JPH07135407A - 高周波線路 - Google Patents
高周波線路Info
- Publication number
- JPH07135407A JPH07135407A JP5282412A JP28241293A JPH07135407A JP H07135407 A JPH07135407 A JP H07135407A JP 5282412 A JP5282412 A JP 5282412A JP 28241293 A JP28241293 A JP 28241293A JP H07135407 A JPH07135407 A JP H07135407A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- conductor
- conductors
- center conductor
- line
- frequency line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
- H05K1/0237—High frequency adaptations
Landscapes
- Waveguides (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高周波信号を伝送するための高周波線路に関
し、小型化に適する構造で特性インピーダンスを大き
く、かつ浮遊容量を小さくすることを目的とする。 【構成】 誘電体または半導体の基板上１に、導体の厚
さが幅よりも大きい厚膜配線による２本の接地導体２，
３と、その間に基板１から所定の距離だけ離した中心導
体４とを形成する。
し、小型化に適する構造で特性インピーダンスを大き
く、かつ浮遊容量を小さくすることを目的とする。 【構成】 誘電体または半導体の基板上１に、導体の厚
さが幅よりも大きい厚膜配線による２本の接地導体２，
３と、その間に基板１から所定の距離だけ離した中心導
体４とを形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば１ＧHz以上の高
周波信号を伝送するための高周波線路に関する。
周波信号を伝送するための高周波線路に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１０は、従来の高周波線路として用い
られているコプレーナ線路の断面構成を示す。なお、こ
こに示すコプレーナ線路は、導体の厚さが幅よりも小さ
い薄膜配線を用いた一般的なものである。
られているコプレーナ線路の断面構成を示す。なお、こ
こに示すコプレーナ線路は、導体の厚さが幅よりも小さ
い薄膜配線を用いた一般的なものである。
【０００３】図において、誘電体または半導体の基板１
上に、接地導体２，３と、その間に中心導体４が形成さ
れる。このコプレーナ線路に高周波信号を入力したと
き、中心導体４と接地導体２，３との間に電磁界が生
じ、この電磁界が中心導体４の幅方向と直交する長さ方
向に伝搬する。
上に、接地導体２，３と、その間に中心導体４が形成さ
れる。このコプレーナ線路に高周波信号を入力したと
き、中心導体４と接地導体２，３との間に電磁界が生
じ、この電磁界が中心導体４の幅方向と直交する長さ方
向に伝搬する。
【０００４】コプレーナ線路の特性インピーダンスは、
中心導体４の幅ｗと、接地導体２，３と中心導体４との
間の距離ｇによって決定される。その関係は、所定の特
性インピーダンスに対して、中心導体４の幅ｗを小さく
すれば接地導体２，３と中心導体４との距離ｇが小さく
なるというものである。これにより、コプレーナ線路
は、中心導体４の幅ｗを小さくすれば全体の形状を小さ
くでき、集積回路に適する小型形状とすることができ
る。しかし、中心導体４の幅を小さくして小型化する
と、伝送損失が大きくなってしまう問題がある。
中心導体４の幅ｗと、接地導体２，３と中心導体４との
間の距離ｇによって決定される。その関係は、所定の特
性インピーダンスに対して、中心導体４の幅ｗを小さく
すれば接地導体２，３と中心導体４との距離ｇが小さく
なるというものである。これにより、コプレーナ線路
は、中心導体４の幅ｗを小さくすれば全体の形状を小さ
くでき、集積回路に適する小型形状とすることができ
る。しかし、中心導体４の幅を小さくして小型化する
と、伝送損失が大きくなってしまう問題がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、伝送損失の低
減を図るために、図１１に示す構造のコプレーナ線路が
提案されている（1992年電子情報通信学会秋季全国大
会）。このコプレーナ線路は、導体の厚さが幅よりも大
きい厚膜配線を用いたことを特徴としている。図におい
て、誘電体または半導体の基板１上に、接地導体２，３
と、その間に中心導体４が形成される。このコプレーナ
線路の特性インピーダンスは、中心導体４の厚さｔおよ
び幅ｗ、接地導体２，３と中心導体４と間の距離ｇ、そ
の他の係数によって決定される。この形状では、中心導
体４の厚さｔを大きくして伝送損失の低減を図ることが
できる。
減を図るために、図１１に示す構造のコプレーナ線路が
提案されている（1992年電子情報通信学会秋季全国大
会）。このコプレーナ線路は、導体の厚さが幅よりも大
きい厚膜配線を用いたことを特徴としている。図におい
て、誘電体または半導体の基板１上に、接地導体２，３
と、その間に中心導体４が形成される。このコプレーナ
線路の特性インピーダンスは、中心導体４の厚さｔおよ
び幅ｗ、接地導体２，３と中心導体４と間の距離ｇ、そ
の他の係数によって決定される。この形状では、中心導
体４の厚さｔを大きくして伝送損失の低減を図ることが
できる。
【０００６】しかし、この構造のコプレーナ線路におい
て、中心導体４の幅ｗを小さくすることは製作上限界が
ある。したがって、下限値のｗに対して特性インピーダ
ンスを大きくするためには、接地導体２，３と中心導体
４との間の距離ｇを広げなければならず、小型化に不利
であった。
て、中心導体４の幅ｗを小さくすることは製作上限界が
ある。したがって、下限値のｗに対して特性インピーダ
ンスを大きくするためには、接地導体２，３と中心導体
４との間の距離ｇを広げなければならず、小型化に不利
であった。
【０００７】また、この構造のコプレーナ線路では、接
地導体２，３と中心導体４の対向面積に応じた浮遊容量
が無視できなくなる。この浮遊容量は、線路の時定数τ
を大きくしパルスの立ち上がりを鈍らせるので、高速パ
ルスの伝送には不向きであった。
地導体２，３と中心導体４の対向面積に応じた浮遊容量
が無視できなくなる。この浮遊容量は、線路の時定数τ
を大きくしパルスの立ち上がりを鈍らせるので、高速パ
ルスの伝送には不向きであった。
【０００８】本発明は、小型化に適する構造で特性イン
ピーダンスを大きくすることができ、かつ浮遊容量を小
さくすることができる高周波線路を提供することを目的
とする。
ピーダンスを大きくすることができ、かつ浮遊容量を小
さくすることができる高周波線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】請求項１に記載の発明
は、誘電体または半導体の基板上に、導体の厚さが幅よ
りも大きい厚膜配線による２本の接地導体と、その間に
基板から所定の距離だけ離した中心導体とを形成する。
は、誘電体または半導体の基板上に、導体の厚さが幅よ
りも大きい厚膜配線による２本の接地導体と、その間に
基板から所定の距離だけ離した中心導体とを形成する。
【００１０】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の高周波線路において、基板と中心導体との間に２本の
接地導体を接続する導体を設ける。請求項３に記載の発
明は、請求項１または請求項２に記載の高周波線路にお
いて、中心導体の断面形状がＵ字形、または下向凸形、
または上向凸形である。
の高周波線路において、基板と中心導体との間に２本の
接地導体を接続する導体を設ける。請求項３に記載の発
明は、請求項１または請求項２に記載の高周波線路にお
いて、中心導体の断面形状がＵ字形、または下向凸形、
または上向凸形である。
【００１１】
【作用】本発明の高周波線路は、図１１に示す従来構造
において、中心導体を基板から所定の距離だけ離して形
成したものである。それは、基板に対して中心導体をエ
アブリッジ構造で浮かすか、誘電体を挟むことにより実
現できる。
において、中心導体を基板から所定の距離だけ離して形
成したものである。それは、基板に対して中心導体をエ
アブリッジ構造で浮かすか、誘電体を挟むことにより実
現できる。
【００１２】コプレーナ線路の特性インピーダンスＺ0
は、一般に実効誘電率ε、中心導体の幅ｗ、接地導体と
中心導体と距離ｇ、その他の係数に応じて決定される
が、本発明の構造は従来構造に比べて実効誘電率εを小
さくできるので、その分だけ特性インピーダンスを大き
くすることができる。したがって、従来構造と特性イン
ピーダンスが同じであれば、接地導体と中心導体との間
の距離ｇを小さくすることができる。
は、一般に実効誘電率ε、中心導体の幅ｗ、接地導体と
中心導体と距離ｇ、その他の係数に応じて決定される
が、本発明の構造は従来構造に比べて実効誘電率εを小
さくできるので、その分だけ特性インピーダンスを大き
くすることができる。したがって、従来構造と特性イン
ピーダンスが同じであれば、接地導体と中心導体との間
の距離ｇを小さくすることができる。
【００１３】また、本発明の構造では、接地導体と中心
導体の対向面積が小さくなり、その間の浮遊容量を小さ
くすることができる。したがって、線路の時定数τを小
さくすることができる。
導体の対向面積が小さくなり、その間の浮遊容量を小さ
くすることができる。したがって、線路の時定数τを小
さくすることができる。
【００１４】
【実施例】図１は、請求項１に記載の発明の第１実施例
構成を示す。 (1)は斜視図であり、 (2)は (1)における
Ａ−Ａ′断面構成を示す図である。なお、本実施例で
は、図１１に示す従来構成と機能的に同一のものは、同
一名称で同一符号を付して説明する。
構成を示す。 (1)は斜視図であり、 (2)は (1)における
Ａ−Ａ′断面構成を示す図である。なお、本実施例で
は、図１１に示す従来構成と機能的に同一のものは、同
一名称で同一符号を付して説明する。
【００１５】図において、誘電体または半導体の基板１
上に、厚さtgの接地導体２，３が形成される。さらに、
幅ｗ、厚さtsの中心導体４が、接地導体２，３間の基板
１上に、支持部５を介して基板表面から高さｈ（ｈ＜t
g）だけ浮かした状態で形成される（エアブリッジ構
造）。なお、接地導体２，３と中心導体４との間の距離
はｇである。また、図２に示す第２実施例のように、接
地導体２，３および中心導体４の周りを誘電体膜６で覆
う構成とした場合でも、中心導体４をエアブリッジ構造
と同様の位置に配置する。
上に、厚さtgの接地導体２，３が形成される。さらに、
幅ｗ、厚さtsの中心導体４が、接地導体２，３間の基板
１上に、支持部５を介して基板表面から高さｈ（ｈ＜t
g）だけ浮かした状態で形成される（エアブリッジ構
造）。なお、接地導体２，３と中心導体４との間の距離
はｇである。また、図２に示す第２実施例のように、接
地導体２，３および中心導体４の周りを誘電体膜６で覆
う構成とした場合でも、中心導体４をエアブリッジ構造
と同様の位置に配置する。
【００１６】このような構成の高周波線路に高周波信号
を入力したとき、従来の高周波線路と同様に、中心導体
４と接地導体２，３との間に電磁界が生じ、この電磁界
が中心導体４の長さ方向に伝搬する。
を入力したとき、従来の高周波線路と同様に、中心導体
４と接地導体２，３との間に電磁界が生じ、この電磁界
が中心導体４の長さ方向に伝搬する。
【００１７】ここで、図１に示す第１実施例構成におい
て、接地導体２，３と中心導体４との間の距離ｇに対す
る実効誘電率εおよび特性インピーダンスＺ0 （Ω）を
有限要素法を用いて計算した結果を図３に示す。計算条
件は、 接地導体２，３の厚さ tg＝10μｍ 中心導体４の厚さ ts＝10μｍ 中心導体４の幅 ｗ＝４μｍ 中心導体４の基板１からの高さ ｈ＝３μｍ 計算周波数 ｆ＝10ＧHz である。この計算によれば、本実施例と従来の高周波線
路を比べると、実効誘電率は小さくなり、特性インピー
ダンスは大きくなる。したがって、同じ特性インピーダ
ンスに対しては、接地導体２，３と中心導体４との間の
距離ｇを小さくすることができる。たとえば、約60Ωの
特性インピーダンスに対して、従来の約20μｍから本実
施例の約５μｍにｇを小さくすることができる。これに
より、高周波線路全体の形状を小型化することができ
る。
て、接地導体２，３と中心導体４との間の距離ｇに対す
る実効誘電率εおよび特性インピーダンスＺ0 （Ω）を
有限要素法を用いて計算した結果を図３に示す。計算条
件は、 接地導体２，３の厚さ tg＝10μｍ 中心導体４の厚さ ts＝10μｍ 中心導体４の幅 ｗ＝４μｍ 中心導体４の基板１からの高さ ｈ＝３μｍ 計算周波数 ｆ＝10ＧHz である。この計算によれば、本実施例と従来の高周波線
路を比べると、実効誘電率は小さくなり、特性インピー
ダンスは大きくなる。したがって、同じ特性インピーダ
ンスに対しては、接地導体２，３と中心導体４との間の
距離ｇを小さくすることができる。たとえば、約60Ωの
特性インピーダンスに対して、従来の約20μｍから本実
施例の約５μｍにｇを小さくすることができる。これに
より、高周波線路全体の形状を小型化することができ
る。
【００１８】さらに、本実施例の構成をとれば、接地導
体２，３と中心導体４の対向面積が小さくなり、その間
の浮遊容量が小さくなるので、線路の時定数τを小さく
することができる。
体２，３と中心導体４の対向面積が小さくなり、その間
の浮遊容量が小さくなるので、線路の時定数τを小さく
することができる。
【００１９】図４は、請求項２に記載の発明の第１実施
例構成を示す。 (1)は斜視図であり、 (2)は (1)におけ
るＡ−Ａ′断面構成を示す図である。なお、本実施例で
は、図１に示す実施例構成と機能的に同一のものは、同
一名称で同一符号を付して説明する。
例構成を示す。 (1)は斜視図であり、 (2)は (1)におけ
るＡ−Ａ′断面構成を示す図である。なお、本実施例で
は、図１に示す実施例構成と機能的に同一のものは、同
一名称で同一符号を付して説明する。
【００２０】図において、誘電体または半導体の基板１
上に、厚さtgの接地導体２，３と、接地導体２と接地導
体３を接続する導体７が形成される。さらに、幅ｗ、厚
さtsの中心導体４が、接地導体２，３間の基板１上に、
支持部５を介して導体７の表面から高さｈだけ浮かした
状態で形成される（エアブリッジ構造）。なお、接地導
体２，３と中心導体４との間の距離はｇである。また、
接地導体２，３、導体７および中心導体４の周りを誘電
体膜で覆う構成とした場合でも同様である。
上に、厚さtgの接地導体２，３と、接地導体２と接地導
体３を接続する導体７が形成される。さらに、幅ｗ、厚
さtsの中心導体４が、接地導体２，３間の基板１上に、
支持部５を介して導体７の表面から高さｈだけ浮かした
状態で形成される（エアブリッジ構造）。なお、接地導
体２，３と中心導体４との間の距離はｇである。また、
接地導体２，３、導体７および中心導体４の周りを誘電
体膜で覆う構成とした場合でも同様である。
【００２１】このような構成の高周波線路は、電磁界の
伝搬モードとして、ストリップ線路の伝搬モードとコプ
レーナ線路の伝搬モードを有している。したがって、コ
プレーナ線路の伝搬モードが大きい場合に、図１に示す
実施例と同様の機能をもたせることができる。
伝搬モードとして、ストリップ線路の伝搬モードとコプ
レーナ線路の伝搬モードを有している。したがって、コ
プレーナ線路の伝搬モードが大きい場合に、図１に示す
実施例と同様の機能をもたせることができる。
【００２２】図５は、請求項２に記載の発明の第２実施
例構成を示す。 (1)は斜視図であり、 (2)は上面図であ
る。本実施例は、図１１に示す従来の高周波線路（図中
Ｂ）と、本発明の高周波線路（図中Ａ）を接続したもの
である。本発明の高周波線路Ａの中心導体４は、その両
側に接続される従来の高周波線路Ｂの中心導体４で保持
され、エアブリッジ構造が形成される。さらに、図４に
示す実施例のように、高周波線路Ａの中心導体４の下方
を通って接地導体２，３を接続する導体７が設けられ
る。
例構成を示す。 (1)は斜視図であり、 (2)は上面図であ
る。本実施例は、図１１に示す従来の高周波線路（図中
Ｂ）と、本発明の高周波線路（図中Ａ）を接続したもの
である。本発明の高周波線路Ａの中心導体４は、その両
側に接続される従来の高周波線路Ｂの中心導体４で保持
され、エアブリッジ構造が形成される。さらに、図４に
示す実施例のように、高周波線路Ａの中心導体４の下方
を通って接地導体２，３を接続する導体７が設けられ
る。
【００２３】このように導体７で接地導体２，３を接続
することにより、高周波線路の線路長が長くなる場合で
も、容易に中心導体４の両側の接地導体２，３の電位を
同一に保つことができる。すなわち、図４に示す高周波
線路は、本実施例に示すように従来の高周波線路の接地
導体２，３の接続素子として用いることができる。
することにより、高周波線路の線路長が長くなる場合で
も、容易に中心導体４の両側の接地導体２，３の電位を
同一に保つことができる。すなわち、図４に示す高周波
線路は、本実施例に示すように従来の高周波線路の接地
導体２，３の接続素子として用いることができる。
【００２４】ここで、本発明の高周波線路を構成する中
心導体４の他の実施例形状〜について、図６〜図８
を参照して説明する。図６は、中心導体４の断面形状が
「Ｕ字形」のものを示す。図７は、中心導体４の断面形
状が「下向凸形」のものを示す。図８は、中心導体４の
断面形状が「上向凸形」のものを示す。このように、中
心導体４の断面積を増やすことにより、線路の伝送損失
を低減させることができる。
心導体４の他の実施例形状〜について、図６〜図８
を参照して説明する。図６は、中心導体４の断面形状が
「Ｕ字形」のものを示す。図７は、中心導体４の断面形
状が「下向凸形」のものを示す。図８は、中心導体４の
断面形状が「上向凸形」のものを示す。このように、中
心導体４の断面積を増やすことにより、線路の伝送損失
を低減させることができる。
【００２５】また、接地導体２，３についても、図９に
示すように断面形状を「Ｌ字形」にすることにより、同
様に断面積を広げることができる。なお、この接地導体
２，３と、図６〜図８に示した中心導体４を組み合わせ
ることにより、さらに線路の伝送損失を低減させること
ができる。
示すように断面形状を「Ｌ字形」にすることにより、同
様に断面積を広げることができる。なお、この接地導体
２，３と、図６〜図８に示した中心導体４を組み合わせ
ることにより、さらに線路の伝送損失を低減させること
ができる。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高周波線
路は、従来に比べて実効誘電率が小さくなるので、特性
インピーダンスを大きくすることができる。したがっ
て、特性インピーダンスが同じであれば、従来に比べて
接地導体と中心導体との間の距離ｇを小さくすることが
できる。すなわち、小型化することができる。
路は、従来に比べて実効誘電率が小さくなるので、特性
インピーダンスを大きくすることができる。したがっ
て、特性インピーダンスが同じであれば、従来に比べて
接地導体と中心導体との間の距離ｇを小さくすることが
できる。すなわち、小型化することができる。
【００２７】また、本発明の高周波線路は、浮遊容量を
小さくすることができるので、線路の時定数τを小さく
することができ、従来に比べて高速パルスの伝送が可能
になる。また、中心導体の両側の接地導体の電位を同一
に保つための構造を容易に実現することができる。
小さくすることができるので、線路の時定数τを小さく
することができ、従来に比べて高速パルスの伝送が可能
になる。また、中心導体の両側の接地導体の電位を同一
に保つための構造を容易に実現することができる。
【図１】請求項１に記載の発明の第１実施例構成を示す
図。
図。
【図２】請求項１に記載の発明の第２実施例構成を示す
図。
図。
【図３】図１の実施例構成におけるｇ−εおよびｇ−Ｚ
0 の関係を示すグラフ。
0 の関係を示すグラフ。
【図４】請求項２に記載の発明の第１実施例構成を示す
図。
図。
【図５】請求項２に記載の発明の第２実施例構成を示す
図。
図。
【図６】中心導体４の他の実施例形状を示す図。
【図７】中心導体４の他の実施例形状を示す図。
【図８】中心導体４の他の実施例形状を示す図。
【図９】接地導体２，３の他の実施例形状を示す図。
【図１０】従来の高周波線路の断面構成を示す図。
【図１１】改良された従来の高周波線路の断面構成を示
す図。
す図。
１ 基板 ２，３ 接地導体 ４ 中心導体 ５ 支持部 ６ 誘電体膜 ７ 導体
Claims (3)
- 【請求項１】 誘電体または半導体の基板上に、導体の
厚さが幅よりも大きい厚膜配線による２本の接地導体
と、その間に基板から所定の距離だけ離した中心導体と
を形成したことを特徴とする高周波線路。 - 【請求項２】 請求項１に記載の高周波線路において、
基板と中心導体との間に２本の接地導体を接続する導体
を設けたことを特徴とする高周波線路。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載の高周波
線路において、中心導体の断面形状がＵ字形、または下
向凸形、または上向凸形であることを特徴とする高周波
線路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282412A JPH07135407A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 高周波線路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282412A JPH07135407A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 高周波線路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135407A true JPH07135407A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17652079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5282412A Pending JPH07135407A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 高周波線路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135407A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6683260B2 (en) | 2000-07-04 | 2004-01-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Multilayer wiring board embedded with transmission line conductor |
| US6914502B2 (en) | 2000-11-17 | 2005-07-05 | Kanji Otsuka | Wiring structure for transmission line having grooved conductors |
| US6985055B2 (en) | 2002-11-07 | 2006-01-10 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Transmission line comprised of interconnected parallel line segments |
| WO2009128193A1 (ja) * | 2008-04-14 | 2009-10-22 | パナソニック株式会社 | マイクロストリップ線路 |
| CN107706492A (zh) * | 2017-11-16 | 2018-02-16 | 摩比天线技术（深圳）有限公司 | 带状传输线 |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5282412A patent/JPH07135407A/ja active Pending
Cited By (6)
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