JP2000174514A - Coplanar waveguide - strip line converter - Google Patents
Coplanar waveguide - strip line converterInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、コプレナウェーブ
ガイド−ストリップ線路変換器に関し、特に、主として
マイクロ波、ミリ波における高周波帯の回路基板に用い
られ、コプレナウェーブガイドとトリプレート型ストリ
ップ線路の接続箇所において、特性の劣化が少ない線路
変換器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a coplanar waveguide-to-stripline converter, and more particularly to a coplanar waveguide and a triplate stripline mainly used for a circuit board in a high frequency band of microwaves and millimeter waves. The present invention relates to a line converter in which characteristic deterioration is small at a connection point of (1).
【０００２】[0002]
【従来の技術】マイクロ波やミリ波等の高周波信号を伝
送する手段として、導波管、マイクロストリップ線路、
コプレナウェーブガイド、ストリップ線路等が知られて
いる。2. Description of the Related Art As means for transmitting high-frequency signals such as microwaves and millimeter waves, waveguides, microstrip lines,
Coplanar waveguides, strip lines and the like are known.
【０００３】導波管は伝送損失が小さい反面、形状が大
きく、製造の難しさより複雑な回路に用いることは困難
であり、一方マイクロストリップラインは製造が容易で
あり比較的集積化が進んでいるが、ストリップ導体の屈
曲部等での電磁エネルギーの空中放射等が発生し、高周
波信号の伝送損失が比較的大きい。The waveguide has a small transmission loss, but has a large shape and is difficult to use for a complicated circuit because of its difficulty in manufacturing. On the other hand, the microstrip line is easy to manufacture and relatively integrated. However, aerial radiation of electromagnetic energy occurs at the bent portion of the strip conductor and the like, and the transmission loss of the high-frequency signal is relatively large.
【０００４】従って、高周波帯では、主として半導体回
路部等ではマイクロストリップ線路が用いられ、その回
路に電力を供給するのに導波管がよく用いられており、
それら両者の接続のための変換器は、様々な物が発明さ
れている。Accordingly, in a high frequency band, a microstrip line is mainly used in a semiconductor circuit section or the like, and a waveguide is often used to supply power to the circuit.
Various converters have been invented for connecting the two.
【０００５】一方、コプレナウェーブガイドやトリプレ
ート型ストリップ線路は、空中への電磁エネルギー放射
が小さく、伝送損失もマイクロストリップラインに比べ
て小さいため、最近、数ＧＨｚ以上の高周波回路でよく
使われるようになってきた。[0005] On the other hand, coplanar waveguides and triplate striplines have low electromagnetic energy emission to the air and low transmission loss compared to microstrip lines, and are therefore often used recently in high frequency circuits of several GHz or more. It has become.
【０００６】また、コプレナウェーブガイドは同一平面
上に信号線路とグランド線路が併設されているため、Ｓ
ＭＤ対応の半導体部品等の配置に非常に便利である。In the coplanar waveguide, the signal line and the ground line are provided on the same plane.
This is very convenient for arranging MD-compatible semiconductor components and the like.
【０００７】また、トリプレート型のストリップ線路
は、信号線であるストリップ導体が上下グランド電極に
誘電体を介して挟まれているため、外部からの電磁波に
対して影響を受けにくい。In addition, since the strip conductor of the tri-plate type is sandwiched between the upper and lower ground electrodes via a dielectric material, the strip conductor as a signal line is hardly affected by external electromagnetic waves.
【０００８】しかしながら、これらコプレナウェーブガ
イドとトリプレート型ストリップ線路とを効率よく接続
するための変換器はない。However, there is no converter for efficiently connecting these coplanar waveguides to a triplate strip line.
【０００９】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コプレナウ
ェーブガイドとトリプレート型ストリップ線路との接続
箇所において反射や放射、伝送損失の小さい変換器を提
供することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a converter having small reflection, radiation and transmission loss at a connection point between a coplanar waveguide and a triplate strip line.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１によれば、コプ
レナウェーブガイドおよびトリプレート型ストリップ線
路のそれぞれのストリップ導体が接続部において互いに
同一の導体幅を有し、前記コプレナウェーブガイドのグ
ランド電極が前記ストリップ線路の内部に挿入され、か
つ前記ストリップ線路のグランド電極と電気的に接続さ
れていることを特徴とするコプレナウェーブガイド−ス
トリップ線路変換器が提供される。According to the first aspect of the present invention, the strip conductors of the coplanar waveguide and the triplate strip line have the same conductor width at the connection portion, and the coplanar waveguide has a width equal to that of the strip conductor. A coplanar waveguide-stripline converter is provided, wherein a ground electrode is inserted inside the stripline and is electrically connected to a ground electrode of the stripline.
【００１１】コプレナウェーブガイドのストリップ導体
とトリプレート型ストリップ線路のストリップ導体の幅
を互いに同じにし、ストリップ導体幅の差による接続箇
所での高周波信号の反射や放射、伝送損失を低減させ
る。The width of the strip conductor of the coplanar waveguide and the width of the strip conductor of the triplate strip line are made equal to each other to reduce reflection, radiation and transmission loss of a high-frequency signal at a connecting portion due to the difference in the strip conductor width.
【００１２】その時のコプレナウェーブガイドの特性イ
ンピーダンスは、グランド電極とストリップ導体のギャ
ップにより所定の値（例えば５０Ω）になるように調整
し、ストリップ線路の特性インピーダンスは、ストリッ
プ導体と上下グランド電極間距離により上記所定の値
（例えば５０Ω）になるように調整する。At this time, the characteristic impedance of the coplanar waveguide is adjusted to a predetermined value (for example, 50Ω) by the gap between the ground electrode and the strip conductor, and the characteristic impedance of the strip line is adjusted between the strip conductor and the upper and lower ground electrodes. The distance is adjusted so as to have the predetermined value (for example, 50Ω) according to the distance.
【００１３】しかしながら、上記方法だけでは、変換箇
所での最大電界方向がコプレナウェーブガイドとストリ
ップ線路とは９０゜異なっている上、縁端効果等のた
め、反射や伝送損失は十分小さくはならない。However, with the above method alone, the maximum electric field direction at the conversion point is different by 90 ° between the coplanar waveguide and the strip line, and reflection and transmission loss are not sufficiently reduced due to edge effects and the like. .
【００１４】そこで、コプレナウェーブガイドのグラン
ド電極をストリップ線路内に挿入する事により、コプレ
ナウェーブガイドの最大電界方向を、接続箇所ではなく
ストリップ線路内で変化させて、伝送される信号の最大
電界方向をストリップ線路内で緩やかに変換し、接続箇
所での反射や放射、伝送損失を小さくする。Therefore, by inserting the ground electrode of the coplanar waveguide into the strip line, the maximum electric field direction of the coplanar waveguide is changed at the strip line, not at the connection point, so that the maximum of the transmitted signal is maximized. The direction of the electric field is gently converted in the strip line to reduce reflection, radiation, and transmission loss at the connection point.
【００１５】ストリップ線路内において、挿入したコプ
レナウェーブガイドのグランド電極は、ストリップ導体
との間で電界が集中している。すなわち、ストリップ線
路とコプレナウェーブガイドの変換付近のストリップ線
路内では、大部分の電磁界方向は、いまだコプレナウェ
ーブガイドの電磁界方向とほとんど同じとなっている。
そのため、接続箇所において一度に変換されるのではな
く、挿入されたコプレナウェーブガイドのグランド電極
によって、伝送される信号の最大電界方向がストリップ
線路内で緩やかに変換されるようになる。In the strip line, an electric field is concentrated between the inserted ground electrode of the coplanar waveguide and the strip conductor. That is, in the strip line near the conversion between the strip line and the coplanar waveguide, most of the electromagnetic field directions are still almost the same as the electromagnetic field direction of the coplanar waveguide.
Therefore, the maximum electric field direction of the transmitted signal is gradually converted in the strip line by the inserted ground electrode of the coplanar waveguide, instead of being converted at once at the connection point.
【００１６】このように、ストリップ線路内に挿入した
コプレナウェーブガイドのグランド電極は、ストリップ
線路の上下導体とを導通させ、同電位にする目的のため
だけに形成されたものではなく、コプレナウェーブガイ
ドのグランド電極をストリップ線路内に挿入することに
より、接続箇所において一度に変換するのではなく、２
段階で緩やかに変換して反射を抑える。As described above, the ground electrode of the coplanar waveguide inserted into the strip line is not formed only for the purpose of making the upper and lower conductors of the strip line conductive and having the same potential. By inserting the ground electrode of the waveguide into the strip line, it is possible to convert the
Slowly transforms in stages to suppress reflections.
【００１７】また、請求項２によれば、前記コプレナウ
ェーブガイドの前記グランド電極が前記ストリップ線路
内に挿入される長さが、伝送される信号のストリップ線
路内波長の１／４以上であることを特徴とする請求項１
記載のコプレナウェーブガイド−ストリップ線路変換器
が提供される。According to the second aspect, the length of the ground electrode of the coplanar waveguide inserted into the strip line is equal to or more than 波長 of the wavelength of the transmitted signal in the strip line. 2. The method according to claim 1, wherein
A described coplanar waveguide-stripline converter is provided.
【００１８】このように、ストリップ線路に挿入された
コプレナウェーブガイドのグランド電極の長さは、この
グランド電極端で放射する電磁界の、コプレナウェーブ
ガイドとストリップ線路との接続箇所からの外部への放
射を抑制するため、高周波信号のストリップ線路内波長
の４分の１以上が望ましい。As described above, the length of the ground electrode of the coplanar waveguide inserted into the strip line is determined by the length of the electromagnetic field radiated at the end of the ground electrode from the connection point between the coplanar waveguide and the strip line. In order to suppress the radiation of the high frequency signal, it is desirable that the wavelength of the high frequency signal be equal to or more than ４ of the wavelength in the strip line.
【００１９】また、請求項３によれば、前記ストリップ
線路内に挿入されている前記コプレナウェーブガイドの
前記グランド電極と前記ストリップ線路の前記ストリッ
プ導体との間隔が、挿入前の前記コプレナウェーブガイ
ドの前記ストリップ導体と前記グランド電極との間隔よ
りも大きいことを特徴とする請求項１または請求項２記
載のコプレナウェーブガイド−ストリップ線路変換器が
提供される。According to the third aspect, the distance between the ground electrode of the coplanar waveguide inserted into the strip line and the strip conductor of the strip line is the same as that of the coplanar wave before insertion. 3. The coplanar waveguide-stripline converter according to claim 1, wherein the distance between the strip conductor of the guide and the ground electrode is larger than the distance between the strip conductor and the ground electrode.
【００２０】コプレナウェーブガイドのストリップ導体
とグランド電極とのギャップの大きさを保ったまま、コ
プレナウェーブガイドのグランド電極をストリップ線路
内に挿入すると、ストリップ線路内ではギャップ付近で
の誘電率は大きくなるため、ストリップ線路内でのコプ
レナウェーブガイド特性インピーダンス（Ｚ１）は小さ
くなる。そのため、ギャップを大きくすることによりそ
の特性インピーダンスを大きくし、コプレナウェーブガ
イドの特性インピーダンス（Ｚ０）に近づけるかもしく
は等しくできる。When the ground electrode of the coplanar waveguide is inserted into the strip line while maintaining the gap between the strip conductor of the coplanar waveguide and the ground electrode, the dielectric constant near the gap in the strip line becomes Since it becomes large, the coplanar waveguide characteristic impedance (Z1) in the strip line becomes small. Therefore, the characteristic impedance can be increased by increasing the gap, and can be made close to or equal to the characteristic impedance (Z0) of the coplanar waveguide.
【００２１】コプレナウェーブガイド−ストリップ線路
接続の変換箇所での反射係数（Γ）は、式The reflection coefficient (Γ) at the conversion point of the coplanar waveguide-strip line connection is given by the following equation.
【００２２】[0022]
【数１】 Γ＝│（Ｚ１−Ｚ０）／（Ｚ１＋Ｚ０）│……（１）１ = │ (Z1−Z0) / (Z1 + Z0) │ (1)
【００２３】で表されるので、上記のようにして、スト
リップ線路内でのコプレナウェーブガイド特性インピー
ダンス（Ｚ１）をコプレナウェーブガイドの特性インピ
ーダンス（Ｚ０）に近づけるかもしくは等しくすること
により、コプレナウェーブガイド−ストリップ線路接続
の変換箇所での反射（Γ）を小さくすることができる。As described above, by making the characteristic impedance (Z1) of the coplanar waveguide in the strip line close to or equal to the characteristic impedance (Z0) of the coplanar waveguide, The reflection (Γ) at the conversion point of the planar waveguide-strip line connection can be reduced.
【００２４】また、請求項４によれば、前記コプレナウ
ェーブガイドが、グランデッドコプレナウェーブガイド
であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記
載のコプレナウェーブガイド−ストリップ線路変換器が
提供される。According to a fourth aspect of the present invention, the coplanar waveguide is a grounded coplanar waveguide, and the coplanar waveguide-strip line according to any one of the preceding claims. A converter is provided.
【００２５】また、請求項５によれば、コプレナウェー
ブガイドおよびストリップ線路のそれぞれのストリップ
導体が接続部において互いに接続され、前記コプレナウ
ェーブガイドのグランド電極が前記ストリップ線路の内
部に挿入され、前記コプレナウェーブガイドの前記グラ
ンド電極が前記ストリップ線路内に挿入される長さが、
伝送される信号のストリップ線路内波長の１／４以上で
あり、前記コプレナウェーブガイドの前記グランド電極
が前記ストリップ線路の前記グランド電極と接続されて
いることを特徴とするコプレナウェーブガイド−ストリ
ップ線路変換器が提供される。According to the fifth aspect, the strip conductors of the coplanar waveguide and the strip line are connected to each other at a connection portion, and the ground electrode of the coplanar waveguide is inserted into the strip line, The length in which the ground electrode of the coplanar waveguide is inserted into the strip line,
A coplanar waveguide-strip, wherein said ground electrode of said coplanar waveguide is connected to said ground electrode of said stripline, wherein said ground electrode of said coplanar waveguide is at least 1/4 of a wavelength in a stripline of a signal to be transmitted. A line converter is provided.
【００２６】なお、ストリップ線路に挿入されているコ
プレナウェーブガイドのグランド電極と、ストリップ線
路のグランド電極とを導通することにより、ストリップ
線路内のストリップ導体から上下グランド電極までの誘
電体厚が等しければ、ストリップ線路の上側の電磁界分
布と下側の電磁界分布がストリップ導体をはさんで対称
的となり、反射、伝送損失が抑制される。By connecting the ground electrode of the coplanar waveguide inserted into the strip line to the ground electrode of the strip line, the dielectric thickness from the strip conductor in the strip line to the upper and lower ground electrodes becomes equal. For example, the electromagnetic field distribution on the upper side and the electromagnetic field distribution on the lower side of the strip line become symmetrical across the strip conductor, and reflection and transmission loss are suppressed.
【００２７】そして、好ましくは、このストリップ線路
に挿入されているコプレナウェーブガイドのグランド電
極と、ストリップ線路のグランド電極とを、ストリップ
線路内のストリップ導体から上下グランド電極までの誘
電体内に設けたスルーホールにより導通する。スルーホ
ールは、コプレナウェーブガイドもしくはストリップ線
路を構成する誘電体基板に、グリーンシートの柔らかい
状態で、容易に形成できる。Preferably, the ground electrode of the coplanar waveguide and the ground electrode of the strip line inserted into the strip line are provided in a dielectric from the strip conductor in the strip line to the upper and lower ground electrodes. Conducted by through holes. The through hole can be easily formed on the dielectric substrate constituting the coplanar waveguide or the strip line in a soft state of the green sheet.
【００２８】[0028]
【発明の実施の形態】（第１の実施の形態）図１は、本
発明の第１の実施の形態のコプレナウェーブガイド−ス
トリップ線路変換器を示す斜視図であり、図２は、図１
のＸ−Ｘ線矢視側面透過図である。図１、図２で同じ部
位には同一番号を記してある。(First Embodiment) FIG. 1 is a perspective view showing a coplanar waveguide-strip line converter according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1
FIG. 3 is a transparent side view taken along the line XX of FIG. 1 and 2, the same parts are denoted by the same reference numerals.
【００２９】本実施の形態のコプレナウェーブガイド−
ストリップ線路変換器は、コプレナウェーブガイドＡ
と、ストリップ線路Ｂとを備えている。The coplanar waveguide of the present embodiment.
Stripline converter is coplanar waveguide A
And a strip line B.
【００３０】コプレナウェーブガイドＡは、誘電体基板
１０と、誘電体基板１０の上面に設けられたストリップ
導体１１と、ストリップ導体１１の両側に設けられたグ
ランド電極１２、１２とを備えている。ストリップ導体
１１とグランド電極１２、１２との間には、それぞれギ
ャップ１３が形成されている。The coplanar waveguide A includes a dielectric substrate 10, a strip conductor 11 provided on the upper surface of the dielectric substrate 10, and ground electrodes 12 provided on both sides of the strip conductor 11. . Gap 13 is formed between strip conductor 11 and ground electrodes 12, 12.
【００３１】ストリップ線路Ｂは、誘電体基板２０ｂ
と、誘電体基板２０ｂ上に設けられた誘電体基板２０ａ
と、誘電体基板２０ｂの上面上に設けられたストリップ
導体２１と、誘電体基板２０ｂの上面上の紙面左側であ
って、ストリップ導体２１の両側に設けられたグランド
電極３２、３２と、誘電体基板２０ｂの下面に設けられ
たグランド電極２２ｂと、誘電体基板２０ａの上面上に
設けられたグランド電極２２ａと、誘電体基板２０ａ、
２０ｂのそれぞれの両側面であって紙面左側端部に設け
られた導体３４ａ、３４ａとを備えている。The strip line B is connected to the dielectric substrate 20b.
And a dielectric substrate 20a provided on the dielectric substrate 20b
A strip conductor 21 provided on the upper surface of the dielectric substrate 20b; ground electrodes 32 provided on both sides of the strip conductor 21 on the left side of the paper surface on the upper surface of the dielectric substrate 20b; A ground electrode 22b provided on the lower surface of the substrate 20b, a ground electrode 22a provided on the upper surface of the dielectric substrate 20a, and a dielectric substrate 20a;
The conductors 20a have conductors 34a, 34a provided on both side surfaces thereof and at the left end of the paper surface.
【００３２】誘電体基板１０と誘電体基板２０ｂとは一
体化して形成され、それらの上面同士は連続して形成さ
れている。ストリップ導体１１とストリップ導体２１は
同じ線幅であり、互いに連続して形成されている。コプ
レナウェーブガイドＡのグランド電極１２、１２が、ス
トリップ線路Ｂ内に挿入されている部分がグランド電極
３２、３２となっている。グランド電極３２、３２とス
トリップ線路Ｂのグランド電極２２ａ、２２ｂは、導体
３４ａ、３４ａによって導通している。導体３４ａの形
状及び形成箇所は図１の様な平板構造に限らず、電気的
に接続できればよい。本実施の形態では、コプレナウェ
ーブガイドＡのストリップ導体１１とグランド電極１
２、１２との間のギャップ１３、１３と、ストリップ線
路Ｂ内のストリップ導体２１とグランド電極３２との間
のギャップ３３、３３は同じである。The dielectric substrate 10 and the dielectric substrate 20b are integrally formed, and their upper surfaces are formed continuously. The strip conductor 11 and the strip conductor 21 have the same line width and are formed continuously with each other. The portions of the coplanar waveguide A where the ground electrodes 12 are inserted into the strip line B are the ground electrodes 32. The ground electrodes 32, 32 are electrically connected to the ground electrodes 22a, 22b of the strip line B by conductors 34a, 34a. The shape and location of the conductor 34a are not limited to the flat plate structure as shown in FIG. In the present embodiment, the strip conductor 11 of the coplanar waveguide A and the ground electrode 1
The gaps 13 between the strip conductors 2 and 12 and the gaps 33 between the strip conductor 21 and the ground electrode 32 in the strip line B are the same.
【００３３】なお、図１ではコプレナウェーブガイドＡ
の下面は誘電体であるが、図３に示すように、ストリッ
プ線路Ｂの下側グランド電極２２ｂを延長して、コプレ
ナウェーブガイドＡの誘電体基板１０の下面に対向グラ
ンド電極２２ｃを設け、グランデッドコプレナウェーブ
ガイドにしても良い。In FIG. 1, the coplanar waveguide A is used.
3, the lower ground electrode 22b of the strip line B is extended to provide an opposing ground electrode 22c on the lower surface of the dielectric substrate 10 of the coplanar waveguide A, as shown in FIG. It may be a grounded coplanar wave guide.
【００３４】（第２の実施の形態）図４は、本発明の第
２の実施の形態を示すコプレナウェーブガイド−ストリ
ップ線路変換器を示す平面図である。(Second Embodiment) FIG. 4 is a plan view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a second embodiment of the present invention.
【００３５】図１、２に示す第１の実施の形態において
は、コプレナウェーブガイドＡのストリップ導体１１と
グランド電極１２、１２との間のギャップ１３、１３
と、ストリップ線路Ｂ内のストリップ導体２１とグラン
ド電極３２、３２との間のギャップ３３、３３とを同じ
としたが、本実施の形態では、ストリップ線路Ｂ内に挿
入されたコプレナウェーブガイドＡのグランド電極４
２、４２とストリップ導体２１とのギャップ４３、４３
をコプレナウェーブガイドＡのストリップ導体１１とグ
ランド電極１２、１２との間のギャップ１３、１３より
広く形成し、コプレナウェーブガイドＡとストリップ線
路Ｂの特性インピーダンスが等しくなるようにしている
点が第１の実施の形態と異なるが他の点は同じである。In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, gaps 13 between the strip conductor 11 of the coplanar waveguide A and the ground electrodes 12 are shown.
And the gaps 33 between the strip conductor 21 and the ground electrodes 32 in the strip line B are the same. In the present embodiment, the coplanar waveguide A inserted in the strip line B is used. Ground electrode 4
Gaps 43 between the strip conductors 2 and 42
Is formed wider than the gaps 13, 13 between the strip conductor 11 of the coplanar waveguide A and the ground electrodes 12, 12, so that the characteristic impedances of the coplanar waveguide A and the strip line B are equal. Although different from the first embodiment, the other points are the same.
【００３６】（第３の実施の形態）図５は、本発明の第
３の実施の形態を示すコプレナウェーブガイド−ストリ
ップ線路変換器を示す斜視図である。(Third Embodiment) FIG. 5 is a perspective view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a third embodiment of the present invention.
【００３７】図１、図２に示す第１の実施の形態におい
ては、ストリップ線路Ｂ内に挿入されたグランド電極３
２、３２とストリップ線路Ｂのグランド電極２２ａ、２
２ｂは、側面に設けられた導体３４ａ、３４ａによって
導通しているが、本実施の形態においては、ストリップ
線路Ｂに挿入されているコプレナウェーブガイドＡのグ
ランド電極３２、３２とストリップ線路Ｂの上下のグラ
ンド電極２２ａ、２２ｂとをスルーホール５０、５０に
よりそれぞれ導通している点が第１の実施の形態と異な
るが他の点は同じである。なお、スルーホール５０は少
なくともグランド電極３２、３２のそれぞれに形成する
のが望ましい。In the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the ground electrode 3 inserted in the strip line B
2, 32 and the ground electrodes 22a, 2
2b is conducted by conductors 34a, 34a provided on the side surfaces. In the present embodiment, the ground electrodes 32, 32 of the coplanar waveguide A inserted into the strip line B and the The point that the upper and lower ground electrodes 22a and 22b are electrically connected to each other by the through holes 50 and 50 is different from the first embodiment, but the other points are the same. It is desirable that the through holes 50 be formed at least in each of the ground electrodes 32.
【００３８】また、スルーホール５０は、例えば図６の
様にストリップ導体２１に沿って列をなすように形成し
てもよく、また、図７の様にコプレナウェーブガイドＡ
とストリップ線路Ｂとの境界面に沿う様に形成しても良
い。The through holes 50 may be formed, for example, so as to form a line along the strip conductor 21 as shown in FIG. 6, or the coplanar waveguide A may be formed as shown in FIG.
May be formed along the boundary surface between the strip line and the strip line B.
【００３９】[0039]
【実施例】（実施例１）図８Ａは、本発明の図１、図２
に示す第１の実施の形態で、電磁界シュミレーションに
より求めたＳパラメータである。モデルのパラメータ
は、コプレナウェーブガイドＡの誘電体基板１０厚さは
３００μｍ、誘電体基板１０の誘電率は７．５、ストリ
ップ導体１１の幅は、１４０μｍ、ストリップ導体１１
とグランド電極１２とのギャップ１３は６０μｍであ
り、ストリップ線路Ｂの誘電体基板２０ａ、２０ｂの合
計の基板厚さは６００μｍ、誘電体基板２０ａ、２０ｂ
の誘電率は７．５、ストリップ導体２１の幅は１４０μ
ｍ、ストリップ導体１１とグランド電極３２とのギャッ
プ３３は６０μｍ、ストリップ線路Ｂに挿入されたコプ
レナウェーブガイドのグランド電極３２、３２のストリ
ップ線路ＢとコプレナウェーブガイドＡの変換箇所から
の長さは７２０μｍ、ストリップ線路Ｂに挿入されたコ
プレナウェーブガイドのグランド電極３２、３２とスト
リップ線路Ｂの上下のグランド電極２２ａ、２２ｂとを
接続する導体３４ａ、３４ａのストリップ導体２１の延
在方向の長さは４００μｍである。(Embodiment 1) FIG. 8A is a sectional view of the present invention shown in FIGS.
Are S parameters obtained by electromagnetic field simulation in the first embodiment shown in FIG. The model parameters are as follows: the thickness of the dielectric substrate 10 of the coplanar waveguide A is 300 μm, the dielectric constant of the dielectric substrate 10 is 7.5, the width of the strip conductor 11 is 140 μm,
The gap 13 between the substrate and the ground electrode 12 is 60 μm, the total substrate thickness of the dielectric substrates 20 a and 20 b of the strip line B is 600 μm, and the dielectric substrates 20 a and 20 b
Has a dielectric constant of 7.5 and a width of the strip conductor 21 of 140 μm.
m, the gap 33 between the strip conductor 11 and the ground electrode 32 is 60 μm, and the length of the ground electrode 32 of the coplanar waveguide inserted into the strip line B, 32 from the conversion point between the strip line B and the coplanar waveguide A. Is 720 μm, the length of the conductors 34a, 34a connecting the ground electrodes 32, 32 of the coplanar waveguide inserted into the strip line B and the upper and lower ground electrodes 22a, 22b of the strip line B in the extending direction of the strip conductor 21. The height is 400 μm.
【００４０】図８Ｂは比較例で、図８Ａに使用したモデ
ルとは、ストリップ線路Ｂに挿入されたコプレナウェー
ブガイドのグランド３２、３２が無いこと以外は、全く
同じである。FIG. 8B is a comparative example, and is completely the same as the model used in FIG. 8A, except that the grounds 32 of the coplanar waveguide inserted into the strip line B are not provided.
【００４１】５０〜８０ＧＨｚのミリ波帯において、本
実施例では、Ｓ２１が比較例に比べて、０〜５ｄＢ向上
している。In the millimeter wave band of 50 to 80 GHz, in this embodiment, S21 is improved by 0 to 5 dB as compared with the comparative example.
【００４２】（実施例２）図９Ａは、図５に示す第３の
実施の形態で、電磁界シュミレーションにより求めたＳ
パラメータである。モデルのパラメータは、第１の実施
例における導体３４ａの代わりにスルーホール導体５０
を用い、導体５０の直径が２４０μｍ、ストリップ導体
２１の中心から導体５０、５０のそれぞれの中心までの
距離が４２０μｍ、スルーホール数が１対（２個）であ
る。(Example 2) FIG. 9A shows the third embodiment shown in FIG. 5, which is obtained by electromagnetic field simulation.
Parameter. The parameters of the model are the through-hole conductor 50 instead of the conductor 34a in the first embodiment.
The diameter of the conductor 50 is 240 μm, the distance from the center of the strip conductor 21 to the center of each of the conductors 50 and 50 is 420 μm, and the number of through holes is one pair (two).
【００４３】さらにコプレナウェーブガイドＡの下面
に、図３に示すような対向グランド導体を設けてグラン
デッドコプレナウェーブガイドとした。この対向グラン
ド導体は、ストリップ線路Ｂのグランド２２ｂを延長し
たものである。他のパラメータは第１の実施の形態と同
じである。Further, an opposing ground conductor as shown in FIG. 3 was provided on the lower surface of the coplanar waveguide A to form a grounded coplanar waveguide. The opposite ground conductor is obtained by extending the ground 22b of the strip line B. Other parameters are the same as in the first embodiment.
【００４４】図９Ｂは比較例で、図９Ａに使用したモデ
ルとは、グランド電極３２とスルーホール導体５０が無
いこと以外は、第２の実施例と全く同じである。FIG. 9B is a comparative example, and the model used in FIG. 9A is exactly the same as the second embodiment except that the ground electrode 32 and the through-hole conductor 50 are not provided.
【００４５】５０〜８０ＧＨｚのミリ波帯において、本
実施例では、Ｓ２１は比較例に比べて、５ｄＢ程度向上
し、広帯域にわたって電波が通過している。In the millimeter wave band of 50 to 80 GHz, in this embodiment, S21 is improved by about 5 dB as compared with the comparative example, and the radio wave is transmitted over a wide band.
【００４６】このように、コプレナウェーブガイドとス
トリップ線路の変換器において、コプレナウェーブガイ
ドのストリップ導体とストリップ線路のストリップ導体
の幅を同じにし、コプレナウェーブガイドのグランド電
極をストリップ線路内に挿入することにより、接続箇所
での高周波信号の反射や放射、伝送損失を低減させるこ
とができる。As described above, in the converter of the coplanar waveguide and the strip line, the width of the strip conductor of the coplanar waveguide is made equal to the width of the strip conductor of the strip line, and the ground electrode of the coplanar waveguide is disposed in the strip line. The insertion can reduce reflection, radiation, and transmission loss of a high-frequency signal at a connection point.
【００４７】[0047]
【発明の効果】本発明によれば、コプレナウェーブガイ
ドとストリップ線路との接続箇所での高周波信号の反射
や放射、伝送損失を低減させることができる。According to the present invention, reflection, radiation, and transmission loss of a high-frequency signal at a connection point between a coplanar waveguide and a strip line can be reduced.
【図１】本発明の第１の実施の形態のコプレナウェーブ
ガイド−ストリップ線路変換器を示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a first embodiment of the present invention.
【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視側面透過図。FIG. 2 is a transparent side view taken along the line XX of FIG. 1;
【図３】本発明の第１の実施の形態のコプレナウェーブ
ガイド−ストリップ線路変換器の変形例を示す側面透過
図。FIG. 3 is a side perspective view showing a modification of the coplanar waveguide-stripline converter according to the first embodiment of the present invention.
【図４】本発明の第２の実施の形態を示すコプレナウェ
ーブガイド−ストリップ線路変換器を示す平面図。FIG. 4 is a plan view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３の実施の形態を示すコプレナウェ
ーブガイド−ストリップ線路変換器を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a third embodiment of the present invention.
【図６】本発明の第３の実施の形態を示すコプレナウェ
ーブガイド−ストリップ線路変換器を示す平面図。FIG. 6 is a plan view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a third embodiment of the present invention.
【図７】本発明の第３の実施の形態を示すコプレナウェ
ーブガイド−ストリップ線路変換器を示す平面図。FIG. 7 is a plan view showing a coplanar waveguide-stripline converter according to a third embodiment of the present invention.
【図８】図８Ａは本発明の第１の実施例を説明するため
の図であり、図８Ｂは比較例を説明するための図。FIG. 8A is a diagram for explaining a first embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a diagram for explaining a comparative example.
【図９】図９Ａは本発明の第２の実施例を説明するため
の図であり、図９Ｂは比較例を説明するための図。FIG. 9A is a diagram for explaining a second embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a diagram for explaining a comparative example.
Ａ…コプレナウェーブガイド Ｂ…ストリップ線路 １０、２０ａ、２０ｂ…誘電体基板 １１、２１…ストリップ導体 １２、２２ａ、２２ｂ、３２、３４、４２…グランド電
極 １３、３３、４３…ギャップ ２２ｃ…対向グランド電極 ３４ａ…導体 ５０…スルーホールA: Coplanar waveguide B: Strip line 10, 20a, 20b: Dielectric substrate 11, 21: Strip conductor 12, 22a, 22b, 32, 34, 42: Ground electrode 13, 33, 43: Gap 22c: Counter ground Electrode 34a ... conductor 50 ... through hole
Claims (5)
ト型ストリップ線路のそれぞれのストリップ導体が接続
部において互いに同一の導体幅を有し、 前記コプレナウェーブガイドのグランド電極が前記スト
リップ線路の内部に挿入され、かつ前記ストリップ線路
のグランド電極と電気的に接続されていることを特徴と
するコプレナウェーブガイド−ストリップ線路変換器。1. A strip conductor of a coplanar waveguide and a strip conductor of a triplate type strip line have the same conductor width at a connection portion, and a ground electrode of the coplanar waveguide is inserted into the strip line. And a coplanar waveguide-stripline converter, which is electrically connected to a ground electrode of the stripline.
ド電極が前記ストリップ線路内に挿入される長さが、伝
送される信号のストリップ線路内波長の１／４以上であ
ることを特徴とする請求項１記載のコプレナウェーブガ
イド−ストリップ線路変換器。2. A length of the ground electrode of the coplanar waveguide inserted into the strip line is not less than ４ of a wavelength of a transmitted signal in the strip line. 2. The coplanar waveguide-stripline converter of claim 1.
記コプレナウェーブガイドの前記グランド電極と前記ス
トリップ線路の前記ストリップ導体との間隔が、挿入前
の前記コプレナウェーブガイドの前記ストリップ導体と
前記グランド電極との間隔よりも大きいことを特徴とす
る請求項１または請求項２記載のコプレナウェーブガイ
ド−ストリップ線路変換器。3. A distance between the ground electrode of the coplanar waveguide inserted in the stripline and the strip conductor of the stripline is equal to the distance between the strip conductor of the coplanar waveguide before the insertion and the strip conductor of the coplanar waveguide. 3. The coplanar waveguide-strip line converter according to claim 1, wherein the distance between the coplanar waveguide and the strip line is larger than a distance from the ground electrode.
ッドコプレナウェーブガイドであることを特徴とする請
求項１乃至３のいずれかに記載のコプレナウェーブガイ
ド−ストリップ線路変換器。4. The coplanar waveguide-strip line converter according to claim 1, wherein said coplanar waveguide is a grounded coplanar waveguide.
線路のそれぞれのストリップ導体が接続部において互い
に接続され、 前記コプレナウェーブガイドのグランド電極が前記スト
リップ線路の内部に挿入され、 前記コプレナウェーブガイドの前記グランド電極が前記
ストリップ線路内に挿入される長さが、伝送される信号
のストリップ線路内波長の１／４以上であり、 前記コプレナウェーブガイドの前記グランド電極が前記
ストリップ線路の前記グランド電極と接続されているこ
とを特徴とするコプレナウェーブガイド−ストリップ線
路変換器。5. The strip conductor of the coplanar waveguide and the strip conductor of the strip line are connected to each other at a connection portion, a ground electrode of the coplanar waveguide is inserted inside the strip line, and The length of the ground electrode inserted into the strip line is at least １ ／ of the strip line wavelength of the signal to be transmitted, and the ground electrode of the coplanar waveguide is connected to the ground electrode of the strip line. A coplanar waveguide-stripline converter characterized by being connected.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348389A JP2000174514A (en) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Coplanar waveguide - strip line converter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10348389A JP2000174514A (en) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Coplanar waveguide - strip line converter |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000174514A true JP2000174514A (en) | 2000-06-23 |
Family
ID=18396703
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10348389A Pending JP2000174514A (en) | 1998-12-08 | 1998-12-08 | Coplanar waveguide - strip line converter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000174514A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100764600B1 (en) | 2006-01-17 | 2007-10-19 | 센싱테크 주식회사 | Mode Transition Structure of Waveguide and NonRadiativeMicrostrip Line |
| CN113555656A (en) * | 2021-08-18 | 2021-10-26 | 上海交通大学 | Broadband transition structure of grounded coplanar waveguide and strip line with curved grounding electrode |
-
1998
- 1998-12-08 JP JP10348389A patent/JP2000174514A/en active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100764600B1 (en) | 2006-01-17 | 2007-10-19 | 센싱테크 주식회사 | Mode Transition Structure of Waveguide and NonRadiativeMicrostrip Line |
| CN113555656A (en) * | 2021-08-18 | 2021-10-26 | 上海交通大学 | Broadband transition structure of grounded coplanar waveguide and strip line with curved grounding electrode |
| CN113555656B (en) * | 2021-08-18 | 2022-03-15 | 上海交通大学 | Broadband transition structure of grounding coplanar waveguide and strip line containing curve grounding electrode |
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