JP6534747B2 - マイクロストリップ回路および誘電体ウェーブガイドを利用したチップ−ツー−チップインタフェース - Google Patents

Description

本発明は、マイクロストリップ回路および誘電体ウェーブガイドを利用したチップ−ツー−チップインターフェースに関するものである。

有線通信で帯域幅に対する需要が増加しており、これは高速、低電力、低費用のＩ／Ｏを要求する。既存の銅相互連結において、スキン効果（ｓｋｉｎ ｅｆｆｅｃｔ）などによる減衰はシステムの性能を制限する。既存の銅相互連結での損失を保全するためにパワー、費用などでのペナルティが加えられ、このようなペナルティはデータレートまたは伝送距離などが増加するにつれて指数的に増加する。

本発明の実施例に係るマイクロストリップ回路は、ウェーブガイドとの相互作用を通じてシングルサイドバンド信号に近い送信信号を受信機に提供できるため、利用可能な帯域幅（ａｖａｉｌａｂｌｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）をデュアルサイドバンド復調方式に比べて二倍も広く使用することができ、ハイロール‐オフされるカットオフチャネル特性によってＲＦ無線技術よりも広い帯域幅で効果的なデータ伝送を遂行することができる。

また、ウェーブガイドは高速のデータ通信を可能にし、ＭＷＴを含むマイクロストリップ回路は不連続において反射を最小化しながら広帯域信号を伝送（ｔｒａｎｓｉｔ）することができる。このようなウェーブガイドは、誘電体を金属クラッディングを利用して仕上げることによって、放射損失を減らすことができ、チャネル損失を減らすことができる。

また、本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路は、ウェーブガイドを採用するボード−ツー−ボードインターフェースに使うものと説明したが、これに限定されず、マイクロストリップラインに送信信号を伝送できる多様な分野に適用され得る。

例えば、ＲＦ送信アンテナシステムまたはＲＦ受信アンテナシステムなどに適用することもでき、有線で連結される送信機と受信機に適用することもできる。

本発明の一実施例に係るボード−ツー−ボード相互連結装置は、送信機側のボードから受信機側のボードに信号を伝送し、金属クラッディングを有するウェーブガイド；およびウェーブガイドと連結されてマイクロストリップ−ツー−ウェーブガイドトランジション（ＭＷＴ）を有するマイクロストリップ回路を含み、マイクロストリップ回路はマイクロストリップラインとウェーブガイドをマッチングさせ、信号の周波数帯域のうちあらかじめ決定された第１周波数帯域の帯域幅を調節して受信機に提供する。

マイクロストリップ回路は、第１層で信号を供給するマイクロストリップフィーディングライン；第１周波数帯域の帯域幅を調節するプローブエレメント；第２層で順方向進行ウェーブに対する逆方向進行ウェーブの比率を最小化するためのスロットを含むスロッテッドグラウンドプレーン；第３層でスロッテッドグラウンドプレーンとグラウンドプレーンの間の電気的連結を形成するためのビアを含むグラウンドプレーン；および共振周波数で信号を放射するためのパッチを含むことができる。

プローブエレメントは、マイクロストリップフィーディングラインの特性インピーダンス（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）よりも大きい特性インピーダンスを有することができる。

プローブエレメントはマイクロストリップフィーディングラインの終端に連結され、あらかじめ決定された幅と長さを有することができる。

プローブエレメントの長さは、共振周波数の波長に基づいて決定され得、プローブエレメントの幅はマイクロストリップフィーディングライン幅の４０〜８０［％］幅であり得る。

プローブエレメントは、信号のアッパーカットオフ周波数（ｕｐｐｅｒ ｃｕｔ−ｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節して第１周波数帯域の帯域幅を調節することができる。

本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路は、第１層で信号を供給するマイクロストリップフィーディングライン；信号の周波数帯域のうちあらかじめ決定された第１周波数帯域の帯域幅を調節するプローブエレメント；第２層で順方向進行ウェーブに対する逆方向進行ウェーブの比率を最小化するためのスロットを含むスロッテッドグラウンドプレーン；第３層でスロッテッドグラウンドプレーンとグラウンドプレーンの間の電気的連結を形成するためのビアを含むグラウンドプレーン；および共振周波数で信号を出力するパッチを含む。

プローブエレメントは、マイクロストリップフィーディングラインの特性インピーダンス（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）よりも大きい特性インピーダンスを有することができる。

プローブエレメントはマイクロストリップフィーディングラインの終端に連結され、あらかじめ決定された幅と長さを有し、プローブエレメントの長さは共振周波数の波長に基づいて決定され得る。

プローブエレメントの幅はマイクロストリップフィーディングライン幅の４０〜８０［％］幅であり得る。

プローブエレメントは信号のアッパーカットオフ周波数（ｕｐｐｅｒ ｃｕｔ−ｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節して第１周波数帯域の帯域幅を調節することができる。

本発明の実施例に係るマイクロストリップ回路は、ウェーブガイドとの相互作用を通じてシングルサイドバンド信号に近い送信信号を受信機に提供できるため、利用可能な帯域幅（ａｖａｉｌａｂｌｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）をデュアルサイドバンド復調方式に比べて二倍も広く使うことができ、ハイロール‐オフされるカットオフチャネル特性によってＲＦ無線技術よりも広い帯域幅で効果的なデータ伝送を遂行することができる。

本発明を説明するためのチップ−ツー−チップインターフェースの構造を示した図面。 図１のインターフェースの構造を２−ポートネットワークで相互連結されたモデルで簡略に図示した図面。 各トランジションで反射したウェーブと伝送されたウェーブ間の関係を説明するための例示図。 ０．５ｍ Ｅ−ｔｕｂｅチャネルに対して測定されたＳ−パラメーターに対する一例のグラフ。 ０．５ｍ Ｅ−ｔｕｂｅチャネルに対して測定されたグループディレイに対する一例のグラフ。 ウェーブガイドのグループディレイに対するシミュレーション結果のグラフ。 ウェーブガイドを通じてのデータ伝送を説明するための一例示図。 本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路に対する側面図。 図８のＡ方向から見たマイクロストリップ回路の平面図。 図８のＢ方向から見たマイクロストリップ回路の平面図。 図８のマイクロストリップ回路の分解図。 図８に図示されたプローブエレメントの長さにしたがって測定されたＳ−パラメーターに対する一例のグラフ。

以下、本発明の実施例を添付された図面を参照して説明する。下記では限定された実施例が記述されるが、このような実施例は本発明の一例であり、当業者はこのような実施例を容易に変更することができる。

本発明の実施例は、送信信号のアッパーカットオフ周波数帯域の帯域幅を調節してシングルサイドバンド復調（ｓｉｎｇｌｅ ｓｉｄｅｂａｎｄ ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）を具現することができる。例えば、マイクロストリップラインとウェーブガイドをよくマッチングさせるマイクロストリップ回路を通じてアッパーカットオフ周波数帯域の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節することができ、リンク周波数特性をアッパーカットオフ周波数で鋭くロール−オフされるようにしながらキャリア周波数をアッパーカットオフ周波数付近に持ってくると、アッパーサイドバンド信号を抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ）し、したがって、送信機側のマイクロストリップ回路でローワーサイドバンド信号（ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ）を出力し、受信機側でローワーサイドバンド信号を利用した復調を具現することができる。

また、本発明の実施例は、同一出願人によってすでに出願された韓国特許出願番号第１０−２０１３−０１２３３４４号に記載された内容中の本発明に関連するすべての内容を含むことができる。

例えば、本発明の実施例は電気的有線ラインの代わりに改善された相互連結を提供することができ、金属クラッディング（ｍｅｔａｌ ｃｌａｄｄｉｎｇ）を有する誘電体ウェーブガイド（ｗａｖｅｇｕｉｄｅ）をウェーブガイドと称し、このようなウェーブガイドは既存の銅ラインを代替することができる。

そして、ウェーブガイドは周波数独立的な減衰特性を有する誘電体を使うため、何らかの追加的な受信機側または受信端の補償がなくても、あるいはそのような受信端の補償が非常に少なくても高速のデータレートを達成できるようにする。並列的なチャネルデータの伝達は、ウェーブガイドとＰＣＢの垂直的な結合を通じて可能となり得る。トランシーバーＩ／Ｏ間のボード−ツー−ボード相互連結に対するウェーブガイドを有するＰＣＢはボード−ツー−ボード相互連結装置と定義され得る。

例えば、本発明の一実施例に係る相互連結装置は、ウェーブガイド、伝送端ボード、受信端ボード、ボード−ツー−ファイバーコネクター、マイクロストリップフィーディングライン、プローブエレメント（ｐｒｏｂｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）、スロッテッド（ｓｌｏｔｔｅｄ）グラウンド平面、グラウンド平面およびパッチを含むことができる。このとき、相互連結装置は二つのグラウンド平面を互いに連結するビアをさらに含むことができる。

ボード−ツー−ファイバーコネクターは、安全に複数のウェーブガイドをＰＣＢに固定して相互間を最大限近くすることによって空間（領域）効率を最大化するために提供される。物理的に、ウェーブガイドの柔軟な特性は、自由空間で任意の位置で任意の終端を連結することを支援することができる。ウェーブガイドの金属クラッディングはウェーブガイドの長さにかかわらず、全体のトランシーバーパワーの消耗を一定に維持することができる。また、金属クラッディングは他のチャネルおよび隣接したウェーブガイドにおいて信号の干渉を隔離させることができる。ここで、その干渉は帯域−制限問題の原因となり得る。

スロットとカップリングされたパッチタイプのマイクロストリップ−ツー−ウェーブガイドトランジション（ＭＷＴ）は、マイクロストリップとウェーブガイドの間の反射を最小化することができる。マイクロストリップ−ツー−ウェーブガイドトランジションは、マイクロストリップ信号をウェーブガイド信号で伝送し、それは低費用の長所を有し得る。それは、一般のＰＣＢ製造過程を通じて製造され得るためである。

本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路は、マイクロストリップフィーディングライン、プローブエレメント（ｐｒｏｂｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）、スロッテッド（ｓｌｏｔｔｅｄ）グラウンド平面、グラウンド平面およびパッチを含むことができる。そして、プローブエレメントは、マイクロストリップラインとウェーブガイドをよくマッチングさせるマイクロストリップ回路に備えられてアッパーカットオフ周波数帯域の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節することができ、このようなマイクロストリップ回路によってリンク周波数特性をアッパーカットオフ周波数で鋭くロール−オフされるようにしながらキャリア周波数をアッパーカットオフ周波数付近に持ってくると、アッパーサイドバンド信号を抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ）し、これを通じて受信端のマイクロストリップ回路でローワーサイドバンド信号を出力することができる。したがって、ウェーブガイドとマイクロストリップ回路を通じて受信機に出力される信号はローワーサイドバンド信号であり得、受信機ではローワーサイドバンド信号を利用して復調を具現することができる。

このように、本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路は、マイクロストリップラインとウェーブガイドをマッチングさせてあらかじめ決定された帯域で反射することなくシングルサイドバンドデータまたはシングルサイドバンドを主とするデータのみを受信端のマイクロストリップ回路の出力に提供することができる。

図１は本発明を説明するためのチップ−ツー−チップインターフェースの構造を示した図面である。

図１を参照すれば、チップ−ツー−チップインタフェース構造はボード−ツー−ボード相互連結を示したもので、ボード−ツー−ボード相互連結のためにウェーブガイド１０１を使うことができる。入力信号は、５０オーム（Ｏｈｍ）マッチングされた送信機ダイ１０２の出力から入って伝送線路１０３に沿って伝播（ｐｒｏｐａｇａｔｅ）され、送信機側のボードにあるマイクロストリップ−ツー−ウェーブガイドトランジション１０４（ＭＷＴ）はマイクロストリップ信号をウェーブガイド信号に変換することができる。

このとき、ＭＷＴを通じて出力されるウェーブガイド信号はウェーブガイド１０１に沿って伝送され得、それは受信機側のボードにあるＭＷＴ１０５でマイクロストリップ信号に変換され得る。同様に、受信機側のボードにあるＭＷＴに受信された信号は伝送線１０６に沿って伝送され得、５０オームマッチングされた受信機入力１０７に進行することができる。ここで、誘電体ウェーブガイドは送信機側のボードから受信機側のボードに信号を伝送することができる。

図２は図１のインターフェースの構造を２−ポートネットワークで相互連結されたモデルで簡略に図示したものであり、図３は各トランジションで反射したウェーブと伝送されたウェーブ間の関係を説明するための例示図を示したものである。

図２と図３を参照すれば、ウェーブガイドの各終端において、インピーダンス不連続は伝送線路からウェーブガイドへのエネルギー伝送効率および／またはウェーブガイドから伝送線路へのエネルギー伝送効率を下げることができる。このような不連続の効果を解釈するために、全体的な相互連結は図２のような２−ポートネットワークで考慮され得、各トランジションで反射したウェーブと伝送されたウェーブは図３のように示すことができる。

すなわち、図３に図示された通り、伝送線路からウェーブガイドへのトランジションにおいて、伝送線路およびウェーブガイド側での入力ウェーブのそれぞれは、ｕ_１ ^＋とｗ⁻で表現され得、反射したウェーブはｕ_１ ⁻とｗ^＋で表現され得る。同様に、ウェーブガイドから伝送線路へのトランジションにおいて、ウェーブガイドおよび伝送線路側での入力ウェーブのそれぞれはｗ^＋’とｕ_２ ⁻で表現され得、反射したウェーブはｗ^−’とｕ_２ ^＋で表現され得る。

このような簡略化されたモデルから、反射したウェーブおよび伝送されたウェーブ間の関係式は、下記の＜数式１＞〜＜数式３＞を通じてモデリングされ得る。

ここで、ｒ_１ｅ^ｊα２は伝送線路からウェーブガイドへのトランジションで複素反射係数を意味し、ｔ_１ｅ^ｊβ１は伝送線路からウェーブガイドへのトランジションで複素伝送係数を意味し、ｒ_２ｅ^ｊα２はウェーブガイドから伝送線路へのトランジションで複素反射係数を意味し、ｔ_２ｅ^ｊβ２はウェーブガイドから伝送線路へのトランジションで複数伝送係数を意味する。

相互連結に対するスキャッタリングマトリックス（例えば、Ｓパラメーター）は下記の＜数式４＞〜＜数式７＞のように表わすことができる。

図４は０．５ｍ Ｅ−ｔｕｂｅチャネルに対して測定されたＳ−パラメーターに対する一例のグラフを示したものであり、図５は０．５ｍ Ｅ−ｔｕｂｅチャネルに対して測定されたグループディレイに対する一例のグラフを示したものである。

ここで、Ｅ−ｔｕｂｅはマイクロストリップ回路を含む送信端ボード、ウェーブガイドおよびマイクロストリップ回路を含む受信端ボードが合わせられた形態を意味する。

図４に図示されたＥ−ｔｕｂｅチャネルの特性が分かるＳ−パラメーター結果を通じてわかるように、０．５ｍ Ｅ−ｔｕｂｅチャネルは５６．４［ＧＨｚ］〜７７．４［ＧＨｚ］の周波数範囲で１０［ｄＢ］以下の反射損失（ｒｅｔｕｒｎ ｌｏｓｓ）（Ｓ１１）を有することが分かり、また、０．５ｍ Ｅ−ｔｕｂｅチャネルは７３［ＧＨｚ］で１３［ｄＢ］の挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）（Ｓ２１）を有することが分かる。さらに、Ｅ−ｔｕｂｅチャネルはチャネルの長さによって４［ｄＢ／ｍ］の挿入損失（ｉｎｓｅｒｔｉｏｎ ｌｏｓｓ）を有することもある。

ウェーブガイドは分散媒質（ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅ ｍｅｄｉｕｍ）であるので、ウェーブガイドの境界条件（ｂｏｕｎｄａｒｙ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ）は電波定数（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔａｎｔ）βと周波数ｗの関係で表わすことができ、ウェーブガイドに対するグループディレイｄβ／ｄｗは図５に図示された通り、周波数に反比例することが分かる。

図３と図４に図示されたグラフは全体的な相互連結に関してウェーブガイド−長さ−依存振動（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｏｎ）が存在することを意味し得る。すなわち、ウェーブガイドが長くなるほど、そのような振動の影響はより深刻に表わされ得る。もし、アイ（Ｅｙｅ）ダイアグラムがこのような伝送システムの評価のためのメトリクスとして使われるのであれば、このような振動はアイオープニングおよびゼロクロッシングにおいて深刻な問題を発生させ得、さらにビット誤り率（ＢＥＲ）を増加させる主な原因となり得る。

Ｓパラメーターおよびグループディレイに対する結果に存在する振動は、次の事実から起因したものであり得る。インピーダンス不連続で発生する反射したウェーブは、伝播（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）するにつれてやや減衰され、それはキャビティー共振器で起こるのと類似の現象を作ることができる。このようなウェーブはウェーブガイド内で前後に散乱することができ、スタンディングウェーブを強固にすることができる。

このような問題は１）できるだけ小さく反射係数（ｒ２）を作ること、２）相対的に小さいレベルのチャネル損失を保証する一方、ウェーブガイドによる正確な減衰を作ること、３）低い誘電率の物質を利用してウェーブガイドを構成することなどの方法または戦略によって解決され得る。

このような戦略は、前記数学式５〜７によって立証され得る。したがって、本発明でのＭＷＴはさらに低い反射係数（ｒ２）を作るための目的で使用され得る。

また、図６に図示されたウェーブガイドのグループディレイに対するシミュレーション結果、グラフを通じてわかるように、非線形位相変化（ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ ｐｈａｓｅ ｖａｒｉａｔｉｏｎ）による歪曲効果を緩和させるために、キャリア周波数はグループディレイが急速に変化する領域から遠く位置しなければならない。

図７は本発明の実施例に係るボード−ツー−ボード相互連結装置のデータ伝送を説明するための一例示図を示したもので、送信機（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）側から伝送される送信信号、ＭＷＴを通じてウェーブガイドに伝送される信号と受信機（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）側で受信する受信信号を示したものである。

図７に図示された通り、本発明の実施例に係るボード−ツー−ボード相互連結装置は、ＭＷＴを含むマイクロストリップ回路を利用して送信信号のアッパーサイドバンド信号（ｕｐｐｅｒ ｓｉｄｅｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ）を抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ）し、アッパーサイドバンド信号が抑制された送信信号を受信機に出力することによって、受信機側でローワーサイドバンド信号（ｌｏｗｅｒ ｓｉｄｅｂａｎｄ ｓｉｇｎａｌ）を主とする送信信号を受信し、したがって、受信機側ではローワーサイドバンド信号を利用して復調を具現することができる。

すなわち、本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路は、マイクロストリップラインとウェーブガイドをよくマッチングさせてアッパーカットオフ周波数帯域の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節することができ、リンク周波数特性をアッパーカットオフ周波数で鋭くロール−オフされるようにしながらキャリア周波数をアッパーカットオフ周波数付近にすることによって、ディレイ変化の少ないローワーサイドバンド信号を主とする送信信号を受信機に提供することができる。

本発明の実施例はローワーサイドバンド信号を主とする送信信号を受信機に提供できるので、利用可能な帯域幅（ａｖａｉｌａｂｌｅ ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）をデュアルサイドバンド復調方式に比べて二倍も広く使うことができる。

また、本発明の実施例はハイロール‐オフされるカットオフチャネル特性によって、ＲＦ無線技術よりも広い帯域幅で効果的なデータ伝送を遂行することができる。

このようなハイロール‐オフは、送信端のＭＷＴを含むマイクロストリップ回路とウェーブガイドそして受信端のＭＷＴを含むマイクロストリップ回路が相互作用してなされ得る。

図８は、本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路に対する側面図を示したものである。図９ａと図９ｂは、図８のＡとＢ方向から見たマイクロストリップ回路の平面図を示したものである。図１０は、図８のマイクロストリップ回路の分解図を示したものである。

図８〜図１０を参照すれば、本発明の実施例に係るマイクロストリップ回路８００はウェーブガイド７００と連結される。もちろん、マイクロストリップ回路８００はウェーブガイドではないＲＦ回路と有線で連結されてもよい。

ウェーブガイド７００は金属クラッディング７１０を具備し、マイクロストリップ回路８００と連結され得る。特に、ウェーブガイド７００はマイクロストリップ回路８００のパッチエレメント８０３と連結され得、ウェーブガイド７００は金属クラッディング７１０を有する誘電体ウェーブガイドであり得る。

ここで、金属クラッディング７１０はウェーブガイド７００を仕上げることができる。例えば、金属クラッディング７１０は銅クラディングを含むことができ、パッチエレメント８０３はマイクロストリップラインを含むこともできる。パッチエレメント８０３は共振周波数で信号をウェーブガイド７００に放射することもでき、ＲＦ回路と有線で連結された場合、共振周波数で信号をＲＦ回路に出力することもできる。

金属クラッディング７１０は、ウェーブガイド７００をあらかじめ決定された形態で仕上げることができる。例えば、金属クラッディング７１０はウェーブガイド７００の中段部が露出する形態を有することもでき、ウェーブガイド７００の特定部分が露出するようにパンクチャリングされた形態を有することもできる。金属クラッディングの形態は前述した形態に限定されず、多様な形態を含むことができる。

ウェーブガイド７００の一終端はテーパード（ｔａｐｅｒｅｄ）ウェーブガイドの等角投影図を表わすことができ、これはウェーブガイド７００のために使われる誘電体とボード上のマイクロストリップ回路８００の間でインピーダンスマッチングを可能にすることができる。例えば、ウェーブガイド７００の長さで金属クラッディング７１０の長さの比例（ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｉｔｙ）は、ウェーブガイド７００の長さに基づいて設計され得る。

また、ウェーブガイド７００の大きさがウェーブガイド７００のインピーダンスを決定するため、ウェーブガイド７００の両終端のうち少なくとも一つを線形的にシェーピングすることは最適のインピーダンスを探すことに効率的であり得る。すなわち、ウェーブガイド７００の両終端のうち少なくとも一つは誘電体ウェーブガイドおよびマイクロストリップ回路の間でインピーダンスマッチングのためにテーパードされ得る（細くなるように構成され得る）。例えば、ウェーブガイドの両終端のうち少なくとも一つは最も大きいパワー伝達効率を有する誘電体ウェーブガイドのインピーダンスを最適化するために線形的にシェーピングされ得る。

また、ウェーブガイド７００はボード−ツー−ファイバーコネクターを利用してボードに堅固に固定され得る。例えば、ウェーブガイド７００はボード−ツー−ファイバーコネクターを通じて送信機側のボードあるいは受信機側のボードのうち少なくとも一方に垂直に連結され得る。

マイクロストリップ回路は３−レイヤー構造のボード上に形成され得る。

このようなマイクロストリップ回路８００は、マイクロストリップラインとウェーブガイド７００をマッチングさせてあらかじめ決定された帯域で反射することなく、シングルサイドバンドデータ例えば、送信信号のローワーサイドバンド信号のみを伝送することができる。すなわち、マイクロストリップ回路を利用してマイクロストリップラインとウェーブガイドをマッチングさせ、送信端のマイクロストリップ回路とウェーブガイドそして受信端のマイクロストリップ回路が相互作用して、送信端のマイクロストリップ回路に入力される送信信号のローワーサイドバンド信号のみを受信端のマイクロストリップ回路の出力を通じて受信機に提供することができる。

マイクロストリップフィーディングライン８０１とプローブエレメント８０８は第１層に位置することができ、開口面（ａｐｅｒｔｕｒｅ）によって穿孔されたスロッテッドグラウンドプレーン８０２は第２層に配置され得る。

パッチエレメント８０３とグラウンドプレーン８０４は第３層に配置され得る。

ここで、パッチエレメント８０３は、マイクロストリップフィーディングライン８０１上の電流が流れる方向例えば、Ｘ方向と同じ方向に誘導された電流によってマイクロストリップフィーディングライン８０１とカップリングされる。このようなカップリングによって、第１層の信号が第３層に伝播され得る。

マイクロストリップフィーディングライン８０１はマイクロストリップ回路８００に送信信号を供給またはフィーディングすることができ、プローブエレメント８０８は送信信号の周波数帯域のうちあらかじめ決定された第１周波数帯域の帯域幅を調節して送信信号の第１周波数帯域の帯域幅を調節することができる。

このとき、第１周波数帯域の帯域幅は、送信信号の周波数帯域のうちアッパーサイドバンド信号に該当する周波数帯域の帯域幅を意味し得、プローブエレメント８０８の幅と長さによってアッパーサイドバンド信号に該当する周波数帯域の帯域幅が調節され得る。

プローブエレメント８０８は、マイクロストリップラインとウェーブガイドをよくマッチングさせるマイクロストリップ回路に備えられてアッパーカットオフ周波数帯域の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節し、マイクロストリップ回路によってリンク周波数特性をアッパーカットオフ周波数で鋭くロール−オフされるようにしながらキャリア周波数をアッパーカットオフ周波数付近にすることによって、送信信号のアッパーサイドバンド信号を抑制（ｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ）するようにする。このとき、プローブエレメント８０８は送信信号のアッパーサイドバンド信号に対するアッパーカットオフ周波数帯域の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節してアッパーカットオフ周波数でハイロール‐オフされるようにすることによって、受信機にシングルサイドバンド信号のみを提供することができる。

すなわち、プローブエレメント８０８は、Ｅ−ｔｕｂｅ特性のアッパーカットオフ周波数帯域の傾きをハイロール−オフされるようにすることによって、送信信号の特定周波数帯域信号例えば、ローワーサイドバンド信号のみを受信機に伝送され得るようにする。

このようなプローブエレメント８０８は、マイクロストリップフィーディングライン８０１の特性インピーダンス（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）よりも大きい特性インピーダンスを有することができ、マイクロストリップフィーディングライン８０１の終端に連結され、あらかじめ決定された幅と長さを有することができる。

プローブエレメント８０８は共振周波数の波長に基づいてプローブエレメント８０８の長さＬ（Ｅ−ｐｌａｎｅと平行する長さ）が決定され得、例えば、プローブエレメント８０８の長さＬは共振周波数の波長の１０％に該当する長さを有することができる。

また、プローブエレメント８０８の幅（Ｈ−ｐｌａｎｅと平行する長さ）は、マイクロストリップフィーディングライン８０１の幅に対する４０〜８０［％］幅を有することができる。

このように、プローブエレメントを含むマイクロストリップ回路を利用してマイクロストリップラインとウェーブガイドをマッチングさせ、送信端のマイクロストリップ回路とウェーブガイドそして受信端のマイクロストリップ回路が相互作用して送信端のマイクロストリップ回路に入力される送信信号のアッパーサイドバンド信号に対するアッパーカットオフ周波数帯域の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節し、アッパーカットオフ周波数でハイロール‐オフされるようにすることによって、受信機にローワーサイドバンド信号のみを提供するかローワーサイドバンド信号を主とする送信信号を提供することができる

スロッテッドグラウンドプレーン８０２は、第２層で順方向進行ウェーブに対する逆方向進行ウェーブの比率を最小化するためのスロットを含むことができる。

ここで、スロットおよび開口面のサイズは信号の伝送および反射において重要なファクターであり得る。スロットおよび開口面のサイズは反復的なシミュレーションによって順方向進行ウェーブに対する逆方向進行ウェーブの比率を最小化することができるように最適化され得る。

このとき、スロットとパッチエレメント８０３はスタック構造（ｓｔａｃｋｅｄ ｇｅｏｍｅｔｒｙ）をなしており、このようなスタック構造は帯域幅を増加させ得る方法中の一つであり得る。

グラウンドプレーン８０４とスロッテッドグラウンドプレーン８０２はビア８０７を通じて電気的連結を形成する。ここで、ビア８０７はアレイ形態で配置され得、第３層に形成され得る。

第１層と第２層の間の基板８０５はタコニック（Ｔａｃｏｎｉｃ）社のＣＥＲ−１０で構成され得る。

第２層と第３層の間の他のコア基板８０６はロージャス（Ｒｏｇｅｒｓ）社のＲＯ３０１０Ｐｒｅｐｒｅｇで構成され得る。

マイクロストリップフィーディングライン８０１の幅（ｗｉｄｔｈ）、基板の厚さ、スロットサイズ、パッチサイズ、ビア直径、ビア間の距離（ｓｐａｃｉｎｇ）、ウェーブガイドサイズ、ウェーブガイド材料は、マイクロストリップ回路の特定の共振周波数およびウェーブガイドに沿った進行ウェーブのモードに依存して変更され得、このようなことはこの技術分野の技術者に自明である。

ウェーブガイドのカットオフ周波数およびインピーダンスは、交差面の大きさおよび使われる物質の種類によって決定され得る。ウェーブガイドの交差面のサイズが大きくなるほど伝播できるＴＥ／ＴＭモードの数を増加させることができ、これはトランジションの挿入損失を改善させ得る。

また、トランジションの特性はウェーブガイドの電波モード、スロットとパッチエレメント８０３の共振周波数によって決定され得る。

図１１は、図８に図示されたプローブエレメントの長さによって測定されたＳ−パラメーターに対する一例のグラフを示したもので、プローブエレメントの長さＬｏｐｔ、Ｌｏｐｔ＋０．２ｍｍ、Ｌｏｐｔ−０．２ｍｍに対するアッパーカットオフの変化を示したものである。

図１１に図示された通り、プローブエレメントの長さがＬｏｐｔである場合、７．２１ｄＢ／ＧＨｚのロール−オフを見せ、プローブエレメントの長さがＬｏｐｔ＋０．２ｍｍである場合、４．５７ｄＢ／ＧＨｚのロール−オフを見せ、プローブエレメントの長さがＬｏｐｔ−０．２ｍｍである場合、３．４６ｄＢ／ＧＨｚのロール−オフを見せることが分かる。すなわち、ロール−オフはプローブエレメントの長さがＬｏｐｔである場合に最大となり、このとき、Ｌｏｐｔはロール−オフを最大化させるための最適の長さである。

このように、本発明の一実施例に係るマイクロストリップ回路はプローブエレメントを利用した送信端のマイクロストリップ回路、ウェーブガイドおよび受信端のマイクロストリップ回路間の相互作用を通じてマイクロストリップフィーディングラインに入力される送信信号のアッパーサイドバンド信号に対するロール−オフを最大化させることによって、ローワーサイドバンド信号を主とする送信信号を受信機に提供することができ、したがって、受信機はローワーサイドバンド信号を主とする送信信号を受信し、シングルサイドバンド信号のみを復調することができる。

以上のように、各実施例が限定された実施例と図面によって説明されたが、該当技術分野で通常の知識を有した者であれば前記の記載から多様な修正および変形が可能である。例えば、説明された技術が説明された方法と異なる順序で遂行されたり、および／または説明されたシステム、構造、装置、回路などの構成要素が説明された方法と異なる形態で結合または組合わせられたり、他の構成要素または均等物によって代置または置換されても適切な結果が達成され得る。

したがって、他の具現、他の実施例および特許請求の範囲と均等なものなども後述する特許請求の範囲に属する。

Claims (11)

1. 送信機側のボードから受信機側のボードに信号を伝送し、金属クラッディングを有するウェーブガイド；および
   前記ウェーブガイドと連結されてマイクロストリップ−ツー−ウェーブガイドトランジション（ＭＷＴ）を有するマイクロストリップ回路を含み、
   前記マイクロストリップ回路は
   前記信号のあらかじめ決定された第１周波数帯域の帯域幅を調節して前記受信機に提供し、
   前記あらかじめ決定された第１周波数帯域の前記帯域幅は、前記あらかじめ決定された第１周波数帯域のアッパーカットオフ周波数（ｕｐｐｅｒ ｃｕｔ−ｏｆｆ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の傾き（ｓｌｏｐｅ）を調節することによって調節される、ボード−ツー−ボード相互連結装置。
2. 前記マイクロストリップ回路は
   第１層で前記信号を供給するマイクロストリップフィーディングライン；
   前記あらかじめ決定された第１周波数帯域の前記帯域幅を調節するプローブエレメント；
   第２層で順方向進行ウェーブに対する逆方向進行ウェーブの比率を最小化するためのスロットを含むスロッテッドグラウンドプレーン；
   第３層で前記スロッテッドグラウンドプレーンとグラウンドプレーンの間の電気的連結を形成するためのビアを含むグラウンドプレーン；および
   共振周波数で前記信号を放射するためのパッチを含み、
   前記プローブエレメントは、前記第１層に設けられるとともに前記マイクロストリップフィーディングラインの終端に連結されることを特徴とする、請求項１に記載のボード−ツー−ボード相互連結装置。
3. 前記プローブエレメントは
   前記マイクロストリップフィーディングラインの特性インピーダンス（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）よりも大きい特性インピーダンスを有することを特徴とする、請求項２に記載のボード−ツー−ボード相互連結装置。
4. 前記プローブエレメントは
   あらかじめ決定された幅と長さを有することを特徴とする、請求項２に記載のボード−ツー−ボード相互連結装置。
5. 前記プローブエレメントの長さは
   前記共振周波数の波長に基づいて決定されることを特徴とする、請求項４に記載のボード−ツー−ボード相互連結装置。
6. 前記プローブエレメントの幅は
   前記マイクロストリップフィーディングライン幅の４０〜８０［％］幅であることを特徴とする、請求項４に記載のボード−ツー−ボード相互連結装置。
7. 第１層で信号を供給するマイクロストリップフィーディングライン；
   前記信号のあらかじめ決定された第１周波数帯域の帯域幅を調節するプローブエレメント；
   第２層で順方向進行ウェーブに対する逆方向進行ウェーブの比率を最小化するためのスロットを含むスロッテッドグラウンドプレーン；
   第３層で前記スロッテッドグラウンドプレーンとグラウンドプレーンの間の電気的連結を形成するためのビアを含むグラウンドプレーン；および
   共振周波数で前記信号を出力するパッチを含み、
   前記あらかじめ決定された第１周波数帯域の前記帯域幅は、前記あらかじめ決定された第１周波数帯域のアッパーカットオフ周波数の傾きを調節することによって調節され、
   前記プローブエレメントは、前記第１層に設けられるとともに前記マイクロストリップフィーディングラインの終端に連結される、マイクロストリップ回路。
8. 前記プローブエレメントは
   前記マイクロストリップフィーディングラインの特性インピーダンス（ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｉｍｐｅｄａｎｃｅ）よりも大きい特性インピーダンスを有することを特徴とする、請求項７に記載のマイクロストリップ回路。
9. 前記プローブエレメントは
   あらかじめ決定された幅と長さを有することを特徴とする、請求項８に記載のマイクロストリップ回路。
10. 前記プローブエレメントの幅は
    前記マイクロストリップフィーディングライン幅の４０〜８０［％］幅であることを特徴とする、請求項９に記載のマイクロストリップ回路。
11. 前記プローブエレメントの前記長さは、前記共振周波数の波長に基づいて決定されることを特徴とする、請求項９に記載のマイクロストリップ回路。