KR101090857B1 - Substrate integrated waveguide having transition structure - Google Patents

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KR101090857B1
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waveguide
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integrated waveguide
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전영훈
박경탁
전성호
김완식
이수호
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엘아이지넥스원 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A substrate integrated waveguide with a transitional structure is efficiently provided to reduce the expected loss of a micro strip line at an antenna unit and interface when a frequency rises by connecting SIW(Substrate Integrated Waveguide) and the waveguide of the antenna unit. CONSTITUTION: A substrate integrated waveguide comprises a waveguide(5), a waveguide input terminal(6), a resonant unit(3), a metal plate(4), a substrate(2) for a super high frequency, and a waveguide input terminal for the super high frequency. The waveguide input terminal is arranged in one side of the waveguide. The resonant unit is arranged in the other side of the waveguide. The metal plate matches impedance. The impedance is formed in the resonant unit.

Description

전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관{Substrate Integrated Waveguide having Transition Structure}Substrate Integrated Waveguide having Transition Structure

본 명세서는 적층기판을 이용한 전이구조의 초고주파 기판 집적형 도파관(Substrate Integrated Waveguide: SIW)에 관한 것이다.The present specification relates to a substrate integrated waveguide (SubWrate Integrated Waveguide) of the transition structure using a laminated substrate.

종래 기술에 따른 도파관은 단층 혹은 양면의 기판을 이용한 마이크로스트립 선로의 도파관 전이구조가 대표적이지만, 소형 집적화가 진행됨에 따라 다층기판 구조의 사용 예가 많아져서 기존의 전이 구조만으로 저손실 전이 특성을 얻기 어려워졌다. 또한, 마이크로스트립 선로 자체의 손실도 밀리미터파 대역에서는 매우 크므로 이를 기판 집적형 도파관(Substrate Integrated Waveguide: SIW)으로 사용하는 예가 빈번해졌다. 이 두 가지 필요성으로 인해 적층구조를 갖는 기판에서의 SIW 회로를 안테나부의 도파관과 연결하는 효과적인 방법이 필요로 하게 된다.
Conventional waveguides are typical of waveguide transition structures of microstrip lines using single- or double-sided substrates, but as the integration of miniaturization progresses, the use of multi-layered substrates increases, making it difficult to obtain low-loss transition characteristics using only conventional transition structures. . In addition, the loss of the microstrip line itself is very large in the millimeter wave band, so it is frequently used as a substrate integrated waveguide (SIW). These two needs necessitate an effective method of connecting the SIW circuit in the laminated substrate with the waveguide of the antenna section.

본 명세서의 목적은, 주파수 상승시 예상되는 손실 특히 안테나부와 집적회로부를 연결하는 인터페이스에서의 손실을 효과적으로 줄일 수 있는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관을 제공하는 데 있다.
An object of the present specification is to provide a substrate-integrated waveguide having a transition structure that can effectively reduce the loss expected at the time of rising the frequency, in particular, the interface connecting the antenna unit and the integrated circuit unit.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은, 도파관과; 상기 도파관의 일면에 배치된 도파관 입력 단자와; 상기 도파관의 타면에 배치된 전이를 위한 공진부와; 상기 공진부에 형성된 임피던스 정합을 위한 금속판과; 상기 공진부에 배치된 초고주파용 기판과; 상기 초고주파용 기판에 배치된 입력 단자를 포함할 수 있다. Substrate integrated waveguide having a transition structure according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the waveguide; A waveguide input terminal disposed on one surface of the waveguide; A resonator for transition disposed on the other surface of the waveguide; A metal plate for impedance matching formed in the resonance unit; An ultra high frequency substrate disposed on the resonator; It may include an input terminal disposed on the ultra-high frequency substrate.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 금속판은 상기 공진부의 중간층에 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the metal plate may be formed in an intermediate layer of the resonator unit.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초고주파용 기판에 형성된 관통홀과; 상기 초고주파용 기판의 양면에 형성된 금속판을 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, a through hole formed in the microwave substrate; It may further include a metal plate formed on both sides of the ultra-high frequency substrate.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 초고주파용 기판의 하부에 적층된 다수의 기판을 더 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the substrate may further include a plurality of substrates stacked below the microwave substrate.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공진부의 일면은 상기 도파관과 연결되고, 상기 공진부의 타면은 상기 초고주파용 기판의 하부 금속판의 개구면과 연결될 수 있다.As an example related to the present invention, one surface of the resonator may be connected to the waveguide, and the other surface of the resonator may be connected to an opening surface of the lower metal plate of the microwave substrate.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공진부의 4면은 관통홀로 둘러싸여 질 수 있다.As an example related to the present invention, four surfaces of the resonator may be surrounded by a through hole.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 금속판은 임피던스 정합을 향상시키기 위해 상기 공진부의 중간층에 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the metal plate may be formed in the intermediate layer of the resonator to improve impedance matching.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 공진부의 두께, 폭, 길이로 정합 중심 주파수가 결정될 수 있다.As an example related to the present invention, the matching center frequency may be determined based on the thickness, width, and length of the resonator.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 금속판의 넓이 및 높이에 따라 주파수 특성이 변화될 수 있다.As an example related to the present invention, frequency characteristics may be changed according to the width and height of the metal plate.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 기판 집적형 도파관은, 도파관과; 상기 도파관의 일면에 배치된 도파관 입력 단자와; 상기 도파관의 타면에 배치된 전이를 위한 공진부와; 상기 공진부의 중간층에 형성된 임피던스 정합을 위한 금속판과; 상기 공진부에 배치되고, 관통홀들을 갖는 초고주파용 기판과; 상기 초고주파용 기판의 양면에 형성된 금속판과; 상기 초고주파용 기판의 하부에 적층된 다수의 기판과; 상기 초고주파용 기판에 배치된 입력 단자를 포함하며, 상기 공진부의 일면은 상기 도파관과 연결되고, 상기 공진부의 타면은 상기 초고주파용 기판의 하부 금속판의 개구면과 연결되고, 상기 공진부의 4면은 관통홀로 둘러싸여 질 수 있다.
Substrate integrated waveguide according to an embodiment of the present invention for achieving the above object, the waveguide; A waveguide input terminal disposed on one surface of the waveguide; A resonator for transition disposed on the other surface of the waveguide; A metal plate for impedance matching formed in the intermediate layer of the resonator; An ultra-high frequency substrate disposed in the resonator and having through holes; Metal plates formed on both sides of the microwave substrate; A plurality of substrates stacked below the microwave substrate; An input terminal disposed on the microwave substrate, one surface of the resonator being connected to the waveguide, the other surface of the resonator being connected to an opening surface of a lower metal plate of the substrate, and four surfaces of the resonator being penetrated. Can be surrounded alone.

본 발명의 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은 주파수 상승시 예상되는 손실 특히 안테나부와 집적회로부를 연결하는 인터페이스에서의 손실을 효과적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.Substrate integrated waveguide having a transition structure according to an embodiment of the present invention has an effect that can effectively reduce the loss expected when the frequency rises, in particular the interface at the interface connecting the antenna unit and the integrated circuit unit.

본 발명의 실시예들에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)나 기존의 고가의 적층 기판을 이용할 수도 있으나 상용 저가 기판과 밀리미터파용 기판을 이용하여 고주파 고집적용 회로기판으로 활용할 수 있는 효과도 있다.Substrate integrated waveguide having a transition structure according to embodiments of the present invention may use a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or an existing expensive laminated substrate, but using a commercially available low-cost substrate and a millimeter wave substrate It can also be used as a circuit board.

본 발명의 실시예들에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은 적층기판 중 전이구조에 사용된 면적을 제외한 나머지 부분은 집적도를 높일 수 있도록 배선 영역으로 할당할 수도 있는 효과도 있다.Substrate integrated waveguide having a transition structure according to embodiments of the present invention may also be assigned to the wiring area so as to increase the integration degree other than the area used for the transition structure of the laminated substrate.

본 발명의 실시예들에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은 임피던스 정합을 위한 금속판(금속 패턴)을 삽입하여 별도의 임피던스 미세 튜닝의 필요성을 없애도록 할 수도 있는 효과도 있다.Substrate integrated waveguide having a transition structure according to embodiments of the present invention has the effect of eliminating the need for a separate impedance fine tuning by inserting a metal plate (metal pattern) for impedance matching.

본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관은 적층 기판에 삽입한 정합회로로 추가적인 튜닝부의 삽입이 불필요하여 공정의 단순화를 이룰 수 있고 이로 인한 생산단가 저하 효과를 얻을 수도 있는 효과도 있다.Substrate integrated waveguide according to the embodiments of the present invention is a matching circuit inserted into the laminated substrate, it is not necessary to insert the additional tuning portion can be simplified the process and there is also an effect that can reduce the production cost.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관의 전이 구조를 나타낸 도이다.
도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관의 전이 구조를 나타낸 도이다.
도3 내지 도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관의 형성 과정을 나타낸 도이다.
도6은 본 발명의 실시예들에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관을 이용한 전자기파의 진행을 보이는 전자기장 해석 결과를 나타낸 도이다.
도7은 본 발명의 실시예들에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관의 주파수 특성(S-parameters)을 나타낸 도이다.
도8 내지 도11은 본 발명의 실시예들에 따른 금속판의 임피던스 정합 효과를 나타낸 도이다.1 is a diagram showing a transition structure of a substrate integrated waveguide having a transition structure according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram showing a transition structure of a substrate integrated waveguide having a transition structure according to a second embodiment of the present invention.
3 to 5 illustrate a process of forming a substrate integrated waveguide having a transition structure according to a second embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing an electromagnetic field analysis result showing the progress of electromagnetic waves using a substrate-integrated waveguide having a transition structure according to embodiments of the present invention.
7 is a diagram illustrating frequency characteristics (S-parameters) of a substrate integrated waveguide having a transition structure according to embodiments of the present invention.
8 to 11 are diagrams showing the impedance matching effect of the metal plate according to the embodiments of the present invention.

이하에서는, 주파수 상승시 예상되는 손실 특히 안테나부와 집적회로부를 연결하는 인터페이스에서의 손실을 효과적으로 줄일 수 있는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관을 도1 내지 도11을 참조하여 설명한다. Hereinafter, a substrate integrated waveguide having a transition structure capable of effectively reducing the loss expected at the time of increasing the frequency, particularly at the interface connecting the antenna unit and the integrated circuit unit, will be described with reference to FIGS. 1 to 11.

도1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관의 전이 구조를 나타낸 도이다. 1 is a diagram showing a transition structure of a substrate integrated waveguide having a transition structure according to a first embodiment of the present invention.

도1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은, 도파관(5)과; 상기 도파관(5)의 일면에 배치된 도파관 입력 단자(6)와; 상기 일면과 반대되는 방향에 위치한 상기 도파관(5)의 타면에 배치된 전이를 위한 공진부(3)와; 상기 공진부(3)의 중간층에 형성된 임피던스 정합을 위한 금속판(4)과; 상기 공진부(3)에 배치된 초고주파용 기판(예를 들면, 밀리미터파용 기판)(2)과; 상기 초고주파용 기판(2)에 배치된 SIW 전송선로(입력 단자)(1)로 구성된다.As shown in Fig. 1, the substrate integrated waveguide having the transition structure according to the first embodiment of the present invention comprises: a waveguide 5; A waveguide input terminal 6 disposed on one surface of the waveguide 5; A resonator 3 for transition disposed on the other surface of the waveguide 5 located in a direction opposite to the one surface; A metal plate (4) for impedance matching formed in the intermediate layer of the resonator unit (3); An ultra high frequency substrate (for example, a millimeter wave substrate) 2 disposed in the resonator 3; It consists of the SIW transmission line (input terminal) 1 arrange | positioned at the said ultra-high frequency board | substrate 2.

본 발명의 제1 실시예에 따른 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관은 도파관 사이의 임피던스 정합을 최적화하여 최소의 삽입손실로 두 전송선로 사이의 연결을 위해 상기 공진부(3)가 삽입되는 구조를 갖는다. The substrate integrated waveguide having the transition structure according to the first embodiment of the present invention has a structure in which the resonator 3 is inserted for connection between two transmission lines with minimal insertion loss by optimizing impedance matching between waveguides. Have

도2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 집적형 도파관의 전이 구조를 나타낸 도이다. 2 is a view showing a transition structure of a substrate integrated waveguide according to a second embodiment of the present invention.

도2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 집적형 도파관은, 도파관(5)과; 상기 도파관(5)의 일면에 배치된 도파관 입력 단자(6)와; 상기 일면과 반대되는 방향에 위치한 상기 도파관(5)의 타면에 배치된 전이를 위한 공진부(3)와; 상기 공진부(3)의 중간층에 형성된 임피던스 정합을 위한 금속판(4)과; 상기 공진부(3)에 배치된 초고주파용 기판(예를 들면, 밀리미터파용 기판)(2)과; 상기 초고주파용 기판(2)에 배치된 SIW 전송선로(입력 단자)(1)로 구성된다.As shown in Fig. 2, the substrate integrated waveguide according to the second embodiment of the present invention comprises: a waveguide 5; A waveguide input terminal 6 disposed on one surface of the waveguide 5; A resonator 3 for transition disposed on the other surface of the waveguide 5 located in a direction opposite to the one surface; A metal plate (4) for impedance matching formed in the intermediate layer of the resonator unit (3); An ultra high frequency substrate (for example, a millimeter wave substrate) 2 disposed in the resonator 3; It consists of the SIW transmission line (input terminal) 1 arrange | positioned at the said ultra-high frequency board | substrate 2.

본 발명의 제1 실시예에 따른 기판 집적형 도파관은 도파관 사이의 임피던스 정합을 최적화하여 최소의 삽입손실로 두 전송선로 사이의 연결을 위해 상기 공진부(3)가 삽입되는 구조를 갖는다. The substrate integrated waveguide according to the first embodiment of the present invention has a structure in which the resonator 3 is inserted for connection between two transmission lines with minimal insertion loss by optimizing impedance matching between waveguides.

본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 집적형 도파관은 초고주파용 기판(2)에 형성된 관통홀(7)과 상기 초고주파용 기판(2)의 양면에 존재하는 금속판으로 기판형 도파관을 형성한다.The substrate integrated waveguide according to the second embodiment of the present invention forms a substrate-type waveguide by using a through hole 7 formed in the microwave substrate 2 and metal plates existing on both sides of the microwave substrate 2.

상기 공진부(3)와 연결되어 있는 상기 초고주파(밀리미터파)용 기판(2)의 하부에 여러 층의 기판(8)을 적층한다.Several layers of the substrate 8 are stacked below the ultra-high frequency (millimeter wave) substrate 2 connected to the resonator 3.

상기 공진부(3)의 타면은 상기 초고주파(밀리미터파)용 기판(2)의 하부 금속판의 개구면과 연결되고, 상기 공진부(3)의 일면은 상기 도파관(5)과 연결된다.The other surface of the resonator 3 is connected to the opening surface of the lower metal plate of the ultra-high frequency (millimeter wave) substrate 2, and one surface of the resonator 3 is connected to the waveguide 5.

상기 공진부(3)의 4면은 관통홀(9)로 둘러싸인 구조를 지닌다.Four surfaces of the resonator 3 have a structure surrounded by a through hole 9.

상기 공진부(3)의 중간층에 금속판(4)을 삽입하여 임피던스 정합을 향상하도록 한다.The metal plate 4 is inserted into the intermediate layer of the resonator 3 to improve impedance matching.

도3 내지 도5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기판 집적형 도파관의 형성 과정을 나타낸 도이다. 3 to 5 illustrate a process of forming a substrate integrated waveguide according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도3에 도시한 바와 같이, 도파관(5)의 하단에 도파관 입력단자(6)를 형성한다.As shown in FIG. 3, the waveguide input terminal 6 is formed at the lower end of the waveguide 5.

도4에 도시한 바와 같이, 상기 도파관(5)의 상단에 공진부(3)를 형성한다. 임피던스 정합을 향상시키기 위해 상기 공진부(3)의 중간층에 금속판을 삽입한다. As shown in FIG. 4, the resonator 3 is formed on the upper end of the waveguide 5. In order to improve impedance matching, a metal plate is inserted into the intermediate layer of the resonator unit 3.

상기 공진부(3)의 4면은 관통홀(9)로 둘러싸인 구조를 지닌다.Four surfaces of the resonator 3 have a structure surrounded by a through hole 9.

도5에 도시한 바와 같이, 상기 공진부(3)의 상단에 초고주파용 기판(예를 들면, 밀리미터파용 기판)(2)을 형성한다. 상기 초고주파용 기판(2)에 배치된 SIW 전송선로(입력 단자)(1)로 구성된다. 초고주파용 기판(2)에 형성된 관통홀(7)과 상기 초고주파용 기판(2)의 양면에 존재하는 금속판으로 기판형 도파관을 형성한다. As shown in Fig. 5, an ultra-high frequency substrate (for example, a millimeter wave substrate) 2 is formed on the upper end of the resonator portion 3. It consists of the SIW transmission line (input terminal) 1 arrange | positioned at the said ultra-high frequency board | substrate 2. A substrate-type waveguide is formed by the through holes 7 formed in the microwave substrate 2 and the metal plates existing on both sides of the microwave substrate 2.

상기 공진부(3)와 연결되어 있는 상기 초고주파(밀리미터파)용 기판(2)의 하부에 여러 층의 기판(8)을 적층한다.Several layers of the substrate 8 are stacked below the ultra-high frequency (millimeter wave) substrate 2 connected to the resonator 3.

상기 공진부(3)의 타면은 상기 초고주파(밀리미터파)용 기판(2)의 하부 금속판의 개구면과 연결되고, 상기 공진부(3)의 일면은 상기 도파관(5)과 연결된다.The other surface of the resonator 3 is connected to the opening surface of the lower metal plate of the ultra-high frequency (millimeter wave) substrate 2, and one surface of the resonator 3 is connected to the waveguide 5.

도6은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관을 이용한 전자기파의 진행을 보이는 전자기장 해석 결과를 나타낸 도이다.6 is a diagram showing an electromagnetic field analysis result showing the progress of electromagnetic waves using a substrate integrated waveguide according to embodiments of the present invention.

도6에 도시한 바와 같이, 도파관의 주 전송 모드인 TE10 모드가 SIW와 도파관에서 관찰되면 공진부(3)는 TE201모드의 공진이 발생함을 볼 수 있다. 중간층의 정합을 위한 금속판(금속 패턴)(4)은 각 전송 선로간의 임피던스 차이를 조절하는 역할을 수행하며 공진부(3)의 두께 및 폭, 길이로 정합 중심 주파수가 결정된다. As shown in Fig. 6, when the TE10 mode, which is the main transmission mode of the waveguide, is observed in the SIW and the waveguide, the resonator 3 can see that resonance in the TE201 mode occurs. The metal plate (metal pattern) 4 for matching the intermediate layer serves to adjust the impedance difference between each transmission line, and the matching center frequency is determined by the thickness, width, and length of the resonator 3.

도7은 본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관의 주파수 특성(S-parameters)을 나타낸 도이다.7 is a diagram illustrating frequency characteristics (S-parameters) of a substrate integrated waveguide according to embodiments of the present invention.

도7에 도시한 바와 같이, 각 수치를 조절하여 원하는 주파수 대역에 중심주파수를 위치하게 하여 얻은 주파수 특성 곡선을 보인다.As shown in FIG. 7, the frequency characteristic curve obtained by adjusting each numerical value to locate a center frequency in a desired frequency band is shown.

도8 내지 도11은 본 발명의 실시예들에 따른 금속판(4)의 임피던스 정합 효과를 나타낸 도이다.8 to 11 show the impedance matching effect of the metal plate 4 according to the embodiments of the present invention.

도8에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(4)에서 넓이(Line width)에 따른 정합 개선 정도를 보기 위해 전이구조를 제8과 같이 구성할 수 있다. 상기 금속판(4)의 넓이를 변화시켰을 때 주파수 특성 곡선의 변화를 시뮬레이션을 통해 구할 수 있다.As shown in FIG. 8, the transition structure of the metal plate 4 may be configured as shown in FIG. 8 in order to see the degree of matching improvement according to the line width. When the width of the metal plate 4 is changed, the change in the frequency characteristic curve can be obtained through simulation.

도9에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(4)이 최적의 넓이를 가졌을 경우 임피던스 정합 특성이 원하는 주파수 대역 내에서 얻어질 수 있음을 알 수 있다. As shown in Fig. 9, it can be seen that when the metal plate 4 has an optimal width, impedance matching characteristics can be obtained within a desired frequency band.

도10에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(4)의 넓이뿐 아니라 상기 금속판(4)의 높이(Line height)를 변화함으로써 주파수 특성이 변화하며, 이 또한 최적의 주파수 특성을 구할 수 있다. 도10은 상기 금속판(4)의 높이 변화에 따른 주파수 특성 변화를 살피기 위해 작성된 전이구조이며, 상기 금속판(4)의 높이를 가변하였을 때의 최적의 주파수 특성을 구하기 위해 실행된 시뮬레이션 결과는 도11에 도시된다.As shown in Fig. 10, the frequency characteristic is changed by changing not only the width of the metal plate 4 but also the line height of the metal plate 4, and this optimum frequency characteristic can also be obtained. FIG. 10 is a transition structure created to examine the frequency characteristic change according to the height change of the metal plate 4, and the simulation result executed to obtain the optimum frequency characteristic when the height of the metal plate 4 is varied is shown in FIG. Is shown.

도11에 도시한 바와 같이, 상기 금속판(4)의 높이가 0.3 mm 일때 최적의 결과를 나타냄을 알 수 있다.As shown in Fig. 11, it can be seen that the optimum result is obtained when the height of the metal plate 4 is 0.3 mm.

본 발명의 실시예에 따른 기판 집적형 도파관은 주파수 상승시 예상되는 손실 특히 안테나부와 집적회로부를 연결하는 인터페이스에서의 손실을 효과적으로 줄일 수 있는 효과가 있다.Substrate integrated waveguide according to an embodiment of the present invention has an effect that can effectively reduce the loss expected in the rise of the frequency, especially the interface connecting the antenna unit and the integrated circuit unit.

본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관은 LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)나 기존의 고가의 적층 기판을 이용할 수도 있으나 상용 저가 기판과 밀리미터파용 기판을 이용하여 고주파 고집적용 회로기판으로 활용할 수도 있다.The substrate integrated waveguide according to the embodiments of the present invention may use a low temperature co-fired ceramic (LTCC) or an existing expensive laminated substrate, but may be used as a high frequency high integration circuit board using a commercially available low cost substrate and a millimeter wave substrate. It may be.

본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관은 적층기판 중 전이구조에 사용된 면적을 제외한 나머지 부분은 집적도를 높일 수 있도록 배선 영역으로 할당할 수도 있다.In the substrate integrated waveguide according to the exemplary embodiments of the present invention, the remaining portion of the laminated substrate except for the area used for the transition structure may be allocated to the wiring area to increase the degree of integration.

본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관은 임피던스 정합을 위한 금속판(금속 패턴)을 삽입하여 별도의 임피던스 미세 튜닝의 필요성을 없애도록 할 수도 있다.The substrate integrated waveguide according to the embodiments of the present invention may insert a metal plate (metal pattern) for impedance matching to eliminate the need for separate impedance fine tuning.

본 발명의 실시예들에 따른 기판 집적형 도파관은 적층 기판에 삽입한 정합회로로 추가적인 튜닝부의 삽입이 불필요하여 공정의 단순화를 이룰 수 있고 이로 인한 생산단가 저하 효과를 얻을 수도 있다.Substrate integrated waveguide according to the embodiments of the present invention is a matching circuit inserted into the laminated substrate, it is not necessary to insert the additional tuning portion can be simplified the process and thereby can reduce the production cost effect.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations can be made without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

1: 입력 단자 2: 초고주파용 기판
3: 공진부 4: 금속판
5: 도파관 6: 도파관 입력 단자1: Input terminal 2: Ultra high frequency board
3: resonator 4: metal plate
5: waveguide 6: waveguide input terminal

Claims (10)

도파관과;
상기 도파관의 일면에 배치된 도파관 입력 단자와;
상기 도파관의 타면에 배치된 전이를 위한 공진부와;
상기 공진부에 형성된 임피던스 정합을 위한 금속판과;
상기 공진부에 배치된 초고주파용 기판과;
상기 초고주파용 기판에 배치된 입력 단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.Waveguides;
A waveguide input terminal disposed on one surface of the waveguide;
A resonator for transition disposed on the other surface of the waveguide;
A metal plate for impedance matching formed in the resonance unit;
An ultra high frequency substrate disposed on the resonator;
Substrate integrated waveguide having a transition structure, characterized in that it comprises an input terminal disposed on the ultra-high frequency substrate. 제1항에 있어서, 상기 금속판은,
상기 공진부의 중간층에 형성되는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The method of claim 1, wherein the metal plate,
Substrate integrated waveguide having a transition structure, characterized in that formed in the intermediate layer of the resonator. 제1항에 있어서, 상기 초고주파용 기판에 형성된 관통홀과;
상기 초고주파용 기판의 양면에 형성된 금속판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The semiconductor device of claim 1, further comprising: a through hole formed in the microwave substrate;
Substrate integrated waveguide having a transition structure characterized in that it further comprises a metal plate formed on both sides of the ultra-high frequency substrate. 제1항에 있어서,
상기 초고주파용 기판의 하부에 적층된 다수의 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The method of claim 1,
Substrate integrated waveguide having a transition structure, characterized in that it further comprises a plurality of substrates stacked on the bottom of the microwave substrate. 제3항에 있어서, 상기 공진부의 일면은 상기 도파관과 연결되고, 상기 공진부의 타면은 상기 초고주파용 기판의 하부 금속판의 개구면과 연결되는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The substrate integrated waveguide of claim 3, wherein one surface of the resonator unit is connected to the waveguide, and the other surface of the resonator unit is connected to an opening surface of a lower metal plate of the microwave substrate. 제1항에 있어서, 상기 공진부의 4면은 관통홀로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The substrate integrated waveguide of claim 1, wherein four surfaces of the resonator are surrounded by through holes. 제1항에 있어서, 상기 금속판은 임피던스 정합을 향상시키기 위해 상기 공진부의 중간층에 형성되는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The substrate integrated waveguide of claim 1, wherein the metal plate is formed in an intermediate layer of the resonator to improve impedance matching. 제1항에 있어서, 상기 공진부의 두께, 폭, 길이로 정합 중심 주파수가 결정되는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.2. The substrate integrated waveguide of claim 1, wherein a matching center frequency is determined by thickness, width, and length of the resonator. 제1항에 있어서, 상기 금속판의 넓이 및 높이에 따라 주파수 특성이 변화되는 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.The substrate integrated waveguide having a transition structure according to claim 1, wherein the frequency characteristic is changed according to the width and height of the metal plate. 도파관과;
상기 도파관의 일면에 배치된 도파관 입력 단자와;
상기 도파관의 타면에 배치된 전이를 위한 공진부와;
상기 공진부의 중간층에 형성된 임피던스 정합을 위한 금속판과;
상기 공진부에 배치되고, 관통홀들을 갖는 초고주파용 기판과;
상기 초고주파용 기판의 양면에 형성된 금속판과;
상기 초고주파용 기판의 하부에 적층된 다수의 기판과;
상기 초고주파용 기판에 배치된 입력 단자를 포함하며, 상기 공진부의 일면은 상기 도파관과 연결되고, 상기 공진부의 타면은 상기 초고주파용 기판의 하부 금속판의 개구면과 연결되고, 상기 공진부의 4면은 관통홀로 둘러싸인 것을 특징으로 하는 전이구조를 갖는 기판 집적형 도파관.Waveguides;
A waveguide input terminal disposed on one surface of the waveguide;
A resonator for transition disposed on the other surface of the waveguide;
A metal plate for impedance matching formed in the intermediate layer of the resonator;
An ultra-high frequency substrate disposed in the resonator and having through holes;
Metal plates formed on both sides of the microwave substrate;
A plurality of substrates stacked below the microwave substrate;
And an input terminal disposed on the microwave substrate, wherein one surface of the resonator is connected to the waveguide, the other surface of the resonator is connected to an opening surface of the lower metal plate of the substrate, and four surfaces of the resonator are penetrated. A substrate integrated waveguide having a transition structure characterized by being surrounded by holes.
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