core side. A gap g is formed between the walls 51 and 61 and the substrate 3. The gap g is preferably shorter than three times the thickness of the substrate 3.

図4は、本実施の形態の変形例に係る変換カプラーを示す図である。図4は、図1の部分Aの変形例である。
図4に示すように、基板外縁部11でない他方の基板外縁部12の一方端は基板頂部13である。変形例の変換カプラー20Aは、基板3を貫通し且つ他方の基板外縁部12の他方端15から進行方向5Bに対して垂直に延びる線15Aに沿って並ぶ複数の基板貫通ビア22を備え、基板貫通ビア22はコア4内部の回路のグランドパターン35に導通する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a conversion coupler according to a modification of the present embodiment. FIG. 4 is a modification of the part A in FIG.
As shown in FIG. 4, one end of the other substrate outer edge portion 12 that is not the substrate outer edge portion 11 is a substrate top portion 13. The conversion coupler 20A according to the modification includes a plurality of through-substrate vias 22 arranged along a line 15A that penetrates the substrate 3 and extends perpendicularly from the other end 15 of the other substrate outer edge 12 to the traveling direction 5B. The through via 22 is electrically connected to the ground pattern 35 of the circuit inside the core 4.

つまり、カプラー21(ダイポールアンテナ)の後ろ側にも基板貫通ビア22を設けることで、これが背面反射面を形成し、特性を向上させることができる。なお、他方の変換カプラー20Bにもこのような構成を採用するのが好ましい。   That is, by providing the through-substrate via 22 also on the rear side of the coupler 21 (dipole antenna), this forms a back reflection surface, and the characteristics can be improved. In addition, it is preferable to employ such a configuration for the other conversion coupler 20B.

図5は、他の変形例に係る基板3を示す図である。図1等に示す基板3に代えて、図5に示す基板3を用いることができる。   FIG. 5 is a diagram showing a substrate 3 according to another modification. Instead of the substrate 3 shown in FIG. 1 or the like, the substrate 3 shown in FIG. 5 can be used.

図5(a)は、例えば、左から入力した信号を右に出力する構成である。
図5(b)は、例えば、上から入力した信号を下に出力する構成である。
図5(c)は、カプラーをスロットアンテナとし、例えば、上から入力した信号を上に出力する構成である。
図5(d)は、カプラーをダイポールアンテナとし、バラン41を使用し、例えば、上から入力した信号を上に出力する構成である。
FIG. 5A shows a configuration in which, for example, a signal input from the left is output to the right.
FIG. 5B shows a configuration in which, for example, a signal input from above is output downward.
FIG. 5C shows a configuration in which a coupler is a slot antenna and, for example, a signal input from above is output upward.
FIG. 5D shows a configuration in which a coupler is a dipole antenna and a balun 41 is used to output, for example, a signal input from above.

図6は、他の変形例に係る信号入出力装置を示す図である。
この信号入出力装置では、基板3とともにバイアス供給基板36が使用される。
また、導波管5は、導波管5L、5Rに分岐する。変換カプラー20Aは、導波管5から導波管5Lに分岐した信号(電磁波)を入力し、変換カプラー20Bは、導波管5から導波管5Rに分岐した信号(電磁波)を入力する。変換カプラー20A、20Bは、基板3に搭載されたMMICのコア4A、4Bにそれぞれ信号を送信する。変換カプラー20Cは、コア4Aからの信号を導波管6Lに出力し、変換カプラー20Dは、コア4Bからの信号を導波管6Rに出力する。導波管6L、6Rは合流し、合波された信号(電磁波)が導波管6から出力される。
FIG. 6 is a diagram illustrating a signal input / output device according to another modification.
In this signal input / output device, a bias supply substrate 36 is used together with the substrate 3.
Further, the waveguide 5 branches into the waveguides 5L and 5R. The conversion coupler 20A inputs a signal (electromagnetic wave) branched from the waveguide 5 to the waveguide 5L, and the conversion coupler 20B inputs a signal (electromagnetic wave) branched from the waveguide 5 to the waveguide 5R. The conversion couplers 20A and 20B transmit signals to the MMIC cores 4A and 4B mounted on the substrate 3, respectively. The conversion coupler 20C outputs a signal from the core 4A to the waveguide 6L, and the conversion coupler 20D outputs a signal from the core 4B to the waveguide 6R. The waveguides 6 </ b> L and 6 </ b> R merge and a combined signal (electromagnetic wave) is output from the waveguide 6.

図6の構成によれば、1つの基板3で実質的に2つの信号入出力装置を構成したことになるので、組み立ての作業を削減できる。つまり、2つの信号入出力装置をパッケージ化できる。また、導波管5の分岐箇所と、導波管6L、6Rの合流箇所にパワーアンプを設けてもよい。   According to the configuration of FIG. 6, since two signal input / output devices are substantially configured by one substrate 3, assembly work can be reduced. That is, two signal input / output devices can be packaged. Further, a power amplifier may be provided at a branching point of the waveguide 5 and a joining point of the waveguides 6L and 6R.

以上のように、本実施の形態によれば、基板角部を構成する2つの基板外縁部の一方は導波管を伝搬する信号の末端部での進行方向に垂直であり、当該一方の基板外縁部の一方端は基板角部を構成する基板頂部であり、変換カプラーは、基板に搭載される回路に接続される信号パターンにより基板角部に形成されるカプラーと、
基板を貫通し且つ一方の基板外縁部の他方端から進行方向に対して平行に延びる線に沿って並ぶ複数の基板貫通ビアとを備え、基板貫通ビアは回路のグランドパターンに導通するので、基板における変換カプラーの部分の幅を導波管の幅より短くするための加工が必要がなく、よって、導波管の寸法に制約されない変換カプラーおよび信号入出力装置を提供することができる。また、加工が不要なので製造コストを低減できる。
As described above, according to the present embodiment, one of the two substrate outer edges constituting the corner of the substrate is perpendicular to the traveling direction at the end of the signal propagating through the waveguide, and the one substrate One end of the outer edge is the top of the substrate constituting the corner of the substrate, and the conversion coupler is a coupler formed at the corner of the substrate by a signal pattern connected to a circuit mounted on the substrate,
A plurality of through-substrate vias arranged along a line extending through the substrate and extending in parallel with the traveling direction from the other end of the outer edge of the one substrate, and the through-substrate vias are electrically connected to the circuit ground pattern. Therefore, there is no need for processing for making the width of the conversion coupler portion shorter than the width of the waveguide, and therefore, it is possible to provide a conversion coupler and a signal input / output device that are not restricted by the dimensions of the waveguide. In addition, manufacturing costs can be reduced because processing is not required.

1、2 金属ブロック
3 基板
3A、3B、30 基板角部
4、4A、4B MMICのコア
5、6、5L、5R、6L、6R 導波管
5A、6A 導波管の末端部
5B 末端部5Aでの信号の進行方向
11、12 基板外縁部
13 基板頂部
14 基板外縁部11の他方端
15 基板外縁部12の他方端
20A、20B、20C、20D、200 変換カプラー
21 カプラー
22 基板貫通ビア
31 信号パターン
32、36 グランドパターン
35 基板の端面
d 末端部の長さ
g 隙間
W 変換カプラーの部分での基板の幅
EP 導波管のE面の幅方向
1, 2 Metal block 3 Substrate 3A, 3B, 30 Substrate corner 4, 4A, 4B MMIC core 5, 6, 5L, 5R, 6L, 6R Waveguide 5A, 6A Waveguide end 5B End 5A Signal traveling direction 11, 12 substrate outer edge portion 13 substrate top portion 14 substrate outer edge portion 11 other end 15 substrate outer edge portion 12 other end 20A, 20B, 20C, 20D, 200 conversion coupler 21 coupler 22 through-substrate via 31 signal Patterns 32, 36 Ground pattern 35 End face d of substrate End length g Gap W Substrate width EP at the conversion coupler width direction of E plane of waveguide

Claims (3)

導波管の末端部の内部に配置される基板角部を有する基板に設けられる変換カプラーであって、
前記基板角部を構成する2つの基板外縁部の一方は前記導波管を伝搬する信号の前記末端部での進行方向に垂直であり、当該一方の基板外縁部の一方端は前記基板角部を構成する基板頂部であり、
前記変換カプラーは、
前記基板に搭載される回路に接続される信号パターンにより前記基板角部に形成されるカプラーと、
前記基板を貫通し且つ前記一方の基板外縁部の他方端から前記進行方向に対して平行に延びる線に沿って並ぶ複数の基板貫通ビアとを備え、前記基板貫通ビアは前記回路のグランドパターンに導通する
ことを特徴とする変換カプラー。
A conversion coupler provided on a substrate having a corner portion of the substrate disposed inside the end portion of the waveguide,
One of the two substrate outer edges constituting the substrate corner is perpendicular to the traveling direction of the signal propagating through the waveguide at the end portion, and one end of the one substrate outer edge is the substrate corner The top of the substrate constituting
The conversion coupler is
A coupler formed at the corner of the substrate by a signal pattern connected to a circuit mounted on the substrate;
A plurality of through-substrate vias arranged along a line extending through the substrate and extending in parallel with the traveling direction from the other end of the one substrate outer edge, and the through-substrate via is formed in a ground pattern of the circuit. Conversion coupler characterized by conduction.
他方の前記基板外縁部の一方端は前記基板角部を構成する前記基板頂部であり、
前記変換カプラーは、前記基板を貫通し且つ前記他方の基板外縁部の他方端から前記進行方向に対して垂直に延びる線に沿って並ぶ複数の基板貫通ビアを備え、当該基板貫通ビアは前記回路のグランドパターンに導通する
ことを特徴とする請求項1記載の変換カプラー。
One end of the other substrate outer edge is the substrate top that constitutes the substrate corner,
The conversion coupler includes a plurality of through-substrate vias arranged along a line penetrating the substrate and extending perpendicularly to the traveling direction from the other end of the other substrate outer edge portion, and the through-substrate via is the circuit The conversion coupler according to claim 1, wherein the conversion coupler is electrically connected to the ground pattern.
請求項1または2記載の変換カプラーを同一の基板に2つ設け、一方の前記変換カプラーで2つの導波管の一方から信号を入力し、他方の前記変換カプラーで前記2つの導波管の他方に信号に出力するように構成される
ことを特徴とする信号入出力装置。
Two conversion couplers according to claim 1 or 2 are provided on the same substrate, a signal is input from one of the two waveguides by one of the conversion couplers, and the two waveguides are input by the other conversion coupler. A signal input / output device configured to output a signal to the other.
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