JPS62284501A - Microstrip line - Google Patents
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- JPS62284501A JPS62284501A JP61127804A JP12780486A JPS62284501A JP S62284501 A JPS62284501 A JP S62284501A JP 61127804 A JP61127804 A JP 61127804A JP 12780486 A JP12780486 A JP 12780486A JP S62284501 A JPS62284501 A JP S62284501A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
概要
誘電体基板の一方の面に接地導体を形成し他方の面にス
トリップ導体を形成してなるマイクロストリップ線路の
、少なくとも前記ストリップ導体に対応する部分が表面
波モードの伝播しにくい所定の厚さとなるように、前記
誘を体基板に窪みを設けて構成し、補強部材を排除して
構成の簡略化を計ると共に、前記接地導体の他の装置と
の確実な接続を可能とする。[Detailed Description of the Invention] 3. Detailed Description of the Invention Overview Compatible with at least the strip conductor of a microstrip line formed by forming a ground conductor on one side of a dielectric substrate and a strip conductor on the other side. The conductor is constructed by providing a recess in the body substrate so that the conductor has a predetermined thickness that makes it difficult for the surface wave mode to propagate, and the reinforcement member is eliminated to simplify the construction. Enables reliable connection with other devices.
産業上の利用分野
本発明はマイクロ波伝送線路として使用するマイクロス
1〜リツプ線路の構造に関する。INDUSTRIAL APPLICATION FIELD The present invention relates to the structure of a microslip line used as a microwave transmission line.
近年、マイクロ波(通常、マイクロ波とは波長が1乃至
100αの範囲にある周波数帯を対象とすることが多い
が、本願明細書中では、特に2゜(GIIZ)程度の準
ミリ波及びそれより高い周波数のミリ波を含めてl (
GHz)以上の周波数帯の電波をマイクロ波と呼ぶこと
にする。)を利用した伝送方式は、市外回線の需要の激
増及びテレビジョンの急激な普及等に伴い、公衆通信網
の基幹となっている。他方、この公衆通信網以外にも、
簡易通信、ローカル通信、及び衛星通信等の分野でマイ
クロ波伝送方式が適用されており、簡単な構成で確実な
動作をなす伝送線路の実現が望まれでいた。In recent years, microwaves (generally, microwaves often target a frequency band with a wavelength in the range of 1 to 100α, but in this specification, in particular, sub-millimeter waves of about 2° (GIIZ) and their Including higher frequency millimeter waves (
Radio waves in the frequency band above 1GHz are called microwaves. ) has become the backbone of public communication networks due to the dramatic increase in demand for long-distance lines and the rapid spread of television. On the other hand, in addition to this public communication network,
Microwave transmission systems have been applied in fields such as simple communication, local communication, and satellite communication, and it has been desired to realize a transmission line that has a simple configuration and operates reliably.
従来の技術
マイクロ波の伝送線路(電波を一方向に伝えるための線
路、及び電源と0荷とをつなぎ合わせるための回路を含
む)として、マイクロ波を損失及び歪みを少なく伝送す
るために、同軸管及び導波管等の特殊な伝送線路が用い
られている。同軸管及び導波管等からなる伝送線路は、
これらの基本形状からして立体的な構成とならざるを冑
ず、小型化、軽聞化、及び量産性等の面で制約が生じる
。Conventional technology As a microwave transmission line (including a line for transmitting radio waves in one direction and a circuit for connecting a power supply and a zero load), coaxial cables are used to transmit microwaves with less loss and distortion. Special transmission lines such as tubes and waveguides are used. Transmission lines consisting of coaxial tubes, waveguides, etc.
These basic shapes inevitably result in a three-dimensional configuration, which poses restrictions in terms of miniaturization, light weight, mass production, etc.
そこで最近においては、近年急速に発展したIC(集積
回路)技術や印刷配線基板(PC[3)のパターン形成
技術を応用して製造可能なマイクロストリップ線路も、
マイク「】波伝送線路とし°C実用に供されるようにな
ってきた。Therefore, recently, microstrip lines that can be manufactured by applying IC (integrated circuit) technology and printed wiring board (PC[3) pattern forming technology, which have developed rapidly in recent years, have been developed.
Microphones have come to be put to practical use as wave transmission lines.
第4図は従来のマイクロストリップ線路の一例を示した
ものである。12は低損失の誘電体からなる誘電体基板
であり、この誘電体a板12の一方の面には、マイクロ
波の伝送線路の一部となるストリップ導体(マイクロス
トリップパターン)14と、このストリップ導体14に
接続されるトランジスタ等のチップ部品16をバイアス
及びアース等に接続する配線パターン18とが形成され
ており、誘電体基板12の他方の面には、通常その仝而
に接地導体(アースパターン)20が形成されている。FIG. 4 shows an example of a conventional microstrip line. Reference numeral 12 denotes a dielectric substrate made of a low-loss dielectric material, and on one side of this dielectric A-plate 12, a strip conductor (microstrip pattern) 14 that becomes a part of a microwave transmission line and this strip A wiring pattern 18 is formed to connect chip components 16 such as transistors connected to the conductor 14 to bias and ground, and the other surface of the dielectric substrate 12 is usually provided with a ground conductor (ground). pattern) 20 is formed.
誘電体基板12は、表面波モード(TEモード〉の伝播
を阻止するために所定の厚さより薄く形成され、必ずし
も十分な強度が得られないので、通常、金属等の導電体
からなる補強部材22が接地導体20に通電可能に密着
固定されている。24は、この密着状態を維持するため
のネジであり、誘電体基板12のストリップ導体14及
び配線パターン18が形成されていない部分に設けられ
る図示しない貞通孔を介しτ、補強部材22あるいはこ
の妻面に設けられる図示しないナツトに螺合しでいる。The dielectric substrate 12 is formed to be thinner than a predetermined thickness in order to prevent the propagation of surface wave mode (TE mode), and since sufficient strength cannot necessarily be obtained, the reinforcing member 22 is usually made of a conductor such as metal. is closely fixed to the ground conductor 20 so as to be able to conduct electricity. 24 is a screw for maintaining this close contact state, and is provided in a portion of the dielectric substrate 12 where the strip conductor 14 and the wiring pattern 18 are not formed. It is screwed into the reinforcing member 22 or a nut (not shown) provided on the end surface of the reinforcing member 22 through a through hole (not shown).
また、26は導電体からなるネジであり、ネジ24同様
に固定され、アースずべき配線パターン18と接地導体
20及び補強部材22とを電気的に接続する。そして、
このように構成されたマイクロストリップ線路において
は、ストリップ導体14と接地導体20あるいは補強部
材22とに印加されたマイクロ波信号は、所定モードの
電磁波として誘電体堰板12内を伝播する。Further, 26 is a screw made of a conductive material, which is fixed like the screw 24 and electrically connects the wiring pattern 18 to be grounded, the grounding conductor 20, and the reinforcing member 22. and,
In the microstrip line configured in this manner, the microwave signal applied to the strip conductor 14 and the ground conductor 20 or the reinforcing member 22 propagates within the dielectric weir plate 12 as electromagnetic waves in a predetermined mode.
発明が解決しようとする問題点
上述したストリップ線路においては、強度的に不十分な
誘電体基板12を補強するために、補強部材22及びネ
ジ24等の補強手段が不可欠なものであり、構成が複雑
になるという問題があった。Problems to be Solved by the Invention In the above-mentioned strip line, reinforcing means such as the reinforcing member 22 and the screws 24 are indispensable in order to reinforce the dielectric substrate 12, which has insufficient strength. The problem was that it was complicated.
傅
また、マイクロストリップ線路を用いて例えばマイクロ
波発振装置・増幅装置等を構成する際には、このマイク
ロストリップ線路のストリップ導体14及び接地導体2
0を、導波管及びコネクタ等の他の装置あるいは分割さ
れる他のマイクロストリップ回路と接続する必要が生じ
、通常、このような場合のアース接続は、補強部材22
を介して行なわれる。つまり、補強部材22を他の装置
等の接地部分と接続することにより、実質的に接地導体
20が当該接地部分に接続されるようにしている。その
ため、例えば接続部近傍における接地導体20と補強部
材22の密着が不完全であると、この部分に、ある特有
な作用をなす回路構成要素が形成され、不具合が生ずる
ことがあった。Furthermore, when configuring a microwave oscillation device, amplifier device, etc. using a microstrip line, the strip conductor 14 and the ground conductor 2 of this microstrip line are
0 to other devices, such as waveguides and connectors, or to other microstrip circuits to be split, and the ground connection in such cases is typically done through the reinforcing member 22.
It is done through. In other words, by connecting the reinforcing member 22 to a grounding portion of another device or the like, the grounding conductor 20 is substantially connected to the grounding portion. Therefore, if, for example, the ground conductor 20 and the reinforcing member 22 are not in close contact with each other in the vicinity of the connecting portion, a circuit component having a certain specific function may be formed in this portion, which may cause a problem.
マイクロ波の場合には、伝送線路を分布定数回路として
取扱う必要があり、このような不具合がしばしば見受け
られる。In the case of microwaves, it is necessary to treat the transmission line as a distributed constant circuit, and such problems are often observed.
本発明はこれらの事情に鑑みて01作されたもので、簡
単な構成で確実な動作をなずマイクロストリップ線路を
提供することを目的としている。The present invention was created in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide a microstrip line with a simple structure and reliable operation.
問題点を解決するだめの手段
第1図は本発明のマイクロストリップ線路の基本構成を
示ず図である。Means for Solving the Problems FIG. 1 does not show the basic structure of the microstrip line of the present invention.
同図において、1はその一方の面にストリップ導体3の
形成される誘電体基板であり、この誘電体基板1の他方
の面には、誘電体基板1の少なくともストリップ導体3
に対応する部分が所定の厚さとなるように、窪み4が設
けられる。そして、前記他方の面には、窪み4の形成位
置を含めて接地導体2が形成される。In the figure, reference numeral 1 denotes a dielectric substrate on which a strip conductor 3 is formed on one surface, and at least the strip conductor 3 of the dielectric substrate 1 is formed on the other surface of the dielectric substrate 1.
The depression 4 is provided so that the portion corresponding to the thickness has a predetermined thickness. Then, the ground conductor 2 is formed on the other surface including the position where the depression 4 is formed.
作 用
本発明のマイクロストリップ線路にあっては、[f体基
板1の少なくともストリップ導体3に対応ザる部分に窪
み4を設け、この部分の厚さが所定の厚さとなるように
している、つまり、当該部分を従来のマイクロストリッ
プ線路における誘電体基板12同等に十分薄く形成して
いるので、伝送線路として正常に機能する。また、誘電
体基板1の窪み4を設けていない部分は、マイクロ波の
伝播にほとんど関与しないので、誘電体基板1の強度を
確保するために所望の厚さに設定することができ、従来
の補強部材は不要となる。その結果、接地導体と補強部
材(本発明では用いない)を機械的に密着させることが
不要となり、他の装置との接続の際に、特有な作用をな
す回路が構成されることがなくなる。尚、トランジスタ
等の各種部品を装着する箇所のようにストリップ導体3
がとぎれている部分5に対応する誘電体基板1に窪み4
を形成しなければ、強度上有利となる。Function: In the microstrip line of the present invention, a recess 4 is provided in at least a portion of the f-type substrate 1 corresponding to the strip conductor 3, and the thickness of this portion is set to a predetermined thickness. In other words, since this portion is formed sufficiently thin to be equivalent to the dielectric substrate 12 in a conventional microstrip line, it functions normally as a transmission line. In addition, since the portion of the dielectric substrate 1 where the recess 4 is not provided hardly participates in the propagation of microwaves, it can be set to a desired thickness to ensure the strength of the dielectric substrate 1, which is different from conventional No reinforcing member is required. As a result, it is not necessary to mechanically bring the ground conductor and the reinforcing member (not used in the present invention) into close contact with each other, and a circuit with a unique function is not constructed when connected to other devices. In addition, the strip conductor 3 is used as a place where various parts such as transistors are attached.
A depression 4 is formed in the dielectric substrate 1 corresponding to the interrupted portion 5.
If it is not formed, it is advantageous in terms of strength.
実 施 例 以下、本発明の一実施例を図面に基いて説明する。Example Hereinafter, one embodiment of the present invention will be described based on the drawings.
第2図及び第3図は、本発明の適用されるマイク〔1ス
トリツプ線路の構成を示すものであり、便宜上第4図に
示した従来例と同一回路構成であるとし、同一の作用・
効果をなず部分には同一の番号を付してその説明を一部
省略する。2 and 3 show the configuration of a microphone (one strip line) to which the present invention is applied. For convenience, it is assumed that the circuit configuration is the same as the conventional example shown in FIG.
The same numbers are given to the parts that have no effect, and some explanations thereof are omitted.
ygt休基板基板28方の面には、マイクロ波の伝送線
路の一部となるストリップ導体14及びマイクロ波に関
与しない他の配線パターン18が形成され、この面には
また各種のチップ部品16が所定の位置に設けられてい
る。誘電体基板28の他方の而の側には、ストリップ導
体14に対応する位置に窪み30が形成され、この部分
の誘電体基板28の厚さは所定値に設定される。いま、
この厚さをt(rnIR)、表面波モード(TEモード
)の伝播周波数をr c (Gllz) 、誘電体基板
28の誘電率をεrとするときに、tは、
75/r (ε −1)1/2
c 、r
より」−分小さく設定されることが望ましく、こうする
ことにより、表面波モードの伝播が阻止される。窪み3
0は、[2体基板28のストリップ導体14に対応する
部分に形成されていれば十分であり、これ以外の部分龜
強度上十分な厚さとすることができる。32は1m体基
板28の窪み30側−面に形成される接地導体で゛あり
、この接地導体32はスルホール34を介して所望の配
線パターン18と電気的に接続される。スルホール34
は、例えば誘電体基板28に貫通ずる孔にメッキを施す
ことにより形成できる。A strip conductor 14 that becomes a part of a microwave transmission line and other wiring patterns 18 not related to microwaves are formed on the side of the ygt unused board 28, and various chip components 16 are also formed on this side. It is provided at a predetermined position. A recess 30 is formed on the other side of the dielectric substrate 28 at a position corresponding to the strip conductor 14, and the thickness of the dielectric substrate 28 at this portion is set to a predetermined value. now,
When this thickness is t (rnIR), the propagation frequency of the surface wave mode (TE mode) is r c (Gllz), and the dielectric constant of the dielectric substrate 28 is εr, t is 75/r (ε −1 )1/2 c , is preferably set to be smaller than r by 1/2, thereby preventing the propagation of the surface wave mode. Hollow 3
0 is sufficient if it is formed in a portion of the two-piece substrate 28 corresponding to the strip conductor 14, and other portions may have a sufficient thickness in terms of strength. Reference numeral 32 denotes a ground conductor formed on the side of the recess 30 of the 1-meter board 28, and this ground conductor 32 is electrically connected to the desired wiring pattern 18 via a through hole 34. Through hole 34
can be formed, for example, by plating a through hole in the dielectric substrate 28.
誘電体基板28の材質としては、アルミナ系のセラミッ
ク材、)U−グラス(ガラス・アルミナ等のセラミック
材を配合した四フッ化エチレン系樹脂)等を挙げること
ができるが、この実施例では、上述したように、窪み3
0及びスルホール34を形成するので、成形性及び金属
付着性に優れていることが望ましい。窪み30の形状が
複雑になると、成形性に劣るアルミナ系のセラミック材
は不利となり、スルホール34を例えばメッキにより形
成する場合には、金属付着性に劣るフローグラスは不利
となる。本実施例では、成形性、剛性、及びメッキ性共
に優れ、実用上十分に小さな誘電損失を右するポリナル
フォン樹脂を採用している。ポリザルフォン樹脂は熱可
塑性の樹脂であり、射出成型することにより、複雑な形
状の窪み30も形成可能である。Examples of the material of the dielectric substrate 28 include alumina-based ceramic material, U-glass (tetrafluoroethylene resin containing ceramic materials such as glass and alumina), etc., but in this embodiment, As mentioned above, depression 3
0 and through holes 34, it is desirable that the material has excellent formability and metal adhesion. If the shape of the recess 30 becomes complicated, alumina-based ceramic materials with poor formability will be disadvantageous, and when forming the through holes 34, for example, by plating, flow glass, which has poor metal adhesion, will be disadvantageous. In this embodiment, polynalphone resin is used, which has excellent moldability, rigidity, and plating properties, and has a dielectric loss that is sufficiently small for practical use. Polysulfone resin is a thermoplastic resin, and by injection molding, it is possible to form the depression 30 in a complicated shape.
ストリップ導体14、配線パターン18、及びスルホー
ル34の導体薄膜形成技術としては、必要部分に導体パ
ターンを形成する通常のセミアディティブ法あるいはフ
ルアディティブ法によることができる。また、これらに
限らず、他の導体薄膜形成技術も採用可能である。As a technique for forming the conductive thin film of the strip conductor 14, the wiring pattern 18, and the through-hole 34, a normal semi-additive method or full additive method can be used to form the conductive pattern in the necessary portions. Furthermore, the present invention is not limited to these, and other conductor thin film forming techniques can also be employed.
このように、伝送線路として必要な部分だけ所定の厚さ
となるように誘電体基板28を形成し、また、この1!
電体塁板28の形成は、比較的安価なポリサル7オン樹
脂の射出成型によっているので、従来の補強部材が不要
になると共に、飛躍的に生産性が向上づ゛る。In this way, the dielectric substrate 28 is formed to have a predetermined thickness only in the portion required as a transmission line, and this 1!
Since the electrical base plate 28 is formed by injection molding of relatively inexpensive polysal 7 resin, conventional reinforcing members are not required and productivity is dramatically improved.
1」JL九里
以上詳述したように、本発明によれば、簡単な構成で確
実な動作をなし且つ生産性の高いマイクロストリップ線
路の実現が可能になるという効果を奏する。1" JL Kuri As described in detail above, the present invention has the effect of making it possible to realize a microstrip line with a simple configuration, reliable operation, and high productivity.
第1図は、本発明の基本構成を示すマイクロストリップ
線路の一部破断斜視図、
第2図は、本発明の一実施例を示すマイクロストリップ
線路の要部斜視図、
第3図は、第2図におけるm−■断面図、第4図は、従
来の一般的なマイクロストリップ線路の要部斜視図であ
る。
1.12.28・・・1iIl!電体塁板、2.20.
32・・・接地導体、
3.14・・・ストリップ導体、
4.30・・・窪み、 16・・・チップ部品、1
8・・・配線パターン、 22・・・補強部材、24.
26・・・ネジ、 34・・・スルホール。
1: 誘電藤象歇
4二i、す
本発明の基本構成を示す図
第1図
32:jl尤蕩瓢
本発明の一実施例を示す図
32:禮尤″S体
!2図に6けるH断面図
第3図FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a microstrip line showing the basic configuration of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of essential parts of a microstrip line showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 and 4 are perspective views of essential parts of a conventional general microstrip line. 1.12.28...1iIl! Electric baseboard, 2.20.
32... Ground conductor, 3.14... Strip conductor, 4.30... Hollow, 16... Chip component, 1
8... Wiring pattern, 22... Reinforcement member, 24.
26...Screw, 34...Through hole. 1: A diagram showing the basic configuration of the present invention. Figure 32: Figure 32: An embodiment of the present invention. H sectional view Figure 3
Claims (1)
成し他方の面にストリップ導体(3)を形成してなるマ
イクロストリップ線路において、 前記誘電体基板(1)の少なくともストリップ導体(3
)に対応する部分が所定の厚さとなるように、誘電体基
板(1)に窪み(4)を形成したことを特徴とするマイ
クロストリップ線路。 2、表面波モードの伝播周波数をf_c(GHz)とし
、前記誘電体基板(1)の誘電率をε_rとするときに
、前記所定の厚さ(mm)は 75/f_c(ε_r−1)1/2 より十分小さく設定されることを特徴とする特許請求の
範囲第1項記載のマイクロストリップ線路。 3、前記窪み(4)の形成される誘電体基板(1)は成
型性樹脂を射出成型してなり、 前記ストリップ導体(3)はアディティブ法により形成
されることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
2項記載のマイクロストリップ線路。[Claims] 1. A microstrip line formed by forming a ground conductor (2) on one surface of a dielectric substrate (1) and forming a strip conductor (3) on the other surface, comprising: (1) at least strip conductor (3
) A microstrip line characterized in that a recess (4) is formed in a dielectric substrate (1) so that a portion corresponding to the recess (4) has a predetermined thickness. 2. When the propagation frequency of the surface wave mode is f_c (GHz) and the dielectric constant of the dielectric substrate (1) is ε_r, the predetermined thickness (mm) is 75/f_c(ε_r-1)1 2. The microstrip line according to claim 1, wherein the microstrip line is set to be sufficiently smaller than /2. 3. The dielectric substrate (1) on which the recess (4) is formed is made by injection molding a moldable resin, and the strip conductor (3) is formed by an additive method. The microstrip line according to item 1 or 2.
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1986
- 1986-06-02 JP JP61127804A patent/JPH0770885B2/en not_active Expired - Fee Related
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