KR0175200B1 - 집적회로 - Google Patents

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KR0175200B1
KR0175200B1 KR1019950027302A KR19950027302A KR0175200B1 KR 0175200 B1 KR0175200 B1 KR 0175200B1 KR 1019950027302 A KR1019950027302 A KR 1019950027302A KR 19950027302 A KR19950027302 A KR 19950027302A KR 0175200 B1 KR0175200 B1 KR 0175200B1
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도루 다니자키
히로시 니시다
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무라따 야스따까
가부시끼가이샤 무라따 세이사꾸쇼
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Abstract

본 발명의 목적은 부분적으로 및 전체적으로 양산성(糧産性)을 향상시킨 집적회로를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 집적회로는, 집적회로의 일부 기능을 각기 분담하는 오실레이터 1, 서큘레이터 2 등과, 이들을 실장함으로써, 이들과 함께 집적회로를 형성하는 비방사성 유전체 선로 부품 실장부를 구비하고 있다.
오실레이터 1은, 도체부 10,11과, 유전체 스트립 12와, 실장면 19a와, 유전체 스트립 12의 말단부 12a부근을 포함하는 수직단면 19b를 구비하고 있다. 서큘레이터 2 등도 유사하게 구성된다. 오실레이터 1, 서큘레이터 2 등은, 그들의 특성을 평가한 후, 비방사성 유전체 선로 부품 실장부 7 고유의 도체부 70,71 사이에 수납된다.

Description

집적회로
제1도는 본 발명의 한 실시예의 집적회로에 안테나를 장착한 상태를 구성을 보여주는 분해 사시도이다.
제2도는 제1도의 오실레이터 1과 지그(治具,jig)의 일례의 전체적인 구성을 보여주는 도면이다.
제3도는 제1도의 오실레이터 1의 유전체 스트립 12의 말단부 12a 부근의구조를, 도체부 10을 제거한 상태에서 보여주는 평면도이다.
제4도는 제1도의 오실레이터 1의 특성을 나타낸 도면이다.
제5도는 도파관(導波管)을 전송하는 TE10모드의 전자파을 보여주는 도면이다.
제6도는 비(非)방사성 유전체 선로(線路)를 전송하는 LSM01 모드의 전자파를 보여주는 도면이다.
제7도는 도체부 및 유전체 스트립 사이의 틈 d가 「0」인 경우의 특성을 나타낸 도면이다.
제8도는 도체부 및 유전체 스트립 사이의 틈 d가 0.1㎜인 경우의 특성을 나타낸 도면이다.
제9도는 도체부 및 유전체 스트립 사이의 틈 d가 「0」인 경우의 특성을 나타낸 도면이다.
제10도는 도체부들 사이에만 틈 d가 0.1㎜ 존재하는 경우의 특성을 나타낸 도면이다.
제11도는 도체부들 사이에만 틈 d가 0.2㎜ 존재하는 경우의 특성을 나타낸 도면이다.
제12도는 제1도의 서큘레이터 2와 지그의 일례의 전체적인 구성을 보여주는 사시도이다.
제13도는 제1도의 서큘레이터 2의 특성을 나타낸 도면이다.
제14도는 본 발명의 다른 실시예의 집적회로에 안테나를 장착한 상태의 전체 구성을 보여주는 사시도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 오실레이터 2 : 서큘레이터
7 : 비방사성 유전체 선로 부품 실장부 10,11,20,21,70,71 : 도체부
12,22,72,73,74,75,76 : 유전체 스트립 12a, 22a : 말단부
19a,29a : 실장면 19b,29b : 수직단면
702 : 창
본 발명은 집적회로(集積回潞)에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 비방사성 유전체 선로(Nonradiative Dielectric Waveguide)를 이용하여, 마이크로파(microvave)대 또는 밀리파(millimeter wave)대에서 작동하는 집적회로에 관한 것이다.
종래부터, 한쌍의 도체판을 상호간에 소정의 간격으로 평행하게 배설하고, 두 도체판 사이에 배설한 유전체 스트립(dielectric strip)을 따라, LSM01 모드(Longitudinal-section magnetic01 mode) 또는 LSE01 모드(Longitudinal-section electric01 mode)의 전자파를 전송시키기 위한 비방사성 유전체 선로가 있다. 유전체 스트립이 60GHz 주파수대를 전송하도록 설계된 경우에는, 예를 들어, 테플론(teflon) 등의유전체 재료(비유전율(比誘電率) εr=2)로, 폭 b(예를들어, 2.5㎜0, 톨이 a(예를 들어 2.25㎜)로 형성된다. 유전체 스트립을 도체판으로 집으면, 높이 a의 2배이상의 파장을 갖는 전자파는, 유전체 스트립이 없는 부분에서는 거의 차단된다. 한편, 유전체 스트립 부분에서는, 차단효과가 해제된다. 이 때문에, LSM01 모드나 LSE01 모드의 전자파는, 방사하지 않고 저손실로 유전체 스트립을 따라 전파한다. 따라서, 비방사성 유전체 선로는 마이크로파나 밀리파의 전송 선로에 적합하다.
또, 이 비방사성 유전체 선로는, 그의 한쌍의 도체판 사이에, 복수개의 유전체 스트립과, 자성체나 반도체 등을 매설함으로써 서큘레이터, 오실레이터 등을 형성할 수 있어, 마이크로파대나 밀리파대의 집적회로에 적합하다.
이와 같은 집적회로, 예를 들어 FM-CW방식 레이더의 고주파부를 형성하는 경우에, 종래에는 평가용 단자가 접속 가능한 한쌍의 평가용 도체판 사이에, 유전체 스트립, 자성체, 반도체 등을 배설함으로써, 우선, 집적회로의 일부기능을 분담하는 서큘레이터, 오실레이터 등을 각각 구성하였다. 그런다음, 서큘레이터, 오실레이터 등의 특성을 평가하고, 이어서, 집적회로를 형성하는 경우에는 서큘레이터, 오실레이터 등을 구성하는 유전체 스트립, 자성체, 반도체 등을, 평가용과는 별도로, 한쌍의 집적회로용 도체판 사이에 각각의 회로구성에 맞추어 재배설하였다.
그러나, 이와 같은 방법으로 집적회로를 형성하는 경우에는, 집적회로의 각부분으로서의 서큘레이터, 오실레이터 등의 특성 재현이 곤란하며, 집적회로의 일부로서의 서큘레이터, 오실레이터 등을 단독으로 특성 평가하기 불가능하고, 단독으로 조정하기도 불가능하여, 회로로서 작동시키기가 어려웠다. 그 결과, 집적회로의 양산성(量産性)에 결함이 있다는 문제점이 있었다. 또, 집적회로에 고장이 발생하여, 일부 부품, 예를 들어 서큘레이터, 오실레이터 등을 교환할 필요가 있을때, 이들의 교환을 행하는 경우, 다른 부분에 영향을 미친다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 상기한 문제점들을 해결하고, 부분적으로 전체적인 양산성을 향상시킨 집적회로를 제공하는 것이다.
전기한 과제를 해결하기 위하여, 특허청구의 범위 제1항에 기재된 본 발명에 따른 집적회로는, 비방사성 유전체 선로를 이용하여, 마이크로파대 또는 밀리파대에서 작동하는 집적회로로서,
전기한 집적회로는, 집적회로의 일부 기능을 분담하는 비방사성 유전체 선로 부품과, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품을 실장함으로써, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품과 함께 전기한 집적회로를 형성하는, 비방사성 유전체 선로 부품 실장부를 구비하고 있으며,
전기한 비방사성 유전체 선로 부품은, 상호간에 소정의 간격으로 평행하게 배설된, 부품 고유의 한쌍의 제1도체부와, 전기한 제1도체부들 사이에 배설된 고주파의 전자파를 소정의 모드로 전송하는 부품 고유의 제1 유전쳬 스트립과,
전기한 제1도체부들 중 적어도 한편에 형성되고, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품 실장부에 접할 수 있게 한 평면상의 실장면과; 전기한 두 도체부의 말단부에 형성되고, 전기한 유전체 스트립의 말단부로부터 입력 또는 출력되는 전자파의 진행방향에 수직이며, 전기한 제1 유전체 스트립의 말단부 부근을 포함하는 수직단면을 구비하고 있으며;
전기한 비방사성 유전체 선로 부품 실장부는, 상호간에 소정의 간격으로 평행하게 배설되고, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품을 내부에 수납할 수 있는, 실장부 고유의 한쌍의 제2 도체부와; 전기한 제2도체부들 사이에 배설된, 고주파의 전자파를 소정의 모드로 전송하고, 전기한 제1 유전체 스트립과 연접적으로 설치되는, 실장부 고유의 제2 유전체 스트립을 구비함을 특징으로 한다.
또, 특허청구의 범위 제2항에 기재된 집적회로는, 제1항에 기재된 집적회로로서, 전기한 제2 도체부들 중 어느 한쪽이, 제2 도체부들 중 다른 한쪽과 전기한 제2 유전체 스트립을 고정한 상태에서, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품을 내부로 수납할 수 있는 창을 구비함을 특징으로 한다.
특허청구의 범위 제1항에 기재된 전기한 집적회로는, 비방사성 유전체 선로 부품을, 부품 고유의 한쌍의 도체부 상호간에 소정의 간격이 되도록, 평행하게 배설하고; 고주파의 전자파를 소정의 모드로 전송하는 부품 고유의 유전체 스트립을, 두 도체부 사이에 배설하고; 평면상의 실장면을 두 도체부의 적어도 한편에 형성하고; 유전체 스트립의 말단부입력 또는 출력된느 전자파의 진행방향에 대하여 수직이며, 유전체 스트립의 말단부 부근을 포함하는 수직단면을, 두 도체부의 말단부에 형성하고, 나머지 비방사성 유전체 선로 부품 실장부에, 각 비방사성 유전체 선로 부품을 실장함으로써 구성된다.
그 결과, 비방사성 유전체 선로 부품과 나머지 비방사성 유전체 선로 부품 실장부로 나누어 개별적으로 작성할 수 있고, 비방사성 유전체 선로 부품 및 비방사성 유전체 선로 부품 실장부의 양산성이 향상된다. 또, 측정 지그를 사용하여, 부품의 특성을 제작된 상태에서 그대로 단독으로 평가할 수 있으며, 실장부에 부품을 평가시의 상태 그대로 간단하고 실장할 수 있고, 개별적으로 떼어낼 수 있어서 집적회로의 양산성이 향상된다.
또, 비방사성 유전체 선로 전송 모드(LSM01 모드)는, 전자파의 전송방향과 평행한 전류성분(電流成分)을 갖지 않으며, 또 전계성분(電界成分)도 거의 갖지 않으므로, 부품간의 접속등에 있어서, 도파관처럼 플랜지(flange)에 의한 견고한 고정이 필요 없으며, 또 유전체 스트립의 말단부에서의 맞붙이는 접속도 필요 없다.
따라서, 수직단면의 구조를 간단하게 할 수 있고, 집적회로의 양산성을 향상시킬 수 있다.
특허청구의 범위 제2항에 기재된 전기한 집적회로는, 제2도체부들 중 어느 한쪽에, 제2도체부들 중 다른 한쪽과 제2 유전체 스트립을 고정한 상태에서, 비방사성 유전체 선로 부품을 내부로 수납할 수 있는 창을 배치함으로써 구성된다. 따라서, 비방사성 유전체 선로 부품 실장부의 양산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있으며, 나아가서는 집적회로의 양산성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이하, 도면을 기초로 하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
제1도는 본 발명의 한 실시예의 집적회로에 안테나를 장착한 상태의 구성을 보여주는 분해사시도이다. 이런 집적회로는, 예를 들어 밀리파대에서 작동하는 FM-CW 방식 레이더의 고주파부이다. 이 고주파부에 안테나 8을 장착함으로써, 레이터 헤더가 형성된다.
제1도에서, 집적회로의 일부의 기능을 각기 분담하는 비방사성 유전체 선로 부품으로서의 오실레이터 1, 서큘레이터 2 등과, 오실레이터 1, 서큘레이터 2 등을 실장함으로써, 이들과 함께 집적회로를 형성하는 비방사성 유전체 선로 부품 실장 7이 설치되어 있다.
제1도에 있어서, 오실레이터 1은, 한쌍의 평판상의 도체부 10,11 이들 사이에 수납된 유전체 스트립 12, 전원단자 16, 변조단자(變調端子) 17을 구비하고 있다. 도체부 10,11은, 알루미늄, 구리 등의 도전성(導電性) 재료로 형성된다. 또, 도체부 11에는, 도체부 10,11을 상호간에 일정한 높이 a로 유지되도록 하기 위한 스페이서 11b가 일체적으로 형성된다.
유전체 스트립 12는, 예를 들어 테플론등의 유전체 재료(비유전율 εr=2)로, 높이 a(예를 들어 2.25㎜), 폭 b(예를 들어 2.5㎜)로 형성된다. 또, 도체부 10,11의 4구석에는, 나사못구멍 18a가 형성된다. 나사못구멍 18a에 십자홈 나사못 18b를 각각 고정시켜, 유전체 스트립 12 등을 움직이지 못하게 도체부 10,11에 일체화시킬 수 있다.
도체부 11의 바닥면에는, 평면상의 실장면 19a가 형성된다. 또, 도체부 10,11의 한쪽 말단부에는, 유전체 스트립 12의 말단부 12a로부터 출력되는 고주파의 전자파의 진행방향에 수직이며, 또 말단부 12a 부근을 포함하는 수직단면 19b가 형성된다. 오실레이터 1은, 발진(發振)된 전자파를 말단부 12a로부터 서큘레이터 2로 출력된다.
서큘레이터 2는, 한쌍의 평판상의 도체부 20,21과, 이들 사이에 수납된 3개의 유전체 스트립 22(도면에는 1개만 도시하였음)를 구비하고 있다. 도체부 20,21은 알루미늄, 구리 등의 도전성 재료로 형성된다. 도체부 20,21 사이의 3구석에는, 상호간에 일정한 높이 a로 유지하기 위한 스페이서 26이 설치된다. 또 도체부 20,21의 3구석에는 스페이서 26을 연통하는 나사못구멍(도시하지 않았음)이 형성된다. 이 나사못구멍에 십자홈 나사못 27을 각각 고정시켜, 유전체 스트립 22 등을 움직이지 못하게 도체부 20,21과 일체화시킬 수 있다. 또, 도체부 71에 고정시킬 수 있다.
도체부 20의 바닥면에는, 오실레이터 1과 유사하게, 평면상의 실장면 29a(제12도 참고)가 형성된다. 또, 도체부 20,21의 3개의 말단부에는, 각 유전체 스트립 22의 각 말단부 22a(제 12도 참고)에 입력 또는 출력되는 고주파의 전자파의 진행방향에 수직이며, 그의 말단부 22a 부근을 포함하는 수직단면 29b가 각각 형성된다.
비방사성 유전체 선로 부품 실장부 7은, 상하의 도체부 70,71과 이들 사이에 수납된 유전체 스트립 72,73,74,75,76을 구비하고 있다. 각 유전체 스트립 72, 73, 74, 75, 76 및 무반사 종단기(無反射 綜端器) 75a는, 접착제등에 의해 도체부 71에 고정된다. 도체부 71의 측방 주위에는, 도체부 70과의 상호간의 간격을 일정하게 하기 위한 스페이서 71a가 설치된다. 도체부 70,71의 4구석에는, 상호 고정을 위한 나사못구멍 701,711이 각각 형성된다. 유전체 스트립 73은, 무반사 종단기로서의 기능을 갖고 있다. 또, 유전체 스트립 75의 양단에는 무반사 종단기 75a가 형성된다. 도체부 71에는, 오실레이터 1, 서큘레이터 2 및 믹서(도시하지 않았음)의 위치결정을 위한 오목부(凹部) 710이 형상에 맞게 설치되어 있다. 도체부 70에도, 마찬가지로 오목부(도시하지 않았음)가 설치된다.
도체부 70,71로서, 판상의 도체나, 판상의 절연체의 표면에 금속화(metalization)처리를 한 것 등이 사용된다. 오목부 710에는, 나사못구멍 710a가 각각 형성되어 있으며, 십자홈 나사못 18b,27등으로, 각 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 도체부 71에 고정한다. 또, 도체부 70,71로 집어서 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 고정해도 좋고, 땜질, 도전페이스트(conductive paste)로 고정하여도 무방하다.
또, 유전체 스트립 72의 양단은, 오실레이터 1의 유전체 스트립 12의 말단부 12a 및 서큘레이터 2의 유전체 스트립 22의 말단부와 맞붙어 접속된다. 유전체 스트립 73의 한쪽 말단부는, 서큘레이터 2의 유전체 스트립 22의 말단부와 맞붙어 접속된다. 유전체 스트립 74의 양단은, 서큘레이터 2의 유전체 스트립 22의 말단부 및 안테나 8의 송신로드 81의 말단부와 맞붙어 접속된다. 유전체 스트립 76의 양단은, 믹서의 유전체 스트립의 말단부 및 안테나 8의 수신로드 82의 말단부와 맞붙어 접속된다.
또, 도체부 70,71과, 유전체 스트립 74,75,76 및 무반사 종단기 75a로 커플러가 형성된다.
제2도는, 제1도의 오실레이터 1을 측정하는 지그의 전체 구성을 보여주는 도면이다. 제2도(a)는 오실레이터 1을 실장하기 전의 상태를 비스듬하게 위에서 본 도면이며, 제2도(b)는 오실레이터 1을 실장한 상태를 비스듬하게 본 도면이고, 제2도(c)는 제 2도(b)의 선 A-A'로 절단한 단면도이다.
지그 6은, 실장부 60과 변환부 61을 구비하고 있다. 실장부 60은, 알루미늄, 구리 등의 도전성을 갖는 평판상의 하판 601의 일부로 형성된다. 실장부 60에서, 하판 601에는, 오실레이터 1의 위치를 확실하게 맞추기 위한 한쌍의 측벽 601a가 형성된다. 또, 하판 601에는, 오실레이터 1의 실장면 19a와 접촉한 상태에서, 오실레이터 1을 소정의 위치에 고정시키기 위한 나사못구멍 601b가 나사못구멍 18a와 대응하는 위치에 형성된다.
변환부 61은, 오실레이터 1과, 종류가 상이한 다른 선로(예를 들어, 도파관)를 접속시키기 위하여, 상호간에 일체화된 누름부 610과, 호른부 611및 도파관부 612를 구비하고 있다. 누름부 610에서, 하판 601의 잔부와, 알루미늄, 구리 등의 도전성을 갖는 누름판 610a에, 유전체 스트립 12와 대응하는 유전체 스트립 62의 일부를 끼우고, 누름나사 610b를 죄는 것으로, 유전체 스트립 62를 고정시킬 수 있다. 호른부 611은, 그의 말단부에 설치된 플랜지 611a를 나사 611b로 죔으로써 누름부 610에 고정된다. 도파관부 612의 말단부에는 플랜지 612a가 형성된다.
오실레이터 1의 수직단면 19b에 대응하여, 변환부 61의 말단부, 즉 누름부 610의 말단부에는, 유전체 스트립 62의 전자파의 전송방향과 수직이고, 유전체 스트립 62의 말단부 62a 부근을 포함하는 수직단면 61a가 형성된다. 또, 유전체 스트립 62의 다른쪽 말단부 62b에는, 다른 선로의 특성 임피던스와, 유전체 스트립 62의 특성 임피던스와 정합(matching)을 위하여, 폭방향으로 좁아지는 데이터가 형성된다.
제3도는, 제1도의 오실레이터 1과 제2도의 지그 6의 유전체 스트립 12, 62의 말단부 12a,62a 부근의 구조의 예를 보여주는 평면도이다. 또, 제3도(a)~제3도(c)에 있어서는, 유전체 스트립 12,62의 말단부 12a,62a를 맞붙인 상태의 예를 각기 보여주고 있다. 제3도(a)에서는, 유전체 스트립 12,62의 말단부 12a,62a를, 전자파의 진행방향에 대사여 수직인 수직단면 19b,61a와 동일면으로 형성하여, 말단부 12a,62a를 맞붙인 형상으로 하고 있다.
한편, 제3도(b)에서는 말단부 12a,62a는 쐐기꼴로 맞붙인 형상으로 형성된다. 이 때문에, 말단부 12a는, 수직 단면 19b로부터 약간 돌출해 있다. 제3도(c)에서는 말단부 12a,62a는 반원상으로 맞붙인 형상으로 형성된다. 이 때문에, 제3도(c)에서도 말단부 12a는 수직단면 19b로부터 약간 돌출해 있다. 제 3도(b), 제3도(c)에 나타낸 바와 같이, 유전체 스트립 12,62의 말단부 12a,62a를 맞붙일 수 있다면, 말단부 12a,62a는 반드시 전자파의 진행방향에 수직으로 형성하지 않아도 무방하다. 또, 말단부 12a,62a를 전자파의 진행방향에 수직으로 형성하는 경우에도, 말단부 12a,62a를 각각 수직단면 19b,61a로부터 약간 돌출시키고, 말단부 12a,62a끼리 맞붙게 해도 좋다.
이하, 작동을 설명한다. 오실레이터 1의 전원단자 16에 직류전력을 공급하면, 고주파의 전자파가 발진하게 되고, 유전체 스트립 12에 입력된다. 그런데, 도체부 10,11간의 간격을 a로 하고, 전송할 밀리파의 전자파의 파장을 λ로 하여, 간격 a를 a λ/ 2로 하는 경우, 유전체 스트립 12가 없는 부분에서는, 도체부 10,11에 평행한 전자파의 전송이 차단된다. 한편, 유전체 스트립 12가 삽입된 부분에서는, 차단상태가 해소되어, 유전체 스트립 12를 따라 전자파를 전송하게 되고, 말단부 12a로부터 전자파를 출력한다. 변환부 61의 누름부 610에서도 이와 유사하다. 또, 비방사성 유전체 선로의 전송모드는, LSE 모드와 LSM 모드로 대별된다. 최저차수 모드인, LSE01 모드와 LSM01 모드 중에서, 저손실성을 고려하여 통상적으로 LSM01 모드가 사용된다.
본 발명자는, 지그6과 스펙트럼 분석기를 사용하여, 오실레이터 1을 평가하였다. 제4도는, 제2도의 오실레이터 1의 특성을 나타낸 도면이다. 제4도로부터, 60GHz를 중심으로 한 양호한 특성의 발진신호가 유전체 스트립 12의 말단부 12a로부터 출력되고 있음을 알 수 있다.
여기에서, 도파관을 전송하는 전자파와, 비방사성 유전체 선로를 전송하는 전자파와의 차이를 고찰한다. 제5도는 도파관을 전송하는 TE10 모드의 전자파를 나타낸 도면이며, 제 6도는 비방사성 유전체 선로를 전송하는 LSM01 모드의 전자파를 나타낸 도면이다. 또, 제5도(a)는 전계성분 E, 자계성분(磁界成分) H를, 제5도(b)는 표면전류 I를 각기 보여주고 있다. 또, 제6도(a)는 전계성분 E, 자계성분 H를, 제6도(b)는 표면전류(表面電流)I를, 제6도(c)는 선 B-B'로 절단한 상태를 각각 나타낸다.
도파관에서는, 제5도(b)에 나타낸 바와 같이, 표면전류 I는 전자파의 전송방향과 같은 방향의 성분의 갖는다. 이 때문에, 도파관끼리 접속하기 위해서는, 틈을 없애고, 두 도파관에 표면전류 I를 흘리기 위하여, 플랜지에 의한 견고한 고정이 필요하다.
한편, 비방사성 유전체 선로에서는, 제6도(b)에 나타낸 바와 같이, LSM01 모드의 표면전류 I는, 전자파의 전송방향과 수직인 성분을 갖는다. 이 때문에, 도체부 10,11은 전자파의 전송방향에 수직으로 각각 절단되며, 각 도체부 10,11사이에 틈이 존재하여도, 전자파의 전송에 영향을 주지 않는다.
이를 확인하기 위하여 본 발명자는, 도체부 10,11과 유전체 스트립 12를 전자파의 전송방향에 수직으로 절단한 경우의 특성을 평가하였다. 제7도는 도체부 10,11 및 유전체 스트립 12 사이의 틈 d가 「0」인 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 즉, 제3도(a)에서의 수직단면 19b 및 말단부 12a와, 대응하는 수직단면 19b 및 말단부 12a를 각각 맞붙인 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 제8도는 도체부 10,11 및 유전체 스트립 12 사이의 틈 d가 0.1㎜인 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 즉, 제3도(a)에서의 수직단면 19b 및 말단부 12a와, 대응하는 수직단면 19b와 말단부 12a와의 사이를 0.1㎜ 떨어지게 한 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 제7도 및 제8도로부터, 도체부 10,11 및 유전체 스트립 12 사이, 또는 오실레이터 1과 지그 6과의 사이에 틈 d가 존재하더라도, 반사손실, 삽입손실이 근소하게 증가할 뿐이란 것이 확인되었다.
이 때문에, 오실레이터 1과 지그 6과의 사이의 접속에 있어서, 도파관에서의 플랜지에 의한 견고한 고정이 필요 없고, 또 말단부 12a,62a끼리 맞붙이는 접속이 불필요하다. 따라서, 실장부 60에 실장면 19a와 접촉한 상태에서, 오실레이터 1을 고정한 상태로 실장하면, 유전체 스트립 12,62 사이를 LSM01 모드의 전자파가 부정합(mismatching) 없이 그리고 저손실로 전송된다. 따라서, 오실레이터 1의 특성을 정밀하게 평가할 수 있다. 또, 실장도 간단하다.
또, 말단부 12a, 62a를 수직단면 19b,61a로부터 약간 돌출시키고, 말단부 12a,62a끼리 맞붙인 경우의 특성을 평가하기 위하여, 본 발명자는, 도체부 10,11과 유전체 스트립 12를 전자파의 전송방향에 수직으로 절단한 경우와, 돌출시킨 경우의 특성을 평가하였다.
제9도는 도체부 10,11 및 유전체 스트립 12 사이의 틈 d가 「0」인 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 즉, 제3도(a)에서의 수직단면 19b 및 말단부 12a와, 대응하면 수직단면 19b 및 말단부 12a를 각각 맞붙인 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 제10도는 도체부 10,11 사이에만 틈 d가 0.1㎜ 존재하는 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 즉, 말단부 12a를 수직단면 19b로부터 0.05㎜씩 돌출시켜, 말단부 12a끼리 맞붙여, 수직단면 19b와 대응하는 수직단면 19b와의 사이를 0.1㎜ 떨어지게 한 경우의 특성을 나타낸 도면이다. 제11도는 도체부 10,11사이에만 틈 d가 0.2㎜ 존재하는 경우의 특징을 나타낸 도면이다. 즉, 말단부 12a를 수직단면 19b로부터 0.1㎜씩 돌출시킨 경우의 특성을 나타낸 도면이다.
제9도, 제10도, 제11도로부터, 도체부 10,11 사이에 틈 d가 존재하더라도, 말단부 12a가 맞붙어 있는 한, 반사손실, 삽입손실의 열등화는 거의 생기지 않는 것이 확인되었다. 이 관계는, 오실레이터 1과 지그 6과의 사이에도 마찬가지로 적용된다. 말단부 12a,62a를 수직단면 19b,61a 로부터 각기 약간 돌출시켜, 말단부 12a,62a끼리 맞붙인 경우에도, 반사손실, 삽입손실의 열등화는 거의 생기지 않는다.
제12도는, 제1도의 서큘레이터 2의 특성을 평가하는 지그의 전체 구성을 나타낸 사시도이다. 지그 6과 대응하는 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 설명을 생략한다. 지그 6C는, 서큘레이터 2가 3개의 말단부 22a, 즉 3개의 포트(port)를 갖고 있기 때문에, 제2도의 지그 6을 3개 조합하여, 3개의 수직단면 61a와 실장부 60으로 서큘레이터 2의 위치를 결정할 수 있도록 구성한 것이다. 또, 십자홈 나무못 27이 한개라도 빠져나가면 유전체 스트립 22등의 위치 변동이 생길 우려가 있다. 이 때문에, 두껑 67로 서큘레이터 2를 누르고, 십자홈 나무못 68을 죔으로써, 서큘레이터 2를 고정시켜 둔다. 이와 같이하여, 서큘레이터 2의 특성을 평가한다.
또, 서큘레이터 2는, 1개의 유전체 스트립 22의 말단부 22a를 고주파의 전자파의 입력포트로 하는 경우, 전자파의 한 방향으로 선회시켜, 또 한편의 유전체 스트립 22의 말단부 22a로만 전자파를 전송시킨다. 본 발명자는, 지그 6C와 네트워크 분석기(network analyzer)를 사용하여, 1개으 말단부 22a를 무반사 종단시킨 상태, 서큘레이터 2를 아이솔레이터로서 작동시켜 서큘레이터 2를 평가하였다.
제13도는, 제12도의 서큘레이터 2의 특성을 나타낸 도면이다. 또, 제13도(a)는 아이솔레이션(isolation) 및 삽입손실(insertion loss)을 나타낸 것이고, 제13도(b)는 반사손실(reflection loss)을 나타낸 것이다. 따라서, 제13도로부터 서큘레이터 2는, 양호한 아이솔레이션, 삽입손실, 반사손실의 특성을 갖고 있음을 알 수 있다.
이 때문에, 서큘레이터 2와 지그 6C와의 사이의 접속이 있어서, 도파관에서의 플랜지에 의한 견고한 고정이 필요없고, 또 말단부 22a,62a끼리 맞붙이는 접속등이 불필요하다. 따라서, 실장부 60에 실장면 29a와 접촉한 상태에서, 서큘레이터 2를 고정한 상태로 실장하면, 유전체 스트립 22,62 사이를 LSM01 모드의 전자파가 부정합 없이 그리고 저손실로 전송한다. 따라서, 서큘레이터 2의 특성을 정밀하게 평가할 수 있다. 또, 실장이 간단하다.
또, 4포트의 비방사성 유전체 선로 부품의 특성을 평가하는 경우에는, 제12도의 지그와 유사하게, 제2도에 나타낸 지그를 4개 조합하여 구성하면 된다. 또, 1포트의 비방사성 유전체 선로 부품에 대해서는, 제2도에 나타낸 지그 6으로 특성을 평가하면 된다. 좋은 평가를 얻게 되면, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서는, 도체부 71의 오목부 710에 표면실장된다.
제1도에서 보는 바와 같이, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서는, 유전체 스트립 72,73,74,76과 상호간에 연접적으로 표면실장된다. 따라서, 지그 6,6C와의 관계와 마찬가지로, 실장에 의해 특성이 엇갈리는 일 없이, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서는 평가대로의 특성을 발휘할 수 있다. 이 때문에 생산성 및 신뢰성이 높은 집적회로를 구성할 수 있다.
또, 제1도에서는, 나사못으로 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 도체부 71에 표면실장하게 되어 있으나, 납땜이나 도전페이스트로 표면실장해도 무방하다.
제14도는 본 발명의 다른 실시예의 집적회로에 안테나를 장착한 상태의 구성을 보여주는 사시도이다. 또, 제1도의 실시예와 대응하는 부분에는 동일한 번호를 붙이고, 설명을 생략한다. 이 실시예에서 주목할 점은, 도체부 70에, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 내부로 수납할 수 있는 창 702가 형성되어 있다는 것이다. 창 702는, 제1도의 오목부 710의 상부에 위치한다.
이 집적회로에서는, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 떼어낸 상태에서, 도체부 71 위에 도체부 70을 얹고, 나사못으로 고정한다. 이렇게함으로써, 유전체 스트립 72,73,74,75,76 무반사 종단기 75a가 고정되지 않아도, 이들을 도체부 70,71에 확실하게 고정시킬 수 있다. 그 결과, 비방사성 유전체 선로 부품 실장부 7의 양산성을 향상시킬 수 있다. 또, 도체부 70의 나사못 고정후에, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 창 702를 통하여 집어넣어 실장함으로써, 각 부품의 유전체 스트립과 실장부 7의 유전체 스트립을 확실하게 맞붙여 접속시킬 수 있다. 따라서, 집적회로를 용이하게 구성할 수 있고, 생산성을 향상시킬 수 있다. 또, 도체부 70을 열지 않고, 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서를 교환할 수 있어서, 보전성(maintenance)을 향상시킬 수가 있다.
또, 비방사성 유전체 선로 부품을 오실레이터 1, 서큘레이터 2, 믹서로서 설명하였으나, 다른 비방사성 유전체 선로 부품으로 실시하여도 된다. 또, 밀리파로서 설명했으나, 마이크로파에 적용하여도 무방하다. 또, 다른 집적회로에 적용하여도 좋다.
특허청구의 범위 제1항에 따른 발명에 의하면, 비방사성 유전체 선로 부품을 개별적으로 작성할 수 있고, 비방사성 유전체 선로 부품 및 실장부의 양산성이 향상된다. 또, 측정 지그를 사용하여 부품의 특성을 제작된 상태에서 그대로 단독으로 평가할 수 있고, 실장부에 각 부품의 평가시의 상태 그대로 간단하게 연접적으로 실장할 수 있으며, 또 개별적으로 떼어낼 수 있어서 집적회로의 양산성이 향상된다.
또, 특허청구의 범위 제2항에 따른 발명에 의하면, 제2 도체부들 중 어느 한쪽에, 제2 도체부들 중 다른 한쪽과 제2 유전체 스트립을 고정한 상태에서, 비방사성 유전체 선로 부품을 내부로 수납할 수 있는 창을 설치함으로써, 비방사성 유전체 선로 부품 실장부의 양산성을 향상시킬 수 있으면, 나아가서는 집적회로의 양산성을 향상시킬 수가 있다.

Claims (2)

  1. 비방사성 유전체 선로(nonradiative dicelectric waveguide)를 이용하여, 마이크로파(microvave)대 또는 밀리파(millimeter wave)대에서 작동하는 집적회로(集積回潞)로서, 전기한 집적회로는, 집적회로의 일부 기능을 분담하는 비방사성 유전체 선로 부품과, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품을 실장함으로써, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품과 함께 전기한 집적회로를 형성하는 비방사성 유전체 선로 부품 실장부를 구비하고 있으며, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품은, 상호간에 소정의 간격으로 평행하게 배설된, 부품 고유의 한쌍의 제1 도체부, 전기한 제1 도제부들 사이에 배설된, 고주파의 전자파를 소정의 모드로 전송하는 부품 고유의 제1 유전체 스트립, 전기한 제1 도체부들 중 적어도 한편에 형성되고, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품 실장부에 접할 수 있게 한 평면상의 실장면, 및 전기한 두 도체부의 말단부에 형성되고, 전기한 유전체 스트립의 말단부로부터 입력 또는 출력되는 전자파의 진행방향에 수직이며, 전기한 제1 유전체 스트립의 말단부 부근을 포함하는 수직단면을 구비하고 있으며, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품 실장부는, 상호간에 소정의 간격으로 평행하게 배설되고, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품을 내부에 수납할 수 있는, 실장부 고유의 한쌍의 제2 도체부와, 전기한 제2 도체부들 사이에 배설된, 고주파의 전자파를 소정의 모드로 전송하고, 전기한 제1 유전체 스트립과 연접적으로 설치되는, 실장부 고유의 제2 유전체 스트립을 구비하며, 전기한 제2 유전체 스트립의 말단부는 전기한 제1 유전체 스트립의 말단부와 전자기적으로 결합되는 것을 특징으로 하는 집적회로.
  2. 제1항에 있어서, 전기한 제2 도체부들 중 어느 한쪽이, 전기한 제2 도체부들 중 다른 한쪽과 전기한 제2 유전체 스트립을 고정한 상태에서, 전기한 비방사성 유전체 선로 부품을 내부로 수납할 수 있는 창을 구비함을 특징으로 하는 집적회로.
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