JPH11122009A - インピーダンス変換器 - Google Patents
インピーダンス変換器Info
- Publication number
- JPH11122009A JPH11122009A JP9286678A JP28667897A JPH11122009A JP H11122009 A JPH11122009 A JP H11122009A JP 9286678 A JP9286678 A JP 9286678A JP 28667897 A JP28667897 A JP 28667897A JP H11122009 A JPH11122009 A JP H11122009A
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- JP
- Japan
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- impedance
- substrate
- dielectric constant
- converter
- transformer
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高誘電率の誘電体基板を用いてλ/4変成器を
形成し、小型で低損失のインピーダンス変換器を得る。 【解決手段】 比誘電率の高い誘電体基板１上にマイク
ロストリップライン２を配してλ/4変成器を形成し、イ
ンピーダンスの異なる線路間に介挿し、両端を双方の線
路に半田付けし、２線路間のインピーダンス整合を行
う。マイクロストリップラインのパターン幅ｗは基板の
比誘電率と必要とするインピーダンスとから決まり、線
路内波長λg は、λ（自由空間での波長）に基板の比誘
電率の平方根の逆数を乗じた値に略短縮される。
形成し、小型で低損失のインピーダンス変換器を得る。 【解決手段】 比誘電率の高い誘電体基板１上にマイク
ロストリップライン２を配してλ/4変成器を形成し、イ
ンピーダンスの異なる線路間に介挿し、両端を双方の線
路に半田付けし、２線路間のインピーダンス整合を行
う。マイクロストリップラインのパターン幅ｗは基板の
比誘電率と必要とするインピーダンスとから決まり、線
路内波長λg は、λ（自由空間での波長）に基板の比誘
電率の平方根の逆数を乗じた値に略短縮される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインピーダンス変換
器に係り、ＬＮＢ（低雑音周波数変換器）のマイクロス
トリップライン等で構成される回路に用いるものに関す
る。
器に係り、ＬＮＢ（低雑音周波数変換器）のマイクロス
トリップライン等で構成される回路に用いるものに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】ＬＮＢ等のマイクロ波機器では、電界効
果トランジスタ等の能動素子を用いた増幅器、あるいは
フィルタ等の受動素子等と、マイクロストリップライン
とを用いて回路を構成するが、回路損失を低く抑え低雑
音化を図るため各回路ブロック間のインピーダンス整合
は重要である。回路間の結合部でインピーダンスの不連
続があると反射により信号損失が発生する。インピーダ
ンスの整合には、スタブ等によるＬＣ成分を用いた整合
の他、低インピーダンスから高インピーダンス、または
その逆に変換する手段としてλ/4変成器が多く用いられ
る。
果トランジスタ等の能動素子を用いた増幅器、あるいは
フィルタ等の受動素子等と、マイクロストリップライン
とを用いて回路を構成するが、回路損失を低く抑え低雑
音化を図るため各回路ブロック間のインピーダンス整合
は重要である。回路間の結合部でインピーダンスの不連
続があると反射により信号損失が発生する。インピーダ
ンスの整合には、スタブ等によるＬＣ成分を用いた整合
の他、低インピーダンスから高インピーダンス、または
その逆に変換する手段としてλ/4変成器が多く用いられ
る。
【０００３】図４はマイクロストリップラインでλ/4変
成器を構成した例で、マイクロストリップラインの特性
インピーダンスZoは基板の比誘電率εr とパターン幅ｗ
とから決まる。線路内波長λg は自由空間での波長λに
波長短縮率ｋ（基板の比誘電率εr の平方根の逆数）を
乗じた値に略短縮されるので、比誘電率εr が大きいほ
ど波長が短縮され、λ/4変成器の長さを小さくできる。
しかし、通常の基板に使用される材料の比誘電率は10以
下と低く、波長短縮率ｋが大きいため小型化が難しく、
多段λ/4変成器を用いる場合はさらに基板のサイズが大
きくなるという問題があり、同時に、パターンが長くな
るため基板による誘電体損が増加し、信号損失が増え、
回路の低雑音化の障害となる。なお、インピーダンス変
換のため抵抗器を直列に入れる方法もあるが、信号損失
が増えるのでやはり障害となる。
成器を構成した例で、マイクロストリップラインの特性
インピーダンスZoは基板の比誘電率εr とパターン幅ｗ
とから決まる。線路内波長λg は自由空間での波長λに
波長短縮率ｋ（基板の比誘電率εr の平方根の逆数）を
乗じた値に略短縮されるので、比誘電率εr が大きいほ
ど波長が短縮され、λ/4変成器の長さを小さくできる。
しかし、通常の基板に使用される材料の比誘電率は10以
下と低く、波長短縮率ｋが大きいため小型化が難しく、
多段λ/4変成器を用いる場合はさらに基板のサイズが大
きくなるという問題があり、同時に、パターンが長くな
るため基板による誘電体損が増加し、信号損失が増え、
回路の低雑音化の障害となる。なお、インピーダンス変
換のため抵抗器を直列に入れる方法もあるが、信号損失
が増えるのでやはり障害となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑み、高誘電率の誘電体基板上に１段若しくは多段の
λ/4変成器を形成し、これをインピーダンス変換器とし
て使用することにより、小型で低損失のインピーダンス
変換器を得ることを目的とする。
に鑑み、高誘電率の誘電体基板上に１段若しくは多段の
λ/4変成器を形成し、これをインピーダンス変換器とし
て使用することにより、小型で低損失のインピーダンス
変換器を得ることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のインピーダンス変換器においては、マイク
ロストリップラインを用いて構成される回路において、
高誘電率の誘電体基板上にλ/4変成器を形成し、回路間
のインピーダンス整合を行うようにする。
め、本発明のインピーダンス変換器においては、マイク
ロストリップラインを用いて構成される回路において、
高誘電率の誘電体基板上にλ/4変成器を形成し、回路間
のインピーダンス整合を行うようにする。
【０００６】または、前記λ/4変成器を多段形成し、回
路間のインピーダンス整合を行うようにする。
路間のインピーダンス整合を行うようにする。
【０００７】前記λ/4変換器を回路に用いる基板より高
い誘電率の誘電体基板上に厚膜の導体で形成し、回路間
に接続するようにする。
い誘電率の誘電体基板上に厚膜の導体で形成し、回路間
に接続するようにする。
【０００８】あるいは、前記λ/4変換器を薄膜の導体で
形成するようにしてもよい。
形成するようにしてもよい。
【０００９】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態を実施例に基づ
き図面を参照して説明する。図１は本発明によるインピ
ーダンス変換器の一実施例の要部平面図および断面図、
図２は図１のインピーダンス変換器の実装例の要部平面
図および断面図である。
き図面を参照して説明する。図１は本発明によるインピ
ーダンス変換器の一実施例の要部平面図および断面図、
図２は図１のインピーダンス変換器の実装例の要部平面
図および断面図である。
【００１０】図１はλ/4変成器を示したもので、１は誘
電体基板、２はマイクロストリップラインである。誘電
体基板１は回路に使用される通常の基板より比誘電率の
高い材料を用いる。誘電体基板１の材料が決まれば比誘
電率εr が決まり、必要とされるインピーダンスからマ
イクロストリップライン２のパターン幅ｗが決まる。マ
イクロストリップライン２は厚膜または薄膜の導体で形
成する。図２の11は回路基板、12は高インピーダンス線
路、13は低インピーダンス線路、14はインピーダンス変
換器である。インピーダンス変換器14は上記λ/4変成器
で、高インピーダンス線路12と低インピーダンス線路13
の間に介挿し、双方の線路に半田付け（15）し、インピ
ーダンス変換により２線路間のインピーダンス整合を行
う。前述のように、λg （線路内波長）は、λ（自由空
間での波長）に基板の比誘電率εr の平方根の逆数を乗
じた値に略短縮されるので、比誘電率εr が大きいほど
λg が短縮され、λ/4変成器の長さを小さくできる。こ
のため、誘電体基板１になるべく比誘電率εr の高い材
料を使用し、小型に形成できるようにする。そして、必
要に応じて多段のλ/4変成器を用いるようにする。
電体基板、２はマイクロストリップラインである。誘電
体基板１は回路に使用される通常の基板より比誘電率の
高い材料を用いる。誘電体基板１の材料が決まれば比誘
電率εr が決まり、必要とされるインピーダンスからマ
イクロストリップライン２のパターン幅ｗが決まる。マ
イクロストリップライン２は厚膜または薄膜の導体で形
成する。図２の11は回路基板、12は高インピーダンス線
路、13は低インピーダンス線路、14はインピーダンス変
換器である。インピーダンス変換器14は上記λ/4変成器
で、高インピーダンス線路12と低インピーダンス線路13
の間に介挿し、双方の線路に半田付け（15）し、インピ
ーダンス変換により２線路間のインピーダンス整合を行
う。前述のように、λg （線路内波長）は、λ（自由空
間での波長）に基板の比誘電率εr の平方根の逆数を乗
じた値に略短縮されるので、比誘電率εr が大きいほど
λg が短縮され、λ/4変成器の長さを小さくできる。こ
のため、誘電体基板１になるべく比誘電率εr の高い材
料を使用し、小型に形成できるようにする。そして、必
要に応じて多段のλ/4変成器を用いるようにする。
【００１１】図３は線路の入力インピーダンスを表す図
で、入力端Ｚ＝-Lから負荷ＺL を見たときの入力インピ
ーダンスＺinは、線路が無損失であるとすると、 Zin＝Zo×(ZL ＋ jZo tanβL)／(Zo ＋ jZL tanβL) ・・・・ L＝λg/4 とすると、式は Zin・ZL＝（Zoの２乗）
となり、λg/4 線路により高インピーダンスは低イン
ピーダンスに、低インピーダンスは高インピーダンスに
変換される。
で、入力端Ｚ＝-Lから負荷ＺL を見たときの入力インピ
ーダンスＺinは、線路が無損失であるとすると、 Zin＝Zo×(ZL ＋ jZo tanβL)／(Zo ＋ jZL tanβL) ・・・・ L＝λg/4 とすると、式は Zin・ZL＝（Zoの２乗）
となり、λg/4 線路により高インピーダンスは低イン
ピーダンスに、低インピーダンスは高インピーダンスに
変換される。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によるイ
ンピーダンス変換器によれば、高誘電率の誘電体基板を
用いてλ/4変成器を形成し、インピーダンス変換を行う
ものであるから、小型で低コストのインピーダンス変換
器を得ることができ、回路を小型化することができる。
また、比誘電率の異なる基板間の結合にも使用でき、機
器の設計の自由度を広げることができる。
ンピーダンス変換器によれば、高誘電率の誘電体基板を
用いてλ/4変成器を形成し、インピーダンス変換を行う
ものであるから、小型で低コストのインピーダンス変換
器を得ることができ、回路を小型化することができる。
また、比誘電率の異なる基板間の結合にも使用でき、機
器の設計の自由度を広げることができる。
【図１】本発明によるインピーダンス変換器の一実施例
の要部平面図および断面図である。
の要部平面図および断面図である。
【図２】本発明によるインピーダンス変換器の実装例の
要部平面図および断面図である。
要部平面図および断面図である。
【図３】線路の入力インピーダンスの説明図である。
【図４】マイクロストリップラインでλ/4変成器を構成
した場合の一例である。
した場合の一例である。
１ 誘電体基板 ２ マイクロストリップライン 11 回路基板 12 高インピーダンス線路 13 低インピーダンス線路 14 インピーダンス変換器 15 半田付け
Claims (4)
- 【請求項１】 マイクロストリップラインを用いて構成
される回路において、高誘電率の誘電体基板上にλ/4変
成器を形成し、回路間のインピーダンス整合を行うよう
にしたインピーダンス変換器。 - 【請求項２】 マイクロストリップラインを用いて構成
される回路において、高誘電率の誘電体基板上に多段の
λ/4変成器を形成し、回路間のインピーダンス整合を行
うようにしたインピーダンス変換器。 - 【請求項３】 前記λ/4変換器は、前記回路に用いる基
板より高い誘電率の誘電体基板上に厚膜の導体で形成
し、回路間に接続するようにした請求項１または２記載
のインピーダンス変換器。 - 【請求項４】 前記λ/4変換器は、前記回路に用いる基
板より高い誘電率の誘電体基板上に薄膜の導体で形成
し、回路間に接続するようにした請求項１または２記載
のインピーダンス変換器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9286678A JPH11122009A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | インピーダンス変換器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9286678A JPH11122009A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | インピーダンス変換器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122009A true JPH11122009A (ja) | 1999-04-30 |
Family
ID=17707558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9286678A Pending JPH11122009A (ja) | 1997-10-20 | 1997-10-20 | インピーダンス変換器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11122009A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246846A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Fujitsu General Ltd | 周波数変換回路 |
| JP2008177835A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超伝導トンネル型ミキサ |
| EP2493008A1 (en) | 2011-01-27 | 2012-08-29 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| JP2013235913A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Toshiba Corp | 高周波半導体用パッケージ |
| US8816793B2 (en) | 2010-02-19 | 2014-08-26 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
-
1997
- 1997-10-20 JP JP9286678A patent/JPH11122009A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002246846A (ja) * | 2001-02-20 | 2002-08-30 | Fujitsu General Ltd | 周波数変換回路 |
| JP4547812B2 (ja) * | 2001-02-20 | 2010-09-22 | 株式会社富士通ゼネラル | 周波数変換回路 |
| JP2008177835A (ja) * | 2007-01-18 | 2008-07-31 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | 超伝導トンネル型ミキサ |
| JP4665176B2 (ja) * | 2007-01-18 | 2011-04-06 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | 超伝導トンネル型ミキサ |
| US8816793B2 (en) | 2010-02-19 | 2014-08-26 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| EP2493008A1 (en) | 2011-01-27 | 2012-08-29 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| US9007152B2 (en) | 2011-01-27 | 2015-04-14 | Fujitsu Limited | Transmission line, impedance transformer, integrated circuit mounted device, and communication device module |
| JP2013235913A (ja) * | 2012-05-08 | 2013-11-21 | Toshiba Corp | 高周波半導体用パッケージ |
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