JPS60217701A - マイクロストリツプ線路 - Google Patents
マイクロストリツプ線路Info
- Publication number
- JPS60217701A JPS60217701A JP7284184A JP7284184A JPS60217701A JP S60217701 A JPS60217701 A JP S60217701A JP 7284184 A JP7284184 A JP 7284184A JP 7284184 A JP7284184 A JP 7284184A JP S60217701 A JPS60217701 A JP S60217701A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- line
- vswr
- microstrip line
- thickness
- dielectric constant
- 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
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P3/00—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type
- H01P3/02—Waveguides; Transmission lines of the waveguide type with two longitudinal conductors
- H01P3/08—Microstrips; Strip lines
- H01P3/081—Microstriplines
Landscapes
- Waveguides (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は、マイクロストリップ線路、更に詳しく言えば
片面が金属膜でコートされた誘電体基板の上面に導波路
を形成して成るマイクロストリ。
片面が金属膜でコートされた誘電体基板の上面に導波路
を形成して成るマイクロストリ。
プ線路に係るものである。
マイクロス） ＩＪツブ線路は装置の小型化、機械的安
定等の利点をいかして、高周波回路装置の構成に広く使
用されているが、従来のストリップ線路（結合線路）は
、第１図あるいは第２図に示すように片面に金属膜３が
コートされた誘電体基板２．５の上面にストライプ状導
体１．４を形成して構成されている。原理的には導体ｌ
をはさみ、上側にも誘電体金属膜を対称に配置する構造
も知られているが、種々のマイクロストリ、プ線を用い
た回路を形成するため、ストリップ線路１．４の上部は
空間とするものであった。従って実効誘電率が線路の幾
何学的寸法に依存し、さらに特に第２図のような３線式
結合線路の場合は、外部線路から見たｖｓｗａが良くな
いという欠点があった。
定等の利点をいかして、高周波回路装置の構成に広く使
用されているが、従来のストリップ線路（結合線路）は
、第１図あるいは第２図に示すように片面に金属膜３が
コートされた誘電体基板２．５の上面にストライプ状導
体１．４を形成して構成されている。原理的には導体ｌ
をはさみ、上側にも誘電体金属膜を対称に配置する構造
も知られているが、種々のマイクロストリ、プ線を用い
た回路を形成するため、ストリップ線路１．４の上部は
空間とするものであった。従って実効誘電率が線路の幾
何学的寸法に依存し、さらに特に第２図のような３線式
結合線路の場合は、外部線路から見たｖｓｗａが良くな
いという欠点があった。
本発明の目的は、実効誘電率が線路の幾何学的寸法に依
存せず、さらに外部線路から見たＶＳＷＲが優れたマイ
クロストリ、プ線路を実現することである。
存せず、さらに外部線路から見たＶＳＷＲが優れたマイ
クロストリ、プ線路を実現することである。
本発明は上記目的を達成するため、誘電体板の一方の面
に金属膜が形成され他方の面に細状導体が形成され、上
記他方の面の上側に、上記誘電体の厚さと同じ高さの空
間を介して、短絡用金属板を設けてマイクロストリップ
線路を構成したことを特徴とする。本発明によれば以下
の実施例の説明のように実効誘電率が、誘電体基板の誘
電率のみに依存し、線路の幾何学的寸法には依存しなく
なる。また、３線式結合線路では、ＶＳＷＲが改善され
る。
に金属膜が形成され他方の面に細状導体が形成され、上
記他方の面の上側に、上記誘電体の厚さと同じ高さの空
間を介して、短絡用金属板を設けてマイクロストリップ
線路を構成したことを特徴とする。本発明によれば以下
の実施例の説明のように実効誘電率が、誘電体基板の誘
電率のみに依存し、線路の幾何学的寸法には依存しなく
なる。また、３線式結合線路では、ＶＳＷＲが改善され
る。
以下実施例によって本発明を説明する。
第３図は本発明によるストリップ線路の一実施例の部分
断面図である。図示の如く誘電体板９（厚さり、誘電率
ε。ε。）の下方の面に金属膜ｌＯがコーティングされ
、上面に幅Ｗの細い導体８が形成されている。
断面図である。図示の如く誘電体板９（厚さり、誘電率
ε。ε。）の下方の面に金属膜ｌＯがコーティングされ
、上面に幅Ｗの細い導体８が形成されている。
本発明では上記上面の上側に高さｋｈ（Ｋ＝１）すなわ
ち、誘電体板９Ｑ厚さに等しい高さの所に短絡用金属板
７を設けたことを特徴とする。図面は部分図であるから
示されていないが、上記金属板７を所定の高さに支持す
る部分は当然設けられる。又電気的に金属膜ＩＯと接続
されたいる。
ち、誘電体板９Ｑ厚さに等しい高さの所に短絡用金属板
７を設けたことを特徴とする。図面は部分図であるから
示されていないが、上記金属板７を所定の高さに支持す
る部分は当然設けられる。又電気的に金属膜ＩＯと接続
されたいる。
第４図は、上記実施例において誘電体基板９としてアル
ミナ基板（ε。＝９．０） を用いた場合のストリップ
線路の特性インピーダンス（Ｚ）と実効誘電率（’ｅｆ
ρを示す。ｋｈ＝φは第１図に対応し、ｋｈ＝ｈは第３
図の実施例に対応する。同図より、 ｋｈ＝ωの場合は
、ε。ｆｆが線路の幾何学的寸法すなわちＷ／ｈにより
又変化する。したがって、特性イノビーダンスの異なる
線路では、線路を伝搬する電磁波の波長（真空中の波長
をｆりｎ で割ったもりが異なる。ＭＩＣ（マイクロ波
集積回路）を設計する場合常にこの点を考慮する必要が
あるため設計性が良くなく、また回路のレイアウト誤り
の原因となる可能性もある。
ミナ基板（ε。＝９．０） を用いた場合のストリップ
線路の特性インピーダンス（Ｚ）と実効誘電率（’ｅｆ
ρを示す。ｋｈ＝φは第１図に対応し、ｋｈ＝ｈは第３
図の実施例に対応する。同図より、 ｋｈ＝ωの場合は
、ε。ｆｆが線路の幾何学的寸法すなわちＷ／ｈにより
又変化する。したがって、特性イノビーダンスの異なる
線路では、線路を伝搬する電磁波の波長（真空中の波長
をｆりｎ で割ったもりが異なる。ＭＩＣ（マイクロ波
集積回路）を設計する場合常にこの点を考慮する必要が
あるため設計性が良くなく、また回路のレイアウト誤り
の原因となる可能性もある。
本発明の構造（ｋｈ＝ｈ）では、ε・。、ｆ が線路の
幾何学的寸法に依存せず常に’ｏｆｆ”（ε１＋１）／
２で与えられるため、特性インピーダンスとは無関係に
線路を伝搬する電磁波の波長が一定とな木。したがって
、設計性の向上が図れる。
幾何学的寸法に依存せず常に’ｏｆｆ”（ε１＋１）／
２で与えられるため、特性インピーダンスとは無関係に
線路を伝搬する電磁波の波長が一定とな木。したがって
、設計性の向上が図れる。
第５図は本発明によるマイクロストリ、プ線路の他の実
施例における部分断面図で、これは第６図に示すよりな
３線式方向性結合器の線Ａ−Ａ’部分の断面を示す。す
なわち線路１６あるいは１５に加えられた信号の１部を
それぞれ１８．２０あるいは１７．１９に取り出すもの
で、並行３線１２が結合器を構成する。
施例における部分断面図で、これは第６図に示すよりな
３線式方向性結合器の線Ａ−Ａ’部分の断面を示す。す
なわち線路１６あるいは１５に加えられた信号の１部を
それぞれ１８．２０あるいは１７．１９に取り出すもの
で、並行３線１２が結合器を構成する。
第６図には上部の短絡用金属板１１は示されていない。
１３は誘電体基板、１４は下側にコーティングされた金
属膜、短絡用金属板１１は、基板９の上側に基板９の厚
さｈと等しい間隔をもって配置されている。
属膜、短絡用金属板１１は、基板９の上側に基板９の厚
さｈと等しい間隔をもって配置されている。
第７図および第８図の（ａｌは３線式結合線路の外部線
路側（１５、１６）７５ｍう見りＶＳＷＲ、（ｂｌハ結
合度（Ｓ１□＝ ８２１） 、 （（りは実効誘電率の
計算結果を示す。なお、第７図は、ｋｈ＝ωの場合で第
２図の従来のものに対応し、第８図はｋｈ＝ｈの場合で
第５図の実施例に対応する。基板はアルミナ基板（ε、
＝９．０）を用いた。
路側（１５、１６）７５ｍう見りＶＳＷＲ、（ｂｌハ結
合度（Ｓ１□＝ ８２１） 、 （（りは実効誘電率の
計算結果を示す。なお、第７図は、ｋｈ＝ωの場合で第
２図の従来のものに対応し、第８図はｋｈ＝ｈの場合で
第５図の実施例に対応する。基板はアルミナ基板（ε、
＝９．０）を用いた。
第７１ｇより、ｋｈ＝ωの場合は、’ｅｆｆ は第１図
の単なるストリップ線路の場合と同様に結合線路の幾何
学的寸法（Ｗ／ｈ）に依存する。・また、所望の結合度
に対して、外部線路側から見たＶＳＷＲは１．０５以下
にすることは困難であることが分る。
の単なるストリップ線路の場合と同様に結合線路の幾何
学的寸法（Ｗ／ｈ）に依存する。・また、所望の結合度
に対して、外部線路側から見たＶＳＷＲは１．０５以下
にすることは困難であることが分る。
第８図より、本発明の構造（ｋｈ＝ｈ ）では、’ｅｆ
ｔ は前と同様に（ｇ＋１）／２ で与えられる一定値
となる。また、所望の結合度に対して、外部線路側から
見たＶＳＷＲをほぼ１．０とすることが出来ることが分
る。したがって、本構成により、設計性の良い、反射の
少い（Ｖ８ＷＲ〜１．０）結合線路が得られる。
ｔ は前と同様に（ｇ＋１）／２ で与えられる一定値
となる。また、所望の結合度に対して、外部線路側から
見たＶＳＷＲをほぼ１．０とすることが出来ることが分
る。したがって、本構成により、設計性の良い、反射の
少い（Ｖ８ＷＲ〜１．０）結合線路が得られる。
上記は、物理的には以下のように解釈出来る。
３線式結合線路は、ＯＥ−モード、ＥＥ−モード、００
−モードの独立な３個の伝搬モードの相互作用によって
線路間の結合現象が生ずる（ＩＥＥＥＭＴＴ−２４、Ｎ
ｏ、１０．１９７６、ｐ、６３１参照）。
−モードの独立な３個の伝搬モードの相互作用によって
線路間の結合現象が生ずる（ＩＥＥＥＭＴＴ−２４、Ｎ
ｏ、１０．１９７６、ｐ、６３１参照）。
一般に、実効誘電率は各モードに対して ε。、。
（ｏＥ）＃ ’ｅ１１（ＥＥ）ｅεｅｌｆｆ（００）が
定義される。ｈｈ＝ωの第２図の結合線路の場合は、こ
れ等の実効誘電率の値が互に大きく異なるため、結合線
路としての実効誘電率’ｏｆｆは、ｇ、、、 ｗ （ε
。、、（ＯＥ）・−、、（ＥＥ）・−、、（００））”
で定義する。したがりて” ｏｆｆ を用いて設計され
た電気長ｘ／２の結合線路（４分の１波長の結合線路）
では、各モードに対しては電気長がπ／２からずれるた
め、外部線路との接続点で位相の不整合により生ずる反
射が発生するこの反射によってｖｓｗｇが悪化する。
定義される。ｈｈ＝ωの第２図の結合線路の場合は、こ
れ等の実効誘電率の値が互に大きく異なるため、結合線
路としての実効誘電率’ｏｆｆは、ｇ、、、 ｗ （ε
。、、（ＯＥ）・−、、（ＥＥ）・−、、（００））”
で定義する。したがりて” ｏｆｆ を用いて設計され
た電気長ｘ／２の結合線路（４分の１波長の結合線路）
では、各モードに対しては電気長がπ／２からずれるた
め、外部線路との接続点で位相の不整合により生ずる反
射が発生するこの反射によってｖｓｗｇが悪化する。
一方、本構成では、各モードの実効誘電率は全て一様で
’ｏｆｆ″″ｇ、、、（ＯＫ）＝ｇ、、、（ＥＥ）＝ｉ
、、、（００）＝（ａ＋１）／２ で与えられる。したがって、ε。ｆｆ を用いて設計さ
れた結合線路では、外部線路との接続点で各モードの位
相が整合するため反射が生じなく、ＶＳＷＲの良い結合
線路が得られる。
、、、（００）＝（ａ＋１）／２ で与えられる。したがって、ε。ｆｆ を用いて設計さ
れた結合線路では、外部線路との接続点で各モードの位
相が整合するため反射が生じなく、ＶＳＷＲの良い結合
線路が得られる。
以上の説明は、２線式結合線路に対しても同様に成り立
つが、３線式はど顕著ではない。
つが、３線式はど顕著ではない。
以上説明したように、本発明は、誘電体の厚さと等しい
高さに短絡用の金属板を設けたことにより、実効誘電率
を幾何学的な寸法とは無関係な一定値とし設計性を向上
させた。また、結合線路ではｖｓｗｇを改善することが
出来る。
高さに短絡用の金属板を設けたことにより、実効誘電率
を幾何学的な寸法とは無関係な一定値とし設計性を向上
させた。また、結合線路ではｖｓｗｇを改善することが
出来る。
第１図は従来のマイクロストリップ線路の部分断面、第
２図は従来の結合ストリップ線路（３線式）の部分断面
図、第３図は本発明によるマイクロストリップ線路の一
実施例の部分断面図、第４図は従来のマイクロストリ、
プ線路と本発明によるマイクロストリ、ブ線路の特性イ
ンピーダンスと実効誘電率の計算結果を示す図、第５図
は本発明によるマイクロストリ、プ線路を用いた３線式
結合線路の一実施例の部分断面図、第６図は３―式結合
線路の斜視図、第７図および第８図の（ａ）。 （ｂ）および（ｃ）はそれぞれ従来の３線式結合線路お
よび本発明による３線式結合線路のｖｓｗａ、結合度、
実効誘電率の計算結果を示す図である。 符号の説明 １．４，８．１２・・・・・・マイクロ波ストリップ線
路、２．５，９．１３・・・・・・誘電体基板、３．６
，７，１０，１１．１４・・・・・・短絡板。 ＪＩＰｌｆ 園 第 ３ 図 ＩＯ ８５図 ４ 第 ４ 目 と７・９０ ＷＩＡ ヰ ２ 図 嶺 ７ 図 ε力・２θ ｔａ） ＷＩＡ 、旬 ＷＩＡ （Ｃ） ｗ７″
２図は従来の結合ストリップ線路（３線式）の部分断面
図、第３図は本発明によるマイクロストリップ線路の一
実施例の部分断面図、第４図は従来のマイクロストリ、
プ線路と本発明によるマイクロストリ、ブ線路の特性イ
ンピーダンスと実効誘電率の計算結果を示す図、第５図
は本発明によるマイクロストリ、プ線路を用いた３線式
結合線路の一実施例の部分断面図、第６図は３―式結合
線路の斜視図、第７図および第８図の（ａ）。 （ｂ）および（ｃ）はそれぞれ従来の３線式結合線路お
よび本発明による３線式結合線路のｖｓｗａ、結合度、
実効誘電率の計算結果を示す図である。 符号の説明 １．４，８．１２・・・・・・マイクロ波ストリップ線
路、２．５，９．１３・・・・・・誘電体基板、３．６
，７，１０，１１．１４・・・・・・短絡板。 ＪＩＰｌｆ 園 第 ３ 図 ＩＯ ８５図 ４ 第 ４ 目 と７・９０ ＷＩＡ ヰ ２ 図 嶺 ７ 図 ε力・２θ ｔａ） ＷＩＡ 、旬 ＷＩＡ （Ｃ） ｗ７″
Claims (1)
- １、誘電体板の一方の面に金属膜が形成され、他方の面
に少なくとも１本の細状導体が形成され、上記他方の面
の上側に上記誘電体板の厚さに等しい高さの空間を介し
て短絡用金属板が設けられて構成されたことを特徴とす
るマイクロストリ、プ線路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284184A JPS60217701A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | マイクロストリツプ線路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7284184A JPS60217701A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | マイクロストリツプ線路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60217701A true JPS60217701A (ja) | 1985-10-31 |
Family
ID=13501022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7284184A Pending JPS60217701A (ja) | 1984-04-13 | 1984-04-13 | マイクロストリツプ線路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60217701A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514017A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-22 | Taisee:Kk | 方向性結合器 |
| JPH10107520A (ja) * | 1996-10-02 | 1998-04-24 | Nec Corp | ３分配器及び３合成器 |
-
1984
- 1984-04-13 JP JP7284184A patent/JPS60217701A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514017A (ja) * | 1991-06-27 | 1993-01-22 | Taisee:Kk | 方向性結合器 |
| JPH10107520A (ja) * | 1996-10-02 | 1998-04-24 | Nec Corp | ３分配器及び３合成器 |
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