JP2019220909A - 高周波線路接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】低通過損失特性を備え、かつ、低反射損失である高周波線路接続構造を提供することを目的とする。
【解決手段】
高周波線路接続構造１は、同軸線路１０と平面形線路２０とを接続する。高周波線路接続構造１は、平面形線路２０の基板２１の長手方向の長さと一致する長さの平板状に形成されて平面形線路２０が表面に配設されている導電性ベース５０と、導電性ベース５０の表面の同軸線路１０に隣接する領域に設けられ、導電性ベース５０の表面から突出した突起構造４０とを備え、突起構造４０は、平面形線路２０の一対のグランド導体膜２３ａ、２３ｂのうち、幅がより狭いグランド導体膜２３ｂが形成されている領域における基板２１の長手方向に沿った側面に当接され、幅がより狭いグランド導体膜２３ｂと突起構造４０との基板２１の短手方向に沿った幅の合計が、他方のグランド導体膜２３ａの幅と一致する。
【選択図】 図１Ａ

Description

本発明は、高周波線路接続構造に関し、特に同軸線路と平面形線路とを接続する技術に関する。

近年の光エレクトロニクス分野において、光電子部品を構成する高周波インタフェースは、広い周波数範囲での低通過損失、および低反射特性を備えることが必須となっている。このような高周波インタフェースの構造は、リードピンやフレキシブル基板を用いた形態だけでなく、同軸インタフェースも使用されるケースが見られている。

特に、１００ＧＨｚ以上の帯域特性を備えた１ｍｍインタフェースを持つ電子部品や光モジュール部品は、次世代１Ｔｂｐｓ超の光通信用の基幹部品として期待され、国内外で開発が進められている。

上記のような電子部品や光モジュール部品の内部では、平面上に各種部品が搭載されるが、それらの各種部品を電気的に接続する高周波線路は絶縁性を備えた誘電体基板上に作製されることが一般となっている。さらに、そのような高周波線路の形状は、異なる位置に実装された部品間を接続するために、屈曲線路の形状を有することが比較的多い。

一方、１ｍｍインタフェースは中心導体と円筒グランドからなる同軸線路構造を備えており、上記の誘電体基板上に作製された高周波線路の構造とは明らかに異なる。
このような構造の違いによって、誘電体基板上に作製された高周波線路と同軸線路とを機械的に、かつ電気的に接続した場合、高周波線路を形成している誘電体基板のサイズをより小さくしつつ、かつ、その接続部分での高周波特性として低通過損失、および低反射損失特性を備えた新たな高周波線路の接続機構の実現が望まれていた。

例えば、特許文献１は、同軸線路と平面形線路としてコプレーナ線路とを接続する高周波線路接続構造を開示している。特許文献１に記載されている高周波線路接続構造において、コプレーナ線路の基板上に形成されたストリップ状の信号線路の両側に、互いに幅が等しい一対のグランド導体膜が形成されている。

図５Ａから図５Ｃは、別の従来の高周波線路接続構造５００を示している。高周波線路接続構造５００は、同軸線路５１０と平面形線路５２０とを接続する。平面形線路５２０は、導電性ベース５５０の表面に載置され、同軸線路５１０と共に金属ベース５６０の表面に一体的に配設される。

図５Ａから図５Ｃに示す従来の高周波線路接続構造５００では、平面形線路５２０の信号線路５２５の線路端が基板５２１の長手方向の中心線からずれた位置に設けられ、信号線路５２５の両側に形成されているグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂの幅が互いに異なる。

同軸線路５１０は、外部導体５１１、円筒グランド５１２、および中心導体５１３を備える。同軸線路５１０の平面形線路５２０側の端部において、中心導体５１３の先端部５１３ａは軸方向に突出して形成されている。この中心導体５１３の先端部５１３ａは、ハンダや導電性接着剤などにより接続先の平面形線路５２０の信号線路５２５と電気的に接続される。

同軸線路５１０と接続される平面形線路５２０は、その接続部分においてグランデッドコプレーナ線路の構造を有する。平面形線路５２０は、誘電体で構成される基板５２１、および基板５２１の表面に形成された信号線路５２５を備える。また、基板５２１の裏面には、裏面グランド導体膜５２２が一面を覆って形成されている。

平面形線路５２０の接続部分となる端部には、信号線路５２５から所定の距離を離間して２つのグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂが形成されている。また、基板５２１を貫通するグランドビア５２４が、これら２つのグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂと裏面グランド導体膜５２２とを電気的に接続するように形成されている。

平面形線路５２０の同軸線路５１０が接続される位置は、基板５２１の長手方向の中心軸からずれている。これは、同軸線路５１０の平面形線路５２０側とは反対方向の先に接続される部品の搭載位置が予め決定されているためである。図５Ａから図５Ｃに示す従来例では、平面形線路５２０の信号線路５２５の形状はいわゆるＳベンド形状仕上げとなる。

これにより、平面形線路５２０に形成された２つのグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂのサイズは互いに異なっている。２つのグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂの基板５２１の短手方向に沿った幅ａ’、ｂ’は互いに異なり、グランド導体膜５２３ｂの幅ｂ’はグランド導体膜５２３ａの幅ａ’よりも狭くなっている。

基板５２１のサイズをコンパクトにすることで、より多くの平面形線路５２０を製造可能としている。そのため、上記のような信号線路５２５に対して非対称な互いに異なる幅を有するグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂを設けることはＳベンド形状仕上げの高周波線路では一般的とされている。

しかしながら、このような信号線路５２５に対して非対称な幅を有するグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂの形状では、従来の高周波線路接続構造５００において良好な高周波特性を得ることは比較的困難である。
図５Ｃは同軸線路５１０の軸方向に垂直な方向から見た高周波線路接続構造５００の模式図である。図５Ｃでは、１５ＧＨｚにおける電気力線ＥＬの様子を模式的に示している。

図５Ｃに示すように、同軸線路５１０が有する中心導体５１３の先端部５１３ａから延びる電気力線ＥＬが中心導体５１３を中心として左右で非対称構造になることがわかる。これは、互いに異なる幅ａ’、ｂ’を有するグランド導体膜５２３ａ、５２３ｂによるものである。一方、同軸線路５１０の内部の中心導体５１３から延びる電気力線の形状は、中心導体５１３の表面から円筒グランド５１２表面へと延びる軸対称の構造を有する。これは周波数に依らず、常に軸対称となる。

このように、同軸線路５１０と平面形線路５２０との接続部分における電気力線の対称性の乱れから、従来の高周波線路接続構造５００では、接続部分において良好な高周波特性が得られず、その結果として反射損失が増大することが、これまでの課題とされてきた。

図６は、従来の高周波線路接続構造５００の通過損失および反射損失を説明する図である。前述したように、従来の高周波線路接続構造５００では、同軸線路５１０と平面形線路５２０との接続部分において良好な接続特性を得ることができないため、平面形線路５２０の長手方向の両端で反射、および共振が発生している。そのため、図６に示すように、周波数１５ＧＨｚにおいて特性が劣化していることがわかる。

特許第５２３５６１２号公報

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、低通過損失特性を備え、かつ、低反射損失である高周波線路接続構造を提供することを目的とする。

上述した課題を解決するために、本発明に係る高周波線路接続構造は、同軸線路と平面形線路とを接続する高周波線路接続構造であって、前記同軸線路は、軸方向に延伸し、その軸方向に垂直な断面が軸を中心とした円形に形成された中心導体と、前記中心導体を収容する円柱状の貫通孔を有する外部導体と、前記中心導体と前記外部導体との間の前記貫通孔内に設けられ、前記中心導体と前記外部導体とを絶縁する絶縁層と、を有し、前記中心導体は、前記外部導体の端面から前記軸方向に延出した先端部を有し、前記平面形線路は、誘電体からなる基板と、線路端が前記基板の長手方向の中心線から所定の距離だけ離れた位置の前記基板の表面に形成されたストリップ状の信号線路と、前記基板の表面の前記同軸線路に隣接する領域に、前記信号線路の両側に所定の距離を隔てて形成され、前記基板の短手方向に沿った幅が互いに異なる一対の第１導体薄膜と、前記基板の裏面を覆い、前記一対の第１導体薄膜と電気的に接続される第２導体薄膜と、を有し、前記高周波線路接続構造は、前記平面形線路の前記基板の長手方向の長さと一致する長さの平板状に形成され、前記平面形線路が表面に配設されている導電性ベースと、前記導電性ベースの表面の前記同軸線路に隣接する領域に設けられ、前記導電性ベースの表面から突出した突起構造と、前記中心導体の前記先端部と、前記平面形線路に含まれる前記信号線路の前記線路端とを覆うように形成された導電性を有する接着層と、を備え、前記突起構造は、前記一対の第１導体薄膜のうち、前記基板の短手方向に沿った幅がより狭い第１導体薄膜が形成されている領域における前記基板の長手方向に沿った側面に当接され、前記幅がより狭い第１導体薄膜と前記突起構造との前記基板の短手方向に沿った幅の合計が、他方の第１導体薄膜の幅と一致することを特徴とする。

また、本発明に係る高周波線路接続構造において、前記一対の第１導体薄膜は平面視でそれぞれ長方形に形成され、平面視において、前記他方の第１導体薄膜の面積と、前記幅がより狭い第１導体薄膜および前記突起構造の合計の面積とが一致してもよい。

また、本発明に係る高周波線路接続構造において、前記突起構造は、直方体形状を有していてもよい。

また、本発明に係る高周波線路接続構造において、前記突起構造は、正面視において前記幅がより狭い第１導体薄膜の端部と前記導電性ベースとを結ぶ斜辺を有していてもよい。

また、本発明に係る高周波線路接続構造において、前記同軸線路は前記平面形線路の両端に接続され、前記信号線路は、平面視においてＳ字形状に屈曲し、一方の線路端と他方の線路端とはそれぞれ前記基板の長手方向の中心線に対して互いに離れる位置に設けられ、前記一対の第１導体薄膜は、前記一方の線路端および前記他方の線路端各々の両側に前記所定の距離を隔てて形成され、前記突起構造は、前記導電性ベースの前記表面の前記同軸線路に隣接する各領域に設けられていてもよい。

また、本発明に係る高周波線路接続構造において、前記突起構造は、導電性を有する材料で形成されていてもよい。

本発明によれば、表面から突出した突起構造が配設された導電性ベースの表面に平面形線路が載置されて、同軸線路の線路端と平面形線路の線路端とが機械的かつ電気的に接続されるので、低通過損失特性を備え、かつ、低反射損失である高周波線路接続構造を実現することができる。

図１Ａは、本発明の第１の実施の形態係る高周波線路接続構造の斜視図である。 図１Ｂは、第１の実施の形態に係る高周波線路接続構造の分解図である。 図１Ｃは、第１の実施の形態に係る高周波線路接続構造の正面図である。 図２は、第１の実施の形態の効果を説明する図である。 図３Ａは、本発明の第２の実施の形態に係る高周波線路接続構造の斜視図である。 図３Ｂは、本発明の第２の実施の形態に係る高周波線路接続構造の正面図である。 図４Ａは、第２の実施の形態に係る平面形線路の平面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示す平面形線路を説明するための図である。 図４Ｃは、第２の実施の形態に係る平面形線路の平面図である。 図５Ａは、従来の高周波線路接続構造の斜視図である。 図５Ｂは、従来の高周波線路接続構造の分解図である。 図５Ｃは、従来の高周波線路接続構造の正面図である。 図６は、従来の高周波線路接続構造における反射損失および通過損失を説明する図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図１Ａから図４Ｃを参照して詳細に説明する。各図について共通する構成要素には、同一の符号が付されている。

［第１の実施の形態］
図１Ａは、第１の実施の形態に係る高周波線路接続構造１の斜視図である。図１Ｂは、高周波線路接続構造１の分解図である。また、図１Ｃは、高周波線路接続構造１の正面図である。
図１Ａから図１Ｃに示すように、同軸線路１０と平面形線路２０とは、直方体形状の金属ベース６０上に配置され互いに接続されている。また、同軸線路１０の外部導体１１は、金属ベース６０の一の面上に載置され、平面形線路２０は、金属ベース６０の同じ面上に突起構造４０を備えた導電性ベース５０を介して載置されている。

また、本実施の形態では、２つの同軸線路１０が平面形線路２０の両方の線路端に接続されている。

本実施の形態に係る高周波線路接続構造１は、同軸線路１０、平面形線路２０、接着層３０、突起構造４０、導電性ベース５０、および金属ベース６０を備える。

同軸線路１０は、外部導体１１、外部導体１１の内壁１２、中心導体１３、および絶縁層１４を備える。外部導体１１と、外部導体１１の内壁１２と、中心導体１３とは同軸構造に形成されている。

外部導体１１は、ブロック状に形成され、内部に軸方向に延伸した円柱状の貫通孔を有する。外部導体１１は円柱状の貫通孔に中心導体１３を収容する。外部導体１１は、金属材料により形成される。図１Ａおよび図１Ｂに示すように、外部導体１１に形成された円柱状の貫通孔は、中心導体１３と同軸上に形成されている。

内壁１２は、外部導体１１に形成された円柱状の貫通孔における内周面であり、円筒状に形成されている。

中心導体１３は、軸方向に垂直な断面が、軸を中心とした円形に形成されている。中心導体１３は、外部導体１１の内壁１２および絶縁層１４を含んで構成される同軸線路１０の信号芯線である。

中心導体１３は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、ブロック状の外部導体１１の端面から軸方向に延出した先端部１３ａを有する。中心導体１３の先端部１３ａは、接着層３０によって平面形線路２０の表面に設けられた信号線路２５に電気的に接続している。中心導体１３は金属材料により形成される。

絶縁層１４は、中心導体１３と外部導体１１との間の貫通孔内に設けられ、中心導体１３と外部導体１１とを絶縁する。

次に、同軸線路１０が接続される平面形線路２０について説明する。
平面形線路２０は、外部導体１１と、内壁１２と、中心導体１３と、絶縁層１４とで形成される同軸線路１０の延長線上にある。

平面形線路２０は、基板２１と、裏面グランド導体膜（第２導体薄膜）２２と、一対のグランド導体膜（第１導体薄膜）２３ａ、２３ｂと、ビア２４と、信号線路２５とを備える。
平面形線路２０は、導電性ベース５０の表面に設けられている。平面形線路２０は、同軸線路１０が有する中心導体１３の先端部１３ａと接続される接続部分において、よく知られたグランデッドコプレーナ線路を形成する。

基板２１は、誘電体からなる平板状の基板である。基板２１は、例えば、アルミナ等の低損失セラミックスなどを用いて形成してもよい。基板２１の表面には、信号線路２５と、信号線路２５の両側に所定の距離を隔てて一対のグランド導体膜２３ａ、２３ｂが形成されている。また、基板２１の裏面には裏面グランド導体膜２２が配設されている。

裏面グランド導体膜２２は、基板２１の裏面全体を覆って形成されている。裏面グランド導体膜２２は、導電性ベース５０の表面に接して配設される。裏面グランド導体膜２２は、グランデッドコプレーナ線路型の平面形線路２０におけるグランドとして作用する。

グランド導体膜２３ａ、２３ｂは、基板２１の表面の同軸線路１０に隣接する領域に、信号線路２５の両側に所定の距離を隔てて形成されている。グランド導体膜２３ａ、２３ｂは、基板２１の短手方向に沿った幅が互いに異なる。より詳細には、グランド導体膜２３ｂの基板２１の短手方向に沿った幅ｂは、グランド導体膜２３ａの幅ａよりも狭くなっている。

この一対のグランド導体膜２３ａ、２３ｂにおける信号線路２５からの所定の距離は、平面形線路２０の特性インピーダンスが所望の値になるように設計すればよい。

本実施の形態では、グランド導体膜２３ａ、２３ｂは、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、基板２１の長手方向の両端に形成されている。したがって、高周波線路接続構造１の２つの接続部分においてそれぞれグランデッドコプレーナ線路が形成される。

ビア２４は、基板２１の表面と裏面とを貫通するように複数形成される。より詳細には、ビア２４は、その内壁面に導電性材料が蒸着または充填などされ、基板２１の表面に形成された一対のグランド導体膜２３ａ、２３ｂと、裏面グランド導体膜２２とを電気的に接続し導通する。複数のビア２４が形成されることで、グランド導体膜２３ａ、２３ｂがより安定した同電位面となる。

ビア２４は、基板２１の短手方向に沿って、グランド導体膜２３ａ、２３ｂが形成されている領域に所定の間隔で複数設けられている。複数のビア２４が形成される間隔は、高周波線路接続構造１における伝送線路の特性に応じて適切な間隔を選定すればよい。

信号線路２５は、線路端が基板２１の長手方向の中心線から所定の距離だけ離れた位置の基板２１の表面にストリップ状に形成され、高周波信号を伝搬する。信号線路２５は、金属材料により形成される。信号線路２５の同軸線路１０に隣接する端部は、同軸線路１０が有する中心導体１３の先端部１３ａと電気的に接続する。

信号線路２５は、平面視においてＳ字形状に屈曲している。また、信号線路２５の線路端の一方と他方とがそれぞれ基板２１の長手方向の中心線に対して互いに離れる位置に設けられる。

接着層３０は、図１Ａに示すように、同軸線路１０の中心導体１３の先端部１３ａと平面形線路２０における信号線路２５の表面の一部とを覆うように形成される。接着層３０は導電性を有し、同軸線路１０と平面形線路２０とを機械的、かつ電気的に接続する。接着層３０として、ハンダや導電性接着剤などを用いることができる。

突起構造４０は、後述する導電性ベース５０の表面の同軸線路１０に隣接する領域に設けられ、導電性ベース５０の表面から突出する。突起構造４０は、直方体形状に形成される。突起構造４０は、一対のグランド導体膜２３ａ、２３ｂのうち、幅の狭い方のグランド導体膜２３ｂが形成されている方の基板２１の長手方向に沿った側面に当接され、このとき、グランド導体膜２３ｂの幅ｂと突起構造４０の幅ｃとを合わせた幅が、他方のグランド導体膜２３ａの幅ａと同等（一致する）となる。

突起構造４０は、導電性ベース５０の表面を加工して作成し、導電性ベース５０と同じ導電性材料で形成してもよい。

突起構造４０の直方体形状の寸法の例として、幅ｃ、高さが基板２１の高さと同等であり、グランド導体膜２３ａの短手方向の長さと同等の奥行を有していてもよい。このような形状の突起構造４０が導電性ベース５０の表面に配設されることで、導電性ベース５０の表面に平面形線路２０を搭載する際に、精度よく位置合わせを行うことができる。

導電性ベース５０は、基板２１の長手方向の長さと一致する長さを有する平板状に形成され、表面に突起構造４０が配設されている。導電性ベース５０の表面には、平面形線路２０が搭載される。
導電性ベース５０の同軸線路１０側の端面に沿った幅は、平面形線路２０の基板２１の短手方向の幅よりも広くなるように形成されていてもよい。

導電性ベース５０の表面の一部の領域に、基板２１の裏面に形成された裏面グランド導体膜２２が接するように配設される。このときに、基板２１の表面に形成されているグランド導体膜２３ｂ側の基板２１の角部の側面が突起構造４０の側面に当接するように平面形線路２０が導電性ベース５０の表面に載置される。これにより、平面形線路２０と、突起構造４０と、導電性ベース５０とを含む同軸線路１０側の端面は１つの平面を形成し、同軸線路１０の外部導体１１の端面と一致することができる。

金属ベース６０は、導電性ベース５０の裏面に設けられ、同軸線路１０および平面形線路２０全体を支持している。金属ベース６０によって、高周波線路接続構造１が一体的に構成される。金属ベース６０の表面と、金属ベース６０および同軸線路１０の外部導体１１とは、はんだや導電性接着剤など（図示しない）によって電気的に接続されている。
これにより、同軸線路１０の外部導体１１と、平面形線路２０の裏面グランド導体膜２２を完全な同一電位、すなわちグランド電位としている。

図１Ｃは、高周波線路接続構造１を正面から見た場合の、周波数が１５ＧＨｚにおける電気力線ＥＬの様子を模式的に示している。図１Ｃに示すように、上述した突起構造４０を備えることにより、同軸線路１０の中心導体１３の先端部１３ａから延びる電気力線ＥＬは、中心導体１３を通り信号線路２５に垂直な直線に対して対称な構造となることがわかる。

なお、同軸線路１０内部の電気力線の形状は、中心導体１３の表面から内壁１２の内周面へ延びる中心導体１３に対して軸対称な構造を有する。同軸線路１０の内部における電気力線の対称構造は、伝搬する電磁波の周波数に依らず、常にこのような対称な構造となる。

図２に、本実施の形態における高周波線路接続構造１の通過損失と反射損失とを示す。図２の破線は従来例の高周波線路接続構造５００の通過損失および反射損失を示している（図６）。また、実線は、本実施の形態に係る高周波線路接続構造１の特性を示している。図２からわかるように、高周波線路接続構造１は、突起構造４０を有することで接続部分における電気力線の対称性が得られるため、良好な高周波特性が得られ、その結果として低反射損失の高周波線路接続構造１が実現されている。

以上説明したように、第１の実施の形態によれば、導電性ベース５０の表面に設けられた突起構造４０により、同軸線路１０の中心導体１３の先端部１３ａと平面形線路２０の信号線路２５の端部とがより正確に位置決めされて機械的および電気的に接続される。そのため、平面形線路２０におけるグランデッドコプレーナ線路を形成する基板２１上のグランド導体膜２３ａの幅ａと、グランド導体膜２３ｂの幅ｂおよび突起構造４０の幅ｃを合わせた幅とを同等にすることができる。したがって、低通過損失特性を備え、かつ低反射損失である高周波線路接続構造１が実現される。

また、十分な高周波特性を備えた高周波線路接続構造１の実現により、次世代１Ｔｂｐｓ超用の広帯域特性を備えた電子部品や光モジュール部品が提供可能となる。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、以下の説明では、上述した第１の実施の形態と同じ構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。

第１の実施の形態では、導電性ベース５０の表面に直方体形状の突起構造４０が設けられている場合について説明した。これに対し、第２の実施の形態に係る高周波線路接続構造１Ａが備える突起構造４０Ａはフィレット構造を有する。突起構造４０Ａ以外の構成については、高周波線路接続構造１Ａは、第１の実施の形態と同様である。以下、第１の実施の形態と異なる構成を中心に説明する。

図３Ａは、第２の実施の形態に係る高周波線路接続構造１Ａの斜視図である。図３Ｂは、高周波線路接続構造１Ａの正面図である。
また、突起構造４０Ａは、平面視において長方形に形成され、長辺の長さｃとグランド導体膜２３ｂの幅ｂとの合計がグランド導体膜２３ａの幅ａと同等となるように形成されている。

突起構造４０Ａは、導電性接着剤やハンダなどにより形成される。突起構造４０Ａは、図３Ｂに示すように、正面視において幅がより狭いグランド導体膜２３ｂの端部と導電性ベース５０とを結ぶ斜辺を有する。

より詳細には、突起構造４０Ａは、図３Ｂに示すように、正面から見たときに、互いに隣接する基板２１の側面と導電性ベース５０の表面とに接する凹型のなだらかな曲線を有するフィレット形状に形成される。突起構造４０Ａは、導電性ベース５０の表面に基板２１を搭載した後に形成すればよい。このような突起構造４０Ａが形成されることで、基板２１が導電性ベース５０に固定される。

図３Ｂは、高周波線路接続構造１Ａを正面から見たときの周波数が１５ＧＨｚにおける電気力線ＥＬの様子を模式的に示している。高周波線路接続構造１Ａは、フィレット形状を有する突起構造４０Ａを備えることで、同軸線路１０の中心導体１３の先端部１３ａから延びる電気力線ＥＬは、中心導体１３を通り信号線路２５に垂直な直線に対して対称な構造を有する。

なお、同軸線路１０内部においては、第１の実施の形態と同様に、電気力線は、伝搬する高周波信号の周波数に依らず、同軸線路１０の中心導線１３に対して軸対称な構造となる。

図４Ａは、高周波線路接続構造１Ａの平面形線路２０と突起構造４０Ａとを選択的に表示した平面図である。図４Ａに示すように、平面形線路２０に設けられたグランド導体膜２３ａの基板２１の短手方向に沿った幅ａと、他方のグランド導体膜２３ｂの幅ｂおよびグランド導体膜２３ｂから信号線路２５から遠ざかる方向に延在する突起構造４０Ａの幅ｃとを合わせた幅が同等となるように形成されている。

また、図４Ａに示すように、平面視において長方形状を有するグランド導体膜２３ａの面積と、グランド導体膜２３ｂおよび突起構造４０Ａを合わせた面積とは同等となっている。

ここで、図４Ｂに示すように、本実施の形態の高周波線路接続構造１Ａと同等の高周波特性を平面形線路２０’の構成のみで実現するためには、いわゆる非対称な形状を有する一対のグランド導体膜２３ａ、２３ｂではなく、対称性を備えた幅が同じ一対のグランド導体膜２３’が必要となる。そのため、図４Ｂに示す平面形線路２０’の基板２１’のサイズを大きくしなければならない。

図４Ｃは、本実施の形態に係る高周波線路接続構造１Ａにおいて突起構造４０Ａを除いた平面形線路２０を示す図である。図４Ｂに示す比較例の基板２１’の幅Ｗ２は、図４Ｃに示す本実施の形態に係る基板２１の幅Ｗ１よりも大きいことが明瞭にわかる。このように、本実施の形態に係る高周波線路接続構造１Ａは、基板２１のサイズをより小さくしつつ、高周波特性を向上させることができる。

以上説明したように、第２の実施の形態に係る高周波線路接続構造１Ａによれば、突起構造４０Ａを導電性ベース５０の表面に精度良く作製する必要がない。高周波線路接続構造１Ａでは、導電性ベース５０の表面に平面形線路２０を搭載して、グランド導体膜２３ｂ側の基板２１の側面およびその側面に隣接する基板２１の表面とにハンダなどによってフィレット構造を有する突起構造４０Ａを形成すればよい。そのため、より簡易に作成された突起構造４０Ａを用いて、高周波線路接続構造１Ａにおける低反射損失、および低通過損失特性を広帯域で実現することができる。

以上、本発明の高周波線路接続構造における実施の形態について説明したが、本発明は説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載した発明の範囲において当業者が想定し得る各種の変形を行うことが可能である。

なお、説明した実施の形態では、グランデッドコプレーナ線路（平面形線路２０）を構成する基板２１をアルミナ等の低損失セラミックスとしているが、基板２１は、液晶ポリマ、ポリミィド、あるいは石英ガラス等でも代替可能である。

また、上述した実施の形態で、同軸線路１０とグランデッドコプレーナ線路（平面形線路２０）をハンダなどの接着層３０で電気的に接続する際、ハンダの濡れ性向上を目的とした金めっきをそれぞれの線路の互いの接続部分に施すのが一般である。しかし、金めっきについては本発明の本質ではないため、その説明を省略している。

１、１Ａ…高周波線路接続構造、１０…同軸線路、１１…外部導体、１２…内壁、１３…中心導体、１３ａ…先端部、１４…絶縁層、２０…平面形線路、２１…基板、２２…裏面グランド導体膜、２３ａ、２３ｂ…グランド導体膜、２４…ビア、２５…信号線路、３０…接着層、４０…突起構造、５０…導電性ベース、６０…金属ベース。

Claims (6)

1. 同軸線路と平面形線路とを接続する高周波線路接続構造であって、
   前記同軸線路は、
   軸方向に延伸し、その軸方向に垂直な断面が軸を中心とした円形に形成された中心導体と、
   前記中心導体を収容する円柱状の貫通孔を有する外部導体と、
   前記中心導体と前記外部導体との間の前記貫通孔内に設けられ、前記中心導体と前記外部導体とを絶縁する絶縁層と、
   を有し、
   前記中心導体は、前記外部導体の端面から前記軸方向に延出した先端部を有し、
   前記平面形線路は、
   誘電体からなる基板と、
   線路端が前記基板の長手方向の中心線から所定の距離だけ離れた位置の前記基板の表面に形成されたストリップ状の信号線路と、
   前記基板の表面の前記同軸線路に隣接する領域に、前記信号線路の両側に所定の距離を隔てて形成され、前記基板の短手方向に沿った幅が互いに異なる一対の第１導体薄膜と、
   前記基板の裏面を覆い、前記一対の第１導体薄膜と電気的に接続される第２導体薄膜と、
   を有し、
   前記高周波線路接続構造は、
   前記平面形線路の前記基板の長手方向の長さと一致する長さの平板状に形成され、前記平面形線路が表面に配設されている導電性ベースと、
   前記導電性ベースの表面の前記同軸線路に隣接する領域に設けられ、前記導電性ベースの表面から突出した突起構造と、
   前記中心導体の前記先端部と、前記平面形線路に含まれる前記信号線路の前記線路端とを覆うように形成された導電性を有する接着層と、
   を備え、
   前記突起構造は、前記一対の第１導体薄膜のうち、前記基板の短手方向に沿った幅がより狭い第１導体薄膜が形成されている領域における前記基板の長手方向に沿った側面に当接され、前記幅がより狭い第１導体薄膜と前記突起構造との前記基板の短手方向に沿った幅の合計が、他方の第１導体薄膜の幅と一致する
   ことを特徴とする高周波線路接続構造。
2. 請求項１に記載の高周波線路接続構造において、
   前記一対の第１導体薄膜は平面視でそれぞれ長方形に形成され、
   平面視において、前記他方の第１導体薄膜の面積と、前記幅がより狭い第１導体薄膜および前記突起構造の合計の面積とが一致する
   ことを特徴とする高周波線路接続構造。
3. 請求項１または請求項２に記載の高周波線路接続構造において、
   前記突起構造は、直方体形状を有することを特徴とする高周波線路接続構造。
4. 請求項１から３のいずれか１項に記載の高周波線路接続構造において、
   前記突起構造は、正面視において前記幅がより狭い第１導体薄膜の端部と前記導電性ベースとを結ぶ斜辺を有することを特徴とする高周波線路接続構造。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の高周波線路接続構造において、
   前記同軸線路は前記平面形線路の両端に接続され、
   前記信号線路は、平面視においてＳ字形状に屈曲し、一方の線路端と他方の線路端とはそれぞれ前記基板の長手方向の中心線に対して互いに離れる位置に設けられ、
   前記一対の第１導体薄膜は、前記一方の線路端および前記他方の線路端各々の両側に前記所定の距離を隔てて形成され、
   前記突起構造は、前記導電性ベースの前記表面の前記同軸線路に隣接する各領域に設けられている
   ことを特徴とする高周波線路接続構造。
6. 請求項１から５のいずれか１項に記載の高周波線路接続構造において、
   前記突起構造は、導電性を有する材料で形成されていることを特徴とする高周波線路接続構造。

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