[发明专利]模式转换器

说明书

技术领域

本发明涉及模式转换器，尤其是涉及在毫米波段的通信用的波导中使用的技术。

本申请基于2012年12月27日提出申请的日本特愿2012－283993号提出，并主张享有其优先权，并在此援引其全部内容。

背景技术

近年来，提出有利用毫米波段的数G[bps]的高速大容量通信，且其一部分正在实现。特别是在60GHz带动作的无线通信设备的重要性更大。由于无需许可就能够利用57～66GHz的宽频带，因此期待面向民生领域的普及，当务之急是实现廉价且小型的毫米波通信模块。

作为实现小型且廉价的毫米波通信模块的方式，在非专利文献1、专利文献1中公开有利用了由印刷电路基板形成的波导(杆壁波导天线：PWA，Post-wall Waveguide Antenna)的毫米波模块。如专利文献1的图1～图7所示，在上述技术中，用印刷电路基板的贯通孔组(杆组)置换现有的波导的侧壁(金属壁)。无线通信IC(CMOS－IC)安装在PWA上，通过引线接合、凸块(bump)连接等方法从无线通信IC(在专利文献1的说明书中记为半导体芯片4。下同)输出的毫米波信号暂时在由平面电路形成的传送线路(记为微带、共面线、带等线路24)传输，经过平面电路/波导变换构造(记为中心导体23)，最终传导至波导构造部(记为波导2)。

图35是示出现有的模式转换器(转换器)的结构例的剖视图。如图35所示，在转换器810中，波导802在前方端面(图35的右方侧)具有放射电波的开口部825。波导802由多个杆(柱)壁820和接地导体层(铜箔)821、822构成。在波导802，作为供电部插入有管脚(平面电路/波导转换器)823。从传送线路824导入管脚823后的毫米波信号从波导802的前方的开口部825作为电磁波放射。作为天线组件的转换器810经由导体827A、827B以及作为电介质的多个基板828A、828B、828C层叠多层而形成。管脚823通过在基板828B和828C预先形成导孔(via)然后层叠基板而形成。

在一般的高频电路中，在连接电路A与电路B的情况下，需要进行阻抗匹配。这意味着在从电路A到电路B的连接点处以不反射的方式传送信号。即，在从作为电路A的平面电路/传送线路到作为电路B的波导的连接点处，需要使信号以不反射的方式传送。在图35所示的构造的情况下，在规定的频带，通过将管脚823的长度调整为规定的值，实现抑制了反射损耗的信号传送从而进行阻抗匹配。除此之外，作为阻抗匹配方法之一，还有使管脚823与接地导体层822之间的距离最优化的方法。

专利文献1：日本国特开2011－109438号公报

专利文献2：日本国特开2011－082337号公报

非专利文献1：R.Suga，et al.“Cost-Effective 60-GHz Antenna-Package with End-Fire Radiation from Open-Ended Post-Wall Waveguide for Wireless File-Transfer System”，2011 IEEE MTT-S International Microwave Symposium,pp.348-351

在现有的转换器的制造方法中，通过在厚度确定的多个基板预先形成导孔，并层叠这样的多个基板来制造管脚，因此，管脚的长度取决于基板的厚度尺寸，仅能够取离散的值，不容易调整阻抗。另外，所层叠的各基板的厚度尺寸无法独立地决定，而是取决于材料是否容易得到等。因此，难以实现最佳长度的管脚。

另外，现有的转换器的管脚在基板内构成。因此，实际上很难确认管脚延伸到基板内的何处位置。特别是在转换器完成后，无法调整管脚823与接地导体层822之间的距离(参照专利文献2)。

另外，在上述构造中，由于基板层叠时的导体或者位置偏移以及基板层叠时所使用的粘合材料的影响，存在反射特性劣化等而无法得到设计的特性，进而波导的损失变大等问题。

并且，现有的转换器具有将形成有导孔的基板层叠多个的构造。因此，会产生加工工时的增加、因粘合材料而导致的传送损失的增加、由各层的材料引起的传送特性差别、层叠工序中的位置偏移、材料难以得到等非优选的状况。

发明内容

本发明是考虑以上情况而完成的，提供一种具有最佳的管脚且容易进行管脚的前端与接地导体层之间的离开距离的确认以及调整的模式转换器。另外，提供一种减少加工工时且具有最佳特性的制造效率高的模式转换器。