(57)【要約】【課題】  従来の基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路では、反射係数を小さくするため、高周波伝送方向に直列線路と先端開放スタブを追加するため、高周波伝送方向の長さが長くなり、高周波回路全体の面積が大きくなってしまう、また反射特性が狭帯域となってしまう課題があった。【解決手段】  高周波伝送線路間接続回路を構成する直列線路の長さを短くし、また先端開放スタブの代わりに、並列に先端をスルーホールで短絡した高インピーダンス線路を追加した。【選択図】  図１
2006128868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続され、インダクタンスとなる先端短絡の高インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記高インピーダンスマイクロストリップ線路に接続され、適当な長さをもつマイクロストリップ線路と、上記適当な長さをもつマイクロストリップ線路に接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とする高周波伝送線路間接続回路。
【請求項２】
導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続された片側をスルーホールで短絡したチップインダクタと、上記チップインダクタに接続され、適当な長さをもつマイクロストリップ線路と、上記適当な長さをもつマイクロストリップ線路に接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とする高周波伝送線路間接続回路。
【請求項３】
導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続され、インダクタンスとなる先端短絡の高インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記高インピーダンスマイクロストリップ線路に接続されたチップインダクタと、上記チップインダクタに接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とする高周波伝送線路間接続回路。
【請求項４】
導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続された片側をスルーホールで短絡したチップインダクタと、上記チップインダクタに接続された別のチップインダクタと、上記チップインダクタに接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とする高周波伝送線路間接続回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、レーダ装置や通信機などに用いられるマイクロ波回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、同軸コネクタと高周波回路基板との変換回路における反射を抑えるために、直列の低インピーダンス線路・高インピーダンスの線路を変換回路に追加してインダクタンス成分を打ち消し、反射を小さくするものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】実用新案公開平５−９００５号公報（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路においては、接続用導体の幅によっては、基板厚の薄い伝送線路側で低インピーダンス線路となる場合があるため、容量成分や反射係数が増すという課題点があった。また容量成分や反射係数の増加を抑えるために、マイクロストリップ線路に直列線路と並列スタブを装荷して反射係数を小さくすることができるが、直列線路が入るため高周波伝送方向の長さが長くなり、高周波回路全体の面積が大きくなってしまう上に、直列線路と並列スタブを装荷することにより、反射特性が周波数に依存して狭帯域となってしまう課題点もあった。以下、課題点の詳細を示す。
【０００５】
図７に示す基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路において、１はマイクロストリップ線路（基板厚:厚い）、２はマイクロストリップ線路（基板厚:薄い)、３は導体シャーシ、４はマイクロストリップ線路１の５０Ω線路（線路幅:広い）、５はマイクロストリップ線路２の５０Ω線路（線路幅:狭い）、６は接続用導体、７はマイクロスリップ線路２側の接続用導体を接続する幅広のパッドである。
【０００６】
接続用導体６は、マイクロストリップ線路２の端すぐに接続すると接続用導体６の接続端にストレスがかかるため、接続用導体６の長さを長くし、滑らかなカーブで接続している。また、長くすることによるインダクタンスの影響を小さくするため、線路幅をできるだけ広くし、７の幅広のパッドで接続するが、ここで、マイクロストリップ線路２側の幅広のパッド７におけるマイクロストリップ線路１とは反対側の端からマイクロストリップ線路１側を見たインピーダンスをＺｉｎａとすると、接続用導体６がマイクロストリップ線路１からマイクロストリップ線路２に向かう領域Ａのあたりでは、接続用導体６のインダクタンス成分が増し、マイクロストリップ線路２の領域Ｂのあたりでは、接続用導体６と導体シャーシ３との距離が近づき容量成分が増す。なお、幅広のパッド７部分のマイクロストリップ線路２においても、低インピーダンス線路となるために容量成分が増す。図８は、この接続回路の反射係数をスミスチャート上で説明したものであるが、インピーダンスＺｉｎａが、図８の５０Ω一定円と１／５０Ω一定円との間の容量性の領域になる場合があり、反射係数が大きくなってしまう課題もあった。
【０００７】
しかし、容量性の増加や反射係数の低減のために、図９に示すような幅広のパッド７の接続用導体とは反対側に直列線路８（例えば線路インピーダンス５０Ω）を追加することにより、図１０のように、Ｚｉｎａを通る線路１３の反射係数一定円に沿って、時計回りに位相回転し、誘導性領域の１／５０Ω一定円まで移動させる。そのときの線路１側を見たインピーダンスをＺｉｎｂとし、並列に先端開放のスタブ１３を接続することにより、１／５０Ω一定円に沿って時計回りに回転し、反射係数円の中心（５０Ω）に移動させ、反射係数を小さくすることができるが、直列線路８が入るため、高周波伝送方向の長さが長くなり、高周波回路全体の面積が大きくなってしまう、また、直列線路８、並列スタブ１３ともに、周波数により位相回転量が異なるため、反射特性が周波数に依存して狭帯域となってしまう課題点があった。
【０００８】
この発明は、上記のような課題点を解消するためになされたもので、反射係数が使用する周波数帯域で広帯域に渡って小さく、かつ高周波伝送方向の長さが直列線路と並列スタブを装荷した場合よりも短い高周波伝送線路間接続回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明に係る高周波伝送線路間接続回路は、導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続され、インダクタンスとなる先端短絡の高インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記高インピーダンスマイクロストリップ線路に接続され、適当な長さをもつマイクロストリップ線路と、上記適当な長さをもつマイクロストリップ線路に接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項２の発明に係る高周波伝送線路間接続回路は、導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続された片側をスルーホールで短絡したチップインダクタと、上記チップインダクタに接続され、適当な長さをもつマイクロストリップ線路と、上記適当な長さをもつマイクロストリップ線路に接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とするものである。
【００１１】
請求項３の発明に係る高周波伝送線路間接続回路は、導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続され、インダクタンスとなる先端短絡の高インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記高インピーダンスマイクロストリップ線路に接続されたチップインダクタと、上記チップインダクタに接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
請求項４の発明に係る高周波伝送線路間接続回路は、導体シャーシと、上記導体シャーシに取付けられた厚みの異なる２つの誘電体基板と、上記誘電体基板上に設けられた入出力マイクロストリップ線路と、上記片方の誘電体基板の入出力マイクロストリップ線路に並列に接続された片側をスルーホールで短絡したチップインダクタと、上記チップインダクタに接続された別のチップインダクタと、上記チップインダクタに接続され、キャパシタンスとなる低インピーダンスマイクロストリップ線路と、上記低インピーダンスマイクロストリップ線路ともう片方の誘電体基板のマイクロストリップ線路を接続する接続用導体とを備えたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のように、請求項１に係る発明によれば、高さの異なる高周波伝送線路に適用でき、接続部の高周波伝送方向の長さを従来よりも短くでき、また反射係数を従来よりも広帯域に渡って小さい高周波伝送線路間接続回路を得ることができる。
【００１４】
請求項２に係る発明によれば、高さの異なる高周波伝送線路に適用でき、接続部の高周波伝送方向の長さを従来よりも短く、反射係数を従来よりも広帯域に渡って小さい高周波伝送線路間接続回路を得ることができる。また、この高周波伝送線路間接続回路は、チップインダクタの諸元を変更するとことにより、主に反射係数の小さな周波数帯域を調整することができる。
【００１５】
請求項３に係る発明によれば、高さの異なる高周波伝送線路に適用でき、接続部の高周波伝送方向の長さを従来よりも短く、反射係数を従来よりも広帯域に渡って小さい高周波伝送線路間接続回路を得ることができる。また、この高周波伝送線路間接続回路は、チップインダクタの諸元を変更することにより、主に反射係数の大きさを調整することができる。
【００１６】
請求項４に係る発明によれば、高さの異なる高周波伝送線路に適用でき、接続部の高周波伝送方向の長さを従来よりも短く、反射係数を従来よりも広帯域に渡って小さい高周波伝送線路間接続回路を得ることができる。また、この高周波伝送線路間接続回路は、並列のチップインダクタの諸元を変更することにより、主に反射係数の小さな周波数帯域を、さらに、直列のチップインダクタの諸元を変更することにより、主に反射係数の大きさを調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。１はマイクロストリップ線路（基板厚:厚い）、２はマイクロストリップ線路（基板厚:薄い）、３はマイクロストリップ線路１とマイクロストリップ線路２とが載置された導体シャーシ、４はマイクロストリップ線路１の50Ω線路（線路幅:広い）、５はマイクロストリップ線路２の50Ω線路（線路幅:狭い）、６はマイクロストリップ線路１とマイクロストリップ線路２とを接続する接続用導体、７は接続用導体６を接続する幅広のパッド、８はパッド７に接続された直列線路、９はマイクロストリップ線路２に並列に接続された長さがλ／４よりも短い高インピーダンス線路（λ：使用周波数の波長）、１０は高インピーダンス線路９に設けられたスルーホールである。図２は、実施の形態１における高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００１８】
次に動作について説明する。図１、図２のように、Ｚｉｎａを通る線路８の反射係数一定円に沿って、時計回りに位相回転し、容量性領域の１／５０Ω一定円まで移動させる。そのときの線路１側を見たインピーダンスをＺｉｎｂとする。さらに、並列に先端をスルーホール１０で短絡した長さがλ／４よりも短い高インピーダンス線路９を接続することにより、１／５０Ω一定円に沿って反時計回りに回転し、反射係数円の中心（５０Ω）に移動させ、反射係数を小さくできる。高周波伝送方向に直列線路と並列スタブを追加するよりも、直列線路８の長さが短いため、高周波伝送方向の長さを短くでき、また周波数による位相回転量の差が出にくく、広帯域化できる。
【００１９】
実施の形態２．
図３は、実施の形態２における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。１１は並列チップインダクタである。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００２０】
次に動作について説明する。図３は、実施の形態１の高周波伝送線路間接続回路における高インピーダンス線路９をチップインダクタに置き換えたものである。並列チップインダクタ１１の諸元を変更することにより、図２の１／５０Ω一定円に沿って反時計回りに回転する量を変更し、主に反射係数が小さくなる周波数帯域を調整できる。高周波伝送方向に直列線路と並列スタブを追加するよりも直列線路８の長さが短いため、高周波伝送方向の長さを短くでき、また、周波数による位相回転量の差が出にくく広帯域化できる。
【００２１】
実施の形態３．
図４は、実施の形態３における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。１２は直列チップインダクタである。図５は、実施の形態３における高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００２２】
次に動作について説明する。図４は、実施の形態１の高周波伝送線路間接続回路における直列線路８をチップインダクタに置き換えたものであり、直列チップインダクタ１２の諸元を変更することにより、図５のＺｉｎａを通る抵抗一定円に沿って時計回りに回転する量を変更し、主に反射係数の大きさを調整できる。高周波伝送方向に直列線路と並列スタブを追加するよりも、直列チップインダクタ１２の長さの方がマイクロ波帯では一般に短いため、高周波伝送方向の長さを短くでき、またインダクタンス値が小さいため、周波数による反射係数の大きさの差が出にくく広帯域化できる。
【００２３】
実施の形態４．
図６は、実施の形態４における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。図５は、実施の形態４における高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。図中、同一符号は、同一又は相当部分を示しそれらについての詳細な説明は省略する。
【００２４】
次に動作について説明する。図６は、実施の形態１の高周波伝送線路間接続回路における直列線路８を直列チップインダクタ１２に、高インピーダンス線路９を並列チップインダクタ１１にそれぞれ置き換えたものである。直列チップインダクタ１２の諸元を変更することにより、図５のＺｉｎａを通る抵抗一定円に沿って時計回りに回転する量を変更し、主に反射係数の大きさを調整できる。そして、並列チップインダクタ１１の諸元を変更することにより、図５の１／５０Ω一定円に沿って反時計回りに回転する量を変更し、主に反射係数が小さくなる周波数帯域を調整できる。また高周波伝送方向に直列線路と並列スタブを追加するよりも、直列チップインダクタ１２の長さの方がマイクロ波帯では一般に短いため、高周波伝送方向の長さを短くでき、また１２のインダクタンス値が小さいため、周波数による反射係数の大きさの差が出にくく広帯域化できる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この発明の実施の形態１における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。
【図２】この発明の実施の形態１における高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態２における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。
【図４】この発明の実施の形態３における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態３及び４における高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態４における高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。
【図７】基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路の構成を示す図である。
【図８】図７の基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。
【図９】図７の基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路に直列線路と並列スタブを追加し、反射係数を小さくした回路の構成を示す図である。
【図１０】図９の基板厚みの異なる高周波伝送線路間接続回路のインピーダンス軌跡を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１…マイクロストリップ線路（基板厚:厚い）
２…マイクロストリップ線路（基板厚:薄い）  ３…導体シャーシ
４…マイクロストリップ線路１の50Ω線路（線路幅:広い）
５…マイクロストリップ線路２の50Ω線路（線路幅:狭い）  ６…接続用導体
７…接続用導体を接続する幅広のパッド  ８…直列線路  ９…高インピーダンス線路
１０…スルーホール  １１…並列チップインダクタ  １２…直列チップインダクタ
１３…先端開放スタブ
【図１】
2006128868.tif 000003
【図２】
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【図３】
2006128868.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006128868.tif 000009
【図８】
2006128868.tif 000010
【図９】
2006128868.tif 000011
【図１０】
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