JP2020113897A - 伝送線路構造体 - Google Patents
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Abstract
Description
即ち、従来技術では、導波管中心から、電界方向に漏洩する主要な漏洩電界に対しては、チョーク構造が漏洩電界に対して逆位相の電界を発生させることで、抑制効果が得られる。しかし、それ以外の方向では、電界方向に対する角度が大きくなるほど、チョーク構造が発生させる電界の位相は、漏洩電界に対する逆位相からのずれが大きくなり、信号漏れを十分に抑制することができない。
[1.第1実施形態]
[1−1.構成]
以下に本発明が適用された実施形態の伝送線路構造体1について、図面を用いて説明する。
導波管4は、内層L2と内層LN−1との間に埋設され、略長方形の断面形状を有した筒状の導体である。つまり、導波管4の両端に位置する該導波管4の開口部は、内層L2と内層LN−1とに設けられている。
[1−1−1.外層]
二つの外層L1,LNには、それぞれ導波管4を介して高周波信号を送受信する回路である外部回路部10,10が実装される。外部回路部10は、両面にパターン層を有する誘電体基板11を備える。ここでは、誘電体基板11の二つの面のうち、外層L1,LNに接する面を第1の面、第1の面とは異なる面を第2の面という。
内層L2〜LN−1は、それぞれグランドパターンGPを有する。各グランドパターンGPは、導波管4の周囲全体を覆うように形成される。特に、導波管4の入出力端に位置する二つの内層L2,LN−1のグランドパターンGPには、図2に示すように、導波管4を取り囲み、導波管4の中心である導波管中心を中心とする二つの同心円によって定義される円環状のスリット6が形成されている。導波管中心が層間線路の線路中心に相当する。これにより、全ての内層L2〜LN−1のグランドパターンGPは、導波管開口部41にて誘電体層が露出する。また、二つの内層L2,LN−1のグランドパターンGPは、スリット6が形成された部位でも誘電体層が露出する。
以上詳述した第1実施形態によれば、以下の効果を奏する。
(1a)伝送線路構造体1では、内側グランドパターンG1は、導波管4の中心からλ/2の位置に開放端を有するオープンスタブとして作用する。つまり、図3に示すように、内側グランドパターンG1に沿って、外層L1と内層L2との間および外層LNと内層LN−1との間(以下、特定層間)を伝搬する信号は、スリット6との境界にて反射され、その反射波が、導波管4から伝搬してくる信号と打ち消し合う。その結果、特定層間を介して信号が漏洩することを抑制できる。
[2−1.第1実施形態との相違点]
第2実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
以上詳述した第2実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)〜(1c)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
[3−1.第1実施形態との相違点]
第3実施形態は、基本的な構成は第1実施形態と同様であるため、相違点について以下に説明する。なお、第1実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
図6および図7に示すように、伝送線路構造体1aは、スリット6の外周に沿って、内層L2,L3のグランドパターンGP同士および内層LN−1,LN−2のグランドパターンGP同士を接続する複数のビア7を有する。ビア7が貫通導体に相当する。貫通導体は、ビアに限らず、パターン層間を導通させる構造のものであればよい。
スリット6は、内側半径Rがλ/2と一致している場合に、信号の漏洩を抑制する効果が最大限に得られる。しかしながら、製造ばらつき等により内側半径Rがλ/2からずれた場合には、内側グランドパターンG1を伝搬する信号を十分に打ち消すことができず、信号の漏洩が増大する。
以上詳述した第3実施形態によれば、前述した第1実施形態の効果(1a)〜(1c)を奏し、さらに、以下の効果を奏する。
図11に示すように、第3実施形態においても、第2実施形態と同様に、非形成領域8以外の領域のみにスリット16,16を形成してもよい。
伝送線路構造体1aでは、内層L2,L3のグランドパターンGP同士を接続するビア7と、内層LN−1,LN−2のグランドパターンGP同士を接続するビア7とは、別体に設けられている。これに対して、図12に示す伝送線路構造体1bのように、内層L2から内層LN−1までのすべてのグランドパターンを接続するビア17が用いられてもよい。
[4.他の実施形態]
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
Claims (7)
- 伝送線路構造体(1,1a)であって、
それぞれが誘電体層を挟んで設けられたN(Nは4以上の整数)層のパターン層(L1〜LN)を有する多層基板(3)と、
前記多層基板の積層方向に高周波信号を伝送する伝送線路である層間線路(4)と、
を備え、
前記N層のパターン層のうち、最も外側に位置する第1層および第N層のパターン層を外層(L1,LN)として、前記外層のそれぞれには、前記層間線路を介して伝送される高周波信号が入出力される回路を有する外部回路部(10)が設けられ、
両面が前記誘電体層に挟まれた第2層から第N−1層までのパターン層を内層(L2〜LN−1)として、前記内層には、それぞれ、前記層間線路の周囲にグランドパターン(GP)が設けられ、
前記層間線路両端の開口部が形成される前記内層である対象内層のグランドパターンには、前記誘電体層を露出させる帯状のスリット(6,61)が設けられ、
前記スリットは、前記層間線路側を窪ませた湾曲形状を有する
伝送線路構造体。 - 請求項1に記載の伝送線路構造体であって、
前記スリットを挟んで前記層間線路とは反対側の位置に、前記対象内層のグランドパターンと、該対象内層より前記相関線路が配線されている側に隣接する前記内層のグランドパターンとを少なくとも接続する複数の貫通導体(7)を更に備える
伝送線路構造体。 - 請求項2に記載の伝送線路構造体であって、
前記複数の貫通導体は、前記層間線路によって伝送される信号の電気長をλとして、前記スリットからλ/4離れた位置に、前記層間線路を取り囲むようにして配置される
伝送線路構造体。 - 請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の伝送線路構造体であって、
前記スリットは、前記層間線路の線路中心を中心とした円に沿って形成される
伝送線路構造体。 - 請求項4に記載の伝送線路構造体であって、
前記スリットは、前記層間線路によって伝送される信号の電気長をλとして、前記線路中心からλ/2の位置に形成される
伝送線路構造体。 - 請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の伝送線路構造体であって、
前記層間線路は、電界の漏洩がヌルとなる方位であるヌル方位が存在する断面形状を有した導波管であり、
前記スリットは、前記層間線路の線路中心から見て、前記ヌル方位を中心とする予め設定された角度範囲を除いた位置に形成される
伝送線路構造体。 - 請求項6に記載の伝送線路構造体であって、
前記層間線路の断面形状は長方形であり、該長方形の長手方向に沿った方向を前記ヌル方位とする
伝送線路構造体。
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