KR20140143990A - Millimeter Wave Transition Method Between Microstrip Line and Waveguide - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for transferring a wide-band millimeter-wave signal between a patterned microstrip line and a waveguide through a transition unit of the waveguide when the microstrip line and the transition unit are on the same plane of a substrate or on different planes of the substrate, in order to transfer the millimeter-wave signal between the microstrip line and the waveguide at a very low attenuation level in a millimeter-wave frequency band without using a multi-layered dielectric substrate.

Description

마이크로스트립 라인과 도파관 사이 밀리미터파 천이 방법 {Millimeter Wave Transition Method Between Microstrip Line and Waveguide}(Millimeter Wave Transition Method Between Microstrip Line and Waveguide)

본 발명은 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이 방법에 관한 것으로서, 특히, 다층 유전체 기판을 사용하지 않고, 단층의 유전체 기판을 활용하여 밀리미터 주파수 대역에서 패턴으로 된 마이크로스트립 라인과 도파관 사이에서 밀리미터파 신호를 매우 낮은 손실로 전달하기 위한 광대역 저손실 신호 천이부에 관한 것이다.The present invention relates to a method of millimeter wave signal transitions between a microstrip line and a waveguide, and more particularly, to a method of millimeter wave signal transitions between a microstrip line and a waveguide using a single dielectric substrate, To a wideband low loss signal transition for delivering a millimeter wave signal with very low loss.

1) 논문: Kunio Sakakibara, Fuminori Saito, etc, 'Microstrip line to waveguide transition connecting antenna and backed RF circuits', IEEE International symposium on antennas and propagation 2003, Vol. 3, pp. 958-961, June, 2003. 이 논문에서는 금속 도파관과 마이크로스트립 라인 천이부를 이용한 구조를 제안하였다. 도파관 과의 커플링을 위해 슬롯을 사용하였다. 즉, 마이크로스트립 라인에서 입사된 신호는 커패시티브 커플링을 통하여 신호를 전달하고 반대면의 슬롯에 전달한다.1) Papers: Kunio Sakakibara, Fuminori Saito, etc, 'Microstrip line to waveguide transition connecting and backed RF circuits', IEEE International symposium on antennas and propagation 2003, Vol. 3, pp. 958-961, June, 2003. In this paper, a structure using a metal waveguide and a microstrip line transition is proposed. A slot is used for coupling to the waveguide. That is, the signal input from the microstrip line carries the signal through the capacitive coupling and transfers it to the slot on the opposite side.

2) 논문: David Pozar, "Aperture coupled waveguide feeds for microstrip antennas and microstrip couplers" IEEE International symposium on antennas and propagation 1996. 이 논문에서는 사각 도파관과 마이크로스트립 라인에 대한 다양한 구조에 대해 기술한다. In this paper, we describe various structures for square waveguides and microstrip lines. In this paper, we describe the various structures of square waveguides and microstrip lines.

3) 미국공개특허, H. Y. Lee, etal, "Millimeter-wave band broadband microstrip-waveguide transition apparatus", 2007/0085626 A1, APR 19, 2007. 이 미국공개특허는 다층 기판을 사용한 천이부 구조를 제안하며, 여러 기판 중에 패치 구조를 활용하여 대역폭을 확장한 구조이다. 그러나, 밀미미터파 대역에서의 제작이 어려운 점이 있다.US Provisional Patent Application Publication No. 2003-0085626 A1 proposes a transition structure using a multi-layer substrate, and discloses a multi-layer structure using a multi- It is a structure that extends bandwidth by using patch structure among several boards. However, it is difficult to manufacture in a millimeter wave band.

4) 논문: Hideo Iizuka, 외 “Millimeter-wave microstrip line to waveguide transition fabricated on a single layer dielectric substrate", R&D review of Toyota CRDL vol. 37 No.2. 이 논문에서는 단일 기판을 사용하여 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 천이부를 제시하였다. 도파관 쪽에 패치를 사용하였으며, 마이크로스트립 라인과 패치는 서로 반대 면에 존재한다.In this paper, we propose a microstrip line and waveguide transition fabricated on a single-layer dielectric substrate using a single substrate. A patch is used for the waveguide, and the microstrip line and the patch are on opposite sides.

이와 같은 선행기술들 중 다층 구조를 사용한 천이부의 경우 복잡하며, 제작 단가가 비싸고, 적층할 경우 공차가 매우 커지는 문제점이 있다. 또한, 밀미미터파 대역에서의 적용을 위하여 패턴 제작 시에 평행평판 모드에 의한 손실을 최소화하기 위한 구조가 필요한 실정이며, 마이크로스트립 라인과 도파관이 서로 반대면에 있을 경우에 대한 천이부 구조가 필요한 실정이다. Among these prior arts, a transition using a multi-layer structure is complicated, the manufacturing cost is high, and the tolerance becomes very large when stacking. For the application in the millimeter wave band, a structure for minimizing the loss due to the parallel flat plate mode is required at the time of fabricating the pattern, and a transition structure for the case where the microstrip line and the waveguide are opposite to each other is required It is true.

따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은, 다층 유전체 기판을 사용하지 않고, 밀리미터 주파수 대역에서 패턴으로 된 마이크로스트립 라인과 도파관 사이에서 밀리미터파 신호를 매우 낮은 손실로 전달하기 위하여, 마이크로스트립 라인과 도파관 천이부가 기판의 동일 평면 또는 서로 반대면에 있는 경우의 천이부에 의한 광대역 밀리미터파 신호의 천이 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a microwave oven capable of reducing millimeter wave signals between a microstrip line patterned in a millimeter frequency band and a waveguide, The present invention provides a method of transitioning a broadband millimeter wave signal by a transition portion when the microstrip line and the waveguide transition portion are on the same plane or opposite sides of the substrate.

먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일면에 따른, 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이(Transition)를 위한 천이부는, 상기 마이크로스트립 라인의 진입부 끝에 형성된 오발형 금속 패턴을 가지며, 상기 도파관으로서 오발형(oval type) 도파관의 한쪽 끝 영역 안에서 상기 오발형 금속 패턴을 모두 감싸도록 상기 오발형 도파관과 결합시키기 위한 유전체 기판을 포함하고, 상기 마이크로스트립 라인이 상기 유전체 기판의 일측 끝에서 진입하여 상기 오발형 금속 패턴 내부로 미리 정한 길이만큼 연장되고 내부로 연장된 해당 부분의 양측으로부터 미리 정한 폭으로 금속이 제거된 좌우 대칭형의 슬릿을 포함하며, 상기 마이크로스트립 라인과 상기 유전체 기판에서 동일 평면에 형성된 상기 오발형 금속 패턴을 통해 상기 마이크로스트립 라인과 상기 오발형 도파관 간에 신호 천이를 위한 것을 특징으로 한다.In order to accomplish the above object, according to one aspect of the present invention, a transition for millimeter wave signal transition between a microstrip line and a waveguide includes: And a dielectric substrate having a metal pattern formed at an entrance end of the line and coupled to the waveguide to enclose the metal pattern in one end region of the oval waveguide as the waveguide, Symmetrical slits in which the microstrip line enters at one end of the dielectric substrate and extends to a predetermined length inside the metal pattern and has a predetermined width from both sides of the corresponding portion extending inward, Wherein the microstrip line and the dielectric substrate are coplanar Wherein the microstrip line and the ohmic-type waveguide are connected to each other through the metal pattern.

신호의 주파수 튜닝을 위해 상기 오발형 도파관의 형태에 따라 상기 좌우 대칭형의 슬릿의 폭과 길이가 결정된다.In order to tune the frequency of the signal, the width and length of the left and right symmetrical slit are determined according to the shape of the waveguide.

상기 유전체 기판은 상기 마이크로스트립 라인의 진입부 및 상기 오발형 금속 패턴 주위로 소정의 거리 이격되어 형성된 상면 금속 패턴과 뒷면에 전체적으로 형성된 뒷면금속패턴을 포함하며, 상기 상면 금속 패턴과 상기 뒷면금속패턴이 접지(ground)를 위해 비아 접속에 의해 전기적으로 연결된다.The dielectric substrate includes a top metal pattern formed at a predetermined distance from an entrance portion of the microstrip line and around the metal pattern, and a rear metal pattern formed entirely on a rear surface of the dielectric substrate. The top metal pattern and the rear metal pattern And is electrically connected by a via connection for ground.

상기 비아 접속을 위해 상기 마이크로스트립 라인의 진입부 및 상기 오발형 금속 패턴 주위를 따라 형성된 복수의 정사각형 배열의 비아 홀들을 이용한다.Holes of a plurality of square arrays formed along the entrance of the microstrip line and around the metal pattern for the via connection.

상기 상면 금속 패턴과 상기 뒷면금속패턴의 비아 접속을 위한 상기 복수의 정사각형 배열의 상기 비아 홀들에 의해 비아홀의 불량에 의한 신호 손실을 최소화하며, 상기 상면 금속 패턴과 상기 뒷면금속패턴에 의해 형성되는 평행평판 모드를 제거하여 신호 손실을 최소화할 수 있다.The via-holes of the plurality of square arrays for via connection of the top surface metal pattern and the back surface metal pattern are minimized and signal loss due to failure of the via hole is minimized, and parallelism formed by the top surface metal pattern and the back surface metal pattern You can minimize the signal loss by removing the plate mode.

또한, 본 발명의 다른 일면에 따른, 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이(Transition)를 위한 천이부는, 한쪽 면에 형성된 상기 마이크로스트립 라인과 비아 접속으로 연결되는 반대 면의 금속 패치를 포함하며, 상기 도파관의 한쪽 끝 영역 안에서 상기 금속 패치를 모두 감싸도록 상기 도파관과 결합시키기 위한 유전체 기판을 포함하고, 상기 마이크로스트립 라인이 상기 유전체 기판의 일측 끝에서 진입하여 미리 정한 길이만큼 연장되고 그 끝에서 상기 금속 패치와 상기 비아 접속이 이루어지며, 상기 마이크로스트립 라인과 상기 유전체 기판에서 반대 평면에 형성된 상기 금속 패치를 통해 상기 마이크로스트립 라인과 상기 도파관 간에 신호 천이를 위한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, a transition for millimeter wave signal transition between a microstrip line and a waveguide includes a metal patch on the opposite side connected to the microstrip line formed on one side by a via connection And a dielectric substrate bonded to the waveguide so as to surround all of the metal patches in one end region of the waveguide, wherein the microstrip line extends from one end of the dielectric substrate and extends for a predetermined length, Wherein the metal patch and the via connection are made for signal transition between the microstrip line and the waveguide through the metal patch formed on the opposite plane in the microstrip line and the dielectric substrate.

상기 도파관은 구형 도파관 또는 오발형 도파관을 포함할 수 있다.The waveguide may comprise a spherical waveguide or an oval waveguide.

상기 금속 패치는 사각 패치 또는 오발형 패치를 포함할 수 있다.The metal patch may include a square patch or a false patch.

상기 유전체 기판은, 상기 한쪽 면에 상기 마이크로스트립 라인의 연장되는 부분과 그 끝으로부터 소정의 거리 이격되어 형성된 제1금속 패턴과, 상기 반대 면에 상기 금속 패치 주위로 소정의 거리 이격되어 둘러싸는 접지(ground)를 위한 제2금속 패턴을 포함하며, 상기 제1금속 패턴과 상기 제2금속 패턴이 접지(ground)를 위해 비아 접속에 의해 전기적으로 연결된다.Wherein the dielectric substrate has a first metal pattern formed on the one surface at a predetermined distance from a portion extending from the end of the microstrip line and a second metal pattern formed on the opposite side of the metal patch, wherein the first metal pattern and the second metal pattern are electrically connected by a via connection for ground.

상기 비아 접속을 위해 상기 금속 패치 주위를 따라 형성된 비아 홀들을 이용한다.And via holes formed along the periphery of the metal patch for the via connection.

상기 제1금속 패턴과 상기 제2금속 패턴의 비아 접속을 위한 비아 홀들에 의해 비아홀의 불량에 의한 신호 손실을 최소화하며, 상기 제1금속 패턴과 상기 제2금속 패턴에 의해 형성되는 평행평판 모드를 제거하여 신호 손실을 최소화할 수 있다.Wherein a via hole for connection of the first metal pattern and the second metal pattern is minimized, and a parallel plate mode formed by the first metal pattern and the second metal pattern is minimized So that signal loss can be minimized.

상기 금속 패치의 중심에서 좌우 대칭되는 위치에 미리 정한 폭과 길이만큼 금속이 제거된 좌우 대칭형의 슬릿을 포함할 수 있다.Symmetrical slits in which the metal is removed by a predetermined width and length at symmetrical positions at the center of the metal patch.

신호의 주파수 튜닝을 위해 상기 도파관의 형태에 따라 상기 좌우 대칭형의 슬릿의 폭과 길이가 결정된다.The width and length of the left and right symmetrical slit are determined according to the shape of the waveguide for tuning the frequency of the signal.

상기 마이크로스트립 라인은 RF(Radio Frequency) 통신 시스템에서 RF 보드의 프론트엔드와 연결되어 서로 신호를 송수신할 수 있다.The microstrip line may be connected to a front end of an RF board in a radio frequency (RF) communication system to transmit / receive signals to / from each other.

상기 마이크로스트립 라인은 RF(Radio Frequency) 통신 시스템에서 송수신 안테나와 연결되어 서로 신호를 송수신할 수 있다.The microstrip line may be connected to a transmission / reception antenna in a radio frequency (RF) communication system to transmit / receive signals to / from each other.

그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른, 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이(Transition)를 위한 신호 천이 방법은, 유전체 기판에 형성된 마이크로스트립 라인에 전기적으로 연결된 금속 패턴 또는 금속 패치가 도파관의 한쪽 끝 영역 안에 모두 감싸지도록 상기 마이크로스트립 라인과 상기 도파관을 결합하여 상기 마이크로스트립 라인과 상기 도파관 간에 신호 천이가 이루어지도록 하되, 상기 금속 패턴 또는 상기 금속 패치와 전기적으로 격리되도록 상기 유전체 기판의 양면에 각각 형성한 제1금속 패턴과 제2금속 패턴 간에 비아 접속으로 접지시키며, 상기 금속 패턴 또는 상기 금속 패치 주위를 따라 형성한 비아홀들을 포함하여 상기 비아 접속이 이루어진다.According to another aspect of the present invention, there is provided a signal transmission method for millimeter wave signal transition between a microstrip line and a waveguide, comprising the steps of: forming a metal pattern or metal patch electrically connected to a microstrip line formed on a dielectric substrate, And the waveguide is coupled with the microstrip line so that the microstrip line and the waveguide are both wrapped in one end region of the dielectric substrate, so that signal transitions are made between the microstrip line and the waveguide, Wherein the via connection is made by connecting the first metal pattern and the second metal pattern formed on the metal pattern or via the via hole formed along the periphery of the metal patch or the metal patch.

본 발명에 따른 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 천이 방법에 따르면, 기판의 마이크로스트립 라인과 오발형 도파관 사이에 기판의 동일 평면에서 신호 전달을 위해, 슬릿을 갖는 오발형 패턴을 이용해 천이부의 공진 주파수를 최적화 할 수 있다. 또한, 기판의 마이크로스트립 라인과 기판 반대면의 도파관 사이의 신호 전달을 위해, 마이크로스트립 라인의 끝 부분이 비아 접속을 통해 반대면의 패치 또는 슬릿이 있는 패치와 연결되도록 함으로써, 특히 슬릿을 이용하여 주파수 튜닝해 공진 주파수를 최적화 할 수 있다.According to a millimeter wave transition method between a microstrip line and a waveguide according to the present invention, a microstrip line is formed between a microstrip line of a substrate and a corrugated waveguide, The frequency can be optimized. Also, for signal transmission between the microstrip line of the substrate and the waveguide on the opposite side of the substrate, the end of the microstrip line is connected via a via connection to a patch with a patch or slit on the opposite side, The frequency can be tuned to optimize the resonant frequency.

이와 같은 구조들에서 마이크로스트립 라인의 끝 부분 주위의 사각형 비아 배열을 이용해 기판 후면과의 비아 접지 접속 구조에 따라 평행 평판 모드 제거를 통한 신호의 투과 특성이 증가되고 패턴 가공 시 비아의 결손이나 파손에 의한 신호 손실을 최소화할 수 있다. In such a structure, the transmission characteristics of the signal through the removal of the parallel plate mode is increased according to the via ground connection structure with the rear surface of the substrate by using the rectangular via arrangement around the end of the microstrip line, It is possible to minimize the signal loss caused by the noise.

본 발명의 천이부 구조는 레이더 및 통신 시스템 등에서 RF 프론트엔드와 안테나 급전부 간의 도파관을 이용한 신호 전송 시 저손실로 밀리미터파 신호를 용이하게 전송할 수 있다. The transitional unit structure of the present invention can easily transmit a millimeter wave signal with a low loss in a signal transmission using a waveguide between an RF front end and an antenna feeding part in a radar and a communication system.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 회로 보드와 송수신 안테나 사이의 도파관을 이용한 신호 천이를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 천이부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3a, 3b는 마이크로스트립 라인 끝에 슬릿이 없는 경우의 구조와 사각 패치의 모서리 라운딩 정도에 따른 반사 계수(S11) 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 4a, 4b, 4c, 4d는 도 2에서 마이크로스트립 라인 끝의 대칭형 슬릿이 있는 경우의 구조와 슬릿의 L=0.68mm 에서 g의 변화에 따른 반사 계수(S11), g=0.18mm에서 L의 변화에 따른 반사 계수(S11), 및 L=0.68mm, g=0.18mm에서의 반사 계수(S11) 및 투과 계수(S21) 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 천이부 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 6a, 6b는 도 5 구조에서의 반사 계수(S11) 및 투과 계수(S21) 시뮬레이션 결과를 나타낸다.
도 7은 도 5의 구조에서 사각 패치 대신에 슬릿을 갖는 패치를 포함하는 천이부 구조의 예를 더 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 도 7의 구조에 대한 투과 계수(S21) 시뮬레이션 결과를 나타낸다.FIG. 1 is a view for explaining a signal transition using a wave guide between an RF circuit board and a transmitting / receiving antenna according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining a transition structure between a microstrip line and a waveguide according to an embodiment of the present invention.
3A and 3B show simulation results of the reflection coefficient (S11) according to the structure without the slit at the end of the microstrip line and the rounding degree of the rectangular patch.
4A, 4B, 4C, and 4D are diagrams showing the structure in the case where there is a symmetrical slit at the end of the microstrip line in FIG. 2, a reflection coefficient S11 according to the change of g at L = 0.68 mm and L = (S11) and reflection coefficient (S11) and transmission coefficient (S21) at L = 0.68 mm, g = 0.18 mm.
5 is a view for explaining a transition structure between a microstrip line and a waveguide according to another embodiment of the present invention.
6A and 6B show simulation results of the reflection coefficient S11 and the transmission coefficient S21 in the structure of FIG.
7 is a diagram for further illustrating an example of a transition structure including a patch having a slit instead of a square patch in the structure of FIG.
FIG. 8 shows a simulation result of the transmission coefficient S21 for the structure of FIG.

이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Reference will now be made in detail to the preferred embodiments of the present invention, examples of which are illustrated in the accompanying drawings, wherein like reference numerals refer to the like elements throughout.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 회로 보드와 송수신 안테나 사이의 도파관을 이용한 신호 천이를 설명하기 위한 도면이다. 본 발명은 레이더 및 통신 시스템 등에서 RF(Radio Frequency) 프론트엔드와 송수신 안테나(예, 다중 빔 배열 안테나) 급전부 간의 도파관을 이용한 신호 전송 시 저손실로 밀리미터파 신호(예, 주파수는 30~300GHz이며 파장이 1~10mm인 전자기파)를 용이하게 전송할 수 있도록 하기 위한 도 1과 같은 도파관의 양 끝의 천이부에 관한 것이다. 도파관은 구형 도파관, 오발형 도파관, 마이크로스트립 라인과 같은 평판형 도파관 등과 같이 다양한 도파관이 사용될 수 있다.FIG. 1 is a view for explaining a signal transition using a wave guide between an RF circuit board and a transmitting / receiving antenna according to an embodiment of the present invention. The present invention relates to a method and apparatus for transmitting a millimeter-wave signal (for example, a frequency of 30 to 300 GHz and a wavelength of 30 to 300 GHz) with a low loss at the time of signal transmission using a waveguide between a radio frequency (RF) front end and a transmission / reception antenna 1 < / RTI > to 10 mm) of the waveguide as shown in FIG. The waveguide may be a variety of waveguides such as spherical waveguides, oval waveguides, flat waveguides such as microstrip lines, and the like.

신호 송수신을 위한 다중 빔 배열 안테나는 일정한 물리적 간격이 떨어져야 하지만, RF 프론트엔드는 집적형으로 아주 조밀하게 배치된다. 일반적으로 약 30GHz 이하 주파수에서는 비아와 마이크로스트립 라인을 이용하여 신호 천이를 할 수 있으나, 밀리미터 대역에서는 비아의 투과 손실과 정밀 제작 가공이 어려워 사용하지 않는다. 따라서 TRX RF보드의 프론트엔드인 입출력단과 안테나 사이는 도 1과 같이 TRX RF 송수신 회로(예, LNA(Low Noise Amplifier), 파워 앰프(Power amp), 믹서(Mixer) 등)의 최종 입출력부와 송수신 안테나 사이에 신호 전송을 위하여 도파관이 존재하며, 이 도파관과의 신호 전송을 위하여 도파관의 양 끝에서는 마이크로스트립(u-strip) 라인과 도파관 사이의 신호 전달을 위한 각각의 천이부가 존재하는 구조를 많이 사용한다. 즉, TRX RF보드 또는 안테나 각각에 연결된 마이크로스트립(u-strip) 라인이 천이부를 통하여 도파관과 신호를 주고 받을 수 있다. The multi-beam array antennas for transmitting and receiving signals must be spaced apart by a certain physical distance, but the RF front end is highly compact and integrated. In general, signal transitions can be made using vias and microstrip lines at frequencies below about 30 GHz. However, in the millimeter band, transmission loss of vias and precision fabrication are difficult to use. Therefore, a final input / output part of a TRX RF transmission / reception circuit (e.g., a LNA (Low Noise Amplifier), a power amplifier, a mixer, etc.) and a transmission / reception part of a TRX RF board are connected between the input / There is a waveguide for signal transmission between the antennas and there is a structure in which the respective transition parts for signal transmission between the microstrip line and the waveguide exist at both ends of the waveguide for signal transmission with the waveguide use. That is, a u-strip line connected to each TRX RF board or antenna can exchange signals with the waveguide through the transitions.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 마이크로스트립 라인(110)과 오발형(oval type) 도파관(120) 사이의 천이부(100) 구조를 설명하기 위한 도면이다. 여기서 마이크로스트립 라인(110)은 연장되거나 다른 마이크로스트립 라인을 통해 TRX RF보드 또는 안테나에 연결된다. 2 is a view for explaining a structure of a transition portion 100 between a microstrip line 110 and an oval type waveguide 120 according to an embodiment of the present invention. Where the microstrip line 110 is extended or connected to the TRX RF board or antenna via another microstrip line.

오발형(oval type) 도파관(120)은 제작 방법에 따라 사각 구형 도파관에 비해 제작이 용이하며, 시스템 제작 시에 구형 도파관 가공이 어려운 경우 사용된다. 오발형 도파관을 사용할 경우 구형 도파관의 전기적 특성과 다르기 때문에 마이크로스트립 라인(110)과의 신호 천이를 위한 특별한 구조가 필요하다. The oval type waveguide 120 is easier to manufacture than a square waveguide according to the fabrication method, and is used when it is difficult to process a spherical waveguide at the time of manufacturing the system. When a waveguide waveguide is used, a special structure for signal transition with the microstrip line 110 is required because it differs from the electrical characteristics of the spherical waveguide.

도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 천이부(100)는, 마이크로스트립 라인(110)과 오발형 도파관(120) 사이의 신호 천이(Transition)를 위한 유전체 기판(10)을 포함하며, 유전체 기판(10)의 상면을 통해 동일 평면에서 신호 천이(Transition)가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 유전체 기판(10)의 뒷면에는 전체적으로 접지(ground)를 위한 뒷면 금속 패턴(20)(도시하지 않음)이 형성되고 유전체 기판(10)의 상면에는 일측 끝에서 진입하여 미리 정한 길이만큼 연장된 마이크로스트립 라인(110)의 끝에 형성한 슬릿(117)을 갖는 오발형 금속 패턴(115)과 그 주위로 이격(전기적으로 격리)되어 형성된 상면 금속 패턴(30)이 형성된다. 뒷면 금속 패턴(20)과 상면 금속 패턴(30)은 다수의 비아 홀(21)을 통한 금속에 의한 접속, 즉, 비아 접속으로 전기적으로 연결된다. 2, a transition unit 100 according to an embodiment of the present invention includes a dielectric substrate 10 for signal transition between a microstrip line 110 and a waveguide 120 A rear metal pattern 20 for grounding is formed on the rear surface of the dielectric substrate 10 so that signal transitions can be made on the same plane through the upper surface of the dielectric substrate 10. [ A metal pattern 115 having a slit 117 formed at the end of the microstrip line 110 extending from one end of the dielectric substrate 10 by a predetermined length, The upper surface metal pattern 30 formed by being electrically isolated from the upper surface metal pattern 30 is formed. The rear surface metal pattern 20 and the top surface metal pattern 30 are electrically connected to each other by a metal connection via a plurality of via holes 21, that is, via connection.

좀 더 구체적으로 설명하면, 유전체 기판(10)의 상면에 형성되는 마이크로스트립 라인(110)의 끝은 모서리가 둥근(직사각형에서 모서리가 둥근) 형태인 오발형 금속 패턴(115)이 있으며, 다만, 마이크로스트립 라인(110)이 오발형 금속 패턴(115) 내부로 미리 정한 길이만큼 연장되고 내부로 연장된 해당 부분의 양측으로부터 미리 정한 폭으로 금속 패턴이 없는(금속이 제거된) 좌우 대칭형의 슬릿(117)을 이룬다. 하기하는 바와 같이 슬릿(117)을 이용하여 주파수 튜닝해 공진 주파수를 최적화 할 수 있도록 하였다.More specifically, the end of the microstrip line 110 formed on the upper surface of the dielectric substrate 10 has a metal pattern 115 having a rounded corners (rectangle to rounded corners) The microstrip line 110 extends inwardly of the metal pattern 115 by a predetermined length and is provided with left and right symmetrical slits (metal removed) 117). The resonance frequency can be optimized by tuning the frequency using the slit 117 as described below.

또한, 상면 금속 패턴(30)은 마이크로스트립 라인(110)의 진입부 및 슬릿(117)이 있는 오발형 금속 패턴(115)과 소정의 거리 이격되어 형성되어 있으며, 상면 금속 패턴(30)은 뒷면 금속 패턴(20)과 복수의 정사각형 배열의 비아 홀(21)들을 통해 다수의 위치에서 비아 접속에 이용하여 전기적으로 연결된다. 마이크로스트립 라인(110)의 진입부 및 슬릿(117)이 있는 오발형 금속 패턴(115)을 따라 가능한 한 그 주위에 근접한 위치에서 비아 접속들이 이루어지는 것이 바람직하다. 이러한 정사각형 배열의 비아 홀(21)들은 제작시 발생되는 비아홀의 불량에 의한 신호 손실을 최소화하며, 접지면인 뒷면 금속 패턴(20)과 상면 금속 패턴(30)에 의해 형성되는 평행평판 모드를 제거하여 신호 손실을 최소화할 수 있도록 한다. The top metal pattern 30 is formed at a predetermined distance from the entrance of the microstrip line 110 and the metal pattern 115 having the slits 117. The top metal pattern 30 is formed on the rear surface And are electrically connected to each other via via-holes 21 in a plurality of square arrangements through the metal pattern 20 for use in via connection at a plurality of locations. It is preferable that the via connections are made as close as possible to the entry of the microstrip line 110 and as far as possible along the metal pattern 115 with the slits 117 therein. The via holes 21 of the square arrangement minimize the signal loss due to the failure of the via hole generated during fabrication and eliminate the parallel plate mode formed by the back surface metal pattern 20 and the top surface metal pattern 30, Thereby minimizing signal loss.

도2의 왼쪽 그림과 같이, 오발형 금속 패턴(115) 위에 모서리가 둥근(직사각형에서 모서리가 둥글거나, 직사각형의 양측을 반원형으로 한 모양) 오발형 도파관(120)의 한쪽 끝이 놓이며, 오발형 금속 패턴(115)과 상면 금속 패턴(30) 사이의 이격된 부분, 즉, 금속 패턴이 없는 부분을 따라 오발형 도파관(120)의 한쪽 끝이 결합되어, 도파관(120) 끝의 영역 안에 오발형 금속 패턴(115)을 모두 감싸는 형태로 결합함으로써, 마이크로스트립 라인(110)과 오발형 도파관(120) 사이의 신호 천이(Transition)가 이루어질 수 있다. As shown in the left side of FIG. 2, one end of an oval waveguide 120 is placed on a corrugated metal pattern 115 (rounded corners in a rectangular shape or a semicircular shape in both sides of a rectangle) One end of the waveguide waveguide 120 is coupled along the part where the metal pattern 115 and the upper surface metal pattern 30 are separated from each other, Type metal pattern 115 so that signal transitions between the microstrip line 110 and the waveguide 120 can be performed.

도 3a, 3b는 도 2의 구조에서 마이크로스트립 라인 끝의 사각 패턴(170)에 슬릿(117)이 없는 경우의 구조와 사각 패턴(170)의 모서리 라운딩 정도에 따른 반사 계수(S11) 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 여기서, 시뮬레이션을 위하여 사용 주파수는 77GHz를 중심 주파수로 하였고, 유전체 기판의 두께는 5mil이며, 금속 두께는 1/2OZ, 상대 유전율은 2.2@77GHz를 사용하였다. 3A and 3B illustrate the structure of the structure without the slit 117 in the square pattern 170 at the end of the microstrip line and the simulation result of the reflection coefficient S11 according to the edge rounding degree of the rectangular pattern 170 in the structure of FIG. . Here, for the simulation, the frequency used was 77 GHz as the center frequency, the thickness of the dielectric substrate was 5 mil, the thickness of the metal was 1 / 2OZ, and the relative permittivity was 2.2@77 GHz.

도 3a에서, 오발형 도파관의 기본적인 구조는 규격 WR-10(즉, 가로×세로: 2.54×1.27mm)이며, 오발(oval) 형태를 만들기 위하여 반지름 R=0.635mm를 사용하였다. 슬릿(117)이 없는 오발형 패턴인 사각 패턴(170)의 크기는 가로×세로=2.0×1.07mm이다. 사각 패턴(170)은 사용하고자 하는 오발형 도파관과 겹쳐지기 때문에 사각형 패턴을 변형하여야 한다. 3A, the basic structure of a waveguide is a standard WR-10 (i.e., width x length: 2.54 x 1.27 mm), and a radius R = 0.635 mm is used to form an oval shape. The size of the square pattern 170, which is a spurious pattern without the slits 117, is 2.0 x 1.07 mm in width x length. Since the rectangular pattern 170 is overlapped with a desired waveguide to be used, the rectangular pattern must be deformed.

도 3b는 사각 패치(170)에서 각 모서리를 둥글게 한 정도에 따른 반사 계수(S11)를 나타내었다. r=0인 경우는 오발형 도파관과 패턴이 그림과 같이 반지름 r이 증가할 수록 오발형 도파관과 겹치지는 않으나, 중심 주파수인 76.5GHz를 점점 더 벗어남을 알 수 있다. 따라서 오발형 도파관의 경우 단지 기본적인 오발형 패턴 만을 이용하여 목표로 한 중심 주파수를 튜닝할 수 없음을 알 수 있다.FIG. 3B shows the reflection coefficient S11 according to the degree of rounding each corner in the rectangular patch 170. FIG. In the case of r = 0, as the radius r increases, the oval waveguide and the pattern do not overlap with the corrugated waveguide, but the center frequency, 76.5 GHz, gradually deviates. Therefore, it can be seen that, in the case of a waveguide with a waveguide, only the basic wave pattern can be used to tune the target center frequency.

도 4a, 4b, 4c, 4d는 도 2에서 마이크로스트립 라인(110) 끝의 대칭형 슬릿(117)이 있는 경우의 구조와 슬릿(117)의 길이 L=0.68mm 에서 폭 g의 변화에 따른 반사 계수(S11), g=0.18mm에서 L의 변화에 따른 반사 계수(S11), 및 L=0.68mm, g=0.18mm에서의 반사 계수(S11) 및 투과 계수(S21) 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 4A, 4B, 4C, and 4D are diagrams showing the structure in the case where the symmetrical slit 117 at the end of the microstrip line 110 is present in FIG. 2 and the reflection coefficient according to the variation of the width g at the length L = 0.68 mm of the slit 117 (S11), a reflection coefficient S11 according to a change in L at g = 0.18 mm, and a reflection coefficient S11 and a transmission coefficient S21 at L = 0.68 mm, g = 0.18 mm.

여기서, 슬릿(117)과, 그 길이 L, 폭 g에 대한 것을 제외하면, 오발형 도파관(120) 등 나머지 조건은 도 3a에서와 동일하게 설정하였다. 여기서, 슬릿(117) 크기 조절의 변수는 g, L이 있다. 또 다른 변수는 슬릿(117)의 위치로서 슬릿(117)은 마이크로스트립 라인(110)의 중심에서 일정 간격의 옵셋(offset)을 가질 수 있다. 즉, 마이크로스트립 라인(110)이 오발형 금속 패턴(115) 내부로 미리 정한 길이(L)만큼 연장될 때 내부로 연장된 해당 부분의 라인(110) 폭이 오발형 금속 패턴(115) 내부로 진입하기 전의 진입부의 라인 폭과 반드시 동일하여야 하는 것은 아니며, 더 크거나 작은 폭일 수 있다. Here, except for the slit 117 and the length L and the width g, the remaining conditions such as the waveguide 120 are set as in FIG. 3A. Here, the variable of the size adjustment of the slit 117 is g, L. Another variable is the position of the slit 117 and the slit 117 may have an offset of a predetermined distance from the center of the microstrip line 110. [ That is, when the micro strip line 110 is extended by a predetermined length L into the metal pattern 115, the width of the line 110 of the corresponding portion extended inside the metal pattern 115 It is not necessarily the same as the line width of the entrance portion before entry, but may be larger or smaller.

도 4b와 같이, 슬릿(117)의 길이 L=0.68mm 에서 폭 g의 변화(0.1~0.2mm)에 따른 반사 계수(S11) 특성에서는, g가 커질 수록 중심 주파수가 점점 더 낮아지며, 목표로 한 주파수인 77GHz를 위해서는 g=0.18mm가 최적이다.As shown in FIG. 4B, in the reflection coefficient S11 characteristic according to the change (0.1 to 0.2 mm) of the width g at the length L = 0.68 mm of the slit 117, the center frequency becomes gradually smaller as g becomes larger, For a frequency of 77 GHz, g = 0.18 mm is optimal.

도 4c와 같이, g=0.18mm에서 L의 변화에 따른 반사 계수(S11) 특성에서는, L이 커질 수록 중심주파수가 점점 더 낮아지며, 목표로 한 주파수인 77GHz를 위해서는 L=0.68mm 가 최적이다.As shown in FIG. 4C, in the reflection coefficient S11 characteristic according to the change of L at g = 0.18 mm, the center frequency gradually decreases with increasing L, and L = 0.68 mm is optimal for 77 GHz as the target frequency.

도 4d와 같이, L=0.68mm, g=0.18mm에서의 반사 계수(S11) 및 투과 계수(S21) 특성에서는, ANSYS사의 HFSS와 CST사의 Microwave Studio를 사용하여 시뮬레이션 한 두 결과가 일치함을 알 수 있다. 그래프의 왼쪽 Y축은 반사계수(S11)를 나타내며, 오른쪽 Y축은 투과 계수(S21)를 나타낸다. 그림에서 처럼 투과 계수(S21)는 76.5GHz 근처에서 -0.4dB이며, 10dB 대역폭은 약 4GHz이다. As shown in FIG. 4 (d), the reflection coefficient (S11) and the transmission coefficient (S21) characteristics at L = 0.68 mm and g = 0.18 mm were found to match the results simulated by using ANSYS HFSS and CST Microwave Studio . The left Y axis of the graph represents the reflection coefficient S11, and the right Y axis represents the transmission coefficient S21. As shown, the transmission coefficient (S21) is -0.4dB near 76.5GHz and the 10dB bandwidth is about 4GHz.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 마이크로스트립 라인(110)과 도파관 사이의 천이부(200) 구조를 설명하기 위한 도면이다.5 is a view for explaining a structure of a transition portion 200 between a microstrip line 110 and a waveguide according to another embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 천이부(200)는, 마이크로스트립 라인(110)과 구형(rectangular) 도파관(220) 사이의 신호 천이(Transition)를 위한 유전체 기판(10)을 포함하며, 유전체 기판(10)의 상면에 형성된 마이크로스트립 라인(110)과 유전체 기판(10)의 뒷면에 결합된 구형 도파관(220) 간에 신호 천이(Transition)가 이루어질 수 있도록 하기 위하여, 유전체 기판(10)의 뒷면에는 사각 금속 패턴인 사각 패치(240)(경우에 따라 오발형 패치 가능)와 그와 일정 거리 이격되어 주위를 둘러싸는 접지(ground)를 위한 뒷면 금속 패턴(231)이 형성되고, 유전체 기판(10)의 상면에는 유전체 기판(10)의 일측 끝에서 진입하여 미리 정한 길이만큼 연장된 마이크로스트립 라인(110)과, 그 연장 부분 및 끝쪽 부분과 일정 거리 이격되어 주위를 둘러싸는 상면 금속 패턴(230)이 형성된다. 뒷면 금속 패턴(231)과 상면 금속 패턴(230)은 다수의 비아 홀(21)을 통한 금속에 의한 접속, 즉, 비아 접속을 이용하여 전기적으로 연결된다. 뒷면의 사각 패치(240)는 상면의 마이크로스트립 라인(110) 끝에 형성된 비아 홀(22)을 통한 비아 접속으로 전기적으로 연결된다.5, a transition unit 200 according to another embodiment of the present invention includes a dielectric substrate 10 for signal transition between a microstrip line 110 and a rectangular waveguide 220, In order to perform a signal transition between the microstrip line 110 formed on the upper surface of the dielectric substrate 10 and the rectangular waveguide 220 coupled to the back surface of the dielectric substrate 10, A rectangular metal pattern 231 is formed on the rear surface of the substrate 10 for rectangular patches 240 (which can be patch patterned as occasionally) and a ground for surrounding the periphery of the rectangular patches 240 A microstrip line 110 extending from one end of the dielectric substrate 10 and extending by a predetermined length is formed on the upper surface of the dielectric substrate 10 and an upper surface The metal pattern 230 . The rear surface metal pattern 231 and the top surface metal pattern 230 are electrically connected using a metal connection, that is, a via connection, through the plurality of via holes 21. The square patches 240 on the back side are electrically connected to the via connection through the via hole 22 formed at the end of the upper microstrip line 110.

도5의 왼쪽 그림과 같이, 기판(10) 뒷면의 사각 패치(240)와 뒷면 금속 패턴(231) 사이의 이격된 부분, 즉, 금속 패턴이 없는 부분을 따라 구형 도파관(220)의 한쪽 끝이 결합되어, 도파관(220) 끝의 영역 안에 사각 패치(240)를 모두 감싸는 형태로 결합함으로써, 비아 접속된 사각 패치(240)를 통하여 마이크로스트립 라인(110)과 도파관(220) 사이의 신호 천이(Transition)가 이루어질 수 있다. 5, one end of the spherical waveguide 220 along the part where the square patch 240 on the rear surface of the substrate 10 and the rear surface metal pattern 231 are spaced apart from each other, that is, The signal path between the microstrip line 110 and the waveguide 220 through the via-coupled square patch 240 is coupled to the waveguide 220 in such a manner that the waveguide 220 is completely surrounded by the rectangular patch 240 in the region of the end of the waveguide 220 Transition can be made.

여기서, 사각 패치(240) 주위를 따라 가능한 그 근접한 주위에 형성된 다수의 비아 홀(21)들에 의해 제작시 발생되는 비아홀의 불량에 의한 신호 손실을 최소화하며, 접지면인 상면 금속 패턴(230)과 뒷면 금속 패턴(231)에 의해 형성되는 평행평판 모드를 제거하여 신호 손실을 최소화할 수 있도록 한다. In this case, the number of the via holes 21 formed in the vicinity of the square patch 240 as much as possible makes it possible to minimize the signal loss due to the failure of the via hole, And the parallel plate mode formed by the rear metal pattern 231 is removed to minimize the signal loss.

여기서 구형(rectangular) 도파관(220)의 예를 도시하였으나 이는 오발형(oval type) 도파관으로 대체될 수도 있다. Although an example of the rectangular waveguide 220 is shown here, it may be replaced with an oval type waveguide.

도 6a, 6b는 도 5 구조에서의 반사 계수(S11) 및 투과 계수(S21) 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 여기서, 중심 주파수는 76.5GHz이다. 도 6a의 반사 계수(S11) 특성 결과에서 74GHz부터 81GHz 주파수 대역에서 10dB 이하임을 알 수 있고, 도 6b의 투과 계수(S21) 특성 결과에서는 3dB 이하의 저손실로 신호 천이가 잘 동작되고 있음을 확인하였다.6A and 6B show simulation results of the reflection coefficient S11 and the transmission coefficient S21 in the structure of FIG. Here, the center frequency is 76.5 GHz. 6A is less than 10 dB in the frequency band from 74 GHz to 81 GHz, and the transmission coefficient S21 characteristic of FIG. 6B shows that the signal transition is well performed with a low loss of 3 dB or less .

도 7은 도 5의 구조에서 사각 패치(240) 대신에 슬릿(257)을 갖는 패치(250)를 포함하는 천이부 구조의 예를 더 설명하기 위한 도면이다.7 is a diagram for further illustrating an example of a transition structure including a patch 250 having a slit 257 instead of the rectangular patch 240 in the structure of FIG.

도 7과 같이, 유전체 기판(10)의 상면에 형성되는 마이크로스트립 라인(110)의 끝에서 비아 홀(22)을 통한 비아 접속으로 연결되는 뒷면 패치(250)는 해당 비아 홀(22) 좌우로 대칭형의 직사각형 슬릿(257)을 갖는다. 즉, 사각 패치(경우에 따라 오발형 패치 가능)의 중심에서 좌우 대칭되는 위치에 미리 정한 폭과 길이만큼 금속이 제거된 좌우 대칭형의 슬릿(257)을 형성하고 이에 따라 3개로 나뉘어진 부분 중 중심부를 통하여 비아 홀(22)에 의한 비아 접속이 이루어지도록 한다. 7, the back patch 250 connected to the via connection through the via hole 22 at the end of the microstrip line 110 formed on the upper surface of the dielectric substrate 10 is formed in the right and left sides of the via hole 22 And has a symmetrical rectangular slit 257. That is, left and right symmetrical slits 257 are formed by removing a metal by a predetermined width and length at symmetrical positions at the center of a square patch (possibly in the form of overcurrent patching), and accordingly, Holes 22 through the via-holes 22 through the via-holes 22.

이와 같이 슬릿(257)이 있는 구조는 사각 패치(240) 만에 의한 도 5와 같은 구조와 비교할 경우 도파관(220)의 모양 변화(가로, 세로 길이 등, 또는 오발형인 경우 가로, 세로 길이 이외에도 모서리 라운딩 모양 등)에 따라 슬릿(257)의 크기(길이 또는 폭)를 조절하여 최적 주파수를 맞출 수 있다. 도 5와 같이 구형(rectangular) 도파관(220)의 예를 도시하였으나 도 2와 같은 오발형(oval type) 도파관(120)으로 대체되는 경우에 그 양끝 라운딩 모양 또는 반원형의 해당 반지름에 따라 슬릿(257)의 크기(길이 또는 폭)를 조절하여 최적 주파수를 맞출 수 있다.The structure having the slits 257 as described above is different from the structure shown in FIG. 5 by the rectangular patch 240 only in that the shape of the waveguide 220 (such as horizontal, vertical length, The length (or the width) of the slit 257 may be adjusted according to the shape (e.g., rounding shape, etc.). 5, when the waveguide 120 is replaced with an oval waveguide 120 as shown in FIG. 2, the waveguide 220 may have a slit 257 (see FIG. 5) ) Can be adjusted to adjust the optimum frequency.

도 8은 도 7의 구조에 대한 투과 계수(S21) 시뮬레이션 결과를 나타낸다. 여기서도, 중심 주파수 76.5GHz에서 3dB 이하의 저손실로 신호 천이가 잘 동작되고 있음을 확인하였다.FIG. 8 shows a simulation result of the transmission coefficient S21 for the structure of FIG. Here again, it is confirmed that the signal transitions operate at a center frequency of 76.5 GHz with a low loss of 3 dB or less.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the invention has been shown and described with reference to certain preferred embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. This is possible. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.

마이크로스트립 라인(110)
오발형(oval type) 도파관(120)
유전체 기판(10)
뒷면 금속 패턴(20)
비아 홀(21)
상면 금속 패턴(30)
슬릿(117)
구형(rectangular) 도파관(220)
사각 패치(240)
상면 금속 패턴(230)
뒷면 금속 패턴(231)
슬릿(257)The microstrip line (110)
An oval type waveguide 120
In the dielectric substrate 10,
Back metal pattern (20)
The via hole (21)
The upper surface metal pattern 30,
The slit (117)
A rectangular waveguide (220)
Rectangular patches (240)
The upper surface metal pattern 230,
The back metal pattern (231)
The slit (257)

Claims (16)

마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이(Transition)를 위한 천이부에 있어서,
상기 마이크로스트립 라인의 진입부 끝에 형성된 오발형 금속 패턴을 가지며, 상기 도파관으로서 오발형(oval type) 도파관의 한쪽 끝 영역 안에서 상기 오발형 금속 패턴을 모두 감싸도록 상기 오발형 도파관과 결합시키기 위한 유전체 기판을 포함하고,
상기 마이크로스트립 라인이 상기 유전체 기판의 일측 끝에서 진입하여 상기 오발형 금속 패턴 내부로 미리 정한 길이만큼 연장되고 내부로 연장된 해당 부분의 양측으로부터 미리 정한 폭으로 금속이 제거된 좌우 대칭형의 슬릿을 포함하며,
상기 마이크로스트립 라인과 상기 유전체 기판에서 동일 평면에 형성된 상기 오발형 금속 패턴을 통해 상기 마이크로스트립 라인과 상기 오발형 도파관 간에 신호 천이를 위한 것을 특징으로 하는 천이부.In a transition for a millimeter wave signal transition between a microstrip line and a waveguide,
A dielectric substrate having a metal pattern formed at an entrance end of the microstrip line and coupled to the waveguide to enclose the metal pattern in one end region of the oval waveguide as the waveguide, / RTI >
The microstrip line includes left and right symmetrical slits extending from one end of the dielectric substrate and extending to a predetermined length inside the metal pattern and having a predetermined width from both sides of the corresponding portion extending inwardly In addition,
Wherein the transition is for signal transition between the microstrip line and the corrugated waveguide through the corrugated metal pattern formed on the same plane in the microstrip line and the dielectric substrate. 제1항에 있어서,
신호의 주파수 튜닝을 위해 상기 오발형 도파관의 형태에 따라 상기 좌우 대칭형의 슬릿의 폭과 길이가 결정되는 것을 특징으로 하는 천이부.The method according to claim 1,
Wherein a width and a length of the left-right symmetrical slit are determined according to the shape of the waveguide for tuning the frequency of the signal. 제1항에 있어서,
상기 유전체 기판은 상기 마이크로스트립 라인의 진입부 및 상기 오발형 금속 패턴 주위로 소정의 거리 이격되어 형성된 상면 금속 패턴과 뒷면에 전체적으로 형성된 뒷면금속패턴을 포함하며, 상기 상면 금속 패턴과 상기 뒷면금속패턴이 접지(ground)를 위해 비아 접속에 의해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 천이부.The method according to claim 1,
The dielectric substrate includes a top metal pattern formed at a predetermined distance from an entrance portion of the microstrip line and around the metal pattern, and a rear metal pattern formed entirely on a rear surface of the dielectric substrate. The top metal pattern and the rear metal pattern Wherein the transition is electrically connected by a via connection for ground. 제3항에 있어서,
상기 비아 접속을 위해 상기 마이크로스트립 라인의 진입부 및 상기 오발형 금속 패턴 주위를 따라 형성된 복수의 정사각형 배열의 비아 홀들을 이용하는 것을 특징으로 하는 천이부.The method of claim 3,
And a plurality of square-shaped via holes formed along the periphery of the microstrip line and around the metal pattern for via connection. 제4항에 있어서,
상기 상면 금속 패턴과 상기 뒷면금속패턴의 비아 접속을 위한 상기 복수의 정사각형 배열의 상기 비아 홀들에 의해 비아홀의 불량에 의한 신호 손실을 최소화하며, 상기 상면 금속 패턴과 상기 뒷면금속패턴에 의해 형성되는 평행평판 모드를 제거하여 신호 손실을 최소화하기 위한 것을 특징으로 하는 천이부.5. The method of claim 4,
The via-holes of the plurality of square arrays for via connection of the top surface metal pattern and the back surface metal pattern are minimized and signal loss due to failure of the via hole is minimized, and parallelism formed by the top surface metal pattern and the back surface metal pattern To minimize signal loss by removing the plate mode. 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이(Transition)를 위한 천이부에 있어서,
한쪽 면에 형성된 상기 마이크로스트립 라인과 비아 접속으로 연결되는 반대 면의 금속 패치를 포함하며, 상기 도파관의 한쪽 끝 영역 안에서 상기 금속 패치를 모두 감싸도록 상기 도파관과 결합시키기 위한 유전체 기판을 포함하고,
상기 마이크로스트립 라인이 상기 유전체 기판의 일측 끝에서 진입하여 미리 정한 길이만큼 연장되고 그 끝에서 상기 금속 패치와 상기 비아 접속이 이루어지며,
상기 마이크로스트립 라인과 상기 유전체 기판에서 반대 평면에 형성된 상기 금속 패치를 통해 상기 마이크로스트립 라인과 상기 도파관 간에 신호 천이를 위한 것을 특징으로 하는 천이부.In a transition for a millimeter wave signal transition between a microstrip line and a waveguide,
And a dielectric substrate on the opposite side connected to the microstrip line formed on one side by a via connection and coupled to the waveguide so as to enclose all of the metal patches in one end region of the waveguide,
Wherein the microstrip line extends from one end of the dielectric substrate and extends for a predetermined length, and the metal patch and the via connection are formed at an end thereof,
Wherein the transition is for signal transition between the microstrip line and the waveguide through the metal patch formed on the opposite plane in the microstrip line and the dielectric substrate. 제6항에 있어서,
상기 도파관은 구형 도파관 또는 오발형 도파관을 포함하는 것을 특징으로 하는 천이부.The method according to claim 6,
Wherein the waveguide comprises a spherical waveguide or an oval waveguide. 제6항에 있어서,

상기 금속 패치는 사각 패치 또는 오발형 패치를 포함하는 것을 특징으로 하는 천이부.The method according to claim 6,

Characterized in that the metal patch comprises a square patch or an oblique patch. 제6항에 있어서,
상기 유전체 기판은,
상기 한쪽 면에 상기 마이크로스트립 라인의 연장되는 부분과 그 끝으로부터 소정의 거리 이격되어 형성된 제1금속 패턴과,
상기 반대 면에 상기 금속 패치 주위로 소정의 거리 이격되어 둘러싸는 접지(ground)를 위한 제2금속 패턴을 포함하며,
상기 제1금속 패턴과 상기 제2금속 패턴이 접지(ground)를 위해 비아 접속에 의해 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 천이부.The method according to claim 6,
Wherein the dielectric substrate comprises:
A first metal pattern formed on one side of the microstrip line and spaced apart from the end of the microstrip line by a predetermined distance,
And a second metal pattern on the opposite surface for a ground surrounding the metal patch at a predetermined distance around the metal patch,
Wherein the first metal pattern and the second metal pattern are electrically connected by a via connection for ground. 제9항에 있어서,
상기 비아 접속을 위해 상기 금속 패치 주위를 따라 형성된 비아 홀들을 이용하는 것을 특징으로 하는 천이부.10. The method of claim 9,
And via holes formed along the periphery of the metal patch for the via connection. 제10항에 있어서,
상기 제1금속 패턴과 상기 제2금속 패턴의 비아 접속을 위한 비아 홀들에 의해 비아홀의 불량에 의한 신호 손실을 최소화하며, 상기 제1금속 패턴과 상기 제2금속 패턴에 의해 형성되는 평행평판 모드를 제거하여 신호 손실을 최소화하기 위한 것을 특징으로 하는 천이부.11. The method of claim 10,
Wherein a via hole for connection of the first metal pattern and the second metal pattern is minimized, and a parallel plate mode formed by the first metal pattern and the second metal pattern is minimized To minimize signal loss. ≪ RTI ID = 0.0 > A < / RTI > 제6항에 있어서,
상기 금속 패치의 중심에서 좌우 대칭되는 위치에 미리 정한 폭과 길이만큼 금속이 제거된 좌우 대칭형의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 천이부.The method according to claim 6,
Wherein the metal patch comprises a left-right symmetrical slit in which a metal is removed by a predetermined width and length at symmetrical positions at the center of the metal patch. 제12항에 있어서,
신호의 주파수 튜닝을 위해 상기 도파관의 형태에 따라 상기 좌우 대칭형의 슬릿의 폭과 길이가 결정되는 것을 특징으로 하는 천이부.13. The method of claim 12,
Wherein the width and the length of the left-right symmetrical slit are determined according to the shape of the waveguide for tuning the frequency of the signal. 제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 마이크로스트립 라인은 RF(Radio Frequency) 통신 시스템에서 RF 보드의 프론트엔드와 연결되어 서로 신호를 송수신하기 위한 것을 특징으로 하는 천이부.7. The method according to claim 1 or 6,
Wherein the microstrip line is connected to a front end of an RF board in a radio frequency (RF) communication system to transmit / receive signals to / from each other. 제1항 또는 제6항에 있어서,
상기 마이크로스트립 라인은 RF(Radio Frequency) 통신 시스템에서 송수신 안테나와 연결되어 서로 신호를 송수신하기 위한 것을 특징으로 하는 천이부.7. The method according to claim 1 or 6,
Wherein the microstrip line is connected to a transmission / reception antenna in a radio frequency (RF) communication system to transmit / receive signals to / from each other. 마이크로스트립 라인과 도파관 사이의 밀리미터파 신호 천이(Transition)를 위한 신호 천이 방법에 있어서,
유전체 기판에 형성된 마이크로스트립 라인에 전기적으로 연결된 금속 패턴 또는 금속 패치가 도파관의 한쪽 끝 영역 안에 모두 감싸지도록 상기 마이크로스트립 라인과 상기 도파관을 결합하여 상기 마이크로스트립 라인과 상기 도파관 간에 신호 천이가 이루어지도록 하되,
상기 금속 패턴 또는 상기 금속 패치와 전기적으로 격리되도록 상기 유전체 기판의 양면에 각각 형성한 제1금속 패턴과 제2금속 패턴 간에 비아 접속으로 접지시키며,
상기 금속 패턴 또는 상기 금속 패치 주위를 따라 형성한 비아홀들을 포함하여 상기 비아 접속이 이루어지는 것을 특징으로 하는 밀리미터파 신호 천이 방법.A signal transiting method for millimeter wave signal transitions between a microstrip line and a waveguide,
The microstrip line and the waveguide are coupled to each other so that a metal pattern or a metal patch electrically connected to the microstrip line formed on the dielectric substrate is enclosed in one end region of the waveguide so as to cause a signal transition between the microstrip line and the waveguide ,
The first metal pattern and the second metal pattern formed on both surfaces of the dielectric substrate so as to be electrically isolated from the metal pattern or the metal patch,
Wherein the via connection is formed by including via holes formed along the metal pattern or around the metal patch.
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