伝送線路

【目的】従来のストリップ線路やマイクロストリップ線路と同じく製造が容易で薄形化でき、かつ伝送損失を向上させることができ、用途の拡大が図れる高周波用伝送線路を提供する。
【構成】誘電体１とその内部または表面に一体に形成された信号線２とグランドプレーンとからなるストリップ構造またはマイクロストリップ構造の伝送線路に適用する。信号線２とグランドプレーン３との間に、信号線２より幅の狭い寄生信号線７ａ、７ｂを信号線２に短絡して設けた。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、誘電体とその内部または表面に一体に形成された信号線および誘電体の外部表面に形成されたグランドプレーンからなるストリップ構造またはマイクロストリップ構造の伝送線路に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】高周波用回路で用いられる伝送線路として、良く知られているものに、図４（Ａ）に示すように、信号線２の周囲に、誘電体１を介して、断面円形の導体３を配置した同軸線路と、図４（Ｂ）に示すように、誘電体１中に信号線２を一体に形成し、誘電体１の少なくとも両面にグランドプレーン３を形成したストリップ線路と、図４（Ｃ）に示すように、誘電体１の片面に信号線２を形成し、他面にグランドプレーン３を形成したマイクロストリップ線路とがある。
【０００３】図４（Ａ）の同軸線路は、損失が少ないので、比較的長い伝送や鋭い共振特性を要求される共振器に用いられている。一方、図４（Ｂ）のストリップ線路や、図４（Ｃ）のマイクロストリップ線路は、他の回路要素と組み合わせて容易に製造でき、かつ薄形化できるので、機器内部の回路に多く用いられる。しかし、これら図４（Ｂ）、（Ｃ）のストリップおよびマイクロストリップ線路では、導体抵抗による伝送損失が比較的大きいという欠点がある。これは、機器内部での短い伝送には問題はないが、受信機の入力段や、鋭い共振が必要な共振器など、僅かな損失も許容できない用途には向かないという問題点があった。
【０００４】本発明は、上記した問題点に鑑み、従来のストリップ線路やマイクロストリップ線路と同じく製造が容易で薄形化でき、かつ伝送損失を向上させることができ、用途の拡大が図れる高周波用伝送線路を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため、本発明は、誘電体とその内部または表面に一体に形成された信号線とグランドプレーンとからなるストリップ構造またはマイクロストリップ構造の伝送線路において、前記信号線と前記グランドプレーンとの間に、前記信号線より幅の狭い寄生信号線を信号線に短絡して設けたことを特徴とする。
【０００６】
【作用】本発明の伝送線路は、上述の構造を有するので、高周波電流が寄生信号線の端部にも分流して、表皮効果が低減され、伝送損失が減少する。
【０００７】
【実施例】図１（Ａ）は本発明による伝送線路の一実施例を示す断面図、（Ｂ）はそのＥ−Ｅ断面図であり、１はセラミック等でなる誘電体、２は銀や銀−パラジウムでなる導体でなる信号線、３は誘電体１の表裏面に形成されたグランドプレーンである。７ａ、７ｂは本発明により信号線２とグランドプレーン３との間に設けた寄生信号線であり、これらの寄生信号線７ａ、７ｂは信号線２よりやや幅を狭く形成してある。信号線２と寄生信号線７ａ、７ｂとの間は、これらの線が同電位となるように、少なくとも使用波長λの１／４以下の間隔をもってスルーホール５により短絡している。
【０００８】ここで、ストリップ線路の損失は、誘電体損失α_dと導体損失α_cとからなる。材料や製法あるいは使用周波数にもよるが、セラミック誘電体材料に銀等の導体ペーストを印刷して線路を作った場合、１GHz の周波数ではα_c≫α_dである。導体損失α_cは導体の抵抗率と断面積によって決まるが、ここで云う断面積とは、高周波電流の表皮効果と、ストリップ線路の構造によって信号線２の端部に集中して電流が流れる効果を加味した等価断面積である。
【０００９】実施例のように、寄生信号線７ａ、７ｂを信号線２にスルーホール５等により接続することにより、これらの３本の信号線が電気的には１体の信号線として動作し、また、高周波電流が寄生信号線７ａ、７ｂの各両端部にも、信号線２の両端部と同じように流れるように、信号線２の幅よりも寄生信号線７ａ、７ｂの幅をやや狭くしておく。このように構成すれば、従来のストリップ線路では信号線２の両端部に集中して流れていた電流が寄生信号線７ａ、７ｂの両端部にも分配され、合計６つの端部に流れるので、等価断面積が３倍となり、伝送損失が１／３程度に低減できる。
【００１０】図２（Ａ）は本発明をマイクロストリップ線路に適用した実施例を示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ断面図である。７は信号線２とグランドプレーン３との間に設けた寄生信号線であり、前記実施例と同様に、該寄生信号線７も信号線２とスルーホール５により、少なくとも使用波長λの１／４以下の間隔をもって短絡し、また、寄生信号線７の幅は信号線２よりやや狭い幅に形成して、信号線２の両端部と同じ電流が寄生信号線７に流れるようにしている。このマイクロストリップ線路においても、前記実施例と同じ理由で伝送損失が低減される。
【００１１】図２（Ｃ）は本発明の他の実施例であり、寄生信号線７ｃ、７ｄを信号線２と同じ距離に２本設けた分割構造とすることにより、図２（Ａ）、（Ｂ）の実施例よりも伝送損失がさらに低減されるようにしたものである。
【００１２】また、図２（Ｄ）は、２本の寄生信号線７ｅ、７ｆを、これらの両端部に信号線２の両端部と同じ電流が流れるように、幅を次第に狭くして、信号線２からの間隔を異ならせて設けることにより、伝送損失をさらに低減したものである。
【００１３】また、図２（Ｅ）は、誘電体１の表面に形成する信号線２側を２ａ、２ｂに分割したものである。
【００１４】図２（Ｃ）〜（Ｅ）の各実施例においても、信号線２または２ａ、２ｂと寄生信号線７または７ｅ〜７ｆと前記間隔λ／４以下の間隔で短絡される。図２（Ｃ）〜（Ｅ）の分割構造は、ストリップ線路にも適用できる。
【００１５】図３（Ａ）は図１に示したストリップ線路を切断して切断面の一方にグランドプレーン６を、他方の切断面に端子８を焼き付け等によって形成して共振器を構成した例、図３（Ｂ）は図２（Ａ）、（Ｂ）に示した伝送線路を切断して一方の切断面にグランドプレーン６を形成することにより、共振器を構成した例である。これらの共振器は、電圧制御発振器に組み込んだり、あるいは複数個を組み合わせてフィルタを構成するために用いることができる。
【００１６】
【発明の効果】本発明によれば、従来、信号線の両端部のみに集中して流れていた高周波電流を寄生信号線の端部に分配して流すことができるので、伝送損失が低減される。又、その結果、共振器として使用した場合に、鋭い共振特性が得られ、入力段にも用いることが可能となり、用途の拡大が達成できる。また、本発明の伝送線路は従来と同様の工程によって容易に作製できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は本発明による伝送線路の一実施例をストリップ線路について示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図２】（Ａ）は本発明による伝送線路の一実施例をマイクロストリップ線路について示す断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ断面図、（Ｃ）〜（Ｅ）はそれぞれ本発明の他の実施例を示す断面図である。
【図３】（Ａ）は図１（Ａ）、（Ｂ）の実施例のものより作られた共振器を示す断面図、（Ｂ）は図２（Ａ）、（Ｂ）の実施例のものより作られた共振器を示す斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ従来の同軸線路、ストリップ線路、マイクロストリップ線路をそれぞれ示す断面図である。
【符号の説明】
１誘電体
２信号線
３、６グランドプレーン
５スルーホール
７、７ａ〜７ｆ寄生信号線
８端子

【特許請求の範囲】
【請求項１】誘電体とその内部または表面に一体に形成された信号線とグランドプレーンとからなるストリップ構造またはマイクロストリップ構造の伝送線路において、前記信号線と前記グランドプレーンとの間に、前記信号線より幅の狭い寄生信号線を信号線に短絡して設けたことを特徴とする伝送線路。
【請求項２】請求項１において、前記寄生信号線の短絡箇所を複数設け、その短絡間隔を、信号線の使用最高周波数の波長の少なくとも１／４以下としたことを特徴とする伝送線路。

【図１】