波導(dǎo)構(gòu)造,印刷電路板和電子裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及波導(dǎo)構(gòu)造,印刷電路板和電子裝置,一種波導(dǎo)構(gòu)造及印刷電路板,由按一維或二維重復(fù)排列的多個(gè)單位單元構(gòu)成。單位單元具有:平行配置的第1及第2導(dǎo)體板;具有開路端的傳送線路,形成在與第1及第2導(dǎo)體板不同的層上,與第2導(dǎo)體板相對(duì)配置;以及導(dǎo)體孔,電連接傳送路線和第1導(dǎo)體板。
【專利說明】波導(dǎo)構(gòu)造,印刷電路板和電子裝置
[0001]本申請(qǐng)是 優(yōu)先權(quán)日:為2008年6月24日、申請(qǐng)日為2009年6月22日、中國申請(qǐng)?zhí)枮?00910146206.4、發(fā)明名稱為“波導(dǎo)構(gòu)造及印刷電路板”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及到一種傳送微波及毫米波等電磁波的波導(dǎo)構(gòu)造,尤其涉及到抑制特定頻率帶域的電磁波傳播的電磁帶隙(EBG)構(gòu)造。并且,本發(fā)明涉及到一種具有波導(dǎo)構(gòu)造的印刷電路板。
[0003]本申請(qǐng)要求日本專利申請(qǐng)?zhí)卦?008-164338號(hào)的優(yōu)先權(quán),并將其內(nèi)容引用到本說明書中。
【背景技術(shù)】
[0004]關(guān)于抑制特定頻率帶域的電磁波傳播的波導(dǎo)構(gòu)造及印刷電路板,已經(jīng)開發(fā)了各種技術(shù),并公開于各種文獻(xiàn)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:美國專利申請(qǐng)公開,US2005/0195051A1
[0006]專利文獻(xiàn)2:美國專利申請(qǐng)公開,US2005/0205292A1
[0007]近些年來,提出了通過重復(fù)排列導(dǎo)體片(Patch)來人工控制電磁波的頻率分散的方法。這種構(gòu)造中,將頻率分散中具有帶隙的構(gòu)造稱為EBG構(gòu)造,其有望作為印刷基板、器件封裝基板中抑制多余噪聲的傳播的過濾器而使用。
[0008]專利文獻(xiàn)I公開了一種用于抑制在平行平板之間傳播的噪聲的EBG構(gòu)造。該EBG構(gòu)造設(shè)置在平行平板之間的第3層,具有導(dǎo)納(或分路),該導(dǎo)納包括:導(dǎo)體片,在與平行平板的一方導(dǎo)體板之間具有電容;和導(dǎo)體孔,連接上述導(dǎo)體片和平行平板的另一方導(dǎo)體板,該導(dǎo)納部沿著平行平板按一維或二維重復(fù)配置。根據(jù)該EBG構(gòu)造,在導(dǎo)納部為電感性的頻帶中出現(xiàn)帶隙,因此能夠通過控制導(dǎo)納部的LC串聯(lián)共振頻率而設(shè)定帶隙。
[0009]在上述EBG構(gòu)造中,為了確保足夠的電容、電感,需要增大導(dǎo)體片的面積,或延長導(dǎo)體孔,難以實(shí)現(xiàn)小型化。
[0010]專利文獻(xiàn)2公開了在表面上安裝芯片電容器而并聯(lián)到導(dǎo)體板和導(dǎo)體片之間的構(gòu)造。該構(gòu)造用于不增大導(dǎo)體片的面積而增加電容。
[0011]在如專利文獻(xiàn)2那樣使用芯片電容時(shí),部件數(shù)量增加,因此制造成本也增加。
[0012]鑒于以上情況,本申請(qǐng)發(fā)明人認(rèn)識(shí)到,需要以低成本實(shí)現(xiàn)不使用芯片部件、能夠?qū)崿F(xiàn)小型化的EBG構(gòu)造(波導(dǎo)構(gòu)造)及印刷電路板。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0013]本發(fā)明的目的在于,解決上述課題,或至少對(duì)其一部分進(jìn)行改善。
[0014]本發(fā)明涉及到一種包括按一維或二維重復(fù)配置的多個(gè)單位單元的構(gòu)造或印刷電路板。
[0015]在第I實(shí)施例中,單位單元具有:平行配置的第I及第2導(dǎo)體板;傳送線路,具有開路端,其在與第I及第2導(dǎo)體板不同的層上與第2導(dǎo)體板相對(duì)配置;以及導(dǎo)體孔,電連接傳送線路的和第I導(dǎo)體板。
[0016]在第2實(shí)施例中,單位單元具有:平行配置的第I及第2導(dǎo)體板;第I傳送線路,配置在第I和第2導(dǎo)體板之間且與第2導(dǎo)體板相對(duì)的第I平面上;第2傳送線路,具有開路端,其配置在第I導(dǎo)體板及第2導(dǎo)體板之間的區(qū)域外且與第2導(dǎo)體板相對(duì)的第2平面上;第I導(dǎo)體孔,電連接第I傳送線路和第I導(dǎo)體板;以及第2導(dǎo)體孔,電連接第I傳送線路和第2傳送線路。并且,使間隙形成在第2導(dǎo)體板上和第2導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,從而使第2導(dǎo)體板和第2導(dǎo)體孔電分離。
[0017]在第3實(shí)施例中,單位單元具有:平行配置的第I及第2導(dǎo)體板;第I傳送線路,具有開路端,其配置在和第I及第2導(dǎo)體板不同且與第I導(dǎo)體板相對(duì)的第I平面上;第2傳送線路,具有開路端,其配置在和第I及第2導(dǎo)體板不同且與第2導(dǎo)體板相對(duì)的第2平面上;以及導(dǎo)體孔,電連接第I傳送線路和第2傳送線路。
[0018]在第4實(shí)施例中,單位單元具有:平行配置的第I及第2導(dǎo)體板;第I傳送線路,配置在第I和第2導(dǎo)體板之間且與第2導(dǎo)體板相對(duì)的第I平面上;第2傳送線路,具有開路端,其形成在第I導(dǎo)體板及第2導(dǎo)體板之間的區(qū)域外且與第2導(dǎo)體板相對(duì)的第2平面上;第3傳送線路,配置在第I導(dǎo)體板和第I傳送線路之間且與第I導(dǎo)體板相對(duì)的第3平面上;第4傳送線路,具有開路端,其形成在第I導(dǎo)體板及第2導(dǎo)體板之間的區(qū)域外且與第I導(dǎo)體板相對(duì)的第4平面上;第I導(dǎo)體孔,電連接第I傳送線路和第3傳送線路;第2導(dǎo)體孔,電連接第I傳送線路和第2傳送線路;以及第3導(dǎo)體孔,電連接第3傳送線路和第4傳送線路。并且,使第I間隙形成在第I導(dǎo)體板上與第3導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,從而使第I導(dǎo)體板與第3導(dǎo)體孔電分離。進(jìn)一步,使第2間隙形成在第2導(dǎo)體板上與第2導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,從而使第2導(dǎo)體板與第2導(dǎo)體孔電分尚。
[0019]在第5實(shí)施例中,單位單元具有:平行配置的第I及第2導(dǎo)體板;第I傳送線路,具有開路端,其配置在和第I及第2導(dǎo)體板不同且與第I導(dǎo)體板相對(duì)的第I平面上;第2傳送線路,具有開路端,其配置在和第I及第2導(dǎo)體板不同且與第2導(dǎo)體板相對(duì)的第2平面上;第I導(dǎo)體孔,電連接第I導(dǎo)體板和第2傳送線路;以及第2導(dǎo)體孔,電連接第2導(dǎo)體板和第I傳送線路。并且,使第I間隙形成在第I導(dǎo)體板上與第2導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,從而使第I導(dǎo)體板與第2導(dǎo)體孔電分離。進(jìn)一步,使第2間隙形成在第2導(dǎo)體板上與第I導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,從而使第2導(dǎo)體板與第I導(dǎo)體孔電分離。
[0020]關(guān)于上述本發(fā)明的特征及作用,通過參照【專利附圖】
【附圖說明】?jī)?yōu)選實(shí)施例,可進(jìn)一步明確。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1是用于說明本發(fā)明的第I實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造的EBG構(gòu)造的剖視圖。
[0022]圖2是和第I實(shí)施例的波導(dǎo)構(gòu)造對(duì)應(yīng)的EBG構(gòu)造的俯視圖。
[0023]圖3是表示EBG構(gòu)造的等效電路的電路圖。
[0024]圖4是對(duì)EBG構(gòu)造中的并聯(lián)導(dǎo)納的虛部進(jìn)行繪圖后的圖表。
[0025]圖5是表示在EBG構(gòu)造中傳播的電磁波的插入損失相關(guān)的計(jì)算結(jié)果的圖表。
[0026]圖6是表示包括層疊在傳送線路上的其他電介質(zhì)層的EBG構(gòu)造的剖視圖。
[0027]圖7A是表示螺旋形狀的傳送線路的俯視圖。[0028]圖7B是表示蜿蜒形狀的傳送線路的俯視圖。
[0029]圖8是表示避開部件X來配置傳送線路的EBG構(gòu)造的俯視圖。
[0030]圖9是用于說明本發(fā)明的第2實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造的EBG構(gòu)造的剖視圖。
[0031]圖10是圖9所示的EBG構(gòu)造的變形例涉及的剖視圖。
[0032]圖11是用于說明本發(fā)明的第3實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造的EBG構(gòu)造的剖視圖。
[0033]圖12是圖11所示的EBG構(gòu)造的變形例涉及的剖視圖。
[0034]圖13是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造的EBG構(gòu)造的剖視圖。
[0035]圖14是用于說明本發(fā)明的第4實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造的等效電路圖。
[0036]圖15是表示以第2實(shí)施例涉及的EBG構(gòu)造為基礎(chǔ)的第4實(shí)施例的第I變形例的首1J視圖。
[0037]圖16是表示以第3實(shí)施例涉及的EBG構(gòu)造為基礎(chǔ)的第4實(shí)施例的第2變形例的首1J視圖。
[0038]圖1 7是用于說明本發(fā)明的第5實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造的EBG構(gòu)造的剖視圖。
[0039]圖18是圖17所示的EBG構(gòu)造的俯視圖。
[0040]圖19是表示根據(jù)圖15所示的EBG構(gòu)造做成的第5實(shí)施例的變形例的剖視圖。
[0041]圖20是表示具有螺旋形狀的傳送線路的第5實(shí)施例的其他變形例的俯視圖。
[0042]圖21是表示內(nèi)置了本發(fā)明的第6實(shí)施例涉及的EBG構(gòu)造的印刷電路板的俯視圖。
[0043]圖22是圖21所示的印刷電路板的剖視圖。
[0044]圖23是表示第6實(shí)施例的變形例的俯視圖。
[0045]圖24是表示本發(fā)明的第7實(shí)施例涉及的印刷電路板的俯視圖。
[0046]圖25是表示將二種EBG構(gòu)造在噪聲傳播方向上交互配置而形成的第7實(shí)施例的第I變形例的俯視圖。
[0047]圖26是表示將二種EBG構(gòu)造在噪聲傳播方向上格子花紋地配置而形成的第7實(shí)施例的第2變形例的俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]在此參照實(shí)證性的實(shí)施例說明本發(fā)明。并且,本領(lǐng)域技術(shù)人員可知,使用本發(fā)明的內(nèi)容可構(gòu)成很多替代例,并且本發(fā)明不限于用于說明其目的的實(shí)施例。
[0049]參照附圖對(duì)本發(fā)明涉及的波導(dǎo)構(gòu)造及印刷電路板進(jìn)行的以下說明中,將圖1中的縱向方向作為基板的厚度方向。
[0050]1.第I實(shí)施方式
[0051]參照?qǐng)D1及圖2說明本發(fā)明的第I實(shí)施例涉及的波導(dǎo)構(gòu)造。
[0052]圖1表示第I實(shí)施例涉及的EBG構(gòu)造的剖視圖。圖2是第I實(shí)施例涉及的EBG構(gòu)造的俯視圖,圖1是圖2的A-A方向剖視圖。
[0053]第I實(shí)施例的EBG構(gòu)造(波導(dǎo)構(gòu)造)是平行平板型波導(dǎo)構(gòu)造,如圖1所示,具有:在厚度方向上隔開間隔平行配置的第1、第2導(dǎo)體板1、2 ;和下述單位構(gòu)造3。單位構(gòu)造3具有:傳送線路4,配置在和第I導(dǎo)體板I及第2導(dǎo)體板2不同的層上;和導(dǎo)體孔5,電連接傳送線路4和第I導(dǎo)體板I。
[0054]具體而言,EBG構(gòu)造中具有--第I電介質(zhì)層6、層疊在第I電介質(zhì)層6的厚度方向的上表面上的第2電介質(zhì)層7,在第I電介質(zhì)層6的厚度方向的下表面配置第I導(dǎo)體板1,在第I電介質(zhì)層6和第2電介質(zhì)層7之間配置第2導(dǎo)體板2。并且,導(dǎo)體孔5從第2導(dǎo)體板2的上表面到第I導(dǎo)體板I的下表面在厚度方向上延伸設(shè)置。并且,在第2電介質(zhì)層7的厚度方向的上表面配置傳送線路4。即,傳送線路4相對(duì)于第2導(dǎo)體板2配置在第I導(dǎo)體板I的厚度方向的相反側(cè)。
[0055]傳送線路4是以第2導(dǎo)體板2為返回路徑(Return path)的傳送線路,一端(圖1中的右側(cè)的端部)為開路端(Open end),傳送線路4作為開路短線(Open stub)而發(fā)揮作用。傳送線路4的另一端(圖1中的左側(cè)的端部)電連接有在同一平面上形成的襯墊8,該襯墊8和第I導(dǎo)體板I通過在厚度方向上延伸設(shè)置的導(dǎo)體孔5電連接。第2導(dǎo)體板2上和導(dǎo)體孔5對(duì)應(yīng)的位置上設(shè)有間隙9,通過該間隙9,導(dǎo)體孔5和第2導(dǎo)體板2電分離,變?yōu)椴唤佑|的狀態(tài)。
[0056]在上述EBG構(gòu)造中,傳送線路4、襯墊8及導(dǎo)體孔5發(fā)揮導(dǎo)納(Admittance)的作用。該導(dǎo)納具有間隙9,形成單位構(gòu)造3。一個(gè)以上的單位構(gòu)造3重復(fù)配置在由獨(dú)立的矢量A = (A1,A2)及B = (B1,B2)定義的XY平面上的格子點(diǎn)上。在第I實(shí)施例中,作為基本的格子點(diǎn),以圖2所示的A = (a,0)、B = (O, a)的正方形格子為例進(jìn)行說明。在第I實(shí)施例中,傳送線路4與A= (a,0)、B= (O,a)的正方形格子具有固定的角度,可與周圍的間隙9不干擾地延長傳送線路的長度d。此外,嚴(yán)格來說,在圖2的A-A方向截面內(nèi)不含有傳送線路4,但在圖1中為了便于說明,用虛線圖示傳送線路4。并且,圖2中為了便于說明,透視第2電介質(zhì)層7來圖不第2導(dǎo)體板2。
[0057]接著說明上述EBG構(gòu)造的基本動(dòng)作原理。
[0058]圖3是沿著圖2中的X軸或Y軸方向的等效電路。圖4是對(duì)并聯(lián)導(dǎo)納的虛部進(jìn)行繪圖的圖表。圖5是表示在第I實(shí)施例涉及的EBG構(gòu)造中傳播的電磁波的插入損失的計(jì)算結(jié)果的圖表。
[0059]如圖3所示,等效電路的各重復(fù)單位10由串聯(lián)阻抗部11和并聯(lián)導(dǎo)納12構(gòu)成。串聯(lián)阻抗部11由上述第1、第2導(dǎo)體板1、2形成的電感13構(gòu)成。并聯(lián)導(dǎo)納12由上述第1、第2導(dǎo)體板1、2形成的電容14、上述導(dǎo)體孔5形成的電感15、傳送線路4構(gòu)成。該重復(fù)單位10重復(fù)連接一個(gè)以上,從而形成EBG構(gòu)造的等效電路。
[0060]在EBG構(gòu)造中,在并聯(lián)導(dǎo)納12顯示出電感性的頻帶中產(chǎn)生帶隙。并聯(lián)導(dǎo)納12的導(dǎo)納Y由公式⑴表示。
[0061]
【權(quán)利要求】
1.一種波導(dǎo)構(gòu)造,至少具有: 電介質(zhì)基板,具有多個(gè)層; 第I導(dǎo)體板和第2導(dǎo)體板,配置為在所述電介質(zhì)基板的不同的層至少彼此的一部分相對(duì);以及 單位構(gòu)造,該單位構(gòu)造具有: 傳送線路,配置為在與所述第I導(dǎo)體板及所述第2導(dǎo)體板不同的層與該第2導(dǎo)體板相對(duì),所述傳送線路的一端為開路端; 導(dǎo)體孔,形成為在面垂直方向上貫通所述電介質(zhì)基板且電連接所述傳送線路的另一側(cè)的端部和所述第I導(dǎo)體板;以及 間隙,設(shè)置在所述第2導(dǎo)體板上與所述導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,將所述第2導(dǎo)體板與所述導(dǎo)體孔電分離, 該單位構(gòu)造排列有多個(gè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)構(gòu)造,其中, 所述傳送線路相對(duì)于所述第2導(dǎo)體板設(shè)置在所述第I導(dǎo)體板的相反側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的波導(dǎo)構(gòu)造,其中, 所述傳送線路設(shè)置在由所述第I導(dǎo)體板和所述第2導(dǎo)體板夾持的區(qū)域的內(nèi)側(cè)。
4.一種波導(dǎo)構(gòu)造,至少具有: 電介質(zhì)基板,具有多個(gè)層; 第I導(dǎo)體板和第2導(dǎo)體板,配置為在所述電介質(zhì)基板的不同的層至少彼此的一部分相對(duì);以及 單位構(gòu)造,該單位構(gòu)造具有: 第I傳送線路,配置為在所述第I導(dǎo)體板及所述第2導(dǎo)體板之間的層與該第2導(dǎo)體板相對(duì); 第2傳送線路,相對(duì)于所述第2導(dǎo)體板配置為在所述第I導(dǎo)體板的相反側(cè)與該第2導(dǎo)體板相對(duì),所述第2傳送線路的一端為開路端; 第I導(dǎo)體孔,形成為在面垂直方向上貫通所述電介質(zhì)基板且電連接所述第I傳送線路的一端和所述第I導(dǎo)體板; 第2導(dǎo)體孔,形成為在面垂直方向上貫通所述電介質(zhì)基板且電連接所述第I傳送線路的另一端和所述第2傳送線路的另一端; 第I間隙,設(shè)置在所述第2導(dǎo)體板上與所述第I導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,將所述第2導(dǎo)體板與所述第I導(dǎo)體孔電分離; 第2間隙,設(shè)置在所述第2導(dǎo)體板上與所述第2導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,將所述第2導(dǎo)體板與所述第2導(dǎo)體孔電分離;以及 第3間隙,設(shè)置在所述第I導(dǎo)體板上與所述第2導(dǎo)體孔對(duì)應(yīng)的位置,將所述第I導(dǎo)體板與所述第2導(dǎo)體孔電分離, 該單位構(gòu)造排列有多個(gè)。
5.一種印刷電路板,具有權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的波導(dǎo)構(gòu)造。
6.一種電子裝置,具有權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的波導(dǎo)構(gòu)造。
【文檔編號(hào)】H01P3/08GK104037476SQ201410185117
【公開日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2009年6月22日 優(yōu)先權(quán)日:2008年6月24日
【發(fā)明者】鳥屋尾博 申請(qǐng)人:日本電氣株式會(huì)社