JPH02285701A - 同軸線路／コプレナー線路変換器 - 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】 〔概要〕 同軸線路とコプレナー線路との間に変換部を挿入し線路
形式を変換するマイクロ波集積回路ＭＩＣの変換器に関
し、 高周波でのインピーダンス特性が良好な同軸線路／コプ
レナー線路の変換器を目的とし、コプレナー線路の信号
線路の幅Ｗと該線路の両側に幅Ｓの溝を隔て対称に対向
している２つの接地導体の間の距離（２Ｓ十ｗ）との比
ｗ／（２ｓ＋ｗ）を該同軸線路の内導体の径Ｄ１と外導
体の径Ｄ！の比（Ｄ＋／Ｄｔ）に選び、コプレナーの特
性インピーダンスが同軸線路の特性インピーダンスとな
るようにコプレナー線路の基板の誘電体の比誘電率εｒ
を選び、該変換部では同軸線路からコプレナー線路に向
かう同軸線路の外導体の径Ｄ！を漸次減少しコプレナー
線路の２つの接地導体と接続するようにし、同軸線路の
内導体の外側にコプレナー線路の誘電体基板の実効誘電
率ε。と同じ値の比誘電率εｒの誘電体で同軸線路から
コプレナー線路に向かう外径が漸次増加する円錐形を形
成し、コプレナー線路との接続部では同軸線路の内導体
と外導体の間が全て該誘電体で満されるように構成する
。

〔産業上の利用分野〕

本発明は同軸線路をコプレナー線路に、又は、コプレナ
ー線路を同軸線路に線路形式を変換する同軸線路／コプ
レナー線路変換器に関する。

マイクロ波回路等の超高周波回路においては、近年、平
面構造のマイクロ波集積回路（ＭｉｃｒｏｗａｖｅＩｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ）　ＭＩＣのウェハ
ー上での高周波特性の測定、或いはリードレスの超小型
パッケージの接続取外し容易な簡便な測定が要求されて
いる。このような要求に答えるために、誘電体基板の片
面に接地導体と信号線路を同一面上にもつコプレナー線
路が従来より使用されていて、同軸線路と結合されてい
る。

ところが、コプレナー線路と同軸線路とは、その伝送モ
ードが異なるた砕、両線路を結合する特性の良い変換器
が望まれている。

〔従来の技術〕

従来の同軸線路とコプレナー線路の結合は、第３図の構
造図に示す如く、同軸線路１の内導体１ａを、コプレナ
ー線路２の中央の信号線路２ａｏに、同軸線路１の外導
体１ｂを、該信号線路２ａ６の両側の２つの接地導体２
ａ、、、　２ａ＋□に、単なる接触子ＳＣで接続してい
て、特別の変換器を持たずに結合していた。そのため、
同軸線路１とコプレナー線路２の接続部分の、高周波で
の゛インピーダンス特性が悪く整合しないという問題が
あった。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、コプレナー線路と同軸線路とを接続する高周
波でのインピーダンス特性が良好な、整合性の良い同軸
線路／コプレナー線路の変換器を提供することを課題と
する。

〔課題を解決するための手段〕

この課題は、第１図に示す如（、ｌ）コプレナー線路２
の信号線路２ａｏの幅Ｗと、該線路の両側に幅Ｓの溝を
隔て対称に対向している２つの接地導体２ａ＋＋＋　２
ａＩｚＯ間の距離（２ｓ＋ｗ）との比−八２ｓ＋ｗ）を
、同軸線路１の内導体１ａの径Ｄ１と外導体ｉｂの径Ｄ
２の比Ｄ＋／Ｄｔに選び、２）コプレナー線路２の特性
インピーダンスが同軸線路１の特性インピーダンスＺ。

となるように、コプレナー線路２の基板２ｂの誘電体の
比誘電率εｒを選ぶ、又、３）変換部３では同軸線路ｌ
からコプレナー線路２に向って同軸線路の外導体１ｂの
径Ｄｔが漸次減少し、コプレナー線路２の２つの接地導
体２ａ　１１　＋　２　ａ　ｔ□と接続するようにし、
４）同軸線路の内導体１ａの外側には、コプレナー線路
２の誘電体基板２ｂの実効誘電率ε。と同じ値の比誘電
率εｒの誘電体３ａで、同軸線路１からコプレナー線路
２に向って外径が漸次増加する円錐形を形成し、コプレ
ナー線路２との接続部では同軸線路工の内導体１ａと外
導体１ｂの間が全て該誘電体３ａで満されるようにする
本発明の同軸線路／コプレナー線路変換器に劣って解決
される。

本発明の同軸線路／コプレナー線路変換器の構成を示す
第１図の原理図において、 １は、コプレナー線路２と変換部３を介して接続される
同軸線路であって、径Ｄ１の内導体１ａと、径Ｄ２の外
導体１ｂから成り、一定の特性インピーダンスＺｏを有
する。

２は、同軸線路１と変換部３を介して接続されるコプレ
ナー線路であって、実効誘電率εｒの誘電体基板２ｂの
片面に導体パターン２ａを有し、該導体パターン２ａは
、幅−〇信号線路２ａｏと該信号線路２ａｏの両側に幅
Ｓの溝を隔て゛対称に対向している２つの接地導体２ａ
ｔ、　２ａｔ２から成る。そして信号線路２ａａの幅Ｗ
と、２つの接地導体２ａｌｌ、　２ａ１２の間の距離（
２ｓ＋ｗ）との比−八２ｓ＋ｗ）を、同軸線路ｌの内導
体１ａの径Ｄ１と外導体１ｂの径Ｄ２の比Ｄ＋／Ｄｚに
選び、線路の特性インピーダンスが同軸線路１の特性イ
ンピーダンスＺＯとなるように、基板２ｂの誘電体の比
誘電率εｒを選ぶ。

３は、同軸線路ｌとコプレナー線路２との間に挿入され
る変換部であって、同軸線路ｌからコプレナー線路２に
向う同軸線路の外導体１ｂは、その径Ｄ２が漸次減少す
るように延長され、コプレナー線路２の２つの接地導体
２ａ＋＋＋　２８ｔｚと接続できるようにする。そして
同軸線路１の内導体１ａの延長部分には、コプレナー線
路２の誘電体基板２ｂの実効誘電率ε。と同じ値の比誘
電率εｒの誘電体３ａで、同軸線路１からコプレナー線
路２に向って外径が漸次増加する誘電体の円錐を形成し
、コプレナー線路２との接続部では同軸線路１の内導体
１ａと外導体１ｂの間が全て該誘電体３ａで満されるよ
うに構成する。

〔作用〕

本発明の同軸線路／コプレナー線路変換器は、先ず、変
換部３を介し同軸線路１と接続されるコプレナー線路２
が、その信号線路２ａａの幅Ｗと、２つの接地導体２ａ
ｚ、　２ａ１２の間の距離（２ｓ＋ｗ）との比−八２ｓ
＋ｗ）が、同軸線路ｌの内導体１ａの径Ｄ１と外導体１
ｂの径Ｄ２の比Ｄ＋／Ｄｚに等しく選ばれ、線路の特性
インピーダンスが同軸線路１の特性インピーダンスＺｏ
となるように基板２ｂの誘電体の比誘電率εｒが選ばれ
であるので、同軸線路１とコプレナー線路２との設計上
の特性インピーダンスの不連続は無い。

同軸線路１とコプレナー線路２との間に挿入される変換
部３は、同軸線路ｌからコプレナー線路２に向かう同軸
線路の外導体１ｂが、その径Ｄ２が漸次減少するように
延長され、コプレナー線路２の２つの接地導体２ａ＋＋
＋　２８１２と接続されるので、機械的な不連続は無く
、接地導体２ａ１１＋　２８１２との接続点で電界が集
中する。

変換部３で同軸線路の外導体１ｂの径Ｄ２が漸次減少す
ると、その特性インピーダンスが高くなるが、その内導
体１ａの外側に設けられた誘電体３ａが、コプレナー線
路２の誘電体基板２ｂの実効誘電率ε。

と同じ比誘電率εｒの誘電体であって、且つ同軸線路１
からコプレナー線路２に向って外径が増加する円錐形を
形成し、コプレナー線路２との接続部では同軸線路ｌの
内導体１ａと外導体１ｂの間が全て該誘電体３ａで満さ
れるので、該接続部の電界は、同軸線路のモードからコ
プレナー線路のモードに円滑に変換される。

従って本発明の同軸線路／コプレナー線路変換器は、機
械的および電気的な不連続が無く、そのインピーダンス
特性が高周波まで良好に保たれるので課題は解決される
。

〔実施例〕

第１図は、そのまま本発明の実施例の同軸線路／コプレ
ナー線路変換器の構造を示し、既に詳細に説明した。そ
して第２図は、その動作を説明するための変換部３の断
面と電磁界の図である。

第２図の（ｂ）（Ｃ）（ｄ）は、変換部の断面図（ａ）
で示すコプレナー線路側との接続部、中間部、同軸線路
側との接続部の電磁界図であって、（ハ）はコプレナー
線路２の電磁界モードを示し、（ロ）は同軸線路１の電
磁界モードを示す。そして（Ｃ）は、同軸線路とコプレ
ナー線路の中間の電磁界モードを示し、同軸線路のモー
ドとコプレナー線路のモードが連続的に変換されること
が示されている。

なお、変換部３の誘電体３ａにコプレナー線路２の基板
２ｂと同じ比誘電率の誘電体を用いた場合は、図示しな
いが、誘電体３ａの円錐を縦に半分にした半円錐形にし
ても第１図の実施例と同じ動作の同軸線路／コプレナー
線路変換器が得られる。

〔発明の効果〕

以上説明した如く、本発明によれば、高周波特性の良好
な同軸線路とコプレナー線路の変換器を実現できる効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の同軸線路／コプレナー線路変換器の構
成を示す原理図、 第２図は本発明の実施例の動作を説明するための変換部
の電磁界図、 第３図は従来の同軸線路／コプレナー線路変換器の構造
図である。　図において、 １は同軸線路、１ａは内導体、１ｂは外導体、２はコプ
レナー線路、２ａｏは信号線路、２ａ＋＋、　２ａｔｇ
は接地導体、２ｂは誘電体基板、３は変換部、３ａはイ
ンピーダンス補正用の誘電体である。 （ｄ）前面図 （１，、）　　を刀°５長しだ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　同軸線路（１）とコプレナー線路（２）との間に変換
   部（３）を挿入して線路形式を変換する変換器において
   、 該コプレナー線路（２）の信号線路（２ａ＿０）の幅ｗ
   と該線路の両側に幅ｓの溝を隔て対称に対向している２
   つの接地導体（２ａ＿１＿１，２ａ＿１＿２）の間の距
   離（２ｓ＋ｗ）との比ｗ／（２ｓ＋ｗ）を該同軸線路（
   １）の内導体（１ａ）の径Ｄ＿１と外導体（１ｂ）の径
   Ｄ＿２の比（Ｄ＿１／Ｄ＿２）に選び、コプレナー線路
   （２）の特性インピーダンスが同軸線路（１）の特性イ
   ンピーダンス（Ｚ＿０）となるようにコプレナー線路（
   ２）の基板（２ｂ）の誘電体の比誘電率ε＿ｒを選び、
   該変換部（３）では同軸線路（１）からコプレナー線路
   （２）に向かう同軸線路の外導体（１ｂ）の径Ｄ＿２を
   漸次減少し、コプレナー線路（２の２つの接地導体（２
   ａ＿１＿１，２ａ＿１＿２）と接続するようにし、同軸
   線路の内導体（１ａ）の外側にコプレナー線路の誘電体
   基板（２ｂ）の実効誘電率ε＿ｅと同じ値の比誘電率ε
   ＿ｒの誘電体（３ａ）で同軸線路１からコプレナー線路
   ２に向かう外径が漸次増加する円錐形を形成し、コプレ
   ナー線路（２）との接続部では同軸線路（１）の内導体
   （１ａ）と外導体（１ｂ）の間が全て該誘電体（３ａ）
   で満されるようにしたことを特徴とした同軸線路／コプ
   レナー線路変換器。