JPH0382972A

JPH0382972A - マイクロ波伝送線路変換装置

Info

Publication number: JPH0382972A
Application number: JP1195135A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Murata; 雅治村田
Original assignee: Nippon Mining Co Ltd
Current assignee: Eneos Corp
Priority date: 1989-08-27
Filing date: 1989-07-27
Publication date: 1991-04-08

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］本発明は、マイクロ波トランジスタやマイクロ波集積回
路のようなマイクロ波回路のストリップ線路を測定装置
等で用いられている同軸線路に変換するマイクロ波伝送
線路変換装置に関する。

［従来の技術］マイクロ波トランジスタやマイクロ波集積回路のような
小型のマイクロ波回路は、航空、船舶通信装置、衛星通
信の衛星搭載機器及び地上局装置、各種レーダ装置など
の性能向上、小型軽量化、高信頼性化の要求から生まれ
たものである６マイクロ波回路のマイクロ波伝送線路は
、接地導体とストリップ導体で構成される平面＠造のス
トリップ線路であるため、従来の導波管を用いる立体回
路に比べて、きわめて小型で自由に回路が構成でき、信
号電力損失も少なく周波数特性も広帯域にとれる。この
ため、近年急速にその応用分野が広かっている。

このようなマイクロ波回路の高周波特性等を測定する場
合、通常の測定装置のマイクロ波伝送線路は同軸線路で
あるため、ストリップ線路と同軸線路の間で伝送線路を
変換するマイクロ波伝送線路変換装置を用いる必要があ
る。

従来のマイクロ波伝送線路変換装置を第５図乃至第７図
を用いて説明する。

マイクロ波トランジスタやＭＭ　Ｉ　Ｃ（Ｈｏｎｏｌｉ
ｔｈｉｃ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ
　Ｃ１ｒｃｕｉｔ）のようなマイクロ波素子を測定する
ためのチップキャリア２０を第５図に示す。このチップ
キャリア２０においては、接地用の金属基板２Ｏａ上に
中央で分離された誘電体基板２０ｂが設けられ、誘電体
基板２０１）表面にはストリップ導体２０ｃが形成され
ている。測定すべきマイクロ波素子２２を、露出された
金属基板２０ａの固定部２０ｄにハンダ等を用いて固定
して、チップキャリア２０に搭載して、測定用治具とす
る。

Ｍ　Ｉ　Ｃ（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｈｙｂｒｉｄ　Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃ１ｒｃｕｉｔ）を測定するために
は、第６図に示すように、接地用の金Ｒ基板２４上に測
定すべきＭＩＣ２６を固定して、測定用治具とする。

このように形成された測定用治具を、テストフィクスチ
ャと呼ばれる第７図に示すマイクロ波伝送線路変換装置
に取付けて測定を行う。このマイクロ波伝送線路変換装
置は、測定用治具を載置する載置台２８と、ランチャと
呼ばれる同軸線路部材３０から構成される６同軸線路部
材３０は、外導体としての外導体用基体３０ａ内に内導
体３０ｂが埋め込まれて同軸線路を構成し、外導体用基
体３０ａの一面には同軸コネクタ３０ｃが形成され、他
面からは内導体の接続ビン３０ｄが突出している。

測定装置（図示せず）からの測定用同軸ケーブルを同軸
コネクタ３０ｃに接続して、マイクロ波回路の特性を測
定する。

例えば第５図に示すチップキャリア２０の場合、チップ
キャリア２０にマイクロ波素子２２を搭載して測定用治
具３２を形成する。第７図に示すように、この測定用治
具３２を載置台２８上に載置し、続いて左右の同軸線路
部材３０で載置台２８を挟んで、マイクロ波伝送線路変
換装置を構成する。マイクロ波素子２２の接地導体は、
チップキャリア２０の金属基板２０ａ、載置台２８を介
して同軸線路部材３０の外導体用基体３０ａに接触し、
マイクロ波素子２２のストリップ導体は、チップキャリ
ア２０のストリップ導体２０ｃを介して同軸線路部材３
０の接続ピン３０ｄに接触している。

スト９・ｙブ線路と同軸線路との間でマイクロ波伝送線
路を変換するマイクロ波伝送ｆｌＡｌｉ！変換装置にお
いては、変換により誤差を生じさせないようにする必要
がある。このためには、伝送線路の特性インピーダンス
を例えば５０Ωに維持することが重要である。ストリッ
プ線路を同軸線路に変換しても特性インピーダンスを一
定値に維持するためには、第８図に示すマイクロ波伝送
線路変換装置３４のように、所定のギャップを設けるこ
とが有効である。すなわち、シャーシ３４ａ内に内導体
３４ｂが設けられて同軸線路が形成され、シャーシ３４
ａ上に設けられた誘電体基板３４ｃ表面にストロ・ツブ
導体３４ｄを形成してストリップ線路が形成され、同軸
線路の内導体の接続ピン３４ｅにストリップ導体３４ｄ
が接触している。この状態で、同軸線路の外導体として
のシャーシ３４ａの面とストリップ導体３４ｄ下の誘電
体基板３４ｃの側面との間に所定幅のギャップＧを設け
ることにより、特性インピーダンスを５０Ωに維持でき
る。

［発明が解決しようとする課題］従来のテストフィクスチャでは、同軸線路とマフイクロ波線路の接続部分において、■特にキャップを設
けない、■チ・ツブキャリア２０の金属基板２０ａを誘
電体基板２０１つより広くしてギヤ・ツブを設ける。■
チップキャリア２０が載置される載置台２８の幅を広く
することによりギャップを設ける、等の方法がとられて
いた。

しかしながら、ギヤ・・ｌプを投Ｇつない方法■では特
性インピーダンスが一定に維持されず、広い周波数帯域
で良好な測定結果を得ることができないという問題があ
った。

一方、方法■や方法■では所定幅のギヤ・ツブを形成す
ることにより、特性インピーダンスを一定に維持するこ
とができる。しかし、方法■はチップキャリア２０の加
工に手間がかかると共に、測定毎にギャップ幅を同じ値
に再現することが困難であり、良好な測定結果を得るこ
とができないという問題があった。また、方法■は載置
台２８の決まった位置に正確にチップキャリア２０を載
置する必要があり、組立ての作業性に問題があると共に
、ギャップ幅の再現性がよくないという問題があった。

本発明は上記事情を考慮してなされたもので、同軸線路
とストロ・ツブ線路との間において、伝送線路の特性イ
ンピーダンスを再現性よく所定値に維持して変換するこ
とができるマイクロ波伝送線路変換装置を提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］」二記目的は、マイクロ波回路のストロ・ツブ線路を同
軸線路に変換するマイクロ波伝送線路変換装置において
、前記マイクロ波回路のストリップ線路の接地導体に接
続される金属基板と、前記同軸線路の外導体用基体およ
び前記外導体用基体内に形成された内導体を有する同軸
線路部材と、前記同軸線路部材の外導体用基体と前記接
地導体が接続された金属基板とを電気的に接続し、前記
同軸線路部材の内導体と前記ストリップ線路のストリッ
プ導体とが接触した状態で、前記ストリップ導体が形成
された誘電体基板の側面と前記外導体用基体の伝送方向
に垂直な側面との間に所定幅のギャップを形成するギャ
ップ形成手段とを備え、伝送線路の特性インピータンス
を所定値に維持しながらマイクロ波伝送線路を変換する
ことを特徴とするマイクロ波伝送線路変換装置によって
達成される。

なお、前記ストリップ線路の前記誘電体基板の側面と前
記接地導体に接続される金属基体の１創面が伝送方向に
垂直な同一平面を形成することが望ましい。

［作用］本発明によれば、外導体用基体内に形成された内導体を
有する同軸線、路部材と、同軸線路部材の外導体用基体
と接地導体が接続された金属基板とが接触し、同軸線路
部材の内導体とストリップ線路のストリップ導体とが接
触した状態で、ストリップ導体が形成された誘電体基板
の側面と外導体用基体の側面との間に所定幅のギャップ
を形成するようにしたので、伝送線路の特性インピーダ
ンスを所定値に維持しながらマイクロ波伝送線路を　０変換することができる２［実施例］本発明の第１の実施例によるマイクロ波伝送線路変換装
置を第１図を用いて説明する。

本実施例のマイクロ波伝送線路変換装置は、測定用治具
を載置する載置台１０と２つの同軸線路部材１２から構
成されている。

載置台１０の幅は測定されるマイクロ波索子２２が搭載
された測定用治具３２の幅よりも小さく形成されている
。同軸線路部材１２は、外導体としての外導体用基体１
．２　ａ内に内導体１２ｂが埋め込まれて同軸線路を構
成し、外導体用基体１２ａの一面には同軸コネクタ１２
ｃが形成され、相対する面からは内導体の接続ピン１．
２　ｄか突出している。更に、接続ピン１２ｄ下の外導
体用基体１、２　ａの面には、ギヤ・ソゲ形成手段とし
ての凸部１２ｅが形成されている。この凸部１２ｅかあ
るために、測定用治具３２と載置台１０と２つの同軸線
路部材１２を組立てたときに、常に凸部１２１ｅの高さに相当するギャップを、外導体用基体１２ａの
面とチ・ツブキャリア２０の誘電体基板２０ｂの側面の
間に形成することができる。

なお、本実施例では載置台１０、外導体用基体１２ａを
真ちゅうで作り、チップキャリア２０の金属基板２０ａ
をコバールで作り、誘電体基板２０ｂをアルミナで作り
、このアルミナ上に金を蒸着することによりストリッグ
導体２０Ｃを形成している。

次に、第２図を用いて本実施例のマイクロ波伝送線路変
換装置の組立方法を説明する。

まず、測定用治具３２を載置台】Ｏ上に載置する（第２
図（ａ））、このとき、測定用治具３２の両側面が載置
台１０の側面より外側に出るように載置する。測定用治
具３２の両側面が載置台１０の側面より少しでも外側に
出ればよい。載置台１０は測定用治具３２の幅より小さ
く形成されているので、このように測定用治具３２を載
置することは極めて簡単である。

次に、一方の同軸線路部材１２を載置台１０に近付けて
、同軸線路部材１２の凸部１２ｅを金属基板２０ａに接
触させる（第２図（ｂ））。すると、外導体用基体１２
ａの側面と誘電体基板２０．　ｂの側面との間に、常に
、凸部１２ｅの高さだけのギャップＧ１が形成される。

なお、載置台１０は測定用治具３２の幅より小さいこと
は必要でなく、凸部１２ｅによりギャップＧ１が形成さ
れるように載置台１０と測定用治具３２の幅を設定すれ
ばよい。

同様にして、残りの同軸線路部材１２を載置台１０に近
付けて、同軸線路部材１２の凸部１２ｅを金属基板２０
ａに接触させる（第２図（Ｃ））。すると、外導体用基
体１２ａの１則面と誘電体基板２０１）の側面との間に
、同様に凸部１２ｅの高さだけのギヤ・ツブＧ２が形成
される。

このように、測定用治具３２におけるチ・・Ｉプキャリ
ア２０の金属基板２’Ｏａの側面と誘電体基板２０ｈの
側面を同一面に加工すれは、ギャップＧ１、Ｇ２の幅は
常に凸部１２ｅの高さに再現される。

したがって、本実施例によれば、測定用治具３２に上述
のような簡単な加工をするだけで再現性よく所定のギャ
ップ幅を形成することかできる。

また、伝送線路の特性インピーダンスを例えば５０Ωに
維持するギャップ幅となるような高さに凸部を形成すれ
ば、低反射損失でマイク１フ波の伝送線路の変換ができ
る。

なお、凸部１２ｅの高さを実験的に定めることにより、
３０ＧＨｚまでで〜１７ｄＢ、４０　Ｇ　Ｈ２までで一
１４ｄＢの反射特性を得ることができた６また、複数の
チ・ツブキャリアを用い２チツプキヤリアの内聞のオー
プンスタブの寄生容量を測定してチップキャリア間の再
現性を測定したところ、４０　Ｇ　Ｈｚまでで−４，０
ｄ　Ｂ程度、加工精度の悪いチップキャリアでも一３０
ｄＢ程度の反射測定の再現性を実現することができた。

本発明の第２の実施例によるマイクロ波伝送線路変換装
置を第３図を用いて説明する。第１図に示す実施例と同
一の構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。

　４本実施例のマイクロ波伝送線路変換装置では第３図（ａ
）に示すように、同軸線路部材１２の外導体用基体１２
ａの接続ピン１２ｄを中心として、ギャップ形成手段と
しての凹部１２ｆか形成されている点に特徴がある。凹
部１２ｆの大きさを、組立て時にその外縁がチップキャ
リア２０の金属基板２０ａに接触するようなものにする
８凹部１２ｆがあるために、測定用治具３２と載置台１
０と２つの同軸線路部材１２を組立てたときに、常に凹
部１２ｆの深さに相当するギャップを、外導体用基体１
．２　ａの凹部１．２　ｆの底面とチップキャリア２０
の誘電体基板２０ｂの１則面の間に形成することができ
る。

本実施例のマイクロ波伝送線Ｉｉ！８変換装置の朝立状
態を第３図（ｂ）に示す。載置台１０の両開にある同軸
線路部材１２の外導体用基体１２ａの側面を金属基板２
０ａに接触させることにより、凹部１、２　ｆの深さだ
けのギャップＧ　１　、、　Ｇ　２が形成される。

本発明の第３の実施例によるマイクロ波伝送線５路変換装置を第４図を用いて説明する９第１図に示す実
施例と同一の構成要素には同一の符号を付して説明を省
略する。

本実施例のマイクロ波伝送線路変換装置では、同軸線路
部材１２の外導体用基体１２ａの側面を平面とじ２凸部
や凹部を形成する代わりに２ギヤ・ツブ形成手段として
、外導体用基体１２ａの１則面に張付けるためのスペー
サ１４を用意している５このスペーサ１４はチップキャ
リア２０の金属基板２０ａと同じ高さ位置に張付けられ
る。スペーサ１４の高さが、朝立で時に形成されるギヤ
・ソフ。

Ｇ１．、Ｇ２の幅となる。

本実施例ではギャップ形成手段が張付は可能なスペーサ
であるので、薄いスペーサ１４を用意しておき、スペー
サ１４を１枚用いれば第４図（ａ）に示すように幅の狭
いギャップＧ１．、Ｇ２か形成され、スペーサ１４を２
枚用いれば第４図（ｂ）に示すように幅の広いギャップ
Ｇ１．、Ｇ２か形成される。したがって、スペーサの枚
数を変えるだけで簡単にギャップ幅を変えることができ
、最適な　６ギヤ・ツブ幅を試行錯誤で定める場合に適している６本
発明は上記実施例に限らず種々の変形か可能である。

例えば、上記実施例では凸部や凹部を形成したり、スペ
ーサを設けることにより、所定幅のギヤ・ツブを形成す
るようにしたが、他の方法によりギャップを形成するよ
うにしてもよい。

［発明の効果］以上の通り、本発明によれば、伝送線路の特性インピー
ダンスを所定値に維持しながらマイクロ波回路のストリ
ップ線路を同軸線路に変換することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例によるマイクロ波伝送線
路変換装置を示す図、第２図は同マイクロ波伝送線路変換装置の組立方法の説
明図、第３図は本発明の第２の実施例によるマイクロ７波伝送線路変換装置を示す図。第４図は本発明の第３の実施例によるマイクロ波伝送線
路変換装置を示す図、第５図はマイクロ波素子を測定する測定用治具を示す図
、第６図はＭＩＣを測定する測定用治具を示す図、第７図
は従来のマイクロ波伝送線路変換装置を示す図、第８図は伝送線路の特性インピーダンスが一定値に維持
されるマイクロ波伝送線路変換装置を示す図である。図において、１０・・・載置台１２・・・同軸線路部材１２ａ・・・外導体用基体１２ｂ・・・内導体１２ｃ・・・同軸コネクタ１２ｄ・・・接続ピン１２ｅ・・・凸部１２ｆ・・・凹部１４・・・スベーザ２０・・・チップキャリア２０ａ・・・金属基板２０ｂ・・・誘電体基板２０ｃ・・・ストリップ導体２０ｄ・・・固定部２２・・・マイクロ波素子２４・・・金属基板２６・・・ＭＩＣ２８・・・載置台３０・・・同軸線路部材３０ａ・・・外導体用基体３０ｂ・・・内導体３０ｃ・・・同軸コネクタ３０ｄ・・・接続ビン３２・・・測定用治具３４・・・マイクロ波伝送線路変換装置３４ａ・・・シ
ャーシ３４１〕・・・内導体９４ｃ・・誘電体基板４ｄ・・ストリップ導体３４ｅ・・・接続ピン

Claims

【特許請求の範囲】

１．マイクロ波回路のストリップ線路を同軸線路に変換
するマイクロ波伝送線路変換装置において、前記マイクロ波回路のストリップ線路の接地導体に接続
される金属基板と、前記同軸線路の外導体用基体および前記外導体用基体内
に形成された内導体を有する同軸線路部材と、前記同軸線路部材の外導体用基体と前記接地導体が接続
された金属基板とを電気的に接続し、前記同軸線路部材
の内導体と前記ストリップ線路のストリップ導体とが接
触した状態で、前記ストリップ導体が形成された誘電体
基板の側面と前記外導体用基体の伝送方向に垂直な側面
との間に所定幅のギャップを形成するギャップ形成手段
とを備え、伝送線路の特性インピーダンスを所定値に維持しながら
マイクロ波伝送線路を変換することを特徴とするマイク
ロ波伝送線路変換装置。
２．請求項１記載の装置において、前記ギャップ形成手段は、前記外導体用基体の側面に形
成され、所定高さを有する凸部であり、前記凸部が前記
金属基板の側面に接触した状態で、前記所定幅のギャッ
プが形成されることを特徴とするマイクロ波伝送線路変
換装置。
３．請求項１記載の装置において、前記ギャップ形成手段は、前記外導体用基体の側面に形
成され、所定深さを有する内部導体を含む凹部であり、
前記外導体基体の側面が前記金属基板の側面に接触した
状態で、前記所定幅のギャップが形成されることを特徴
とするマイクロ波伝送線路変換装置。
４．請求項１記載の装置において、前記ギャップ形成手段は、前記外導体用基体の側面に張
付け可能な所定厚さのスペーサ部材であり、前記外導体
基体の側面に前記スペーサ部材を張付けることにより、
前記スペーサ部材の表面が前記金属基板の側面に接触し
た状態で、前記所定幅のギャップが形成されることを特
徴とするマイクロ波伝送線路変換装置。