(57)【要約】  複数の導電性トレースと、入力ポートと、そして少なくとも１つの出力ポートと、を含む多導体高周波伝送線が開示される。前記入力ポートは高周波信号入力線を含み、該高周波信号入力線は前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ部分的にまたは完全に重なる位置関係で配置され、前記高周波信号入力線は前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さである。前記出力ポートは高周波信号出力線を含み、該高周波信号出力線は、前記少なくとも１つの出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースのうちの少なくとも１つに略位置合わせされ、かつ部分的にまたは完全に重なる位置関係で配置され、前記高周波信号出力線は前記出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースのうちの前記少なくとも１つと少なくとも同程度の広さである。前記入力及び出力ポートは、容量結合する多導体構造となり、該多導体構造は、主高周波信号群及び補助制御信号群を前記入力ポートから１つ以上の出力ポートに、フェーズドアレイレーダ及びワイヤレス通信システムのようなシステムにおいて供給することができる。【選択図】図３
2014520483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の導電性トレースと、
入力ポートであって、該入力ポートが高周波信号入力線を含み、該高周波信号入力線が前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ部分的に重なる位置関係で配置され、前記高周波信号入力線が前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さである、前記入力ポートと、
少なくとも１つの出力ポートであって、該少なくとも１つの出力ポートが高周波信号出力線を含み、該高周波信号出力線が前記少なくとも１つの出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースのうちの少なくとも１つに略位置合わせされ、かつ部分的に重なる位置関係で配置され、前記高周波信号出力線が前記出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースのうちの前記少なくとも１つと少なくとも同程度の広さである、前記少なくとも１つの出力ポートと、を備え、
これにより、前記入力及び出力ポートは、容量結合する多導体構造となり、該多導体構造は、主高周波信号及び補助制御信号を前記入力ポートから１つ以上の出力ポートに供給することができる、
多導体高周波伝送線。
【請求項２】
前記複数の導電性トレースは、共通の誘電体材料層の上に配置される、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項３】
前記複数の導電性トレースは、個別の誘電体材料層群の上に配置されて、積層型多導体高周波伝送線を形成する、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項４】
前記複数の導電性トレースは、一部が共通の誘電体材料層の上に配置され、そして一部が個別の誘電体材料層群の上に配置されて、１層当たり複数の導電性トレースを有する積層型多導体高周波伝送線を形成する、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項５】
前記高周波信号入力線及び前記複数の導電性トレースは前記入力ポートの位置で、相互に入り込む位置関係で部分的に重なる、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項６】
前記高周波信号入力線及び前記複数の導電性トレースは前記入力ポートの位置で、完全に重なる位置関係で部分的に重なる、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項７】
前記少なくとも１つの出力ポートは、唯一の出力ポートであり、そして前記高周波信号出力線は前記少なくとも１つの出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ部分的に重なる位置関係で配置され、そして前記入力ポート及び前記出力ポートは、略同一に構成される、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項８】
前記複数の導電性トレースの終端は低域通過フィルタ構造を含み、該低域通過フィルタ構造は、前記補助制御信号群を前記複数の導電性トレースに沿って、前記主高周波信号群が低域通過フィルタ構造を超えて伝搬するのを阻止しながら導通させることができるように構成される、請求項１に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項９】
前記低域通過フィルタ構造は、高周波チョークに至る９０度湾曲部を含む、請求項８に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１０】
高周波無線信号を電気的に個別の経路に沿って伝送するインピーダンス整合導体を形成する複数の導電性トレースと、
容量結合入力ポートであって、該入力ポートでは、前記高周波無線信号の高域通過結合を、前記入力ポートの位置の前記複数の導電性トレースと高周波信号入力線との間で行ない、前記高周波信号入力線が前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さである、前記容量結合入力ポートと、
容量結合出力ポートであって、該出力ポートでは、前記高周波無線信号の高域通過結合を、前記出力ポートの位置の前記複数の導電性トレースと高周波信号出力線との間で行ない、前記高周波信号出力線が前記出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さである、前記容量結合出力ポートと、
を備える、多導体高周波伝送線。
【請求項１１】
前記複数の導電性トレースは、共通の誘電体材料層の上に配置される、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１２】
前記複数の導電性トレースは、個別の誘電体材料層群の上に配置されて、積層型多導体高周波伝送線を形成する、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１３】
前記複数の導電性トレースは、一部が共通の誘電体材料層の上に配置され、そして一部が個別の誘電体材料層群の上に配置されて、１層当たり複数の導電性トレースを有する積層型多導体高周波伝送線を形成する、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１４】
前記入力ポートの位置の前記高周波信号入力線及び前記複数の導電性トレースは、相互に入り込む位置関係で容量結合する、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１５】
前記入力ポートの位置の前記高周波信号入力線及び前記複数の導電性トレースは、少なくとも部分的に重なる位置関係で容量結合する、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１６】
前記入力ポートの位置の前記高周波信号入力線及び前記複数の導電性トレースは、前記入力ポートの位置で、前記高周波信号入力線と前記複数の導電性トレースの部材との間で完全に重なる位置関係で容量結合する、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１７】
前記入力ポート及び前記出力ポートは略同一に構成される、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１８】
前記複数の導電性トレースの終端は低域通過フィルタ構造を含み、該低域通過フィルタ構造は、補助制御信号群を前記複数の導電性トレースに沿って、前記高周波無線信号が前記低域通過フィルタ構造を超えて伝搬するのを阻止しながら導通させることができるように構成される、請求項１０に記載の多導体高周波伝送線。
【請求項１９】
前記低域通過フィルタ構造は、ＲＦチョークに至る９０度湾曲部を含む、請求項１８に記載の多導体高周波伝送線。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、高周波エネルギーを、例えばフェーズドアレイアンテナシステムに使用される供給網により供給する伝送線に関するものであり、最も具体的には、主高周波信号を、補助制御信号及び任意のＤＣ電力を伝送する複数の導電性トレースに容量結合させるように適合させた入力ポートを含む多導体高周波伝送線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機、船舶、及びビークル搭載システム、またはビークル曳航システムを含む多くの種類の移動する検出プラットフォームは、フェーズドアレイアンテナを利用して、リモート検出及びリモート通信を行なう。最新のアクティブ電子走査アレイ（“ＡＥＳＡ”）システムは通常、多数の絶縁された高周波制御信号／電力伝送線を使用して、主高周波（マイクロ波または“ＲＦ”）信号、補助低周波制御信号、及びＤＣ電力を、アレイの個々のアンテナ素子に供給する。多数の絶縁された伝送線または“ｍａｎｉｆｏｌｄ（マニホールド）”に関する必要性は通常、共通平面または共通層で異なる設置面積を占める異なる導電経路を設けることにより満たされる、異なる平面、または異なる層（通常、金属化誘電体材料層により分離される）で共通の設置面積を共有する異なる導電経路を設けることにより満たされる、またはこれらの特徴を組み合わせることにより満たされる。個別のマニホールドの使用は、現在のＡＥＳＡ技術における重量及び外形に影響する重要な要素である。 ＡＥＳＡシステムの重量及びサイズ、特に外形または厚みを小さくすることができる場合、このようなシステムは、無人機（“ＵＡＶｓ”）のような積載物が制限される検出プラットフォームだけでなく、既存のプラットフォームの改良版の検出プラットフォームに更に容易に用いることができる。本明細書において開示される多導体伝送線構造はほぼ完全に、上に説明した個別のマニホールドの代わりに用いることができるだけでなく、遠隔通信用高周波ＲＦエネルギー、内部信号伝送及び／又は内部制御用低周波エネルギー、及び構成サブシステムに給電するＤＣ電力供給の組み合わせを用いるワイヤレス通信システムを改善するために用いることもできる。
【発明の概要】
【０００３】
１つの態様によれば、多導体高周波伝送線は、複数の導電性トレースと、入力ポートと、そして少なくとも１つの出力ポートと、を含む。前記入力ポートは高周波信号入力線を含み、該高周波信号入力線は前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ部分的に重なる位置関係で配置され、前記高周波信号入力線は前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さである。前記出力ポートは高周波信号出力線を含み、該高周波信号出力線は、前記少なくとも１つの出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースのうちの少なくとも１つに略位置合わせされ、かつ部分的に重なる位置関係で配置され、前記高周波信号出力線は前記出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースのうちの前記少なくとも１つと少なくとも同程度の広さである。前記入力及び出力ポートはこのようにして、容量結合する多導体構造となり、該多導体構造は、主高周波信号群及び補助制御信号群を前記入力ポートから１つ以上の出力ポートに供給することができる。
【０００４】
別の態様によれば、多導体高周波伝送線は、高周波無線信号を電気的に独立した経路に沿って伝送するインピーダンス整合導体を形成する複数の導電性トレースと、容量結合入力ポートと、そして容量結合出力ポートと、を含む。前記容量結合入力ポートでは、高周波無線信号の高域通過結合を、前記複数の導電性トレースと高周波信号入力線との間で行なう。前記容量結合出力ポートでは、前記高周波無線信号の高域通過結合を、前記複数の導電性トレースと高周波信号出力線との間で行なう。前記高周波信号入力線は前記入力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さであり；そして前記高周波信号出力線は前記出力ポートの位置で、前記複数の導電性トレースに略位置合わせされ、かつ前記複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１Ａ】図１Ａは、２導体高周波伝送線の図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、５導体高周波伝送線の図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、８導体高周波伝送線の図である。
【図２】図２は、中間誘電体層（図示せず）を挟んで絶縁される４枚積層導体を含む１６導体高周波伝送線の図である。
【図３】図３は、１１導体高周波伝送線と部分的に重なる位置関係で配置される高周波入力線を含む入力ポートの図である。
【図４】図４は、８導体高周波伝送線と完全に重なる位置関係で配置される高周波入力線を含む入力ポートの図である。
【図５】図５は、第１の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図６】図６は、第２の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図７】図７は、第３の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図８】図８は、第４の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図９】図９は、第５の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図１０】図１０は、第６の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図１１】図１１は、第７の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【図１２】図１２は、第８の例示的な構成のＳパラメータのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
最初に図１Ａを参照するに、アクティブ電子走査アレイフェーズドアレイアンテナシステム（ａｃｔｉｖｅ  ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ  ｓｃａｎｎｅｄ  ｐｈａｓｅ  ａｒｒａｙ  ａｎｔｅｎｎａ  ｓｙｓｔｅｍ）すなわち“ＡＥＳＡ”システムのような複雑な高周波放射エミッション測定システムの内部の制御線は普通、誘電体２０ｘの上に配置される導電性トレース１０ｘを構成する。多数の制御線１０ａ，１０ｂ，１０ｃなどは、平行な位置関係で誘電体層２０ａの表面に配置されて、低周波制御信号、すなわち１ＧＨｚ未満の、通常５００ＭＨｚ未満の周波数を有する信号を導通させる電気的に独立した経路となることができる。このような制御信号は、例えばＡＥＳＡ内の高周波アンテナ素子に接続される位相変化電子部品を制御するために使用することができる。これらの制御信号は、共通のコントローラから送信されて、最終的にアンテナアレイ（図示せず）の個々のアンテナ素子にファンアウトされる。通常、図示の導電性トレース１０ｘから物理的に分離されている同様の導電性トレースは、高周波ＲＦ信号源、すなわちＡＥＳＡを実現することができる何れかの周波数の制御対象変調マイクロ波エネルギー源から引き出され、そしてアンテナアレイのＲＦエミッタに至る低損失ＲＦ伝送経路として機能する。これらの導電性トレースは殆どの場合、誘電体層の上に配置されるストリップラインまたはマイクロストリップとして提供される。しかしながら、導電性トレース１０ｘ自体が、ストリップラインまたはマイクロストリップとして構成される場合、当該導電性トレースは、単一チャネルＲＦ信号伝送及び単一チャネル制御信号伝送を同時に担う必要がある。更に、任意であるが、制御信号がＤＣ信号として、大きな電圧バイアスが掛かった状態で供給される場合、制御システムまたは他の同様の電子装置にはＤＣ電力を、導電性トレース１０ｘとストリップライン構造またはマイクロストリップ構造の接地プレーンとの間の電圧差を利用して供給することができる。
【０００７】
開示されるデバイスでは、導電性トレース１０ｘを細分割して、単一の誘電体層２０ｘの上に配置される複数の導電性トレース１０ａ，１０ｂ，１０ｃなど（集合的に１０ｙと表記する）とする。複数の導電性トレース１０ｙは、ＲＦ導波路（図を分かり易くするために図示していない接地プレーンを設けた状態の）として機能し、この場合、多導体伝送線が結果的に、単一チャネルＲＦ信号伝送及び多チャネル制御信号伝送を同時に担う。図１Ａが、１チャネルＲＦ信号伝送、及び２チャネル制御信号伝送を同時に行なうために適する２導体高周波伝送線を含む実施形態を示しているのに対し、図１Ｂ及び１Ｃは、１チャネルＲＦ信号伝送、及び４または８チャネル制御信号伝送を同時に行なうために適する５及び８導体高周波伝送線を含む実施形態をそれぞれ示している。図１Ａに示す実施形態は、例えば伝送線間隔が２ミル（０．０５０８ｍｍ）の状態で１１．５ミル（０．２９２１ｍｍ）の部材線幅を有することができる。これとは異なり、図１Ｂ及び１Ｃに示す実施形態は、例えば伝送線間隔が１ミル（０．０２５４ｍｍ）の状態でそれぞれ４ミル（０．１０１６ｍｍ）及び２ミル（０．０５０８ｍｍ）の部材線幅を有することができる。現時点では、約１．５〜２ミル（約０．０３８１〜０．０５０８ｍｍ）の最小部材線幅、及び約０．５〜１ミル（０．０１２７〜０．０２５４ｍｍ）の最小伝送線間隔幅を用いて、多導体伝送線の合計線幅または設置面積が、複数の導電性トレース１０ｙの部材の数が増加するにつれて増大し始めるようにする必要がある。線幅がこのように増大すると、誘電体の厚さを増やして、伝送線及び伝送線部材導体のインピーダンス特性を維持する必要がある。
【０００８】
多導体伝送線の合計線幅または設置面積を抑えるために、導電性トレース１０ｙを細分割して、誘電体層２０ａの平面から外れた位置にある複数の導電性トレース１０ａ，１０ｉ，１０ｑなど（集合的に１０ｚと表記する）とすることにより、別々の誘電体層２０ａ，２０ｂ，２０ｃなどの上に配置される複数の導電性トレース１０ｚが、積層型多導体伝送線を形成するようにする。図２は、この配置を、前の節で参照した略平坦な配置と組み合わせて、図に示す１６導体高周波伝送線のような極めてコンパクトな多導体伝送線を形成する構成の実施形態を示している。図２に示す実施形態は、４ミル（０．１０１６ｍｍ）の部材線幅、２ミル（０．０５０８ｍｍ）の線間隔幅、及び４ミル（０．１０１６ｍｍ）の“ｚ方向”離間距離を有することができる。約１ミル（０．０２５４ｍｍ）の導電性トレース間の最小“ｚ方向”離間距離を使用する必要があるが、１０ミル（０．２５４ｍｍ）または２０ミル（０．５０８ｍｍ）のような、より大きい“ｚ方向”離間距離にすると、各誘電体層２０ｘの上に配置される部材の数、及び／又は導電性トレースの部材線幅を、伝送線及び伝送線部材導体のインピーダンス特性を保持しながら大きくすることができる。
【０００９】
ＲＦ信号伝送及び制御信号伝送を同時に行なうために、多導体伝送線への入力ポート１００は、高周波信号入力線３０からなるセグメントと、そして複数の導電性トレース１０ｙ及び／又は１０ｚ（以後、１０ｙ／ｚと表記する）からなるセグメントと、を含む。高周波信号入力線３０は普通、入力ポート１００の位置の複数の導電性トレース１０ｙ／ｚに略位置合わせされ、かつ部分的に重なる位置関係で配置されて、入力ポート１００の位置の複数の導電性トレース１０ｙ／ｚと容量結合する。明瞭性を期すために、“部分的に重なる（ｐａｒｔｉａｌｌｙ  ｏｖｅｒｌａｐｐｉｎｇ）”という用語は、完全に重なる関係を含み、かつ排除せず、そして以下に更に完全に説明する相互に入り込む関係を含む。この技術分野の当業者であれば、複数の導電性トレース１０ｙ／ｚを、当該導電性トレースがＲＦ導波路として機能するように、これまでに示した状態以外の任意の状態で引き回すことができることを理解できるであろう。
【００１０】
図３に示す第１の実施可能形態では、複数の導電性トレース１０ｙは、高周波信号入力線３０と相互に入り込むように構成することができる。詳細には、高周波信号入力線３０に、凸部及び凹部、３０ａ（凸部）、３０ｂ（凹部）、３０ｃ（凸部）、３０ｄ（凹部）などを交互に設けることができ、そして複数の導電性トレース１０ｙの交互形成部分は、高周波信号入力線３０の交互構造に近接して隣接することができる。この技術分野の当業者であれば、高周波信号入力線３０及び複数の導電性トレース１０ｙは、導通結合ではなく容量結合をそれぞれの線間で行なうことが必要であるために、互いに接触して当接することがあってはならないことが理解できるであろう。この容量結合は、高域通過フィルタとして構成されて、高周波エネルギーをそれぞれの線間で結合させることができ、かつ制御信号及び／又はＤＣ電力がそれぞれの線間を透過するのを防止する。この技術分野の当業者であれば更に、相互に入り込む構成を用いて、高周波信号入力線３０及び複数の導電性トレース１０ｚを結合させる、すなわち積層型多導体伝送線におけるだけでなく、図２に示す配置と同様の組み合わせ配置を有する積層型多導体伝送線において結合させることができることが理解できるであろう。これらの構成の高周波信号入力線３０は、複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さを有する必要がある、すなわち少なくとも同じ合計線幅または設置面積を有する必要がある。
【００１１】
図４に示す第２の実施可能形態では、複数の導電性トレース１０ｙに、高周波信号入力線３０が完全に重なるようにすることができる。この技術分野の当業者であれば勿論であるが、高周波信号入力線３０及び複数の導電性トレース１０ｙは、導通結合ではなく容量結合をそれぞれの線間で行なうことが必要であるために、互いに接触して重なることがあってはならないことが理解できるであろう。この場合も同じく、この容量結合は、高域通過フィルタとして構成されて、高周波エネルギーをそれぞれの線間で結合させることができ、かつ制御信号及び／又はＤＣ電力がそれぞれの線間を透過するのを防止する。この技術分野の当業者であれば更に、高周波信号入力線３０が、複数の導電性トレース１０ｚと完全に重なる、すなわち積層型多導体伝送線だけでなく、図２に示す配置と同様の組み合わせ配置を有する積層型多導体伝送線と完全に重なることができることが理解できるであろう。この構成の高周波信号入力線３０はこの場合も同じく、複数の導電性トレースと少なくとも同程度の広さを有する必要がある。
【００１２】
何れの実施可能形態においても、高周波信号入力線３０と複数の導電性トレース１０ｙ／ｚとの間で容量結合が生じると、主高周波信号及び補助制御信号を入力ポートから１つ以上の出力ポート１５０に同時に供給することができる多導体構造が得られる。出力ポート１５０を１つだけ使用する場合、複数の導電性トレース１０ｙ／ｚの全ての部材は、当該出力ポート１５０に至るように引き回すことができ、当該出力ポート１５０は、上に説明した入力ポート群１００と同様に構成され、そして好ましくは、特定の構成の入力ポート１００と略同一になる。複数の出力ポート１５０を使用して、１対多のＲＦ供給網を形成する場合、複数の導電性トレース１０ｙ／ｚの少なくとも１つの部材は、各出力ポート１５０に至るように引き回すことができ、この場合、各出力ポートは、上に説明した入力ポート群１００と同様に構成され、かつ複数の導電性トレース１０ｙ／ｚの一部のみを含む。明瞭性を期すために、多導体高周波伝送線は、入力ポート群１００及び出力ポート群１５０の種々の組み合わせを含むことにより、１対１、１対多、多対１、または多対多のＲＦ供給網を形成することができる。
【００１３】
複数の導電性トレース１０ｙ／ｚの終端群、すなわち入力ポート１００及び出力ポート１５０の内部に配置されない、または入力ポート１００と出力ポート１５０との間に配置されないセグメント群は、これらのセグメントが非一体型供給網に含まれる場合と同じようにして、低周波制御信号、及び任意であるが、ＤＣ電力を導通させる状態を継続する。好適には、これらの終端は、ＲＦチョークに至る９０度湾曲部のような低域通過フィルタ構造を含み、この低域通過フィルタ構造は、高周波ＲＦ信号が当該フィルタ構造を通過して伝搬してコントローラまたはアンテナ制御素子に入射するのを阻止しながら、制御信号及び／又はＤＣ電力を複数の導電性トレース１０ｙ／ｚに沿って導通させることができるように構成される。この技術分野の当業者であれば、この技術分野で公知の他の低域通過フィルタ構造の代わりに、この例示的なフィルタ構造を、設計者による設計または選択の必要に応じて用いることができることを理解できるであろう。
【００１４】
多数の例示的な構成の伝送特性を、ペンシルバニア州ピッツバーグのＡｎｓｏｆｔ  ＬＣＣが公開したＨＦＳＳでシミュレートした。読者は、以下の例が、本開示の装置を代表するが、本明細書において説明される以外の態様、実施形態、及び実施可能形態について想定される範囲を構成しない、またはその他には、限定しないことを理解できるであろう。
【００１５】
例１
部材線幅が１．７５ミル（０．０４４４５ｍｍ）であり、かつ線間隔が０．５ミル（０．０１２７ｍｍ）である１１本の導電性トレースからなる多導体高周波伝送線を、入力ポートｐ１が、２４ミル（０．６０９６ｍｍ）の等しい合計線幅を有する高周波信号入力線と部分的に重なって相互に入り込む構成の接続部からなり、かつ出力ポートｐ２が、２４ミル（０．６０９６ｍｍ）の等しい合計線幅を有する高周波信号出力線と相互に入り込む構成の略同一接続部からなる状態でシミュレートした。１０ミル（０．２５４ｍｍ）厚の誘電体層を使用して、伝送線インピーダンスを５０オームに保った。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図５に示す。相互入り込み長さが２０ミル（０．５０８ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．３ｄＢの状態で９．７８ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−２９．５ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。
【００１６】
例２
第１の例の多導体高周波伝送線を変更して、４０ミル（１．０１６ｍｍ）の相互入り込み長さを有するようにした。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図６に示す。相互入り込み長さが４０ミル（１．０１６ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．２ｄＢの状態で８．８６ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−４０．３ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。例１及び２から分かるように、目標周波数における容量結合係数は、相互入り込み長さのようなパラメータを変化させることにより調整することができる。
【００１７】
例３
部材線幅が２ミル（０．０５０８ｍｍ）であり、かつ線間隔が１ミル（０．０２５４ｍｍ）である８本の導電性トレースからなる多導体高周波伝送線を、入力ポートｐ１が、２３ミル（０．５８４２ｍｍ）の等しい合計線幅を有する高周波信号入力線と完全に重なり、かつ相互に入り込まない構成の接続部からなり、かつ出力ポートｐ２が、２３ミル（０．５８４２ｍｍ）の等しい合計線幅を有する高周波信号出力線と相互に入り込まない構成の略同一接続部からなる状態でシミュレートした。１０ミル（０．２５４ｍｍ）厚の誘電体層を使用して、伝送線インピーダンスを５０オームに保った。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図７に示す。重なり長さが４０ミル（１．０１６ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．２ｄＢの状態で８．９５ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−４０．８ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。
【００１８】
例４
第３の例の多導体高周波伝送線を変更して、８０ミル（２．０３２ｍｍ）の相互入り込み長さを有するようにした。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図８に示す。重なり長さが８０ミル（２．０３２ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．２ｄＢの状態で９．５５ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−４６．３ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。例３及び４から分かるように、目標周波数における容量結合係数はこの場合も、重なり長さのようなパラメータを変化させることにより調整することができる。
【００１９】
例５
第３の例の多導体高周波伝送線を変更して、“ｚ”方向離間距離が２ミル（０．０５０８ｍｍ）の状態の８本の導電性トレースからなる２つの層を含む積層型多導体伝送線を有するようにした。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図９に示す。重なり長さが４０ミル（１．０１６ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．２ｄＢの状態で８．８６ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−４０．３ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。例３と比較すると、制御信号容量が、最適周波数、最大伝送効率、及び最小反射に微小な変化が生じるだけで２倍になる。Ｓパラメータの微小な変化が、関連する周波数スペクトルにおいて全体として観察される。
【００２０】
例６
第５の例の多導体高周波伝送線を変更して、８０ミル（２．０３２ｍｍ）の重なり長さを有するようにした。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図１０に示す。重なり長さが８０ミル（２．０３２ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．２ｄＢの状態で９．００ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−４６．０ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。例４と比較すると、制御信号容量がこの場合も同じく、最適周波数、最大伝送効率、及び最小反射に微小な変化が生じるだけで２倍になる。Ｓパラメータの微小な変化が、関連する周波数スペクトルにおいて全体として観察される。
【００２１】
例７
部材線幅が４ミル（０．１０１６ｍｍ）であり、かつ線間隔が２ミル（０．０５０８ｍｍ）である２０本の導電性トレースからなり、１層当たり５本の導電性トレースを有し、かつ“ｚ”方向離間距離が２ミル（０．０５０８ｍｍ）の状態の４つの導電性トレース層として配置される多導体高周波伝送線を、入力ポートｐ１が、２８ミル（０．７１１２ｍｍ）の等しい合計線幅を有する高周波信号入力線と完全に重なり、かつ相互に入り込まない構成の接続部からなり、かつ出力ポートｐ２が、２８ミル（０．７１１２ｍｍ）の等しい合計線幅を有する高周波信号出力線と相互に入り込まない略同一の構成の接続部からなる状態でシミュレートした。曲線ｍ１としてグラフ化された高周波伝送効率、及び曲線ｍ２としてグラフ化された反射を１ＧＨｚ〜１１ＧＨｚの範囲で計算した。これらのシミュレーション結果を図１１に示す。重なり長さが４０ミル（１．０１６ｍｍ）の場合、最大伝送効率は、損失が約０．２ｄＢの状態で８．３０ＧＨｚで生じ、そして最小反射は、反射損が約−３７．４ｄＢの状態で略同じ周波数で生じた。伝送線の最適周波数は、例１〜６に見られる最適周波数よりもやや低いが、制御信号容量は、これらの例の多導体高周波伝送線と比較して、合計線幅または設置面積が殆ど変化しないで大幅に大きくなる。
【００２２】
例８−制御信号特性
部材線幅が４ミル（０．１０１６ｍｍ）であり、かつ線間隔が４ミル（０．１０１６ｍｍ）である４本の導電性トレースからなる２インチ（５．０８ｃｍ）長の多導体高周波伝送線セグメントをシミュレートして、多導体高周波伝送線として構成されるトレース内の制御信号のＳパラメータを特徴付けた。曲線ｍ１としてグラフ化された制御信号伝送効率；曲線ｍ２及びｍ３それぞれとしてグラフ化された内側及び外側導電性トレース内の反射；曲線ｍ６、ｍ５、及びｍ４それぞれとしてグラフ化された外側導電性トレースと（隣接順の）他の導電性トレースとの間のクロストーク；及び曲線ｍ７としてグラフ化された内側導電性トレース群の間のクロストークを５ＭＨｚ〜５００ＭＨｚの範囲で計算した。これらの値は、記載の２インチ（５．０８ｃｍ）セグメントに特有の値であるが、これらの値は、多導体伝送線の関連長さ部分と関連長さ部分との間の制御信号の結合に関する桁情報ともなる。
【００２３】
上に説明した種々の態様、実施形態、実施可能形態、及び例示的な構成は、本質的に例示であり、本発明の範囲を限定するものではない。限定を本発明に適用する場合、当該限定は必ず、請求項において、本明細書で明示的に定義される用語の範囲で許容される通りに記載される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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