JP3965762B2 - Triplate line interlayer connector - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ミリ波帯におけるトリプレート線路の層間接続構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のトリプレート線路の層間接続構造は、図6に示すように、第1の地導体1と第2の地導体2の略中間に、第1の誘電体4a及び第2の誘電体4bに挟んだ第1の給電線路5を形成した第1の給電基板6を配置した第1のトリプレート線路と、第2の地導体2と第3の地導体3の略中間に、第3の誘電体7a及び第4の誘電体7bに挟んだ第2の給電線路8を形成した第2の給電基板9を配置した第2のトリプレート線路とを、前記第2の地導体2に形成された第2のスロット14を介して電磁結合している。
【0003】
通常、第1の誘電体4a、第2の誘電体4b、第3の誘電体7a、及び第4の誘電体7bには、給電線路の損失を抑えるため、比誘電率ε1≒1の低誘電率材料が用いられる。
また、第1の地導体1と第2の地導体2の間隔、及び第2の地導体2と第3の地導体3の間隔は、使用する周波数において線路に高次モードが発生することを避けるため、使用する周波数の線路実効波長(線路実効波長=自由空間波長/誘電体の比誘電率の平方根)の略5分の1以下に設定される。
【0004】
また、第1の給電線路5と第2の給電線路8とを、第2のスロット14を介して良好に電磁結合させるためには、第2のスロット14を使用する周波数で共振させる必要があるため、図7に示すように、第2のスロット14の共振器長L8を使用する周波数の線路実効波長の略2分の1に設定すると共に、第1の給電線路5の接続終端部と、前記第2の給電線路8の接続終端部から、使用する周波数の線路実効波長の略4分の1となる線路長L7の位置に、第2のスロット14が位置するように配置する必要がある。
また、第2のスロット14の幅は、おおむね使用する周波数の線路実効波長の略10分の1程度とされている。
【0005】
このように、第2のスロット14の共振器長L8を使用する周波数の線路実効波長の略2分の1に設定することにより、第2のスロット14が使用する周波数で共振し、かつ、第1の給電線路5及び第2の給電線路8の接続終端部からの第2のスロット14の設定位置L7を、使用する周波数の線路実効波長の略4分の1に設定することにより、給電線路から第2のスロット14を見込んだインピーダンス整合が確保されて電力が反射することなく伝送される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図6に示す、従来のトリプレート線路の層間接続構造では、第2のスロット14の共振器長L8の長さの誤差に対する周波数変化が大きく、かつ、第1の給電線路5及び第2の給電線路8の接続終端部からの第2のスロット14の設定位置L7の誤差に対する給電線路から第2のスロット14を見込んだインピーダンスの変化が大きいので、周波数特性が狭帯域となるという課題があった。
【0007】
また、第1の給電線路5及び第2の給電線路8と第2のスロット14の電磁結合に伴い、第1の地導体1と第2の地導体2の間、及び第3の地導体3と第2の地導体2の間を横方向へ伝搬するパラレルプレート成分が発生し、損失が増加するという課題があった。
【0008】
更に、例えば使用する周波数が76.5GHz帯のように、極めて高い周波数帯で、従来のトリプレート線路層間接続構造を実現しようとする場合、図7に示した第2のスロット14の共振器長L8は、略2mm程度で、幅は0.4mm程度以下と極めて微細な寸法になるため、第2のスロット14は、機械プレス加工等で形成することが難しくなると共に、組立時に、第1の給電線路5及び第2の給電線路8の接続終端部からの第2のスロット14の設定位置L7を、略1mm程度に高精度で設定する必要がある等、精度の高い加工方法や組立構造の選択が不可欠であり、コストが高くなるという課題があった。
【0009】
本発明は、損失の抑制に優れ、かつ、組立の容易なトリプレート線路層間接続器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のトリプレート線路層間接続器は、図1に示すように、第1の地導体1と第2の地導体2の略中間に、第1の誘電体4a及び第2の誘電体4bに挟んだ、第1の給電線路5を形成した第1の給電基板6を配置した第1のトリプレート線路と、第2の地導体2と第3の地導体3の略中間に、第3の誘電体7a及び第4の誘電体7bに挟んだ、第2の給電線路8を形成した第2の給電基板9を配置した第2のトリプレート線路との電気的接続器であって、前記第1の給電基板6の第1の給電線路5の接続終端部と、前記第2の給電基板9の第2の給電線路8の接続終端部とに、それぞれ第1のパッチパターン12a、第2のパッチパターン12bを形成し、その第1のパッチパターン12aの周辺部の第1の誘電体4a及び第2の誘電体4bを削除すると共に、その削除した箇所に第1のパッチパターン12aとそれに接続した第1の給電線路5の形状よりも大きめのくりぬき部を有する第1のシールドスペーサ10a及び第2のシールドスペーサ10bを設け、かつ、前記第2のパッチパターン12bの周辺部の第3の誘電体7a及び第4の誘電体7bを削除すると共に、その削除した箇所に第2のパッチパターン12bとそれに接続した第2の給電線路8の形状よりも大きめのくりぬき部を有する第3のシールドスペーサ11a及び第4のシールドスペーサ11bを設け、さらに前記第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bの中間に位置する部分の前記第2の地導体2に、第1のスロット13を形成したことを特徴とする。
【0011】
また、本発明のトリプレート線路層間接続器は、図2に示すように、第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bの、線路接続方向の長さL1を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.38倍とし、かつ第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a、及び第4のシールドスペーサ11bのくりぬき部のパッチ周辺部の線路接続方向における寸法L2及び第1のスロット13の線路接続方向における寸法L3を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.6倍とすることができる。
【0012】
さらに、本発明のトリプレート線路層間接続器は、図3に示すように、第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bの形状を円形とし、その直径L4を、使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.38倍とし、かつ第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a、及び第4のシールドスペーサ11bのくりぬき部のパッチ周辺部の形状を円形としその直径L5を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.6倍とし、かつ、第1のスロット13の形状を円形としその直径L6を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.6倍とすることもできる。
【0013】
(作用)
本発明のトリプレート線路層間接続器において、図1に示す、第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bは、使用する周波数で相互に電磁結合して1つの共振器を構成する。そして、第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bは、従来構造の共振器と比較して非常に広帯域な特性を確保することができる。
【0014】
第1のスロット13は、このパッチ相互の電磁結合を妨げることなく、電力が第1の給電線路5から第2の給電線路8に伝送されるための窓として機能し、従来構造のスロットのように共振するものではないので、第1のスロット13の線路接続方向における共振器長L3の長さの誤差に対する周波数変化は小さく、前記のパッチパターンによる共振器の広帯域な特性と相まって、周波数特性の安定したトリプレート線路層間接続器が構成できる。
【0015】
第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a及び第4のシールドスペーサ11bは、第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bの周囲に、距離を隔てて金属壁を形成するもので、パラレルプレート成分が発生することなく、第1のパッチパターン12aの電力が全て第2のパッチパターン12bに伝送され、低損失特性が実現できる。
【0016】
また、第1のシールドスペーサ10a、、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a及び第4のシールドスペーサ11bは、第1の給電基板6及び第2の給電基板9を、それぞれ第1の地導体1と第2の地導体2及び第2の地導体2と第3の地導体3の略中間に安定に保持するスペーサとして機能し、第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12b相互の距離を安定に維持することでパッチ相互の電磁結合を常に安定に保つことができる。
【0017】
第1のパッチパターン12a、第2のパッチパターン12b及び第1のスロット13の形状は、図2に示すように正方形であるのが一般的であるが、幅方向の寸法は、共振周波数に対する影響が小さいため、必要に応じて長方形であっても良く、また、図3に示すように円形であっても同様に作用する。
また、例えば第1のパッチパターン12aと第1の給電線路5の接続部は、第1のパッチパターン12aの端部のインピーダンスと第1の給電線路5のインピーダンスを整合させるために、図4(a)に示すように、使用する周波数の線路実効波長の略4分の1の線路長のトランス線路101で接続するのが一般的であるが、図4(b)に示すように、パッチ内部の整合点102で直接整合させる給電や、図4(c)に示すように、僅かなギャップ103を介して容量結合させることもできる。
【0018】
【実施例】
実施例1
第1の地導体1及び第3の地導体3には、厚さ1mmのアルミ板を用い、第1の誘電体4a、第2の誘電体4b、第3の誘電体7a、及び第4の誘電体7bには、厚さ0.3mmで比誘電率約1.1の発泡ポリエチレンフォームを用い、第1の給電基板6には、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板を用い、不要な銅箔をエッチングで除去して、第1の給電線路5と第1のパッチパターン12aを形成したものを用い、第2の給電基板9にも第1の給電基板と同じ、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板を用い、不要な銅箔をエッチングで除去して、第2の給電線路8と第2のパッチパターン12bを形成したものを用い、第2の地導体2には、厚さ0.7mmのアルミ板に機械プレスで第1のスロット13を打ち抜き加工したものを用い、第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a、及び第4のシールドスペーサ11bには、厚さ0.3mmのアルミ板を機械プレスで打ち抜き加工したものを用いた。
第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bにおいては、図2(b)に示すL1が、使用する周波数76GHzの自由空間波長(λ0=3.95mm)の約0.38倍となる1.5mmとし、形状を正方形とした。
また、第1のスロット13の寸法L3は、使用する周波数76GHzの自由空間波長(λ0=3.95mm)の約0.58倍となる2.3mmとし、形状を正方形とした。
第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a、及び第4のシールドスペーサ11bの寸法L2は、第1のスロット13の寸法L3と同じ寸法とした。
さらに、第1の給電線路5と第1のパッチパターン12aの接続部には、使用する周波数76GHzの自由空間波長(λ0=3.95mm)の約0.24倍の長さのトランス線路101を形成し、第2の給電線路8と第2のパッチパターン12bの接続部にも同じトランス線路101を形成して整合させた。
以上の各部材を図2(a)に示すように、順次重ねてトリプレート線路層間接続器を構成し、第1の給電線路5及び第2の給電線路8に計測器を接続して電力を給電すると共に、第1の給電線路5の端部における反射損失及び第1の給電線路5から第2の給電線路8の端面へ電力が通過する際の通過損失を測定した結果、図5に示すように76GHzを中心に、±2GHzの範囲で反射損失−15dB以下で、通過損失も1dB以下という、良好な特性が実現できた。
【0019】
実施例2
実施例1と同様に、第1の地導体1及び第3の地導体3には、厚さ1mmのアルミ板を用い、第1の誘電体4a、第2の誘電体4b、第3の誘電体7a、及び第4の誘電体7bには、厚さ0.3mmで比誘電率約1.1の発泡ポリエチレンフォームを用い、第1の給電基板6には、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板を用い、不要な銅箔をエッチングで除去して、第1の給電線路5と第1のパッチパターン12aを形成したものを用い、第2の給電基板にも、第1の給電基板と同様に、ポリイミドフィルムに銅箔を貼り合わせたフレキシブル基板を用い、不要な銅箔をエッチングで除去して、第2の給電線路8と第2のパッチパターン12bを形成したものを用い、第2の地導体2には、厚さ0.7mmのアルミ板に機械プレスで第1のスロット13を打ち抜き加工したものを用い、第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a、及び第4のシールドスペーサ11bには、厚さ0.3mmのアルミ板を機械プレスで打ち抜き加工したものを用いた。
第1のパッチパターン12a及び第2のパッチパターン12bにおいては、図3(b)に示す直径L4が、使用する周波数76GHzの自由空間波長(λ0=3.95mm)の約0.38倍となる1.5mmとし、形状を円形とした。
また、スロット寸法L6は、使用する周波数76GHzの自由空間波長(λ0=3.95mm)の約0.58倍となる直径2.3mmとし、形状を円形とし、第1のシールドスペーサ10a、第2のシールドスペーサ10b、第3のシールドスペーサ11a、及び第4のシールドスペーサ11bの寸法L5は、スロット寸法と同じ寸法とし、形状を円形とした。
さらに、第1の給電線路5と第1のパッチパターン12aの接続部に、使用する周波数76GHzの自由空間波長(λ0=3.95mm)の約0.24倍の長さのトランス線路101を形成し、第2の給電線路8と第2のパッチパターン12bの接続部も同じトランス線路101を形成して整合させた。
以上の各部材を図3(a)に示すように、順次重ねてトリプレート線路層間接続器を構成し、第1の給電線路5及び第2の給電線路8に計測器を接続して電力を給電すると共に、第1の給電線路5の端部における反射損失及び第1の給電線路5から第2の給電線路8の端面へ電力が通過する際の通過損失を測定した結果、実施例1と同等の良好な特性が実現できた。
【0020】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明のトリプレート線路層間接続器によって、広帯域で周波数特性の安定した低損失なトリプレート線路層間接続器が構成でき、かつ、組立誤差による特性変化も少ない安価なトリプレート線路層間接続器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す分解斜視図である。
【図2】(a)は本発明の一実施例を示す断面図であり、(b)は本発明の一実施例の要部平面図であり、(c)は本発明の一実施例の他の要部平面図である。
【図3】(a)は本発明の他の実施例を示す断面図であり、(b)は本発明の他の実施例の要部平面図であり、(c)は本発明の他の実施例の他の要部平面図である。
【図4】(a)、(b)及び(c)はそれぞれ本発明の実施例に用いたパッチパターンと給電線路の接続形態を示す平面図である。
【図5】本発明の一実施例の反射損失と通過損失の周波数特性を示す線図である。
【図6】従来例を示す分解斜視図である。
【図7】従来例の課題を説明するための平面図である。
【符号の説明】
1.第1の地導体 2.第2の地導体
3.第3の地導体
4a.第1の誘電体 4b.第2の誘電体
7a.第3の誘電体 7b.第4の誘電体
5.第1の給電線路 8.第2の給電線路
6.第1の給電基板 9.第2の給電基板
10a.第1のシールドスペーサ 10b.第2のシールドスペーサ
11a.第3のシールドスペーサ 11b.第4のシールドスペーサ
12a.第1のパッチパターン 12b.第2のパッチパターン
13.第1のスロット 14.第2のスロット
101.トランス線路
102.整合点
103.ギャップ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an interlayer connection structure of a triplate line in the millimeter wave band.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 6, the conventional interlayer connection structure of the triplate line has a first dielectric 4a and a second dielectric 4b in the middle of the first ground conductor 1 and the second ground conductor 2, respectively. A third dielectric is provided approximately in the middle of the first triplate line having the first power supply substrate 6 forming the sandwiched first power supply line 5 and the second ground conductor 2 and the third ground conductor 3. A second triplate line having a second power supply substrate 9 formed with a second power supply line 8 sandwiched between a body 7a and a fourth dielectric 7b is formed on the second ground conductor 2. The second slot 14 is electromagnetically coupled.
[0003]
Usually, the first dielectric 4a, the second dielectric 4b, the third dielectric 7a, and the fourth dielectric 7b have a low relative dielectric constant ε 1 ≈1 in order to suppress the loss of the feed line. A dielectric material is used.
In addition, the distance between the first ground conductor 1 and the second ground conductor 2 and the distance between the second ground conductor 2 and the third ground conductor 3 indicate that a higher-order mode is generated in the line at the frequency used. In order to avoid this, it is set to be approximately one fifth or less of the line effective wavelength (line effective wavelength = free space wavelength / square root of the dielectric constant of the dielectric) of the frequency used.
[0004]
Further, in order to satisfactorily electromagnetically couple the first feed line 5 and the second feed line 8 through the second slot 14, it is necessary to resonate at the frequency at which the second slot 14 is used. Therefore, as shown in FIG. 7, the resonator length L8 of the second slot 14 is set to approximately one half of the line effective wavelength of the frequency used, and the connection termination portion of the first feed line 5; It is necessary to arrange the second slot 14 so as to be located at the position of the line length L7 that is approximately a quarter of the effective line wavelength of the frequency to be used from the connection termination portion of the second feed line 8. .
Further, the width of the second slot 14 is set to about one tenth of the effective line wavelength of the frequency to be used.
[0005]
In this way, by setting the resonator length L8 of the second slot 14 to approximately one half of the line effective wavelength of the frequency using the second slot 14, the second slot 14 resonates at the frequency used, and By setting the setting position L7 of the second slot 14 from the connection termination portion of the first feed line 5 and the second feed line 8 to approximately one quarter of the line effective wavelength of the frequency to be used, the feed line Thus, impedance matching is ensured in anticipation of the second slot 14, and power is transmitted without reflection.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional interlayer connection structure of the triplate line shown in FIG. 6, the frequency change with respect to the error of the resonator length L8 of the second slot 14 is large, and the first feed line 5 and the second feed line 5 There is a problem that the frequency characteristic becomes a narrow band because a change in impedance in which the second slot 14 is expected from the feed line with respect to the error of the setting position L7 of the second slot 14 from the connection termination portion of the feed line 8 is large. there were.
[0007]
Further, with the electromagnetic coupling between the first feed line 5 and the second feed line 8 and the second slot 14, between the first ground conductor 1 and the second ground conductor 2 and the third ground conductor 3. There is a problem that a parallel plate component propagating in the lateral direction occurs between the first ground conductor 2 and the second ground conductor 2 to increase loss.
[0008]
Further, when the conventional triplate line interlayer connection structure is to be realized in a very high frequency band, for example, a frequency to be used is 76.5 GHz band, the resonator length of the second slot 14 shown in FIG. Since L8 is about 2 mm and the width is extremely small, about 0.4 mm or less, the second slot 14 is difficult to form by mechanical press work or the like, and the first slot is It is necessary to set the setting position L7 of the second slot 14 from the connection end portion of the feed line 5 and the second feed line 8 with high accuracy to about 1 mm. There was a problem that selection was indispensable and cost was high.
[0009]
It is an object of the present invention to provide a triplate line interlayer connector that is excellent in loss suppression and that can be easily assembled.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
As shown in FIG. 1, the triplate line interlayer connector of the present invention is connected to the first dielectric 4 a and the second dielectric 4 b approximately in the middle between the first ground conductor 1 and the second ground conductor 2. The third triplate line between which the first power supply substrate 6 forming the first power supply line 5 is sandwiched and the second ground conductor 2 and the third ground conductor 3 are arranged in the middle. An electrical connector with a second triplate line on which a second feed substrate 9 having a second feed line 8 formed is sandwiched between a dielectric 7a and a fourth dielectric 7b. The first patch pattern 12a and the second patch terminal 12 are connected to the connection terminal portion of the first power supply line 5 of the first power supply substrate 6 and the connection terminal portion of the second power supply line 8 of the second power supply substrate 9, respectively. A patch pattern 12b is formed, and a first dielectric 4a and a second dielectric 4 around the first patch pattern 12a are formed. And the first shield spacer 10a and the second shield spacer 10b having a hollow portion larger than the shape of the first patch pattern 12a and the first feed line 5 connected to the first patch pattern 12a. And the third dielectric 7a and the fourth dielectric 7b at the periphery of the second patch pattern 12b are deleted, and the second patch pattern 12b and the second patch pattern connected to the second patch pattern 12b are removed at the deleted location. A third shield spacer 11a and a fourth shield spacer 11b having a hollow portion larger than the shape of the feed line 8 are provided, and further positioned between the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b. A first slot 13 is formed in a portion of the second ground conductor 2.
[0011]
Further, as shown in FIG. 2, the triplate line interlayer connector of the present invention has a free space wavelength of a frequency using the length L1 in the line connection direction of the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b. 0.38 times abbreviation of lambda 0, and the first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the line connecting direction of the patch perimeter of cutouts of the fourth shield spacer 11b And the dimension L3 in the line connection direction of the first slot 13 can be approximately 0.6 times the free space wavelength λ 0 of the frequency used.
[0012]
Further, as shown in FIG. 3, the triplate line interlayer connector of the present invention has a circular shape of the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b, and its diameter L4 is a free space of a frequency to be used. 0.38 times substantially wavelength lambda 0, and the first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the hollow portion shape of the patch periphery of the fourth shield spacer 11b a circular and substantially 0.6 times the free space wavelength lambda 0 of the frequency of using the diameter L5, and the free space wavelength lambda 0 of the frequencies of the shape of the first slot 13 is circular uses its diameter L6 substantially It can also be 0.6 times.
[0013]
(Function)
In the triplate line interlayer connector of the present invention, the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b shown in FIG. 1 are electromagnetically coupled to each other at a frequency to be used to constitute one resonator. The first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b can ensure characteristics with a very wide band as compared with the resonator having the conventional structure.
[0014]
The first slot 13 functions as a window through which power is transmitted from the first feed line 5 to the second feed line 8 without interfering with the electromagnetic coupling between the patches. Therefore, the frequency change with respect to the length error of the resonator length L3 in the line connection direction of the first slot 13 is small, and coupled with the broadband characteristics of the resonator by the patch pattern, A stable triplate line interlayer connector can be constructed.
[0015]
The first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the fourth shield spacer 11b are spaced around the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b. A metal wall is formed, and all the electric power of the first patch pattern 12a is transmitted to the second patch pattern 12b without generating a parallel plate component, so that a low loss characteristic can be realized.
[0016]
The first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the fourth shield spacer 11b are connected to the first power supply substrate 6 and the second power supply substrate 9, respectively. The first and second patch patterns 12a and 12a function as a spacer that is stably held substantially in the middle between the second ground conductor 2 and the second ground conductor 2 and the second ground conductor 2 and the third ground conductor 3. By maintaining the distance between 12b stably, the electromagnetic coupling between patches can always be kept stable.
[0017]
The shapes of the first patch pattern 12a, the second patch pattern 12b, and the first slot 13 are generally square as shown in FIG. 2, but the dimension in the width direction has an effect on the resonance frequency. Since it is small, it may be rectangular as necessary, and even if it is circular as shown in FIG.
Further, for example, the connection portion between the first patch pattern 12a and the first feed line 5 is arranged in order to match the impedance of the end of the first patch pattern 12a with the impedance of the first feed line 5 as shown in FIG. As shown in a), it is common to connect with a transformer line 101 having a line length of about one-fourth of the effective line wavelength of the frequency used, but as shown in FIG. The power supply can be directly matched at the matching point 102 or capacitively coupled through a slight gap 103 as shown in FIG.
[0018]
【Example】
Example 1
As the first ground conductor 1 and the third ground conductor 3, an aluminum plate having a thickness of 1 mm is used, and the first dielectric 4a, the second dielectric 4b, the third dielectric 7a, and the fourth dielectric For the dielectric 7b, a foamed polyethylene foam having a thickness of 0.3 mm and a relative dielectric constant of about 1.1 is used. For the first power supply substrate 6, a flexible substrate in which a copper foil is bonded to a polyimide film is used. The copper foil is removed by etching, and the first power supply line 5 and the first patch pattern 12a are formed. The second power supply substrate 9 is also made of copper on a polyimide film, which is the same as the first power supply substrate. Using a flexible substrate bonded with foil, removing unnecessary copper foil by etching and forming the second feed line 8 and the second patch pattern 12b, the second ground conductor 2 is A mechanical press presses the first screw on a 0.7 mm thick aluminum plate. The first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the fourth shield spacer 11b are made of an aluminum plate having a thickness of 0.3 mm. This was punched with a mechanical press.
In the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b, L1 shown in FIG. 2B is approximately 0.38 times the free space wavelength (λ 0 = 3.95 mm) of the frequency 76 GHz used. The shape was 1.5 mm and the shape was a square.
The dimension L3 of the first slot 13 is 2.3 mm, which is about 0.58 times the free space wavelength (λ 0 = 3.95 mm) of the frequency 76 GHz to be used, and the shape is square.
The dimension L2 of the first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the fourth shield spacer 11b is the same as the dimension L3 of the first slot 13.
Further, a transformer line 101 having a length about 0.24 times the free space wavelength (λ 0 = 3.95 mm) of the frequency 76 GHz to be used is connected to the connection portion between the first feed line 5 and the first patch pattern 12a. And the same transformer line 101 was formed at the connecting portion between the second feed line 8 and the second patch pattern 12b and matched.
As shown in FIG. 2A, the above-described members are sequentially stacked to constitute a triplate line interlayer connector, and a measuring instrument is connected to the first feed line 5 and the second feed line 8 to supply power. FIG. 5 shows the result of measuring the reflection loss at the end of the first feed line 5 and the passage loss when power passes from the first feed line 5 to the end face of the second feed line 8 while feeding power. Thus, good characteristics such as a reflection loss of -15 dB or less and a pass loss of 1 dB or less in a range of ± 2 GHz centering on 76 GHz can be realized.
[0019]
Example 2
As in the first embodiment, the first ground conductor 1 and the third ground conductor 3 are made of an aluminum plate having a thickness of 1 mm, and the first dielectric 4a, the second dielectric 4b, and the third dielectric are used. Foamed polyethylene foam having a thickness of 0.3 mm and a relative dielectric constant of about 1.1 is used for the body 7a and the fourth dielectric 7b, and a copper foil is bonded to a polyimide film for the first power supply substrate 6. The first power supply board is also used for the second power supply board using a flexible board that is formed by removing unnecessary copper foil by etching and forming the first power supply line 5 and the first patch pattern 12a. In the same manner as described above, a flexible substrate in which a copper foil is bonded to a polyimide film is used, and unnecessary copper foil is removed by etching to form a second feed line 8 and a second patch pattern 12b. 2 ground conductor 2 is made of 0.7 mm thick aluminum plate. The first slot 13 is punched with a mechanical press, and the first shield spacer 10a, the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the fourth shield spacer 11b have a thickness of 0. A 3 mm aluminum plate punched with a mechanical press was used.
In the first patch pattern 12a and the second patch pattern 12b, the diameter L4 shown in FIG. 3B is approximately 0.38 times the free space wavelength (λ 0 = 3.95 mm) of the frequency 76 GHz used. 1.5 mm and the shape was circular.
The slot dimension L6 is 2.3 mm in diameter, which is about 0.58 times the free space wavelength (λ 0 = 3.95 mm) of the frequency 76 GHz used, the shape is circular, the first shield spacer 10a, The dimension L5 of the second shield spacer 10b, the third shield spacer 11a, and the fourth shield spacer 11b is the same as the slot dimension, and the shape is circular.
Further, a transformer line 101 having a length of about 0.24 times the free space wavelength (λ 0 = 3.95 mm) of the frequency 76 GHz to be used is connected to the connection portion between the first feed line 5 and the first patch pattern 12a. The same transformer line 101 was also formed and matched at the connecting portion of the second feed line 8 and the second patch pattern 12b.
As shown in FIG. 3A, the above-described members are sequentially stacked to constitute a triplate line interlayer connector, and a measuring instrument is connected to the first feed line 5 and the second feed line 8 to supply power. As a result of measuring the reflection loss at the end of the first feed line 5 and the passage loss when power passes from the first feed line 5 to the end face of the second feed line 8 while feeding the power, Equivalent good characteristics could be realized.
[0020]
【The invention's effect】
As described above, with the triplate line interlayer connector of the present invention, a low-loss triplate line interlayer connector having a wide band and stable frequency characteristics can be configured, and an inexpensive tri-plate line with little characteristic change due to assembly errors can be formed. A plate line interlayer connector can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention.
2A is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2B is a plan view of a main portion of the embodiment of the present invention, and FIG. 2C is an embodiment of the present invention. It is another principal part top view.
3A is a cross-sectional view showing another embodiment of the present invention, FIG. 3B is a plan view of an essential part of another embodiment of the present invention, and FIG. It is another principal part top view of an Example.
FIGS. 4A, 4B, and 4C are plan views each showing a connection form of a patch pattern and a feed line used in an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing frequency characteristics of reflection loss and passage loss according to an embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an exploded perspective view showing a conventional example.
FIG. 7 is a plan view for explaining a problem of a conventional example.
[Explanation of symbols]
1. First ground conductor 2. Second ground conductor Third ground conductor 4a. First dielectric 4b. Second dielectric 7a. Third dielectric 7b. 4. Fourth dielectric material First feed line 8. Second feed line 6. First power supply board 9. Second power supply substrate 10a. First shield spacer 10b. Second shield spacer 11a. Third shield spacer 11b. Fourth shield spacer 12a. First patch pattern 12b. Second patch pattern 13. First slot 14. Second slot 101. Transformer line 102. Matching point 103. gap

Claims (3)

第1の地導体(1)と第2の地導体(2)の略中間に、第1の誘電体(4a)及び第2の誘電体(4b)に挟んだ、第1の給電線路(5)を形成した第1の給電基板(6)を配置した第1のトリプレート線路と、第2の地導体(2)と第3の地導体(3)の略中間に、第3の誘電体(7a)及び第4の誘電体(7b)に挟んだ、第2の給電線路(8)を形成した第2の給電基板(9)を配置した第2のトリプレート線路との電気的接続構造であって、前記第1の給電基板(6)の第1の給電線路(5)の接続終端部と、前記第2の給電基板(9)の第2の給電線路(8)の接続終端部とに、それぞれ第1のパッチパターン(12a)、第2のパッチパターン(12b)を形成し、その第1のパッチパターン(12a)の周辺部の第1の誘電体(4a)及び第2の誘電体(4b)を削除すると共に、その削除した箇所に第1のパッチパターン(12a)とそれに接続した第1の給電線路(5)の形状よりも大きめのくりぬき部を有する第1のシールドスペーサ(10a)及び第2のシールドスペーサ(10b)を設け、かつ、前記第2のパッチパターン(12b)の周辺部の第3の誘電体(7a)及び第4の誘電体(7b)を削除すると共に、その削除した箇所に第2のパッチパターン(12b)とそれに接続した第2の給電線路(8)の形状よりも大きめのくりぬき部を有する第3のシールドスペーサ(11a)及び第4のシールドスペーサ(11b)を設け、さらに前記第1のパッチパターン(12a)及び第2のパッチパターン(12b)の中間に位置する部分の前記第2の地導体(2)に、第1のスロット(13)を形成したことを特徴とするトリプレート線路層間接続器。The first feed line (5) sandwiched between the first dielectric (4a) and the second dielectric (4b) between the first ground conductor (1) and the second ground conductor (2). The third dielectric is disposed approximately in the middle of the first triplate line on which the first power supply substrate (6) formed with the second power supply substrate (6) is disposed, and the second ground conductor (2) and the third ground conductor (3). Electrical connection structure with the second triplate line on which the second power supply substrate (9) on which the second power supply line (8) is formed is disposed between (7a) and the fourth dielectric (7b) A connection termination portion of the first feeding line (5) of the first feeding substrate (6) and a connection termination portion of the second feeding line (8) of the second feeding substrate (9). And forming a first patch pattern (12a) and a second patch pattern (12b), respectively, and a first dielectric on the periphery of the first patch pattern (12a) 4a) and the second dielectric (4b) are deleted, and a cutout portion larger than the shape of the first patch pattern (12a) and the first feed line (5) connected thereto is provided at the deleted portion. The first and second shield spacers (10a) and (10b) are provided, and the third dielectric (7a) and the fourth dielectric at the periphery of the second patch pattern (12b) are provided. (7b) and a third shield spacer (11a) having a hollow portion larger than the shape of the second patch pattern (12b) and the second feed line (8) connected to the second patch pattern (12b) ) And a fourth shield spacer (11b), and further, the second ground in a portion located between the first patch pattern (12a) and the second patch pattern (12b). The body (2), a triplate line inter-layer connector which is characterized in that formed the first slot (13). 第1のパッチパターン(12a)及び第2のパッチパターン(12b)の、線路接続方向の長さL1を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.38倍とし、かつ第1のシールドスペーサ(10a)、第2のシールドスペーサ(10b)、第3のシールドスペーサ(11a)、及び第4のシールドスペーサ(11b)のくりぬき部のパッチ周辺部の線路接続方向における寸法L2及び第1のスロット(13)の線路接続方向における寸法L3を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.6倍としたことを特徴とする請求項1に記載のトリプレート線路層間接続器。The first patch spacer (12a) and the second patch pattern (12b) are approximately 0.38 times the free space wavelength λ 0 of the frequency using the length L1 in the line connection direction, and the first shield spacer (10a), the second shield spacer (10b), the third shield spacer (11a), the dimension L2 and the first slot in the line connection direction of the patch peripheral portion of the hollow portion of the fourth shield spacer (11b) The triplate line interlayer connector according to claim 1, wherein the dimension L3 in the line connection direction of (13) is approximately 0.6 times the free space wavelength λ 0 of the frequency used. 第1のパッチパターン(12a)及び第2のパッチパターン(12b)の形状を円形とし、その直径L4を、使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.38倍とし、かつ第1のシールドスペーサ(10a)、第2のシールドスペーサ(10b)、第3のシールドスペーサ(11a)、及び第4のシールドスペーサ(11b)のくりぬき部のパッチ周辺部の形状を円形としその直径L5を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.6倍とし、かつ、第1のスロット(13)の形状を円形としその直径L6を使用する周波数の自由空間波長λ0の略0.6倍としたことを特徴とする請求項1に記載のトリプレート線路層間接続器。The first patch pattern (12a) and the second patch pattern (12b) are circular in shape, the diameter L4 thereof is approximately 0.38 times the free space wavelength λ 0 of the frequency used, and the first shield The patch peripheral portion of the hollow portion of the spacer (10a), the second shield spacer (10b), the third shield spacer (11a), and the fourth shield spacer (11b) is circular and the diameter L5 is used. The frequency is approximately 0.6 times the free space wavelength λ 0 , and the shape of the first slot (13) is circular, and the diameter L6 is approximately 0.6 times the free space wavelength λ 0 of the frequency used. The triplate line interlayer connector according to claim 1.
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