JP6934909B2 - Transmission line circuit and wireless measuring device - Google Patents
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Description
本開示は、プリント基板に形成される伝送線路パターンをシールドする技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for shielding a transmission line pattern formed on a printed circuit board.
ミリ波帯において、フィルタ又はカプラ等の伝送線路パターンを形成するにあたり、加工精度の制約により、伝送線路パターンを薄膜基板上に形成することが一般的であり、低コスト化の制約により、薄膜基板をプリント基板上に形成することが一般的である。 In forming a transmission line pattern such as a filter or a coupler in the millimeter wave band, it is common to form the transmission line pattern on a thin film substrate due to restrictions on processing accuracy, and due to restrictions on cost reduction, the thin film substrate. Is generally formed on a printed circuit board.
伝送線路パターンを複数並列に接続するときに、伝送線路パターンの間のアイソレーション特性を確保することが要求される。特許文献１では、複数直列に接続されるアッテネータの間のアイソレーション特性を確保するために、各々のアッテネータにシールドケースを設置する。これを応用して、複数並列に接続される伝送線路パターンの間のアイソレーション特性を確保するために、各々の伝送線路パターンにシールドケースを設置する。
When connecting a plurality of transmission line patterns in parallel, it is required to secure isolation characteristics between the transmission line patterns. In
従来技術の伝送線路回路の構成を図５に示す。伝送線路回路Ｔ’は、プリント基板１’及びシールドケース２’から構成される。プリント基板１’は、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’、入出力伝送線路１２−１’、１２−２’、１２−３’、スイッチ回路１３’及びグランドパターン１４’を形成される。シールドケース２’は、シールドケース外壁２１’及びシールドケース内壁２２−１’、２２−２’から構成される。 The configuration of the transmission line circuit of the prior art is shown in FIG. The transmission line circuit T'consists of a printed circuit board 1'and a shield case 2'. The printed circuit board 1'has a transmission line pattern 11-1', 11-2', 11-3', an input / output transmission line 12-1', 12-2', 12-3', a switch circuit 13', and a ground pattern. 14'is formed. The shield case 2'is composed of a shield case outer wall 21'and a shield case inner wall 22-1', 22-2'.
図５の平面図では、シールドケース２’の蓋を図示していない。図５のＡ−Ａ断面図では、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と平行方向の断面図を図示している。図５のＢ−Ｂ断面図では、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と垂直方向の断面図を図示している。 In the plan view of FIG. 5, the lid of the shield case 2'is not shown. In the cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 5, a cross-sectional view taken along the direction parallel to the input / output direction of the transmission line circuit T'is shown. In the cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 5, a cross-sectional view taken along the direction perpendicular to the input / output direction of the transmission line circuit T'is shown.
伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’は、それぞれ、フィルタパターン又はカプラパターン等であり、並列に接続される。入出力伝送線路１２−１’、１２−２’、１２−３’は、それぞれ、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’の入出力伝送線路であり、並列に接続される。スイッチ回路１３’は、入出力伝送線路１２−１’、１２−２’、１２−３’のうちのいずれかの入出力を切り換え、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’のうちのいずれかの動作を切り換える。 The transmission line patterns 11-1', 11-2', and 11-3'are each a filter pattern, a coupler pattern, or the like, and are connected in parallel. Input / output transmission lines 12-1', 12-2', and 12-3'are input / output transmission lines of transmission line patterns 11-1', 11-2', and 11-3', respectively, and are connected in parallel. Will be done. The switch circuit 13'switches any input / output of the input / output transmission lines 12-1', 12-2', and 12-3', and transmits the transmission line patterns 11-1', 11-2', 11-. Switch any of the 3'operations.
伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’の間のアイソレーション特性を確保するために、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’にシールドケース２’を設置する。シールドケース外壁２１’は、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’、入出力伝送線路１２−１’、１２−２’、１２−３’（伝送線路回路Ｔ’の入出力端子を除く。）及びスイッチ回路１３’を取り囲む。シールドケース内壁２２−１’は、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’の間を仕切る。シールドケース内壁２２−２’は、伝送線路パターン１１−２’、１１−３’の間を仕切る。シールドケース２’の蓋は、シールドケース外壁２１’及びシールドケース内壁２２−１’、２２−２’と接合される。
ここで、シールドケース内壁２２−１’、２２−２’とグランドパターン１４’との間の導通を確保するように、シールドケース内壁２２−１’、２２−２’にシールドワイヤー又はコ・フォーム材を設置している。よって、シールドケース内壁２２−１’、２２−２’の実効的な幅Ｗ’（ミリ波帯では、１ｍｍのオーダー。）が広くなってしまい、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と垂直方向に延びる入出力伝送線路１２−１’、１２−３’の長さＬ１’が長くなってしまう。ひいては、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と垂直方向のサイズが大きくなってしまい、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と垂直方向に延びる入出力伝送線路１２−１’、１２−３’の伝送線路ロスが特にミリ波帯において大きくなってしまう。 Here, shield wires or co-forms are attached to the shield case inner walls 22-1'and 22-2' so as to ensure continuity between the shield case inner walls 22-1'and 22-2' and the ground pattern 14'. The material is installed. Therefore, the effective width W'of the inner walls 22-1'and 22-2' of the shield case (on the order of 1 mm in the millimeter wave band) becomes wide, and the direction perpendicular to the input / output direction of the transmission line circuit T'. The length L1'of the input / output transmission lines 12-1'and 12-3' extending to the above becomes long. As a result, the size of the transmission line circuit T'in the direction perpendicular to the input / output direction becomes large, and the input / output transmission lines 12-1'and 12-3' extending in the direction perpendicular to the input / output direction of the transmission line circuit T' The transmission line loss becomes large especially in the millimeter wave band.
そして、伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’の間のアイソレーション特性を確保するように、シールドケース２’が構成する導波管のモードの計算により、シールドケース内壁２２−１’、２２−２’の長さＬ’を設定している。よって、シールドケース内壁２２−１’、２２−２’の長さＬ’（伝送線路パターン１１−１’、１１−２’、１１−３’の長さより長い。）が長くなってしまい、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と平行方向に延びる入出力伝送線路１２−１’、１２−２’、１２−３’の長さＬ２’が長くなってしまう。ひいては、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と平行方向のサイズが大きくなってしまい、伝送線路回路Ｔ’の入出力方向と平行方向に延びる入出力伝送線路１２−１’、１２−２’、１２−３’の伝送線路ロスが特にミリ波帯において大きくなってしまう。 Then, the inner wall of the shield case is calculated by calculating the mode of the waveguide configured by the shield case 2'so as to secure the isolation characteristic between the transmission line patterns 11-1', 11-2', and 11-3'. The length L'of 22-1'and 22-2' is set. Therefore, the length L'of the inner walls 22-1'and 22-2' of the shield case (longer than the lengths of the transmission line patterns 11-1', 11-2' and 11-3') becomes long, and transmission occurs. The length L2'of the input / output transmission lines 12-1', 12-2', and 12-3' extending in the direction parallel to the input / output direction of the line circuit T'becomes long. As a result, the size of the transmission line circuit T'in the direction parallel to the input / output direction becomes large, and the input / output transmission lines 12-1', 12-2', which extend in the direction parallel to the input / output direction of the transmission line circuit T', The transmission line loss of 12-3'becomes large especially in the millimeter wave band.
そこで、前記課題を解決するために、本開示は、プリント基板に形成される伝送線路パターンをシールドするにあたり、伝送線路回路全体のサイズを小さくするとともに、入出力伝送線路の伝送線路ロスを特にミリ波帯において小さくすることを目的とする。 Therefore, in order to solve the above problems, the present disclosure reduces the size of the entire transmission line circuit and particularly reduces the transmission line loss of the input / output transmission line in order to shield the transmission line pattern formed on the printed circuit board. The purpose is to make it smaller in the wave band.
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、伝送線路パターンが形成されるパターン基板と、前記伝送線路パターンへの入出力伝送線路が形成される入出力基板と、を備え、前記伝送線路パターンの入出力端子と前記入出力伝送線路とが接合されるように、前記パターン基板と前記入出力基板とが接合され、前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層から前記入出力基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドする入出力基板内シールド部材が形成され、前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記パターン基板の前記伝送線路パターンの形成層から前記パターン基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドするパターン基板内シールド部材が形成されることを特徴とする伝送線路回路である。
In order to solve the above problems, the invention according to
また、請求項２に係る発明は、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層のうちの、前記伝送線路パターンとの対向箇所において、気体が充填される空隙が形成されることを特徴とする、請求項１に記載の伝送線路回路である。
また、請求項３に係る発明は、前記伝送線路パターン及び前記入出力伝送線路がそれぞれ複数並列に接続されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の伝送線路回路である。
The invention according to
The invention according to
前記課題を解決するために、請求項４に係る発明は、伝送線路パターンが形成されるパターン基板と、前記伝送線路パターンへの入出力伝送線路が形成される入出力基板と、を備え、前記伝送線路パターンの入出力端子と前記入出力伝送線路とが接合されるように、前記パターン基板と前記入出力基板とが接合され、前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層から前記入出力基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドする入出力基板内シールド部材が形成され、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層のうちの、前記伝送線路パターンとの対向箇所において、気体が充填される空隙が形成されることを特徴とする伝送線路回路である。
In order to solve the above problems, the invention according to
また、請求項５に係る発明は、前記伝送線路パターン及び前記入出力伝送線路がそれぞれ複数並列に接続されることを特徴とする、請求項４に記載の伝送線路回路である。
The invention according to
前記課題を解決するために、請求項６に係る発明は、伝送線路パターンが形成されるパターン基板と、前記伝送線路パターンへの入出力伝送線路が形成される入出力基板と、を備え、前記伝送線路パターンの入出力端子と前記入出力伝送線路とが接合されるように、前記パターン基板と前記入出力基板とが接合され、前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層から前記入出力基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドする入出力基板内シールド部材が形成され、前記伝送線路パターン及び前記入出力伝送線路がそれぞれ複数並列に接続されることを特徴とする伝送線路回路である。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 6 includes a pattern substrate on which a transmission line pattern is formed and an input / output substrate on which an input / output transmission line to the transmission line pattern is formed. The pattern board and the input / output board are joined so that the input / output terminal of the transmission line pattern and the input / output transmission line are joined, along the outer periphery of the transmission line pattern, and the input / output board. A shield member in the input / output board that shields the transmission line pattern is formed from the formation layer of the input / output transmission line to the formation layer of the ground pattern of the input / output board, and the transmission line pattern and the input / output are formed. It is a transmission line circuit characterized in that a plurality of transmission lines are connected in parallel.
また、請求項７に係る発明は、前記伝送線路パターンがフィルタパターン又はカプラパターンであることを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の伝送線路回路である。
また、請求項８に係る発明は、請求項１から７のいずれかに記載の伝送線路回路、を備えることを特徴とする無線測定装置である。
The invention according to claim 7 is the transmission line circuit according to any one of
The invention according to claim 8 is a wireless measuring device including the transmission line circuit according to any one of
このように、本開示は、プリント基板に形成される伝送線路パターンをシールドするにあたり、伝送線路回路全体のサイズを小さくするとともに、入出力伝送線路の伝送線路ロスを特にミリ波帯において小さくすることができる。 As described above, in the present disclosure, in shielding the transmission line pattern formed on the printed circuit board, the size of the entire transmission line circuit is reduced, and the transmission line loss of the input / output transmission line is reduced particularly in the millimeter wave band. Can be done.
添付の図面を参照して本開示の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本開示の実施の例であり、本開示は以下の実施形態に制限されるものではない。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are examples of the embodiments of the present disclosure, and the present disclosure is not limited to the following embodiments.
本開示の伝送線路回路の構成を図１に示す。伝送線路回路Ｔは、パターン基板１−１、１−２、１−３及び入出力基板２から構成される。パターン基板１−１、１−２、１−３は、それぞれ、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３、グランドパターン１２−１、１２−２、１２−３及びパターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３が形成される。入出力基板２は、入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３、スイッチ回路２２、グランドパターン２３、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３、気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３及びベタグランドパターン（図１に不図示）が形成される。なお、ベタグランドパターンは、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３をグランドに接続するためのものであり、入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３、スイッチ回路２２及び気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３が形成される基板面上にこれらの構成部材を避けるように形成される。
The configuration of the transmission line circuit of the present disclosure is shown in FIG. The transmission line circuit T is composed of a pattern substrate 1-1, 1-2, 1-3 and an input /
図１の透視平面図では、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３及び気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３を透視している。図１のＣ−Ｃ断面図では、伝送線路回路Ｔの入出力方向と平行方向の断面図を図示している。図１のＤ−Ｄ断面図では、伝送線路回路Ｔの入出力方向と垂直方向の断面図を図示している。 In the perspective plan view of FIG. 1, the transmission line patterns 11-1, 11-2, 11-3 and the gas filling voids 25-1, 25-2, 25-3 are seen through. In the CC sectional view of FIG. 1, a sectional view in a direction parallel to the input / output direction of the transmission line circuit T is shown. The DD cross-sectional view of FIG. 1 shows a cross-sectional view of the transmission line circuit T in the direction perpendicular to the input / output direction.
伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３は、それぞれ、フィルタパターン又はカプラパターン等であり、並列に接続される。入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３は、それぞれ、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の入出力伝送線路であり、並列に接続される。スイッチ回路２２は、入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３のうちのいずれかの入出力を切り換え、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３のうちのいずれかの動作を切り換える。伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の入出力端子と入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３とがそれぞれ接合されるように、パターン基板１−１、１−２、１−３と入出力基板２とが接合される。このとき、フリップチップ等の技術を応用することができる。
The transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3 are filter patterns, coupler patterns, and the like, respectively, and are connected in parallel. The input / output transmission lines 21-1, 21-2, and 21-3 are input / output transmission lines of transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3, respectively, and are connected in parallel. The
伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の間のアイソレーション特性を確保するために、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３に以下のシールド部材を形成する。入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３は、それぞれ、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の外周に沿って、かつ、入出力基板２の入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３の形成層から入出力基板２のグランドパターン２３の形成層までに渡って、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３をシールドするために形成される。パターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３は、それぞれ、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の外周に沿って、かつ、パターン基板１の伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の形成層からパターン基板１のグランドパターン１２−１、１２−２、１２−３の形成層までに渡って、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３をシールドするために形成される。
The following shield members are formed on the transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3 in order to secure the isolation characteristics between the transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3. The shield members 24-1, 24-2, and 24-3 in the input / output board are along the outer periphery of the transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3, respectively, and the input / output of the input /
ここで、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３の（金属ビア等の）半径及びパターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３の（金属メッキ等の）厚さは、ミリ波帯において０．１ｍｍのオーダーである。よって、伝送線路パターン１１−１、１１−２の間の幅及び伝送線路パターン１１−２、１１−３の間の幅（ミリ波帯では、０．１ｍｍのオーダー。）を狭くすることができ、伝送線路回路Ｔの入出力方向と垂直方向に延びる入出力伝送線路２１−１、２１−３の長さＬ１（図５の従来技術のＬ１’より短い。）を短くすることができる。ひいては、伝送線路回路Ｔの入出力方向と垂直方向のサイズを小さくすることができ、伝送線路回路Ｔの入出力方向と垂直方向に延びる入出力伝送線路２１−１、２１−３の伝送線路ロスを特にミリ波帯において小さくすることができる。 Here, the radius (metal via, etc.) of the shield members 24-1, 24-2, 24-3 in the input / output board and the pattern (metal plating, etc.) of the shield members 13-1, 13-2, 13-3 in the pattern board. The thickness is on the order of 0.1 mm in the millimeter wave band. Therefore, the width between the transmission line patterns 11-1 and 11-2 and the width between the transmission line patterns 11-2 and 11-3 (on the order of 0.1 mm in the millimeter wave band) can be narrowed. , The length L1 of the input / output transmission lines 21-1 and 21-3 extending in the direction perpendicular to the input / output direction of the transmission line circuit T (shorter than L1'of the prior art in FIG. 5) can be shortened. As a result, the size of the transmission line circuit T in the direction perpendicular to the input / output direction can be reduced, and the transmission line loss of the input / output transmission lines 21-1 and 21-3 extending in the direction perpendicular to the input / output direction of the transmission line circuit T. Can be reduced, especially in the millimeter wave band.
そして、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３及びパターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３は、それぞれ、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の外周に沿って形成される。よって、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３及びパターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３の形成範囲の長さＬ（伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の長さと同程度。図５の従来技術のＬ’より短い。）を短くすることができ、伝送線路回路Ｔの入出力方向と平行方向に延びる入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３の長さＬ２（図５の従来技術のＬ２’より短い。）を短くすることができる。ひいては、伝送線路回路Ｔの入出力方向と平行方向のサイズを小さくすることができ、伝送線路回路Ｔの入出力方向と平行方向に延びる入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３の伝送線路ロスを特にミリ波帯において小さくすることができる。 The shield members 24-1, 24-2, 24-3 in the input / output board and the shield members 13-1, 13-2, 13-3 in the pattern board have transmission line patterns 11-1, 11-2, respectively. , 11-3 formed along the outer circumference. Therefore, the length L of the forming range of the shield members 24-1, 24-2, 24-3 in the input / output board and the shield members 13-1, 13-2, 13-3 in the pattern board (transmission line pattern 11-1). , 11-2, 11-3. (Shorter than L'of the prior art in FIG. 5) can be shortened, and the input / output transmission line extends in the direction parallel to the input / output direction of the transmission line circuit T. The length L2 of 21-1, 21-2, and 21-3 (shorter than the prior art L2'in FIG. 5) can be shortened. As a result, the size of the transmission line circuit T in the direction parallel to the input / output direction can be reduced, and the input / output transmission lines 21-1, 21-2, 21-3 extending in the direction parallel to the input / output direction of the transmission line circuit T can be reduced. Transmission line loss can be reduced, especially in the millimeter wave band.
（空気等の）気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３は、それぞれ、入出力基板２の入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３の形成層のうちの、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３との対向箇所において形成される。
The gas-filled voids 25-1, 25-2, and 25-3 (such as air) are made of the forming layers of the input / output transmission lines 21-1, 21-2, and 21-3 of the input /
ここで、パターン基板１−１、１−２、１−３の設計時において、パターン基板１−１、１−２、１−３は、空気等の気体と対向している。そして、パターン基板１−１、１−２、１−３の実効誘電率εは、それぞれ、パターン基板１−１、１−２、１−３の有する誘電率及び空気等の気体の有する誘電率を考慮したものとなる。 Here, at the time of designing the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3, the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 face the gas such as air. The effective permittivity ε of the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 is the permittivity of the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3, and the permittivity of a gas such as air, respectively. Will be taken into consideration.
その後、パターン基板１−１、１−２、１−３の接合時にあたり、気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３が形成されていないときには、パターン基板１−１、１−２、１−３は、入出力基板２と対向している。そして、パターン基板１−１、１−２、１−３の実効誘電率ε’は、それぞれ、パターン基板１−１、１−２、１−３の有する誘電率及び入出力基板２の有する誘電率を考慮したものとなる。つまり、パターン基板１−１、１−２、１−３の設計時での実効誘電率εと、パターン基板１−１、１−２、１−３の接合時での実効誘電率ε’と、をほぼ同一にすることができない。よって、パターン基板１−１、１−２、１−３の設計時での所望の回路動作は、パターン基板１−１、１−２、１−３の接合後には実現することができない。
After that, when the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 are joined, and the gas filling voids 25-1, 25-2, and 25-3 are not formed, the pattern substrates 1-1, 1-2 1-3 face the input /
一方で、パターン基板１−１、１−２、１−３の接合時にあたり、気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３が形成されているときには、パターン基板１−１、１−２、１−３は、空気等の気体と対向している。そして、パターン基板１−１、１−２、１−３の実効誘電率ε’は、それぞれ、パターン基板１−１、１−２、１−３の有する誘電率及び空気等の気体の有する誘電率を考慮したものとなる。つまり、パターン基板１−１、１−２、１−３の設計時での実効誘電率εと、パターン基板１−１、１−２、１−３の接合時での実効誘電率ε’と、をほぼ同一にすることができる。よって、パターン基板１−１、１−２、１−３の設計時での所望の回路動作は、パターン基板１−１、１−２、１−３の接合後にも実現することができる。 On the other hand, at the time of joining the pattern substrates 1-1, 1-2, 1-3, when the gas filling voids 25-1, 25-2, 25-3 are formed, the pattern substrates 1-1, 1- 2 and 1-3 face a gas such as air. The effective permittivity ε'of the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 is the permittivity of the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3, and the permittivity of a gas such as air, respectively. The rate is taken into consideration. That is, the effective permittivity ε at the time of designing the pattern substrates 1-1, 1-2, 1-3 and the effective permittivity ε'at the time of joining the pattern substrates 1-1, 1-2, 1-3. , Can be made almost the same. Therefore, the desired circuit operation at the time of designing the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 can be realized even after the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 are joined.
本開示のパターン基板の製造方法を図２に示す。まず、図２の左上欄に示したように、プリント基板Ｓ上に、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３を形成する。次に、図２の左下欄に示したように、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の外周のうちの長さ方向に沿って、それぞれ、パターン基板内シールド部材溝１４−１、１４−２、１４−３を形成する。次に、図２の右上欄に示したように、パターン基板内シールド部材溝１４−１、１４−２、１４−３内に、それぞれ、金属メッキを形成することにより、パターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３を形成する。次に、図２の右下欄に示したように、プリント基板Ｓから、パターン基板１−１、１−２、１−３を切り出す。
The manufacturing method of the pattern substrate of the present disclosure is shown in FIG. First, as shown in the upper left column of FIG. 2, transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3 are formed on the printed circuit board S. Next, as shown in the lower left column of FIG. 2, along the length direction of the outer circumferences of the transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3, the shield member grooves 14-in the pattern substrate, respectively.
本開示の入出力基板の製造方法を図３に示す。まず、図３の左上欄に示したように、入出力基板２上に、入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３、スイッチ回路２２及びベタグランドパターン（図３に斜線で図示）を形成する。なお、ベタグランドパターンは、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３をグランドに接続するためのものであり、入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３、スイッチ回路２２及び気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３が形成される基板面上にこれらの構成部材を避けるように形成される。また、入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３は、ベタ加工がされるときにパターンバリができないように、気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３が形成される基板面上に形成されないようにする。
The manufacturing method of the input / output board of the present disclosure is shown in FIG. First, as shown in the upper left column of FIG. 3, on the input /
次に、図３の左下欄に示したように、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３との対向箇所において、それぞれ、気体充填空隙２５−１、２５−２、２５−３を形成する。次に、図３の右上欄に示したように、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の外周のうちの長さ方向及び幅方向に沿って、それぞれ、入出力基板内シールド部材穴２６−１、２６−２、２６−３を形成する。次に、図３の右下欄に示したように、入出力基板内シールド部材穴２６−１、２６−２、２６−３内に、それぞれ、金属ビアを形成することにより、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３を形成する。最後に、図１に示したように、フリップチップ等の技術を応用して、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３の入出力端子と入出力伝送線路２１−１、２１−２、２１−３とをそれぞれ接合するように、パターン基板１−１、１−２、１−３と入出力基板２とを接合する。このように、伝送線路回路Ｔを製造することができる。
Next, as shown in the lower left column of FIG. 3, the gas filling voids 25-1, 25-2, 25-3 are located at the locations facing the transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3, respectively. To form. Next, as shown in the upper right column of FIG. 3, the shields in the input / output boards are shielded along the length direction and the width direction of the outer circumferences of the transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3, respectively. The member holes 26-1, 26-2, and 26-3 are formed. Next, as shown in the lower right column of FIG. 3, metal vias are formed in the shield member holes 26-1, 26-2, and 26-3 in the input / output board, respectively, so that the inside of the input / output board is formed. Shield members 24-1, 24-2, 24-3 are formed. Finally, as shown in FIG. 1, by applying a technique such as a flip chip, the input / output terminals of the transmission line patterns 11-1, 11-2, 11-3 and the input / output transmission lines 21-1, 21- The pattern substrate 1-1, 1-2, 1-3 and the input /
なお、伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３は、図２では、パターン基板１−１、１−２、１−３上に形成されているが、変形例として、１枚のパターン基板上に形成されてもよい。また、パターン基板内シールド部材１３−１、１３−２、１３−３は、図２では、金属メッキにより形成されているが、変形例として、金属ビアにより形成されてもよい。また、入出力基板内シールド部材２４−１、２４−２、２４−３は、図３では、金属ビアにより形成されているが、変形例として、金属メッキにより形成されてもよい。 The transmission line patterns 11-1, 11-2, and 11-3 are formed on the pattern substrates 1-1, 1-2, and 1-3 in FIG. 2, but as a modification, one sheet is used. It may be formed on a pattern substrate. Further, although the shield members 13-1, 13-2, and 13-3 in the pattern substrate are formed by metal plating in FIG. 2, they may be formed by metal vias as a modification. Further, although the shield members 24-1, 24-2, and 24-3 in the input / output substrate are formed of metal vias in FIG. 3, they may be formed by metal plating as a modification.
本開示の無線測定装置の構成を図４に示す。無線測定装置Ｒは、送信信号生成部、無線信号送信部、無線信号受信部及び／又は受信信号処理部において、フィルタバンクＦ及び／又はカプラバンクＣを備える。フィルタバンクＦは、図１のスイッチ回路２２と、図１の伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３及び付随する構成要素にそれぞれ対応するフィルタ回路Ｆ−１、Ｆ−２、Ｆ−３と、を備える。カプラバンクＣは、図１のスイッチ回路２２と、図１の伝送線路パターン１１−１、１１−２、１１−３及び付随する構成要素にそれぞれ対応するカプラ回路Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３と、を備える。
The configuration of the wireless measuring device of the present disclosure is shown in FIG. The radio measuring device R includes a filter bank F and / or a coupler bank C in a transmission signal generation unit, a radio signal transmission unit, a radio signal reception unit and / or a reception signal processing unit. The filter bank F includes the
なお、伝送線路パターン及び付随する構成要素は、図１から図３まででは、複数並列に接続されているが、変形例として、単数のみ配置されてもよい。また、フィルタ回路及び／又はカプラ回路は、図４では、複数並列に接続されているが、変形例として、単数のみ配置されてもよい。ただし、伝送線路パターン及び付随する構成要素が複数並列に接続されるときに特に、伝送線路回路Ｔ全体のサイズを小さくするとともに、入出力伝送線路の伝送線路ロスを特にミリ波帯において小さくする効果を奏することができる。 Although a plurality of transmission line patterns and accompanying components are connected in parallel in FIGS. 1 to 3, only a single transmission line pattern may be arranged as a modification. Further, although a plurality of filter circuits and / or coupler circuits are connected in parallel in FIG. 4, only a single filter circuit and / or a coupler circuit may be arranged as a modification. However, the effect of reducing the size of the entire transmission line circuit T and reducing the transmission line loss of the input / output transmission line, especially in the millimeter wave band, especially when a plurality of transmission line patterns and accompanying components are connected in parallel. Can be played.
本開示の伝送線路回路及び無線測定装置は、特にミリ波帯においてアイソレーション特性の確保が必要なフィルタバンク又はカプラバンク等に適用可能である。 The transmission line circuit and wireless measuring device of the present disclosure can be applied to a filter bank, a coupler bank, or the like, which requires ensuring isolation characteristics, especially in the millimeter wave band.
Ｔ’：伝送線路回路
１’：プリント基板
２’：シールドケース
１１−１’、１１−２’、１１−３’：伝送線路パターン
１２−１’、１２−２’、１２−３’：入出力伝送線路
１３’：スイッチ回路
１４’：グランドパターン
２１’：シールドケース外壁
２２−１’、２２−２’：シールドケース内壁
Ｔ：伝送線路回路
Ｓ：プリント基板
１−１、１−２、１−３：パターン基板
２：入出力基板
１１−１、１１−２、１１−３：伝送線路パターン
１２−１、１２−２、１２−３：グランドパターン
１３−１、１３−２、１３−３：パターン基板内シールド部材
１４−１、１４−２、１４−３：パターン基板内シールド部材溝
２１−１、２１−２、２１−３：入出力伝送線路
２２：スイッチ回路
２３：グランドパターン
２４−１、２４−２、２４−３：入出力基板内シールド部材
２５−１、２５−２、２５−３：気体充填空隙
２６−１、２６−２、２６−３：入出力基板内シールド部材穴
Ｒ：無線測定装置
Ｆ：フィルタバンク
Ｆ−１、Ｆ−２、Ｆ−３：フィルタ回路
Ｃ：カプラバンク
Ｃ−１、Ｃ−２、Ｃ−３：カプラ回路
T': Transmission line circuit 1': Printed circuit board 2': Shield case 11-1', 11-2', 11-3': Transmission line pattern 12-1', 12-2', 12-3': On Output transmission line 13': Switch circuit 14': Ground pattern 21': Shield case outer wall 22-1', 22-2': Shield case inner wall T: Transmission line circuit S: Printed circuit board 1-1, 1-2, 1 -3: Pattern board 2: Input / output boards 11-1, 11-2, 11-3: Transmission line patterns 12-1, 12-2, 12-3: Ground patterns 13-1, 13-2, 13-3 : Shield member 14-1, 14-2, 14-3 in pattern board: Shield member groove 21-1, 21-2, 21-3 in pattern board: Input / output transmission line 22: Switch circuit 23: Ground pattern 24- 1, 24-2, 24-3: Shield member in input / output board 25-1, 25-2, 25-3: Gas filling void 26-1, 26-2, 26-3: Shield member hole in input / output board R: Wireless measuring device F: Filter banks F-1, F-2, F-3: Filter circuit C: Coupler banks C-1, C-2, C-3: Coupler circuit
Claims (8)
前記伝送線路パターンへの入出力伝送線路が形成される入出力基板と、
を備え、
前記伝送線路パターンの入出力端子と前記入出力伝送線路とが接合されるように、前記パターン基板と前記入出力基板とが接合され、
前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層から前記入出力基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドする入出力基板内シールド部材が形成され、
前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記パターン基板の前記伝送線路パターンの形成層から前記パターン基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドするパターン基板内シールド部材が形成される
ことを特徴とする伝送線路回路。 The pattern substrate on which the transmission line pattern is formed and
An input / output board on which an input / output transmission line to the transmission line pattern is formed,
With
The pattern board and the input / output board are joined so that the input / output terminal of the transmission line pattern and the input / output transmission line are joined.
Input / output that shields the transmission line pattern along the outer periphery of the transmission line pattern and from the formation layer of the input / output transmission line of the input / output board to the formation layer of the ground pattern of the input / output board. A shield member in the substrate is formed ,
A shield member in a pattern substrate that shields the transmission line pattern along the outer periphery of the transmission line pattern and from the layer for forming the transmission line pattern on the pattern substrate to the layer for forming the ground pattern on the pattern substrate. Is formed in a transmission line circuit.
ことを特徴とする、請求項１に記載の伝送線路回路。 Of forming layers of the input and output transmission lines of the input substrate, the opposing area between the transmission line pattern, wherein the void gas is filled is formed, the transmission according to claim 1 Line circuit.
ことを特徴とする、請求項１又は２に記載の伝送線路回路。 The transmission line circuit according to claim 1 or 2 , wherein a plurality of the transmission line patterns and the input / output transmission lines are connected in parallel.
前記伝送線路パターンへの入出力伝送線路が形成される入出力基板と、
を備え、
前記伝送線路パターンの入出力端子と前記入出力伝送線路とが接合されるように、前記パターン基板と前記入出力基板とが接合され、
前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層から前記入出力基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドする入出力基板内シールド部材が形成され、
前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層のうちの、前記伝送線路パターンとの対向箇所において、気体が充填される空隙が形成される
ことを特徴とする伝送線路回路。 The pattern substrate on which the transmission line pattern is formed and
An input / output board on which an input / output transmission line to the transmission line pattern is formed,
With
The pattern board and the input / output board are joined so that the input / output terminal of the transmission line pattern and the input / output transmission line are joined.
Input / output that shields the transmission line pattern along the outer periphery of the transmission line pattern and from the formation layer of the input / output transmission line of the input / output board to the formation layer of the ground pattern of the input / output board. A shield member in the substrate is formed ,
A transmission line circuit characterized in that a gap filled with gas is formed at a portion of the input / output substrate forming layer of the input / output transmission line facing the transmission line pattern.
ことを特徴とする、請求項４に記載の伝送線路回路。 The transmission line circuit according to claim 4 , wherein a plurality of the transmission line patterns and the input / output transmission lines are connected in parallel.
前記伝送線路パターンへの入出力伝送線路が形成される入出力基板と、
を備え、
前記伝送線路パターンの入出力端子と前記入出力伝送線路とが接合されるように、前記パターン基板と前記入出力基板とが接合され、
前記伝送線路パターンの外周に沿って、かつ、前記入出力基板の前記入出力伝送線路の形成層から前記入出力基板のグランドパターンの形成層までに渡って、前記伝送線路パターンをシールドする入出力基板内シールド部材が形成され、
前記伝送線路パターン及び前記入出力伝送線路がそれぞれ複数並列に接続される
ことを特徴とする伝送線路回路。 The pattern substrate on which the transmission line pattern is formed and
An input / output board on which an input / output transmission line to the transmission line pattern is formed,
With
The pattern board and the input / output board are joined so that the input / output terminal of the transmission line pattern and the input / output transmission line are joined.
Input / output that shields the transmission line pattern along the outer periphery of the transmission line pattern and from the formation layer of the input / output transmission line of the input / output board to the formation layer of the ground pattern of the input / output board. A shield member in the substrate is formed ,
A transmission line circuit characterized in that a plurality of the transmission line patterns and the input / output transmission lines are connected in parallel.
ことを特徴とする、請求項１から６のいずれかに記載の伝送線路回路。 The transmission line circuit according to any one of claims 1 to 6 , wherein the transmission line pattern is a filter pattern or a coupler pattern.
を備えることを特徴とする無線測定装置。 The transmission line circuit according to any one of claims 1 to 7.
A wireless measuring device comprising.
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