JPS63238701A - マイクロ波線路 - Google Patents

マイクロ波線路

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JPS63238701A
JPS63238701A JP62075499A JP7549987A JPS63238701A JP S63238701 A JPS63238701 A JP S63238701A JP 62075499 A JP62075499 A JP 62075499A JP 7549987 A JP7549987 A JP 7549987A JP S63238701 A JPS63238701 A JP S63238701A
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conductor
film
conductors
line
microwave
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Toshinori Tanaka
利憲 田中
Tsuneo Tokumitsu
恒雄 徳満
Masayoshi Aikawa
正義 相川
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A T R KOUDENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
ATR Optical and Radio Communications Research Laboratories
Original Assignee
A T R KOUDENPA TSUSHIN KENKYUSHO KK
ATR Optical and Radio Communications Research Laboratories
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野コ 本発明は概ね1GHz以上の周波数帯の信号を伝送する
ためのマイクロ波線路に関する。
[従来の技術] 第6図は従来例のマイクロ波線路として用いられている
コプレナー線路の斜視図である。第6図において、誘電
体もしくは半導体にてなる基板I上に幅121の1条の
中心導体2が形成され、さらに、接地された外側導体3
及び4がそれぞれ、該中心導体2から所定間隔ρ、たけ
離れてかつ中心導体2と共平面関係で基板1上に形成さ
れる。
このコプレナー線路は導体2ないし4がすべて基板lの
上面にあるため、接地を完全にかつ容易に行うことがで
きるとともに、中心導体2に対して半導体素子を直列に
も並列にも容易に接続できるという特徴を持っている。
[発明が解決しようとする問題点コ しかしながら、従来のコプレナー線路においては、該線
路を流れる高周波電流が中心導体2と外側導体3.4の
向かい合った縁端部3 a、 4 aに集中するため、
導体損失が大きく、また、中心導体2と外側導体3,4
との間隔a、を狭くすることは同一平面上で導体2ない
し4を形成する上で制約があり、従って、中心導体2と
外側導体3.4間の静電容量を大きくすることができず
、特性インピーダンスを低くしにくいという問題点があ
った3さらに、このコプレナー線路では、線路上の電磁
界が周囲のマイクロ波線路や半導体素子へ干渉を、  
与えないように該コプレナー線路と他の線路又は半導体
素子との間で十分な間隔をとる必要があった。このため
、これらの線路及び半導体素子を含むマイクロ波集積回
路全体が大きくなるという問題点があった。
本発明は、これらの問題点を解決し、導体損失が小さく
、特性インピーダンスを低くすることができ、しかも周
辺のマイクロ波線路や半導体素子に該マイクロ波線路の
電磁界の影響を与えないマイクロ波線路を提供して、マ
イクロ波集積回路全体を小型化することを目的とする。
[問題点を解決するための手段] 本発明は、中心導体と、上記中心導体から所定幅の間隙
を介して両側に形成された外側導体を共平面関係で基板
上に設けたマイクロ波線路において、上記中心導体と上
記外側導体が形成された基板上に、少なくとも上記間隙
を覆うように導体膜を形成したことを特徴とする。
[作用] 以上のように構成することにより、上記導体膜が少なく
とも上記間隙を覆うように形成されているので、上記中
心導体と外側導体との間の電流分布を従来例に比較して
分散させることができ、上記マイクロ波線路の導体損失
を軽減させることができるとともに、静電容量を増大さ
せ、上記マイクロ波線路の特性インピーダンスを低くす
ることができる。また、上記導体膜が少なくとも上記間
隙を覆うように形成されているので、上記マイクロ線路
から外部への電磁界が上記導体膜によって遮蔽され、こ
れによって、上記電磁界の漏洩を防止することができる
[実施例] 第1の実施例 第1図(A)は本発明の一実施例であるマイクロ波線路
の斜視図、第1図(B)は第1図(A)の八−A′線に
ついての縦断面図であり、第1図(A)及び(B)にお
いて上述の図面と同一のものについては同一の符号を付
している。
第1図(A)及び(B)において、第6図の従来例のマ
イクロ波線路と同様に、誘電体又は半導体にてなる基板
1上に、例えばAuにてなる幅QIの1条の中心導体2
か公知の薄膜形成方法により形成され、接地された例え
ばAuにてなる外部導体3及び4がそれぞれ該中心導体
2の両外側の基板l上に間隔12.たけ離れて中心導体
2と共平面関係で上記薄膜形成方法により形成される。
以下、導体及び導体膜は上述と同様に公知の薄膜形成方
法により形成される。ここで、中心導体2と外側導体3
.4間に幅122の2glの間隙が形成され、この導体
2ないし4によってコプレナー線路を形成している。さ
らに、導体2ないし4が形成されていない基板l上、並
びに導体2上及び導体3.4の導体2側の縁端部3 a
、 4 a上に例えばSiNにてなる絶縁膜5を形成し
た後、AQ、導体膜6が、上記絶縁膜5を介して導体2
並びに導体3,4の導体2側の縁端部3 a、 4 a
を覆うように、該絶縁膜5上に形成される。
従来のコプレナー線路においては、高周波電流が中心導
体2と外側導体3.4の向かい合った縁端部3 a、 
4 aに集中するのに対し、本実施例では導体膜6が高
周波電流が集中していた中心導体2と外側導体3,4の
縁端部3 a、 4 a全面を覆っているため、該コプ
レナー線路を流れる高周波電流の該線路の幅方向の分布
が広くなり、従来のような電流集中が軽減され、したが
って、該コプレナー線路でマイクロ波信号を伝送する際
の導体損失が低藏される。また、本実施例によるマイク
ロ波線路の特性インピーダンスは導体膜6を形成してい
るため中心導体2と外側導体3.4間の静電容量を大き
くでき、従来の構造のものより特性インピーダンスを低
くすることができる。さらに、間隙43間に集中してい
るコプレナー線路の電磁界を幅((!l + 2 L)
に比べて広い幅Q3を有する導体膜6で覆っているため
、導体膜6の」二部周辺には上記電磁界が存在しなくな
る。このことにより、周辺のマイクロ波線路や半導体素
子への干渉を抑えることができ、従って、これらのマイ
クロ波線路及び半導体素子を含むマイクロ波集積回路を
小形化することが可能となる。
以上の実施例では、導体膜6は中心導体2と2個の間隙
の幅(f!l + 2 L)に比較して広い幅Q3を有
しているが、北記コプレナー線路から外部への漏洩を防
止し、コプレナー線路の導体損失を小さくかつ特性イン
ピーダンスを低くするためには、上記導体膜6が少なく
とも上記2gの間隙を覆うように形成すればよい。
第2の実鼻鯉 第2図は本発明の第2の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図であり、第2図において上述の図面と同一のも
のについては同一の符号を付している。また、以下の実
施例の図面において縦断面図のみを示すが、第1図(A
)と同様にこの同一の縦断面を有する線路が該縦断面と
垂直な方間(以下、線路の長手方向という。)に連続的
に形成されている。
このマイクロ波線路が、上述の第1の実施例と異なるの
は、導体膜6の幅方向の両端部6 a、 6 bがそれ
ぞれ導体3.・1と接続されて形成されていることであ
る。従って、第1の実施例と同様に導体損失が低減され
、また、特性インピーダンスを低くすることができる。
さらに、間隙(22間に集中している電磁界を接地され
た導体膜6で覆い、その導体膜6の両縁端部6 a、 
6 bをそれぞれ導体膜2および4に接続しているため
、導体膜6の上部周辺には電磁界が存在しない。このこ
とにより、周辺のマイクロ波線路や半導体素子への干渉
をなくすことができろ。
第3の実施例 第3図は本発明の第3の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図であり、第3図において上述と同一のものにつ
いては同一の符号を付している。
このマイクロ波線路が上述の第2の実施例と異なるのは
、第2図において、導体膜3.4と導体膜6との重なり
をなくして一体化し、導体@3゜4および導体膜6を同
一の導体膜7で形成してことである。なお、中心導体2
と導体膜7との幅方向の間隔は基板lの上表面1aにお
いて、Q、となっている。第1及び第2の実施例におけ
る外側導体3.4と導体膜6の形成を、この第3の実施
例では導体膜7の1回の形成工程で行うことができるの
で、製造工程を簡略化でき上述の第1及び第2の実施例
に比べて製造コストを低減できる。本実施例においても
、第1の実施例と同様に導体損失が低減され、特性イン
ピーダンスを低くすることができる。さらにコプレナー
線路の電磁界は一体化した導体膜2,4および6と導体
膜3の間に存在するため、周辺のマイクロ波線路や半導
体素子への干渉をなくすことができる。
第4の実施例 第4図は本発明の第4の実施例であるマイクコ波線路の
縦断面図であり、第4図において上述の図面と同一のも
のについては同一の符号を付している。このマイクロ波
線路が上述の第2の実施例と異なるのは、第2図におい
て、導体膜6の中心導体2直上部に中心導体2の幅(!
1よりも短い一定の幅乙を存するスリット9を中心導体
2の長手方向に沿って、上記中心導体2と外側導体3.
4との間に形成された間隙と、所定幅の中心導体2の外
側導体3,4側の縁端部3a、rlaを覆うように設け
たことである。
従って、2藺の導体膜8a、8bが間隔ρ4だけ離れて
導体3,4及び絶縁膜5上に形成され、導体膜8 a、
 8 bがそれぞれ外側導体3.4に接続される。
導体膜8a、8bは公知の膜形成方法により1枚の導体
膜を形成した後、スリット9の部分の導体膜を除去して
形成してもよいし、また、公知の導体パターン形成方法
により分離された導体膜8a、8bを1回の工程で形成
してもよい。
公知のコプレナー線路の電磁界分布より、導体2ないし
4が形成するコプレナー線路からこのスリット9を介し
て外部への電磁界漏洩量は極めて少ない。従って、この
マイクロ波線路は、上述の第1ないし第2の実施例と同
様の効果を有するとともに、スリット9により導体3と
4が直流的に分離されているため、導体3および4に接
続された半導体素子の直流バイアスを個々に供給できる
という特徴を有している。
上述の説明では、マイクロ波線路として導体膜2を中心
導体としたコプレナー線路としたが、スリット9間に電
界成分を有するスロット線路として使用することも可能
である。
以上の第4の実施例において、上記コプレナー線路から
外部への漏洩を防止し、コプレナー線路の導体損失を小
さくかつ特性インピーダンスを低くするためには、上記
導体膜8 a、 8 bを、少なくとも上記中心導体2
と外側導体3.4との間に形成された2個の間隙を覆う
ように、形成すればよい。
第5の実施例 第5図は本発明の第5の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図であり、第5図において上述の図面と同一のも
のについては同一の符号を付している。
このマイクロ波線路が上述の第3の実施例と異なるのは
、第3図において導体膜7の中心導体2直上部に中心導
体2の幅I2.よりも十分に短い一定の幅を有するスリ
ット9を中心導体2の長手方向に沿って設けたことであ
る。従って、導体膜7が分割された2個の導体膜7 a
、 7 bにとって代わり、該導体膜8a、8bが、間
隔Q4だけ離れて絶縁膜5上及び基板l上に形成され、
導体膜8 a、 8 bが、中心導体2のコプレナー線
路の外側導体として働く。
公知のコプレナー線路の電磁界分布より、導体2.7a
、7bが形成するコプレナー線路からこのスリット9を
介して外部への電磁界漏洩量は極めて少ない。従って、
このマイクロ波線路は上述の第3の実施例と同様の効果
を有する。また、本実施例では、スリット9により導体
7aと7bが直流的に分離されているため、上述の第4
の実施例と同様に、導体7aおよび7bに接続された半
導体素子の直流バイアスを個々に供給できるという特徴
を有している。
上述の説明では、マイクロ波線路として中心導体2を有
するコプレナー線路としたが、スリット9間に電界成分
を有するスロット線路として使用することら可能である
以上の第5の実施例において、上記コプレナー線路から
外部への漏洩を防止し、コプレナー線路の導体損失を小
さくかつ特性インピーダンスを低くするためには、上記
導体膜7 a、 7 bを、少なくとも上記中心導体2
と導体膜7 a、 7 bとの間に形成された2個の間
隙を覆うように、形成すればよい。
他の実施例 中心導体2及び上記間隙を覆う導体膜6並びに、導体膜
7 、7 a、 7 b、 8 a、 8 bの各中心
導体2及び上記間隙を覆う部分は、透孔を有する板形状
や網目形状であってもよい。
以上の実施例において、導体及び導体膜を公知の薄膜形
成方法により形成しているが、これに限らず、他の種類
の導体及び導体膜の形成方法により形成してもよい。
以上の実施例において、絶縁膜5を形成しているが、中
心導体2と導体膜6.7.7a、7b、8a、8bとの
所定の間隔を保持できれば全面に形成する必要かなく、
また、上記所定の間隔を保持できれば絶縁膜5を形成し
なくζもよい。
以上の実施例において、上記中心導体と外側導体との間
の電流分布を従来例に比較して分散させ、上記コプレナ
ー線路の導体損失を軽減させるとともに静電容量を増大
させ、かつ上記マイクロ波線路の特性インピーダンスを
低くするために、また、上記コプレナー線路から外部へ
漏れる電磁界を遮蔽するためには、上記導体膜を少なく
とも上記間隙を覆うように形成すればよい。
[発明の効果] 以上詳述したように本発明によれば、中心導体と、上記
中心導体から所定幅の間隙を介して両側に形成された外
側導体を共平面関係で基板上に設けたマイクロ波線路に
おいて、上記中心導体と上記外側導体が形成された基板
上に、少なくとも上記間隙を覆うように導体膜を形成し
fこので、上記中心導体と外側導体との間の71XME
分布を従来例に比較して分散させ、上記コプレナー線路
の導体損失を軽減させるとともに、静電容量を増大させ
、上記マイクロ波線路の特性インピーダンスを低くする
ことができる。また、上記導体膜の形成によって、上記
マイクロ波線路のm’!界が外部へ漏洩することを防止
することかでき、従来例のように、上記電磁界が近傍の
マイクロ線路や半導体素子等に影響を与えることがない
ので、上記マイクロ線路を含むマイクロ集積回路全体を
、小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)は本発明の第1の実施例であるマイクロ波
線路の斜視図、 第1図(J3)は第1図(A)のマイクロ波線路の八−
〜′線についての縦断面図、 第2図は本発明の第2の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図、 第3図は本発明め第3の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図、 第4図は本発明の第4の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図、 第5図は本発明の第5の実施例であるマイクロ波線路の
縦断面図、 第6図は従来例のコプレナー線路の斜視図である。 ■・・・基板、    2・・・中心導体、3.4・・
外側導体、   5・・絶縁膜、6.7.7a、7b、
8a、8b−導体膜、9・・・スリット。 特許出願人 株式会社 エイ・ティ・アール光電波通信
研究所 代 理 人 弁理士 青 山  葆ほか28第 1 図
(B) 第2図 第3図 第4図 1″!2″カーli

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中心導体と、上記中心導体から所定幅の間隙を介
    して両側に形成された外側導体を共平面関係で基板上に
    設けたマイクロ波線路において、上記中心導体と上記外
    側導体が形成された基板上に、少なくとも上記間隙を覆
    うように導体膜を形成したことを特徴とするマイクロ波
    線路。
  2. (2)上記導体膜が絶縁膜を介して形成されることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のマイクロ波線路。
  3. (3)上記外側導体と上記導体膜を1個の導体膜で形成
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のマイ
    クロ波線路。
  4. (4)上記導体膜を分離する所定幅のスリットを上記中
    心導体に沿って上記導体膜に設けたことを特徴とする特
    許請求の範囲第1項、第2項又は第3項記載のマイクロ
    波線路。
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