JPH01179501A - 高周波伝送基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、高周波信号を一定の特性インピーダンスの
下で伝送する高周波伝送基板に関する。

〔従来の技術〕

高周波信号を実装基板の中で伝送する場合、伝送路の特
性インピーダンスを一定にして設計しなければならない
が、分布定数回路は１次元を波長と同程度の寸法にする
ことにより必要な特性を得ることができるため、高周波
伝送回路として一般的に使用されている。この分布定数
回路としては、■トリプレート形、■マイクロストリッ
プ形、■スロット線路形、■コプレーナ形がある。マイ
クロストリップ形は電磁界分布が下の接地導体との間に
生じ、電磁界が一部外部へ放射されるばかりでなく、ト
リプレート形に比較して、中心導体の幅が狭いので損失
は多いが、取扱いが容易なので、最近の高周波伝送回路
は大半がマイクロストリップ形で構成されている。

第３図は、従来のマイクロストリップ形高周波伝送基板
を示すものである。同図（ａ）は、誘電体基板１を挾ん
で設けられた１組の導体薄膜より成るマイクロストリッ
プ線路で、上面のストリップ導体２は所定の形状（幅）
で構成され、下部接地導体３は広い平板で構成されてい
る。この分布定数線路の特性インピーダンスは、ストリ
ップ導体２の幅Ｗおよび厚さｔ１誘電体基板１の厚さｈ
および誘電体基板１の等価誘電率ε　で定まる。

「 第３図（ｂ）は、多層構造としたストリップ線路の伝送
基板を示すものである。誘電体基板１は、上部接地導体
４と下部接地導体３で挾んで構成され、誘電体基板１の
中にはストリップ導体５が埋設されている。特性インピ
ーダンスＺ。は、解析的に次の式で表される。

Ｚｏ−（６０／ｆＴ７）Ｘ Ｉ　ｎ　（４ｈ／　（０，６７π（０，８Ｗ＋　ｔ）、
）この構造によれば、一定の特性インピーダンスを設定
して、実装基板の布線を行うことができるが、高周波信
号をさらに歪みなく伝送するため、平衡対を成す２本の
中心導体６．７を上部接地導体４（あるいは下部接地導
体３）に沿って平行となるように配設したものが一般的
に使用されている（同図（Ｃ））。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし従来技術は、構造上単に同一層で中心導体６．７
を並置させているだけのものなので、布綿密度が高くな
り緻密な回路構成が困難になるという欠点があった。

第３図（ｄ）は、同図（ｃ）の電界の分布を示すもので
ある。中心導体６がマイナスに帯電しており、中心導体
７がプラスに帯電しているとすると、電気力線は上部接
地導体４および下部接地導体３から中心導体６に入り、
中心導体７からの電気力線は上部接地導体４および下部
接地導体３に向かって出る。この場合、電界分布が対称
的な中心導体が２つ並んで配設されているので、布綿密
度が高く他の平衡対との距離が短くなるため、それぞれ
の電界による相互干渉が大きく、特性インピーダンスは
第２図（ｂ）のものより低くなり、回路の精度および信
頼性が低下する。

そこでこの発明は、緻密な回路構成が容易であり、高精
度かつ信頼性の高い高周波伝送路を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するため、この発明は誘電体と、この誘
電体を挟持する接地導体で構成され高周波信号を一定の
特性インピーダンスの下で伝送する高周波伝送基板にお
いて、平衡対を成す中心導体を実装基板の平面に対して
直交する方向で誘電体に埋設して構成されていることを
特徴とする。

〔作用〕

この発明は、以上のように構成されているので、実装基
板の平面に対して直交する方向に埋設された平衡対を成
す中心導体の作用により、布線密度を低くすることがで
き、他の信号線との相互干渉を小さくすることができる
。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例に係る高周波伝送基板の一実施
例を添付図面に基づき藤明する。なお説明において、同
一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

第１図は、この発明に係る高周波伝送基板を示すもので
ある。同図（ａ）は、多層構造としたストリップ線路を
示すものである。誘電体基板１は、上部接地導体４と下
部接地導体３で挟んで構成され、誘電体基板１の中には
中心導体８及び中心導体９が実装基板面に対して直交す
る方向で並設されている。上部接地導体４と中心導体８
との距離をＬ　１中心導体８と中心導体９との距離をＬ
２、中心導体９と下部接地導体３との距離をＬ３　（第
１図（ｂ）参照）とすれば、Ｌ　　ＳＬ　　はＬ　のは
ぼ２分の１であることが望ましい。このように配設する
ことにより、布線密度を高くすることができるのみなら
ず、信号線間の相互干渉を効率よく防止することができ
る。特に、誘電体内部の電界分布が２点鎖線で示した仮
想接地面に対して対称となるので、特性インピーダンス
の予測（計算）が容易になる。

第１図（ｂ）は、同図（ａ）のストリップ線路の電界分
布を示すものである。従来技術のストリップ線路（第３
図（ｄ）参照）と異なり、信号線間の電界の相互干渉が
なく、電界分布も第３図（ｂ）に示す多層構造としたス
トリップ線路の電界分布に近くなるので、特性インピー
ダンスが一定になり回路の精度が向上する。

なお、上記し　Ｓｂ２、Ｌ３の比はこの実施例のちのに
限定されないことはいうまでもない。さらに、配設され
る中心導体の数、形状、大きさは中心導体内を流れる高
周波信号の性質により変化するものであり、この実施例
のものに限定されるものではない。重要なことは、平衡
対をなす中心導体８．９が実装基板に対して垂直に布線
されているため、電界分布が他の平衡対をなす中心導体
の信号線間で相互干渉を起こさず、布線密度が小さくな
る点である。

第２図は、本発明の布線における２本の平衡対の極性の
反転方法（同図（ａ））および交差方法（同図（ｂ））
を示すものである。同図（ａ）で示すように、２本の平
衡対の極性の反転は２か所のスルーホール１０．１１に
より行われる。スルーホールは、たとえば基板に穴をあ
け、表面に配設されたストリップ線路と裏面に配設され
たストリップ線路を導通することにより行われる。第１
層Ａの正論理端子１２は、スルーホール１１に接続され
、第２層Ｂの端子１３と接続する。また、第２層Ｂの負
論理端子１４は、スルーホール１０に接続され、第１層
Ａの端子１５と接続する。このように、第１層Ａの正論
理端子１２は第２層Ｂの端子１３に、第２層Ｂの負論理
端子１４は第１層Ａの端子１５に反転される。

さらに２組の２本の平衡対の交差は、同図（ｂ）で示す
ように、４か所のスルーホール１６．１７．１８．１９
により行われる。たとえば第１層Ａの正論理端子２０は
、スルーホール１８に接続され、第２層Ｂの端子２１と
接続する。また第２層Ｂの負論理端子２２は、スルーホ
ール１７に接続され、第１層Ａの端子２３と接続する。

一方、第１層Ａの他の正論理端子２４は、スルーホール
１９に接続され、第２層Ｂの端子２５と接続する。また
第２層Ｂの負論理端子２６は、スルーホールトロに接続
され、第１層Ａの端子２７と接続する。このように、信
号線２０．２２からなる平衡対は、信号線２４．２６か
らなる他の平衡対と交差される。

〔発明の効果〕

この発明は、以上説明したように構成されているので、
布線密度が低く構成でき、回路の緻密化が容易になる。

また、信号線間の電界効果による相互干渉を防止するこ
とができるので、信号の歪みが小さくなると共に特性イ
ンピーダンスが一定になり、回路の精度および信頓性の
向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る高周波伝送基板の一実施例を
示す図、第２図は、本発明の布線における２本の平衡対
の極性の反転方法および交差方法を示す図、第３図は、
従来の高周波伝送路を示す図である。 １・・・誘電体基板　　　　２・・・ストリップ導体３
・・・下部接地導体　　　４・・・上部接地導体５・・
・ストリップ導体 ６．７．８．９・・・中心導体 １０．１１．１６〜１９・・・スルーホール１２〜１５
．２０〜２７・・・端子 Ａ・・・第１層　　　　　　Ｂ・・・第２層特許出願人
　　住友電気工業株式会社 代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹間　　　　　　
　　　　山　　　　１）　　　行　　　　−反転方法及
びピ 第２ ２差方法 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 誘電体からなる実装基板と、この実装基板の両平面に配
   設された接地導体と、前記実装基板に埋設された中心導
   体とを含んで構成され、高周波信号を一定の特性インピ
   ーダンスの下で伝送する高周波伝送基板において、 前記中心導体が平衡対を成し、かつ前記実装基板の両平
   面に対して直交する方向で前記誘電体に埋設して構成さ
   れていることを特徴とする高周波伝送基板。