JP4058004B2 - Electrical matching network with transmission lines - Google Patents
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Description
電気構成素子はその回路環境にマッチングするためしばしば電気的マッチングネットワークを必要とする。このようなマッチングネットワークはインダクタンス、キャパシタンス、伝送線路を含むことができ、実質的に構成素子のインピーダンスを外部環境にマッチングするために用いられる。このようなマッチングネットワークはしばしばパッシブ集積ネットワークとして構成され、ネットワークを形成する離散的素子は共に基板に集積される。この基板は有利には構成素子に対する支持体基板を形成する。セラミック構成素子をセラミックで形成し、そのセラミック本体に適合素子を取り付け、構成素子と共に集積することも可能である。 Electrical components often require an electrical matching network to match their circuit environment. Such a matching network can include inductance, capacitance, transmission lines, and is used to substantially match the impedance of the component to the external environment. Such matching networks are often configured as passive integrated networks, and the discrete elements that form the network are integrated together on a substrate. This substrate advantageously forms a support substrate for the component. It is also possible to form the ceramic component from ceramic, attach a compatible element to the ceramic body, and integrate with the component.
マッチングネットワークの構成部材としての電気的伝送線路はしばしば多層のセラミック基板に実現される。このセラミック基板には後で説明するように他の素子を集積することができる。伝送線路は例えば移動通信の端末機に対するフロントエンドモジュールに使用され、ここでPinダイオード回路の構成部材として使用することができる。そしてここで他と合えば約90゜の位相シフトを達成する。さらにこのような伝送線路は所定のソースインピーダンスおよび負荷インピーダンスの基でできるだけ良好な適合性を有していなければならない。伝送線路はさらにデュプレクサで使用することができる。デュプレクサも同様に移動通信の端末機に使用され、アンテナを端末機の送信経路および受信経路と接続する。 Electrical transmission lines as components of matching networks are often realized on multilayer ceramic substrates. Other elements can be integrated on the ceramic substrate as will be described later. The transmission line is used, for example, in a front-end module for a mobile communication terminal, and can be used as a component of a Pin diode circuit. And here, when combined with others, a phase shift of about 90 ° is achieved. Furthermore, such a transmission line must have the best possible compatibility under a given source impedance and load impedance. The transmission line can also be used in a duplexer. A duplexer is also used in a mobile communication terminal, and connects an antenna to a transmission path and a reception path of the terminal.
例えば移動通信の端末機における伝送線路へのさらなる要求は必要とする面積および空間をできるだけ小さくすることである。フロントエンドモジュールでは例えば寸法がセラミック基板での波長の端数よりも格段に小さく、その分だけ位相がシフトされる。位相シフトは所定の幾何的長さを有する線路によってだけ行うべきであるから、現在使用されている伝送線路は畳み込まれており、部分的に多層に構成されている。線路区間のオーバラップを引き起こす畳み込みおよび多層構成によって、線路の種々異なる区間間で容量性および誘導性の結合が生じる。これにより適合性が変化し、一本の畳み込まれていない同じ幾何的長さの理想線路に対して付加的位相シフトが発生する。さらに使用される面積、および伝送線路が構成素子または他のマッチングネットワークと接続される接続点の位置を任意に選択することができない。なぜなら面積および接続点の位置は集積すべき回路部分の他の素子に依存するからである。 For example, a further requirement for a transmission line in a mobile communication terminal is to make the required area and space as small as possible. In the front end module, for example, the size is much smaller than the fraction of the wavelength on the ceramic substrate, and the phase is shifted by that amount. Since the phase shift should be performed only by lines having a predetermined geometric length, the currently used transmission lines are convoluted and are partly composed of multiple layers. Convolutions and multi-layer configurations that cause line section overlap result in capacitive and inductive coupling between different sections of the line. This changes the suitability and causes an additional phase shift for a single unconvolved ideal line of the same geometric length. Furthermore, the area used and the position of the connection point where the transmission line is connected to the component or other matching network cannot be arbitrarily selected. This is because the area and the position of the connection point depend on other elements of the circuit portion to be integrated.
伝送線路の例としての構成は、いわゆるトリプレート線路である。このトリプレート線路では畳み込まれた線路が2つのシールドアース層、すなわち2つの金属平面の間で案内され、それらの平面からそれぞれ1つのセラミック層によって分離される。上側シールドアース面と下側シールドアース面への間隔はインピーダンス特性に影響を与えるので相応に選択される。技術的に条件や、他の素子を共通の基板に集積しなければならないことから、セラミック層の厚さを任意に選択することはできず、制限された数の使用可能で適切な層厚から選択しなければならない。そのため最適のマッチングは不可能である。 An exemplary configuration of the transmission line is a so-called triplate line. In this triplate line, the folded line is guided between two shield earth layers, i.e. two metal planes, and is separated from each of these planes by a ceramic layer. The distance between the upper shield ground plane and the lower shield ground plane is selected accordingly because it affects the impedance characteristics. Due to technical requirements and the need to integrate other elements on a common substrate, the thickness of the ceramic layer cannot be chosen arbitrarily, from a limited number of usable and appropriate layer thicknesses. Must be selected. Therefore, optimal matching is impossible.
スペースを節約した公知の伝送線路では、導体路が例えばメアンダ状に2層で構成されている。導体路が延在する2つの面の対称配置は、線路インピーダンスが2つの導体路面で等しく、ソースおよび負荷のインピーダンスに相当するよう選択されている。1つの導体路の個々の区間間の結合は次のことにより最小となる。すなわち、平行に延在する導体路の区間が相互に十分な間隔を有するようにするのである。この間隔は通常、導体路の幅よりも大きい。異なる導体路面での導体路区間間の結合は次のことにより最小となる。すなわち、2つの層で重なり合う区間が相互に直角に配置されるか、または一方の導体路面の導体路区間が他方の面の導体路区間の投影に重なるようにするのである。伝送線路の位相回転を高めるために、導体路の幾何的長さを拡大することができる。このことは面積が制限されている場合には、導体路の個々の区間を相互に近接させることによってのみ可能である。しかしこのことにより線路部分での結合が上昇し、ソースと負荷の間の適合性が悪化する。 In a known transmission line that saves space, the conductor path is composed of, for example, two layers in a meander shape. The symmetrical arrangement of the two surfaces through which the conductor track extends is selected so that the line impedance is equal on the two conductor track surfaces and corresponds to the source and load impedances. Coupling between individual sections of a conductor track is minimized by: That is, the sections of the conductor paths extending in parallel have a sufficient distance from each other. This spacing is usually larger than the width of the conductor track. Coupling between conductor track sections on different conductor track surfaces is minimized by: That is, the overlapping sections of the two layers are arranged at right angles to each other, or the conductor path section of one conductor path surface overlaps the projection of the conductor path section of the other surface. In order to increase the phase rotation of the transmission line, the geometric length of the conductor track can be increased. This is only possible by bringing the individual sections of the conductor track close to each other when the area is limited. However, this increases the coupling at the line section and degrades the compatibility between the source and the load.
本発明の課題は、伝送線路を有するネットワークを改善し、さらなる小型化構成素子にも適し、例えば10dB以上の所望の適合性が達成されるように構成することである。 The object of the present invention is to improve the network with transmission lines and to be suitable for further miniaturized components, for example to achieve the desired suitability of 10 dB or more .
この課題は、請求項1の特徴部分の構成を備えるネットワークにより解決される。本発明の有利な構成は従属請求項に記載されている。
This problem is solved by a network comprising the features of
本発明は、基板に形成された伝送線路を備えるネットワークを提供し、この伝送線路は所定の電気的長さを有している。伝送線路に対して使用可能な面積を有効利用するために導体路は畳み込まれており、区間は直線状に構成されており、相互に直角に接続されている。そこから生じる、導体路の隣接する区間が結合するというそれ自体の欠点は本発明では次のことにより考慮される。すなわち導体路の幅が区間において異なるように構成するのである。本発明者は、個々の導体路区間の幅を所期のように変化することによって結合が影響を受けることを認識する。従って個々の区間において導体路幅を適切に選択することにより、所望のマッチングを達成することができる。例えば相互に容量的または誘導的に結合する2つの導体路区間を考えてみると、誘導性結合は2つの導体路区間の一方で導体路幅を増大することにより緩和される。1つの区間において導体路幅を増大することによりさらにそれ自体障害となる、隣接する導体路区間への寄生容量性結合が増大することがある。従って個々の導体路区間の導体路幅を変化することにより伝送線路の電気的適合性が改善される。すべての導体路区間の幅を適切に、相互に依存しないように選択することにより、適合性を最適化することができ、正確に所望の値に調整することができる。従来の回路環境は例えば50Ωへのマッチングを必要とすることがある。 The present invention provides a network comprising a transmission line formed on a substrate, the transmission line having a predetermined electrical length. In order to make effective use of the usable area for the transmission line, the conductor path is convoluted, the sections are configured in a straight line, and are connected at right angles to each other. The per se disadvantages resulting from the joining of adjacent sections of the conductor track are taken into account in the present invention by: In other words, the width of the conductor path is different in each section. The inventor recognizes that coupling is affected by changing the width of the individual conductor track sections as desired. Therefore, desired matching can be achieved by appropriately selecting the conductor path width in each section. For example, consider two conductor track segments that are capacitively or inductively coupled to each other, inductive coupling is mitigated by increasing the conductor track width in one of the two conductor track segments. Increasing the conductor path width in one section may further increase parasitic capacitive coupling to adjacent conductor path sections, which itself becomes an obstacle. Therefore, the electrical compatibility of the transmission line is improved by changing the conductor path width of each conductor path section. By selecting the widths of all conductor track sections appropriately and independently of each other, the compatibility can be optimized and precisely adjusted to a desired value. Conventional circuit environments may require matching to, for example, 50Ω.
本発明により簡単に伝送線路の電気的マッチングと、これにより全体として電気構成素子のマッチングのためのネットワークを正確に所望の値に最適化することができ、しかも伝送線路の必要面積が増大することもない。また本発明により、公知の伝送線路では許容されないほどの高い結合を引き起こし、ひいては適合性を悪化させる構成であっても、本発明によりこれを平衡化することができる。このことにより伝送線路の必要面積がさらに低減され、択一的にまたは付加的にこれまでは欠点があるため実現できなかった伝送線路の幾何形状が可能となる。このようにして本発明により、基板で使用可能な面積がさらに有効に使用することができる。本発明で必要面積が大きくならないのは、位相シフトの程度に対して決定的な導体路の幾何的長さ(通常は電気的長さでもある)が格段に変化しないからである。 According to the present invention, the electrical matching of the transmission line and the network for matching the electric component as a whole can be accurately optimized to a desired value, and the required area of the transmission line is increased. Nor. Further, according to the present invention, even a configuration that causes a coupling that is unacceptable in a known transmission line and thus deteriorates compatibility can be balanced by the present invention. This further reduces the required area of the transmission line and, alternatively or additionally, enables a transmission line geometry that could not be realized before because of its drawbacks. Thus, according to the present invention, the usable area of the substrate can be used more effectively. The reason why the required area does not increase in the present invention is that the geometric length (usually also the electrical length) of the conductor path that is decisive for the degree of phase shift does not change significantly.
導体路の区間とは、所定の長さを有する導体路の任意の部分であると理解されたい。通常は計算に対しても伝送線路の構造に対しても、区間を畳み込まれた導体路の2つのコーナ点間で定義すると簡単である。 A section of a conductor track is understood to be any part of a conductor track having a predetermined length. Usually, it is easy to define a section between two corner points of a convoluted conductor path for both calculation and transmission line structure.
従来の伝送線路と同じように、本発明の伝送線路も2つの導体路面に畳み込まれた導体路により構成することができる。2つの導体路面は絶縁器、有利にはセラミック層によって相互に分離されている。さらなる絶縁層、とりわけ別のセラミック層が導体路面をアースと接続されているシールド面から分離する。 Like the conventional transmission line, the transmission line of the present invention can also be constituted by a conductor path that is convoluted with two conductor path surfaces. The two conductor tracks are separated from each other by an insulator, preferably a ceramic layer. A further insulating layer, in particular another ceramic layer, separates the conductor track surface from the shield surface connected to ground.
伝送線路はトリプレート線路として構成することもできる。このトリプレート線路では、導体路面が2つのアース面の間に配置されている。本発明により、2つの導体路面を分離する絶縁層を公知の伝送線路の場合よりも薄く構成することができる。そこから生じる障害的結合は本発明により補償することができる。異なる導体路面に延在する2つの導体路部分は貫通接触接続により相互に結合される。 The transmission line can also be configured as a triplate line. In this triplate line, the conductor road surface is disposed between two ground surfaces. According to the present invention, an insulating layer that separates two conductor road surfaces can be made thinner than in the case of a known transmission line. The faulty coupling resulting therefrom can be compensated by the present invention. Two conductor track portions extending on different conductor track surfaces are connected to each other by through contact connections.
この2つの導体路面に平行な区間が重なって存在しないように構成される。相互に平行な区間は少なくとも最小長だけ2つの平面で相互にずれている。異なる導体路面における区間間の交差は有利には区間端部から離れて行われ、有利には導体路区間の中央で行われる。個々の区間において導体路の幅が変化する場合には、有利には周辺条件を維持する。従って例えば導体路区間の幅、並びに相互に平行な導体路区間の間隔は技術的に起因する最小値を維持すべきである。この値は例えば100μmに選択される。しかしこの最小間隔および最小幅は本発明の対象ではなく、単に周辺条件として最適化の際に考慮され、伝送線路の正確な構成として現れる。他の周辺条件および最小値も維持することができる。 The section parallel to the two conductor road surfaces is configured not to overlap. The sections parallel to each other are offset from each other in two planes by at least the minimum length. Intersections between sections on different conductor track surfaces are preferably performed away from the end of the section, preferably in the middle of the conductor track section. If the width of the conductor track changes in individual sections, the ambient conditions are advantageously maintained. Thus, for example, the width of the conductor track sections, as well as the spacing between the conductor track sections parallel to one another, should be kept at a technically minimal value. This value is selected to be 100 μm, for example. However, this minimum distance and minimum width are not the subject of the present invention, and are merely taken into account during optimization as a peripheral condition, and appear as an accurate configuration of the transmission line. Other ambient conditions and minimum values can also be maintained.
伝送線路の導体路の幾何的長さは、その電気的長さがλ/4線路に相当するよう選択される。λ/4線路は、回路状態が「SHORT」と「OPEN」で変化しなければならない場合に必要である。しかし本発明のネットワークの伝送線路はλ/4とは異なる位相シフトを生じさせる。 The geometric length of the conductor path of the transmission line is selected so that its electrical length corresponds to a λ / 4 line. The λ / 4 line is necessary when the circuit state must change between “SHORT” and “OPEN”. However, the transmission line of the network of the present invention produces a phase shift different from λ / 4.
有利なインピーダンスマッチングは50Ωである。なぜならこの値が多くの回路環境で必要だからである。しかし伝送線路およびネットワークを50Ωとは異なる他の回路環境に適合することもできる。インピーダンスマッチングはトリプレート線路では、シールド面と導体路面との間隔を変化することにより行うことができる。しかし使用可能な層厚が所定の基板において所望のインピーダンスを調整するのに十分でない場合には、付加的に別個のインピーダンス変換を実行し、相応の素子をネットワークに設けることができる。 An advantageous impedance matching is 50Ω. This value is necessary in many circuit environments. However, transmission lines and networks can be adapted to other circuit environments other than 50Ω. Impedance matching can be performed in the triplate line by changing the distance between the shield surface and the conductor road surface. However, if the usable layer thickness is not sufficient to adjust the desired impedance on a given substrate, additional separate impedance transformations can be performed and corresponding elements can be provided in the network.
本発明のネットワークは有利には多層セラミックに集積されている。これは有利にはLTTCセラミックであり、最小の収縮性に最適化されている。LTTC構成(=Low temperature cofired ceramic)でのこのような無収縮セラミックにより、ネットワーク素子を高密度に集積することができ、場合により本来の素子をセラミックに集積することができる。なぜならこの技術により価値の高いセラミックと損失の少ない導体路を得ることができ、同時に構成素子幾何形状ないしネットワーク幾何形状が正確に再現可能だからである。しかし通常、ネットワークの基板は構成素子に対する支持体基板であり、その上に構成素子が固定され、接触接続されており、例えばSMDプロセスによって1ステップで作製される。構成素子が音響波により動作する素子であれば、フリップチップ構成を選択することができる。 The network according to the invention is preferably integrated in a multilayer ceramic. This is preferably an LTTC ceramic and is optimized for minimal shrinkage. With such a non-shrinkable ceramic in the LTC configuration (= low temperature cofired ceramic), the network elements can be integrated with high density, and in some cases, the original elements can be integrated into the ceramic. This is because this technique allows to obtain high value ceramics and low loss conductor tracks, and at the same time accurately reproduce the component geometry or network geometry. Usually, however, the substrate of the network is a support substrate for the component, on which the component is fixed and connected in contact, for example made in one step by the SMD process. If the component is an element that operates by acoustic waves, a flip chip configuration can be selected.
集積ネットワークとすることのできるネットワークに対する基板は同時にモジュールに対する基板であり、このモジュールには複数の構成素子および所属のネットワークが集積されている。 A substrate for a network that can be an integrated network is simultaneously a substrate for a module, in which a plurality of components and the associated network are integrated.
以下本発明および本発明のネットワークを最適化するための方法を実施例および所属に図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、2つの平面で畳み込まれた導体路を有する公知の伝送線路の概略的平面図である。
図2は、トリプレート線路として構成された伝送線路の概略的断面図である。
図3は、公知の伝送線路のSmith線図である。
図4は、本発明の伝送線路の導体路を示す概略的平面図である。
図5は、本発明の伝送線路のSmith線図である。
The invention and the method for optimizing the network of the invention will now be described in detail with reference to the drawings and embodiments.
FIG. 1 is a schematic plan view of a known transmission line having a conductor path convoluted in two planes.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a transmission line configured as a triplate line.
FIG. 3 is a Smith diagram of a known transmission line.
FIG. 4 is a schematic plan view showing a conductor path of the transmission line of the present invention.
FIG. 5 is a Smith diagram of the transmission line of the present invention.
公知の伝送線路を図1と図2に基づいて詳細に説明する。これらの図は説明のためにだけ用いるものであり、縮尺は正確ではない。公知のトリプレート構成は、第1と第2の導体路面LE1,LE2からなり、これらの導体路面はセラミック中間層により相互に分離されている。第1と第2の導体路面の上方および下方には同様にセラミック中間層により分離されて、それぞれアースと接続されたシールド面ME1,ME2が配置されており、シールド面は例えば金属化面である(図2参照)。導体路面およびシールド面は有利には相互に対称に配置されており、従ってシールド面MEと隣接する導体路面LEとの間隔はどちらもdEに等しい。間隔dEは2つの導体路面LE1,LE2の間隔dLとは異なることができる。公知の伝送線路では例えばdE=125μm、dL=95μmである。図1は導体路LE1が第1の導体路面で畳み込まれている様子を示す。破線で示されているのは、第2の導体路面で畳み込まれた導体路LE2の投影である。この導体路は直線状の複数区間からなり、これらの区間は直角に繋ぎ合わされている。区間は2つの導体路面LE1,LE2で、相互に平行で直線状の区間が重ならないように配置されている。貫通接続DKを介して線路全体の2つの部分LE1,LE2は両方の平面で相互に接続されている。2つの端子点T1とT2で、導体路ないし伝送線路は外部回路環境、例えばネットワークまたは構成素子と接続されている。導体路は同じ幅d0を有する。 A known transmission line will be described in detail with reference to FIGS. These figures are used for illustration only and the scale is not accurate. The known triplate configuration comprises first and second conductor road surfaces LE1, LE2, which are separated from one another by a ceramic intermediate layer. Above and below the first and second conductor road surfaces, shield surfaces ME1 and ME2 that are similarly separated by a ceramic intermediate layer and connected to the ground are arranged, and the shield surfaces are, for example, metallized surfaces. (See FIG. 2). The conductor track surface and the shield surface are preferably arranged symmetrically with respect to each other, so that the distance between the shield surface ME and the adjacent conductor track surface LE is both equal to dE. The distance dE can be different from the distance dL between the two conductor road surfaces LE1 and LE2. In a known transmission line, for example, dE = 125 μm and dL = 95 μm. FIG. 1 shows a state in which the conductor path LE1 is folded on the first conductor path surface. What is indicated by a broken line is a projection of the conductor path LE2 convoluted with the second conductor path surface. This conductor path is composed of a plurality of straight sections, and these sections are connected at right angles. The sections are two conductor road surfaces LE1 and LE2, and are arranged so that straight sections that are parallel to each other do not overlap. The two portions LE1 and LE2 of the entire line are connected to each other in both planes through the through connection DK. At two terminal points T1 and T2, the conductor or transmission line is connected to an external circuit environment, for example a network or a component. The conductor tracks have the same width d0.
図3は公知の伝送線路から計算された適合性をSmith線図に示す。公知の伝送線路の適合性はインピーダンスマッチングが約35Ωの場合、15dBより明らかに劣る。 FIG. 3 shows the suitability calculated from a known transmission line in the Smith diagram. The suitability of known transmission lines is clearly inferior to 15 dB when the impedance matching is about 35Ω.
本発明では、1つまたは2つの導体路面LE1,LE2の個々の導体路区間の幅が変化しており、とりわけ増大されている。このことにより相応する導体路区間A1〜A6と同じ導体路面またはその下にある、図4には図示されていない導体路面LE2の隣接導体路区間との結合が低減され、ないしはその特性が変化する。導体路区間Aの幅を拡大することにより誘導性結合を低減し、反対に容量性結合を増大することができる。例として導体路区間の幅d3,d4,d5,d6が相応する導体路区間A3,A4,A5,A6に対して示されている。d0により導体路の仮想「オリジナル」幅が示されている。導体路の最適のマッチングは通常の場合、変化するすべての導体路区間Axの幅dxが相互に異なる値を取るときに得られる。しかし個々の導体路区間が同じ幅であっても良い。このことはとりわけ元の構造に対して導体路区間が変化しない場合に当てはまる。図4には導体路面LE1だけが示されており、その下に第2の導体路面LE2があり、相応に変化されている。これによりそこでも異なる幅の導体路区間が存在する。 In the present invention, the width of the individual conductor path sections of one or two conductor path surfaces LE1, LE2 has changed and is particularly increased. As a result, the coupling with the adjacent conductor path section of the conductor path surface LE2 not shown in FIG. 4 which is the same as or below the corresponding conductor path section A1 to A6 is reduced, or the characteristics thereof change. . By increasing the width of the conductor path section A, inductive coupling can be reduced, and conversely, capacitive coupling can be increased. As an example, the widths d3, d4, d5, d6 of the conductor track sections are shown for the corresponding conductor track sections A3, A4, A5, A6. The virtual “original” width of the conductor track is indicated by d0. The optimum matching of the conductor tracks is usually obtained when the widths dx of all the variable conductor track sections Ax take different values. However, the individual conductor track sections may have the same width. This is especially true when the conductor track section does not change relative to the original structure. FIG. 4 shows only the conductor road surface LE1, below which there is a second conductor road surface LE2, which is changed accordingly. As a result, conductor path sections having different widths also exist there.
図5は、図4に示された伝送線路に所属するSmith線図を示す。図3との比較により、本発明の伝送線路の電気的適合性が格段に改善されていることが分かる。本発明では約50Ωにおいて例えば正確にλ/4の位相シフトを有している。しかし位相シフトの程度は1つまたは2つの平面における導体路の幾何的長さ、およびひいては電気的長さを延長または短縮することにより相応に変化することができる。従ってλ/4とは異なる値の位相シフトも可能である。 FIG. 5 shows a Smith diagram belonging to the transmission line shown in FIG. Comparison with FIG. 3 shows that the electrical compatibility of the transmission line of the present invention is remarkably improved. The present invention has a phase shift of, for example, exactly λ / 4 at about 50Ω. However, the degree of phase shift can be changed correspondingly by extending or shortening the geometric length of the conductor track in one or two planes, and thus the electrical length. Therefore, a phase shift with a value different from λ / 4 is possible.
本発明の伝送線路をマッチングするための最適化方法は次のように行われる。幅が一定の区間を有する導体路から出発し、その電気的特性値を計算またはシミュレートするのである。続いて区間の幅を変化させ、電気的特性値を新たに計算する。これにより得られる作用(=ベクトルとしての、Smith線図でのマッチングのシフト)は、変化した区間に対するマッチング度として記憶される。続いてスタート構造に基づいて、さらなる区間の幅が変化され、電気的特性値が新たに計算される。このようにしてさらなるマッチング度が得られる。存在する問題に応じて、また個々のマッチング度により達成される作用に応じて、場合によってはすでに2つのマッチング度(このマッチング度はそれぞれの区間の作用および相応に変化した幅を補間することにより効率の点でさらに変化することができる)により所望のまたは必要なマッチングを達成することができる。要求の高い適合のためには、別の区間またはすべての区間に対してさらなるマッチング度を計算することが必要であり、所望のマッチングは個々のマッチング度からの加算により形成される。このようにして得られた構造に対して最後にさらなるマッチングが必要な場合もある。なぜなら、個々に計算したマッチング度が相反的に影響することがあるからである。 The optimization method for matching transmission lines of the present invention is performed as follows. Starting from a conductor track having a section with a constant width, its electrical characteristic value is calculated or simulated. Subsequently, the width of the section is changed, and the electrical characteristic value is newly calculated. The action obtained by this (= matching shift in the Smith diagram as a vector) is stored as the matching degree for the changed section. Subsequently, based on the start structure, the width of the further section is changed, and the electrical characteristic value is newly calculated. In this way, a further matching degree can be obtained. Depending on the problem present and on the action achieved by the individual matching degrees, in some cases there are already two matching degrees (this matching degree is obtained by interpolating the action of each interval and the correspondingly changed width). The desired or necessary matching can be achieved by further varying in efficiency). For a demanding fit, it is necessary to calculate further matching degrees for another interval or for all intervals, the desired matching being formed by addition from the individual matching degrees. In some cases, further matching is finally required for the structure thus obtained. This is because the degree of matching calculated individually may have a reciprocal effect.
新規の伝送線路を有する本発明のネットワークは任意の電気構成素子をマッチングするために使用することができる。有利にはパッシブ集積ネットワークに使用することができ、このネットワークは電気構成素子をさらに小型化するために必ず必要である。本発明のネットワークに対する特に有利な使用法は、無線通信端末機、例えば携帯電話でのフロントエンドモジュールの素子を電気的にマッチングすることである。ここではすでに達成されている外寸を維持するために構成素子基板ないしはフロントエンドモジュール基板に集積しなければならない。 The network of the present invention with a novel transmission line can be used to match any electrical component. It can advantageously be used for passive integrated networks, which are absolutely necessary for further miniaturization of electrical components. A particularly advantageous use for the network of the invention is to electrically match the elements of the front-end module in a wireless communication terminal, for example a mobile phone. Here, in order to maintain the external dimensions already achieved, they must be integrated on the component substrate or front end module substrate.
さらなるネットワーク構成素子を収容し、構成素子基板としてのその機能を果たすために、基板は図2に示した層シーケンスに対して別の層により増強されている。基板の厚さないしそのために必要な層の数は、基板に集積すべきネットワーク素子およびコンポーネントの数に依存する。基板セラミックに実現すべきコンポーネントに依存して、相応のセラミック層に対する材料も選択される。 In order to accommodate additional network components and to serve their function as component substrates, the substrate is augmented with another layer relative to the layer sequence shown in FIG. The thickness of the substrate and the number of layers required for it depends on the number of network elements and components to be integrated on the substrate. Depending on the components to be realized in the substrate ceramic, the material for the corresponding ceramic layer is also selected.
本実施例の場合、2つの導体路面LE1とLE2の間の中間層に対しては電気的に絶縁されたセラミックが使用され、そのセラミックの有利には低い誘電定数が線路のインピーダンスを定める。中間層の誘電定数が低いことにより、導体路面間の結合も緩和される。しかし本発明によりこのような結合を緩和するか、ないしは有利に利用することができる。導体路面LE1と、アースに接続されたシールド面ME1との間のセラミック層も電気的に絶縁して作製される。ここでもとりわけ相応する誘電定数の値に注意すべきである。通常はすべてのセラミック層に対して中間層も含めて同じセラミックが使用される。しかし本発明によれば中間層に対して、他のセラミック層とは異なるセラミックを使用することもできる。これはとりわけ本発明では所望されることもある結合を所望の値に調整するためである。 In this embodiment, an electrically insulated ceramic is used for the intermediate layer between the two conductor road surfaces LE1 and LE2, and the advantageously low dielectric constant of the ceramic determines the impedance of the line. Since the dielectric constant of the intermediate layer is low, the coupling between the conductor road surfaces is also relaxed. However, according to the present invention, such bonds can be relaxed or used advantageously. The ceramic layer between the conductor road surface LE1 and the shield surface ME1 connected to the ground is also electrically insulated and manufactured. Again, attention should be paid to the corresponding dielectric constant values. Usually, the same ceramic is used for all ceramic layers, including the intermediate layer. However, according to the invention, a ceramic different from the other ceramic layers can be used for the intermediate layer. This is especially to adjust the coupling, which may be desired in the present invention, to the desired value.
個々のコンポーネントに対して使用される面積は通常、貫通接続と同じ面に存在ないし実現される他の素子により決められる。本発明により使用可能な任意の形状の面積への良好なマッチングが実現される。 The area used for an individual component is usually determined by other elements that are present or implemented in the same plane as the feedthrough. The present invention provides good matching to any shape area that can be used.
Claims (11)
該伝送線路は所定の電気的長さを有し、かつ複数回折り返された電気導体路(LE)を有し、
前記電気導体路(LE)の直線状の複数の区間(A1〜A6)は相互に直角に接続されており、
各区間における導体路の幅は異なっており、
前記電気導体路(LE)は2つの部分(LE1,LE2)を有し、
当該2つの部分は、セラミック中間層によって分離された2つの平面上を延在しており、かつ前記2つの部分は貫通接続(DK)を介して相互に接続されている、ことを特徴とするネットワーク。A network for electrically matching electrical components, having a transmission line configured on a substrate,
The transmission line has a predetermined electrical length and a plurality of bent electrical conductor paths (LE),
A plurality of linear sections (A 1 to A 6 ) of the electric conductor path (LE) are connected to each other at right angles,
The width of the conductor track in each section is different ,
The electrical conductor path (LE) has two parts (LE1, LE2),
The two parts extend on two planes separated by a ceramic intermediate layer, and the two parts are connected to each other via a through connection (DK) network.
該第1の平面は少なくとも1つのセラミック層によって、当該第1の平面に対して平行であり、アースに接続されたシールド面から分離されている、請求項1または2記載のネットワーク。 The conductor path (LE) bent back multiple times extends in the first plane,
3. A network according to claim 1 or 2, wherein the first plane is parallel to the first plane by at least one ceramic layer and is separated from a shield plane connected to ground.
導体路面とシールド面との間に配置された2つのセラミック層は同じ厚さ(dE)を有する、請求項3から6までのいずれか1項記載のネットワーク。The transmission line is configured as a triplate line having two shield surfaces (ME) connected to ground,
The network according to any one of claims 3 to 6 , wherein the two ceramic layers arranged between the conductor track surface and the shield surface have the same thickness (dE).
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