(57)【要約】【課題】より少ないスペースで所望の線路長の高周波伝送線路を設けることができる。【解決手段】高周波回路は、高周波素子に接続される高周波伝送線路を備え、前記高周波伝送線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。【選択図】図２
2020198579.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波素子に接続される高周波伝送線路を備え、
前記高周波伝送線路は、
複数の誘電体層が積層された多層基板と、
前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、
前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、
前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、
前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む
高周波回路。
【請求項２】
前記高周波伝送線路は、前記多層基板において前記第２配線パターンよりも前記多層基板の一面側に形成された第３配線パターンをさらに備え、
前記第２ビアは、前記第２配線パターンと、前記第３配線パターンとを接続する
請求項１に記載の高周波回路。
【請求項３】
前記多層基板を平面視したときに、前記第１配線パターン及び前記第２配線パターンは、前記第１ビアを中心に互いに異なる方向に沿って延びている
請求項１又は請求項２に記載の高周波回路。
【請求項４】
前記高周波伝送線路の他端は、高周波的に接地されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高周波回路。
【請求項５】
前記高周波伝送線路の他端は、高周波的に開放されている
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の高周波回路。
【請求項６】
高周波素子に接続される高周波伝送線路を備えた高周波回路基板であって、
前記高周波伝送線路は、
複数の誘電体層が積層された多層基板と、
前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、
前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、
前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、
前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む
高周波回路基板。
【請求項７】
高周波信号を増幅する増幅素子と、
前記増幅素子と直流電源とを接続し前記直流電源による電圧を前記増幅素子へ供給する給電回路と、を備え、
前記給電回路は、前記増幅素子と、前記直流電源とを接続する給電線路を備え、
前記給電線路は、
複数の誘電体層が積層された多層基板と、
前記多層基板の一面に形成され、一端が前記増幅素子に接続される第１配線パターンと、
前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、
前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、
前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む
増幅モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波回路、高周波回路基板、及び増幅モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波信号を伝送するために用いられる高周波伝送線路には、スタブが接続されることがある（例えば、非特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「トランジスタ技術  ２００３年１１月号」、ＣＱ出版社、ｐ.１２７−１２８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
スタブは、高周波伝送線路に並列に接続される伝送線路（高周波伝送線路）である。スタブは、その線路長や終端負荷を変更することで特性を変更することができ、キャパシタやインダクタとして機能させることができる。このため、スタブは、高周波増幅器のインピーダンス整合回路等に用いられる。
例えば、入力端側から見たときのインピーダンスが所望周波数で無限大となるショートスタブを形成する場合、波長をλとすると、そのショートスタブの線路長は、λ／４となる。
【０００５】
ここで、所望周波数が数ＧＨｚである場合、ショートスタブとして必要な線路長は、数１０ミリとなることがある。ショートスタブは、高周波伝送線路が実装された回路基板の実装面と同じ実装面に形成され、高周波伝送線路に接続される。このため、回路基板が小型である場合等、回路基板上のスペースの確保が困難な場合、ショートスタブの形成に制限が加えられるおそれがある。
【０００６】
このように、高周波を伝送するための高周波伝送線路においては、当該高周波伝送線路を形成するためのスペースの確保が困難な場合があり、より少ないスペースで所望の線路長の高周波伝送線路を設けることができる技術が望まれる。
【０００７】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、より少ないスペースで所望の線路長の高周波伝送線路を設けることができる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一実施形態である高周波回路は、高周波素子に接続される高周波伝送線路を備え、前記高周波伝送線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。
【０００９】
また、他の実施形態である高周波回路基板は、高周波素子に接続される高周波伝送線路を備えた高周波回路基板であって、前記高周波伝送線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。
【００１０】
また、他の実施形態である増幅モジュールは、高周波信号を増幅する増幅素子と、前記増幅素子と直流電源とを接続し前記直流電源による電圧を前記増幅素子へ供給する給電回路と、を備え、前記給電回路は、前記増幅素子と、前記直流電源とを接続する給電線路を備え、前記給電線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記増幅素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、より少ないスペースで所望の線路長の高周波伝送線路を設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、増幅モジュールの構成を示すブロック図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る給電回路の断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図２に示す給電回路の要部平面図であって多層基板の一面側の平面図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、給電回路の要部平面図であって多層基板の他面側の平面図である。
【図４】図４は、第２実施形態に係る給電回路の断面図である。
【図５】図５は、図４に示す給電回路の要部平面図であって多層基板の一面側の平面図である。
【図６】図６は、第２実施形態の変形例に係る給電回路を示す回路基板の一部を示す平面図である。
【図７】図７は、比較例品に係る給電線路の断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、実施例品のシミュレーション結果を示すスミスチャートである。
【図８Ｂ】図８Ｂは、比較例品のシミュレーション結果を示すスミスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
（１）一実施形態である高周波回路は、高周波素子に接続される高周波伝送線路を備え、前記高周波伝送線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。
【００１４】
上記構成の高周波回路によれば、多層基板の一面に形成された第１配線パターンと、多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンとを第１ビアで接続し、さらに第２ビアを第２配線パターンから多層基板の一面側に延びるように形成したので、高周波伝送線路の線路長の一部を多層基板の断面方向に延びる第１ビア及び第２ビアで確保することができる。
よって、上記高周波回路では、例えば、多層基板の一面に形成された配線パターンのみで高周波伝送線路の線路長を確保する場合と比較して、多層基板を平面視したときの高周波伝送線路の見かけの長さを短くすることができる。
この結果、高周波伝送線路を形成するために必要な面積を抑制することができ、より少ないスペースで所望の線路長の高周波伝送線路を設けることができる。
【００１５】
（２）上記高周波回路において、前記高周波線路は、前記多層基板において前記第２配線パターンよりも前記多層基板の一面側に形成された第３配線パターンをさらに備え、前記第２ビアは、前記第２配線パターンと、前記第３配線パターンとを接続することが好ましい。
この場合、高周波伝送線路の線路長をより長く設定することができる。
【００１６】
（３）また、上記高周波回路において、前記多層基板を平面視したときに、前記第１配線パターン及び前記第２配線パターンは、前記第１ビアを中心に互いに異なる方向に沿って延びていてもよい。
この場合、多層基板を平面視したとき、第１配線パターンと第２配線パターンとが第１ビアにおいて折れ曲がるように配置されるので、多層基板を平面視したときにおける当該多層基板において高周波伝送路線が形成される範囲の最大長さを抑えることができる。
【００１７】
（４）上記高周波回路において、前記高周波伝送線路の他端は、高周波的に接地されていてもよい。
この場合、高周波素子に対して伝送線路をショートスタブとして機能させることができる。
【００１８】
（５）上記高周波回路において、前記高周波伝送線路の他端は、高周波的に開放されていてもよい。
この場合、高周波素子に対して伝送線路をオープンスタブとして機能させることができる。
【００１９】
（６）また、他の実施形態である高周波回路基板は、高周波素子に接続される高周波伝送線路を備えた高周波回路基板であって、前記高周波伝送線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記高周波素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。
【００２０】
（７）また、他の実施形態である増幅モジュールは、高周波信号を増幅する増幅素子と、前記増幅素子と直流電源とを接続し前記直流電源による電圧を前記増幅素子へ供給する給電回路と、を備え、前記給電回路は、前記増幅素子と、前記直流電源とを接続する給電線路を備え、前記給電線路は、複数の誘電体層が積層された多層基板と、前記多層基板の一面に形成され、一端が前記増幅素子に接続される第１配線パターンと、前記第１配線パターンとの間に前記多層基板の少なくとも一部を介在して形成された第２配線パターンと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第１配線パターンと、前記第２配線パターンとを接続する第１ビアと、前記多層基板の内部に設けられ、前記第２配線パターンから前記多層基板の一面側へ延びる第２ビアと、を含む。
【００２１】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２２】
〔増幅モジュールの構成〕
図１は、増幅モジュールの構成を示すブロック図である。
この増幅モジュール１は、移動体通信システムにおける基地局装置などの無線通信装置に搭載され、無線周波数の送信信号（ＲＦ信号）等の高周波信号の増幅を行う。
増幅モジュール１は、入力端子２に与えられるＲＦ信号（入力信号）を増幅し、出力端子４から入力信号を増幅した出力信号を出力する。
【００２３】
図１に示すように、増幅モジュール１は、増幅素子６と、直流電源８が出力する電圧を増幅素子６に供給する給電回路１０とを備えている。
増幅素子６は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。増幅素子６は、高周波信号を増幅する高周波素子である。
増幅素子６のドレイン端子６ａには、出力端子４と、給電回路１０とが接続されている。
【００２４】
給電回路１０は、増幅素子６と、直流電源８との間に接続された高周波回路である。直流電源８は、増幅素子６のドレイン端子６ａに供給される電圧を出力する。
直流電源８が出力する電源電圧は、給電回路１０を介してドレイン端子６ａへ供給される。
【００２５】
給電回路１０は、給電線路１２と、容量素子１４とを備えている。
給電線路１２は、増幅素子６のドレイン端子６ａと、直流電源８とを接続する。給電線路１２の一端１２ａはドレイン端子６ａに接続されている。つまり、給電線路１２は、高周波素子である増幅素子６に接続される高周波伝送線路である。
給電線路１２の他端１２ｂは直流電源８に接続されている。
【００２６】
容量素子１４は、給電線路１２の他端１２ｂに接続されている。
容量素子１４は、一端が給電線路１２の他端１２ｂに接続されているとともに、他端が接地される。容量素子１４の容量は、増幅素子６からの高周波信号（出力信号）に対してショートとなるように設定されている。これにより、給電線路１２の他端１２ｂは、高周波信号に対しては接地される。よって、給電線路１２によって伝送される高周波信号は、容量素子１４を介して接地される。
つまり、給電線路１２の他端１２ｂは、高周波的に接地されており、これによって、給電線路１２は高周波信号に対してショートスタブとして機能する。
【００２７】
他端１２ｂが高周波的に接地されているとは、上述のように、他端１２ｂが容量素子１４を介して接地されることで、ＲＦ信号等の高周波信号に対してショートとなり、ＲＦ信号よりも低い周波数の信号に対してはオープンとなることをいう。
【００２８】
給電線路１２の線路長は、増幅素子６から出力される高周波信号の波長をλとすると、λ／４に設定される。よって、給電線路１２は、増幅素子６の出力に対してインピーダンスが無限大となるショートスタブとして機能する。
なお、直流電源８から出力される電源電圧は、給電線路１２を通じてドレイン端子６ａへ供給される。
【００２９】
〔第１実施形態に係る給電回路の構成〕
図２は、第１実施形態に係る給電回路１０の断面図である。
給電回路１０は、増幅素子６等とともに、高周波回路基板２０に実装されている。図２は、高周波回路基板２０における給電回路１０の実装部分の断面を示している。
【００３０】
図２に示すように、高周波回路基板２０（以下、単に回路基板２０ともいう）は、複数の誘電体層２１（図例では５層）が積層された多層基板２２と、多層基板２２の一面２２ａに形成された（設けられた）第１配線パターン２４と、多層基板２２の内部に形成された（設けられた）第２配線パターン２６と、一面２２ａに形成された（設けられた）第３配線パターン２８とを含む。
また、回路基板２０は、多層基板２２の一面２２ａの裏面である他面２２ｂに形成された第２グランドパターン３０と、直流電源８から延びる電源側配線パターン３２とを含む。これら配線パターンは、いずれも銅箔等の導体である。
さらに、回路基板２０は、多層基板２２の内部に設けられた第１ビア３４、第２ビア３６、及び第３ビア３８を含む。第１ビア３４は、第１配線パターン２４と第２配線パターン２６とを電気的に接続する。第２ビア３６は、第２配線パターン２６と第３配線パターン２８とを電気的に接続する。第３ビア３８は、第３配線パターン２８と電源側配線パターン３２とを電気的に接続する。
【００３１】
給電回路１０の給電線路１２は、多層基板２２、第１配線パターン２４、第２配線パターン２６、第３配線パターン２８、第１ビア３４、第２ビア３６、及び第３ビア３８を含んで構成されている。
【００３２】
図３Ａは、図２に示す給電回路１０の要部平面図であって多層基板２２の一面２２ａ側の平面図である。また、図３Ｂは、給電回路１０の要部平面図であって多層基板２２の他面２２ｂ側の平面図である。
図３Ａ及び図２に示すように、多層基板の一面２２ａに形成された第１配線パターン２４は、線状に形成された直線部２４ａと、円状に形成されたランド部２４ｂとを有する。第１配線パターン２４の一端（直線部２４ａの一端）は、増幅素子６のドレイン端子６ａに接続される。つまり、第１配線パターン２４の一端は、給電線路１２の一端１２ａである。
ランド部２４ｂは第１配線パターン２４の他端に形成されている。
【００３３】
第２配線パターン２６は、第１配線パターン２４と同様、線状に形成されている。第２配線パターン２６は、多層基板２２を構成する５つの誘電体層２１のうち、一面２２ａを構成する誘電体層２１を第１層、他面２２ｂを構成する誘電体層２１を第５層としたとき、第４層と第５層との間に形成されている。
【００３４】
多層基板の一面２２ａに形成された第３配線パターン２８は、他の配線パターン２４，２６と同様、線状に形成されている。第３配線パターン２８は、直線部２８ａと、直線部２８ａの両端に設けられた円状のランド部２８ｂ，２８ｃとを有する。
多層基板の一面２２ａにおいて、第１配線パターン２４及び第３配線パターン２８の周囲には、第１グランドパターン４０が形成されている。
【００３５】
図３Ｂ及び図２に示すように、多層基板２２の他面２２ｂに形成された電源側配線パターン３２は、線状に形成された直線部３２ａと、円状に形成されたランド部３２ｂとを有する。ランド部３２ｂは、直線部３２ａの一端に形成されている。
電源側配線パターン３２における直線部３２ａの他端側には、直流電源８が接続される。
【００３６】
電源側配線パターン３２の周囲には、第２グランドパターン３０が形成されている。第２グランドパターン３０は、多層基板２２の他面２２ｂにおいて電源側配線パターン３２の周囲を囲むように形成されている。
また、多層基板２２の他面２２ｂ側には、容量素子１４が実装されている。容量素子１４は、電源側配線パターン３２のランド部３２ｂと、第２グランドパターン３０との間に接続されている。つまり、電源側配線パターン３２のランド部３２ｂは、給電線路１２の他端１２ｂである。
【００３７】
各配線パターン２４，２６，２８、及び電源側配線パターン３２は、多層基板２２を平面視したときに、同一の直線上に沿って並んで形成されている。また、第１配線パターン２４の他端であるランド部２４ｂと、第２配線パターン２６の一端２６ａとは、多層基板２２を平面視したときに、重複するように形成されている。また、第２配線パターン２６の他端２６ｂと、第３配線パターン２８の一端であるランド部２８ｂとは、多層基板２２を平面視したときに、重複するように形成されている。さらに、第３配線パターン２８の他端であるランド部２８ｃと、電源側配線パターン３２のランド部３２ｂとは、多層基板２２を平面視したときに、重複するように形成されている。
【００３８】
第１ビア３４は、第１配線パターン２４のランド部２４ｂと、第２配線パターン２６の一端２６ａとを電気的に接続する。
第１ビア３４は、ランド部２４ｂから第２配線パターン２６の一端２６ａへ向かって多層基板２２の断面方向に沿って延びている。第１ビア３４は、５つの誘電体層２１のうちの第１層から第４層に亘って設けられている。
第１ビア３４は、第１層から第４層の各誘電体層２１に設けられた、銅等の導体からなるビア導体３４ａ及びランド導体３４ｂによって構成されている。これらビア導体３４ａ及びランド導体３４ｂを電気的に接続することで、第１ビア３４は、第１配線パターン２４と、第２配線パターン２６とを電気的に接続する。
【００３９】
第２ビア３６は、第２配線パターン２６の他端２６ｂと、第３配線パターン２８のランド部２８ｂとを電気的に接続する。
第２ビア３６は、第２配線パターン２６の他端２６ｂから多層基板２２の一面２２ａ側へ向かって多層基板２２の断面方向に沿って延びている。第２ビア３６は、５つの誘電体層２１のうちの第１層から第４層に亘って設けられている。
第２ビア３６は、第１層から第４層の各誘電体層２１に設けられた、ビア導体３６ａ及びランド導体３６ｂによって構成されている。これらビア導体３６ａ及びランド導体３６ｂを電気的に接続することで、第２ビア３６は、第２配線パターン２６と、第３配線パターン２８とを電気的に接続する。
【００４０】
第３ビア３８は、第３配線パターン２８のランド部２８ｃと、電源側配線パターン３２のランド部３２ｂとを電気的に接続する。
第３ビア３８は、第３配線パターン２８のランド部２８ｃから多層基板２２の他面２２ｂ側へ向かって断面方向に沿って延びている。第３ビア３８は、５つの誘電体層２１のうちの全層に亘って設けられている。
第３ビア３８は、各誘電体層２１に設けられた、ビア導体３８ａ及びランド導体３８ｂによって構成されている。これらビア導体３８ａ及びランド導体３８ｂを電気的に接続することで、第３ビア３８は、第３配線パターン２８と、電源側配線パターン３２とを電気的に接続する。
【００４１】
以上のように、給電回路１０の給電線路１２に含まれる、第１配線パターン２４、第２配線パターン２６、第３配線パターン２８、第１ビア３４、第２ビア３６、及び第３ビア３８は、増幅素子６と、直流電源８とを電気的に接続する。
【００４２】
上記実施形態によれば、多層基板２２の一面２２ａに形成された第１配線パターン２４と、多層基板２２の一部を介在して形成された第２配線パターン２６とを第１ビア３４で接続し、さらに第２ビア３６を第２配線パターン２６から多層基板２２の一面２２ａ側に延びるように形成したので、給電線路１２の線路長の一部を多層基板２２の断面方向に延びる第１ビア３４及び第２ビア３６で確保することができる。
【００４３】
よって、上記給電回路１０では、例えば、給電線路１２の線路長を多層基板２２の一面２２ａに形成された配線パターンのみで確保する場合と比較して、多層基板２２を平面視したときの給電線路１２の見かけの長さを、給電線路１２の実際の線路長よりも短くすることができる。
この結果、給電線路１２を形成するために必要な面積を抑制することができ、より少ないスペースで所望の線路長の給電線路１２を設けることができる。
【００４４】
また、上記実施形態では、給電線路１２が、多層基板２２の一面２２ａに形成された第３配線パターン２８をさらに備え、第２ビア３６が、第２配線パターン２６の他端２６ｂと、第３配線パターン２８のランド部２８ｂとを接続するので、給電線路１２の線路長をより長く設定することができる。
【００４５】
さらに、上記実施形態では、給電線路１２が、第３配線パターン２８のランド部２８ｃから多層基板２２の他面２２ｂ側へ延びて電源側配線パターン３２に繋がる第３ビア３８を備えているので、多層基板２２の断面において各パターン２４，２６，２８とビア３４，３６，３８とで構成される線路を蛇行させることができ、給電線路１２の線路長をより長く設定したとしても、多層基板２２を平面視したときの給電線路１２の見かけの長さが長くなるのを抑制することができる。
【００４６】
また、他面２２ｂに形成された電源側配線パターン３２に繋がる第３ビア３８を備えることで、給電線路１２は、一面２２ａ側に設けられた増幅素子６と、多層基板２２の他面２２ｂ側に設けられた直流電源８とを接続することができる。
【００４７】
〔第２実施形態に係る給電回路の構成〕
図４は、第２実施形態に係る給電回路１０の断面図であり、図５は、図４に示す給電回路１０の要部平面図であって多層基板２２の一面２２ａ側の平面図である。
本実施形態では、第２配線パターン２６が第３層と第４層との間に形成されている点、第３層と第４層との間に第４配線パターン５０がさらに形成されている点、第３ビア３８が第３配線パターン２８と第４配線パターン５０とを接続する点、及び、第４配線パターン５０と多層基板２２の一面２２ａに形成された電源側配線パターン３２とを接続する第４ビア５２が設けられている点において、第１実施形態と相違している。
【００４８】
第３ビア３８は、第３配線パターン２８のランド部２８ｃと、第４配線パターン５０の一端５０ａとを電気的に接続する。
第４ビア５２は、第４配線パターン５０の他端５０ｂと、電源側配線パターン３２のランド部３２ｂとを電気的に接続する。
本実施形態では、第４配線パターン５０と、第４ビア５２とを設けたことで、多層基板２２の断面において給電線路１２の線路長として加えられるビアを増やすことができ、給電線路１２の線路長をより長く設定したとしても、多層基板２２を平面視したときの給電線路１２の見かけの長さが長くなるのを抑制することができる。
また、本実施形態では、第４配線パターン５０と、第４ビア５２とを設けたことで、一面２２ａに形成された電源側配線パターン３２に繋がるように給電線路１２を構成することができる。また、これにより容量素子１４は、一面２２ａ側に実装され、第１グランドパターン４０と、電源側配線パターン３２との間に接続される。
【００４９】
図６は、第２実施形態の変形例に係る給電回路１０を示す回路基板２０の一部を示す平面図である。
図６に示す変形例においては、多層基板２２を平面視したときに、給電線路１２を構成する各配線パターン２４，２６，２８，５０，３２が蛇行している点において、第２実施形態と相違している。
本変形例において、例えば、第１配線パターン２４及び第２配線パターン２６は、第１ビア３４を中心に互いに交差する異なる方向に沿って延びている。他の配線パターンも同様であり隣り合う配線パターン同士は、当該配線パターン同士を接続するビアを中心に異なる方向に沿って延びている。
【００５０】
この場合、多層基板２２を平面視したときに、隣り合う配線パターン同士は、ビアにおいて折れ曲がるように配置され、図６に示すように、蛇行させることができる。これによって、多層基板２２を平面視したときにおける給電線路１２が形成される範囲の長さを抑えることができる。
【００５１】
〔検証試験について〕
次に、本実施形態の給電線路１２について、多層基板２２の一面２２ａ上の長さを抑制することができるか否かについて検証試験を行った。
検証試験に用いた実施例品としては、第１実施形態にて示した給電線路１２を用いた。
また、比較例品としては、図７に示す給電線路１１２を用いた。
【００５２】
図７中、給電線路１１２は、多層基板１２２と、多層基板１２２の一面に形成された配線パターン１２４と、多層基板１２２の内部の設けられたビア１１３とによって構成されている。配線パターン１２４の一端１２４ａは信号の入力端である。また、配線パターン１２４の他端に設けられているビア１１３は、多層基板１２２の内部に形成されたグランドパターン１３２に接続されている。
グランドパターン１３２は、多層基板１２２の一面の反対面である裏面に形成されたグランドパターン１３０にビア１３４を介して接続されている。
よって、比較例品である給電線路１１２の線路長は、配線パターン１２４の長さＬ２によって定まる。
【００５３】
上記比較例品の多層基板１２２は、上記実施形態の多層基板２２と同一のものを用いた。なお、本検証試験の多層基板２２，１２２は、一層の厚みが０．３ｍｍの誘電体層を５層としたものを用いた。
【００５４】
検証試験としては、周波数５ＧＨｚに対するインピーダンスが無限大となるショートスタブとして機能する実施例品及び比較例品を実際に設計し、多層基板を平面視したときの給電線路の見かけの長さを実施例品及び比較例品それぞれについて求めて比較した。
つまり、実施例品及び比較例品の給電線路の線路長を、周波数５ＧＨｚに対するλ（波長）／４とし、このときにおける多層基板を平面視したときの給電線路の長さを求めた。
【００５５】
実施例品における多層基板を平面視したときの給電線路１２の長さは、図２に示すように、多層基板２２の一面２２ａ上において同一の直線上に沿って並ぶ第１配線パターン２４及び第３配線パターン２８の全長である長さＬ１とした。また、比較例品における多層基板を平面視したときの給電線路の長さは、図７中の長さＬ２とした。
【００５６】
上記実施例品及び比較例品について設計した結果、以下の通りとなった。
実施例品  ：  長さＬ１＝５．０ｍｍ
比較例品  ：  長さＬ２＝８．９ｍｍ
【００５７】
実施例品及び比較例品の長さを比較すると、実施例品の方が比較例品に比べて約４４％短くなっていることが判る。
このように、実施例品は、比較例品に対して、多層基板を平面視したときにおける給電線路の見かけの長さが短くなっている。
【００５８】
なお、給電線路の入力端からみたときの上記設計による実施例品及び比較例品のインピーダンスを電磁界シミュレーションによって求めた。
図８Ａは、実施例品のシミュレーション結果を示すスミスチャート、図８Ｂは、比較例品のシミュレーション結果を示すスミスチャートである。
【００５９】
図８Ａ中のマーカｍ１は、５ＧＨｚでの実施例品のインピーダンスを示している。また、図８Ｂ中のマーカｍ１１は、５ＧＨｚでの実施例品のインピーダンスを示している。
図８Ａ及び図８Ｂに示すように、上記設計による実施例品及び比較例品の５ＧＨｚでのインピーダンスは、両者共に、ほぼ無限大となっている。このように、実施例品及び比較例品が共にショートスタブとして機能することを電磁界シミュレーションによって確認した。
【００６０】
以上のように、実施例品によれば、比較例品に対して、多層基板を平面視したときにおける給電線路の見かけの長さが短くでき、多層基板において線路を形成するために必要な面積を抑制して、より少ないスペースで所望の線路長の高周波伝送線路を設けることができることがあきらかとなった。
【００６１】
〔その他〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
例えば、上記各実施形態では、給電線路１２をショートスタブとして機能させた場合を例示したが、例えば、給電線路１２の他端１２ｂを高周波的に開放すれば、給電線路１２をオープンスタブとして機能させることもできる。
【００６２】
他端１２ｂが高周波的に開放されているとは、上述のように、他端１２ｂを開放した状態とすることで、ＲＦ信号等の高周波信号に対してオープンとなることをいう。
【００６３】
また、上記第１実施形態では、給電線路１２を、パターン２４，２６，２８とビア３４，３６，３８とを含む構成とした場合を例示し、第２実施形態では、給電線路１２を、パターン２４，２６，２８，５０とビア３４，３６，３８，５２とを含む構成とした場合を例示したが、これらパターン及びビアの個数や組み合わせは、第１配線パターン２４、第２配線パターン２６、第１ビア３４、及び第２ビア３６を含んでいれば、特に限定されない。
【００６４】
よって、第１実施形態のように、多層基板２２の他面２２ｂ側に直流電源８が設けられる場合、給電線路１２の他端１２ｂが多層基板２２の一面２２ａ側となるように、配線パターンとビアとを構成することができる。この場合、第３ビア３８を他面２２ｂに形成された電源側配線パターン３２に繋げることで、給電線路１２は増幅素子６と直流電源８とを接続することができる。
また、本実施形態のように、多層基板２２の一面２２ａ側に直流電源８が設けられる場合、給電線路１２の他端１２ｂが多層基板２２の他面２２ｂ側となるように、配線パターンとビアとを構成すれば、給電線路１２は増幅素子６と直流電源８とを接続することができる。
このように、給電線路１２は、当該給電線路１２を構成する配線パターンと、ビアとによって、直流電源８が一面２２ａ側及び他面２２ｂ側のいずれに設けられたとしても対応することができる。
また、第２配線パターン２６は、第１配線パターン２４との間に多層基板２２の少なくとも一部を介在する位置に形成されていればよく、多層基板２２の他面２２ｂに形成されていてもよい。また、第３配線パターン２８は、第２配線パターン２６よりも多層基板２２の一面２２ａ側に形成されていればよく、第１配線パターン２４と第２配線パターン２６との間の位置に形成されていてもよい。
【００６５】
また、上記各実施形態において、第１ビア３４や、第２ビア３６、第３ビア３８等の各ビアは、各誘電体層２１に設けられた複数のビア導体と、各誘電体層２１間に設けられ隣接するビア導体同士を接続する複数のランド導体とにより構成した場合を例示したが、複数のランド導体のうちの一部又は全部を各誘電体層２１間に設けられた線状の配線パターンに置き換え、パターンによって隣接するビア導体同士を接続してもよい。この場合、ビアは、ビア導体及び配線パターンの配置によって多層基板２２を断面視したときに階段状にすることもできるし、ジグザグ状にすることもできる。
【００６６】
また、上記実施形態では、高周波素子に接続される高周波伝送線路として、増幅素子６に接続された給電線路１２を例示したが、本実施形態で示した給電線路１２の構成は、例えば、高周波素子としての主伝送線路にスタブとして接続される副伝送線路等に対して適用することができる。すなわち、本実施形態で示した給電線路１２の構成は、当該給電線路として用いられる高周波伝送線路以外の他の高周波伝送線路に対しても適用することができる。
【００６７】
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１  増幅モジュール
２  入力端子
３  出力端子
４  出力端子
６  増幅素子
６ａ  ドレイン端子
８  直流電源
１０  給電回路
１２  給電線路
１２ａ  一端
１２ｂ  他端
１４  容量素子
２０  高周波回路基板
２１  誘電体層
２２  多層基板
２２ａ  一面
２２ｂ  他面
２４  第１配線パターン
２４ａ  直線部
２４ｂ  ランド部
２６  第２配線パターン
２６ａ  一端
２６ｂ  他端
２８  第３配線パターン
２８ａ  直線部
２８ｂ  ランド部
２８ｃ  ランド部
３０  第２グランドパターン
３２  電源側配線パターン
３２ａ  直線部
３２ｂ  ランド部
３４  第１ビア
３４ａ  ビア導体
３４ｂ  ランド導体
３６  第２ビア
３６ａ  ビア導体
３６ｂ  ランド導体
３８  第３ビア
３８ａ  ビア導体
３８ｂ  ランド導体
４０  第１グランドパターン
５０  配線パターン
５０ａ  一端
５０ｂ  他端
５２  第４ビア
１１２  給電線路
１１３  ビア
１２２  多層基板
１２４  配線パターン
１２４ａ  一端
１３０  グランドパターン
１３２  グランドパターン
１３４  ビア
ｍ１  マーカ
ｍ１１  マーカ
【図１】
2020198579.tif 000003
【図２】
2020198579.tif 000004
【図３Ａ】
2020198579.tif 000005
【図３Ｂ】
2020198579.tif 000006
【図４】
2020198579.tif 000007
【図５】
2020198579.tif 000008
【図６】
2020198579.tif 000009
【図７】
2020198579.tif 000010
【図８Ａ】
2020198579.tif 000011
【図８Ｂ】
2020198579.tif 000012