JP7286726B2 - TRANSMISSION LINE CONVERSION STRUCTURE, ITS ADJUSTMENT METHOD, AND ITS MANUFACTURING METHOD - Google Patents
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Description
本開示は、平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造、その調整方法、及びその製造方法に関する。 TECHNICAL FIELD The present disclosure relates to a transmission line conversion structure between a planar transmission line and a coaxial transmission line, a method for adjusting the same, and a method for manufacturing the same.
基板の回路と外部との間で信号を伝搬するために、基板の平面伝送線路と外部接続に用いられる同軸伝送線路との間には伝送線路変換構造が用いられる。伝送線路変換構造に対しては、伝送損失を最小化する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1の構造は、変換部で信号が外部に放射されたり、反射されたりして透過率が劣化することを防止するものである。
A transmission line transition structure is used between the planar transmission line of the substrate and the coaxial transmission line used for external connection in order to propagate signals between the circuit of the substrate and the outside. Techniques for minimizing transmission loss have been proposed for transmission line conversion structures (see
発明者らは、平面伝送線路と同軸伝送線路とを接続した際に、同軸伝送線路から平面伝送線路の誘電体層に電磁波が侵入し、伝送特性に影響を及ぼすことを発見した。これは、侵入した電磁波が平面伝送線路の誘電体層で空間共振し、空間共振した電磁波が平面伝送線路を伝搬する信号と結合することで発生すると推測した。 The inventors discovered that when a planar transmission line and a coaxial transmission line are connected, electromagnetic waves enter the dielectric layer of the planar transmission line from the coaxial transmission line and affect transmission characteristics. It is speculated that this is caused by the intruding electromagnetic wave spatially resonating in the dielectric layer of the planar transmission line, and the spatially resonant electromagnetic wave being coupled with the signal propagating in the planar transmission line.
そこで、本開示は、平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造において、同軸伝送線路から平面伝送線路の誘電体層への電磁波の侵入を防止することを目的とする。 Accordingly, an object of the present disclosure is to prevent electromagnetic waves from entering a dielectric layer of a planar transmission line from a coaxial transmission line in a transmission line conversion structure between a planar transmission line and a coaxial transmission line.
平面伝送線路の誘電体層に電磁波が侵入しないよう、平面伝送線路の誘電体層の同軸伝送線路の側にビアを設置することとした。 In order to prevent electromagnetic waves from entering the dielectric layer of the planar transmission line, a via is provided on the coaxial transmission line side of the dielectric layer of the planar transmission line.
具体的には、本開示の伝送線路変換構造は、
複数の層からなる基板にマイクロストリップ伝送線路の信号線路(11)、前記マイクロストリップ伝送線路の接地導体グランドである第1のグランド(12)及び第2のグランド(13)を順に備える平面伝送線路と中心導体(31)及び外部導体(32)を有する同軸伝送線路との伝送線路変換構造であって、
前記第2のグランド(13)は、前記信号線路(11)がある面と反対側の前記基板の裏面に設けられたグランド又は前記第1のグランド(12)から前記基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドであり、
前記マイクロストリップ伝送線路の前記信号線路(11)と前記同軸伝送線路の前記中心導体(31)とが接続され、
前記マイクロストリップ伝送線路の前記第1のグランド(12)及び前記第2のグランド(13)と前記同軸伝送線路の前記外部導体(32)とが接続され、
前記第1のグランド(12)及び前記第2のグランド(13)の間の誘電体層(15)の前記同軸伝送線路の側に、前記第1のグランド(12)と前記第2のグランド(13)とを接続する第1のビア(10)が設置されていることを特徴とする。
Specifically, the transmission line transformation structure of the present disclosure includes:
A planar transmission line having a signal line (11) of a microstrip transmission line, a first ground (12) and a second ground (13) as ground conductor grounds of the microstrip transmission line in this order on a substrate consisting of a plurality of layers. and a coaxial transmission line having a central conductor (31) and an outer conductor (32),
The second ground (13) is either a ground provided on the back surface of the substrate opposite to the surface on which the signal line (11) is provided, or a back surface side of the substrate from the first ground (12). is a ground provided on the layer of
the signal line (11) of the microstrip transmission line and the central conductor (31) of the coaxial transmission line are connected,
the first ground (12) and the second ground (13) of the microstrip transmission line and the outer conductor (32) of the coaxial transmission line are connected;
The first ground (12) and the second ground ( 13) is provided with a first via (10) for connecting the .
具体的には、本開示の伝送線路変換構造は、
複数の層からなる基板にコプレーナ伝送線路の信号線路(21)及び前記コプレーナ伝送線路の接地導体グランドである第4のグランド(22)、前記第4のグランド(22)から前記基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドである第5のグランド(23)並びに第6のグランド(24)を順に備える平面伝送線路と中心導体(31)及び外部導体(32)を有する同軸伝送線路との伝送線路変換構造であって、
前記第6のグランド(24)は、前記信号線路(21)がある面とは反対側の前記基板の裏面に設けられたグランド又は前記第5のグランド(23)から前記基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドであり、
前記コプレーナ伝送線路の前記信号線路(21)と前記同軸伝送線路の前記中心導体(31)とが接続され、
前記コプレーナ伝送線路の前記第4のグランド(22)、前記第5のグランド(23)及び前記第6のグランド(24)と前記同軸伝送線路の前記外部導体(32)とが接続され、
前記第5のグランド(23)及び前記第6のグランド(24)の間の誘電体層(26)の前記同軸伝送線路の側に、前記第5のグランド(23)と前記第6のグランド(24)とを接続する第1のビア(10)が設置されていることを特徴とする。
Specifically, the transmission line transformation structure of the present disclosure includes:
A signal line (21) of a coplanar transmission line and a fourth ground (22), which is a ground conductor ground of the coplanar transmission line, are provided on a substrate consisting of a plurality of layers. A planar transmission line having in order a fifth ground (23) and a sixth ground (24), which are grounds provided on any layer, and a coaxial transmission line having a central conductor (31) and an outer conductor (32) a transmission line transformation structure of
The sixth ground (24) is either the ground provided on the back surface of the substrate opposite to the surface on which the signal line (21) is provided, or the back surface side of the substrate from the fifth ground (23). It is a ground provided in that layer,
the signal line (21) of the coplanar transmission line and the central conductor (31) of the coaxial transmission line are connected,
the fourth ground (22), the fifth ground (23) and the sixth ground (24) of the coplanar transmission line are connected to the outer conductor (32) of the coaxial transmission line;
on the coaxial transmission line side of the dielectric layer (26) between the fifth ground (23) and the sixth ground (24); 24) is provided with a first via (10) connecting the .
本開示によれば、平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造において、同軸伝送線路から平面伝送線路の誘電体層に電磁波が侵入することを防止することができる。 According to the present disclosure, in a transmission line conversion structure between a planar transmission line and a coaxial transmission line, it is possible to prevent electromagnetic waves from entering the dielectric layer of the planar transmission line from the coaxial transmission line.
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments shown below. These implementation examples are merely illustrative, and the present disclosure can be implemented in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art. In addition, in this specification and the drawings, constituent elements having the same reference numerals are the same as each other.
本実施形態に係る伝送線路変換構造は、平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造である。本実施形態に係る伝送線路変換構造の斜視図を図1に、伝送線路の信号伝搬方向の断面図を図2に、切断面図を図3に、平面伝送線路と同軸伝送線路とが繋がる部分での信号伝搬方向に垂直な断面図を図4に示す。 The transmission line conversion structure according to this embodiment is a transmission line conversion structure between a planar transmission line and a coaxial transmission line. FIG. 1 is a perspective view of the transmission line conversion structure according to the present embodiment, FIG. 2 is a cross-sectional view of the transmission line in the signal propagation direction, and FIG. 3 is a cross-sectional view thereof. FIG. 4 shows a cross-sectional view perpendicular to the signal propagation direction at .
図1から図4において、平面伝送線路は、複数の層からなる基板にマイクロストリップ伝送線路の信号線路11、第1のグランド12及び第2のグランド13を順に備える。第1のグランド12は、マイクロストリップ伝送線路の接地導体グランドである。第2のグランド13は、基板の裏面に設けられたグランド又は第1のグランド12から基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドである。図1から図3において、第2のグランド13は、基板の裏面に設けられている。図4において、第2のグランド13は第1のグランド12から基板の裏面側のいずれかの層に設けられている。マイクロストリップ伝送線路の信号線路11とマイクロストリップ伝送線路の第1のグランド12との間は誘電体層14が配置され、マイクロストリップ伝送線路の第1のグランド12と第2のグランド13との間は誘電体層15が配置されている。
1 to 4, the planar transmission line includes a
第2のグランド13が基板の裏面に設けられている場合は、基板の回路内への電磁波侵入を阻止したり、回路へ電力供給したりする目的で利用される。第2のグランド13が第1のグランド12から基板の裏面側のいずれかの層に設けられている場合は、基板の層間の電磁誘導を阻止したり、回路へ電力供給したりする目的で利用される。
When the
図1及び図4では、マイクロストリップ伝送線路の信号線路11とマイクロストリップ伝送線路の第1のグランド12との間の誘電体層14及びマイクロストリップ伝送線路の第1のグランド12と第2のグランド13との間の誘電体層15は、図示を省略している。図4では、第2のグランド13と第3のグランド16との間の誘電体層は、図示を省略している。
1 and 4, the
図1から図4において、同軸伝送線路は、中心導体31、外部導体32及び同軸誘電体33を備える。マイクロストリップ伝送線路の信号線路11と同軸伝送線路の中心導体31とが接続されている。マイクロストリップ伝送線路の第1のグランド12及び第2のグランド13と同軸伝送線路の外部導体32とが接続されている。ここで、「接続」という用語は、高周波的に接続されていればよく、必ずしも物理的な接触は要しないことを意味する。特に、断らない限り、以下の実施形態でも同様である。
1-4, the coaxial transmission line comprises a
図1から図4において、第1のグランド12及び第2のグランド13の間の誘電体層15の同軸伝送線路の側に、第1のグランド12と第2のグランド13とを接続する第1のビア10が設置されている。第1のビア10を設置することにより、同軸伝送線路の同軸誘電体33を伝搬する電磁波が平面伝送線路の誘電体層15に侵入することを防止できる。電磁波が平面伝送線路の誘電体層15に侵入しなければ、空間共振が発生することなく、伝送特性に影響を及ぼすことがない。
In FIGS. 1 to 4, the
第1のビア10は、使用する周波数の電磁波に対して遮蔽効果のある間隔で配置されていることが好ましい。例えば、遮蔽したい周波数の誘電体層15における1/4波長以下が望ましい。ビアの材料は、金、銀、銅、アルミニウム等の導電率の高い金属が望ましい。以下の実施形態でも同様である。
The
第1のビア10は、基板の同軸伝送線路の側全体に設置しなくてもよい。少なくとも、誘電体層15と同軸誘電体33が重なる部分に設置することでよい。例えば、図4に示すように、第2のグランド13が第1のグランド12から基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドである場合、第1のビア10は、第1のグランド12と第2のグランド13を接続する構成でもよい。少なくとも、誘電体層15と同軸誘電体33が重なる部分に第1のビア10を設置すれば、同軸伝送線路の同軸誘電体33を伝搬する電磁波が平面伝送線路の誘電体層15に侵入することを防止できる。電磁波が平面伝送線路の誘電体層15に侵入しなければ、空間共振が発生することなく、伝送特性に影響を及ぼすことがない。また、信号線路がある面と反対側の基板の裏面に設けられた第3のグランド16をさらに備える場合、第1のグランド12、第2のグランド13及び第3のグランド16が、それぞれ第1のビア10を介して接続されてもよい。
The first via 10 need not be placed on the entire coaxial transmission line side of the substrate. It may be installed at least in the portion where the
平面伝送線路は、第1のグランド12と第2のグランド13との間を接続する第2のビアをさらに備えてもよい。図1の伝送線路変換構造に対して、さらに第2のビアを備える平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造の斜視図を図5に示す。図5の第2のビア17は、第1のグランド12と第2のグランド13との間の誘電体層15の信号伝搬方向に沿って配置され、第1のグランド12と第2のグランド13との間を接続する。
The planar transmission line may further include a second via connecting between the
図5の伝送線路変換構造に対して、マイクロストリップ伝送線路が、信号線路11と同じ面に、第8のグランドを備える構造を図11に示す。図11に示す第2のビア17は第8のグランド18、第1のグランド12及び第2のグランド13を接続する。図5及び図11において、第2のグランド13は、基板の裏面に設けられているが、第1のグランド12から基板の裏面側のいずれかの層に設けられていてもよい。このような平面伝送線路に対して第1のビア10を設置することは、電磁波が同軸伝送線路から平面伝送線路の誘電体層15に侵入することを防止するのに有効である。
FIG. 11 shows a structure in which the microstrip transmission line has an eighth ground on the same plane as the
本実施形態に係る伝送線路変換構造は、平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造である。本実施形態に係る伝送線路変換構造の斜視図を図6に、伝送線路の信号伝搬方向の断面図を図7に、切断面図を図8に、平面伝送線路と同軸伝送線路とが繋がる部分での信号伝搬方向に垂直な断面図を図9に示す。 The transmission line conversion structure according to this embodiment is a transmission line conversion structure between a planar transmission line and a coaxial transmission line. FIG. 6 is a perspective view of the transmission line conversion structure according to the present embodiment, FIG. 7 is a cross-sectional view of the transmission line in the signal propagation direction, and FIG. 8 is a cross-sectional view thereof. FIG. 9 shows a cross-sectional view perpendicular to the signal propagation direction at .
図6から図9において、平面伝送線路は、複数の層からなる基板にコプレーナ伝送線路の信号線路21及び第4のグランド22、第5のグランド23並びに第6のグランド24を順に備える。第4のグランド22は、コプレーナ伝送線路の接地導体グランドである。第5のグランド23は、第4のグランド22から基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドである。第6のグランド24は、基板の裏面に設けられたグランド又は第5のグランド23から基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドである。図6から図8において、第6のグランド24は基板の裏面に設けられている。図9において、第6のグランド24は第5のグランド23から基板の裏面側のいずれかの層に設けられている。コプレーナ伝送線路と第5のグランド23との間は誘電体層25が配置され、第5のグランド23と第6のグランド24との間は誘電体層26が配置されている。第4のグランド22は、信号線路21の片側に配置されていても、両側に配置されていてもよい。第5のグランド23を備えると、伝送特性の設計が容易になり、また、伝送特性の向上が期待できる。
6 to 9, the planar transmission line includes a
第6のグランド24が基板の裏面に設けられている場合は、基板の回路内への電磁波侵入を阻止したり、回路へ電力供給したりする目的で利用される。第6のグランド24が第5のグランドから基板の裏面側のいずれかの層に設けられている場合は、基板の層間の電磁誘導を阻止したり、回路へ電力供給したりする目的で利用される。
When the
図6及び図9では、コプレーナ伝送線路と第5のグランド23との間の誘電体層25及び第5のグランド23と第6のグランド24との間の誘電体層26は、図示を省略している。図9では、第6のグランド24と第7のグランド28との間の誘電体層は、図示を省略している。
6 and 9, the
図6から図9において、同軸伝送線路は、中心導体31、外部導体32及び同軸誘電体33を備える。コプレーナ伝送線路の信号線路21と同軸伝送線路の中心導体31とが接続されている。コプレーナ伝送線路の第4のグランド22、第5のグランド23及び第6のグランド24と同軸伝送線路の外部導体32とが接続されている。
6-9, the coaxial transmission line comprises a
図6から図9において、第5のグランド23及び第6のグランド24の間の誘電体層26の同軸伝送線路の側に、第5のグランド23と第6のグランド24とを接続する第1のビア10が設置されている。第1のビア10を設置することにより、同軸伝送線路の同軸誘電体33を伝搬する電磁波が平面伝送線路の誘電体層26に侵入することを防止できる。電磁波が平面伝送線路の誘電体層26に侵入しなければ、空間共振が発生することなく、伝送特性に影響を及ぼすことがない。
6 to 9, a first ground connecting the
第1のビア10は、基板の同軸伝送線路の側全体に設置しなくてもよい。少なくとも、誘電体層26と同軸誘電体33が重なる部分に設置することでもよい。例えば、図9に示すように、第6のグランド24が第5のグランド23から基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドの場合、第1のビア10は、第5のグランド23及び第6のグランド24を接続する構成でもよい。少なくとも、誘電体層26と同軸誘電体33が重なる部分に設置すれば、同軸伝送線路の同軸誘電体33を伝搬する電磁波が平面伝送線路の誘電体層26に侵入することを防止できる。電磁波が平面伝送線路の誘電体層26に侵入しなければ、空間共振が発生することなく、伝送特性に影響を及ぼすことがない。また、信号線路がある面と反対側の基板の裏面に第7のグランド28をさらに備える場合、第5のグランド23、第6のグランド24及び第7のグランド28がそれぞれ第1のビア10を介して接続されてもよい。
The first via 10 need not be placed on the entire coaxial transmission line side of the substrate. It may be installed at least in the portion where the
平面伝送線路は、第5のグランド23と第6のグランド24との間を接続する第2のビア17をさらに備えてもよい。図6の伝送線路変換構造に対して、さらに第2のビアを備える平面伝送線路と同軸伝送線路との伝送線路変換構造の斜視図を図10に示す。図10の第2のビア17は、第5のグランド23と第6のグランド24との間の誘電体層26の信号伝搬方向に沿って配置され、第5のグランド23と第6のグランド24との間を接続する。図10において、第2のビア17は、第4のグランド、第5のグランド23及び第6のグランド24を接続してもよい。図10において、第6のグランド24は、基板の裏面に設けられているが、第5のグランド23から基板の裏面側のいずれかの層に設けられていてもよい。このような平面伝送線路に対して第1のビア10を設置することは、電磁波が同軸伝送線路から平面伝送線路の誘電体層26に侵入することを防止するのに有効である。
The planar transmission line may further comprise a second via 17 connecting between the
本実施形態において、同軸伝送線路は、同軸ケーブルとして記載されているが、金属シェルが外部導体を構成する同軸構造のコネクタであってもよい。 In this embodiment, the coaxial transmission line is described as a coaxial cable, but it may be a connector with a coaxial structure in which the metal shell constitutes the outer conductor.
図11では、同軸伝送線路から平面伝送線路に接続されているが、同軸伝送線路、平面伝送線路及び同軸伝送線路が従属接続された場合の通過特性をシミュレーションした。同軸伝送線路から平面伝送線路へ、及び平面伝送線路から同軸伝送線路へのそれぞれの伝送線路変換構造に従来の構造、即ち第1のビア10のない伝送線路変換構造(図12(A))を適用した場合のシミュレーション結果を図12(B)に示す。同軸伝送線路から平面伝送線路へ、及び平面伝送線路から同軸伝送線路へのそれぞれの伝送線路変換構造(図13(A))、即ち、誘電体層15の同軸伝送線路の側に第1のビア10を設置した構造を適用した場合のシミュレーション結果を図13(B)に示す。
Although the coaxial transmission line is connected to the planar transmission line in FIG. 11, the transmission characteristics were simulated when the coaxial transmission line, the planar transmission line, and the coaxial transmission line were cascade-connected. A conventional structure, that is, a transmission line conversion structure without the first via 10 (FIG. 12A) is used for each transmission line conversion structure from a coaxial transmission line to a planar transmission line and from a planar transmission line to a coaxial transmission line. FIG. 12(B) shows the simulation result of the application. Transmission line transition structures from coaxial transmission line to planar transmission line and from planar transmission line to coaxial transmission line (FIG. 13(A)), that is, a first via on the coaxial transmission line side of the
従来の伝送線路変換構造では、図12(B)に示すように、70GHz以上の周波数で共振現象による通過特性の落ち込みが多くの周波数で現れている。本実施形態の伝送線路変換構造では、図13(B)に示すように、図12(B)に示す多くの周波数での落ち込みを消滅させることができた。しかし、通過特性の大きな落ち込みが76GHzの周波数に出現した。そこで、この通過特性の大きな落ち込みの周波数、即ち共振周波数の調整方法について検討した。 In the conventional transmission line conversion structure, as shown in FIG. 12(B), a drop in pass characteristics due to a resonance phenomenon appears at many frequencies above 70 GHz. In the transmission line conversion structure of the present embodiment, as shown in FIG. 13(B), the drops at many frequencies shown in FIG. 12(B) could be eliminated. However, a large dip in pass characteristics appeared at a frequency of 76 GHz. Therefore, a method for adjusting the frequency of the large drop in the pass characteristic, that is, the resonance frequency was investigated.
図13(A)に示す伝送線路変換構造に対して、第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さを0.1mm薄くした場合の構造とそのシミュレーション結果を図14(A)及び図14(B)に示す。第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さを薄くすると、共振周波数は84GHzと高域にシフトしていることが分かる。
FIG. 14A shows a structure and its simulation results when the thickness between the
次に、第2のグランド13が第1のグランド12から基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドであり、第3のグランド16が信号線路のある面と反対側の基板の裏面に設けられ、第1のビアで接続されている構造(図15(A))について検討した。シミュレーション結果を図15(B)に示す。第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さは、図14(A)の構造と同じである。図14(B)及び図15(B)から、第3のグランド16の存在の有無に関わらず、第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さが同じであれば、共振周波数は変わらないことが分かる。
Next, the
さらに、図13(A)の構造に対して、第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さを0.2mm(図16(A))及び0.4mm(図17(A))だけ薄くした。それぞれのシミュレーション結果を図16(B)及び図17(B)に示す。第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さに応じて、共振周波数がシフトしている。
Furthermore, for the structure of FIG. 13(A), the thickness between the
これらの結果から、共振周波数は、第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さに依存するため、第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さを変えることによって平面伝送線路の共振周波数を設定することができる。つまり、共振周波数が使用周波数以上となるような第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さの基板を選択し、平面伝送線路の誘電体層15と同軸伝送線路の同軸誘電体33との間に第1のビア10を設置すれば、図1から図5及び図11に示すマイクロストリップ伝送線路の使用帯域内の通過特性を平坦にすることができる。
From these results, since the resonant frequency depends on the thickness between the
図6から図10に示すコプレーナ伝送線路でも同様である。共振周波数は、第5のグランド23と第6のグランド24との間の厚さに依存するため、第5のグランド23と第6のグランド24との間の厚さを変えることによって平面伝送線路の共振周波数を調整することができる。つまり、共振周波数が使用周波数以上となるような第5のグランド23と第6のグランド24との間の厚さの基板を選択し、平面伝送線路の誘電体層26と同軸伝送線路の同軸誘電体33との間に第1のビア10を設置すれば、図6から図10コプレーナ伝送線路の使用帯域内の通過特性を平坦にすることができる。
The same applies to the coplanar transmission lines shown in FIGS. 6 to 10. FIG. Since the resonance frequency depends on the thickness between the
マイクロストリップ伝送線路の共振周波数を調整して、使用帯域内に共振周波数が発生しない伝送線路変換構造の製造方法の各工程を図18に示す。マイクロストリップ伝送線路を使用する伝送線路変換構造の製造を開始する(S10)。製造用データ作成工程(S11)では、マイクロストリップ伝送線路の第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さと共振周波数の関係(図12~図17)を取得する。基板選定工程(S12)では、共振周波数が使用周波数以上となる第1のグランド12と第2のグランド13との間の厚さの基板を選定する。ビア形成工程(S13)では、選定した基板に第1のビア及び第2のビアを形成する。パターン形成工程(S14)では、第1のビア及び第2のビアを形成した基板にパターンを形成する。外形加工工程(S15)では、パターンを形成した基板を切り離し、マイクロストリップ伝送線路の外形を加工する。接続工程(S16)では、外形を加工したマイクロストリップ伝送線路と同軸伝送線路を接続する。伝送線路変換構造が完成する(S17)。
FIG. 18 shows each step of a method of manufacturing a transmission line conversion structure that adjusts the resonance frequency of a microstrip transmission line so that no resonance frequency occurs within the operating band. Manufacture of a transmission line conversion structure using microstrip transmission lines is started (S10). In the manufacturing data creation step (S11), the relationship between the thickness and the resonance frequency (FIGS. 12 to 17) between the
コプレーナ伝送線路の共振周波数を調整して、使用帯域内に共振周波数が発生しない伝送線路変換構造の製造方法についても同様である。但し、製造用データ作成工程(S11)では、マイクロストリップ伝送線路の第5のグランド23と第6のグランド24との間の厚さと共振周波数の関係(図12~図17)を取得し、基板選定工程(S12)では、共振周波数が使用周波数以上となる第5のグランド23と第6のグランド24との間の厚さの基板を選定することになる。
The same applies to a method of manufacturing a transmission line conversion structure that adjusts the resonance frequency of a coplanar transmission line so that no resonance frequency occurs within the operating band. However, in the manufacturing data creation step (S11), the relationship between the thickness and the resonance frequency (FIGS. 12 to 17) between the
以上説明したように、本開示の伝送線路変換構造は、使用帯域内で平坦な通過特性を実現することができる。 As described above, the transmission line conversion structure of the present disclosure can achieve flat pass characteristics within the operating band.
本開示は情報通信産業に適用することができる。 The present disclosure can be applied to the information and communications industry.
10:第1のビア
11:信号線路
12:第1のグランド
13:第2のグランド
14:誘電体層
15:誘電体層
16:第3のグランド
17:第2のビア
18:第8のグランド
21:信号線路
22:第4のグランド
23:第5のグランド
24:第6のグランド
25:誘電体層
26:誘電体層
28:第7のグランド
31:中心導体
32:外部導体
33:同軸誘電体
10: first via 11: signal line 12: first ground 13: second ground 14: dielectric layer 15: dielectric layer 16: third ground 17: second via 18: eighth ground 21: signal line 22: fourth ground 23: fifth ground 24: sixth ground 25: dielectric layer 26: dielectric layer 28: seventh ground 31: center conductor 32: outer conductor 33: coaxial dielectric body
Claims (10)
前記第2のグランド(13)は、前記信号線路(11)がある面と反対側の前記基板の裏面に設けられたグランド又は前記第1のグランド(12)から前記基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドであり、
前記マイクロストリップ伝送線路の前記信号線路(11)と前記同軸伝送線路の前記中心導体(31)とが接続され、
前記マイクロストリップ伝送線路の前記第1のグランド(12)及び前記第2のグランド(13)と前記同軸伝送線路の前記外部導体(32)とが接続され、
前記第1のグランド(12)及び前記第2のグランド(13)の間の誘電体層(15)の前記同軸伝送線路の側に、前記第1のグランド(12)と前記第2のグランド(13)とを接続する第1のビア(10)が設置され、
前記第1のグランド(12)及び前記第2のグランド(13)の間の誘電体層(15)の信号伝搬方向に沿って、前記第1のグランド(12)と前記第2のグランド(13)との間を接続する第2のビア(17)を備えることを特徴とする伝送線路変換構造。 A planar transmission line having a signal line (11) of a microstrip transmission line, a first ground (12) and a second ground (13) as ground conductor grounds of the microstrip transmission line in this order on a substrate consisting of a plurality of layers. and a coaxial transmission line having a central conductor (31) and an outer conductor (32),
The second ground (13) is either a ground provided on the back surface of the substrate opposite to the surface on which the signal line (11) is provided, or a back surface side of the substrate from the first ground (12). is a ground provided on the layer of
the signal line (11) of the microstrip transmission line and the central conductor (31) of the coaxial transmission line are connected,
the first ground (12) and the second ground (13) of the microstrip transmission line and the outer conductor (32) of the coaxial transmission line are connected;
The first ground (12) and the second ground ( 13) is provided with a first via (10) connecting the
Along the signal propagation direction of the dielectric layer (15) between the first ground (12) and the second ground (13), the first ground (12) and the second ground (13) ), characterized in that it comprises a second via (17) connecting between the .
前記信号線路がある面と反対側の前記基板の裏面に設けられた第3のグランド(16)をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載の伝送線路変換構造。 wherein the second ground (13) is a ground provided in any layer from the first ground (12) to the rear surface side of the substrate;
2. The transmission line transformation structure according to claim 1, further comprising a third ground (16) provided on the back surface of said substrate opposite to the surface on which said signal line is located.
前記第6のグランド(24)は、前記信号線路(21)がある面とは反対側の前記基板の裏面に設けられたグランド又は前記第5のグランド(23)から前記基板の裏面側のいずれかの層に設けられたグランドであり、
前記コプレーナ伝送線路の前記信号線路(21)と前記同軸伝送線路の前記中心導体(31)とが接続され、
前記コプレーナ伝送線路の前記第4のグランド(22)、前記第5のグランド(23)及び前記第6のグランド(24)と前記同軸伝送線路の前記外部導体(32)とが接続され、
前記第5のグランド(23)及び前記第6のグランド(24)の間の誘電体層(26)の前記同軸伝送線路の側に、前記第5のグランド(23)と前記第6のグランド(24)とを接続する第1のビア(10)が設置されていることを特徴とする伝送線路変換構造。 A signal line (21) of a coplanar transmission line and a fourth ground (22), which is a ground conductor ground of the coplanar transmission line, are provided on a substrate consisting of a plurality of layers. A planar transmission line having in order a fifth ground (23) and a sixth ground (24), which are grounds provided on any layer, and a coaxial transmission line having a central conductor (31) and an outer conductor (32) a transmission line transformation structure of
The sixth ground (24) is either the ground provided on the back surface of the substrate opposite to the surface on which the signal line (21) is provided, or the back surface side of the substrate from the fifth ground (23). It is a ground provided in that layer,
the signal line (21) of the coplanar transmission line and the central conductor (31) of the coaxial transmission line are connected,
the fourth ground (22), the fifth ground (23) and the sixth ground (24) of the coplanar transmission line are connected to the outer conductor (32) of the coaxial transmission line;
on the coaxial transmission line side of the dielectric layer (26) between the fifth ground (23) and the sixth ground (24); 24), characterized in that a first via (10) is provided to connect the .
前記信号線路がある面と反対側の前記基板の裏面に設けられた第7のグランド(28)をさらに備えることを特徴とする請求項3に記載の伝送線路変換構造。 wherein the sixth ground (24) is a ground provided in any layer from the fifth ground (23) to the rear surface side of the substrate;
4. The transmission line transformation structure according to claim 3 , further comprising a seventh ground (28) provided on the back surface of the substrate opposite to the surface on which the signal line is located.
前記第1のグランド(12)と前記第2のグランド(13)との間の厚さ及び前記平面伝送線路の共振周波数の関係を取得し、
使用帯域内に共振周波数が発生しない前記平面伝送線路を選定し、
選定した前記平面伝送線路に前記第1のビア及びパターンを形成する伝送線路変換構造の製造方法。 A method for manufacturing the transmission line conversion structure according to claim 1 or 2 ,
Acquiring the relationship between the thickness between the first ground (12) and the second ground (13) and the resonance frequency of the planar transmission line,
Selecting the planar transmission line that does not generate a resonance frequency within the operating band,
A method of manufacturing a transmission line conversion structure for forming the first via and pattern in the selected planar transmission line.
前記第5のグランド(23)と前記第6のグランド(24)との間の厚さ及び前記平面伝送線路の共振周波数の関係を取得し、
使用帯域内に共振周波数が発生しない前記平面伝送線路を選定し、
選定した前記平面伝送線路に前記第1のビア及びパターンを形成する伝送線路変換構造の製造方法。 A method for manufacturing a transmission line conversion structure according to any one of claims 3 to 5 ,
Acquiring the relationship between the thickness between the fifth ground (23) and the sixth ground (24) and the resonance frequency of the planar transmission line,
Selecting the planar transmission line that does not generate a resonance frequency within the operating band,
A method of manufacturing a transmission line conversion structure for forming the first via and pattern in the selected planar transmission line.
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