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JP2016127511A - Waveguide conversion structure - Google Patents

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JP2016127511A
JP2016127511A JP2015001359A JP2015001359A JP2016127511A JP 2016127511 A JP2016127511 A JP 2016127511A JP 2015001359 A JP2015001359 A JP 2015001359A JP 2015001359 A JP2015001359 A JP 2015001359A JP 2016127511 A JP2016127511 A JP 2016127511A
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Japan
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conversion structure
waveguide conversion
waveguide
slit
conductor layer
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JP2015001359A
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Inventor
岩波 瑞樹
Mizuki Iwanami
瑞樹 岩波
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waveguide conversion structure that is formed from single signal wiring and reduces an insertion loss in a band between 76 GHz and 81 GHz.SOLUTION: The waveguide conversion structure comprises: a first dielectric layer; first and second conductor layers which are provided sandwitching the first dielectric layer in a thickness direction; a first slit that is provided in the first conductor layer while facing an opening of a waveguide; signal wiring and a first matching element which are provided inside the first slit; a second slit which is provided in the second conductor layer while facing the first slit; a second matching element that is provided inside of the second slit; and a plurality of first vias which are provided outside of the first and second slits while surrounding the first and second slits and which connect the first and second conductor layers.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、伝送線路が形成されたプリント配線板とそれに接続する導波管の接合部における配線構造体に関する。特に、電磁波が伝送線路と導波管の接合部を伝搬する時に、広い周波数帯域でエネルギー損失を小さくすることが可能な接合部の構造体に関する。   The present invention relates to a wiring structure at a junction between a printed wiring board on which a transmission line is formed and a waveguide connected to the printed wiring board. In particular, the present invention relates to a joint structure that can reduce energy loss in a wide frequency band when electromagnetic waves propagate through a joint between a transmission line and a waveguide.

通信あるいはレーダー用機器のモジュールにおいて、信号送受信用のアンテナと信号処理用の集積回路(Integrated Circuit、ICと略す)は、プリント基板上の伝送線路を介して接続された形態となっている。ICから出力される送信用信号は、伝送線路を伝搬し、アンテナに到達、その後アンテナから電磁波として放射される。また、アンテナにより受信された電磁波は、伝送線路を通ってICに入力され信号処理される。   In a module for communication or radar equipment, an antenna for signal transmission and reception and an integrated circuit for signal processing (abbreviated as IC) are connected via a transmission line on a printed circuit board. A transmission signal output from the IC propagates through the transmission line, reaches the antenna, and then is radiated as an electromagnetic wave from the antenna. Further, the electromagnetic wave received by the antenna is input to the IC through the transmission line and processed.

アンテナはプリント基板上に直接形成される以外に、図18に示すように、導波管7の上に形成される場合も多い。この場合、プリント基板3において、アンテナ8とIC4との間で電磁波が伝送線路5と導波管7の接合部6を伝搬する際に、接合部6がインピーダンスの不連続要因となり、電磁波の大きなエネルギー損失、すなわち通過信号パワーの大きな減衰が発生し得る。このような現象は、通信信号あるいはレーダー信号のパワーの減少を引き起こすため、性能の劣化要因となる。従って、当該の接合部6の構造は、極力インピーダンスの不連続要因とならないような構造とすることが望ましい。   In addition to being formed directly on the printed circuit board, the antenna is often formed on the waveguide 7 as shown in FIG. In this case, in the printed circuit board 3, when the electromagnetic wave propagates between the antenna 8 and the IC 4 through the junction 6 between the transmission line 5 and the waveguide 7, the junction 6 becomes a discontinuous factor of impedance, and the electromagnetic wave is large. Energy loss, i.e. large attenuation of the passing signal power, can occur. Such a phenomenon causes a decrease in the power of the communication signal or radar signal, which causes a deterioration in performance. Therefore, it is desirable that the structure of the junction 6 be a structure that does not cause impedance discontinuity as much as possible.

ところで、最近の車載用レーダーモジュールの使用周波数帯の動向として77GHz帯が主流になりつつあり、また次世代の周波数帯として79GHz帯が想定されている。今後は、現在実用化されている77GHz帯のレーダーモジュール以外に79GHz帯のモジュールも車に搭載されることが見込まれる。あるいは、両帯域のレーダー機能を持つモジュールが搭載されることも考えられる。従って今後、車載用レーダーモジュールにおける前記の伝送線路と導波管の接合部である導波路変換構造体は、設計費用削減の観点から77GHz帯と79GHz帯の両帯域のレーダーに適用可能で、且つ当該の帯域において極力インピーダンス不連続によるエネルギー損失が発生しない構造とすることが望ましい。   By the way, 77 GHz band is becoming mainstream as a trend of the use frequency band of recent in-vehicle radar modules, and 79 GHz band is assumed as the next generation frequency band. In the future, in addition to the 77 GHz band radar module currently in practical use, it is expected that a 79 GHz band module will be mounted on the car. Alternatively, it may be possible to install modules with radar functions in both bands. Therefore, in the future, the waveguide conversion structure, which is the junction between the transmission line and the waveguide in the in-vehicle radar module, can be applied to both 77 GHz band and 79 GHz band radars from the viewpoint of design cost reduction. It is desirable to have a structure in which energy loss due to impedance discontinuity does not occur as much as possible in the band.

米国特許第6127901号明細書US Pat. No. 6,127,901

Z.Tong,A.Stelzer,Proceedings of 2010 EuMA,pp.660−663,Sept.2010.Z. Tong, A.M. Steeler, Proceedings of 2010 EuMA, pp. 660-663, Sept. 2010.

導波路変換構造体を77GHz帯と79GHz帯の両帯域のレーダーに適用する場合、その信号通過特性として76GHzから81GHzまでの帯域で挿入損失が極力小さいことが望ましい。また、この帯域において、量産時に発生する基板の厚みばらつきに伴う特性の変化が小さいことが望ましい。   When the waveguide conversion structure is applied to radars in both the 77 GHz band and the 79 GHz band, it is desirable that the insertion loss be as small as possible in the band from 76 GHz to 81 GHz as its signal passing characteristics. Further, in this band, it is desirable that the change in characteristics accompanying the thickness variation of the substrate that occurs during mass production is small.

特許文献1には、75GHzから85GHzまでの帯域を適用対象とした導波路変換構造体に関する発明が開示されている。しかし、特許文献1に示された導波路変換構造体の通過特性は挿入損失が大きく、構造体によるエネルギー損失が大きい。   Patent Document 1 discloses an invention relating to a waveguide conversion structure that applies to a band from 75 GHz to 85 GHz. However, the insertion characteristic of the waveguide conversion structure disclosed in Patent Document 1 has a large insertion loss, and the energy loss due to the structure is large.

非特許文献1には、76GHzから81GHzまでの帯域で挿入損失が小さな導波路変換構造体が開示されている。しかし、当該の構造体は差動配線に接続されており、単一の信号配線で構成される、例えばコプレーナ線路などには不向きである。   Non-Patent Document 1 discloses a waveguide conversion structure having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz. However, the structure is connected to the differential wiring, and is not suitable for, for example, a coplanar line composed of a single signal wiring.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a waveguide conversion structure configured with a single signal wiring and having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz. There is.

本発明による導波路変換構造体は、第1の誘電体層と、前記第1の誘電体層を厚さ方向で挟んで設けられた第1と第2の導体層と、導波管の開口部に面して前記第1の導体層に設けられた第1のスリットと、前記第1のスリットの内側に設けられた、信号配線と第1の整合素子と、前記第1のスリットに対向して前記第2の導体層に設けられた第2のスリットと、前記第2のスリットの内側に設けられた第2の整合素子と、前記第1と第2のスリットの外側で前記第1と第2のスリットを囲んで設けられた、前記第1と第2の導体層を接続する複数の第1のビアと、を有する。   A waveguide conversion structure according to the present invention includes a first dielectric layer, first and second conductor layers provided with the first dielectric layer sandwiched in the thickness direction, and an opening of the waveguide. The first slit provided in the first conductor layer facing the portion, the signal wiring and the first matching element provided inside the first slit, and facing the first slit The second slit provided in the second conductor layer, the second matching element provided inside the second slit, and the first slit outside the first and second slits. And a plurality of first vias that surround the second slit and connect the first and second conductor layers.

本発明によれば、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the waveguide conversion structure with a small insertion loss in the band from 76 GHz to 81 GHz comprised by the single signal wiring can be provided.

本発明の第1の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す上面図と断面図である。They are the top view and sectional drawing which show the structure of the waveguide conversion structure of the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す第2の導体層の上面図である。It is a top view of the 2nd conductor layer which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す第3もしくは第4の導体層の上面図である。It is a top view of the 3rd or 4th conductor layer which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体に導波管を実装した構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure which mounted the waveguide in the waveguide conversion structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体に導波管を実装した構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure which mounted the waveguide in the waveguide conversion structure of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の実施例1の導波路変換構造体の信号反射(|S11|)、信号通過(|S21|)の各特性を示す図である。It is a figure which shows each characteristic of signal reflection (| S11 |) and signal passage (| S21 |) of the waveguide conversion structure of Example 1 of the present invention. 本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す第2の導体層の上面図である。It is a top view of the 2nd conductor layer which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す第3もしくは第4の導体層の上面図である。It is a top view of the 3rd or 4th conductor layer which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体に導波管を実装した構造を示す上面図である。It is a top view which shows the structure which mounted the waveguide in the waveguide conversion structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体に導波管を実装した構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure which mounted the waveguide in the waveguide conversion structure of the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the waveguide conversion structure of the 5th Embodiment of this invention. 本発明の実施例2の導波路変換構造体の信号通過(|S21|)特性を示す図である。It is a figure which shows the signal passage (| S21 |) characteristic of the waveguide conversion structure of Example 2 of this invention. 通信あるいはレーダー用機器モジュール内部のプリント基板断面の模式図である。It is a schematic diagram of the printed circuit board cross section inside the equipment module for communication or radar.

以下、図を参照しながら、本発明の実施形態を詳細に説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい限定がされているが、発明の範囲を以下に限定するものではない。
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態の導波路変換構造体の構造を示す上面図とX−X’断面図である。導波路変換構造体1は、第1の誘電体層3Aと、第1の誘電体層3Aを厚さ方向で挟んで設けられた第1と第2の導体層9A、9Bとを有する。さらに、導波管の開口部(図示せず)に面して第1の導体層9Aに設けられた第1のスリット11Aと、第1のスリット11Aの内側に設けられた、信号配線14と第1の整合素子12とを有する。さらに、第1のスリット11Aに対向して第2の導体層9Bに設けられた第2のスリット11Bと、第2のスリット11Bの内側に設けられた第2の整合素子13とを有する。さらに、第1と第2のスリット11A、11Bの外側で第1と第2のスリット11A、11Bを囲んで設けられた、第1と第2の導体層9A、9Bを接続する複数のビア10とを有する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the preferred embodiments described below are technically preferable for carrying out the present invention, but the scope of the invention is not limited to the following.
(First embodiment)
FIG. 1 is a top view and XX ′ cross-sectional view showing the structure of the waveguide conversion structure according to the first embodiment of the present invention. The waveguide conversion structure 1 includes a first dielectric layer 3A, and first and second conductor layers 9A and 9B provided with the first dielectric layer 3A sandwiched in the thickness direction. Furthermore, a first slit 11A provided in the first conductor layer 9A facing an opening (not shown) of the waveguide, and a signal wiring 14 provided inside the first slit 11A, And a first matching element 12. Furthermore, it has the 2nd slit 11B provided in the 2nd conductor layer 9B facing the 1st slit 11A, and the 2nd matching element 13 provided inside the 2nd slit 11B. In addition, a plurality of vias 10 connecting the first and second conductor layers 9A and 9B provided to surround the first and second slits 11A and 11B outside the first and second slits 11A and 11B. And have.

本実施形態によれば、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することができる。
(第2の実施形態)
図2、図3、図4、図5は、本発明の第2の実施形態の導波路変換構造体1Aの構造を示す図である。図2は、導波路変換構造体1Aの構造を示す上面図である。図3は、導波路変換構造体1Aの構造を示すY−Y’断面図である。図4は、導波路変換構造体1Aの構造を示す第2の導体層9Bの上面図である。図5は、導波路変換構造体1Aの構造を示す第3の導体層9Cもしくは第4の導体層9Dの上面図である。
According to the present embodiment, it is possible to provide a waveguide conversion structure configured with a single signal wiring and having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz.
(Second Embodiment)
2, 3, 4, and 5 are diagrams showing the structure of a waveguide conversion structure 1A according to the second embodiment of the present invention. FIG. 2 is a top view showing the structure of the waveguide conversion structure 1A. FIG. 3 is a YY ′ cross-sectional view showing the structure of the waveguide conversion structure 1A. FIG. 4 is a top view of the second conductor layer 9B showing the structure of the waveguide conversion structure 1A. FIG. 5 is a top view of the third conductor layer 9C or the fourth conductor layer 9D showing the structure of the waveguide conversion structure 1A.

導波路変換構造体1Aは、第1の誘電体層3Aと、第1の誘電体層3Aを厚さ方向で挟んで設けられた第1と第2の導体層9A、9Bとを有する。第1の導体層9Aは、導波管の開口部(図示せず)に面して設けられた第1のスリット11Aを有する。第1のスリット11Aの内側には、信号配線14と、インピーダンス整合素子としての第1の金属プレート12Aと第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cとが設けられている。第1の金属プレート12Aは、信号配線14に接して設けることができる。第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cとは、信号配線14を幅方向で挟みかつ第1の金属プレート12Aに隣接して設けることができる。第1のスリット11Aは切り込み部を有し、信号配線14は前記切り込み部内に延伸して設けられている。なお、
第2の導体層9Bは、第1のスリット11Aに対向して設けられた第2のスリット11Bを有する。第2のスリット11Bの内側には、第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cとに厚み方向に転写した時に少なくとも一部が重なる、インピーダンス整合素子としての第4の金属プレート13Aが設けられている。第1の金属プレート12Aと第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cと第4の金属プレート13Aの寸法は、各々、異なることが好ましい。なお、第1と第2のスリット11A、11Bは誘電体とすることができる。
The waveguide conversion structure 1A includes a first dielectric layer 3A, and first and second conductor layers 9A and 9B provided with the first dielectric layer 3A sandwiched in the thickness direction. The first conductor layer 9A has a first slit 11A provided to face an opening (not shown) of the waveguide. Inside the first slit 11A, a signal wiring 14, a first metal plate 12A, a second metal plate 12B, and a third metal plate 12C as impedance matching elements are provided. The first metal plate 12A can be provided in contact with the signal wiring 14. The second metal plate 12B and the third metal plate 12C can be provided adjacent to the first metal plate 12A with the signal wiring 14 sandwiched in the width direction. The first slit 11 </ b> A has a cut portion, and the signal wiring 14 extends in the cut portion. In addition,
The second conductor layer 9B has a second slit 11B provided to face the first slit 11A. Inside the second slit 11B, there is provided a fourth metal plate 13A as an impedance matching element that at least partially overlaps when transferred in the thickness direction to the second metal plate 12B and the third metal plate 12C. It has been. The dimensions of the first metal plate 12A, the second metal plate 12B, the third metal plate 12C, and the fourth metal plate 13A are preferably different from each other. The first and second slits 11A and 11B can be dielectrics.

導波路変換構造体1Aは、さらに、第1と第2のスリット11A、11Bの外側で、第1と第2のスリット11A、11Bを囲んで設けられた、第1の導体層9Aと第2の導体層9Bを接続する複数のビア10を有する。   The waveguide conversion structure 1A further includes a first conductor layer 9A and a second conductor layer provided outside the first and second slits 11A and 11B and surrounding the first and second slits 11A and 11B. A plurality of vias 10 connecting the conductor layers 9B.

以上の構造により、導波路変換構造体1Aは、寸法の異なる複数の金属プレートの存在により発現する異なる電磁的な共振周波数を利用することができる。さらに、結合共振器の原理により、各プレートの共振特性が重なることによる、複数の金属プレートから成るひとつの共振器としての共振現象を利用することもできる。この共振現象による共振特性は、個々の金属プレートによる共振特性よりも帯域が広い。導波路変換構造体1Aでは、これらの現象を利用することにより76GHzから81GHzまでの帯域で電磁波を低損失で通過させることが可能となる。   With the above structure, the waveguide conversion structure 1A can use different electromagnetic resonance frequencies that are manifested by the presence of a plurality of metal plates having different dimensions. Furthermore, the resonance phenomenon as a single resonator composed of a plurality of metal plates due to the overlapping of the resonance characteristics of the plates can also be used according to the principle of the coupled resonator. The resonance characteristic due to this resonance phenomenon has a wider band than the resonance characteristic due to individual metal plates. In the waveguide conversion structure 1A, by utilizing these phenomena, it is possible to pass an electromagnetic wave with a low loss in a band from 76 GHz to 81 GHz.

導波路変換構造体1Aでは、第1のスリット11A内と第2のスリット11B内の2か所に金属プレートを複数設ける構造により、広い帯域での低損失な通過特性の実現が可能である。金属プレート数が増えるに従い、所望の周波数帯(76GHz〜81GHz)での良好なインピーダンス整合性を有するために挿入損失が小さくなり、信号通過帯域が広帯域化する。金属プレートの数としては、4個以上が好ましい。   In the waveguide conversion structure 1A, low loss transmission characteristics in a wide band can be realized by providing a plurality of metal plates in two locations in the first slit 11A and the second slit 11B. As the number of metal plates increases, the insertion loss is reduced because of the good impedance matching in the desired frequency band (76 GHz to 81 GHz), and the signal passband becomes wider. The number of metal plates is preferably 4 or more.

また、損失低減のためには各金属プレートの電磁的結合を強くすることが好ましい。導波路変換構造体1Aでは、電磁的結合を強くするためには各金属プレートの間隔を狭くすればよく、金属プレートの間隔を調整することによって、損失を低減することができる。金属プレートの間隔としては、導波路変換構造体1Aの製造において、コスト高にならない範囲で製造プロセス限界に近い程度にまで近づけることができる。   In order to reduce the loss, it is preferable to strengthen the electromagnetic coupling between the metal plates. In the waveguide conversion structure 1A, in order to strengthen the electromagnetic coupling, the interval between the metal plates may be narrowed, and the loss can be reduced by adjusting the interval between the metal plates. The distance between the metal plates can be as close as possible to the limit of the manufacturing process as long as the cost does not increase in the manufacture of the waveguide conversion structure 1A.

さらに、複数のビア10をスリットを取り囲んで設けていることにより、電磁波をスリットの外部に漏洩させないようにしている。これにより、信号配線14を伝わる電磁波の損失を抑えることができている。図2にようにスリットの周囲全体をビア10で囲むことで、電磁波の漏洩を最も効果的に抑えることができる。また、スリットの周囲の一部にビア10を設けた場合、ビア10を設けたことに対応した抑制効果を得ることができる。   Furthermore, by providing a plurality of vias 10 so as to surround the slit, electromagnetic waves are prevented from leaking outside the slit. Thereby, the loss of electromagnetic waves transmitted through the signal wiring 14 can be suppressed. By surrounding the entire periphery of the slit with vias 10 as shown in FIG. 2, leakage of electromagnetic waves can be most effectively suppressed. Further, when the via 10 is provided in a part of the periphery of the slit, it is possible to obtain a suppression effect corresponding to the provision of the via 10.

導波路変換構造体1Aは、さらに、第2の導体層9Bに第1の誘電体層3Aと反対面で接する第2の誘電体層3Bを有する。第2の誘電体層3Bは、第2の導体層9Bの反対面に第3の導体層9Cを有する。ビア10は第3の導体層9Cとも接続する。導波路変換構造体1Aは、さらに、第3の導体層9Cに第2の誘電体層3Bと反対面で接する第3の誘電体層3Cを有する。第3の誘電体層3Cは、第3の導体層9Cの反対面に第4の導体層9Dを有する。ビア10は第4の導体層9Dとも接続する。   The waveguide conversion structure 1A further includes a second dielectric layer 3B that is in contact with the second conductor layer 9B on the surface opposite to the first dielectric layer 3A. The second dielectric layer 3B has a third conductor layer 9C on the opposite surface of the second conductor layer 9B. The via 10 is also connected to the third conductor layer 9C. The waveguide conversion structure 1A further includes a third dielectric layer 3C that is in contact with the third conductor layer 9C on the surface opposite to the second dielectric layer 3B. The third dielectric layer 3C has a fourth conductor layer 9D on the opposite surface of the third conductor layer 9C. The via 10 is also connected to the fourth conductor layer 9D.

第2の誘電体層3Bと第3の導体層9C、さらには第3の誘電体層3Cと第4の導体層9Dと、構成する層の数を増やすことで、各誘電体層の厚さのばらつきが信号通過特性に及ぼす影響を低減することができる。これにより導波路変換構造体1Aの製造歩留まりが改善され、製造コストを低減することができる。本実施形態では導体層の層数が4層の場合を示したが、導体層の層数は4層には限定されず、3層以上であれば良い。   By increasing the number of layers constituting the second dielectric layer 3B and the third conductor layer 9C, and further the third dielectric layer 3C and the fourth conductor layer 9D, the thickness of each dielectric layer is increased. It is possible to reduce the influence of variations in the signal passing characteristics. As a result, the manufacturing yield of the waveguide conversion structure 1A can be improved, and the manufacturing cost can be reduced. In the present embodiment, the case where the number of conductor layers is four is shown, but the number of conductor layers is not limited to four, and may be three or more.

図6は、導波路変換構造体1Aに導波管16を実装した構造を示す上面図である。また、図7は、導波路変換構造体1Aに導波管16を実装した構造を示す断面図(図2のY−Y’の断面に相当)である。   FIG. 6 is a top view showing a structure in which the waveguide 16 is mounted on the waveguide conversion structure 1A. FIG. 7 is a cross-sectional view (corresponding to a cross section taken along line Y-Y ′ in FIG. 2) showing a structure in which the waveguide 16 is mounted on the waveguide conversion structure 1 </ b> A.

導波管16の開口部18に面した位置に、第1のスリット11Aと第2のスリット11Bが設けられている。さらに、第1のスリット11Aの内側に整合素子である第1の金属プレート12Aと第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cとが、第2のスリット11Bの内側に整合素子である第4の金属プレート13Aが、設けられている。導波管16は、また、信号配線14の延伸方向に沿って入力開口部17を配置することができる。これにより、導波路変換構造体1Aから放射される電磁波の放射パターンを開口部18に指向させることができる。   A first slit 11 </ b> A and a second slit 11 </ b> B are provided at a position facing the opening 18 of the waveguide 16. Furthermore, the first metal plate 12A, the second metal plate 12B, and the third metal plate 12C, which are matching elements inside the first slit 11A, are the matching elements inside the second slit 11B. Four metal plates 13A are provided. In the waveguide 16, the input opening 17 can be disposed along the extending direction of the signal wiring 14. Thereby, the radiation pattern of the electromagnetic wave radiated from the waveguide conversion structure 1 </ b> A can be directed to the opening 18.

以上のように、本実施形態によれば、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することができる。
(第3の実施形態)
図8は、本発明の第3の実施形態の導波路変換構造体1Bの構造を示す断面図(図2のY−Y’の断面に相当)である。本実施形態の導波路変換構造体1Bの構造の、第2の実施形態の導波路変換構造体1Aとの違いは、信号配線14を厚み方向に転写した時に少なくとも一部が重なる位置に、第2の導体層9Bと第3の導体層9Cとを接続する内部ビア15を設けたことである。その他の構造は、導波路変換構造体1Aと同様である。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a waveguide conversion structure configured with a single signal wiring and having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz.
(Third embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view (corresponding to the YY ′ cross section in FIG. 2) showing the structure of the waveguide conversion structure 1B according to the third embodiment of the present invention. The difference between the structure of the waveguide conversion structure 1B of the present embodiment and the waveguide conversion structure 1A of the second embodiment is that the signal wiring 14 is transferred at least partially when it is transferred in the thickness direction. The internal via 15 for connecting the second conductor layer 9B and the third conductor layer 9C is provided. Other structures are the same as those of the waveguide conversion structure 1A.

内部ビア15が存在することにより、第2の導体層9Bと第3の導体層9Cの間を図面右方向に伝わる電磁波を遮蔽することができる。これにより第2の実施形態の導波路変換構造体1Aよりも更に損失を低減することができる。   The presence of the internal via 15 can shield electromagnetic waves transmitted in the right direction in the drawing between the second conductor layer 9B and the third conductor layer 9C. Thereby, the loss can be further reduced as compared with the waveguide conversion structure 1A of the second embodiment.

以上のように、本実施形態によれば、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することができる。
(第4の実施形態)
図10、図11、図12、図13は、本発明の第4の実施形態の導波路変換構造体2Aの構造を示す図である。図10は、導波路変換構造体2Aの構造を示す上面図である。図11は、導波路変換構造体2Aの構造を示すZ−Z’断面図である。図12は、導波路変換構造体2Aの構造を示す第2の導体層9Bの上面図である。図13は、導波路変換構造体2Aの構造を示す第3の導体層9Cもしくは第4の導体層9Dの上面図である。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a waveguide conversion structure configured with a single signal wiring and having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz.
(Fourth embodiment)
10, 11, 12, and 13 are views showing the structure of a waveguide conversion structure 2A according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 10 is a top view showing the structure of the waveguide conversion structure 2A. FIG. 11 is a ZZ ′ sectional view showing the structure of the waveguide conversion structure 2A. FIG. 12 is a top view of the second conductor layer 9B showing the structure of the waveguide conversion structure 2A. FIG. 13 is a top view of the third conductor layer 9C or the fourth conductor layer 9D showing the structure of the waveguide conversion structure 2A.

本実施形態の導波路変換構造体2Aの第2の実施形態の導波路変換構造体1Aとの違いは、導波路変換構造体1Aにおいて第1と第2のスリット11A、11Bの外側に設けられた複数のビア10の一部が、第1と第2のスリット11A、11Bの内側にビア10’として存在することである。これにより、第1と第2のスリット11A、11Bの外側に設けられたビア10は、第1から第4の導体層9A、9B、9C、9Dと接続し、第1と第2のスリット11A、11Bの内側に設けられたビア10’は、第3と第4の導体層9C、9Dと接続する。信号配線14と第1の金属プレート12Aと第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cと第4の金属プレート13Aとは、ビア10とビア10’とで囲まれている。その他の構造は、導波路変換構造体1Aと同様である。   The difference between the waveguide conversion structure 1A of the second embodiment and the waveguide conversion structure 1A of the second embodiment is that the waveguide conversion structure 1A is provided outside the first and second slits 11A and 11B in the waveguide conversion structure 1A. In addition, some of the plurality of vias 10 exist as vias 10 ′ inside the first and second slits 11 </ b> A and 11 </ b> B. Thereby, the via 10 provided outside the first and second slits 11A and 11B is connected to the first to fourth conductor layers 9A, 9B, 9C and 9D, and the first and second slits 11A. , 11B, vias 10 'are connected to the third and fourth conductor layers 9C, 9D. The signal wiring 14, the first metal plate 12A, the second metal plate 12B, the third metal plate 12C, and the fourth metal plate 13A are surrounded by the via 10 and the via 10 '. Other structures are the same as those of the waveguide conversion structure 1A.

以上の構造により、導波路変換構造体2Aは、寸法の異なる複数の金属プレートの存在により発現する異なる電磁的な共振周波数を利用することができる。さらに、結合共振器の原理により、各プレートの共振特性が重なることによる、複数の金属プレートから成るひとつの共振器としての共振現象を利用することもできる。この共振現象による共振特性は、個々の金属プレートによる共振特性よりも帯域が広い。導波路変換構造体2Aでは、これらの現象を利用することにより76GHzから81GHzまでの帯域で電磁波を低損失で通過させることが可能となる。   With the above structure, the waveguide conversion structure 2A can use different electromagnetic resonance frequencies that are manifested by the presence of a plurality of metal plates having different dimensions. Furthermore, the resonance phenomenon as a single resonator composed of a plurality of metal plates due to the overlapping of the resonance characteristics of the plates can also be used according to the principle of the coupled resonator. The resonance characteristic due to this resonance phenomenon has a wider band than the resonance characteristic due to individual metal plates. In the waveguide conversion structure 2A, it is possible to pass electromagnetic waves with a low loss in a band from 76 GHz to 81 GHz by using these phenomena.

図14は、導波路変換構造体2Aに導波管16を実装した構造を示す上面図である。また、図15は、導波路変換構造体2Aに導波管16を実装した構造を示す断面図(図10のZ−Z’の断面に相当)である。   FIG. 14 is a top view showing a structure in which the waveguide 16 is mounted on the waveguide conversion structure 2A. FIG. 15 is a cross-sectional view (corresponding to the cross section Z-Z ′ in FIG. 10) showing a structure in which the waveguide 16 is mounted on the waveguide conversion structure 2 </ b> A.

導波管16の開口部18に面した位置に、第1のスリット11Aと第2のスリット11Bが設けられている。さらに、第1のスリット11Aの内側に整合素子である第1の金属プレート12Aと第2の金属プレート12Bと第3の金属プレート12Cとが、第2のスリット11Bの内側に整合素子である第4の金属プレート13Aが、設けられている。導波管16は、また、信号配線14の延伸方向に沿って入力開口部17を配置することができる。これにより、導波路変換構造体2Aから放射される電磁波の放射パターンを開口部18に指向させることができる。   A first slit 11 </ b> A and a second slit 11 </ b> B are provided at a position facing the opening 18 of the waveguide 16. Furthermore, the first metal plate 12A, the second metal plate 12B, and the third metal plate 12C, which are matching elements inside the first slit 11A, are the matching elements inside the second slit 11B. Four metal plates 13A are provided. In the waveguide 16, the input opening 17 can be disposed along the extending direction of the signal wiring 14. Thereby, the radiation pattern of the electromagnetic wave radiated from the waveguide conversion structure 2 </ b> A can be directed to the opening 18.

以上のように、本実施形態によれば、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することができる。
(第5の実施形態)
図16は、本発明の第5の実施形態の導波路変換構造体2Bの構造を示す断面図(図10のZ−Z’の断面に相当)である。本実施形態の導波路変換構造体2Bの構造の、第4の実施形態の導波路変換構造体2Aとの違いは、信号配線14を厚み方向に転写した時に少なくとも一部が重なる位置に、第2の導体層9Bと第3の導体層9Cとを接続する内部ビア15を設けたことである。その他の構造は、導波路変換構造体2Aと同様である。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a waveguide conversion structure configured with a single signal wiring and having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz.
(Fifth embodiment)
FIG. 16 is a cross-sectional view (corresponding to a cross section taken along line ZZ ′ in FIG. 10) showing the structure of the waveguide conversion structure 2B according to the fifth embodiment of the present invention. The difference between the structure of the waveguide conversion structure 2B of the present embodiment and the waveguide conversion structure 2A of the fourth embodiment is that the signal wiring 14 is transferred at least partially when it is transferred in the thickness direction. The internal via 15 for connecting the second conductor layer 9B and the third conductor layer 9C is provided. Other structures are the same as those of the waveguide conversion structure 2A.

内部ビア15が存在することにより、第2の導体層9Bと第3の導体層9Cの間を図面右方向に伝わる電磁波を遮蔽することができる。これにより第4の実施形態の導波路変換構造体2Aよりも更に損失を低減することができる。   Due to the presence of the internal via 15, it is possible to shield electromagnetic waves transmitted in the right direction in the drawing between the second conductor layer 9 </ b> B and the third conductor layer 9 </ b> C. As a result, the loss can be further reduced as compared with the waveguide conversion structure 2A of the fourth embodiment.

以上のように、本実施形態によれば、単一の信号配線で構成された、76GHzから81GHzまでの帯域での挿入損失が小さい導波路変換構造体を提供することができる。
(実施例1)
図9は本発明の実施例1の導波路変換構造体における、電磁波の信号反射(|S11|)と信号通過(|S21|)の各特性を示す図である。導波路変換構造体としては、第3の実施形態の導波路変換構造体1B(図8)を用いている。図8において、電磁波は、信号配線14の右端から入力され、信号配線14から導波路変換構造体を通り、さらに導波管(図7を参照)を伝わって導波管上部から出力される。
As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide a waveguide conversion structure configured with a single signal wiring and having a small insertion loss in a band from 76 GHz to 81 GHz.
Example 1
FIG. 9 is a diagram showing each characteristic of signal reflection (| S11 |) and signal passage (| S21 |) of electromagnetic waves in the waveguide conversion structure of Example 1 of the present invention. As the waveguide conversion structure, the waveguide conversion structure 1B (FIG. 8) of the third embodiment is used. In FIG. 8, electromagnetic waves are input from the right end of the signal wiring 14, pass through the waveguide conversion structure from the signal wiring 14, travel further through the waveguide (see FIG. 7), and are output from the upper portion of the waveguide.

金属プレート12Aの平面寸法は1mm×0.075mm、金属プレート12Bの平面寸法は0.65mm×0.15mm、金属プレート12Cの平面寸法は0.45mm×0.15mm、金属プレート13の平面寸法は1.2mm×0.2mmである。信号配線14の線幅は0.15mmである。また、金属プレート12Aと金属プレート12B、金属プレート12Cとの間隔は各々0.75mm、信号配線14と金属プレート12B、金属プレート12Cとの間隔は各々0.95mmである。   The plane dimension of the metal plate 12A is 1 mm × 0.075 mm, the plane dimension of the metal plate 12B is 0.65 mm × 0.15 mm, the plane dimension of the metal plate 12C is 0.45 mm × 0.15 mm, and the plane dimension of the metal plate 13 is It is 1.2 mm x 0.2 mm. The line width of the signal wiring 14 is 0.15 mm. Further, the distance between the metal plate 12A, the metal plate 12B, and the metal plate 12C is 0.75 mm, respectively, and the distance between the signal wiring 14, the metal plate 12B, and the metal plate 12C is 0.95 mm.

第1、第2、第3、第4の導体層9A、9B、9C、9Dの厚さは、各々、0.046mm、0.05mm、0.05mm、0.046mmである。第1、第2、第3の誘電体層3A、3B、3Cの厚さは、各々、0.07mm、0.4mm、0.07mmである。信号配線14と接地(グランド)された第1の導体層9Aと第2の導体層9Bとから成る伝送線路の特性インピーダンスは、約50オームである。各誘電体層(3A、3B、3C)の比誘電率は4、誘電正接は0.02である。ビア10間の中心距離は0.8mmである。   The thicknesses of the first, second, third, and fourth conductor layers 9A, 9B, 9C, and 9D are 0.046 mm, 0.05 mm, 0.05 mm, and 0.046 mm, respectively. The thicknesses of the first, second, and third dielectric layers 3A, 3B, and 3C are 0.07 mm, 0.4 mm, and 0.07 mm, respectively. The characteristic impedance of the transmission line composed of the first conductor layer 9A and the second conductor layer 9B that are grounded with the signal wiring 14 is about 50 ohms. Each dielectric layer (3A, 3B, 3C) has a relative dielectric constant of 4, and a dielectric loss tangent of 0.02. The center distance between the vias 10 is 0.8 mm.

図9に示すように、信号通過(|S21|)特性が最大となる周波数と値は、それぞれ78GHz、−1.1dBであり、また挿入損失が−2dB以内の帯域は13GHzとなっている。信号反射(|S11|)特性においては、−10dB以下となる帯域は10GHz以上となっている。これらの特性は、76GHzから81GHzまでの帯域で、信号配線14とグランドから成る伝送線路と導波管の間のインピーダンス整合性が良好であり、挿入損失が小さな信号通過特性であることを示すものである。さらに、本実施例では導体層が4層構成のプリント基板を用いているため、この帯域において誘電体層の厚みばらつきに伴う特性の変化が小さい。
(実施例2)
図17は本発明の実施例2の導波路変換構造体における、電磁波の信号通過(|S21|)特性を示す図である。導波路変換構造体としては、第5の実施形態の導波路変換構造体2B(図16)を用いている。図16において、電磁波は、信号配線14の右端から入力され、信号配線14から導波路変換構造体を通り、さらに導波管(図15を参照)を伝わって導波管上部から出力される。
As shown in FIG. 9, the frequency and value at which the signal passing (| S21 |) characteristic is maximized are 78 GHz and −1.1 dB, respectively, and the band within the insertion loss of −2 dB is 13 GHz. In the signal reflection (| S11 |) characteristics, the band of −10 dB or less is 10 GHz or more. These characteristics indicate that the impedance matching between the transmission line consisting of the signal wiring 14 and the ground and the waveguide is good and the insertion loss is small in the band from 76 GHz to 81 GHz. It is. Further, in this embodiment, since a printed circuit board having a four-layered conductor layer is used, the change in characteristics due to the thickness variation of the dielectric layer is small in this band.
(Example 2)
FIG. 17 is a diagram showing signal passing (| S21 |) characteristics of electromagnetic waves in the waveguide conversion structure according to the second embodiment of the present invention. As the waveguide conversion structure, the waveguide conversion structure 2B (FIG. 16) of the fifth embodiment is used. In FIG. 16, electromagnetic waves are input from the right end of the signal wiring 14, pass through the waveguide conversion structure from the signal wiring 14, travel further through the waveguide (see FIG. 15), and are output from the upper portion of the waveguide.

金属プレート12Aの平面寸法は1mm×0.075mm、金属プレート12Bの平面寸法は0.65mm×0.15mm、金属プレート12Cの平面寸法は0.45mm×0.15mm、金属プレート13の平面寸法は1.2mm×0.2mmである。信号配線14の線幅は0.15mmである。また、金属プレート12Aと金属プレート12B、金属プレート12Cとの間隔は各々0.75mm、信号配線14と金属プレート12B、金属プレート12Cとの間隔は各々0.95mmである。   The plane dimension of the metal plate 12A is 1 mm × 0.075 mm, the plane dimension of the metal plate 12B is 0.65 mm × 0.15 mm, the plane dimension of the metal plate 12C is 0.45 mm × 0.15 mm, and the plane dimension of the metal plate 13 is It is 1.2 mm x 0.2 mm. The line width of the signal wiring 14 is 0.15 mm. Further, the distance between the metal plate 12A, the metal plate 12B, and the metal plate 12C is 0.75 mm, respectively, and the distance between the signal wiring 14, the metal plate 12B, and the metal plate 12C is 0.95 mm.

第1、第2、第3、第4の導体層9A、9B、9C、9Dの厚さは、各々、0.046mm、0.05mm、0.05mm、0.046mmである。第1、第2、第3の誘電体層3A、3B、3Cの厚さは、各々、0.07mm、0.4mm、0.07mmである。信号配線14と接地(グランド)された第1の導体層9Aと第2の導体層9Bとから成る伝送線路の特性インピーダンスは、約50オームである。各誘電体層(3A、3B、3C)の比誘電率は4、誘電正接は0.02である。ビア10間の中心距離は0.8mmである。   The thicknesses of the first, second, third, and fourth conductor layers 9A, 9B, 9C, and 9D are 0.046 mm, 0.05 mm, 0.05 mm, and 0.046 mm, respectively. The thicknesses of the first, second, and third dielectric layers 3A, 3B, and 3C are 0.07 mm, 0.4 mm, and 0.07 mm, respectively. The characteristic impedance of the transmission line composed of the first conductor layer 9A and the second conductor layer 9B that are grounded with the signal wiring 14 is about 50 ohms. Each dielectric layer (3A, 3B, 3C) has a relative dielectric constant of 4, and a dielectric loss tangent of 0.02. The center distance between the vias 10 is 0.8 mm.

図17では、実施例2とともに実施例1の信号通過(|S21|)特性を示している。実施例2の特性は実施例1の特性とほぼ同等である。これは、実施例2においても、76GHzから81GHzまでの帯域で、信号配線14とグランドから成る伝送線路と導波管の間のインピーダンス整合性が良好であり、挿入損失が小さな信号通過特性であることを示すものである。さらに、本実施例では導体層が4層構成のプリント基板を用いているため、この帯域において誘電体層の厚みばらつきに伴う特性の変化が小さい。   FIG. 17 shows the signal passing (| S21 |) characteristics of the first embodiment together with the second embodiment. The characteristics of the second embodiment are almost the same as the characteristics of the first embodiment. This is also a signal passing characteristic in which the impedance matching between the signal line 14 and the transmission line composed of the ground and the waveguide is good and the insertion loss is small in the band from 76 GHz to 81 GHz also in the second embodiment. It shows that. Further, in this embodiment, since a printed circuit board having a four-layered conductor layer is used, the change in characteristics due to the thickness variation of the dielectric layer is small in this band.

本発明は上記の実施形態および実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものである。   The present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims, and these are also included in the scope of the present invention. .

また、上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限られない。   Moreover, although a part or all of said embodiment may be described also as the following additional remarks, it is not restricted to the following.

付記
(付記1)
第1の誘電体層と、
前記第1の誘電体層を厚さ方向で挟んで設けられた第1と第2の導体層と、
導波管の開口部に面して前記第1の導体層に設けられた第1のスリットと、
前記第1のスリットの内側に設けられた、信号配線と第1の整合素子と、
前記第1のスリットに対向して前記第2の導体層に設けられた第2のスリットと、
前記第2のスリットの内側に設けられた第2の整合素子と、
前記第1と第2のスリットの外側で前記第1と第2のスリットを囲んで設けられた、前記第1と第2の導体層を接続する複数の第1のビアと、
を有する、導波路変換構造体。
(付記2)
前記第1の整合素子と前記第2の整合素子とは、合計で3以上の金属プレートを有する、付記1記載の導波路変換構造体。
(付記3)
前記第1の整合素子は、前記信号配線に接する第1の金属プレートと、前記信号配線を幅方向で挟みかつ前記第1の金属プレートに隣接する第2と第3の金属プレートと、を有する、付記1または2記載の導波路変換構造体。
(付記4)
前記第2の整合素子は、前記第2と第3の金属プレートに少なくとも一部が重なる第4の金属プレートを有する、付記3記載の導波路変換構造体。
(付記5)
前記金属プレートの各々は異なる寸法を有する、付記2から4の内の1項載の導波路変換構造体。
(付記6)
前記第2の導体層に前記第1の誘電体層と反対面で接する第2の誘電体層を有し、
前記第2の誘電体層が前記第2の導体層の反対面に第3の導体層を有し、
前記第1のビアは前記第3の導体層とも接続する、付記1から5の内の1項記載の導波路変換構造体。
(付記7)
前記第3の導体層に前記第2の誘電体層と反対面で接する第3の誘電体層を有し、
前記第3の誘電体層が前記第3の導体層の反対面に第4の導体層を有し、
前記第1のビアは前記第4の導体層とも接続する、付記6記載の導波路変換構造体。
(付記8)
前記信号配線に重なり、前記第2と第3の導体層を接続する第2のビアを有する、付記6または7記載の導波路変換構造体。
(付記9)
前記第1のスリットは切り込み部を有し、前記信号配線は前記切り込み部内に延伸する、付記1から8の内の1項記載の導波路変換構造体。
(付記10)
前記第1と第2のスリットの内側に設けられ、前記第3と第4の導体層を接続する第3のビアを有する、付記7から9の内の1項記載の導波路変換構造体。
(付記11)
前記信号配線と前記第1と第2の整合素子とは、前記第1のビアと前記第3のビアとで囲まれている、付記10記載の導波路変換構造体。
(付記12)
前記第3のビアは複数である、付記10または11記載の導波路変換構造体。
Appendix (Appendix 1)
A first dielectric layer;
First and second conductor layers provided sandwiching the first dielectric layer in the thickness direction;
A first slit provided in the first conductor layer facing the opening of the waveguide;
A signal wiring and a first matching element provided inside the first slit;
A second slit provided in the second conductor layer facing the first slit;
A second matching element provided inside the second slit;
A plurality of first vias connected to the first and second conductor layers, which are provided outside the first and second slits so as to surround the first and second slits;
A waveguide conversion structure having:
(Appendix 2)
The waveguide conversion structure according to appendix 1, wherein the first matching element and the second matching element have a total of three or more metal plates.
(Appendix 3)
The first matching element includes a first metal plate that contacts the signal wiring, and second and third metal plates that sandwich the signal wiring in the width direction and are adjacent to the first metal plate. The waveguide conversion structure according to appendix 1 or 2.
(Appendix 4)
The waveguide conversion structure according to appendix 3, wherein the second matching element includes a fourth metal plate that at least partially overlaps the second and third metal plates.
(Appendix 5)
5. The waveguide conversion structure according to any one of appendices 2 to 4, wherein each of the metal plates has different dimensions.
(Appendix 6)
A second dielectric layer in contact with the second conductor layer on the opposite side of the first dielectric layer;
The second dielectric layer has a third conductor layer on the opposite side of the second conductor layer;
6. The waveguide conversion structure according to claim 1, wherein the first via is also connected to the third conductor layer. 7.
(Appendix 7)
A third dielectric layer in contact with the third conductor layer on the opposite side of the second dielectric layer;
The third dielectric layer has a fourth conductor layer on the opposite side of the third conductor layer;
The waveguide conversion structure according to appendix 6, wherein the first via is also connected to the fourth conductor layer.
(Appendix 8)
8. The waveguide conversion structure according to appendix 6 or 7, wherein the waveguide conversion structure has a second via that overlaps the signal wiring and connects the second and third conductor layers.
(Appendix 9)
9. The waveguide conversion structure according to claim 1, wherein the first slit has a cut portion, and the signal wiring extends into the cut portion.
(Appendix 10)
10. The waveguide conversion structure according to any one of appendices 7 to 9, further comprising a third via provided inside the first and second slits and connecting the third and fourth conductor layers.
(Appendix 11)
The waveguide conversion structure according to appendix 10, wherein the signal wiring and the first and second matching elements are surrounded by the first via and the third via.
(Appendix 12)
The waveguide conversion structure according to appendix 10 or 11, wherein the third via is plural.

1、1A、1B、2A、2B 導波路変換構造体
3 プリント基板
3A、3B、3C 誘電体層
4 IC
5 伝送線路
6 接合部
7 導波管
8 アンテナ
9A、9B、9C、9D 導体層
10、10’ ビア
11A 第1のスリット
11B 第2のスリット
12 第1の整合素子
12A 第1の金属プレート
12B 第2の金属プレート
12C 第3の金属プレート
13 第2の整合素子
13A 第4の金属プレート
14 信号配線
15 内部ビア
16 導波管
17 入力開口部
18 開口部
1, 1A, 1B, 2A, 2B Waveguide conversion structure 3 Printed circuit board 3A, 3B, 3C Dielectric layer 4 IC
DESCRIPTION OF SYMBOLS 5 Transmission line 6 Junction part 7 Waveguide 8 Antenna 9A, 9B, 9C, 9D Conductive layer 10, 10 'Via 11A 1st slit 11B 2nd slit 12 1st matching element 12A 1st metal plate 12B 1st Second metal plate 12C Third metal plate 13 Second matching element 13A Fourth metal plate 14 Signal wiring 15 Internal via 16 Waveguide 17 Input opening 18 Opening

Claims (10)

第1の誘電体層と、
前記第1の誘電体層を厚さ方向で挟んで設けられた第1と第2の導体層と、
導波管の開口部に面して前記第1の導体層に設けられた第1のスリットと、
前記第1のスリットの内側に設けられた、信号配線と第1の整合素子と、
前記第1のスリットに対向して前記第2の導体層に設けられた第2のスリットと、
前記第2のスリットの内側に設けられた第2の整合素子と、
前記第1と第2のスリットの外側で前記第1と第2のスリットを囲んで設けられた、前記第1と第2の導体層を接続する複数の第1のビアと、
を有する、導波路変換構造体。
A first dielectric layer;
First and second conductor layers provided sandwiching the first dielectric layer in the thickness direction;
A first slit provided in the first conductor layer facing the opening of the waveguide;
A signal wiring and a first matching element provided inside the first slit;
A second slit provided in the second conductor layer facing the first slit;
A second matching element provided inside the second slit;
A plurality of first vias connected to the first and second conductor layers, which are provided outside the first and second slits so as to surround the first and second slits;
A waveguide conversion structure having:
前記第1の整合素子と前記第2の整合素子とは、合計で3以上の金属プレートを有する、請求項1記載の導波路変換構造体。 The waveguide conversion structure according to claim 1, wherein the first matching element and the second matching element have a total of three or more metal plates. 前記第1の整合素子は、前記信号配線に接する第1の金属プレートと、前記信号配線を幅方向で挟みかつ前記第1の金属プレートに隣接する第2と第3の金属プレートと、を有する、請求項1または2記載の導波路変換構造体。 The first matching element includes a first metal plate that contacts the signal wiring, and second and third metal plates that sandwich the signal wiring in the width direction and are adjacent to the first metal plate. The waveguide conversion structure according to claim 1 or 2. 前記第2の整合素子は、前記第2と第3の金属プレートに少なくとも一部が重なる第4の金属プレートを有する、請求項3記載の導波路変換構造体。 4. The waveguide conversion structure according to claim 3, wherein the second matching element includes a fourth metal plate at least partially overlapping the second and third metal plates. 前記金属プレートの各々は異なる寸法を有する、請求項2から4の内の1項載の導波路変換構造体。 5. The waveguide conversion structure according to claim 2, wherein each of the metal plates has a different dimension. 前記第2の導体層に前記第1の誘電体層と反対面で接する第2の誘電体層を有し、
前記第2の誘電体層が前記第2の導体層の反対面に第3の導体層を有し、
前記第1のビアは前記第3の導体層とも接続する、請求項1から5の内の1項記載の導波路変換構造体。
A second dielectric layer in contact with the second conductor layer on the opposite side of the first dielectric layer;
The second dielectric layer has a third conductor layer on the opposite side of the second conductor layer;
6. The waveguide conversion structure according to claim 1, wherein the first via is also connected to the third conductor layer.
前記第3の導体層に前記第2の誘電体層と反対面で接する第3の誘電体層を有し、
前記第3の誘電体層が前記第3の導体層の反対面に第4の導体層を有し、
前記第1のビアは前記第4の導体層とも接続する、請求項6記載の導波路変換構造体。
A third dielectric layer in contact with the third conductor layer on the opposite side of the second dielectric layer;
The third dielectric layer has a fourth conductor layer on the opposite side of the third conductor layer;
The waveguide conversion structure according to claim 6, wherein the first via is also connected to the fourth conductor layer.
前記信号配線に重なり、前記第2と第3の導体層を接続する第2のビアを有する、請求項6または7記載の導波路変換構造体。 The waveguide conversion structure according to claim 6, further comprising a second via that overlaps the signal wiring and connects the second and third conductor layers. 前記第1のスリットは切り込み部を有し、前記信号配線は前記切り込み部内に延伸する、請求項1から8の内の1項記載の導波路変換構造体。 9. The waveguide conversion structure according to claim 1, wherein the first slit has a cut portion, and the signal wiring extends into the cut portion. 前記第1と第2のスリットの内側に設けられ、前記第3と第4の導体層を接続する第3のビアを有する、請求項7から9の内の1項記載の導波路変換構造体。 The waveguide conversion structure according to claim 7, further comprising a third via provided inside the first and second slits and connecting the third and fourth conductor layers. .
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