JP2586248B2 - 伝送線路 - Google Patents
伝送線路Info
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- JP2586248B2 JP2586248B2 JP3208483A JP20848391A JP2586248B2 JP 2586248 B2 JP2586248 B2 JP 2586248B2 JP 3208483 A JP3208483 A JP 3208483A JP 20848391 A JP20848391 A JP 20848391A JP 2586248 B2 JP2586248 B2 JP 2586248B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transmission line
- current density
- line
- conductor
- dielectric
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は伝送線路に関する。さら
に詳しくは、高速動作の可能な高周波回路において低損
失の伝送特性を実現できる伝送線路に関する。
に詳しくは、高速動作の可能な高周波回路において低損
失の伝送特性を実現できる伝送線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】高速動作可能な高周波回路（例えば、マ
イクロ波回路）に用いる低損失伝送線路として、超伝導
材料からなる導体線路を用いた伝送線路を作成すること
が提案され、実際に試作されている。
イクロ波回路）に用いる低損失伝送線路として、超伝導
材料からなる導体線路を用いた伝送線路を作成すること
が提案され、実際に試作されている。
【０００３】図６は従来より試作されている伝送線路の
構成を示す断面図である。これは、コプレナライン１０
１であって、高誘電率材料からなる誘電体基板１０２の
上面に、蒸着等の薄膜形成技術や印刷等の厚膜形成技術
により、超電導材料からなるストリップ導体１０３及び
接地導体１０４を設けてある。
構成を示す断面図である。これは、コプレナライン１０
１であって、高誘電率材料からなる誘電体基板１０２の
上面に、蒸着等の薄膜形成技術や印刷等の厚膜形成技術
により、超電導材料からなるストリップ導体１０３及び
接地導体１０４を設けてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この超
伝導材料として、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7やＢｉ2Ｓｒ2
Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10などの薄膜材料もしくは厚膜材料を用い
る場合、臨界電流密度はそれほど大きくない。
伝導材料として、例えばＹＢａ2Ｃｕ3Ｏ7やＢｉ2Ｓｒ2
Ｃａ2Ｃｕ3Ｏ10などの薄膜材料もしくは厚膜材料を用い
る場合、臨界電流密度はそれほど大きくない。
【０００５】一方、ストリップ導体中の電流密度は一様
に分布しておらず、図２（ｂ）に示すようにストリップ
導体１０３の両側端部において電流密度ｉが急激に増大
している。
に分布しておらず、図２（ｂ）に示すようにストリップ
導体１０３の両側端部において電流密度ｉが急激に増大
している。
【０００６】この結果、電流の集中する部分（ストリッ
プ導体１０３の両側端部）で超電導材料の臨界電流密度
ｉcを超えてしまい、常電導状態に変化して抵抗の増大
をもたらし、伝送線路の損失が増大するという現象が見
られる。このため、超伝導材料を用いた伝送線路を小信
号以外の用途に使用することは困難であった。
プ導体１０３の両側端部）で超電導材料の臨界電流密度
ｉcを超えてしまい、常電導状態に変化して抵抗の増大
をもたらし、伝送線路の損失が増大するという現象が見
られる。このため、超伝導材料を用いた伝送線路を小信
号以外の用途に使用することは困難であった。
【０００７】本発明は、叙上の従来技術の問題点に鑑み
てなされたものであり、その目的とするところは、超電
導線路を用いた低損失の伝送線路において、電流密度の
大きな部分で超電導材料の臨界電流密度を越えることを
防止することにある。
てなされたものであり、その目的とするところは、超電
導線路を用いた低損失の伝送線路において、電流密度の
大きな部分で超電導材料の臨界電流密度を越えることを
防止することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の伝送線路は、高
誘電率材料からなる誘電体基板の表面もしくは内部に超
電導材料からなる導体線路を設けた伝送線路において、
前記誘電体基板と導体線路との間に低誘電率材料からな
る誘電体層を介在させたことを特徴としている。
誘電率材料からなる誘電体基板の表面もしくは内部に超
電導材料からなる導体線路を設けた伝送線路において、
前記誘電体基板と導体線路との間に低誘電率材料からな
る誘電体層を介在させたことを特徴としている。
【０００９】
【作用】本発明にあっては、超伝導材料からなる導体線
路と高誘電率の誘電体基板との間に低誘電率材料からな
る誘電体層を形成しているので、高誘電率の誘電体基板
が導体線路に直接接触することなく、低誘電率の誘電体
層が導体線路に接している。この結果、電流密度の分布
が均一化されてピーク値が低くなり、導体線路内の電流
密度が超電導材料の臨界電流密度を越えにくくなり、導
体線路内の全体を超電導状態に保つことができる。
路と高誘電率の誘電体基板との間に低誘電率材料からな
る誘電体層を形成しているので、高誘電率の誘電体基板
が導体線路に直接接触することなく、低誘電率の誘電体
層が導体線路に接している。この結果、電流密度の分布
が均一化されてピーク値が低くなり、導体線路内の電流
密度が超電導材料の臨界電流密度を越えにくくなり、導
体線路内の全体を超電導状態に保つことができる。
【００１０】
【実施例】図１は本発明の一実施例による伝送線路の断
面図であって、コプレナラインＡを示している。１は高
誘電率材料からなる誘電体基板であって、誘電体基板１
の上面には低誘電率材料からなる誘電体層２を積層して
ある。この低誘電率の誘電体層２の上には、蒸着のよう
な薄膜形成技術や印刷のような厚膜形成技術により、超
電導材料からなるストリップ導体３と超伝導材料からな
る接地導体４とが間隙５を介して形成されている。
面図であって、コプレナラインＡを示している。１は高
誘電率材料からなる誘電体基板であって、誘電体基板１
の上面には低誘電率材料からなる誘電体層２を積層して
ある。この低誘電率の誘電体層２の上には、蒸着のよう
な薄膜形成技術や印刷のような厚膜形成技術により、超
電導材料からなるストリップ導体３と超伝導材料からな
る接地導体４とが間隙５を介して形成されている。
【００１１】図２（ａ）は上記のような構成のコプレナ
ラインＡにおいて、ストリップ導体３の幅方向に沿った
電流密度の分布を示している。図２（ａ）において、電
流はストリップ導体３中を紙面に垂直方向に流れてお
り、電流密度ｉはストリップ導体３の両側端でピークと
なっている。しかしながら、図２（ｂ）に並べて示した
従来例における電流密度分布と比較すると、本実施例の
ストリップ導体３中の電流密度ｉのピーク値は、従来例
における電流密度ｉのピーク値よりも非常に小さくなっ
ており、電流密度ｉの分布が均一化されている。したが
って、従来例の伝送線路と比較して電流密度ｉの値が超
電導材料の臨界電流密度ｉcを越えにくく、常電導状態
に変化しにくくなる。この結果、従来の伝送線路に比べ
て５〜１０倍の電力を伝送できるようになった。
ラインＡにおいて、ストリップ導体３の幅方向に沿った
電流密度の分布を示している。図２（ａ）において、電
流はストリップ導体３中を紙面に垂直方向に流れてお
り、電流密度ｉはストリップ導体３の両側端でピークと
なっている。しかしながら、図２（ｂ）に並べて示した
従来例における電流密度分布と比較すると、本実施例の
ストリップ導体３中の電流密度ｉのピーク値は、従来例
における電流密度ｉのピーク値よりも非常に小さくなっ
ており、電流密度ｉの分布が均一化されている。したが
って、従来例の伝送線路と比較して電流密度ｉの値が超
電導材料の臨界電流密度ｉcを越えにくく、常電導状態
に変化しにくくなる。この結果、従来の伝送線路に比べ
て５〜１０倍の電力を伝送できるようになった。
【００１２】図３は本発明の一実施例による伝送線路の
断面図であって、ストリップラインＢを示している。こ
の実施例にあっては、低誘電率材料からなる誘電体層２
の内部に超電導材料からなるストリップ導体３を埋め込
み、この誘電体層２の上下両面に高誘電率材料からなる
誘電体基板１を配置し、両誘電体基板１の外側表面に超
電導材料もしくは常電導材料からなる接地導体４を設け
ている。
断面図であって、ストリップラインＢを示している。こ
の実施例にあっては、低誘電率材料からなる誘電体層２
の内部に超電導材料からなるストリップ導体３を埋め込
み、この誘電体層２の上下両面に高誘電率材料からなる
誘電体基板１を配置し、両誘電体基板１の外側表面に超
電導材料もしくは常電導材料からなる接地導体４を設け
ている。
【００１３】また、図４は本発明の別な実施例による伝
送線路の断面図であって、マイクロストリップラインＣ
を示している。この実施例にあっては、高誘電率材料か
らなる誘電体基板１の上面に低誘電率材料からなる誘電
体層２を積層し、この誘電体層２の上に超電導材料から
なるストリップ導体３を設け、誘電体層２の下面に超伝
導材料もしくは常電導材料からなる接地導体４を設けて
いる。
送線路の断面図であって、マイクロストリップラインＣ
を示している。この実施例にあっては、高誘電率材料か
らなる誘電体基板１の上面に低誘電率材料からなる誘電
体層２を積層し、この誘電体層２の上に超電導材料から
なるストリップ導体３を設け、誘電体層２の下面に超伝
導材料もしくは常電導材料からなる接地導体４を設けて
いる。
【００１４】また、図５は本発明の別な実施例による伝
送線路の断面図であって、平衡コプレナラインＤを示し
ている。この実施例にあっては、高誘電率材料からなる
誘電体基板１の上面に低誘電率材料からなる誘電体層２
を積層し、この誘電体層２の上に超電導材料からなる２
本のストリップ導体３を設けている。
送線路の断面図であって、平衡コプレナラインＤを示し
ている。この実施例にあっては、高誘電率材料からなる
誘電体基板１の上面に低誘電率材料からなる誘電体層２
を積層し、この誘電体層２の上に超電導材料からなる２
本のストリップ導体３を設けている。
【００１５】図３〜５の各実施例においても、伝送線路
の形態は異なるが、図１の実施例と同様な作用効果を奏
する。
の形態は異なるが、図１の実施例と同様な作用効果を奏
する。
【００１６】上記実施例では、種々の形態の伝送線路の
場合について説明したが、さらに、これらの伝送線路を
用いて共振器やフィルタ等の回路素子を構成することも
可能である。特に、本発明は、ＧａＡｓ等の半導体基板
の上に伝送線路を形成する場合にも有用である。
場合について説明したが、さらに、これらの伝送線路を
用いて共振器やフィルタ等の回路素子を構成することも
可能である。特に、本発明は、ＧａＡｓ等の半導体基板
の上に伝送線路を形成する場合にも有用である。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、導体線路中における電
流密度の分布を均一にでき、電流密度のピーク値を低く
できる。したがって、導体線路内の電流密度が超電導材
料の臨界電流密度を越えにくくなり、導体線路内の全体
を超電導状態に保つことができる。この結果、超電導線
路を用いた高速動作用の高周波回路において、低損失の
伝送特性を有する伝送線路を実用化でき、伝送線路を小
信号以外の用途に使用することも可能になる。
流密度の分布を均一にでき、電流密度のピーク値を低く
できる。したがって、導体線路内の電流密度が超電導材
料の臨界電流密度を越えにくくなり、導体線路内の全体
を超電導状態に保つことができる。この結果、超電導線
路を用いた高速動作用の高周波回路において、低損失の
伝送特性を有する伝送線路を実用化でき、伝送線路を小
信号以外の用途に使用することも可能になる。
【図１】本発明の一実施例によるコプレナラインを示す
概略断面図である。
概略断面図である。
【図２】（ａ）は同上の実施例におけるストリップ導体
中の電流密度の分布を示す図、（ｂ）は従来例における
ストリップ導体中の電流密度の分布を示す図である。
中の電流密度の分布を示す図、（ｂ）は従来例における
ストリップ導体中の電流密度の分布を示す図である。
【図３】本発明の別な実施例によるストリップラインを
示す断面図である。
示す断面図である。
【図４】本発明のさらに別な実施例によるマイクロスト
リップラインを示す断面図である。
リップラインを示す断面図である。
【図５】本発明のさらに別な実施例による平衡コプレナ
ラインを示す断面図である。
ラインを示す断面図である。
【図６】従来例によるコプレナラインの構造を示す断面
図である。
図である。
【符号の説明】 １ 誘電体基板 ２ 低誘電率材料からなる誘電体層 ３ 超伝導材料からなるストリップ導体 ４ 接地導体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｐ 7/08 ＺＡＡ Ｈ０１Ｐ 7/08 ＺＡＡ
Claims (1)
- 【請求項１】 高誘電率材料からなる誘電体基板の表面
もしくは内部に超電導材料からなる導体線路を設けた伝
送線路において、 前記誘電体基板と導体線路との間に低誘電率材料からな
る誘電体層を介在させたことを特徴とする伝送線路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208483A JP2586248B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 伝送線路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3208483A JP2586248B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 伝送線路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0529809A JPH0529809A (ja) | 1993-02-05 |
| JP2586248B2 true JP2586248B2 (ja) | 1997-02-26 |
Family
ID=16556916
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3208483A Expired - Fee Related JP2586248B2 (ja) | 1991-07-24 | 1991-07-24 | 伝送線路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2586248B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR960700533A (ko) * | 1992-12-01 | 1996-01-20 | 스티븐 에이취 앤드레이드 | 고온 초전도 및 강유전막을 통합한 동조식 마이크로파 기구(TUNABLE MICROWAVE DEVICES INCORPORATING HIFH RWMPWEruew SUPERCONDUCTING AND FERROELECTRIC FILMS) |
| GB9426294D0 (en) * | 1994-12-28 | 1995-02-22 | Mansour Raafat | High power soperconductive circuits and method of construction thereof |
| US6097263A (en) * | 1996-06-28 | 2000-08-01 | Robert M. Yandrofski | Method and apparatus for electrically tuning a resonating device |
| US5922514A (en) * | 1997-09-17 | 1999-07-13 | Dale Electronics, Inc. | Thick film low value high frequency inductor, and method of making the same |
-
1991
- 1991-07-24 JP JP3208483A patent/JP2586248B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0529809A (ja) | 1993-02-05 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071205 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081205 Year of fee payment: 12 |
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| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |