JPH09191205A - 信号分離マイクロ波スプリッタ/コンバイナ - Google Patents

信号分離マイクロ波スプリッタ/コンバイナ

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JPH09191205A
JPH09191205A JP8323653A JP32365396A JPH09191205A JP H09191205 A JPH09191205 A JP H09191205A JP 8323653 A JP8323653 A JP 8323653A JP 32365396 A JP32365396 A JP 32365396A JP H09191205 A JPH09191205 A JP H09191205A
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JP
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microstrip
ground plane
ground
trace
traces
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JP8323653A
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English (en)
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Steven C Andry
クレイグ アンドリー スチーヴン
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LE-SENTO TECHNOL Inc
Nokia of America Corp
Original Assignee
LE-SENTO TECHNOL Inc
Lucent Technologies Inc
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P3/00Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
    • H01P3/02Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
    • H01P3/08Microstrips; Strip lines
    • H01P3/081Microstriplines
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01PWAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/12Coupling devices having more than two ports
    • H01P5/16Conjugate devices, i.e. devices having at least one port decoupled from one other port
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K1/00Printed circuits
    • H05K1/02Details
    • H05K1/0213Electrical arrangements not otherwise provided for
    • H05K1/0237High frequency adaptations
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    • Y10S428/901Printed circuit
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    • Y10T428/24917Discontinuous or differential coating, impregnation or bond [e.g., artwork, printing, retouched photograph, etc.] including metal layer

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  • Structure Of Printed Boards (AREA)
  • Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 Gyselの構成においては、数個のインピ
ーダンス同軸伝送ラインを必要としていた。 【解決手段】 マイクロ波装置、例えば、スプリッタ/
コンバイナが、導電性のアース平面を二つの誘電マイク
ロストリップ基板の間に挟むことによって形成される。
これらマイクロストリップ基板の外側表面は、RFトレ
ースを有する。アース平面内に導電性の複数の分散され
た通過ホールが貫通されるが、これらの通過ホールは、
アース平面と接触し、基板を貫通して、これら基板の外
側表面に抜ける。加えて、基板表面上のRFトレースの
間の接続が、追加の導電性の通過ホールによって作られ
るが、この追加の通過ホールは、アース平面を、アース
平面内に形成されたこれら追加の通過ホールの通路のた
めの開口内を通り抜ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロ波信号を
扱うための装置およびこのような装置の製造、より詳細
には、信号分離マイクロ波スプリッタ/コンバイナある
いはデバイダ/コンバイナに関する。
【0002】
【従来の技術】Ulrich H.Gyselは、MIT Symposium Dige
st,1975,pp.116-118に掲載の“A NewN-Way Power Divid
er/Combiner Suitable for High Power Applications”
という名称の論文において、マイクロ波回路(コンバイ
ナ回路であるものと想定される)について開示するが、
この回路は、ポートを逆方向に流れる外来信号の存在を
回避し、また、他の有害な電気的効果を避ける。このマ
イクロ波回路は、回路基板と伝送ラインを含む。これら
伝送ラインは、全て、基板上にストリップラインの形式
にて印刷されるが、ただし、これら伝送ラインの一つ
は、同軸ラインとされる。この回路においては、一次ポ
ートが同軸ラインZ1によって接合点に接続され、この
接合点には、複数のストリップラインZ2も接続され
る。これらストリップラインは、この接合点から遠い方
の端は、対応する二次ポートに接続される。これらスト
リップラインZ2は、二次ポートと前述の接合点との間
のマイクロ波信号の伝送のための主経路を提供する。
【0003】任意の一つの二次ポートの所に受信された
信号が、主経路を通って、任意の他の二次ポートに外来
信号として到達するためには、この信号は、二つの主経
路を通じて、これら二つのポート間の距離、つまり、コ
ンバイナの中心周波数でのマイクロ波信号の半波長であ
る距離を通過することとなり、これら外来信号は、この
通過の過程で、おおむね180°の位相シフトを受け
る。Ulrich H.Gyselは、これら外来信号の存在を二次ポ
ートの所で、それぞれ、これらポートを複数の補助的な
信号伝送経路に接続することによって低減させる。これ
ら補助的な信号伝送路は、おのおの、直列のストリップ
ラインZ3とストリップラインZ4から構成され、これ
らの全ては、二次ポートから遠い方の端の所で、共通の
浮遊点(floating point)に接続される。これら補助経
路は、おのおの半波長の長さを有する。外来信号は、二
つの主経路を通過するのみでなく、二つの補助経路も通
過することとなり、これら補助経路を通って宛先ポート
に伝わる信号の部分は、360°位相シフトを受け、二
つの主経路を通ってこのポートに到達する外来信号の部
分と、位相が完全にずれる。これら二つの信号部分は、
こうして、互いに相殺しあい、このために、結果として
の外来信号のレベルが低減される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】Gyselの構成は、数個
のインピーダンス同軸伝送ラインを要求するという短所
を有する。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの実施例に
おいては、導電性のアース平面が二つの誘電マイクロス
トリップ基板の間にサンドイッチ状に挟まれる。この誘
電マイクロストリップ基板の外側面は、RFトレースを
有する。アース平面の効果が、複数の分散された導電性
の通過ホール(via holes)によって延長されるが、こ
の通過ホールは、アース平面と接触し、基板を貫通し
て、基板の外側表面へと抜ける。
【0006】これら表面上のRFトレース間の接続が、
追加の導電性の通過ホールによって形成されるが、この
追加の通過ホールは、基板を貫通し、さらに、アース平
面の、アース平面内に形成されたこの追加の通過ホール
の通路のための開口内を通り抜ける。
【0007】本発明のさまざまな特徴が、本明細書の一
部分を構成する特許請求の範囲において指摘される。本
発明の長所は、以下の詳細な説明を付録の図面との関連
で読むことによって一層明白になるものである。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、コンポジット印刷回路基
板CB1の形式での本発明の実施例の分解斜視図であ
り、デバイダ/コンバイナDC1を構成する。図2は、
基板CB1の製造の開始における要素の分解立面図であ
る。
【0009】図2に示されるように、コンポジット印刷
回路基板CB1の製造は、誘電基板DB1から開始され
るが、誘電基板DB1は、それぞれ、基板DB1の上側
表面をカバーする導電性の(例えば、銅の)メッキ層P
L1および下側表面をカバーする導電性のメッキ層PL
2を持つ。第二の誘電基板DB2の下側表面には、導電
性のメッキ層PL3がメッキされる。第二の基板DB2
は、実際には、最初に、上側表面、下側表面の両方をメ
ッキし、その後、上側表面のメッキ層を除去することに
よって製造される。基板DB1の誘電定数は、εr1にて
表され、基板DB2の誘電定数はεr2にて表されるが、
一つの実施例においては、εr1=εr2とされる。粘着剤
AD1の誘電定数は、εr3にて表されるが、一つの実施
例においては、εr1=εr2=εr3とされる。図1および
図2における層の厚さ、特に粘着層AD1の厚さは、見
易さの目的のために、異なる程度に誇張されていること
に注意する。基板DB1とDB2の厚さは、用途に応じ
て、等しくされることも、等しくされないこともある。
【0010】次に、メッキ層PL1、PL2、PL3が
エッチングされる。その後、粘着剤AD1を使用して、
基板DB2のメッキをされなかった上側表面が、エッチ
ングされた下側メッキ層PL2に固定される。次に、ホ
ールが、これらメッキされた基板、エッチングされた基
板、および粘着剤を貫通して開けられ、これらホールが
メッキされる。誘電基板DB1とエッチングされたメッ
キ層PL1によってマイクロストリップ基板MB1が構
成され、誘電基板DB2とエッチングされたメッキ層P
L3によってマイクロストリップ基板MB2が構成され
る。エッチングされたメッキ層PL2は、導電性のアー
ス平面PG1を構成する。結果として、図1に示される
ようなコンポジット基板CB1が製造される。
【0011】図1に示されるように、上側のマイクロス
トリップ基板MB1と下側のマイクロストリップ基板M
B2によって、導電性の共通のアース平面GP1が、サ
イドイッチ状に、これらの間に、挟まれる。共通のアー
ス平面GP1が上側の誘電基板DB1上にメッキされ、
粘着層AD1によって、下側の誘電基板DB2が、共通
のアース平面GP1に固定される。
【0012】図1に示されるように、マイクロストリッ
プ基板MB1は、誘電基板DB1の上側表面上に導電性
のマイクロストリップトレースMT1、MT11、MT
12、MT13を含む(これらは、メッキ層PL1のエ
ッチングの後に残された部分であり、簡素化のために集
合的にMT1Nとして示される)。マイクロストリップ
基板MB2は、誘電基板DB2の下側表面上にマイクロ
ストリップトレースTM2、MT21、MT22、MT
23、MT31、MT32、MT33を含む(これら
も、メッキ層PL3のエッチングの後に残された部分で
あり、簡素化のために集合的にMT2Nとして示され
る)。トレースMT1NとMT2Nとは誘電的に分離さ
れ、それぞれ、基板DB1の上側表面上には、導電性の
メッキ層CO1が存在し、基板DB2の下側表面上に
は、導電性のメッキ層CO2が存在する。これら導電性
のメッキ層CO1およびCO2も、メッキ層PL1およ
びPL3をエッチングして残された部分から形成され
る。
【0013】メッキされた貫通する導電性のFRトレー
ス用の通過ホール(plated-through,conductive,RF tra
ce via holes )VH1が、マイクロストリップ基板M
B1の上部のトレースMT1Nの特定のポイントを、マ
イクロストリップ基板MB2の下部のマイクロストリッ
プトレースMT2Nの特定のポイントと接続する。これ
ら通過ホールが図3と図4Aにより拡大して示される
が、図3は、図2の部分の立面図であり、図4Aは、図
3の断面4−4の平面図である。図4Aは、通過ホール
VH1の付近のアース平面GP1の部分の拡大図であ
る。図3および図4Aに示されるように、導電性の通過
ホールVH1は、マイクロストリップ基板MB1の上部
の所の導電性のトレースMT1Nを、マイクロストリッ
プ基板MB2の下部の所のマイクロストリップトレース
MT2Nに接続する。図3および4Aに示されるよう
に、アース平面GP1内の開口OP1のために、通過ホ
ールVH1上の導電性のメッキ層が、マイクロストリッ
プトレースMT1NからマイクロストリップトレースM
T2Nに、アース平面GP1への短絡なしに、通ること
が許される。図4Aに示されるように、開口OP1は、
誘電基板DB2(図4Aには示されてない)の上に横た
わる粘着層AD1を露出させる。共通のアース平面GP
1の導電性の材料、例えば、銅によって、メッキされた
貫通する通過ホール(plated-through via holes )V
H1の通路のための各開口OP1が形成される。
【0014】図3に詳細に示されるように、さらに、メ
ッキされた貫通するアース用の貫通穴(plated-through
ground via holes)VH2が、マイクロストリップ基
板MB1の上側表面上の導電性のメッキ層CO1から、
アース平面GP1を経て、マイクロストリップ基板MB
2の下側の導電性のメッキ層CO2へと貫通する。全て
の通過ホールVH2は、電気的にメッキ層によって、ア
ース平面GP1に接続される。このアース用の通過ホー
ルVH2は、トレースMTINおよびMT2Nによって
占拠されてない所に、小さな間隔のポイントとして配置
され、蜂の巣を形成するが、これによって、アース平面
GP1が、基板DB1とDB2へと延長される。こうし
て、アース用の通過ホールVH2は、アース電位を、マ
イクロストリップトレースMT1NおよびMT2Nのま
わりのメッキ層CO1およびCO2に運び、結果とし
て、これらのトレースまわりにアース電位によるシール
ド(遮蔽)を形成する。一方、FRトレース用の通過ホ
ールVH1は、上側マイクロストリップ基板MB1上の
FRトレースTM1Nから、下側マイクロストリップ基
板MB2上のFRトレースMT2Nへの、RF信号パワ
ーの輸送を提供する。
【0015】本発明の一つの実施例(図示なし)におい
ては、幾つかあるいは全てのアース用の通過ホールVH
2は、アース平面GP1にまで伸びるのみで、これを超
えることはない。つまり、幾つかは、基板DB1を横断
して伸び、アース平面GP1に接して終端し、他の幾つ
かは、基板DB2を横断して伸び、これもアース平面G
P1に接続される。基板DB1を横断する通過ホール
は、基板DB2を横断する通過ホールとオフセットされ
る。
【0016】図1、図3に示されるように、基板MB1
の上側表面上のメッキされた導体CO1は、全ての通過
ホールVH2を、基板MB1のエッジED1上のエッジ
メッキ層EP1に接続し、基板MB2の下側表面上のメ
ッキされた導体CO2は、全ての通過ホールVH2を基
板MB2の同一のエッジ上のエッジメッキ層EP1に接
続する。図1、図4Bの誘電基板DB1およびDB2の
エッジED1上のメッキ層EP1は、アース平面GP1
に接し、このエッジに沿ってアース電位を運ぶ。図4B
に示されるように、導体CT1によって、マイクロスト
リップトレースMT1NおよびMT2Nが、適当なソー
スおよび負荷に接続される。導体CT2は、導体CO1
およびCO2、従って、通過ホールVH2、並びにアー
ス平面GP1を、外部アース、例えば、図7に示される
ケースCA1に接続する。メッキ層EP1は、図1にお
いては、部分的に示されるのみである。本発明の一つの
実施例においては、メッキ層EP1は、基板DB1およ
びDB2の各エッジの全長に沿って伸び、トレースMT
1NおよびMT2Nに対してのみギャップが設けられ
る。
【0017】図1から図4A(図4Bも含む)のトレー
スMT1、MT2、および通過ホールVH1によって、
N方向コンバイナ/デバイダの回路が構成される。図1
から図4Aの例においては、N=3である。図1から図
4Aの実施例の略等価回路図が図5に示される。この回
路の詳細については、図8および図9との関連で説明さ
れる。(図1−図4Aおよび図1−図5という言及に
は、図4Bも含まれることに注意する)。
【0018】図6は、本発明を具現するシステムのブロ
ック図である。ここでは、N方向デバイダ/コンバイナ
DC1およびDC2は、コヒーレント信号を持つ並列高
パワー増幅器として機能する。これを達成するために、
デバイダ/コンバイナDC1は、デバイダとして動作
し、入力信号を受信する。デバイダ/コンバイナDC1
は、次に、その出力を、増幅器AM1、AM2、AM
3...AMNに伸びるN個のラインの間に分配する。
N方向デバイダ/コンバイナDC2は、デバイダ/コン
バイナDC1と同一の構成を持つが、そのコンバイナと
しての機能を使用して、並列高パワー増幅器AM1−A
MNからの出力信号を生成する。デバイダ/コンバイナ
DC1およびDC2のおのおのが、本発明の特徴を具現
する。これらデバイダ/コンバイナは、例えば、おのお
の、図1から図5に示されるタイプの構造を持つ。
【0019】図7は、デバイダ/コンバイナDC1ある
いはデバイダ/コンバイナDC2を収容するケース構造
の一例である。ここでは、アースされたケースCA1
は、二つのデバイダ/コンバイナを含み、N=3であ
る。コネクタ(図示なし)によって内側デバイダ/コン
バイナ基板CB1に接続される。ケースCA1内の基板
CB1によって、入/出力が提供される。例えば、ケー
スCA1内の上側の基板がデバイダとして機能する場合
は、入力は、デバイダ/コンバイナの、上側コネクタD
IN1の所に出現し、出力は、DOUT1、DOUT
2、およびDOUT3の所に出現する。一方、下側の基
板がコンバイナとして使用される場合は、入力は、コネ
クタCIN1、CIN2、およびCIN3の所に出現
し、出力は、コネクタCOUT1の所に出現する。
【0020】図8は、マイクロストリップ基板MB1の
上部の図である。ここでは、マイクロストリップトレー
スMT1、MT2、MT3、MT4は、対応するコネク
タポイントCP1、CP2、CP3、CP4から始ま
り、共通のコネクタポイントCPCの所で併合する。マ
イクロストリップトレースMT11、MT12、MT1
3は、端子抵抗体R11、R12、R13に接続される
が、これら抵抗体は、基板MB1の一部分とすること
も、一部としないこともできる。導電性のメッキされた
アース用の通過ホールVH2は、導体の蜂の巣を形成
し、これは、マイクロストリップ基板MB1の誘電基板
DB1を貫通する。
【0021】図9は、マイクロストリップ基板MB2の
低部の図である。ここには、マイクロストリップトレー
スMT21、MT22、MT23が示されるが、これら
は、端子TE20の所で出会う。さらに、マイクロスト
リップトレースMT31、MT32、MT33が示され
るが、これらは、それぞれ、トレースMT21、MT2
2、MT23とトレース用の通過ホールVH1の所で出
会い、トレース用の通過ホールVH1は、基板DB1を
貫通して、図8に示される対応する通過ホールVH1に
伸びる。同様に、トレースMT21とMT31との接合
点、トレースTM22とMT32との接合点、およびト
レースMT23とMT33との接合点の所のトレース用
の通過ホールVH1は、図8に示されるトレースMT1
1、MT12、MT13の端のパワー用の通過ホールV
H1に接続される。トレースMT3とMT22は、要求
される位相変位を生成するためにそれらを延長するため
の湾曲を持つ。
【0022】図10は、アース平面GPを示す。基板D
B1の上部から貫通して基板DB2の低部に伸びるアー
ス用の通過ホールVH2は、アース平面の所に接続され
る。開口OP1は、トレース用の通過ホールVH1が、
基板DB1上のトレースからの基板DB2上のトレース
に通り抜けることを可能にし、これによって、上側のマ
イクロストリップ基板MB1上のトレースMT1Nか
ら、下側のマイクロストリップ基板MB2上のトレース
MT2Nに向って、要望されるRF信号パワーを伝送す
るという目的が達成される。
【0023】図1、図8、図9、図10内のトレースと
トレース用の通過ホールVH1によって、図5に示され
る回路が構成される。図8のトレースMT1は、接続ポ
イントCP1へと伸びる5Oオームのラインである。こ
れは、図1の、デバイダとしての、デバイスへの入力を
表す。ポイントCP1へのこの入力は、ポイントCPC
の所に到着し、3つの方向に、3つのマイクロストリッ
プトレースMT2、MT3、MT4を通るように分割さ
れるが、これらはおのおの86.6オームを有する。図
1−図5、図8、図9、図10の構造は、N方向デバイ
ダ/コンバイナを表すが、ここでは、3方向デバイダ/
コンバイナとして示される。つまり、N=3とされる。
【0024】この86.6という値は、Nの平方根(こ
こではN=3)の50倍に相当する。トレースMT2、
MT3、MT4の端の所のトレース用の通過ホールVH
1は、信号VH1を、2、3、4として識別されるポイ
ントの所から、(50オームを有する)アース平面GP
1内の開口OP1を通じて、図9のOP1、OP2、O
P3として識別されるポイントの所のトレースMT3
1、MT32、MT33にパスする。トレースMT3
1、MT32、MT33は、これら信号を、トレースM
T21、MT22、MT33にパスするが、これらの全
ては、28.8オーム、つまり、50をNの平方根(こ
こではN=3)にて割った抵抗値を持つ。トレースMT
21、MT22、MT23は、端子TE20の所で出会
うが、端子TE20は、仮想アースを形成する。トレー
スMT22は、位相変位を保存するために湾曲の経路を
持つ。トレースMT21とMT31との合流点、MT2
2とMT32との合流点、およびトレースMT23とM
Tと33の合流点の所の導電性のトレース用の通過ホー
ルVH1は、このポイントの所の信号を、逆戻りに、ア
ース平面GP1を経て、トレースMT11、MT12、
MT13に戻し、さらに、50オーム抵抗端子を経て、
アースへとパスする。
【0025】これがデバイダとして動作する場合は、図
1−図5、および図8−図10のデバイダ/コンバイナ
DC1は、以下のように動作する。トレースMT1に入
る信号は、トレースMT2、MT3、MT4の個々の
端、つまり、ポイント2、ポイント3、ポイント4の所
で、四分の一波長だけ遅延され、これらポイントから出
る。ただし、ポイント2、3、4の所の信号は、互い同
士にも接続され、このために外来信号の原因となる。こ
れを回避するために、ポイント2、3、4のおのおのの
間の接続が、個々のケースにおいて、四分の一波長の二
倍、つまり、半波長とされる。トレースMT31、MT
32、MT33は、おのおの、対応するMT21、MT
22、MT23と直列であり、半波長の遅延を形成し、
これら信号は、これら直列に接続された経路を二つ通過
する必要があり、このために、全体で、4波長の遅延を
受ける。従って、これら外来信号は、ポイント2、3、
4の所の外来信号と180°位相がずれ、このためにこ
れら外来信号は相殺しあう。一方、主信号は、360°
回転した位相を持つリターン信号とは、90°だけ位相
がずれ、このために影響を受けない。
【0026】図1−図4Aおよび図8−図10の構成
が、コンバイナとして動作する場合は、信号は、トレー
スMT2、MT3、MT4の端の所、つまり、ポイント
2、3、4の所に出現する。トレースMT2、MT3、
MT4は、これら信号を、トレースMT1の所で結合
し、接続ポイントCP1の所に出力を生成する。ポイン
ト2、3、4の所の信号が、互いに干渉して、外来信号
を生成する恐れがある。これを回避するために、これら
ポイント2、3、4は、互いにおのおの二分の一波長だ
け離される。外来信号の波長が、補助経路MT31とM
T21、MT32とMT22、MT33とMT23全体
を通過した時点で、位相が360°シフトされ、接続ポ
イント2、3、4の所で外来信号が相殺される。
【0027】図11、図12、図13は、N=4のとき
の、N方向デバイダ/コンバイナの、上側基板DB1
内、下側基板DB2内、および基板DB1とDB2との
間のアース平面GP1内の、トレースと通過ホールを図
解する。一方、図14、図15、図16は、N=6のと
きの、N方向デバイダ/コンバイナの、上側基板DB1
内、下側基板DB2内、および基板DB1とDB2との
間のアース平面GP1内の、トレースと通過ホールを図
解する。これらトレースおよび通過ホールは、補助経路
を形成し、これによって、様々な入力および出力ポート
の所での外来信号の相殺が達成される。アース用の通過
ホールは、蜂の巣を形成し、アース平面GP1内を伸び
る。
【0028】本発明は、一つの共通のアース平面を共有
する二つのマイクロストリップ基板から構成される統合
されたユニットを供給する。中央の共通アース平面への
アースは、メッキされた貫通する通過ホールのパターン
によって得られる。RF信号パワーは、上側の基板上の
マイクロストリップトレースから下側の基板上のRFト
レースに、メッキされた貫通する通過ホールによってパ
スされる。このユニットは、N方向システムに対するコ
ンバイナあるいはデバイダを構成する。このマイクロス
トリップ基板の積み重ねは方法は、Gyselの配置に
固有のラインクロスオーバ問題を軽減する。これは、ま
た、Gyselの装置の一つあるいは複数の同軸ケーブ
ルに対する必要性を不要にする。銅が下側の基板からエ
ッチングにて除去され、両方の基板が一つの共通のアー
ス平面を共有できるようにされる。
【0029】本発明による構成は、PDPC(power di
vider/power combiner)の組立を簡単にする。この多層
マイクロストリップ実現を使用した場合、組立のために
必要とされるのは、単に、基板をケース内にねじ込み、
接続と端子を半田付けすることのみである。これは、G
yselによって開示されている個々の同軸ケーブルを
切断し、半田付けする方法と比較して、大きな長所であ
る。
【0030】基板の積み重ねが互いに結合された二つの
マイクロストリップ基板から成るために、中央(共通)
アース平面へのアース遮蔽は、多数のメッキされた通過
ホールを使用して提供される。これは、上側および下側
基板の両方の上の、“蜂の巣”状のパターンを形成す
る。次に、アース電位が、パワーコンバイナ/デバイダ
のケースからこの共通アース平面に供給(伝送)され
る。
【0031】本発明の一つの実施例によると、基板MB
1とMB2のエッジに沿ってのメッキ層と、これがアー
ス平面GP1と接触することによって、中央アース平面
へのアースおよび良好な遮蔽効果が保証される。一方、
信号パワーは、上側の基板と下側の基板との間で、各相
互接続に対して単一の通過ホールを使用して伝送され
る。
【0032】アース用の通過ホールVH2と、これらの
密度は、有効で等しいアース電位を提供し、かつ、トレ
ースエリアの回りの適当な遮蔽効果を生成するために十
分なものとされる。好ましくは、アース用の通過ホール
VH2が分散配置される総水平面積が、通過ホールによ
ってカバーされない総面積を超えるようにされる。さら
に、アース用の通過ホールVH2自体によってカバーさ
れる面積、つまり、各通過ホールVH2の水平面積によ
ってカバーされる面積の総和と、アース用の通過ホール
VH2の数の積が、マイクロストリップトレースの面積
を、0.85の係数だけ超えるようにされる。
【0033】アース用の通過ホールVH2は、集合的
に、マイクロストリップトレースの回りにアースされた
遮蔽を形成する。この遮蔽は、システムに対して、外部
導体としての同軸ケーブルの効果と類似する動作効果を
提供する。
【0034】本発明の実施例が詳細に説明されたが、当
業者においては、本発明の精神および範囲から逸脱する
ことなく、本発明は別の形態にも実現できることは明ら
かである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一つの実施例の分解斜視図である。
【図2】図1の実施例のエッジの製造の際の分解立面図
である。
【図3】図1に示される実施例の詳細な断面図である。
【図4A】図3の部分の拡大図であり、特に、表面上の
トレースを接続するためのアース平面を通じての通過ホ
ールの通路が示される。
【図4B】本発明のもう一つの実施例の斜視図であり、
図1のデバイスのエッジ上の導電性のメッキ層が示され
る。
【図5】図1のデバイスの等価回路である。
【図6】本発明の一つの実施例を、図1のデバイダ/コ
ンバイナを利用するシステムの形式にて示す。
【図7】図6のデバイスの斜視図であり、特に、入力ポ
ートおよび出力ポートが示される。
【図8】3方向コンバイナ/デバイダに対する上側基板
の詳細な図であり、RFトレースが示される。
【図9】3方向コンバイナ/デバイダの下側基板の低面
図である。
【図10】図1に示されるようなコンバイナ/デバイダ
内の上側基板のアース平面の平面図である。
【図11】4方向コンバイナ/デバイダのRFトレース
および通過ホールを示す平面図である。
【図12】図1のデバイスの下側基板の低面図である。
【図13】図11および図12のデバイス内のアース平
面の平面図である。
【図14】N=6の場合のN方向コンバイナの上側基板
の平面図である。
【図15】図14のN方向コンバイナの下側基板の図で
ある。
【図16】図14のN方向コンバイナのアース平面の平
面図である。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一対の誘電基板から構成される装置であ
    って、この一対の誘電基板が、これらの間にアース平面
    をサンドイッチ状に挟み、これらがアース平面から見て
    外側の面を形成し、;この装置がさらに前記の外側面上
    の複数のマイクロストリップトレース;前記のアース平
    面内の複数の開口;および複数の導電性のアース用の通
    過ホールを含み、この通過ホールが、前記のアース平面
    から前記の各外側面に向って、前記のマイクロストリッ
    プトレースの間に伸び、これによって前記のアース平面
    の電位が運ばれることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 複数の導電性の信号用の通過ホールがさ
    らに含まれ、これが前記のアース平面内の開口を通過
    し、これが、前記の第一の誘電基板の外側面上の前記の
    マイクロストリップトレースを、前記の第二の誘電基板
    の外側面上のマイクロストリップトレースに接続するこ
    とを特徴とする請求項1の装置。
  3. 【請求項3】 前記の複数のアース用の通過ホールが前
    記のマイクロストリップトレースの回りに蜂の巣形状を
    形成することを特徴とする請求項1の装置。
  4. 【請求項4】 前記の複数のアース用の通過ホールが前
    記のマイクロストリップトレースを前記のアース平面の
    電位にて包囲することを特徴とする請求項1の装置。
  5. 【請求項5】 前記の複数のアース用の通過ホールが前
    記のマイクロストリップトレースの回りのアース電位遮
    蔽を形成することを特徴とする請求項1の装置。
  6. 【請求項6】 前記の複数のアース用の通過ホールが、
    数において、前記の複数の信号用の通過ホールを上回る
    ことを特徴とする請求項2の装置。
  7. 【請求項7】 前記の複数のアース用の通過ホールが、
    全エリアを通じて広がり、前記のマイクロストリップト
    レースも全エリアを通じて広がり、前記のアース用の通
    過ホールが広がる全面積が、前記のマイクロストリップ
    トレースが広がる全面積より大きなことを特徴とする請
    求項1の装置。
  8. 【請求項8】 前記の複数のアース用の通過ホールのお
    のおのがある面積をカバーし、前記のマイクロストリッ
    プトレースのおのおのもある面積をカバーし、前記のア
    ース用の通過ホールがカバーする面積の総和が、前記の
    マイクロストリップトレースがカバーする面積の総和よ
    りも大きなことを特徴とする請求項1の装置。
  9. 【請求項9】 前記の誘電基板がエッジを持ち、このエ
    ッジが、導電性の材料にてコーティングされ、この導電
    性の材料が前記のアース平面に導電的に接続されること
    を特徴とする請求項1の装置。
  10. 【請求項10】 前記のマイクロストリップトレースと
    前記の信号用の通過ホールによってデバイダ/コンバイ
    ナ回路が構成されることを特徴とする請求項2の装置。
  11. 【請求項11】 前記のマイクロストリップトレースと
    前記の信号用の通過ホールによって、デバイダ/コンバ
    イナ回路が構成され、この回路が接続用の入力コンタク
    トと出力コンタクトを持ち、さらに、アース用のコンタ
    クトを形成することを特徴とする請求項2の装置。
  12. 【請求項12】 前記のマイクロストリップトレースと
    前記の信号用の通過ホールによって、デバイダ/コンバ
    イナ回路が構成され、この回路が接続用の入力コンタク
    トと出力コンタクトを持ち、さらに、アース用のコンタ
    クトを形成することを特徴とする請求項3の装置。
  13. 【請求項13】 前記のマイクロストリップトレースと
    前記の信号用の通過ホールによって、デバイダ/コンバ
    イナ回路が構成され、この回路が接続用の入力コンタク
    トと出力コンタクトを持ち、さらにアース用のコンタク
    トを形成し;さらに前記の誘電基板を包囲およびサポー
    トする導電性のアース用のケースが含まれ、このケース
    が、前記の入力コンタクトと前記の出力コンタクトに接
    続された複数の入力/出力ポートを持ち、このケースが
    前記のアースコンタクトに接続されることを特徴とする
    請求項2の装置。
  14. 【請求項14】 第二の一対の誘電基板がさらに含ま
    れ、この第二の一対の誘電基板がこれらの間に第二のア
    ース平面をサンドイッチ状に挟み、さらにこのアース平
    面から見て外側の第二の面を形成し;さらに前記の第二
    の外側面上の第二の複数のマイクロストリップトレー
    ス;前記の第二のアース平面内の第二の複数の開口;お
    よび第二の複数の導電性の信号用の通過ホールが含ま
    れ、この信号用の通過ホールが、前記の第二のアース用
    の平面内の前記の第二の開口内を貫通し、前記の第二の
    基板の片方の基板の外側面上の前記のマイクロストリッ
    プトレースを前記の第二の基板の他方の基板の外側面上
    のマイクロストリップトレースに接続し;さらに第二の
    複数の導電性のアース用の通過ホールが含まれ、この第
    二のアース用の通過ホールが前記の第二のアース平面か
    ら前記の第二の基板のおのおのの外側面に向って前記の
    第二のマイクロストリップトレースの間に伸び、これに
    よって前記の第二のアース平面の電位が運ばれ;前記の
    第二のマイクロストリップトレースと前記の第二の信号
    用の通過ホールによって、デバイダ/コンバイナ回路が
    構成され、この回路が、第二の接続用の入力コンタクト
    と出力コンタクトを持ち、さらにアース用のコンタクト
    を形成し;前記の導電性のアース用のケースがさらに前
    記の第二の誘電基板を包囲およびサポートし、前記の第
    二の入力コンタクトおよび出力コンタクトに接続された
    複数の第二の入/出力ポートを持ち、このケースが前記
    のアース用のコンタクトに接続されることを特徴とする
    請求項13の装置。
  15. 【請求項15】 前記の一対の誘電基板が、前記のマイ
    クロストリップライン、前記のアース用の通過ホール、
    および前記の信号用の通過ホールと共に、一対のマイク
    ロストリップ基板を形成し;さらに前記の第一の一対の
    マイクロストリップ基板の入力コネクタおよび出力コネ
    クタを、前記の第二の一対のマイクロストリップ基板上
    の入力コネクタおよび出力コネクタに接続する複数の増
    幅器が含まれることを特徴とする請求項14の装置。
  16. 【請求項16】 一対の誘電基板の間に、アース平面
    を、アース平面から見て外側の面が形成されるような方
    法にてサンドイッチ状に挟むステップ;前記の外側面上
    に複数のマイクロストリップトレースを形成するステッ
    プ;前記のアース平面内に複数の開口を形成するステッ
    プ;前記のアース平面内の開口内を貫通する複数の導電
    性の信号用の通過ホールを形成するステップ;前記の第
    一の基板の外側面上の前記のマイクロストリップトレー
    スを前記の信号用の通過ホールにて前記の第二の基板の
    外側面上のマイクロストリップトレースに接続するステ
    ップ;および複数の導電性のアース用の通過ホールを、
    前記のマイクロストリップトレース間の位置に、前記の
    アース平面から前記の各基板の外側面に向けて伸び、前
    記のアース平面の電位が運ばれるような方法にて形成す
    るステップを、任意の順番にて含むことを特徴とする方
    法。
  17. 【請求項17】 前記のアース平面をサンドイッチ状に
    挟むステップが:前記のおのおの誘電基板の両方の表面
    上に導電性の平面を形成するステップ;前記の第一の誘
    電基板上の導電性の平面の一つを裸の面が残されるよう
    にエッチングにて除去するステップ;および前記の第二
    の誘電基板上の導電性の平面を前記の裸の面に粘着剤に
    て接着するステップを含むことを特徴とする請求項16
    の方法。
  18. 【請求項18】 前記のマイクロストリップライン(ト
    レース)を形成するステップが、前記の導電性の平面を
    エッチングするステップを含むことを特徴とする請求項
    17の方法。
  19. 【請求項19】 前記のアース用の通過ホールおよび前
    記の信号用の通過ホールを形成するステップが開口を形
    成し、これら開口を導電性の材料にてメッキするステッ
    プを含むことを特徴とする請求項16の方法。
  20. 【請求項20】 前記のマイクロストリップトレースを
    信号源と負荷に接続するステップ、および前記のアース
    平面をアース用のケースに接続するステップがさらに含
    まれることを特徴とする請求項16の方法。
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