JP3282870B2 - 高周波用信号線路 - Google Patents
高周波用信号線路Info
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- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0213—Electrical arrangements not otherwise provided for
Landscapes
- Semiconductor Integrated Circuits (AREA)
- Waveguides (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、10GHz以上等の高
周波信号を伝える高周波用信号線路に関する。
周波信号を伝える高周波用信号線路に関する。
【0002】
【従来の技術】上記高周波用信号線路として、従来よ
り、図3に示したような、信号線路が知られている。
り、図3に示したような、信号線路が知られている。
【0003】この信号線路は、セラミック等の誘電体か
らなる絶縁基板20表面に、信号線路10を備えて、そ
の信号線路10両側の絶縁基板20表面に、グランド線
路30a、30bを信号線路10と平行に並べて備えて
いる。それと共に、信号線路10下方の絶縁基板20裏
面に、グランドプレーン40を広く層状に備えている。
そして、信号線路10を、グランド付きコプレナー線路
構造化して、その信号線路10の特性インピーダンスを
50Ω等にマッチングさせている。
らなる絶縁基板20表面に、信号線路10を備えて、そ
の信号線路10両側の絶縁基板20表面に、グランド線
路30a、30bを信号線路10と平行に並べて備えて
いる。それと共に、信号線路10下方の絶縁基板20裏
面に、グランドプレーン40を広く層状に備えている。
そして、信号線路10を、グランド付きコプレナー線路
構造化して、その信号線路10の特性インピーダンスを
50Ω等にマッチングさせている。
【0004】このグランド付きコプレナー線路構造化し
た高周波用信号線路においては、グランド線路30a、
30b直下の絶縁基板20に、グランド線路30a、3
0bとグランドプレーン40とを接続するメタライズ等
の導体ポールからなるビア(以下、単にビアという)5
0を複数本並べて備えて、グランド線路30a、30b
をグランドプレーン40と同一グランド電位に保持して
いる。
た高周波用信号線路においては、グランド線路30a、
30b直下の絶縁基板20に、グランド線路30a、3
0bとグランドプレーン40とを接続するメタライズ等
の導体ポールからなるビア(以下、単にビアという)5
0を複数本並べて備えて、グランド線路30a、30b
をグランドプレーン40と同一グランド電位に保持して
いる。
【0005】又は、それに加えて、図4に示したよう
に、絶縁基板20端面にグランド線路30a、30bと
グランドプレーン40とを接続する導体線路30c、3
0dをそれぞれ備えて、グランド線路30a、30bを
グランドプレーン40と同一グランド電位に的確に保持
できるようにしている。
に、絶縁基板20端面にグランド線路30a、30bと
グランドプレーン40とを接続する導体線路30c、3
0dをそれぞれ備えて、グランド線路30a、30bを
グランドプレーン40と同一グランド電位に的確に保持
できるようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記グ
ランド付きコプレナー線路構造化した高周波用信号線路
の信号線路10に10GHz以上等の高周波信号を伝え
た場合には、その高周波信号の挿入損失、反射損失等が
増大して、その信号線路10を高周波信号を伝送損失少
なく伝えることができなかった。
ランド付きコプレナー線路構造化した高周波用信号線路
の信号線路10に10GHz以上等の高周波信号を伝え
た場合には、その高周波信号の挿入損失、反射損失等が
増大して、その信号線路10を高周波信号を伝送損失少
なく伝えることができなかった。
【0007】そのため、種々の実験をして、その原因を
追求したところ、上記高周波用信号線路においては、信
号線路10両側にそれぞれ複数本並べて備えたビア50
からなる擬似グランド壁52間の間隔が広く空いている
ために、それらの擬似グランド壁52で囲まれた信号線
路10の寄生共振周波数が、信号線路10を伝わる高周
波信号帯域内にあって、信号線路10を伝わる高周波信
号により、信号線路10に寄生共振が生じてしまい、信
号線路10を高周波信号を伝送損失少なく伝えることが
できなくなるからであることが判明した。
追求したところ、上記高周波用信号線路においては、信
号線路10両側にそれぞれ複数本並べて備えたビア50
からなる擬似グランド壁52間の間隔が広く空いている
ために、それらの擬似グランド壁52で囲まれた信号線
路10の寄生共振周波数が、信号線路10を伝わる高周
波信号帯域内にあって、信号線路10を伝わる高周波信
号により、信号線路10に寄生共振が生じてしまい、信
号線路10を高周波信号を伝送損失少なく伝えることが
できなくなるからであることが判明した。
【0008】それと共に、グランド線路30a、30b
をグランドプレーン40に接続するためのビア50を、
粗いピッチで複数本並べて備えているため、信号線路1
0を伝わる波長の短い高周波信号が、その広く空いたビ
ア50間からビア50外方に漏れ出してしまうからであ
ることが判明した。
をグランドプレーン40に接続するためのビア50を、
粗いピッチで複数本並べて備えているため、信号線路1
0を伝わる波長の短い高周波信号が、その広く空いたビ
ア50間からビア50外方に漏れ出してしまうからであ
ることが判明した。
【0009】そこで、本発明者らは、これらの実験結果
に基づいて、グランド線路30a、30bとグランドプ
レーン40とを接続するビア50をグランド線路30
a、30b直下の絶縁基板20に信号線路10側に寄せ
て複数本並べて備えると共に、信号線路10両側に擬似
グランド壁52形成用のビア50を小ピッチで多数本並
べて備えて、信号線路10に10GHz以上等の高周波
信号を伝えたところ、信号線路10を10GHz以上等
の高周波信号をその挿入損失、反射損失等を少なく抑え
て効率良く伝えることができることが判明した。
に基づいて、グランド線路30a、30bとグランドプ
レーン40とを接続するビア50をグランド線路30
a、30b直下の絶縁基板20に信号線路10側に寄せ
て複数本並べて備えると共に、信号線路10両側に擬似
グランド壁52形成用のビア50を小ピッチで多数本並
べて備えて、信号線路10に10GHz以上等の高周波
信号を伝えたところ、信号線路10を10GHz以上等
の高周波信号をその挿入損失、反射損失等を少なく抑え
て効率良く伝えることができることが判明した。
【0010】本発明は、このような実験結果に基づいて
開発されたものであって、グランド付きコプレナー線路
構造化した信号線路を10GHz以上等の高周波信号を
その挿入損失、反射損失等を少なく抑えて効率良く伝え
ることのできる高周波用信号線路を提供することを目的
としている。
開発されたものであって、グランド付きコプレナー線路
構造化した信号線路を10GHz以上等の高周波信号を
その挿入損失、反射損失等を少なく抑えて効率良く伝え
ることのできる高周波用信号線路を提供することを目的
としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の高周波用信号線路は、誘電体からなる絶縁
基板に備えた信号線路の両側にグランド線路をそれぞれ
並べて備えると共に、該信号線路とグランド線路との下
方に亙ってグランドプレーンを連続して備えて、前記信
号線路をグランド付きコプレナー線路構造とした高周波
用信号線路において、前記信号線路寄りの前記グランド
線路の内側縁直下の絶縁基板に、該グランド線路と前記
グランドプレーンとを接続する複数本のビアからなる擬
似グランド壁を形成したことを特徴としている。
に、本発明の高周波用信号線路は、誘電体からなる絶縁
基板に備えた信号線路の両側にグランド線路をそれぞれ
並べて備えると共に、該信号線路とグランド線路との下
方に亙ってグランドプレーンを連続して備えて、前記信
号線路をグランド付きコプレナー線路構造とした高周波
用信号線路において、前記信号線路寄りの前記グランド
線路の内側縁直下の絶縁基板に、該グランド線路と前記
グランドプレーンとを接続する複数本のビアからなる擬
似グランド壁を形成したことを特徴としている。
【0012】本発明の高周波用信号線路においては、絶
縁基板端面に、グランド線路とグランドプレーンとを接
続する導体線路を備えることを好適としている。
縁基板端面に、グランド線路とグランドプレーンとを接
続する導体線路を備えることを好適としている。
【0013】
【作用】上記構成の高周波用信号線路においては、グラ
ンド線路とグランドプレーンとを接続するビアであっ
て、信号線路両側に擬似グランド壁を形成するためのビ
アを、信号線路側に寄せて複数本並べて備えている。
ンド線路とグランドプレーンとを接続するビアであっ
て、信号線路両側に擬似グランド壁を形成するためのビ
アを、信号線路側に寄せて複数本並べて備えている。
【0014】そのため、信号線路両側の複数本のビアか
らなる擬似グランド壁間の間隔が狭められて、信号線路
の持つ寄生共振周波数が、信号線路を伝わる10GHz
以上等の高周波信号帯域より高められる。そして、信号
線路を伝わる高周波信号により、信号線路に寄生共振が
発生するのが防止される。
らなる擬似グランド壁間の間隔が狭められて、信号線路
の持つ寄生共振周波数が、信号線路を伝わる10GHz
以上等の高周波信号帯域より高められる。そして、信号
線路を伝わる高周波信号により、信号線路に寄生共振が
発生するのが防止される。
【0015】それと共に、上記構成の高周波用信号線路
においては、擬似グランド壁を形成するためのビアを、
信号線路両側にそれぞれ小ピッチで複数本並べて備えて
いる。
においては、擬似グランド壁を形成するためのビアを、
信号線路両側にそれぞれ小ピッチで複数本並べて備えて
いる。
【0016】そのため、信号線路を伝わる高周波信号
が、ビア間の隙間を通して、擬似グランド壁を形成して
いるビア外方に漏れ出すのが防止される。
が、ビア間の隙間を通して、擬似グランド壁を形成して
いるビア外方に漏れ出すのが防止される。
【0017】また、絶縁基板端面にグランド線路とグラ
ンドプレーンとを接続する導体線路を備えた上記構成の
高周波用信号線路にあっては、導体線路により、グラン
ド線路とグランドプレーンとが同一グランド電位に的確
に保持されて、信号線路の特性インピーダンスが一定値
の50Ω等に正確にマッチングする。
ンドプレーンとを接続する導体線路を備えた上記構成の
高周波用信号線路にあっては、導体線路により、グラン
ド線路とグランドプレーンとが同一グランド電位に的確
に保持されて、信号線路の特性インピーダンスが一定値
の50Ω等に正確にマッチングする。
【0018】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面に従い説明す
る。図1は本発明の高周波用信号線路の好適な実施例を
示し、詳しくはその一部拡大斜視図を示している。以下
に、この高周波用信号線路を説明する。
る。図1は本発明の高周波用信号線路の好適な実施例を
示し、詳しくはその一部拡大斜視図を示している。以下
に、この高周波用信号線路を説明する。
【0019】図において10は、メタライズ等からなる
細帯状の信号線路である。
細帯状の信号線路である。
【0020】信号線路10は、セラミック等の誘電体か
らなる絶縁基板20表面に備えている。
らなる絶縁基板20表面に備えている。
【0021】信号線路10両側の絶縁基板20表面に
は、メタライズ等からなる細帯状のグランド線路30
a、30bを、信号線路10と平行に並べてそれぞれ備
えている。
は、メタライズ等からなる細帯状のグランド線路30
a、30bを、信号線路10と平行に並べてそれぞれ備
えている。
【0022】信号線路10下方の絶縁基板20裏面に
は、メタライズ等からなるグランドプレーン40を広く
層状に備えている。
は、メタライズ等からなるグランドプレーン40を広く
層状に備えている。
【0023】これらのグランド線路30a、30b、グ
ランドプレーン40は、信号線路10をグランド付きコ
プレナー線路構造化していて、信号線路10の特性イン
ピーダンスを一定値の50Ω等にマッチングさせてい
る。
ランドプレーン40は、信号線路10をグランド付きコ
プレナー線路構造化していて、信号線路10の特性イン
ピーダンスを一定値の50Ω等にマッチングさせてい
る。
【0024】以上の構成は、従来の高周波用信号線路と
同様であるが、図の高周波用信号線路では、グランド線
路30a、30b直下の絶縁基板20に、グランド線路
30a、30bとグランドプレーン40とを接続するメ
タライズ等の導体ポールからなるビア(以下、単にビア
という)500を、信号線路10側に寄せて小ピッチで
多数本並べて備えている。
同様であるが、図の高周波用信号線路では、グランド線
路30a、30b直下の絶縁基板20に、グランド線路
30a、30bとグランドプレーン40とを接続するメ
タライズ等の導体ポールからなるビア(以下、単にビア
という)500を、信号線路10側に寄せて小ピッチで
多数本並べて備えている。
【0025】具体的には、図1に示したように、例えば
直径が約0.1mmの小径のビア500を、グランド線
路30a、30bの信号線路10に対向する内側縁直下
の絶縁基板20に、約0.4mmの小ピッチで多数本並
べて備えている。
直径が約0.1mmの小径のビア500を、グランド線
路30a、30bの信号線路10に対向する内側縁直下
の絶縁基板20に、約0.4mmの小ピッチで多数本並
べて備えている。
【0026】図1に示した高周波用信号線路は、以上の
ように構成していて、この高周波用信号線路において
は、信号線路10両側の多数本並べて備えたビア500
からなる擬似グランド壁502間の間隔を狭めて、信号
線路10の寄生共振周波数を高めている。それと共に、
擬似グランド壁502を形成しているビア500のピッ
チを狭めて、信号線路10を伝わる高周波信号がビア5
00間の隙間を通して擬似グランド壁502を形成して
いるビア500外方に漏れ出すのを防いでいる。そし
て、信号線路10を高周波信号をその挿入損失、反射損
失等を少なく抑えて効率良く伝えることができるように
している。
ように構成していて、この高周波用信号線路において
は、信号線路10両側の多数本並べて備えたビア500
からなる擬似グランド壁502間の間隔を狭めて、信号
線路10の寄生共振周波数を高めている。それと共に、
擬似グランド壁502を形成しているビア500のピッ
チを狭めて、信号線路10を伝わる高周波信号がビア5
00間の隙間を通して擬似グランド壁502を形成して
いるビア500外方に漏れ出すのを防いでいる。そし
て、信号線路10を高周波信号をその挿入損失、反射損
失等を少なく抑えて効率良く伝えることができるように
している。
【0027】図2は本発明の高周波用信号線路の他の好
適な実施例を示し、詳しくはその一部拡大斜視図を示し
ている。以下に、この高周波用信号線路を説明する。
適な実施例を示し、詳しくはその一部拡大斜視図を示し
ている。以下に、この高周波用信号線路を説明する。
【0028】図の高周波用信号線路では、絶縁基板20
端面に、グランド線路30a、30bとグランドプレー
ン40とを接続するメタライズ等からなる細帯状の導体
線路30c、30dをそれぞれ備えている。そして、擬
似グランド壁502を形成している多数本のビア500
に加えて、導体線路30a、30bにより、グランド線
路30a、30bをグランドプレーン40と同一グラン
ド電位に的確に保持して、信号線路10の特性インピー
ダンスを一定値の50Ω等に正確にマッチングさせるこ
とができるようにしている。
端面に、グランド線路30a、30bとグランドプレー
ン40とを接続するメタライズ等からなる細帯状の導体
線路30c、30dをそれぞれ備えている。そして、擬
似グランド壁502を形成している多数本のビア500
に加えて、導体線路30a、30bにより、グランド線
路30a、30bをグランドプレーン40と同一グラン
ド電位に的確に保持して、信号線路10の特性インピー
ダンスを一定値の50Ω等に正確にマッチングさせるこ
とができるようにしている。
【0029】その他は、前述図1に示した高周波用信号
線路と同様に構成していて、その作用も前述図1に示し
た高周波用信号線路と同様であり、その同一部材には同
一符号を付し、その説明を省略する。
線路と同様に構成していて、その作用も前述図1に示し
た高周波用信号線路と同様であり、その同一部材には同
一符号を付し、その説明を省略する。
【0030】参考までに、前述図1に示した高周波用信
号線路と従来の高周波用信号線路との比較実験例を、図
5に示す。
号線路と従来の高周波用信号線路との比較実験例を、図
5に示す。
【0031】図5に示した実験例においては、絶縁基板
20にアルミナの含有率が92%で厚さが0.4mmの
アルミナセラミック基板を用いた。ビア500には、直
径が約0.1mmのメタライズ導体ポールを用いた。信
号線路10には、厚さが20μmで幅が0.36mmの
メタライズ線路を用いた。グランド線路30a、30b
には、厚さが20μmのメタライズ線路を用いた。信号
線路10両側縁とそれらに対向するグランド線路30
a、30b内側縁との間の距離は、0.38mmとし
た。グランドプレーン40には、厚さが20μmのメタ
ライズ層を用いた。
20にアルミナの含有率が92%で厚さが0.4mmの
アルミナセラミック基板を用いた。ビア500には、直
径が約0.1mmのメタライズ導体ポールを用いた。信
号線路10には、厚さが20μmで幅が0.36mmの
メタライズ線路を用いた。グランド線路30a、30b
には、厚さが20μmのメタライズ線路を用いた。信号
線路10両側縁とそれらに対向するグランド線路30
a、30b内側縁との間の距離は、0.38mmとし
た。グランドプレーン40には、厚さが20μmのメタ
ライズ層を用いた。
【0032】図5(A)は、ビア500を信号線路10
側縁より0.52mm外側の信号線路10側寄りのグラ
ンド線路30a、30b内側縁直下の絶縁基板20に約
0.4mmの小ピッチで多数本並べて備えて、その信号
線路10に高周波信号を伝えた場合の高周波信号の挿入
損失値を示している。
側縁より0.52mm外側の信号線路10側寄りのグラ
ンド線路30a、30b内側縁直下の絶縁基板20に約
0.4mmの小ピッチで多数本並べて備えて、その信号
線路10に高周波信号を伝えた場合の高周波信号の挿入
損失値を示している。
【0033】図5(B)は、ビア500を信号線路10
側縁より0.52mm外側の信号線路10側寄りのグラ
ンド線路30a、30b内側縁直下の絶縁基板20に約
1.2mmの粗いピッチで複数本並べて備えて、その信
号線路10に高周波信号を伝えた場合の高周波信号の挿
入損失値を示している。
側縁より0.52mm外側の信号線路10側寄りのグラ
ンド線路30a、30b内側縁直下の絶縁基板20に約
1.2mmの粗いピッチで複数本並べて備えて、その信
号線路10に高周波信号を伝えた場合の高周波信号の挿
入損失値を示している。
【0034】図5(C)は、ビア500を信号線路10
側縁より1.8mm外側のグランド線路30a、30b
のほぼ中央部直下の絶縁基板20に約0.4mmの小ピ
ッチで多数本並べて備えて、その信号線路10に高周波
信号を伝えた場合の高周波信号の挿入損失値を示してい
る。
側縁より1.8mm外側のグランド線路30a、30b
のほぼ中央部直下の絶縁基板20に約0.4mmの小ピ
ッチで多数本並べて備えて、その信号線路10に高周波
信号を伝えた場合の高周波信号の挿入損失値を示してい
る。
【0035】これらの図5(A)、(B)、(C)の比
較実験結果から、図1に示した高周波用信号線路のよう
に、ビア500を、グランド線路30a、30b直下の
絶縁基板20に信号線路10側に寄せて小ピッチで多数
本並べて備えれば、図5(A)の実験結果のように、信
号線路10を10GHz以上等の高周波信号をその挿入
損失、反射損失等を少なく抑えて効率良く伝えることが
できることが判る。
較実験結果から、図1に示した高周波用信号線路のよう
に、ビア500を、グランド線路30a、30b直下の
絶縁基板20に信号線路10側に寄せて小ピッチで多数
本並べて備えれば、図5(A)の実験結果のように、信
号線路10を10GHz以上等の高周波信号をその挿入
損失、反射損失等を少なく抑えて効率良く伝えることが
できることが判る。
【0036】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高周波用
信号線路によれば、信号線路両側の複数本並べて備えた
ビアからなる擬似グランド壁間の間隔を狭めて、信号線
路の寄生共振周波数を高め、信号線路を伝わる高周波信
号により信号線路に寄生共振が生ずるのを防止できる。
信号線路によれば、信号線路両側の複数本並べて備えた
ビアからなる擬似グランド壁間の間隔を狭めて、信号線
路の寄生共振周波数を高め、信号線路を伝わる高周波信
号により信号線路に寄生共振が生ずるのを防止できる。
【0037】それと共に、擬似グランド壁を形成してい
る複数本のビアのピッチを狭めて、ビア間の隙間を通し
て信号線路を伝わる高周波信号が擬似グランド壁を形成
しているビア外方に漏れ出すのを防止できる。
る複数本のビアのピッチを狭めて、ビア間の隙間を通し
て信号線路を伝わる高周波信号が擬似グランド壁を形成
しているビア外方に漏れ出すのを防止できる。
【0038】そして、信号線路を10GHz以上等の高
周波信号を伝送損失少なく効率良く伝えることが可能と
なる。
周波信号を伝送損失少なく効率良く伝えることが可能と
なる。
【図1】本発明の高周波用信号線路の一部拡大斜視図で
ある。
ある。
【図2】本発明の高周波用信号線路の一部拡大斜視図で
ある。
ある。
【図3】従来の高周波用信号線路の一部拡大斜視図であ
る。
る。
【図4】従来の高周波用信号線路の一部拡大斜視図であ
る。
る。
【図5】本発明の高周波用信号線路と従来の高周波用信
号線路とに高周波信号をそれぞれ伝えた場合の信号線路
に生じた高周波信号の挿入損失の比較実験結果を示す説
明図である。
号線路とに高周波信号をそれぞれ伝えた場合の信号線路
に生じた高周波信号の挿入損失の比較実験結果を示す説
明図である。
10 信号線路 20 絶縁基板 30a、30b グランド線路 30c、30d 導体線路 40 グランドプレーン 50、500 ビア 52、502 擬似グランド壁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01P 3/08 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01P 3/02 H01L 21/822 H01L 23/12 H01L 23/12 301 H01L 27/04 H01P 3/08
Claims (2)
- 【請求項1】 誘電体からなる絶縁基板に備えた信号線
路の両側にグランド線路をそれぞれ並べて備えると共
に、該信号線路とグランド線路との下方に亙ってグラン
ドプレーンを連続して備えて、前記信号線路をグランド
付きコプレナー線路構造とした高周波用信号線路におい
て、前記信号線路寄りの前記グランド線路の内側縁直下
の絶縁基板に、該グランド線路と前記グランドプレーン
とを接続する複数本のビアからなる擬似グランド壁を形
成したことを特徴とする高周波用信号線路。 - 【請求項2】 絶縁基板の端面に、前記グランド線路と
グランドプレーンとを接続する導体線路を備えた請求項
1記載の高周波用信号線路。
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JP02737893A JP3282870B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 高周波用信号線路 |
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ID=12219388
Family Applications (1)
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JP02737893A Ceased JP3282870B2 (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | 高周波用信号線路 |
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-
1993
- 1993-01-22 JP JP02737893A patent/JP3282870B2/ja not_active Ceased
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