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JP2001345608A - Line converter - Google Patents

Line converter

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Publication number
JP2001345608A
JP2001345608A JP2000167931A JP2000167931A JP2001345608A JP 2001345608 A JP2001345608 A JP 2001345608A JP 2000167931 A JP2000167931 A JP 2000167931A JP 2000167931 A JP2000167931 A JP 2000167931A JP 2001345608 A JP2001345608 A JP 2001345608A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
line
coplanar
conductor
coplanar line
ground
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000167931A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koji Tsukada
浩司 塚田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Central R&D Labs Inc
Original Assignee
Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Central R&D Labs Inc filed Critical Toyota Central R&D Labs Inc
Priority to JP2000167931A priority Critical patent/JP2001345608A/en
Publication of JP2001345608A publication Critical patent/JP2001345608A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【課題】低反射で低損失な線路変換器を提供する。 【解決手段】テフロン基板40上面に第1コプレーナ線
路10とマイクロストリップ線路30を形成し、その間
にコプレーナ線路21、22からなる第2コプレーナ線
路20を形成する。コプレーナ線路22においては、中
心導体をストリップ導体11とし、その第2接地導体1
2bを半径λ/4長さの扇形状に形成する(λ:伝搬波
長)。これにより、扇形状の中心部が仮想アースとなり
信号の電界成分の一部が第2接地導体12bに向かう。
即ち、伝搬モードがマイクロストリップ線路型からコプ
レーナ線路型に変換される。又、コプレーナ線路21に
おいては、中心導体11と第2接地導体12aをテーパ
ー状に形成し、急激なモード変換に伴う損失を低減させ
る。又、第2接地導体12a,bと中心導体31a,b
の離間距離を調節して特性インピ−ダンスを略整合さ
せ、反射を低減させる。
(57) [Problem] To provide a line converter with low reflection and low loss. A first coplanar line and a microstrip line are formed on an upper surface of a Teflon substrate, and a second coplanar line composed of coplanar lines is formed therebetween. In the coplanar line 22, the center conductor is the strip conductor 11, and the second ground conductor 1
2b is formed in a fan shape having a radius of λ / 4 (λ: propagation wavelength). As a result, the central portion of the fan shape becomes a virtual ground, and a part of the electric field component of the signal goes to the second ground conductor 12b.
That is, the propagation mode is converted from the microstrip line type to the coplanar line type. Further, in the coplanar line 21, the center conductor 11 and the second ground conductor 12a are formed in a tapered shape to reduce a loss caused by rapid mode conversion. Also, the second ground conductors 12a, b and the center conductors 31a, b
Is adjusted to substantially match the characteristic impedance and reduce the reflection.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板に形成された
種類の異なる線路を変換する線路変換器に関する。特
に、マイクロ波回路においてコプレーナ線路とマイクロ
ストリップ線路を損失なく線路変換する線路変換器に関
する。本発明は、例えば高周波用オンウエハープロービ
ング又はミリ波通信モジュールの伝送線路変換部に適用
できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a line converter for converting different types of lines formed on a substrate. In particular, the present invention relates to a line converter that converts a coplanar line and a microstrip line without loss in a microwave circuit. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applicable to, for example, a high-frequency on-wafer probing or a transmission line conversion unit of a millimeter wave communication module.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、マイクロストリップ線路とコ
プレーナ線路を線路変換する線路変換器がある。例え
ば、特開平10−335910に開示の変換線路があ
る。図12にその変換部を示す。この特徴は、第1グラ
ンド層2と中心導体1からなるコプレーナ線路とマイク
ロストリップ導体4との接続部において、中心導体1の
端部を徐々に拡幅してストリップ導体4に接続するテー
パー導体部5を形成したこと、及びコプレーナ線路の第
1グランド層2をストリップ導体4に向かってテーパグ
ランド2’を形成したことである。特に、テーパーグラ
ンド2’の起点をテーパー導体部5より下方とすること
で、実験的にその変換部における反射が低減されること
を示している。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a line converter for converting a microstrip line and a coplanar line. For example, there is a conversion line disclosed in JP-A-10-335910. FIG. 12 shows the conversion unit. The feature is that at the connection between the microstrip conductor 4 and the coplanar line composed of the first ground layer 2 and the center conductor 1, the tapered conductor part 5 that gradually widens the end of the center conductor 1 and connects to the strip conductor 4 And that a tapered ground 2 ′ is formed in the first ground layer 2 of the coplanar line toward the strip conductor 4. In particular, by setting the starting point of the tapered ground 2 ′ below the tapered conductor 5, it is experimentally shown that the reflection at the converter is reduced.

【0003】他に、Gildas.Gauthier,Linda P.Katehi,e
tal., ”W-Band Finite Ground Coplanar Waveguide
(FGCPW )to Microstrip Line Transition,”(IEEE
MTT-SDigest,pp.107-109,1998 )がある。これは、シ
リコン基板上に形成されたマイクロストリップ線路とコ
プレーナ線路間に変換部を設けたことを特徴としてい
る。特に、その変換部においてコプレーナ線路の中心導
体とグランド導体(グランド層)の長さをλ/4とし、
共振効果を利用して変換部での損失を低下させたことを
特徴としている。
[0003] In addition, Gildas. Gauthier, Linda P. Katehi, e
tal., ”W-Band Finite Ground Coplanar Waveguide
(FGCPW) to Microstrip Line Transition, ”(IEEE
MTT-SDigest, pp. 107-109, 1998). This is characterized in that a converter is provided between a microstrip line formed on a silicon substrate and a coplanar line. In particular, the length of the center conductor and the ground conductor (ground layer) of the coplanar line in the converter is λ / 4,
It is characterized in that the loss in the converter is reduced by utilizing the resonance effect.

【0004】[0004]

【発明が解決しようする課題】しかしながら、前者は周
波数40GHzに対して実験的にその有効性を示したも
のであり、60GHz〜70GHzの高域周波数に対し
ては明記されていない。伝搬モード変換の不完全性か
ら、上記構成では高域になると劣化が予想される。即
ち、上記構成では近年要求される高域高周波に対して
は、十分に反射及び挿入損失を低減させるものではな
い。更に、前者回路はアルミナ基板上に、後者回路はシ
リコン基板上に作成されいる。両者の比誘電率で特性イ
ンピ−ダンスを50Ωとするには、コプレーナ線路の中
心導体幅は数十μm幅となる。この細線化は導体損を増
大させるものであり、低導体損が要求される近年の高域
高周波伝送には適用されるものではない。又、上記伝送
線路はモノリシックマイクロ波集積回路等の高周波素子
との接続方法により特性インピ−ダンスが変化する場合
がある。そのような場合は、中心導体又は接地導体をト
リミングすることで微調整できるが、アルミナ基板上又
はシリコン基板上に形成されているため、レーザートリ
ミング等の高価なトリミング装置が必要であった。又、
中心導体が細線となるため、高周波素子との接続も容易
なものではなかった。
However, the former shows its effectiveness experimentally at a frequency of 40 GHz, and is not specified for a high frequency range of 60 GHz to 70 GHz. Due to the imperfection of propagation mode conversion, deterioration is expected in the above configuration at higher frequencies. That is, the above configuration does not sufficiently reduce the reflection and the insertion loss with respect to the high frequency band required in recent years. Further, the former circuit is formed on an alumina substrate, and the latter circuit is formed on a silicon substrate. In order to make the characteristic impedance 50 Ω with the relative permittivity of both, the center conductor width of the coplanar line becomes several tens μm wide. This thinning increases the conductor loss, and is not applied to recent high-frequency high-frequency transmission requiring low conductor loss. The characteristic impedance of the transmission line may change depending on the connection method with a high-frequency element such as a monolithic microwave integrated circuit. In such a case, fine adjustment can be performed by trimming the center conductor or the ground conductor. However, since it is formed on an alumina substrate or a silicon substrate, an expensive trimming device such as laser trimming is required. or,
Since the center conductor is a thin wire, connection with a high-frequency element has not been easy.

【0005】本発明の目的は、上記変換部を複数のコプ
レーナ線路によって形成し、緩やかにモード変換させて
モード変換に伴う損失を高域高周波において低減させる
ことである。又、変換部の線路インピーダンスをマイク
ロストリップ線路とコプレーナ線路に略一致させてイン
ピーダンス整合を図り、その接続部での反射を高域高周
波において低減させることである。又、比誘電率の小さ
い基板を用いることにより送線路幅を拡幅し、高周波素
子の実装を容易にすることである。
An object of the present invention is to form the conversion section by a plurality of coplanar lines and perform mode conversion gently so as to reduce the loss accompanying mode conversion at a high frequency. Another object of the present invention is to achieve impedance matching by making the line impedance of the converter substantially equal to that of the microstrip line and the coplanar line, and to reduce the reflection at the connection at a high frequency band. Another object of the present invention is to increase the width of a transmission line by using a substrate having a small relative dielectric constant, thereby facilitating mounting of a high-frequency element.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項1に記載の線路変換器は、基板に形成される異種
の伝送線路を変換する線路変換器であって、基板裏面に
形成された第1接地導体と、基板上面に形成されたマイ
クロストリップ線路と該マイクロストリップ線路に対向
して形成された第1コプレーナ線路と、マイクロストリ
ップ線路と第1コプレーナ線路間に形成された中心導体
とその両側に位置する第2接地導体からなる第2コプレ
ーナ線路とを有し、第2コプレーナ線路の中心導体は、
その幅が片端で第1コプレーナ線路の中心導体に一致
し、マイクロストリップ線路に向かってテーパ−状に拡
幅されて他方端でマイクロストリップ線路のストリップ
導体幅に一致し、第2コプレーナ線路の第2接地導体
は、第1コプレーナ線路の第2接地導体に接続されると
ともに、中心導体との離間距離がマイクロストリップ線
路に向かって増大し、第2接地導体幅がテーパー状に減
少されて形成されたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a line converter for converting different types of transmission lines formed on a substrate, the line converter being formed on a back surface of the substrate. A first ground conductor, a microstrip line formed on the upper surface of the substrate, a first coplanar line formed facing the microstrip line, a center conductor formed between the microstrip line and the first coplanar line. A second coplanar line composed of a second ground conductor located on both sides of the second coplanar line.
At one end, the width matches the center conductor of the first coplanar line, widens in a tapered shape toward the microstrip line, and at the other end matches the strip conductor width of the microstrip line, and the second coplanar line has a second width. The ground conductor is formed such that the ground conductor is connected to the second ground conductor of the first coplanar line, the distance from the center conductor increases toward the microstrip line, and the width of the second ground conductor decreases in a tapered shape. It is characterized by the following.

【0007】又、請求項2に記載の線路変換器によれ
ば、第2コプレーナ線路の第2接地導体は信号の伝搬波
長をλとする時、マイクロストリップ線路側の端部で半
径をλ/4長とした扇形状に形成され、その扇形状の1
辺は隣接したコプレーナ線路の第2接地導体に連続し、
他の1辺はマイクロストリップ線路のストリップ導体と
所定のテーパー角を成すように形成されることを特徴と
する。
According to the line converter of the second aspect, when the propagation wavelength of the signal is λ, the second ground conductor of the second coplanar line has a radius of λ / at the end on the microstrip line side. It is formed in a fan shape with a length of 4
The side is continuous with the second ground conductor of the adjacent coplanar line,
The other side is formed so as to form a predetermined taper angle with the strip conductor of the microstrip line.

【0008】又、請求項3に記載の線路変換器によれ
ば、第2コプレーナ線路は、扇形状の第2接地導体を有
したコプレーナ線路に接続し、その線路に対して第1コ
プレーナ線路側に形成され、伝搬波長をλとする時、λ
/4長を実効長とし第2接地導体と中心導体との離間距
離が一定であるコプレーナ線路を有することを特徴とす
る。
According to the line converter of the third aspect, the second coplanar line is connected to the coplanar line having the sector-shaped second ground conductor, and the first coplanar line side with respect to the line. When the propagation wavelength is λ, λ
And a coplanar line having an effective length of / 4 and having a constant distance between the second ground conductor and the center conductor.

【0009】又、請求項4に記載の線路変換器によれ
ば、第2コプレーナ線路の特性インピ−ダンスは、マイ
クロストリップ線路と第1コプレーナ線路の特性インピ
−ダンスに略一致されインピーダンス整合されることを
特徴とする。
Further, according to the line converter of the present invention, the characteristic impedance of the second coplanar line is substantially matched to the characteristic impedance of the microstrip line and the first coplanar line, and the impedance is matched. It is characterized by the following.

【0010】又、請求項5に記載の線路変換器によれ
ば、基板は比誘電率が3以下の材質から構成されること
を特徴とする。又、請求項6に記載の線路変換器によれ
ば、第1コプレーナ線路上には高周波素子が搭載される
ことを特徴とする。
According to the line converter of the fifth aspect, the substrate is made of a material having a relative dielectric constant of 3 or less. According to the line converter of the sixth aspect, a high-frequency element is mounted on the first coplanar line.

【0011】[0011]

【作用及び効果】請求項1に記載の線路変換器は、基板
裏面に形成された第1接地導体をグランドとするグラン
ド付第1コプレーナ線路とグランド付マイクロストリッ
プ線路と、その両者の間に形成されたグランド付第2コ
プレーナ線路からなる。以降、グランド付を省略して単
に第1コプレーナ線路、第2コプレーナ線路、マイクロ
ストリップ線路と記す。その第2コプレーナ線路は、中
心導体と第2接地導体の形状と間隔との組み合わせにお
いて、複数の領域から構成されている。
The line converter according to the first aspect is formed between the first coplanar line with ground and the microstrip line with ground using the first ground conductor formed on the back surface of the substrate as ground. The second coplanar line with ground is provided. Hereinafter, the first coplanar line, the second coplanar line, and the microstrip line will be simply referred to with the grounding omitted. The second coplanar line is composed of a plurality of regions in a combination of shapes and intervals of the center conductor and the second ground conductor.

【0012】第2コプレーナ線路の中心導体は片端で第
1コプレーナ線路の中心導体に一致し、そのマイクロス
トリップ線路に向かってテーパ−状に拡幅されて、他方
端でマイクロストリップ線路のストリップ導体幅に一致
している。又、中心導体の両側に形成された第2接地導
体は第1コプレーナ線路の第2接地導体に接続されると
ともに、その中心導体との離間距離がマイクロストリッ
プ線路に向かって増大し、その第2接地導体幅がテーパ
ー状に減少されて形成されている。
The center conductor of the second coplanar line coincides with the center conductor of the first coplanar line at one end, is widened in a tapered shape toward the microstrip line, and at the other end has the width of the strip conductor of the microstrip line. Match. Further, the second ground conductors formed on both sides of the center conductor are connected to the second ground conductor of the first coplanar line, and the distance from the center conductor increases toward the microstrip line. The width of the ground conductor is reduced in a tapered shape.

【0013】例えば、第2コプレーナ線路は2つのコプ
レーナ線路領域から形成され、1つはテーパー状の中心
導体を有し、片端で第1コプレーナ線路と連続してい
る。又他の1つは、マイクロストリップ線路のストリッ
プ導体を中心導体としたコプレーナ線路となっている。
これらのコプレーナ線路が第1コプレーナ線路とマイク
ロストリップ線路を仲介する構成である。この構成は、
上述した2つのコプレーナ線路でコプレーナ線路の伝搬
モードとマイクロストリップ線路の伝搬モードを共存さ
せ、徐々に変換させる構成である。即ち、伝搬モードは
急激に変化することがない。従って、急激なモード変換
による損失、例えば漏れ損失がない。これにより、従来
より低損失な線路変換器となる。尚、上記テーパー形状
は、段階的であってもよいし連続的であっても良い。両
者を含む。又、そのテーパーは直線であっても良いし曲
線であってもよい。両者を含む。中心導体幅が連続的に
変化する場合は、不連続に起因する反射、損失がより低
減される。
For example, the second coplanar line is formed from two coplanar line regions, one of which has a tapered center conductor, and is connected at one end to the first coplanar line. Another is a coplanar line having a microstrip line strip conductor as a center conductor.
These coplanar lines are configured to mediate the first coplanar line and the microstrip line. This configuration,
The configuration is such that the propagation mode of the coplanar line and the propagation mode of the microstrip line coexist with the two coplanar lines described above and are gradually converted. That is, the propagation mode does not change rapidly. Therefore, there is no loss due to abrupt mode conversion, for example, leakage loss. As a result, a line converter with lower loss than the conventional one is obtained. The tapered shape may be stepwise or continuous. Including both. The taper may be a straight line or a curve. Including both. When the center conductor width changes continuously, reflection and loss due to discontinuity are further reduced.

【0014】又、請求項2に記載の線路変換器によれ
ば、第2コプレーナ線路の第2接地導体は伝搬波長をλ
とする時、マイクロストリップ線路側の端部で半径をλ
/4長とした扇形状に形成された部分を有する。そし
て、その扇形状の1辺は隣接したコプレーナ線路の第2
接地導体に連続し(辺の長さと接地導体の幅が等し
い)、他の1辺がマイクロストリップ線路のストリップ
導体と所定テーパー角を成すよう形成されている。即
ち、他の1辺は、中心導体と対向し第2接地導体のテー
パ部を形成する。上記第2接地導体端部からλ/4長の
個所は仮想アースとなり、信号の電界成分の一部がその
仮想アースに向かう。例えば、信号がマイクロストリッ
プ線路から第1コプレーナ線路に向かう場合は、その電
界成分の一部が第1接地導体から仮想アース、即ち第2
接地導体に向かう。これは、伝搬モードの一部がマイク
ロストリップ線路型からコプレーナ線路型に変換される
ことを意味する。即ち、モード変換が急激に行われない
ことを意味する。よって、急激なモード変換の伴う損失
が低減される。
According to the line converter of the second aspect, the second ground conductor of the second coplanar line has a propagation wavelength of λ.
, The radius at the end on the microstrip line side is λ
It has a fan-shaped portion with a quarter length. One side of the fan shape is the second side of the adjacent coplanar line.
It is formed so as to be continuous with the ground conductor (the length of the side is equal to the width of the ground conductor) and the other side forms a predetermined taper angle with the strip conductor of the microstrip line. That is, the other side faces the center conductor and forms a tapered portion of the second ground conductor. A portion having a length of λ / 4 from the end of the second ground conductor becomes a virtual ground, and a part of the electric field component of the signal goes to the virtual ground. For example, when a signal travels from the microstrip line to the first coplanar line, a part of the electric field component is transferred from the first ground conductor to the virtual ground, that is, the second coplanar line.
Head to ground conductor. This means that a part of the propagation mode is converted from the microstrip line type to the coplanar line type. That is, it means that the mode conversion is not performed abruptly. Therefore, loss accompanying rapid mode conversion is reduced.

【0015】又、請求項3に記載の線路変換器によれ
ば、第2コプレーナ線路は、伝搬波長をλとする時、第
2接地導体と中心導体との離間距離が一定であり実効長
λ/4長のコプレーナ線路部分が、扇形状の第2接地導
体を有したコプレーナ線路部分に接続されている。前者
は後者に対して第1コプレーナ線路側に配置されてい
る。この構成により、請求項2と同じ理由で急激なモー
ド変換がないため、それによる損失がない。即ち、一
端、中心導体と接地導体とが平行間隔でそられの幅が一
定であるコプレーナ線路を中間に介在させることで、モ
ード変換を安定化させることができ、より滑らかにする
ことができる。λ/4長としているのは、インピーダン
ス整合のためである。
According to a third aspect of the present invention, when the propagation wavelength is λ, the distance between the second ground conductor and the center conductor is constant, and the effective length λ of the second coplanar line is λ. The / 4-length coplanar line portion is connected to the coplanar line portion having the fan-shaped second ground conductor. The former is arranged on the first coplanar line side with respect to the latter. With this configuration, there is no abrupt mode conversion for the same reason as in claim 2, and there is no loss due to this. In other words, the mode conversion can be stabilized and smoothened by interposing a coplanar line in which the center conductor and the ground conductor are parallel and have a constant width at one end. The λ / 4 length is used for impedance matching.

【0016】又、請求項4に記載の線路変換器によれ
ば、第2コプレーナ線路の特性インピ−ダンスは、マイ
クロストリップ線路と第1コプレーナ線路の特性インピ
−ダンスに略一致され、ほぼインピーダンス整合されて
いる。例えば、第2コプレーナ線路の特性インピ−ダン
スは、その中心導体とその両側の接地導体との離間距離
で調節することができ、インピーダンス整合することが
できる。インピ−ダンス整合されるので、第2コプレー
ナ線路の両端での反射が極力低減される。従って、反射
のない線路変換器が実現される。尚、上記インピーダン
ス整合は、特性インピ−ダンス差が数Ω以内を含む。
According to the line converter of the fourth aspect, the characteristic impedance of the second coplanar line is substantially equal to the characteristic impedance of the microstrip line and the first coplanar line, and the impedance is substantially matched. Have been. For example, the characteristic impedance of the second coplanar line can be adjusted by the distance between the center conductor and the ground conductors on both sides thereof, and impedance matching can be performed. Since the impedance is matched, reflection at both ends of the second coplanar line is reduced as much as possible. Therefore, a line converter without reflection is realized. Note that the impedance matching includes a characteristic impedance difference within several Ω.

【0017】又、請求項5に記載の線路変換器によれ
ば、基板は比誘電率が3以下の材質から構成される。例
えば、比誘電率が約2.2である四フッ化エチレン樹脂
等のフッ素系樹脂から構成される。本発明の線路変換器
は、この様な基板上に形成される。この誘電率は、アル
ミナ系基板、シリコン系基板のそれよりも4〜5倍程小
さい。誘電率が小さいので、例えば特性インピ−ダンス
を50Ωで統一すれば、基板上のコプレーナ線路の中心
導体幅、マイクロストリップ線路のストリップ導体幅を
例えば2倍程度に拡幅することができる。従って、ボン
ディング等の作業性に優れた線路変換器となる。
According to the line converter of the fifth aspect, the substrate is made of a material having a relative dielectric constant of 3 or less. For example, it is composed of a fluororesin such as a tetrafluoroethylene resin having a relative dielectric constant of about 2.2. The line converter of the present invention is formed on such a substrate. This dielectric constant is about 4 to 5 times smaller than that of the alumina-based substrate and the silicon-based substrate. Since the dielectric constant is small, for example, if the characteristic impedance is unified to 50Ω, the center conductor width of the coplanar line on the substrate and the strip conductor width of the microstrip line can be widened, for example, about twice. Therefore, the line converter is excellent in workability such as bonding.

【0018】又、請求項6に記載の線路変換器によれ
ば、第1コプレーナ線路上には高周波素子が搭載され
る。請求項6によって、第1コプレーナ線路の中心導体
幅が拡幅されるので、例えばMMIC等の高周波素子
が、例えばワイヤーボンディング、フリップチップボン
ディング、リボンボンディング等によって線路上に直接
容易に搭載される。線路上に直接搭載されるので省スペ
ースとなり、線路変換器をより小型化することができ
る。従って、製品等の小型化に寄与する線路変換器とな
る。
According to the line converter of the sixth aspect, a high-frequency element is mounted on the first coplanar line. According to the sixth aspect, since the center conductor width of the first coplanar line is widened, a high-frequency element such as an MMIC can be easily mounted directly on the line by, for example, wire bonding, flip chip bonding, ribbon bonding or the like. Since it is mounted directly on the track, the space can be saved, and the track converter can be downsized. Therefore, the line converter contributes to downsizing of products and the like.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。なお、本発明は下記実施例
に限定されるものではない。 (第1実施例)図1(a)に本発明による線路変換器の
1実施例を示す。図はブロック構成図である。本発明の
線路変換器は、基板に形成される第1コプレーナ線路1
0、第2コプレーナ線路20、マイクロストリップ線路
30から構成される。これらは、基板裏面をグランドと
するグランド付きコプレーナ線路及びグランド付マイク
ロストリップ線路である。ここでは簡単の為に、単に第
1、第2コプレーナ線路およびマイクロストリップ線路
と呼ぶ。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the following examples. (First Embodiment) FIG. 1A shows an embodiment of a line converter according to the present invention. The figure is a block diagram. The line converter according to the present invention includes a first coplanar line 1 formed on a substrate.
0, the second coplanar line 20, and the microstrip line 30. These are a coplanar line with ground and a microstrip line with ground with the back surface of the substrate as ground. Here, for simplicity, they are simply referred to as first and second coplanar lines and microstrip lines.

【0020】この構成は、上記第2コプレーナ線路20
によって、伝搬モードをコプレーナ線路型からマイクロ
ストリップ線路型に又はその逆に徐々に変換することを
目的としている。従って、第1コプレーナ線路10と第
2コプレーナ線路はその役割が異なるものである。詳細
には、図1(b)に示す様に第2コプレーナ線路20は
複数のコプレーナ線路21、22、23により構成され
ている。この時、第1コプレーナ線路10寄りのコプレ
ーナ線路21の伝搬モードはコプレーナ線路のそれに近
く、マイクロストリップ線路30寄りのコプレーナ線路
23の伝搬モードはマイクロストリップ線路のそれに近
くなるように設定される。その設定は、コプレーナ線路
21の中心導体幅を第1コプレーナ線路10のそれに等
しく、又コプレーナ線路23の中心導体幅をマイクロス
トリップ線路30の幅に等しくすることで得られる。即
ち、徐々に中心導体幅を変化させることで得られる。
又、その中心導体の両側の接地導体を連続させるととも
に、インピーダンスが整合するように接地導体の形状及
び中心導体との離間距離を調節することで得られる。こ
の様な構成にすれば、後述するように信号の伝搬モード
がマイクロストリップ線路型からコプレーナ線路型へ又
はその逆に徐々に変換される。即ち、モードの急激な変
化に伴う反射、漏れ等の損失が低減される。
This configuration is similar to that of the second coplanar line 20.
It is intended to gradually change the propagation mode from a coplanar line type to a microstrip line type or vice versa. Therefore, the first coplanar line 10 and the second coplanar line have different roles. More specifically, as shown in FIG. 1B, the second coplanar line 20 includes a plurality of coplanar lines 21, 22, and 23. At this time, the propagation mode of the coplanar line 21 near the first coplanar line 10 is set close to that of the coplanar line, and the propagation mode of the coplanar line 23 near the microstrip line 30 is set close to that of the microstrip line. The setting is obtained by making the center conductor width of the coplanar line 21 equal to that of the first coplanar line 10 and making the center conductor width of the coplanar line 23 equal to the width of the microstrip line 30. That is, it can be obtained by gradually changing the center conductor width.
In addition, it can be obtained by connecting the ground conductors on both sides of the center conductor and adjusting the shape of the ground conductor and the distance from the center conductor so that the impedance is matched. With such a configuration, the signal propagation mode is gradually converted from the microstrip line type to the coplanar line type or vice versa, as described later. That is, losses such as reflection and leakage due to a sudden change in mode are reduced.

【0021】図2、図3に本実施例の線路変換器の斜視
図を示す。本実施例の線路変換器は、テフロン(登録商
標)基板40、その上に形成された中心導体11と第1
接地導体50からなる第1コプレーナ線路10、テーパ
形状の中心導体31a、31bとテーパ形状の第2接地
導体12a、12bからなる第2コプレーナ線路20、
そしてマイクロストリップ線路30から構成される。テ
フロン基板40は、詳細には厚さ127μmのガラス布
基材フッ素樹脂両面銅張積層板であり、その裏面には第
1接地導体50が形成されている。又、テフロン基板4
0は、比誘電率が2.2であり誘電正接が3GHzにお
いて1×10-4、12GHzにおいて2.1×10-3
あってミリ波帯でも誘電損失が小さいのが特徴である。
尚、上記各構成要素はリソグラフィ技術、成膜技術、エ
ッチング技術等で形成され、その厚さは約18μmであ
る。
FIG. 2 and FIG. 3 are perspective views of the line converter of the present embodiment. The line converter according to the present embodiment includes a Teflon (registered trademark) substrate 40, a center conductor 11 formed thereon, and a first conductor.
A first coplanar line 10 comprising a ground conductor 50, a second coplanar line 20 comprising a tapered center conductor 31a, 31b and a tapered second ground conductor 12a, 12b;
And it is comprised from the microstrip line 30. The Teflon substrate 40 is a glass cloth-based fluororesin double-sided copper-clad laminate having a thickness of 127 μm, and a first ground conductor 50 is formed on the back surface thereof. Also, Teflon substrate 4
0 is characterized by a relative dielectric constant of 2.2, a dielectric loss tangent of 1 × 10 −4 at 3 GHz and 2.1 × 10 −3 at 12 GHz, and a small dielectric loss even in the millimeter wave band.
Each of the above components is formed by a lithography technique, a film formation technique, an etching technique, or the like, and has a thickness of about 18 μm.

【0022】図3に第2コプレーナ線路20の詳細を示
す。図は回路パタンである。尚、片側の第2接地導体1
2は図面上上下対称であるので省略されている。第2コ
プレーナ線路20はテーパー状の中心導体31aとテー
パー状の第2接地導体12aを有するコプレーナ線路2
1と、線幅がストリップ導体31に等しい中心導体31
bと扇形状の第2接地導体12bを有するコプレーナ線
路22から構成される。その大きさの一例は、以下の通
りである。コプレーナ線路21の中心導体31aは、そ
の幅が第1コプレーナ線路10側で約132μm、マイ
クロストリップ線路30側で約390μmでありテーパ
ー状に拡がっている。そのテーパー角θ 2 は約45°で
ある。又、その両側に形成された第2接地導体12a
は、第1コプレーナ線路10側の幅L1 は約1090μ
m、マイクロストリップ線路30側の幅L2 は、約72
0μmであり、中心導体31aとは逆にその幅はテーパ
ー状に減少して形成されている。そのテーパ角θ2 は約
67°である。その結果、第2接地導体12aと中心導
体31aとの離間距離は、40μmから250μmに拡
大されて形成されている。
FIG. 3 shows details of the second coplanar line 20.
You. The figure shows a circuit pattern. In addition, the second ground conductor 1 on one side
2 is omitted because it is vertically symmetrical in the drawing. 2nd
The planar line 20 has a tapered central conductor 31a and a tapered central conductor 31a.
Coplanar line 2 having par-shaped second ground conductor 12a
1 and a center conductor 31 whose line width is equal to the strip conductor 31
b and a coplanar wire having a fan-shaped second ground conductor 12b
It is composed of a road 22. An example of the size is shown below.
It is. The center conductor 31a of the coplanar line 21 is
Is about 132 μm on the first coplanar line 10 side,
390μm taper on the cross trip line 30 side
It spreads out like a letter. Its taper angle θ TwoIs about 45 °
is there. Also, the second ground conductors 12a formed on both sides thereof
Is the width L on the first coplanar line 10 side.1Is about 1090μ
m, width L on the microstrip line 30 sideTwoIs about 72
0 μm, and its width is tapered, contrary to the center conductor 31 a.
It is formed in a reduced shape. The taper angle θTwoIs about
67 °. As a result, the second ground conductor 12a and the center conductor
The distance from the body 31a is increased from 40 μm to 250 μm.
It is formed to be large.

【0023】又、コプレーナ線路22の中心導体31b
は、その幅は上述のようにストリップ導体31の幅に等
しく、それに連続して形成されている。又、その第2接
地導体12bは1辺が約720μm、中心角θ3 が約5
7°の扇形状に形成されている。1辺xは隣接したコプ
レーナ線路21の第2接地導体12aに連続しており、
他の1辺yは上記ストリップ導体31とのテーパー角θ
4 が約33°になるように形成されている。尚、扇形状
の720μmは伝搬波長をλとする時、λ/4長さに相
当する。これは、後述するようにA点に仮想アースを形
成するためである。第2コプレーナ線路20はこのよう
に形成されている。
The center conductor 31b of the coplanar line 22
Is formed to be continuous with the width of the strip conductor 31 as described above. The second ground conductor 12b has a side of about 720 μm and a central angle θ 3 of about 5 μm.
It is formed in a 7 ° fan shape. One side x is continuous with the second ground conductor 12a of the adjacent coplanar line 21,
The other side y has a taper angle θ with the strip conductor 31.
4 is formed to be about 33 °. Note that 720 μm of the fan shape corresponds to λ / 4 length when the propagation wavelength is λ. This is to form a virtual earth at point A as described later. The second coplanar line 20 is formed in this manner.

【0024】次に、図4を用いて上記構成の作用を示
す。作用は、信号の伝搬モードの変遷で示される。例え
ば、数十GHzの高周波信号がマイクロストリップ線路
30に入力されると、その伝搬モードは図4(a)であ
る。伝搬信号の電界成分は、第1接地導体50に向いて
いる。次に、信号は第2コプレーナ線路20のコプレー
ナ線路22に入力される。コプレーナ線路2において、
電界は第1接地導体50のみならず一部は第2接地導体
12に向かう。特に、コプレーナ線路22の第2接地導
体12bはλ/4長さを半径とする扇形状に形成されて
いる。即ち、第2接地導体12bのA部は、仮想アース
となり、より多くの電界成分が第2接地導体12b、1
2aに向かう(図4(b))。そして、その信号は進行
するに従って徐々にモード変換が進み、最終的に第1コ
プレーナ線路10において完全に変換される(図4
(c))。この時、上述のようにコプレーナ線路21の
中心導体31aはその幅がテーパー状に連続して減少さ
れ、第1コプレーナ線路10の中心導体31とマイクロ
ストリップ線路30のストリップ導体31が滑らかに接
続されている。従って、信号の伝搬モードが緩やかに第
1コプレーナ線路10のそれに変換されて伝搬される。
Next, the operation of the above configuration will be described with reference to FIG. The effect is indicated by a change in the propagation mode of the signal. For example, when a high frequency signal of several tens of GHz is input to the microstrip line 30, the propagation mode is as shown in FIG. The electric field component of the propagation signal is directed to the first ground conductor 50. Next, the signal is input to the coplanar line 22 of the second coplanar line 20. In the coplanar line 2,
The electric field is directed not only to the first ground conductor 50 but also partly to the second ground conductor 12. In particular, the second ground conductor 12b of the coplanar line 22 is formed in a fan shape having a radius of λ / 4. That is, the portion A of the second ground conductor 12b becomes a virtual ground, and more electric field components are generated by the second ground conductor 12b, 1
2a (FIG. 4B). Then, the mode conversion gradually progresses as the signal progresses, and is finally completely converted in the first coplanar line 10 (FIG. 4).
(C)). At this time, as described above, the width of the center conductor 31a of the coplanar line 21 is continuously reduced in a tapered shape, and the center conductor 31 of the first coplanar line 10 and the strip conductor 31 of the microstrip line 30 are smoothly connected. ing. Therefore, the propagation mode of the signal is gradually converted to that of the first coplanar line 10 and propagated.

【0025】通常、伝搬モードの異なる線路を接続する
と、そのモードの不連続性による反射及び漏れ(損失)
が発生する。上記構成は、第2コプレーナ線路20を仲
介して、この異なる2つの電界モードを緩やかにそして
完全に変換する構成である。これにより急激なモード変
換が回避される。即ち、それによる信号の反射と漏れが
低減される。尚、図4中、矢印は電界の方向を示す。
Normally, when lines having different propagation modes are connected, reflection and leakage (loss) due to discontinuity of the mode are performed.
Occurs. The above configuration is a configuration in which the two different electric field modes are gradually and completely converted via the second coplanar line 20. This avoids rapid mode conversion. That is, signal reflection and leakage due to this are reduced. In FIG. 4, the arrows indicate the direction of the electric field.

【0026】又この時、第2コプレーナ線路20のイン
ピーダンスは、第1コプレーナ線路10とマイクロスト
リップ線路30のそれに整合されている。それは、図3
に示すコプレーナ線路21の中心導体31aと第2接地
導体12aとの離間距離、コプレーナ線路22の中心導
体31bと第2接地導体12bとの離間距離及び第2接
地導体12bの形状を調整することで得られる。即ち、
第2コプレーナ線路20の特性インピ−ダンスは、第1
コプレーナ線路10とマイクロストリップ線路3の特性
インピ−ダンス(例えば50Ω)にほぼ整合される。こ
の整合は、例えば3線路においてその差が数Ω以内とす
る。数Ω以内であれば、信号の第2コプレーナ線路20
の両端での反射が極力低減される。このように、第1コ
プレーナ線路10とマイクロストリップ線路30の間
に、第2コプレーナ線路20を形成し、伝搬モードの緩
やかな変換とそのインピーダンス整合を実現すれば、低
反射で低損失な線路変換器となる。
At this time, the impedance of the second coplanar line 20 is matched with that of the first coplanar line 10 and that of the microstrip line 30. It is shown in FIG.
By adjusting the distance between the center conductor 31a of the coplanar line 21 and the second ground conductor 12a, the distance between the center conductor 31b of the coplanar line 22 and the second ground conductor 12b, and the shape of the second ground conductor 12b shown in FIG. can get. That is,
The characteristic impedance of the second coplanar line 20 is the first
The impedance is almost matched to the characteristic impedance (for example, 50Ω) of the coplanar line 10 and the microstrip line 3. This matching is performed, for example, on three lines with a difference of several Ω or less. If it is within several Ω, the second coplanar line 20 of the signal
The reflection at both ends is reduced as much as possible. As described above, if the second coplanar line 20 is formed between the first coplanar line 10 and the microstrip line 30 to realize gradual conversion of the propagation mode and impedance matching thereof, the line conversion with low reflection and low loss can be achieved. Container.

【0027】次に、上記構成の線路変換器の性能を示
す。性能は、透過係数と反射係数の測定で示される。測
定は、図5に示すような2つの線路変換器を1つのマイ
クロストリップ線路30で結合した線路で行った。左右
何れかのコプレーナ線路10から高周波信号を入力さ
せ、他方のコプレーナ線路10でその出力信号を測定し
たものである。その測定結果を図6に示す。図6(a)
が透過係数S21、図5(b)が反射係数S11、S22であ
る。尚、反射係数S11、S22と透過係数S21は散乱行列
の成分である。図6(a)より、本実施例の線路変換器
の挿入損失は60GHz以上において、−0.4dB〜
−1dBであり実使用レベルである。又、図6(b)よ
り、周波数62GHzにおいて反射係数S11が約−1
8.1dBであり、反射係数S22のそれが約−22.9
dBである。即ち、低反射で低損失な線路変換器が実現
できることが示された。又、この時マイクロストリップ
線路30の伝送損失は約−0.03dB/mmであり、
3mm長さの本測定では−0.15dBと極めて小さい
値であった。従って、本発明によればより高い周波数帯
域でもその反射と挿入損失を大幅に低減することができ
る。即ち、反射と挿入損失が大幅に低減される優れた線
路変換器が実現できる。
Next, the performance of the line converter having the above configuration will be described. Performance is shown by measuring transmission and reflection coefficients. The measurement was performed on a line in which two line converters as shown in FIG. A high-frequency signal is input from one of the left and right coplanar lines 10, and the output signal is measured by the other coplanar line 10. FIG. 6 shows the measurement results. FIG. 6 (a)
Represents transmission coefficient S21, and FIG. 5B represents reflection coefficients S11 and S22. The reflection coefficients S11 and S22 and the transmission coefficient S21 are components of the scattering matrix. As shown in FIG. 6A, the insertion loss of the line converter according to the present embodiment is -0.4 dB or more at 60 GHz or more.
-1 dB, which is an actual use level. 6B that the reflection coefficient S11 is about -1 at a frequency of 62 GHz.
8.1 dB, and that of the reflection coefficient S22 is about -22.9.
dB. That is, it was shown that a line converter with low reflection and low loss can be realized. At this time, the transmission loss of the microstrip line 30 is about -0.03 dB / mm,
In the main measurement with a length of 3 mm, the value was as extremely small as -0.15 dB. Therefore, according to the present invention, even in a higher frequency band, its reflection and insertion loss can be significantly reduced. That is, an excellent line converter in which reflection and insertion loss are significantly reduced can be realized.

【0028】(第2実施例)第1実施例では、第2接地
導体端部をλ/4長さの扇形形状とし、扇形状の中心部
に仮想アースを発生させることにより効率よく緩やかに
モード変換を行った。第2実施例は、図7に示すように
第2接地導体12cと中心導体31cとの離間距離が一
定であり実効長λ/4長のコプレーナ線路23を作成
し、それをコプレーナ線路21とコプレーナ線路22間
に挿入したことが特徴である。即ち、第2コプレーナ線
路20を3個のコプレーナ線路21、22、23で構成
したことが特徴である。この構成によれば、中心導体と
第2接地導体との間隔が一定であるコプレーナ線路23
が形成されるため、この部分でモード安定性が達成さ
れ、より滑らかなモード変換が可能となる。
(Second Embodiment) In the first embodiment, the end of the second grounding conductor is formed into a sector shape having a length of λ / 4, and a virtual earth is generated at the center of the sector shape to efficiently and gently operate the mode. Conversion was performed. In the second embodiment, as shown in FIG. 7, a coplanar line 23 having a constant separation distance between the second ground conductor 12c and the center conductor 31c and having an effective length of λ / 4 is formed. It is characterized by being inserted between the lines 22. That is, it is characterized in that the second coplanar line 20 is constituted by three coplanar lines 21, 22 and 23. According to this configuration, the coplanar line 23 in which the distance between the center conductor and the second ground conductor is constant.
Is formed, mode stability is achieved in this portion, and smoother mode conversion is possible.

【0029】(変形例)以上、本発明の一実施例を示し
たが他に様々な変形例が考えられる。例えば、上記第
1、第2実施例において基板にはテフロン基板を用いた
が、他の材質の基板を用いることもできる。上記実施例
と同等の比誘電率を有する誘電体基板なら特に限定する
ものではない。
(Modifications) The embodiment of the present invention has been described above, but various other modifications are conceivable. For example, although the Teflon substrate is used as the substrate in the first and second embodiments, a substrate of another material may be used. The dielectric substrate is not particularly limited as long as it has a dielectric constant equivalent to that of the above embodiment.

【0030】又、第1実施例、第2実施例とも伝搬させ
る周波数調整に関しては言及しなかったが、本発明の線
路変換器は基板にテフロン基板を使用しているので、容
易に第2接地導体12をトリミングすることができ、容
易に周波数調整することができる。図8にその調整個所
C(斜線部)を示す。この調整により、伝搬させる周波
数を高域にシフトさせることができる。図9に第1実施
例で使用した線路変換器(図5)の接地導体12をトリ
ミングした場合の透過係数S21と反射係数S11を示す。
82GHzで透過係数は0.77dB、反射係数は−2
3dBで実使用可能が維持される。又、その実使用中心
周波数は69GHz(第1実施例)から82GHzにシ
フトされる。このように第2接地導体12をトリミング
して伝搬周波数を調整してもよい。
Although neither the first embodiment nor the second embodiment has been described with respect to the adjustment of the frequency to be propagated, the line converter according to the present invention uses a Teflon substrate for the substrate, so that the line converter can be easily connected to the second ground. The conductor 12 can be trimmed, and the frequency can be easily adjusted. FIG. 8 shows the adjustment portion C (shaded portion). By this adjustment, the frequency to be propagated can be shifted to a higher frequency. FIG. 9 shows a transmission coefficient S21 and a reflection coefficient S11 when the ground conductor 12 of the line converter (FIG. 5) used in the first embodiment is trimmed.
At 82 GHz, the transmission coefficient is 0.77 dB, and the reflection coefficient is -2.
Actual useability is maintained at 3 dB. The actual center frequency is shifted from 69 GHz (first embodiment) to 82 GHz. Thus, the propagation frequency may be adjusted by trimming the second ground conductor 12.

【0031】又、第1実施例及び第2実施例は、外部か
ら入力される信号を変換する線路変換器で説明した。そ
の信号は、特に外部から入力される信号に限定するもの
ではない。内部で発生させる信号に適用しても良い。図
10(a)、(b)に、第1コプレーナ線路10の中心
導体11上に高周波素子60をフリップチップボンディ
ングした例を示す。図10(a)がその上面図であり、
(b)が高周波素子60の搭載部の側面図である。本発
明の線路変換器は上述の様に誘電率の小さいテフロン基
板40を用いているので、その上面に形成される第1コ
プレーナ線路10の中心導体11の幅は従来より2倍ほ
ど拡幅されている。よって、その上に高周波素子60を
直接搭載することができる。従って、例えば低損失で小
型化されたミリ波モジュールを提供することができる。
尚、上記高周波素子は、例えばMMIC(モノリシック
マイクロ集積回路)や発振子等の高周波能動素子、アン
テナ等の受動素子等である。又、その高周波素子の接続
は上記フリップチップボンディングのみならず、ワイヤ
ーボンディング、リボンボンディングでもよい。
In the first and second embodiments, the line converter for converting an externally input signal has been described. The signal is not particularly limited to an externally input signal. It may be applied to a signal generated internally. FIGS. 10A and 10B show an example in which the high-frequency element 60 is flip-chip bonded onto the center conductor 11 of the first coplanar line 10. FIG. 10A is a top view thereof,
(B) is a side view of the mounting portion of the high-frequency element 60. Since the line converter of the present invention uses the Teflon substrate 40 having a small dielectric constant as described above, the width of the center conductor 11 of the first coplanar line 10 formed on the upper surface thereof is twice as large as that of the conventional one. I have. Therefore, the high-frequency element 60 can be directly mounted thereon. Therefore, for example, a miniaturized millimeter wave module with low loss can be provided.
The high-frequency element is, for example, a high-frequency active element such as an MMIC (monolithic micro integrated circuit) or an oscillator, or a passive element such as an antenna. Further, the connection of the high-frequency element may be wire bonding or ribbon bonding as well as the flip chip bonding.

【0032】又、第1、第2実施例では、第2コプレー
ナ線路20の中心導体11の一部をテーパ状に形成して
ストリップ導体31に接続したが、図11に示す様にそ
のテーパー部を曲線Dとすることもできる。例えば、曲
線Dを2次曲線又は3次曲線とすれば角部が形成されな
い。従って、角部による反射及び角部による伝搬モード
の不連続が低減され、それによる損失が低減される。こ
の曲線化は、図示はしないが、その両側に形成された第
2接地導体に適用してもよい。損失がより低減される。
In the first and second embodiments, a part of the center conductor 11 of the second coplanar line 20 is formed in a tapered shape and connected to the strip conductor 31, but as shown in FIG. Can be a curve D. For example, if the curve D is a quadratic curve or a cubic curve, no corner is formed. Therefore, the discontinuity of the reflection mode due to the corner and the propagation mode due to the corner is reduced, thereby reducing the loss. Although not shown, this curve may be applied to the second ground conductors formed on both sides thereof. Loss is further reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る線路変換器のブロッ
ク構成図。
FIG. 1 is a block diagram of a line converter according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施例に係る線路変換器の斜視
図。
FIG. 2 is a perspective view of the line converter according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1実施例に係る第2コプレーナ線路
の拡大上面図。
FIG. 3 is an enlarged top view of a second coplanar line according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1実施例に係る線路変換器における
モード変換説明図。
FIG. 4 is an explanatory diagram of mode conversion in the line converter according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第1実施例に係る測定用線路変換器の
回路パタン上面図。
FIG. 5 is a top view of a circuit pattern of the measurement line converter according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第1実施例に係る線路変換器の性能特
性図。
FIG. 6 is a performance characteristic diagram of the line converter according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本発明の第2実施例に係る線路変換器の回路パ
タン上面図。
FIG. 7 is a top view of a circuit pattern of a line converter according to a second embodiment of the present invention.

【図8】本発明の変形例に係る線路変換器の回路パタン
上面図。
FIG. 8 is a top view of a circuit pattern of a line converter according to a modification of the present invention.

【図9】本発明の変形例に係る線路変換器の性能特性
図。
FIG. 9 is a performance characteristic diagram of a line converter according to a modification of the present invention.

【図10】本発明の変形例に係る高周波素子搭載の線路
変換器の説明図。
FIG. 10 is an explanatory diagram of a line converter equipped with a high-frequency element according to a modification of the present invention.

【図11】本発明の変形例に係る線路変換器の中心導体
上面図。
FIG. 11 is a top view of a center conductor of a line converter according to a modification of the present invention.

【図12】従来の変換線路を説明する回路パタン上面
図。
FIG. 12 is a top view of a circuit pattern illustrating a conventional conversion line.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 第1コプレーナ線路 11 中心導体 12 第2接地導体 20 第2コプレーナ線路 21、22、23 コプレーナ線路 24 中心導体 30 マイクロストリップ線路 31 ストリップ導体 40 テフロン基板 50 第1接地導体 60 高周波素子 Reference Signs List 10 first coplanar line 11 center conductor 12 second ground conductor 20 second coplanar line 21, 22, 23 coplanar line 24 center conductor 30 microstrip line 31 strip conductor 40 Teflon substrate 50 first ground conductor 60 high frequency element

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板に形成される異種の伝送線路を変換す
る線路変換器であって、 基板裏面に形成された第1接地導体と、 基板上面に形成されたマイクロストリップ線路と該マイ
クロストリップ線路に対向して形成された第1コプレー
ナ線路と、 前記マイクロストリップ線路と前記第1コプレーナ線路
間に形成された中心導体とその両側に位置する第2接地
導体からなる第2コプレーナ線路とを有し、 前記第2コプレーナ線路の中心導体は、その幅が片端で
前記第1コプレーナ線路の中心導体に一致し、前記マイ
クロストリップ線路に向かってテーパ−状に拡幅されて
他方端で前記マイクロストリップ線路のストリップ導体
幅に一致し、 前記第2コプレーナ線路の前記第2接地導体は、前記第
1コプレーナ線路の第2接地導体に接続されるととも
に、中心導体との離間距離が前記マイクロストリップ線
路に向かって増大し、第2接地導体幅がテーパー状に減
少されて形成されたことを特徴とする線路変換器。
1. A line converter for converting different types of transmission lines formed on a substrate, a first ground conductor formed on a back surface of the substrate, a microstrip line formed on an upper surface of the substrate, and the microstrip line. A first coplanar line formed opposite to the first line, a second coplanar line including a center conductor formed between the microstrip line and the first coplanar line and second ground conductors located on both sides of the center conductor. The width of the center conductor of the second coplanar line coincides with the center conductor of the first coplanar line at one end, and is widened in a tapered shape toward the microstrip line at the other end. The second ground conductor of the second coplanar line is connected to the second ground conductor of the first coplanar line, which corresponds to the strip conductor width. Both increased distance between the central conductors toward the microstrip line, line converter, wherein the second grounding conductor width is formed are reduced in a tapered shape.
【請求項2】前記第2コプレーナ線路の第2接地導体
は、伝搬波長をλとする時、マイクロストリップ線路側
の端部で半径をλ/4長とした扇形状に形成され、該扇
形状の1辺が隣接したコプレーナ線路の前記第2接地導
体に連続し、他の1辺がマイクロストリップ線路のスト
リップ導体と所定のテーパー角を成すよう形成されるこ
とを特徴とする請求項1に記載の線路変換器。
2. The second ground conductor of the second coplanar line is formed in a fan shape having a radius of λ / 4 at an end on the microstrip line side when a propagation wavelength is λ, and the second ground conductor has a fan shape. 2. The one side of the micro-strip line is formed so that one side thereof is continuous with the second ground conductor of the adjacent coplanar line and another side forms a predetermined taper angle with the strip conductor of the microstrip line. Line converter.
【請求項3】前記第2コプレーナ線路は、前記扇形状の
第2接地導体を有したコプレーナ線路に接続し、その線
路に対して前記第1コプレーナ線路側に形成され、伝搬
波長をλとする時、λ/4長を実効長とし前記第2接地
導体と前記中心導体との離間距離が一定であるコプレー
ナ線路を有することを特徴とする請求項2に記載の線路
変換器。
3. The second coplanar line is connected to a coplanar line having the fan-shaped second ground conductor, is formed on the first coplanar line side with respect to the line, and has a propagation wavelength of λ. 3. The line converter according to claim 2, further comprising: a coplanar line having an effective length of λ / 4 and having a constant distance between the second ground conductor and the center conductor. 4.
【請求項4】前記第2コプレーナ線路の特性インピ−ダ
ンスは、前記マイクロストリップ線路と前記第1コプレ
ーナ線路の特性インピ−ダンスに略一致され、インピー
ダンス整合されることを特徴とする請求項1乃至請求項
3の何れか1項に記載の線路変換器。
4. The characteristic impedance of the second coplanar line is approximately equal to the characteristic impedance of the microstrip line and the first coplanar line, and impedance matching is performed. The line converter according to claim 3.
【請求項5】前記基板は、比誘電率が3以下の材質から
構成されることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何
れか1項に記載の線路変換器。
5. The line converter according to claim 1, wherein the substrate is made of a material having a relative dielectric constant of 3 or less.
【請求項6】前記第1コプレーナ線路上に高周波素子が
搭載されることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何
れか1項に記載の線路変換器。
6. The line converter according to claim 1, wherein a high-frequency element is mounted on the first coplanar line.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7123207B2 (en) 2003-09-09 2006-10-17 National Institute Of Information And Communications Technology Ultra wideband bow-tie printed antenna
US7193576B2 (en) 2004-02-19 2007-03-20 National Institute Of Information And Communications Technology Ultra wideband bow-tie slot antenna
JP2012169365A (en) * 2011-02-10 2012-09-06 Fujikura Ltd Print circuit board
JP2021153185A (en) * 2015-06-15 2021-09-30 キヤノン株式会社 Semiconductor element

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