JP3087689B2 - マイクロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法 - Google Patents
マイクロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法Info
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、周波数300GH
z以下のマイクロ波・ミリ波を扱う機器に使用される基
板の接続方法に関し、特に上記マイクロ波・ミリ波帯の
信号が伝送される各基板間を接続する場合に、基板間に
発生する不整合を抑止する基板間接続方法に関する。
z以下のマイクロ波・ミリ波を扱う機器に使用される基
板の接続方法に関し、特に上記マイクロ波・ミリ波帯の
信号が伝送される各基板間を接続する場合に、基板間に
発生する不整合を抑止する基板間接続方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般にマイクロ波・ミリ波モジュールを
用いたコンポーネントでは、モジュール間の信号伝送に
マイクロストリップ伝送線路が用いられている。また、
そのマイクロストリップ伝送線路間を接続する場合に
は、図6に示すように、第1の基板1に設けられた伝送
線路11と第2の基板2に設けられた伝送線路12間を
リボン41やワイヤボンディングにより接続されること
が多い。
用いたコンポーネントでは、モジュール間の信号伝送に
マイクロストリップ伝送線路が用いられている。また、
そのマイクロストリップ伝送線路間を接続する場合に
は、図6に示すように、第1の基板1に設けられた伝送
線路11と第2の基板2に設けられた伝送線路12間を
リボン41やワイヤボンディングにより接続されること
が多い。
【0003】しかし、各モジュールで使用されている各
基板の誘電率が異なる場合、各基板のマイクロストリッ
プ伝送線路のインピーダンスが同一であってもその伝送
線路の線路幅が異なってしまうという問題がある。した
がって、各基板の各伝送線路間を図6のように接続した
場合、伝送線路の接続部分で線路幅の不連続に起因して
リアクタンス成分が発生するとともに、伝送信号のミス
マッチ(不整合)が発生することにより、接続した線路
間に信号の反射による伝送損失が生じ所望の伝送特性が
得られないという欠点がある。
基板の誘電率が異なる場合、各基板のマイクロストリッ
プ伝送線路のインピーダンスが同一であってもその伝送
線路の線路幅が異なってしまうという問題がある。した
がって、各基板の各伝送線路間を図6のように接続した
場合、伝送線路の接続部分で線路幅の不連続に起因して
リアクタンス成分が発生するとともに、伝送信号のミス
マッチ(不整合)が発生することにより、接続した線路
間に信号の反射による伝送損失が生じ所望の伝送特性が
得られないという欠点がある。
【0004】このため、調整用スタブ回路を各線路の接
続端部分に設けるか、あるいは各線路の接続端部分にラ
ンドを設け、各モジュール端において線路幅が同一にな
るようにしている。
続端部分に設けるか、あるいは各線路の接続端部分にラ
ンドを設け、各モジュール端において線路幅が同一にな
るようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】調整用スタブ回路を用
いて調整した場合、高周波信号の伝送が可能になるが、
このスタブ回路の周波数特性に起因して広帯域の伝送が
困難になるという課題があった。また、伝送線路の特性
が一定しないという欠点もある。一方、各線路の接続端
部分にランドを設け、その接続部分において各基板の線
路幅が同一の幅になるようにしても、その接続部分での
伝送特性は改善されるが、変更した部分の特性が伝送線
路の他の部分に影響を与え、この結果、広帯域の伝送を
実現するのが困難になるという課題もあった。本発明
は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは基板間の接続における不整合の発生を
抑えた接続方法を提供することにある。
いて調整した場合、高周波信号の伝送が可能になるが、
このスタブ回路の周波数特性に起因して広帯域の伝送が
困難になるという課題があった。また、伝送線路の特性
が一定しないという欠点もある。一方、各線路の接続端
部分にランドを設け、その接続部分において各基板の線
路幅が同一の幅になるようにしても、その接続部分での
伝送特性は改善されるが、変更した部分の特性が伝送線
路の他の部分に影響を与え、この結果、広帯域の伝送を
実現するのが困難になるという課題もあった。本発明
は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは基板間の接続における不整合の発生を
抑えた接続方法を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明は、マイクロ波及びミリ波の信号の電流
分布が該信号を伝送する信号線路の両端に集中する性質
を利用し、それぞれ異なる線路幅を有する第1の誘電体
基板の第1の信号線路と第2の誘電体基板の第2の信号
線路とを接続する場合に、第1の信号線路の接続部分の
幅方向の両端にそれぞれ第1及び第2の細線の一端を接
続するとともに、第2の信号線路の接続部分の幅方向の
両端にそれぞれ第1及び第2の細線の他端を接続するよ
うにした基板間接続方法である。したがって、信号線路
の幅が異なる各誘電体基板の線路を接続して信号伝送を
行った場合、基板間の不整合が低減され、広帯域信号を
的確に伝送することができる。
るために本発明は、マイクロ波及びミリ波の信号の電流
分布が該信号を伝送する信号線路の両端に集中する性質
を利用し、それぞれ異なる線路幅を有する第1の誘電体
基板の第1の信号線路と第2の誘電体基板の第2の信号
線路とを接続する場合に、第1の信号線路の接続部分の
幅方向の両端にそれぞれ第1及び第2の細線の一端を接
続するとともに、第2の信号線路の接続部分の幅方向の
両端にそれぞれ第1及び第2の細線の他端を接続するよ
うにした基板間接続方法である。したがって、信号線路
の幅が異なる各誘電体基板の線路を接続して信号伝送を
行った場合、基板間の不整合が低減され、広帯域信号を
的確に伝送することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、本発明について図面を参照
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示す
図であり、図1(a)は本発明が適用される各基板の平
面図、図1(b)はその断面図である。同図において、
1は第1の誘電体基板、2は第2の誘電体基板、11は
第1の誘電体基板1に設けられた信号線路、21は第2
の誘電体基板2に設けられた信号線路、31,32は基
板細線線路、41,42は接続用リボンである。なお、
図中の斜線部60はグランド(接地)電位を有するグラ
ンド部である。
して説明する。図1は本発明の第1の実施の形態を示す
図であり、図1(a)は本発明が適用される各基板の平
面図、図1(b)はその断面図である。同図において、
1は第1の誘電体基板、2は第2の誘電体基板、11は
第1の誘電体基板1に設けられた信号線路、21は第2
の誘電体基板2に設けられた信号線路、31,32は基
板細線線路、41,42は接続用リボンである。なお、
図中の斜線部60はグランド(接地)電位を有するグラ
ンド部である。
【0008】これら第1の誘電体基板1及び第2の誘電
体基板2は、ともにマイクロ波・ミリ波帯で使用される
基板であり、したがって信号線路11,21にはマイク
ロ波・ミリ波帯域の信号が伝送される。一般にマイクロ
波・ミリ波帯域の信号が信号線路11,21を伝送され
る場合、該信号の電流分布は信号線路11,21の縁
(端部)に集中する。
体基板2は、ともにマイクロ波・ミリ波帯で使用される
基板であり、したがって信号線路11,21にはマイク
ロ波・ミリ波帯域の信号が伝送される。一般にマイクロ
波・ミリ波帯域の信号が信号線路11,21を伝送され
る場合、該信号の電流分布は信号線路11,21の縁
(端部)に集中する。
【0009】このため、第1の実施の形態では、第1の
誘電体基板1の信号線路11と、この信号線路11の線
路幅幅が異なる第2の誘電体基板2の信号線路21間を
接続する場合、第2の誘電体基板2の信号線路21の接
続部分の両端にそれぞれ上述した基板細線線路31,3
2を設け、この基板細線線路31,32と第1の誘電体
基板1内の信号線路11の接続部分の両端部間をそれぞ
れ接続用リボン41,42で接続する。これにより、異
なる信号線路幅を有する信号線路間を接続した場合に生
じる信号の不整合を低減することができる。
誘電体基板1の信号線路11と、この信号線路11の線
路幅幅が異なる第2の誘電体基板2の信号線路21間を
接続する場合、第2の誘電体基板2の信号線路21の接
続部分の両端にそれぞれ上述した基板細線線路31,3
2を設け、この基板細線線路31,32と第1の誘電体
基板1内の信号線路11の接続部分の両端部間をそれぞ
れ接続用リボン41,42で接続する。これにより、異
なる信号線路幅を有する信号線路間を接続した場合に生
じる信号の不整合を低減することができる。
【0010】ここで図1の例は、図1(b)の断面図に
示すように、誘電体基板1,2の下面(即ち、信号線路
の配設面と反対側の面)にグランド部60が形成される
マイクロストリップによる信号線路の例であり、このよ
うな信号線路を高周波信号が伝送された場合、その電磁
界は信号線路とグランド部60間に形成される。図2
は、図6の従来構成の場合と、図1に示す第1の実施の
形態の場合の信号の反射損失の電磁界解析結果を、それ
ぞれミリ波帯で比較したグラフである。このグラフに示
すように、図1の第1の実施の形態の場合の方が従来例
に比べて反射損失が約10dB近く改善されていること
が分かる。
示すように、誘電体基板1,2の下面(即ち、信号線路
の配設面と反対側の面)にグランド部60が形成される
マイクロストリップによる信号線路の例であり、このよ
うな信号線路を高周波信号が伝送された場合、その電磁
界は信号線路とグランド部60間に形成される。図2
は、図6の従来構成の場合と、図1に示す第1の実施の
形態の場合の信号の反射損失の電磁界解析結果を、それ
ぞれミリ波帯で比較したグラフである。このグラフに示
すように、図1の第1の実施の形態の場合の方が従来例
に比べて反射損失が約10dB近く改善されていること
が分かる。
【0011】次に図3は本発明の第2の実施の形態を示
す図であり、図3(a)は本発明を適用した基板の平面
図、図3(b)はその基板の断面図である。同図におい
て、図1の第1の実施の形態に相当する部分は図1と同
一符号を付してある。この第2の実施の形態では、図1
の第1の実施の形態に加えて、第1の誘電体基板1に信
号線路11に対する接地線路12,13を新たに設け、
かつ第2の誘電体基板2に信号線路21に対する接地線
路22,23を新たに設けるようにしたものである。そ
して、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2との接
続時は、接地線路12,22間を線路51で接続し、接
地線路13,23間を線路52で接続する。この場合、
信号線路11を高周波信号が伝送されると、その電磁界
は接地線路12,13間に形成され、信号線路21を高
周波信号が伝送されると、その電磁界は接地線路22,
23間に形成される。このように各誘電体基板の伝送線
路を共平面伝送線路構成としたことにより、反射損失の
少ない円滑な信号伝送を行うことができる。
す図であり、図3(a)は本発明を適用した基板の平面
図、図3(b)はその基板の断面図である。同図におい
て、図1の第1の実施の形態に相当する部分は図1と同
一符号を付してある。この第2の実施の形態では、図1
の第1の実施の形態に加えて、第1の誘電体基板1に信
号線路11に対する接地線路12,13を新たに設け、
かつ第2の誘電体基板2に信号線路21に対する接地線
路22,23を新たに設けるようにしたものである。そ
して、第1の誘電体基板1と第2の誘電体基板2との接
続時は、接地線路12,22間を線路51で接続し、接
地線路13,23間を線路52で接続する。この場合、
信号線路11を高周波信号が伝送されると、その電磁界
は接地線路12,13間に形成され、信号線路21を高
周波信号が伝送されると、その電磁界は接地線路22,
23間に形成される。このように各誘電体基板の伝送線
路を共平面伝送線路構成としたことにより、反射損失の
少ない円滑な信号伝送を行うことができる。
【0012】次に図4は本発明の第3の実施の形態を示
す図であり、図4(a)は基板の平面図、図4(b)は
その基板の断面図である。この第3の実施の形態は、第
1及び第2の誘電体基板1,2の信号線路11,21が
インバーテッドマイクロストリップによる伝送線路構成
の例である。このインバーテッドマイクロストリップに
よる伝送線路は、図4(b)の断面図に示すように、誘
電体基板1,2の下面にグランド部60を形成すると共
に、誘電体基板1,2の上面(即ち、信号線路の配設
面)には空気62によるギャップを介してグランド部6
1を形成するものである。そして、こうした信号線路を
高周波信号が伝送された場合その電磁界は誘電体基板
1,2上の信号線路11,21とグランド部61間に形成
される。
す図であり、図4(a)は基板の平面図、図4(b)は
その基板の断面図である。この第3の実施の形態は、第
1及び第2の誘電体基板1,2の信号線路11,21が
インバーテッドマイクロストリップによる伝送線路構成
の例である。このインバーテッドマイクロストリップに
よる伝送線路は、図4(b)の断面図に示すように、誘
電体基板1,2の下面にグランド部60を形成すると共
に、誘電体基板1,2の上面(即ち、信号線路の配設
面)には空気62によるギャップを介してグランド部6
1を形成するものである。そして、こうした信号線路を
高周波信号が伝送された場合その電磁界は誘電体基板
1,2上の信号線路11,21とグランド部61間に形成
される。
【0013】ここで、各信号線路11、21間を接続す
る場合は、図1の第1の実施の形態と同様に、第2の誘
電体基板2の信号線路21の両端部にそれぞれ上述した
基板細線線路31,32を設け、この基板細線線路3
1,32と第1の誘電体基板1内の信号線路11の両端
部間を接続用リボン41,42で接続する。このよう
に、信号線路をインバーテッドマイクロストリップによ
る伝送線路構成とした場合でも、その信号線路の電流分
布は信号線路の端部に集中するため、各信号線路の端部
間を基板細線線路31,32で接続することにより、反
射損失のない円滑な信号伝送を行うことができる。
る場合は、図1の第1の実施の形態と同様に、第2の誘
電体基板2の信号線路21の両端部にそれぞれ上述した
基板細線線路31,32を設け、この基板細線線路3
1,32と第1の誘電体基板1内の信号線路11の両端
部間を接続用リボン41,42で接続する。このよう
に、信号線路をインバーテッドマイクロストリップによ
る伝送線路構成とした場合でも、その信号線路の電流分
布は信号線路の端部に集中するため、各信号線路の端部
間を基板細線線路31,32で接続することにより、反
射損失のない円滑な信号伝送を行うことができる。
【0014】次に図5は本発明の第4の実施の形態を示
す図であり、図5(a)は基板の平面図、図5(b)は
その基板の断面図である。この第4の実施の形態は、第
1及び第2の誘電体基板1,2の信号線路11,21が
ストリップによる伝送線路構成の例である。このストリ
ップによる伝送線路は、図5(b)の断面図に示すよう
に、誘電体基板1,2の下面にグランド部60を形成す
ると共に、誘電体基板1,2の上面(即ち、信号線路の
配設面)には信号線路が配設されない別の誘電体基板
3,4を重ね合わせ、その上面にグランド部61を形成
するものである。こうした信号線路を高周波信号が伝送
された場合、その電磁界は、図5(b)のA−A’線を
中心としてグランド部60,61間に形成される。
す図であり、図5(a)は基板の平面図、図5(b)は
その基板の断面図である。この第4の実施の形態は、第
1及び第2の誘電体基板1,2の信号線路11,21が
ストリップによる伝送線路構成の例である。このストリ
ップによる伝送線路は、図5(b)の断面図に示すよう
に、誘電体基板1,2の下面にグランド部60を形成す
ると共に、誘電体基板1,2の上面(即ち、信号線路の
配設面)には信号線路が配設されない別の誘電体基板
3,4を重ね合わせ、その上面にグランド部61を形成
するものである。こうした信号線路を高周波信号が伝送
された場合、その電磁界は、図5(b)のA−A’線を
中心としてグランド部60,61間に形成される。
【0015】ここで、各信号線路11、21間を接続す
る場合は、図1の第1の実施の形態と同様に、第2の誘
電体基板2の信号線路21の両端部にそれぞれ上述した
基板細線線路31,32を設け、この基板細線線路3
1,32と第1の誘電体基板1内の信号線路11の両端
部間を接続用リボン41,42で接続する。このように
信号線路をストリップによる伝送線路構成とした場合で
も、その信号線路の電流分布は信号線路の端部に集中す
るため、各信号線路の端部間を基板細線線路31,32
で接続することにより、反射損失のない円滑な信号伝送
を行うことができる。
る場合は、図1の第1の実施の形態と同様に、第2の誘
電体基板2の信号線路21の両端部にそれぞれ上述した
基板細線線路31,32を設け、この基板細線線路3
1,32と第1の誘電体基板1内の信号線路11の両端
部間を接続用リボン41,42で接続する。このように
信号線路をストリップによる伝送線路構成とした場合で
も、その信号線路の電流分布は信号線路の端部に集中す
るため、各信号線路の端部間を基板細線線路31,32
で接続することにより、反射損失のない円滑な信号伝送
を行うことができる。
【0016】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、そ
れぞれ異なる線路幅を有する第1の誘電体基板の第1の
信号線路と第2の誘電体基板の第2の信号線路とを接続
する場合、マイクロ波及びミリ波の信号の電流分布が該
信号を伝送する信号線路の両端に集中する性質を利用し
て、第1の信号線路の接続部分の幅方向の両端にそれぞ
れ第1及び第2の細線の一端を接続するとともに、第2
の信号線路の接続部分の幅方向の両端にそれぞれ第1及
び第2の細線の他端を接続するようにしたので、信号線
路の幅が異なる各誘電体基板の線路を接続しその線路上
で高周波信号を伝送した場合に基板間の不整合が低減さ
れ、したがって広帯域信号を的確に伝送することができ
る。また、こうして基板間の不整合が低減されることに
より、より安定にモジュールの性能が発揮できるため、
モジュールの製造工数やコストを低減できる。
れぞれ異なる線路幅を有する第1の誘電体基板の第1の
信号線路と第2の誘電体基板の第2の信号線路とを接続
する場合、マイクロ波及びミリ波の信号の電流分布が該
信号を伝送する信号線路の両端に集中する性質を利用し
て、第1の信号線路の接続部分の幅方向の両端にそれぞ
れ第1及び第2の細線の一端を接続するとともに、第2
の信号線路の接続部分の幅方向の両端にそれぞれ第1及
び第2の細線の他端を接続するようにしたので、信号線
路の幅が異なる各誘電体基板の線路を接続しその線路上
で高周波信号を伝送した場合に基板間の不整合が低減さ
れ、したがって広帯域信号を的確に伝送することができ
る。また、こうして基板間の不整合が低減されることに
より、より安定にモジュールの性能が発揮できるため、
モジュールの製造工数やコストを低減できる。
【図1】 本発明の第1の実施の形態を示す平面図及び
断面図である。
断面図である。
【図2】 第1の実施の形態による信号の反射損失の結
果と従来例による反射損失の結果との対比を示すグラフ
である。
果と従来例による反射損失の結果との対比を示すグラフ
である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態を示す平面図及び
断面図である。
断面図である。
【図4】 本発明の第3の実施の形態を示す平面図及び
断面図である。
断面図である。
【図5】 本発明の第4の実施の形態を示す平面図及び
断面図である。
断面図である。
【図6】 従来の基板間接続の状況を示す平面図及び断
面図である。
面図である。
1…第1の誘電体基板、2…第2の誘電体基板、11,
21…信号線路、12,13,22,23…接地線路、
31,32…基板細線線路、41,42…接続用リボ
ン、60,61…グランド部。
21…信号線路、12,13,22,23…接地線路、
31,32…基板細線線路、41,42…接続用リボ
ン、60,61…グランド部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 1/00 - 1/08 H01P 3/00 - 3/20 H01P 5/02
Claims (5)
- 【請求項1】 第1の誘電体基板にマイクロ波及びミリ
波帯の高周波信号を伝送する第1の信号線路を備えると
ともに、第2の誘電体基板に前記高周波信号を伝送する
第2の信号線路を備え、第1及び第2の信号線路間を接
続する基板間の接続方法において、第1及び第2の信号線路はそれぞれ異なる線路幅を有
し、 第1の信号線路の接続部分の幅方向の両端にそれぞれ第
1及び第2の細線の一端を接続するとともに、第2の信
号線路の接続部分の幅方向の両端にそれぞれ前記第1及
び第2の細線の他端を接続することを特徴とするマイク
ロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法。 - 【請求項2】 請求項1において、 前記第1の誘電体基板の第1の信号線路の両側に第1の
接地線路を設け、かつ前記第2の誘電体基板の第2の信
号線路の両側に第2の接地線路を設け、第1及び第2の
接地線路間を接続することを特徴とするマイクロ波及び
ミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法。 - 【請求項3】 請求項1において、 前記第1及び第2の信号線路はマイクロストリップ伝送
線路であることを特徴とするマイクロ波及びミリ波帯の
信号を伝送する基板間の接続方法。 - 【請求項4】 請求項1において、 前記第1及び第2の信号線路はストリップ伝送線路であ
ることを特徴とするマイクロ波及びミリ波帯の信号を伝
送する基板間の接続方法。 - 【請求項5】 請求項1において、 前記第1及び第2の信号線路はインバーテッドマイクロ
ストリップ伝送線路であることを特徴とするマイクロ波
及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09156475A JP3087689B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | マイクロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09156475A JP3087689B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | マイクロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH114101A JPH114101A (ja) | 1999-01-06 |
JP3087689B2 true JP3087689B2 (ja) | 2000-09-11 |
Family
ID=15628575
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09156475A Expired - Fee Related JP3087689B2 (ja) | 1997-06-13 | 1997-06-13 | マイクロ波及びミリ波帯の信号を伝送する基板間の接続方法 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3087689B2 (ja) |
-
1997
- 1997-06-13 JP JP09156475A patent/JP3087689B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Publication date |
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JPH114101A (ja) | 1999-01-06 |
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