JPH04132707U - マイクロ波集積回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 基板に伝送線路および回路素子で構成される
マイクロ波集積回路の小型化を図るとともに、伝送線路
からのマイクロ波の輻射を低減させて、他の伝送線路や
素子とのあいだの相互干渉を防止し、高性能のマイクロ
波集積回路を提供する。 【構成】 マイクロ波集積回路の伝送線路の少なくとも
一部を基板１の裏面にセミリジッドケーブルで構成し、
基板表面に配置した回路素子との接続は、基板１に設け
たスルーホールを介して接続することにより構成した。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はマイクロ波集積回路に関する。さらに詳しくは、１〜３GHz 帯の波長 の長い準マイクロ波帯において回路を小型化し、ならびにマイクロ波のシールド を向上させたマイクロ波集積回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来マイクロ波の回路は、伝送損失が少ないなどの理由から、導波管などの立 体回路が使用されていたが、最近では回路の小形化や製造工程の簡易化のためア ルミナなどの誘電体やヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの半絶縁性の基板上にマイ クロストリップラインで伝送線路を形成し、その基板上にマイクロ波ダイオード や電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴという）などの能動素子や抵抗、コイル 、コンデンサなどの受動素子を配置し、伝送線路であるマイクロストリップライ ンとハンダづけなどで接続し、マイクロ波集積回路として構成されているものが 多用されている。このように基板上に集積化することにより、ＦＥＴなどを素子 として完全に形成してなくてもチップのままで組み立てることができ非常に便利 である。このようなマイクロ波集積回路の一例を図４に示す。

【０００３】 図４は従来のアルミナなどの誘電体基板の表面に集積化して形成したマイクロ 波集積回路の一部を示す平面説明図である。同図において１はアルミナなどの誘 電体またはヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）などの半絶縁性基板で形成した基板、２は 伝送線路で、この実施例では基板１上に形成したマイクロストリップライン23、 24で構成している。３はコネクタで、31はその内軸を示している。４はマイクロ 波集積回路の回路素子で、ＦＥＴ41や抵抗42などで構成されている。５は伝送線 路２と回路素子４とを接続する金線などのボンディングワイヤで、Ｌ₁ 、Ｌ₂ は それぞれ伝送線路２であるマイクロストリップライン23、24の長さを示している 。

【０００４】 同図において、伝送線路２は、基板１の表面の全面に付着した銅被膜などをあ らかじめ設計した幅、長さなどになるように他の不必要な部分をエッチングなど で除去してパターン化され形成されている。また基板１の裏面には、やはり全面 に銅被膜などが付着され、アースに接続されてストリップライン２との間にマイ クロ波回路が形成されている。

【０００５】 この従来のマイクロ波集積回路で、マイクロストリップライン23、24はその所 望の回路定数、すなわちリアクティブなインピーダンスが所望のＺ₀ になるよう に線路の幅、長さを決定して形成し、この集積回路を形成した基板１を筐体など に組み込んでマイクロ波用の機器としている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

従来のこの種の基板上に形成されたマイクロ波集積回路はマイクロ波機器の筐 体などに組み込まれて使用されるが、このばあい、基板上の線路や素子の上は空 間を介して筐体などの壁に面しているため、伝送線路２から輻射した電磁波は直 接にまたは筐体の壁で反射されて他の伝送線路２や回路素子４と干渉して悪影響 を及ぼすという問題があった。

【０００７】 また回路の小型化を図ろうとするばあい、使用されるマイクロ波の波長によっ て前述のごとく伝送線路２の長さや幅が決められるため一定の限界があり、しか も伝送線路２を折り返しにして線路長は保ちながら回路素子４間の距離を近づけ ようとしても前述のような輻射電磁波による干渉の影響が大きく、小型化するの に一定の限界がある。この現象はマイクロ波の中でもとくに伝送線路の寸法が大 きくなる波長の長い準マイクロ波帯において著しく表われる。

【０００８】 本考案はこのような状況に鑑みなされたもので、回路の小型化、回路から のマイクロ波輻射の低減、を図るマイクロ波集積回路を提供することを目的とす る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】

本考案にかかるマイクロ波集積回路は、誘電体または半絶縁性の基板に形成さ れた伝送線路と、該伝送線路に接続され回路の一部を構成する能動および（また は）受動の回路素子とからなるマイクロ波集積回路であって、前記回路素子の主 要部は前記基板の表面に配置され、前記伝送線路の少なくとも一部は前記基板の 裏面にセミリジッドケーブルで配置され、前記基板表面の回路素子と前記基板裏 面の伝送線路とが前記基板に設けられたスルーホールを介して接続されてなるこ とを特徴とし、マイクロ波集積回路の小型化を達成するものである。

【００１０】

【作用】

本考案にかかるマイクロ波集積回路は伝送線路の少なくとも一部を基板の裏面 にセミリジッドケーブルで形成しているため、回路素子間の間隔を非常に小さく でき小型の集積回路を構成できるとともに、伝送線路をセミリジッドケーブルで 構成しているため、伝送線路間および他の回路素子とのあいだの相互干渉は生じ ず、高特性のマイクロ波回路として動作する。

【００１１】

【実施例】

つぎに図面により本考案の実施例について詳細に説明する。図１は本考案の一 実施例であるマイクロ波集積回路の一部を形成した基板の平面説明図で、図２は その側断面説明図、図３はその底面説明図を示す。これらの図において１〜５は 図４と同じ部分を示し、21、22はそれぞれ伝送線路２を構成するセミリジッドケ ーブルで、これらはそれぞれその内導体211 と銅パイプなどで形成された外導体 212 およびそのあいだに挟まれた絶縁被覆213 とからなり、同軸線路を形成して いる。６は基板１の裏面に被覆され筐体などに接続されて接地される接地導体、 ７は基板１表面のコネクタ３の内軸31や回路素子４などと基板１裏面のセミリジ ッドケーブル21、22とを電気的に接続する接続線で、基板に設けたスルーホール ８を貫通している。９はハンダで、セミリジッドケーブル21、22の外導体212 を 接地導体６に電気的に接続するとともに、セミリジッドケーブル21、22を固着し ている。

【００１２】 図１〜３では右側がブランクになっているが、通常のマイクロ波集積回路では このブランク部分にさらに種々の能動素子や受動素子を伝送線路と組み合わせて 増幅回路とか受信回路、信号処理回路などを構成する。本考案はこれら回路のい ずれにも適用できるもので、本実施例ではこれらマイクロ波集積回路のうち本考 案の部分のみを例示的に説明する。

【００１３】 この実施例で、伝送線路２であるセミリジッドケーブル21、22は基板１の裏面 に固着されるとともに、ＦＥＴ41とか抵抗42などの回路素子４は基板１の表面に 固着され、伝送線路２と回路素子４との接続は基板１に設けたスルーホール８を 貫通する接続線７で相互に電気的に接続されている。

【００１４】 ここで、セミリジッドケーブル21、22は、前述の伝送線路２のインピーダンス Ｚ₀ に適合するようにその長さが設定される。したがって必要なインピーダンス によりセミリジッドケーブル21、22が長くなるときがあるが、このばあい基板１ の裏面でセミリジッドケーブル21、22を折り曲げて密着させ配置することができ る。すなわち、このセミリジッドケーブル21、22を折り曲げて密着させてもセミ リジッドケーブル21、22はシールド構造になっているため電磁波の空間への輻射 は起らず、他の伝送線路部分との干渉は起らないからである。いわんや基板１の 表面に形成した回路素子４とは、接地導体６を介して隔たっているため、何ら相 互干渉の弊害は生じない。したがって回路素子４間の相互干渉が起らない程度に 回路素子４を近接して配置することができるが、各回路素子はマイクロストリッ プラインによる伝送線路のようにはマイクロ波の輻射は起らないため、非常に接 近させることが可能であり、しかも伝送線路２を基板１の裏面に形成しているこ とから、非常に小型のマイクロ波集積回路を構成できる。

【００１５】 以上説明した実施例では、部分的な回路状態で説明したが、前述のように実際 の増幅回路などではもっと複雑な素子の集積になっている。このばあい伝送線路 ２をすべて基板１の裏面に形成する必要はなく、短い伝送線路２は従来どおり基 板１の表面にマイクロストリップラインで形成することもできるし、また逆に回 路素子はすべてが基板１の表面に形成される必要はなく、構成の都合で回路素子 ４の一部を基板１の裏面に形成することもできる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案によれば、マイクロ波集積回路の回路素子の主要 部を基板表面に形成し、伝送線路の少なくとも一部を基板の裏面にセミリジッド ケーブルで形成しているため、伝送線路間または伝送線路と回路素子間の相互干 渉が起らず、マイクロ波集積回路の大幅な小型化を達成できるとともに、相互干 渉が生じないため特性の良好なマイクロ波回路をうることができる。

【００１７】 その結果、マイクロ波を利用した通信機器や衛星放送受信機など電子機器の小 型化ならびに性能向上に大いに寄与する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例であるマイクロ波集積回路の
平面説明図である。

【図２】本考案の一実施例であるマイクロ波集積回路の
側断面説明図である。

【図３】本考案の一実施例であるマイクロ波集積回路の
底面説明図である。

【図４】従来の一実施例であるマイクロ波集積回路の平
面説明図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 伝送線路 ４ 回路素子 ８ スルーホール 21、22 セミリジッドケーブル

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 誘電体または半絶縁性の基板に形成され
   た伝送線路と、該伝送線路に接続され回路の一部を構成
   する能動および（または）受動の回路素子とからなるマ
   イクロ波集積回路であって、前記回路素子の主要部は前
   記基板の表面に配置され、前記伝送線路の少なくとも一
   部は前記基板の裏面にセミリジッドケーブルで配置さ
   れ、前記基板表面の回路素子と前記基板裏面の伝送線路
   とが前記基板に設けられたスルーホールを介して接続さ
   れてなるマイクロ波集積回路。