JPH0134482B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、誘電体基板と金属膜とから構成さ
れた二本の平行なスリツトを有するコプレナライ
ンの曲がり部の特性を改善したマイクロ波集積回
路に関するものである。

第１図は、従来のこの種の回路の一例を示して
おり、第２図はその横方向からの断面を示してい
る。図において、１はアルミナあるいはテフロン
（登録商標）等の誘電体基板、２および３は地導
体、４は中心導体、５は地導体２，３間を結ぶ金
属ワイヤであり、１，２，３および４から二本の
平行なスリツト６ａ，６ｂが形成されている。

第１図を使い、このマイクロ波集積回路のモー
ドフイルタとしての動作を簡単に説明する。

このような二本の平行なスリツト６ａ，６ｂに
は、伝搬しやすいモードが２種ある。そのうちの
１つは、図中に実線の矢印で電界を示すような奇
モードであり、他の１つは図中に破線の矢印で電
界を示すような偶モードである奇モードの電波は
TEM波であり、偶モードの電波はTE波であるの
で、偶モードでは進行方向に磁界成分が存在して
いる。

以上のような２つのモードの電波が第１図の左
から伝搬してきたとすると、まず奇モードの電波
はTEM波であるので進行方向に垂直に張られた
金属ワイヤ５と磁界とが平行になるので、奇モー
ドの電波は金属ワイヤ５には影響されることな
く、右方向に伝搬してゆく。一方、偶モードの電
波はTE波であるので、磁界成分が金属ワイヤ５
と垂直になるので金属ワイヤと結合し、金属ワイ
ヤに電流が流れ金属ワイヤの位置で、インピーダ
ンスは短絡に近くなる。したがつて、偶モードの
電波の多くは、金属ワイヤ５によつて反射され右
方向には伝搬しない。

以上のように二本の平行なスリツトに混在する
奇モードの電波と偶モードの電波のうち、偶モー
ドの電波だけが金属ワイヤによつて反射され、図
１に示す回路がモードフイルタとして動作する。

しかし、第１図に示す様な従来のマイクロ波集
積回路では、金属ワイヤを設置するためのボンデ
イングあるいは半田付等の作業が必要となるの
で、短絡面を精度良くかつ、再現性良く、工作す
ることが難しい欠点があつた。また、作業時間が
長くコストが高い欠点があつた。また、ミキサや
スイツチのような半導体を使う場合には、地導体
２と地導体３とが直流的に分離していることが望
ましい場合があり、そのような場合には使用でき
ない欠点があつた。

一方、第３図はこのような２本の平行なスリツ
トが曲がり部を持つ一般的な回路を示すものであ
り、９は曲がり部である。曲がり部９において
は、内側のスリツトと外側のスリツトとの曲率が
異なり、曲がり部のスリツト長が異なるため、位
相差を生じる。このため第３図左側から、寄モー
ドの電波を印加して第３図右下に伝搬させると、
奇モードとしての入力電力の一部は、偶モードに
変換され、これに伴ない結果的に曲がり部におい
て、反射が増加し、このためいわゆる電力の通過
効率が低くなり、また通過効率の周波数特性はリ
ツプルを有するものとなる等欠点があつた。

この発明は、これらの欠点を除去するために、
二本の平行なスリツトの基板裏側に全長がほぼ1/
２波長となるような金属ストリツプを曲がり部分
の両端部において二本の平行なスリツトに垂直に
跨るように設け偶モードの電波だけを反射するよ
うにしたもので、以下図面について詳細に説明す
る。

第４図はこの発明の実施例であり、第５図はＡ
−Ａ断面を示している。図において、７は基板の
裏側において、曲がり部９の一端部と他端部とに
それぞれ設けられた金属ストリツプである。

この金属ストリツプ７の全長は、偶モードを抑
圧したい中心周波数において、ほぼ1/2波長とな
るようにしておく。

第１図と同様に、左方向から偶モードと奇モー
ドの電波が伝搬してきたものとする。奇モードは
前述のようにTEM波であるので、金属ストリツ
プ７の幅Ｗを狭くしておくことにより、金属スト
リツプに奇モードの電波は大きく結合することな
く、右方向に伝搬する。しかし曲がり部９におい
て、２本のスリツトの曲率が異なるために生じ
る、偶モードの電波は前述のように磁界成分を持
つので、金属ストリツプと結合する。この時に金
属ストリツプ７の全長を1/2波長とし、両先端を
開放にしておくことにより、金属ストリツプは帯
域阻止フイルタとして動作するので、曲がり部９
でのモード変換により生じる偶モードの電波は、
一方の金属ストリツプ７ｂにより反射され、第４
図右下方向には伝搬しない。さらに反射されて、
第４図左方向に戻ろうとする偶モードの電波は、
他方の金属ストリツプ７ａにより反射されるの
で、第４図左方向にも出ていかない。このよう
に、この金属ストリツプ７ａ，７ｂにより、曲が
り部９のモード変換により生じる偶モードは、一
時的にとじこめられ、その後この偶モードが奇モ
ードへ変換された後、奇モードとして伝搬して行
くことが可能となり、２つの金属ストリツプ７
ａ，７ｂの間隔を、共振が生じないように設定す
れば曲がり部９での奇モードから偶モードへのモ
ード変換に伴なう反射は増加しない。

また以上は、２本の平行なスリツトを有する誘
電体基板を囲む筐体について限定していないが、
特に導波管の中に２本の平行なスリツトを持つ誘
電体基板を設ける場合にも、この発明は使用して
もよく、このような例を第６図および第７図に示
す。第６図は誘電体基板の上面から見た図であ
り、第７図は誘電体基板の断面を示す図であり、
図において８は導波管の管壁を示している。図に
おいて、二本の平行なスリツトの裏側の金属スト
リツプ７の先端が曲げられているのは、導波管の
寸法制限により、金属ストリツプ７の全長を1/2
波長にするためである。

以上述べたように、この発明に係るマイクロ波
集積回路では二本の平行なスリツトの裏側に設け
た金属ストリツプにより、曲がり部で生じる偶モ
ードに起因する反射の抑圧をすることができる。

また、この金属ストリツプを、裏面の二本のス
リツトと同様に通常のフオトエツチング加工で作
れば、従来の金属ワイヤのボンデイング等に比べ
て位置を精度良く再現性良くできる利点もあり、
さらに、エツチング加工で作るので、量産に向き
コストが安い利点もある。

また、二本のスリツトを構成する地導体に直接
接続しないようにすれば、従来のように両地導体
の間を直流的に短絡せず、ミキサやスイツチ等の
半導体素子にバイアス電圧を加えることが可能に
なる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は、従来のこの種のマイク
ロ波集積回路の一例を示す図、第４図と第５図と
はこの発明の一実施例を示す図、第６図と第７図
はこの発明による他の実施例を示す図である。 図中、１は誘電体基板、５は金属ワイヤ、６は
二本の平行なスリツト、７は金属ストリツプ、９
は曲がり部である。なお図中、同一あるいは相当
部分には同一符号を付して示してある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 誘電体基板の一方の面に金属膜を設けるとと
   もに、この金属膜上に互いに平行な２本のスリツ
   トを設け、かつ曲がり部を形成してコプレナライ
   ンを構成し、上記２本のスリツトにより構成され
   るコプレナラインに奇モードの電磁界を励振して
   伝送線路として用いるマイクロ波集積回路であつ
   て、上記曲がり部の両端部において、上記誘電体
   基板の他方の面上に全長が約半波長となる金属ス
   トリツプを上記２本のスリツトに対して垂直に跨
   がるように設けたことを特徴とするマイクロ波集
   積回路。