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JP2005051331A - Coupling structure of microstrip line and dielectric waveguide - Google Patents

Coupling structure of microstrip line and dielectric waveguide Download PDF

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JP2005051331A JP2003203402A JP2003203402A JP2005051331A JP 2005051331 A JP2005051331 A JP 2005051331A JP 2003203402 A JP2003203402 A JP 2003203402A JP 2003203402 A JP2003203402 A JP 2003203402A JP 2005051331 A JP2005051331 A JP 2005051331A
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coupling structure between a dielectric waveguide and a microstrip line at a low conversion loss that can easily be manufactured by multilayer technologies of prior arts and to provide a filter board or an antenna board with a coupling structure with a low conversion loss. <P>SOLUTION: The structure is used to couple the microstrip line 7 to the dielectric waveguide 6 provided with a pair of major conductor layers sandwiching a dielectric layer and formed in parallel, and two columns of a via-hole group formed to electrically connect the conductor layers at the interval of a cut-off wavelength in a signal transmission direction. Further, in the structure, a transmission via-hole 11 is extended into the dielectric waveguide 6 via an opening 14 provided to the major conductor layer of the dielectric waveguide 6 from the end of the microstrip line 7, and a conductor pattern 12 in parallel with the major conductor layers is formed to the other end of the transmission via-hole 11. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マイクロ波及びミリ波等の高周波の信号を伝達するための誘電体導波管とマイクロストリップ線路を結合するための構造に関するものである。
【0002】
【従来技術】
従来より、マイクロ波やミリ波の高周波の信号を伝達するための線路として、同軸線路、導波管、誘電体導波管、マイクロストリップ線路等が知られている。
そのため最近では、配線回路内には、種類の異なる線路が複数配設され、これら相互間の結合技術が必要となっており、結合方法としても様々な方法が報告されている。
【0003】
その中でマイクロストリップ線路などの平面線路と導波管の接続方法として、特許文献1には、図13(a)に示されるように、導波管31に対して、平行にストリップ線路32を配置し、その線路32の開放端から、導波管31の導体壁に形成した開口33を貫通する導体柱34を延設した構造が提案されている。また、特許文献2では、図13(b)に示されるように、上記導体柱34に代えて、導波管31の導体壁にスロット線路35を設けることによって、導波管31とストリップ線路32とを電磁的に結合した構造が提案されている。
【0004】
【特許文献1】
特開平11−150403号
【0005】
【特許文献2】
特開平15−78310号
【0006】
【特許文献3】
特開平10−75108号
【0007】
【特許文献4】
特開平15−78310号
【0008】
【特許文献5】
特開平11−150403号
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図13の構造は、導波管にストリップ線路を接続する方法であり、導波管の欠点であるサイズが大きく設計柔軟性が無いことや加工が困難なことなどの問題を伴い、システム全体のサイズ縮小が困難であった。
【0010】
最近に至り、多層構造の配線基板内に、誘電体導波管を積層技術によって形成することが提案されており、例えば、特許文献3では、誘電体基板を一対の主導体層で挟み、さらに導体層間を接続する二列に配設されたバイアホール群によって、側壁を形成した誘電体導波管が記載されている。
【0011】
この誘電体導波管は、誘電体材料の4方を一対の主導体層とビアホール導体群による疑似的な導体壁で囲むことによって導体壁内領域を信号伝達用の誘電体導波管としたものであり、従来のセラミックスあるいは有機基板の多層技術を持って形成可能なため、従来の導波管に比べてシステムに組み込みやすく、また1/(εr)1/2でサイズの縮小が図れる利点がある。
【0012】
また、この構造は高周波信号、特に30GHz以上の周波数を有するミリ波において、平面回路に比べて低い損失で信号伝送を可能にし、またさらに平面回路と異なりパワーデバイダやカップラ、信号の垂直伝送などを電磁界放射無し低損失で実現可能である。
【0013】
しかし、このような配線基板の内部に配設される誘電体導波管は、主にマイクロ波及びミリ波用の多層配線基板あるいは半導体パッケージの伝送線路として用い、半導体素子あるいは高周波素子と接続する構造を考えた場合、それらと接続しやすいマイクロストリップ線路へ誘電体導波管を変換することが望まれる。これを実現する方法として、本出願人は、先に特許文献4、5を提案した。
【0014】
しかし、これらの構造では反射が大きく変換損失が高いということが問題であった。また、特許文献5は、スロット線路を介してマイクロストリップ線路と誘電体導波管を接続する構造であり、スロットから漏れ出る電磁界がアンテナ特性や他の半導体素子などの回路に悪影響を及ぼすことがあった。
【0015】
従って、本発明は、上記課題を鑑みて考案されたものであり、従来の多層化技術によって容易に作製可能で、変換損失の低い誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造を提供することを目的とするものであり、さらに変換損失の低い結合構造を有するフィルタ基板あるいはアンテナ基板を提供することが目的である。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明のマイクロストリップ線路と誘電体導波管との結合構造は、誘電体層を挟み平行に形成された一対の主導体層と、信号伝達方向に遮断波長以下の間隔で前記導体層間を電気的に接続するように形成された二列のビアホール群とを具備する誘電体導波管と、マイクロストリップ線路とを結合するための構造であって、前記マイクロストリップ線路の端部から伝送用ビアホールを前記誘電体導波管の主導体層に設けられた開口を通じて、前記誘電体導波管内に延設するとともに、該伝送用ビアホールの他端部に、前記主導体層に平行な導体パターンを形成してなることを特徴とするものである。
【0017】
かかる本発明によれば、誘電体導波管とマイクロストリップ線路を、低い変換損失で容易に接続可能となる。また、従来から用いられていた多層化技術を用いて作製可能なため、低コストで信頼性の高い結合構造を形成することができる。
【0018】
特に、前記導体パターンが円状、楕円状あるいは方状のパターンであることを特徴とする。これによって、伝送用ビアホールから効率的に電磁界を放射し、誘電体導波管の電磁界伝搬モードと整合をとることができる。
【0019】
さらに、前記導体パターンの中心が前記ビアホールの中心からずれていることが望ましい。これによって、伝送用ビアホールでの電磁界モードと誘電体導波管電磁界モードを、より効率的にかつ反射を抑えつつ結合することができる。
【0020】
さらに前記マイクロストリップ線路の開放端に整合用のスタブを設けることが望ましい。これによって、マイクロストリップ線路での電磁界伝搬モードを伝送用ビアホールのモードに効率的に変換することができる。
【0021】
また、前記誘電体が低温焼成セラミックスからなることが望ましい。これによって、マイクロストリップ線路、誘電体導波管を構成する導体層やビアホール導体を低抵抗の銅、金、銀などで形成できるために、さらに損失を低減することができる。
【0022】
本発明によれば、前記誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造をフィルタ基板やアンテナ基板に具備させることによって、効率よく簡便な構造で信号を伝搬させることができ、損失を低減するとともに基板の小型化を図ることできる。
【0023】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の誘電体導波管と方形導波管との接続構造について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に用いる誘電体導波管の基本構造を説明するための概略斜視図である。
【0024】
図1に示すように、所定の厚みaの誘電体基板1を挟持するように一対の導体層2、3が形成されており、導体層2、3は誘電体基板1の少なくとも伝送線路形成位置を挟む上下面に形成されている。
【0025】
また、導体層2、3間には導体層2と3とを電気的に接続するスルーホール導体やビアホール導体等の貫通導体4が多数設けられている。
【0026】
2列の貫通導体群4は、図示するように、高周波信号の伝送方向すなわち線路形成方向に信号波長の2分の1未満の所定の繰り返し間隔cで、かつ伝送方向と直交する方向に所定の一定の間隔(幅)bをもって形成されている。これにより、この誘電体導波管6における電気的な側壁を形成している。また、貫通導体4には、貫通導体群4の各列を形成する貫通導体同士を電気的に接続し、導体層2、3と平行に形成された補助導体層5が設けられている。
【0027】
このように一対の導体層2、3と貫通導体群4とで囲まれた領域に対してさらに補助導体層5を形成することにより、誘電体導波管6の内部から見るとその側壁は貫通導体群4と補助導体層5とによって細かな格子状になり、様々な方向の電磁波が遮蔽され、損失の小さい誘電体導波管6が形成される。
【0028】
ここで、誘電体基板1の厚みaすなわち一対の導体層2、3間の間隔に対する制限は特にないが、シングルモードで用いる場合には間隔bに対して2分の1程度または2倍程度とすることがよく、図1の例では誘電体導波管6のH面に当たる部分が導体層2、3で、E面に当たる部分が貫通導体群4および補助導体層5でそれぞれ形成される。また、間隔bに対して厚みaを2倍程度とすれば、誘電体導波管6のE面に当たる部分が導体層2、3で、H面に当たる部分が貫通導体群4および補助導体層5でそれぞれ形成されることとなる。
【0029】
また、間隔cが信号波長の2分の1未満の間隔に設定されることで貫通導体群4により電気的な壁が形成できる。この間隔cは、望ましくは信号波長の4分の1未満である。
【0030】
平行に配置された一対の導体層2、3間にはTEM波が伝播できるため、貫通導体群4の各列における貫通導体の間隔cが信号波長λの2分の1(λ/2)よりも大きいと、この誘電体導波管6に電磁波を給電しても電磁波は貫通導体群4の間から漏れてしまい、ここで作られる疑似的な導波管線路に沿って伝播しない。しかし、貫通導体群4の間隔cがλ/2よりも小さいと、電気的な側壁を形成することになり、電磁波は誘電体導波管6に対して垂直方向に伝播することができず、反射しながら誘電体導波管6の信号伝送方向に伝播される。
【0031】
その結果、図1のような構成によれば、一対の導体層2、3と2列の貫通導体群4および補助導体層5とによって囲まれる断面積がa×bのサイズの領域が誘電体導波管6となる。
【0032】
図1に示した構造例では、貫通導体群4は2列に形成したが、この貫通導体群4を4列あるいは6列に配設して、貫通導体群4による疑似的な導体壁を2重、3重に形成することにより導体壁からの電磁波の漏れをより効果的に防止することもできる。
【0033】
このような誘電体導波管6は、誘電体基板1の比誘電率をεrとするとその導波管サイズは通常の導波管の1/(εr)1/2の大きさになる。従って、誘電体基板1を構成する材料として比誘電率εrの大きいものを用いるほど、導波管サイズを小さくすることができ、高周波回路の小型化を図ることができ、高密度に配線が形成される多層配線基板または半導体素子収納用パッケージあるいは車間レーダの伝送線路としても利用可能な大きさの誘電体導波管6とすることができる。
【0034】
なお、貫通導体群4を構成する貫通導体は、前述のように信号波長の2分の1未満の繰り返し間隔cで配設されており、この間隔cは良好な伝送特性を実現するためには一定の繰り返し間隔とすることが望ましいが、信号波長の2分の1未満の間隔であれば、適宜変化させたりいくつかの値を組み合わせたりしてもよい。
【0035】
このような誘電体導波管6を構成する誘電体基板1としては、誘電体として機能し高周波信号の伝送を妨げることのない特性を有するものであればとりわけ限定するものではないが、伝送線路を形成する際の精度および製造の容易性の点から、誘電体基板1の一例としてセラミックスが挙げられる。
【0036】
このようなセラミックスとしてはこれまで様々な比誘電率を持つセラミックスが知られているが、本発明に係る誘電体導波管によって高周波信号を伝送するためには常誘電体であることが望ましい。これは、一般に強誘電体セラミックスは高周波領域では誘電損失が大きく伝送損失が大きくなるためである。従って、誘電体基板1の比誘電率εrは4〜100程度が適当である。
【0037】
また、一般に多層配線基板や半導体素子収納用パッケージあるいは車間レーダに形成される配線層の線幅は最大でも1mm程度であることから、比誘電率が100の材料を用い、上部がH面すなわち磁界が上側の面に平行に巻く電磁界分布になるように用いた場合は、用いることのできる最小の周波数は15GHzと算出され、マイクロ波帯の領域でも利用可能となる。
【0038】
このような誘電体基板1としては、例えばアルミナセラミックスや窒化アルミニウムセラミックス、低温焼成セラミックス等がある。これらによる誘電体基板1は、例えばセラミックス原料粉末に適当な有機溶剤・溶媒を添加混合して泥漿状になすとともに、これを従来周知のドクターブレード法やカレンダーロール法等を採用してシート状となすことによって複数枚のセラミックグリーンシートを得て、しかる後、これらセラミックグリーンシートの各々に適当な打ち抜き加工を施すとともにこれらを積層する。その後、アルミナセラミックスの場合は1500〜1700℃、低温焼成セラミックスの場合は850〜1000℃、窒化アルミニウムセラミックスの場合は1600〜1900℃の温度でそれぞれの最適な焼成温度で焼成することによって製作される。
【0039】
また、一対の導体層2、3は、例えば誘電体基板1がアルミナや窒化アルミニムなどのセラミックスから成る場合には、タングステン、モリブデン等の金属粉末に適当なアルミナ、シリカ、マグネシア等の酸化物や有機溶剤・溶媒等を添加混合してペースト状にしたものを用いて厚膜印刷法により少なくとも伝送線路を完全に覆うようにセラミックグリーンシート上に印刷し、しかる後、約1600℃の高温で焼成し、厚み10〜15μm以上となるようにして形成する。
【0040】
また、低温焼成セラミックスの場合には、金属粉末としては、銅、金、銀の群から選ばれる少なくとも1種が好適である。また、導体層2、3の厚みは一般的に5〜50μmが適当である。
【0041】
また、貫通導体群4を構成する貫通導体は、例えばビアホール導体やスルーホール導体等により形成すればよい。その断面形状は製作が容易な円形の他、矩形や菱形等の多角形であってもよい。これら貫通導体は、例えばセラミックグリーンシートに打ち抜き加工を施して作製した貫通孔に導体層2、3と同様の金属ペーストを埋め込み、しかる後、誘電体基板1と同時に焼成して形成する。なお、貫通導体は直径50〜300μmが適当である。
【0042】
また誘電体基板1としては、上記のセラミックスに限らず、樹脂系基板も用いることができる。例えば、フッ素樹脂系基板やガラスーエポキシ系基板など公知の樹脂系基板が挙げられる。ビアホール導体やスルーホール導体はメッキ法や金属粉末のペースト埋め込みにより形成でき、焼成処理の代わりに、熱硬化処理する以外は、前記セラミックス基板と同様にして誘電体導波管を形成可能である。
【0043】
図2および図3は本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の一例を示すものであり、図2は、斜視図、図3は図2のx−x断面図であって、グランドパターン13上に誘電体層1cを介して形成されたマイクロストリップ線路7が、貫通導体群4と上下グランド主導体層8、9で構成する誘電体導波管6に接続される構造である。なお、図2では誘電体導波管の側面を形成する貫通導体群4および補助導体層5は省略し誘電体導波管6を箱体で描いている。
【0044】
本発明の接続構造においては、マイクロストリップ線路7の開放端7aから、誘電体導波管6の主導体層8に形成した開口14(導体を形成していない部分)を貫通して、伝送用ビアホール11を誘電体導波管6内に延設している。
【0045】
そして、この伝送用ビアホール11の誘電体導波管6内に延設した他端部には、主導体層8、9に平行な導体パターン12が形成されている。
【0046】
伝送用ビアホール11端部に設けられた導体パターン12は、信号を効果的に誘電体導波管6内に伝送するために必要であり、これにより電磁界整合がなされ反射を低減できる。ここで伝送用ビアホール11を形成する位置、特に誘電体導波管6の終端導体10からの距離、伝送用ビアホール11の長さは、信号周波数、誘電体導波管形状、誘電体厚み、主導体パターンに形成した穴14の形状に応じて適宜調整され、それはシミュレーション等によって容易に最適化できる。
【0047】
また、この導体パターン12は、図4の平面図に示すように、(a)円形、(b)楕円形、(c)方形のいずれでもよいが、特に、円形、楕円形であることが誘電体導波管における信号伝搬モードとの電磁界整合性を高める上で望ましい。
【0048】
またさらに、図5のように導体パターン12の中心を伝送用ビアホール11の中心をずらすことにより、電磁界整合がより容易となり反射を低減でき低損失で信号伝送可能となる。特に、導体パターン12の中心を伝送用ビアホール11の中心から、導波管の終端とは反対側の方向にずらすことが望ましい。
【0049】
また、図6のように、マイクロストリップ線路7の開放端にスタブ15を形成することによりインピーダンス整合が図れ信号伝送損を低減できる。特に、このスタブ長は信号波長λに対してλ/2以下であることが望ましい。
【0050】
また、上述した本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の接続構造は、低温焼成セラミックスを用いて作製されることが望ましい。低温焼成セラミックスは、導体として、導電率の高い銅、金、銀を用いることができるため、導体損を低減できる利点があり、また一般的な有機基板に比べて誘電率が高く構造をコンパクトにできるメリットもある。さらに、信頼性の観点から有機基板と異なり耐水蒸気性が高いため高信頼性が得られる。
【0051】
また、上で詳述した本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の接続構造を図7に示すようなアンテナ基板内に内蔵させることができる。このアンテナ基板21は、誘電体基板22内に、誘電体導波管23からなる線路が内蔵されており、誘電体線路23の主導体層24に放射スロット25が形成されている。かかる放射スロット25に対して、給電を行なう場合、マイクロストリップ線路7から誘電体線路23に給電する場合に、本発明の接続構造が適用される。これにより、マイクロストリップ線路7から誘電体導波管23を介して放射用スロット25への給電を行うことが可能であり、給電方法の汎用性が増え損失の少ないアンテナ基板を作成できる。なお図7では誘電体導波管23の下面のマイクロストリップ線路7から給電したものである。また、この図7では誘電体導波管23の片側の主導体層24に放射スロット25を設けるスロットアンテナを示したが、アンテナの形式は、これに限定されるものではなく、給電線路の一部に誘電体導波管を用い、マイクロストリップ線路との接続が必要なアンテナ基板であれば、放射パッチを用いたパッチアンテナなどあらゆるアンテナ基板に適用できる。
【0052】
また、図8のように、フィルタ基板31に、本発明の誘電体導波管32とマイクロストリップ線路33の接続構造を内蔵しても、低損失のフィルターを得ることができる。図8のフィルタは、誘電体導波管32の側壁を形成するビアホール導体の間隔を狭くした部分を設けて共振器34を形成してフィルタを形成している。本発明によれば、このフィルタに対して信号の入力または出力するために、本発明の接続構造が用いられる。なお、フィルタ基板におけるフィルタ回路としては図8に限られるものではなく、ストリップ線路などを用いたフィルタを備えたものであればよい。
【0053】
【実施例】
実施例として図2、3に示した構造の伝送特性を確認した。εr=4.9の誘電体を用い誘電体導波管6、マイクロストリップ線路7、そしてそれらを接続する変換構造を形成した。貫通導体群4を形成するビア導体は直径0.2mm、ビアピッチbは1.5mm、cは0.52mm、誘電体導波管厚aは0.5mm、導波管終端面から伝送用ビアホール11までの距離は0.475mm、伝送用ビア11は直径0.15mm、開口14は直径0.3mm、導体パターン12は直径0.5mmの円である。マイクロストリップ線路の幅は0.16mm、マイクロストリップ線路を形成する誘電体層1cの厚みは0.1mmである。なお、この構造で導体パターン12の中心は伝送ビア11の中心と同じである。
【0054】
図9は50GHzから90GHzのSパラメーターであり、実線がS21、破線がS11となっている。これからわかるように64GHz付近で最も低い損失で信号伝送できている。
【0055】
なお、比較のために、図13(a)のように、導体パターンを形成しないことを除き、全く同じ寸法で接続構造を形成し、同様に伝送特性の評価を行なった。
その結果を図10に示した。
【0056】
図11は導体パターン12を0.1mm、導波管端面10と反対方向に0.1mmずらしたときの結果である。これからわかるようにS11が改善され、S11<−10dBとなる帯域は、16.4GHzから19.8GHzに広くなっている。
【0057】
図12は77GHz用の構造であり、伝送用ビアの直径を0.1mm、導体パターン12を直径0.4mmの円とし、導体パターン12の中心から導波管端面を形成するビア導体の中心までの距離は0.525mm、また伝送用ビアホール中心から導体パターン12を導波管端面と反対の方向に0.05mmずらした位置に形成した。この結果からわかるように、S21は70GHz〜84GHzでほぼ0dB、S11も−20dB以下が得られている。
【0058】
【発明の効果】
以上詳述した通り、本発明は、マイクロストリップ線路から誘電体導波管への伝送用ビアホール端部に導体パターンを形成することにより、電磁界整合が可能となり、低損失でマイクロストリップ線路と誘電体導波管を接続可能となる。また導体パターン12を伝送用ビア11中心からシフトすることにより、電磁界をより整合することができ損失低減を図れる。またマイクロストリップ線路端部にスタブを形成することも電磁界整合に効果的であり、変換を低損失で行える。
【0059】
また誘電体基板に低温焼成セラミックスを用いることにより、導電率の高い銀や銅導体層を用いることができるため電気特性の向上が図れる。
【0060】
またさらに、本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造によれば、マイクロストリップ線路から伝送用ビアホールを誘電体導波管内に延設し、該伝送用ビアホールの他端部を、前記誘電体導波管内に挿入しその端部に主導体層に平行な導体パターンを形成することにより、電磁界整合を得ることができるため、低損失のアンテナ基板およびフィルタ基板を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に用いる誘電体導波管の例を示すための概略斜視図である。
【図2】本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造の実施形態の一例の組立図を示す。
【図3】図2のx−x断面図である。
【図4】本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造の実施形態の他の例の平面図を示す。
【図5】本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造の実施形態のさらに他の例の平面図を示す。
【図6】本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造の実施形態のさらに他の例の平面図を示す。
【図7】本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造を内蔵するアンテナ基板の実施形態の例を示す斜視図である。
【図8】本発明の誘電体導波管とマイクロストリップ線路との接続構造を内蔵するフィルター基板の実施形態の例を示す斜視図である。
【図9】本発明の接続構造の一例の伝送特性を示す図である。
【図10】従来の接続構造の伝送特性を示す図である。
【図11】本発明の接続構造の一例の伝送特性を示す図である。
【図12】本発明のさらに他の一例の伝送特性を示す図である。
【図13】従来の接続構造の一例の伝送特性を示す図である。
【符号の説明】
1 誘電体
2,3 主導体層
4 ビアホール群
5 副導体層
6 誘電体導波管
7 マイクロストリップ線路
8、9 主導体層
10 誘電体導波管側面終端導体
11 伝送用ビアホール
12 導体パターン
13 グランドパターン
14 開口
15 スタブ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a structure for coupling a dielectric waveguide for transmitting high-frequency signals such as microwaves and millimeter waves and a microstrip line.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, coaxial lines, waveguides, dielectric waveguides, microstrip lines, and the like are known as lines for transmitting high-frequency signals such as microwaves and millimeter waves.
Therefore, recently, a plurality of different types of lines are arranged in the wiring circuit, and a coupling technique between these lines is required, and various coupling methods have been reported.
[0003]
Among them, as a method for connecting a planar line such as a microstrip line and a waveguide, in Patent Document 1, a strip line 32 is provided in parallel to the waveguide 31 as shown in FIG. A structure has been proposed in which a conductor pillar 34 extending from an open end of the line 32 and extending through an opening 33 formed in the conductor wall of the waveguide 31 is provided. In Patent Document 2, as shown in FIG. 13B, a slot line 35 is provided on the conductor wall of the waveguide 31 instead of the conductor column 34, whereby the waveguide 31 and the strip line 32 are provided. A structure that electromagnetically couples the two has been proposed.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-11-150403
[Patent Document 2]
JP-A-15-78310 [0006]
[Patent Document 3]
JP-A-10-75108 [0007]
[Patent Document 4]
Japanese Patent Laid-Open No. 15-78310
[Patent Document 5]
JP-A-11-150403
[Problems to be solved by the invention]
However, the structure of FIG. 13 is a method of connecting a strip line to a waveguide, which is accompanied by problems such as a large size, lack of design flexibility, and difficulty in processing, which are disadvantages of the waveguide. It was difficult to reduce the overall size.
[0010]
Recently, it has been proposed to form a dielectric waveguide in a multilayer circuit board by a lamination technique. For example, in Patent Document 3, a dielectric substrate is sandwiched between a pair of main conductor layers, A dielectric waveguide having sidewalls formed by via hole groups arranged in two rows connecting between conductor layers is described.
[0011]
This dielectric waveguide is a dielectric waveguide for signal transmission in a conductor wall region by surrounding four sides of a dielectric material with a pseudo conductor wall made up of a pair of main conductor layers and via-hole conductor groups. Because it can be formed with conventional ceramic or organic substrate multilayer technology, it is easier to incorporate into the system than conventional waveguides, and the size can be reduced by 1 / (εr) 1/2 There is.
[0012]
In addition, this structure enables high-frequency signals, particularly millimeter waves having a frequency of 30 GHz or more, to transmit signals with lower loss than a planar circuit. Further, unlike a planar circuit, a power divider, coupler, and vertical signal transmission are possible. It can be realized with low loss without electromagnetic field radiation.
[0013]
However, the dielectric waveguide disposed inside such a wiring board is mainly used as a transmission line for a microwave and millimeter wave multilayer wiring board or a semiconductor package, and is connected to a semiconductor element or a high-frequency element. When considering the structure, it is desired to convert the dielectric waveguide into a microstrip line that can be easily connected to them. As a method for realizing this, the present applicant previously proposed Patent Documents 4 and 5.
[0014]
However, these structures have a problem of large reflection and high conversion loss. Patent Document 5 is a structure in which a microstrip line and a dielectric waveguide are connected via a slot line, and an electromagnetic field leaking from the slot adversely affects antenna characteristics and other circuits such as semiconductor elements. was there.
[0015]
Accordingly, the present invention has been devised in view of the above problems, and provides a coupling structure of a dielectric waveguide and a microstrip line that can be easily manufactured by a conventional multilayer technology and has a low conversion loss. The object is to provide a filter substrate or antenna substrate having a coupling structure with low conversion loss.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
The coupling structure of the microstrip line and the dielectric waveguide according to the present invention includes a pair of main conductor layers formed parallel to each other with a dielectric layer interposed therebetween, and the conductor layers are electrically connected with an interval equal to or shorter than the cutoff wavelength in the signal transmission direction. A dielectric waveguide having two rows of via hole groups formed so as to be connected to each other and a microstrip line, the transmission via hole from the end of the microstrip line Extending into the dielectric waveguide through an opening provided in the main conductor layer of the dielectric waveguide, and a conductor pattern parallel to the main conductor layer is formed at the other end of the via hole for transmission. It is characterized by being formed.
[0017]
According to the present invention, the dielectric waveguide and the microstrip line can be easily connected with low conversion loss. In addition, since it can be manufactured using a multilayer technology that has been used conventionally, a highly reliable bond structure can be formed at low cost.
[0018]
In particular, the conductor pattern is a circular, elliptical or rectangular pattern. As a result, the electromagnetic field can be efficiently radiated from the transmission via hole and matched with the electromagnetic field propagation mode of the dielectric waveguide.
[0019]
Furthermore, it is desirable that the center of the conductor pattern is shifted from the center of the via hole. As a result, the electromagnetic field mode in the transmission via hole and the dielectric waveguide electromagnetic field mode can be coupled more efficiently while suppressing reflection.
[0020]
Furthermore, it is desirable to provide a matching stub at the open end of the microstrip line. Thereby, the electromagnetic field propagation mode in the microstrip line can be efficiently converted into the mode of the transmission via hole.
[0021]
The dielectric is preferably made of low-temperature fired ceramics. As a result, the conductor layer and via-hole conductor constituting the microstrip line and the dielectric waveguide can be formed of low resistance copper, gold, silver or the like, so that the loss can be further reduced.
[0022]
According to the present invention, by providing the coupling structure of the dielectric waveguide and the microstrip line on the filter substrate or the antenna substrate, the signal can be propagated with a simple and efficient structure, and the loss is reduced. The size of the substrate can be reduced.
[0023]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a connection structure between a dielectric waveguide and a rectangular waveguide according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic perspective view for explaining the basic structure of a dielectric waveguide used in the present invention.
[0024]
As shown in FIG. 1, a pair of conductor layers 2 and 3 are formed so as to sandwich a dielectric substrate 1 having a predetermined thickness a, and the conductor layers 2 and 3 are at least transmission line formation positions of the dielectric substrate 1. It is formed on the upper and lower surfaces sandwiching.
[0025]
A large number of through conductors 4 such as through-hole conductors and via-hole conductors that electrically connect the conductor layers 2 and 3 are provided between the conductor layers 2 and 3.
[0026]
As shown in the figure, the two rows of through conductor groups 4 have a predetermined repetition interval c that is less than one half of the signal wavelength in the transmission direction of the high-frequency signal, that is, the line formation direction, and a predetermined direction in the direction orthogonal to the transmission direction. It is formed with a constant interval (width) b. Thereby, an electrical side wall in the dielectric waveguide 6 is formed. In addition, the through conductor 4 is provided with an auxiliary conductor layer 5 that is electrically connected to the through conductors forming each row of the through conductor group 4 and formed in parallel with the conductor layers 2 and 3.
[0027]
In this way, by forming the auxiliary conductor layer 5 in the region surrounded by the pair of conductor layers 2 and 3 and the through conductor group 4, the side wall penetrates when viewed from the inside of the dielectric waveguide 6. The conductor group 4 and the auxiliary conductor layer 5 form a fine lattice, shields electromagnetic waves in various directions, and forms a dielectric waveguide 6 with low loss.
[0028]
Here, there is no particular limitation on the thickness a of the dielectric substrate 1, that is, the distance between the pair of conductor layers 2 and 3, but when used in a single mode, it is about half or twice the distance b. In the example of FIG. 1, the portions corresponding to the H surface of the dielectric waveguide 6 are formed by the conductor layers 2 and 3, and the portions corresponding to the E surface are formed by the through conductor group 4 and the auxiliary conductor layer 5. If the thickness a is about twice as large as the interval b, the portions corresponding to the E surface of the dielectric waveguide 6 are the conductor layers 2 and 3, and the portions corresponding to the H surface are the through conductor group 4 and the auxiliary conductor layer 5. Will be formed respectively.
[0029]
In addition, an electrical wall can be formed by the through conductor group 4 by setting the interval c to an interval less than half of the signal wavelength. This interval c is preferably less than a quarter of the signal wavelength.
[0030]
Since TEM waves can propagate between the pair of conductor layers 2 and 3 arranged in parallel, the distance c between the through conductors in each row of the through conductor group 4 is less than half the signal wavelength λ (λ / 2). Is larger, the electromagnetic wave leaks from between the through conductor groups 4 even if the electromagnetic wave is fed to the dielectric waveguide 6 and does not propagate along the pseudo waveguide line formed here. However, if the interval c between the through conductor groups 4 is smaller than λ / 2, an electrical side wall is formed, and the electromagnetic wave cannot propagate in the direction perpendicular to the dielectric waveguide 6. It is propagated in the signal transmission direction of the dielectric waveguide 6 while being reflected.
[0031]
As a result, according to the configuration shown in FIG. 1, a region having a cross-sectional area of a × b surrounded by the pair of conductor layers 2 and 3 and the two rows of through conductor groups 4 and the auxiliary conductor layer 5 is a dielectric. It becomes the waveguide 6.
[0032]
In the structural example shown in FIG. 1, the through conductor groups 4 are formed in two rows. However, the through conductor groups 4 are arranged in four rows or six rows, and pseudo conductor walls by the through conductor groups 4 are formed in 2 rows. By forming a triple or triple layer, leakage of electromagnetic waves from the conductor wall can be more effectively prevented.
[0033]
Such a dielectric waveguide 6 has a size of 1 / (εr) 1/2 of a normal waveguide when the relative dielectric constant of the dielectric substrate 1 is εr. Therefore, the larger the relative dielectric constant εr is used as the material constituting the dielectric substrate 1, the waveguide size can be reduced, the high frequency circuit can be miniaturized, and the wiring can be formed at a high density. The dielectric waveguide 6 can be used as a multilayer wiring board, a package for housing semiconductor elements, or a transmission line for inter-vehicle radar.
[0034]
Note that the through conductors constituting the through conductor group 4 are arranged at a repeating interval c of less than half of the signal wavelength as described above, and this interval c is used to realize good transmission characteristics. Although it is desirable to set a constant repetition interval, the interval may be appropriately changed or several values may be combined as long as the interval is less than half the signal wavelength.
[0035]
The dielectric substrate 1 constituting the dielectric waveguide 6 is not particularly limited as long as it has a characteristic that functions as a dielectric and does not hinder the transmission of high-frequency signals. As an example of the dielectric substrate 1, ceramics can be cited from the viewpoint of accuracy when forming the substrate and ease of manufacture.
[0036]
As such ceramics, ceramics having various relative dielectric constants have been known so far, but in order to transmit a high-frequency signal by the dielectric waveguide according to the present invention, a paraelectric material is desirable. This is because ferroelectric ceramics generally have a large dielectric loss and a large transmission loss in the high frequency region. Accordingly, the relative dielectric constant εr of the dielectric substrate 1 is suitably about 4 to 100.
[0037]
In general, since the line width of a wiring layer formed in a multilayer wiring board, a semiconductor element storage package, or an inter-vehicle radar is at most about 1 mm, a material having a relative dielectric constant of 100 is used, and the upper part is an H plane, that is, a magnetic field. Is used so as to have an electromagnetic field distribution that wraps parallel to the upper surface, the minimum frequency that can be used is calculated as 15 GHz, and can also be used in the microwave band region.
[0038]
Examples of such a dielectric substrate 1 include alumina ceramics, aluminum nitride ceramics, and low-temperature fired ceramics. The dielectric substrate 1 is made into a sheet shape by adding and mixing an appropriate organic solvent / solvent to the ceramic raw material powder, for example, and is formed into a sheet shape by employing a conventionally known doctor blade method or calendar roll method. By doing so, a plurality of ceramic green sheets are obtained, and thereafter, each of these ceramic green sheets is appropriately punched and laminated. Thereafter, it is manufactured by firing at an optimum firing temperature at 1500 to 1700 ° C. for alumina ceramics, 850 to 1000 ° C. for low-temperature fired ceramics, and 1600 to 1900 ° C. for aluminum nitride ceramics. .
[0039]
Further, the pair of conductor layers 2 and 3 are formed of, for example, an oxide such as alumina, silica, or magnesia suitable for metal powder such as tungsten or molybdenum when the dielectric substrate 1 is made of ceramics such as alumina or aluminum nitride. Printed on the ceramic green sheet so that at least the transmission line is completely covered by a thick film printing method using an organic solvent / solvent added and mixed into a paste, and then fired at a high temperature of about 1600 ° C. And a thickness of 10 to 15 μm or more.
[0040]
In the case of low-temperature fired ceramics, the metal powder is preferably at least one selected from the group consisting of copper, gold, and silver. The thickness of the conductor layers 2 and 3 is generally 5 to 50 μm.
[0041]
The through conductors constituting the through conductor group 4 may be formed of, for example, a via hole conductor or a through hole conductor. The cross-sectional shape may be a polygon that is easy to manufacture, or a polygon such as a rectangle or a rhombus. These through conductors are formed, for example, by embedding a metal paste similar to that of the conductor layers 2 and 3 in a through hole produced by punching a ceramic green sheet, and then firing the same simultaneously with the dielectric substrate 1. The through conductor has a diameter of 50 to 300 μm.
[0042]
The dielectric substrate 1 is not limited to the above ceramics, and a resin substrate can also be used. For example, known resin substrates such as fluororesin substrates and glass-epoxy substrates can be used. Via-hole conductors and through-hole conductors can be formed by plating or metal powder paste embedding, and a dielectric waveguide can be formed in the same manner as the ceramic substrate except that a heat-curing process is performed instead of a baking process.
[0043]
2 and 3 show an example of a dielectric waveguide and a microstrip line according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view, and FIG. 3 is an xx cross-sectional view of FIG. The microstrip line 7 formed on the dielectric layer 1 c is connected to a dielectric waveguide 6 composed of the through conductor group 4 and the upper and lower ground main conductor layers 8 and 9. In FIG. 2, the penetrating conductor group 4 and the auxiliary conductor layer 5 forming the side surface of the dielectric waveguide are omitted, and the dielectric waveguide 6 is drawn as a box.
[0044]
In the connection structure of the present invention, the open end 7a of the microstrip line 7 passes through the opening 14 (the portion where no conductor is formed) formed in the main conductor layer 8 of the dielectric waveguide 6 to transmit the signal. A via hole 11 extends in the dielectric waveguide 6.
[0045]
A conductor pattern 12 parallel to the main conductor layers 8 and 9 is formed at the other end portion of the transmission via hole 11 extending in the dielectric waveguide 6.
[0046]
The conductor pattern 12 provided at the end portion of the transmission via hole 11 is necessary for effectively transmitting a signal into the dielectric waveguide 6, thereby making it possible to perform electromagnetic field matching and reduce reflection. Here, the position where the transmission via hole 11 is formed, particularly the distance from the termination conductor 10 of the dielectric waveguide 6 and the length of the transmission via hole 11 are the signal frequency, the dielectric waveguide shape, the dielectric thickness, the leading It is appropriately adjusted according to the shape of the hole 14 formed in the body pattern, and can be easily optimized by simulation or the like.
[0047]
Further, as shown in the plan view of FIG. 4, the conductor pattern 12 may be any one of (a) a circle, (b) an ellipse, and (c) a rectangle. This is desirable for improving the electromagnetic field matching with the signal propagation mode in the body waveguide.
[0048]
Furthermore, by shifting the center of the conductor pattern 12 from the center of the transmission via hole 11 as shown in FIG. 5, electromagnetic field matching becomes easier, reflection can be reduced, and signal transmission can be performed with low loss. In particular, it is desirable to shift the center of the conductor pattern 12 from the center of the transmission via hole 11 in the direction opposite to the end of the waveguide.
[0049]
Also, as shown in FIG. 6, by forming a stub 15 at the open end of the microstrip line 7, impedance matching can be achieved and signal transmission loss can be reduced. In particular, the stub length is desirably λ / 2 or less with respect to the signal wavelength λ.
[0050]
In addition, the above-described connection structure of the dielectric waveguide of the present invention and the microstrip line is preferably manufactured using low-temperature fired ceramics. Low-temperature fired ceramics can use copper, gold, and silver, which have high electrical conductivity, as a conductor, so there is an advantage that conductor loss can be reduced, and the dielectric constant is high and the structure is compact compared to general organic substrates. There are also benefits. Furthermore, from the viewpoint of reliability, unlike the organic substrate, the steam resistance is high, so that high reliability can be obtained.
[0051]
Further, the connection structure of the dielectric waveguide and the microstrip line of the present invention described in detail above can be built in an antenna substrate as shown in FIG. In the antenna substrate 21, a line made of a dielectric waveguide 23 is built in a dielectric substrate 22, and a radiation slot 25 is formed in the main conductor layer 24 of the dielectric line 23. When power is supplied to the radiation slot 25, the connection structure of the present invention is applied when power is supplied from the microstrip line 7 to the dielectric line 23. As a result, power can be supplied from the microstrip line 7 to the radiation slot 25 via the dielectric waveguide 23, and the versatility of the power supply method can be increased and an antenna substrate with less loss can be produced. In FIG. 7, power is supplied from the microstrip line 7 on the lower surface of the dielectric waveguide 23. FIG. 7 shows a slot antenna in which the radiation slot 25 is provided in the main conductor layer 24 on one side of the dielectric waveguide 23. However, the antenna type is not limited to this, and one of the feed lines is not limited to this. Any antenna substrate such as a patch antenna using a radiating patch may be used as long as the antenna substrate uses a dielectric waveguide for the part and needs to be connected to the microstrip line.
[0052]
Further, as shown in FIG. 8, even if the connection structure of the dielectric waveguide 32 and the microstrip line 33 of the present invention is built in the filter substrate 31, a low-loss filter can be obtained. In the filter of FIG. 8, a resonator 34 is formed by providing a portion where the interval between via-hole conductors forming the side wall of the dielectric waveguide 32 is narrowed to form a filter. According to the invention, the connection structure of the invention is used to input or output signals to this filter. Note that the filter circuit in the filter substrate is not limited to that shown in FIG. 8, and any filter circuit using a strip line or the like may be used.
[0053]
【Example】
As an example, the transmission characteristics of the structure shown in FIGS. A dielectric waveguide 6, a microstrip line 7, and a conversion structure connecting them were formed using a dielectric having εr = 4.9. A via conductor forming the through conductor group 4 has a diameter of 0.2 mm, a via pitch b of 1.5 mm, c of 0.52 mm, a dielectric waveguide thickness a of 0.5 mm, and a transmission via hole 11 from the end face of the waveguide. The transmission via 11 is a circle having a diameter of 0.15 mm, the opening 14 is a circle having a diameter of 0.3 mm, and the conductor pattern 12 is a circle having a diameter of 0.5 mm. The width of the microstrip line is 0.16 mm, and the thickness of the dielectric layer 1c forming the microstrip line is 0.1 mm. In this structure, the center of the conductor pattern 12 is the same as the center of the transmission via 11.
[0054]
FIG. 9 shows S parameters from 50 GHz to 90 GHz. The solid line is S21 and the broken line is S11. As can be seen, signal transmission is possible with the lowest loss in the vicinity of 64 GHz.
[0055]
For comparison, a connection structure was formed with exactly the same dimensions except that no conductor pattern was formed as shown in FIG. 13A, and transmission characteristics were similarly evaluated.
The results are shown in FIG.
[0056]
FIG. 11 shows the results when the conductor pattern 12 is shifted by 0.1 mm in the direction opposite to the waveguide end face 10 by 0.1 mm. As can be seen, S11 is improved, and the band where S11 <−10 dB is widened from 16.4 GHz to 19.8 GHz.
[0057]
FIG. 12 shows a structure for 77 GHz. The diameter of the transmission via is 0.1 mm and the conductor pattern 12 is a circle having a diameter of 0.4 mm. From the center of the conductor pattern 12 to the center of the via conductor forming the waveguide end face. And the conductor pattern 12 was formed at a position shifted from the center of the transmission via hole by 0.05 mm in the direction opposite to the end face of the waveguide. As can be seen from this result, S21 is approximately 0 dB at 70 GHz to 84 GHz, and S11 is also −20 dB or less.
[0058]
【The invention's effect】
As described in detail above, the present invention makes it possible to match the electromagnetic field by forming a conductor pattern at the end of a via hole for transmission from a microstrip line to a dielectric waveguide. The body waveguide can be connected. Further, by shifting the conductor pattern 12 from the center of the transmission via 11, the electromagnetic field can be more matched and loss can be reduced. Also, forming a stub at the end of the microstrip line is effective for electromagnetic field matching, and conversion can be performed with low loss.
[0059]
In addition, by using a low-temperature fired ceramic for the dielectric substrate, it is possible to use a silver or copper conductor layer having a high conductivity, so that the electrical characteristics can be improved.
[0060]
Furthermore, according to the connection structure between the dielectric waveguide and the microstrip line of the present invention, a transmission via hole is extended from the microstrip line into the dielectric waveguide, and the other end of the transmission via hole is connected to the dielectric waveguide. Since electromagnetic field matching can be obtained by inserting the dielectric waveguide into the dielectric waveguide and forming a conductor pattern parallel to the main conductor layer at the end thereof, a low-loss antenna substrate and filter substrate can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view illustrating an example of a dielectric waveguide used in the present invention.
FIG. 2 is an assembly diagram of an example of an embodiment of a connection structure between a dielectric waveguide and a microstrip line according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view taken along line xx of FIG.
FIG. 4 is a plan view of another example of an embodiment of a connection structure between a dielectric waveguide and a microstrip line according to the present invention.
FIG. 5 is a plan view of still another example of an embodiment of a connection structure between a dielectric waveguide and a microstrip line according to the present invention.
FIG. 6 is a plan view of still another example of the embodiment of the connection structure between the dielectric waveguide and the microstrip line according to the present invention.
FIG. 7 is a perspective view showing an example of an embodiment of an antenna substrate incorporating a connection structure between a dielectric waveguide and a microstrip line according to the present invention.
FIG. 8 is a perspective view showing an example of an embodiment of a filter substrate having a built-in connection structure between a dielectric waveguide and a microstrip line according to the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating transmission characteristics of an example of a connection structure according to the present invention.
FIG. 10 is a diagram showing transmission characteristics of a conventional connection structure.
FIG. 11 is a diagram illustrating transmission characteristics of an example of a connection structure according to the present invention.
FIG. 12 is a diagram illustrating transmission characteristics of still another example of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating transmission characteristics of an example of a conventional connection structure.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Dielectric 2 and 3 Main conductor layer 4 Via-hole group 5 Subconductor layer 6 Dielectric waveguide 7 Microstrip line 8, 9 Main conductor layer 10 Dielectric waveguide side end conductor 11 Transmission via hole 12 Conductor pattern 13 Ground Pattern 14 Opening 15 Stub

Claims (8)

誘電体層を挟み平行に形成された一対の主導体層と、信号伝達方向に遮断波長以下の間隔で前記導体層間を電気的に接続するように形成された二列のビアホール群とを具備する誘電体導波管と、マイクロストリップ線路とを結合するための構造であって、前記マイクロストリップ線路の端部から伝送用ビアホールを前記誘電体導波管の主導体層に設けられた開口を通じて、前記誘電体導波管内に延設するとともに、該伝送用ビアホールの他端部に、前記主導体層に平行な導体パターンを形成してなることを特徴とする誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造。A pair of main conductor layers formed in parallel with a dielectric layer in between, and two rows of via hole groups formed so as to electrically connect the conductor layers at intervals equal to or shorter than the cutoff wavelength in the signal transmission direction. A structure for coupling a dielectric waveguide and a microstrip line, wherein a transmission via hole is opened from an end of the microstrip line through an opening provided in a main conductor layer of the dielectric waveguide, A dielectric waveguide and a microstrip line extending in the dielectric waveguide and having a conductor pattern parallel to the main conductor layer at the other end of the transmission via hole Bonding structure. 前記導体パターンが円状または楕円状パターンからなることを特徴とする請求項1記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造。2. The dielectric waveguide / microstrip line coupling structure according to claim 1, wherein the conductor pattern is a circular or elliptical pattern. 前記導体パターンが方状パターンからなることを特徴とする請求項1記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造。2. The dielectric waveguide / microstrip line coupling structure according to claim 1, wherein the conductor pattern is a square pattern. 前記導体パターンの中心が前記伝送用ビアホールの中心とずれていることを特徴とする請求項2または請求項3記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造。4. The coupling structure of a dielectric waveguide and a microstrip line according to claim 2, wherein the center of the conductor pattern is deviated from the center of the transmission via hole. 前記マイクロストリップ線路の開放端に整合用のスタブを設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造。5. The dielectric waveguide / microstrip line coupling structure according to claim 1, wherein a matching stub is provided at an open end of the microstrip line. 前記誘電体が低温焼成セラミックスからなることを特徴とする請求項2乃至請求項4のいずれか記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造。5. The dielectric waveguide / microstrip line coupling structure according to claim 2, wherein the dielectric is made of low-temperature fired ceramics. 請求項1乃至請求項5記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造を具備するフィルタ基板。6. A filter substrate comprising a coupling structure of a dielectric waveguide according to claim 1 and a microstrip line. 請求項1乃至請求項5記載の誘電体導波管とマイクロストリップ線路の結合構造を具備するアンテナ基板。6. An antenna substrate comprising the dielectric waveguide and microstrip line coupling structure according to claim 1.
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