(57)【要約】  伝送線路を有する回路装置において、簡便な構造で不要なモードの影響を抑制し、伝播特性の劣化を抑制する回路装置を提供する。回路装置は、伝送線路を構成する導電性ストリップと、導電性ストリップに平行に対向配置された導電性プレーンとを有する。導電性プレーンの周囲外形の少なくとも一部が、凹部及び凸部から成る連続的な凸凹形状で構成される。好適には、導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長をλとしたとき、導電性プレーンの凹凸形状の隣り合う凹部の間隔がλのｎ／４倍（ｎは奇数）である。導電性プレーンの凹部の長さについて、λの成分が凹部の長さ方向に伝播する場合のモード波長のｎ／４倍（ｎは奇数）、あるいは導電性プレーンの凸部の長さについて、λの成分が凸部の長さ方向に伝播する場合のモード波長のｎ／４倍（ｎは奇数）である。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送線路を構成する導電性ストリップと、前記導電性ストリップに平行に対向配置された導電性プレーンとを有する回路装置であって、
前記導電性プレーンの周囲外形の少なくとも一部が、凹部及び凸部から成る連続的な凸凹形状で構成されることを特徴とする回路装置。
【請求項２】
前記導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長をλとしたとき、前記導電性プレーンの凹凸形状の隣り合う凹部の間隔が前記λのｎ／４倍（ｎは奇数）であることを特徴とする請求項１に記載の回路装置。
【請求項３】
前記導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長をλとしたとき、前記導電性プレーンの凹部の長さについて、前記λの成分が前記凹部の長さ方向に伝播する場合のモード波長のｎ／４倍（ｎは奇数）、あるいは前記導電性プレーンの凸部の長さについて、前記λの成分が前記凸部の長さ方向に伝播する場合のモード波長のｎ／４倍（ｎは奇数）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の回路装置。
【請求項４】
前記導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長が、前記回路装置で使われる信号伝播モードの波長に一致することを特徴とする請求項２又は３に記載の回路装置。
【請求項５】
前記導電性プレーンの凹部が曲がっていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の回路装置。
【請求項６】
前記導電性プレーンが前記回路装置を覆う筐体、またはヒートシンク、または樹脂に蒸着あるいはメッキされている導電性材料であることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の回路装置。
【請求項７】
前記導電性プレーンは、平行に対向配置している二つの導電性パターンの間に平行に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の回路装置。
【請求項８】
前記導電性プレーンは、平行に対向配置している二つの導電性プレーンを持つ伝送線路における伝播方向に沿って、発生しうる伝播モードの波長をλとしたときに前記λのｎ／４倍（ｎは奇数）の周期で幅が変化するように構成されることを特徴とする請求項７に記載の回路装置。
【請求項９】
前記導電性プレーンの凹部及び凸部が前記回路装置の他の導体部に導通していないことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の回路装置。
【請求項１０】
伝送線路を構成する導電性ストリップと、前記導電性ストリップに平行に対向配置された導電性プレーンとを有する高周波プリント回路基板であって、
前記導電性プレーンの周囲外形の少なくとも一部が、凹部及び凸部から成る連続的な凸凹形状で構成されることを特徴とする高周波プリント回路基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送線路を有する回路装置に係り、特に高周波プリント回路基板等で用いられるストリップ線路を有する回路装置において、ストリップ線路における不要なモード伝播を抑制するための構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
伝送線路を有する回路装置において、線路伝播成分が持つ周波数が高くなると、不要なモードの影響によって所望のモードの伝播特性が劣化することがある。例えば、伝送線路がマイクロストリップ線路の場合、基本モードは準ＴＥＭ（Transverse Electric and Magnetic）モードである。この場合、伝播周波数が高くなると、ＴＥ（Transverse Electric）モードやＴＭ（Transverse Magnetic）モードなどのＴＥＭモード以外の不要なモードが伝播しやすくなる。その結果、準ＴＥＭモードがそれらの不要なモードと電磁的に干渉することで、準ＴＥＭモードの伝播特性が劣化しやすくなることが知られている。【０００３】
これに関連して、特許文献１には、送受信回路を構成する回路素子等を筐体内に実装する通信装置の筐体内、外の電磁波の不当な電磁結合を低減するため、筐体の壁に材質または機械的形状を周期的に変えた周期構造体を付加した構造が記載されている。【０００４】
また、特許文献２には、内面にコルゲートを構成する溝を設けた導波管において、通過帯域に対しては広帯域にわたり良好なインピーダンスと低損失な特性を持ち、阻止帯域に対しても良好な減衰特性を有する帯域阻止フィルタとして、コルゲート構造を適切に設計した寸法としたものが記載されている。
【特許文献１】特開２０００−３０７３０５号公報
【特許文献２】特開昭５２−２４０５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１、２では、伝送線路を有する回路装置において、所望の伝播特性が劣化しないように不要なモードの影響を抑制するため、特定構造の周期構造体やコルゲート構造等、複雑な構造を採用する必要があった。【０００６】
本発明の目的は、上述した課題を解決し、簡便な構造で不要なモードの影響を抑制し、所望の伝播特性が劣化しにくい伝送線路を有する回路装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明に係る回路装置は、伝送線路を構成する導電性ストリップと、前記導電性ストリップに平行に対向配置された導電性プレーンとを有する回路装置であって、前記導電性プレーンの周囲外形の少なくとも一部が、凹部及び凸部から成る連続的な凸凹形状で構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、導体プレーンの周囲外形の少なくとも一部を凹部及び凸部から成る連続的な凸凹形状としたため、簡便な構造で不要なモードの影響を抑制し、所望の伝播特性が劣化しにくい伝送線路を有する回路装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施例に係る回路装置を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第２の実施例に係る回路装置を示す図で、（ａ）は導体プレーンの構造を示す要部斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す構造の等価回路図である。
【図３】本発明の第３の実施例に係る回路装置を示す図である。
【図４】本発明の第４の実施例に係る回路装置を示す図で、（ａ）は導体プレーンの斜視図、（ｂ）は導体プレーンの凹部を曲げない場合と凹部を曲げた場合とを示す要部斜視図である。
【図５】本発明の第５の実施例に係る回路装置を示す図である。
【図６】本発明の第６の実施例に係る回路装置を示す図で、（ａ）は分解斜視図、（ｂ）は積層断面図である。
【図７】本発明の第７の実施例に係る回路装置を示す図である。
【図８】本発明の第８の実施例に係る回路装置を示す図で、導体プレーンの構造を示す要部斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す構造の等価回路図である。
【図９】本発明の第９の実施例に係る回路装置を示す図である。
【図１０】本発明の第１０の実施例に係る回路装置を示す図で、導体プレーンの構造を示す要部斜視図、（ｂ）は（ａ）に示す構造の等価回路図である。
【図１１】マイクロストリップ線路におけるＴＥＭモードを示す図で、（ａ）はトランスバース方向の断面図、（ｂ）は伝送方向の断面図である。
【図１２】マイクロストリップ線路におけるＴＭ０モードを示す図で、（ａ）はトランスバース方向の断面図、（ｂ）は伝送方向の断面図である。
【図１３】マイクロストリップ線路におけるＴＭ０モードを示すトランスバース方向の断面図である。
【図１４】マイクロストリップ線路におけるＴＥ、ＴＭモードを示す図で、（ａ）は各モードのトランスバース方向の電界成分を示す断面図、（ｂ）は各モードの伝送方向の電界成分を示す断面図である。
【図１５】本実施の形態に係る回路装置の効果を説明する図で、（ａ）は凹凸形状有りの導体プレーンを用いた場合の解析結果を示す図、（ｂ）は凹凸形状無しの導体プレーンを用いた場合の電界分布解析結果を示す図である。
【図１６】関連技術に係る回路装置を示す図である。
【符号の説明】
【００１０】
１  ストリップ導体
２  導体プレーン
３  絶縁体層
１１  ストリップ導体
１２  導体プレーン
１２ａ  凹部
１２ｂ  凸部
１２ｃ  短絡終端
１３  導体プレーン
１４  ストリップ導体
２１、２２、２３  絶縁体層
３１  回路部品
４１  ストリップ導体
４２  導体プレーン
４３  ストリップ導体
４４  導電性の筐体、またはヒートシンク
５１、５２  絶縁体層
６１  回路部品
７１  ストリップ導体
７２  導体プレーン
７２ａ  凹部
７２ｂ  凸部
７２ｃ  短絡終端
７３  導体プレーン
８１  絶縁体層
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る回路装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
（実施の形態）
本実施の形態は、簡便な構造で不要なモードの影響を抑制し、所望のモードの伝播特性が劣化しにくい伝送線路を持つ回路装置を提供するものである。特に、本実施の形態では、ストリップ線路を有する回路装置において、ストリップ線路における不要なモード伝播を抑制するための構造として、ＴＥモードやＴＭモードなどの不要なモードの影響を抑制したＴＥＭモード伝送線路を持つ回路装置を提供している。【００１２】
以下、本実施の形態に係る伝送線路を有する回路装置について、図１６に示す関連技術に係るマイクロストリップ線路を有する回路装置と、図１１〜図１４に示すマイクロストリップ線路の伝播モードとを参照しながら説明する。【００１３】
図１６に示す関連技術の回路装置を構成するプリント回路基板には、伝送線路として、第１導体層のストリップ導体１１１と第２導体層の導体プレーン１１２から成るマイクロストリップ線路が設けられている。【００１４】
図１１〜図１４は、マイクロストリップ線路の伝播モードを説明するものである。マイクロストリップ線路は、図１１〜図１４に示すように、導体ストリップ１と導体プレーン２で絶縁体層３を挟んだ構造である。マイクロストリップ線路の基本モードは、図１１（ａ）及び（ｂ）のような線路断面電磁界分布を持つ準ＴＥＭモードであり、ストリップ導体１の付近にのみ電磁界が存在する。マイクロストリップ線路では、周波数が高くなると、図１２（ａ）及び（ｂ）のような線路断面電磁界分布を持つＴＭ０モードや伝播しやくなり、準ＴＥＭモードがこの不要なＴＭ０モードに変換して準ＴＥＭモードの伝播特性が劣化しやすくなることが知られている。ＴＭ０モードは理論的に導体プレーン２が無限に広い場合のモードであるが、実際の構造のように導体プレーン２の大きさが有限で、ストリップ導体１の幅より十分広い場合にもほぼ同じモードが存在し、ここではこれを便宜的にＴＭ０モードと称する。導体プレーン２が有限の大きさの場合の不要モードの磁界分布を図１３に示すが、導体プレーン２を巻くように存在している。不要モードは準ＴＥＭモードと異なり、導体プレーン２の全体に渡って電磁界が存在している。【００１５】
これに対し、本実施の形態に係る回路装置は、後述の図１に示すように、準ＴＥＭモードを劣化させることなく不要モードを抑制する構造であり、ストリップ導体と平行な導体プレーンの辺（エッジ）を凹部と凸部とから成る凹凸形状のパターンとしている。この構造において、凹凸形状の凹部は短絡終端のスロット線路として働き、凹凸形状の凹部の深さは抑制したい周波数に対応するスロット線路波長の１／４とすることで最も効果が高くなる（後述の図２（ａ）参照）。これは、スロット線路波長の１／４に限らず、３／４でも５／４でも同様であり、要するにｎ／４倍（ｎは奇数）であれば同様の効果を得ることができる。また、凹凸形状の隣り合う凹部どうしの間隔は、不要モード波長の１／４とすることで最も効果が高くなる。これは、不要モード波長の１／４に限らず、３／４でも５／４でも同様であり、要するにｎ／４倍（ｎは奇数）であれば同様の効果を得ることができる。【００１６】
この構造の等価回路は、後述の図２（ｂ）で表わされ、不要モード波長λｕの１／４の長さ（λｕ／４）の不要モード線路が多段接続され、その接続部にスロット線路波長λｓの１／４の長さ（λｓ／４）の短絡終端スロット線路が挿入されている。【００１７】
この接続部からスロット線路を見たインピーダンスは非常に大きいために、不要モード線路の接続部でのインピーダンスは非常に大きくなる。この結果、不要モードの伝播は抑制される。また、この接続部の間隔を不要モードの１／４波長とすることで、不要モードの伝播方向分布によらず効果が得られる。もし、接続部の間隔が不要モードの１／２波長の場合に、不要モードの伝播方向の分布における電界最大（インピーダンス最大）位置が接続点と一致する場合には、不要モード抑制効果が十分得られない可能性がある。接続部の間隔を不要モード波長の１／４とすることで、不要モードの伝播方向分布によらず不要モード抑制効果を得ることができる。これは、不要モード波長の１／４に限らず、３／４でも５／４でも同様であり、要するにｎ／４倍（ｎは奇数）であれば同様の効果を得ることができる。【００１８】
上記手段の効果を示すため、導体プレーン２の凹凸形状の有無によるマイクロストリップ線路の３次元電磁界解析（ＦＤＴＤ法）を行った。この解析モデルとその解析結果を図１５（ａ）（凹凸形状有りの導体プレーン２を用いた場合）と、図１５（ｂ）（凹凸形状無しの導体プレーン２を用いた場合）に示す。【００１９】
ここで、導体プレーン２の凹凸形状有無による二つの解析に共通的な条件として、解析領域（ｘ：５０ｍｍ、ｙ：１９ｍｍ、ｚ：５０ｍｍ）、セルサイズ（ｄｘ＝ｄｙ＝ｄｚ＝１ｍｍ）、境界（Ｍｕｒの一次）、周波数（２０ＧＨｚ）、導体の導電率（５．８×１０８Ｓ／ｍ）、絶縁体の比誘電率（４．３）を設定した。また、マイクロストリップ線路の寸法については、ストリップ導体の幅（２ｍｍ）、導体プレーンの幅（３０ｍｍ）、絶縁体厚（１ｍｍ）を設定した。凹部の長さ（深さ）は幅１ｍｍの間隙を持つスロット線路の波長λｓの１／４の長さ（λｓ／４）で、凹凸形状の隣り合う凹部の間隔は不要モード波長λｕの１／４の長さ（λｕ／４）としている。マイクロストリップ線路の励振については、線路左寄りにおけるストリップ導体１と導体プレーン２の間にデルタギャップ給電を行うことによった。【００２０】
上記の解析結果より、導体プレーン２の凹凸形状が無い場合には、図１５（ｂ）に示すように、上下の線路からはずれた領域の広い範囲で電界強度が強い（色が濃い）ことが確認された。つまり、ＴＭ０モードが伝播していると考えられる。一方、導体プレーン２の凹凸形状が有る場合には、図１５（ａ）に示すように、上下の線路からはずれた領域の左寄り（マイクロストリップ線路の励振源寄り）でわずかに電界強度の強い部分があるが、右寄りの電界強度は弱いことが確認された。この解析結果より、凹凸形状を有する導体プレーン１によってＴＭ０モードの伝播を抑制する効果が認められた。【００２１】
また、マイクロストリップ線路には、図１４（ａ）及び（ｂ）の断面図に示すような主要な電界成分を持つＴＥモードやＴＭモードが伝播することが知られている。ここでは、ＴＥモードおよびＴＭモードを不要モードと称する。不要モードは準ＴＥＭモードと異なり、ストリップ導体１と導体プレーン２の間のこれら導体パターンと平行な面に主要な電界成分が存在している。【００２２】
一方、準ＴＥＭモードの主要な電界成分はこの面に垂直となっている。したがって、後述の図６に示す構造とすることで、準ＴＥＭモードを劣化させることなく不要モードを抑制できる。すなわち、ストリップ導体と導体プレーンの間に、これらと平行に導体パターンを配置することで、不要モードはカットオフ状態に近づいて伝播が抑制される。【００２３】
ただし、マイクロストリップ線路伝播方向に主要な電界成分を持つ不要モード（ＴＭモード）については、この導体パターンとストリップ導体と導体プレーンを有する伝送線路を伝播するＴＥＭモードに変換され、このＴＥＭモードが再び不要モードに変換されるため、十分な不要モード抑制効果が得られない可能性がある。【００２４】
そこで、この不要なＴＥＭモードの伝播を抑制するために、導体パターンの辺（エッジ）を凹部と凸部とから成る凹凸形状のパターンとしている。この場合、凹凸形状の凹部は短絡終端のスロット線路として働く。凹部の深さ（長さ）は、抑制したい周波数に対応するスロット線路波長の１／４とすることで最も効果が高くなる（後述の図７参照）。また、凹凸形状の隣り合う凹部どうしの間隔は、この導体パターンを伝播する不要ＴＥＭモード波長の１／４とすることで最も効果が高くなる。例えば、この導体パターンの幅がストリップ導体の幅より小さい場合には、近似的にこの導体パターンを中心導体とし、ストリップ導体と導体プレーンを地板とする３層ストリップ線路と考えることができる。【００２５】
この構造の等価回路（等価モデル）は、後述の図２（ａ）で表わされる。この等価モデルでは、不要ＴＥＭモード波長λｕの１／４の長さ（λｕ／４）の不要ＴＥＭモード伝送線路が多段接続され、その接続部にスロット線路波長λｓの１／４の長さ（λｓ／４）の短絡終端スロット線路が挿入されている。この接続部からスロット線路を見たインピーダンスは非常に大きいために、不要ＴＥＭモード線路の接続部でのインピーダンスは非常に大きくなる。このため、不要ＴＥＭモードの伝播は抑制され、結局この不要ＴＥＭモードを励振している不要なＴＭモードの伝播が抑制される。これは、不要ＴＥＭモード波長λｕのｎ／４倍（ｎは奇数）の長さの不要ＴＥＭモード伝送線路を多段接続し、その接続部にスロット線路波長λｓのｎ／４倍（ｎは奇数）の長さの短絡終端スロット線路を挿入した場合も同様である。【００２６】
また、接続部の間隔を不要ＴＥＭモードの１／４波長とすることで、不要ＴＥＭモードの伝播方向分布によらず効果が得られる。もし接続部の間隔が不要ＴＥＭモードの１／２波長の場合に、不要ＴＥＭモードの伝播方向の分布における電界最大（インピーダンス最大）位置が接続点と一致する場合には、不要ＴＥＭモード抑制効果が十分得られない可能性がある。そこで、接続部の間隔を不要ＴＥＭモード波長の１／４とすることで、不要ＴＥＭモードの伝播方向の分布によらず不要ＴＥＭモードおよびこの不要ＴＥＭモードを励振している不要なＴＭモードの抑制効果を得ることができる。これは、不要ＴＥＭモード波長の１／４に限らず、３／４でも５／４でも同様であり、要するにｎ／４倍（ｎは奇数）であれば同様の効果を得ることができる。【００２７】
以上のように、本実施の形態では、導体プレーンの周囲外形の少なくとも一部を凹部及び凸部から成る連続的な凸凹形状とした簡便な構造を採用することにより、不要モード抑制効果の高い回路装置を提供することができる。【００２８】
なお、本実施の形態は、次のように構成してもよい。【００２９】
１）導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長をλとしたとき、導電性プレーンの凹凸形状の隣り合う凹部の間隔がλのｎ／４倍（ｎは奇数）であってもよい。【００３０】
２）導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長をλとしたとき、導電性プレーンの凹部の長さについて、λの成分が凹部の長さ方向に伝播する場合のモード波長のｎ／４倍（ｎは奇数）、あるいは導電性プレーンの凸部の長さについて、λの成分が凸部の長さ方向に伝播する場合のモード波長のｎ／４倍（ｎは奇数）であってもよい。【００３１】
３）導電性プレーンに発生させたくない伝播モードの波長が、回路装置で使われる信号伝播モードの波長に一致してもよい。【００３２】
４）導電性プレーンの凹部が曲がっていてもよい。【００３３】
５）導電性プレーンが回路装置を覆う筐体、またはヒートシンク、または樹脂に蒸着あるいはメッキされている導電性材料であってもよい。【００３４】
６）導電性プレーンは、平行に対向配置している二つの導電性パターンの間に平行に配置されてもよい。【００３５】
７）導電性プレーンは、平行に対向配置している二つの導電性プレーンを持つ伝送線路における伝播方向に沿って、発生しうる伝播モードの波長をλとしたときにλのｎ／４倍（ｎは奇数）の周期で幅が変化するように構成されてもよい。【００３６】
８）導電性プレーンの凹部及び凸部が回路装置の他の導体部に導通していなくてもよい。【００３７】
以下、図１〜図１０を参照して、本発明の第１〜第１０の実施例について説明する。
【実施例１】
【００３８】
図１は本発明の第１の実施例に係る回路装置を示す模式図である。【００３９】
図１に示す回路装置は、４つの導体層、すなわちストリップ導体１１から成る第１導体層、導体プレーン１２から成る第２導体層、導体プレーン１３から成る第３導体層、及びストリップ導体１４から成る第４導体層を３つの絶縁層２１、２２、２３を挟んで持つプリント回路基板であり、ＬＳＩ（大規模集積回路）などの回路部品３１が実装されている。【００４０】
この回路装置を構成するプリント回路基板は、伝送線路として、第１導体層のストリップ導体１１と第２導体層の導体プレーン１２から成るマイクロストリップ線路を有する。伝送線路の他の構成例として、導体プレーン１２を共通として複数のマイクロストリップ線路があってもよい。マイクロストリップ線路における導体プレーン１２は、回路装置の図示しない回路のグラウンドあるいは電源に接続されている。【００４１】
本実施例では、複数のマイクロストリップ線路は、一方向だけでなく、様々な方向に設けられている。このため、図１に示すように導体プレーン１２の周囲外形を成す４辺のエッジを凹部と凸部とから成る凹凸形状のパターンとすることで、導体プレーン１２を伝播する不要モード（例えばＴＭ０モード）の抑制効果がより一層高くなっている。つまり、図中に示すｘ軸方向に伝播するマイクロストリップ線路については主に、導体プレーン１２の図中に示すｘ軸方向に設けている凹凸形状の凹部と凸部により不要モードが抑制される。また、図中に示すｙ軸方向に伝播するマイクロストリップ線路については主に、導体プレーン１２の図中に示すｙ軸方向に設けている凹凸形状の凹部と凸部により不要モードが抑制される。【００４２】
なお、変形例として、別の導体プレーン、例えば図１に示す第３導体層の導体プレーン１３についても、第２導体層の導体プレーン１２と同様に、４辺のエッジを凹部と凸部とから成る凹凸形状のパターンとすることで、回路装置としての特性向上に寄与する。
【実施例２】
【００４３】
図２（ａ）は本発明の第２の実施例に係る回路装置の導体プレーンを示す要部斜視図であり、図１の凹凸形状を有する導体プレーン１２の他の一例の模式図である。【００４４】
図２（ａ）に示す本実施例の回路装置における導体プレーン１２において、凹凸形状の凹部１２ａ及び凸部１２ｂのうち、凹部１２ａは短絡終端１２ｃを持つスロット線路を構成し、その線路長はスロット線路モード波長λｓの１／４である。また、凹凸形状の隣接する凹部１２ａ、すなわちスロット線路間の間隔は、この導体プレーン１２を伝播する不要モードにおける波長λｕの１／４である。【００４５】
図２（ａ）に示す本実施例の構造の等価回路（等価モデル）を図２（ｂ）に示す。図２（ｂ）より、図中の左端のポートから右側を見たインピーダンスが非常に大きいことがわかる。よって、本実施例では、この構造を採用することにより不要モードの抑制効果がより一層高くなる。
【実施例３】
【００４６】
図３は本発明の第３の実施例に係る回路装置を設計するために用いるマイクロストリップ線路の分散特性（位相定数の周波数特性）の模式的グラフである。【００４７】
一般に低周波帯では、ＴＥＭモードが支配的であり、不要なＴＭ０モードは非常に小さいことが知られている。しかし、周波数が高くなってくると、不要なＴＭ０モードが無視できなくなってきて、またＴＥＭモードの位相定数（波長）に近づく。したがって、異なるモード同士の干渉はそれぞれの位相定数が近いほど強くなることがあるという周知の事実から、図３のグラフで両モードのカーブが交差する周波数付近で干渉が大きくなる。したがって、本実施例では、この交差する周波数（波長）で不要モードの伝播を抑制することがより効果的な設計である。
【実施例４】
【００４８】
図４（ａ）は本発明の第４の実施例に係る回路装置の模式図である。【００４９】
図４（ａ）に示す本実施例の回路装置は、図１のプリント回路基板の第２導体層の導体プレーン１２において、凹凸形状の凹部１２ａを曲げた形態である。これにより、本実施例では、凹凸形状の凹部１２ａを導体プレーン１２のエッジ付近に寄せることができ、他の信号配線や部品実装の設計自由度を向上させることができる。【００５０】
例えば、図４（ｂ）のように、導体プレーン１２のエッジ付近にある第１導体層のストリップ導体１１がマイクロストリップ線路を成す場合に、凹部１２ａを曲げない場合にはストリップ導体１１が凹部１２ａを横切るために伝播特性が劣化する可能性がある。しかし、凹部１２ａを曲げることでストリップ導体１１が凹部１２ａを横切らないようにして、そのような劣化要因を避けることができれば、回路装置としての特性向上に寄与する。
【実施例５】
【００５１】
図５は本発明の第５の実施例に係る回路装置を示す模式図である。【００５２】
図５に示す本実施例の回路装置は、３つの導体層、すなわちストリップ導体４１から成る第１導体層、共通の導体プレーン４２から成る第２導体層、及びストリップ導体４３から成る第３導体層を２つの絶縁体層５１、５２を挟んで持つプリント回路基板であり、ＬＳＩなどの回路部品６１が実装されている。【００５３】
この回路装置には、平面部を有する導電性の筐体、またはヒートシンク４４が設けられる。この導電性の筐体、またはヒートシンク４４は、第３導体層のストリップ導体４３に平行に対向配置され、そのストリップ導体４３との間でマイクロストリップ線路を構成している。【００５４】
本実施例では、図１の凹凸形状を有する導体プレーン１２が、プリント回路基板の導体層ではなく、平面部を有する導電性の筐体、またはヒートシンク４４で構成されている。これにより、プリント回路基板の導体層のストリップ導体４３と、筐体、またはヒートシンク４４の平面部がマイクロストリップ線路を構成している場合には、筐体、またはヒートシンク４４の凹凸形状の凹部と凸部により、この筐体を伝播する不要モードを抑制することができ、回路装置としての特性向上に寄与する。【００５５】
なお、筐体は、導電性材料が蒸着やめっきにより付着している樹脂製であってもよい。
【実施例６】
【００５６】
図６は本発明の第６の実施例に係る回路装置を示す模式図である。【００５７】
図６に示す本実施例の回路装置は、マイクロストリップ線路のストリップ導体７１と導体プレーン７３の間にそれらと平行に、第１の実施例で示したプリント回路基板の第２導体層の導体プレーン１２と同じ特徴を持つ導体プレーン、つまり周囲外形が凹部と凸部とから成る凹凸形状の導体プレーン７２を設けている。この導体プレーン７２は、どの回路にも導通しておらず、絶縁体層８１内でフローティングの状態である。【００５８】
これにより、マイクロストリップ線路を伝播する図１４（ａ）及び（ｂ）のようなＴＥ、ＴＭモードのような不要モードの伝播が抑制され、基本モードであるＴＥＭモードの伝播特性の向上に寄与する。
【実施例７】
【００５９】
図７は本発明の第７の実施例に係る回路装置の導体プレーンを示す要部斜視図であり、図６の凹凸形状を有する導体プレーン７２の他の一例である。【００６０】
図７に示す導体プレーン７２において、凹凸形状の凹部７２ａは短絡終端７２ｃを持つスロット線路であり、その線路長はスロット線路モード波長λｓの１／４である。また、隣接するスロット線路間の間隔は、この導電性プレーンを伝播する不要モードにおける波長λｕの１／４である。この不要モードは上下の二つの導体パターンを地板とする３層ストリップ線路の基本モードである。【００６１】
マイクロストリップ線路を伝播するＴＥ、ＴＭモードのような不要モードが、この不要な３層ストリップ線路モードを生じさせる。したがって、本実施例では、この３層ストリップ線路モードを抑制することで、マイクロストリップ線路の伝播特性の向上に寄与する。【００６２】
なお、図７に示す構造の等価回路（等価モデル）は、前述した図２（ｂ）において、λｕが３層ストリップ線路モードの波長、またλｓがスロット線路モードの波長と読み替えたものである。
【実施例８】
【００６３】
図８（ａ）は本発明の第８の実施例に係る回路装置の導体プレーンを示す要部斜視図であり、図６の凹凸形状を有する導体プレーン７２の他の一例である。【００６４】
図８（ａ）に示す導体プレーン７２において、凹凸形状の凸部７２ｂは開放終端した３層ストリップ線路であり、その線路長はこの３層ストリップ線路モード波長λｓの１／４である。また、隣接する３層ストリップ線路間の間隔は、この導体プレーンを伝播する不要モードにおける波長λｕの１／４である。この不要モードは上下の二つの導体パターンを地板とする３層ストリップ線路の基本モードである。なお、この３層ストリップ線路は、前記凸部の３層ストリップ線路とはストリップ導体の幅が一致しているわけではないので、波長はそれぞれ異なっている。【００６５】
図８（ａ）に示す構造の等価回路（等価モデル）は、図８（ｂ）に示すように、λｕが不要な３層ストリップ線路モードの波長、またλｓが凸部の３層ストリップ線路モードの波長である。図８（ｂ）より、左端のポートから右側を見たインピーダンスが非常に小さいことから、不要モード成分は不整合のため反射され、この形態により不要モードの抑制効果が高くなる。【００６６】
マイクロストリップ線路を伝播するＴＥ、ＴＭモードのような不要モードが、この不要な３層ストリップ線路モードを生じさせる。したがって、本実施例では、この不要な３層ストリップ線路モードを抑制することで、マイクロストリップ線路の伝播特性の向上に寄与する。
【実施例９】
【００６７】
図９は本発明の第９の実施例に係る回路装置の導体プレーンを示す要部斜視図であり、図６の凹凸形状を有する導体プレーン７２の他の一例である。【００６８】
図９に示す導体プレーン７２は、マイクロストリップ線路の伝播方向に対して左右対称となるような凹凸形状を示す。この凹凸形状の凹部７２ａと凸部７２ｂとは、マイクロストリップ線路の伝播方向に向かってその幅が大きかったり小さかったりしている。つまり、これは、この導体プレーンと上下の導体から成る３層ストリップ線路の特性インピーダンスが小さかったり大きかったりすることに相当し、この３層ストリップ線路に伝播するモードを抑制することに寄与する。マイクロストリップ線路を伝播するＴＥ、ＴＭモードのような不要モードが、この不要な３層ストリップ線路モードを生じさせることから、この３層ストリップ線路モードを抑制することで、マイクロストリップ線路の伝播特性の向上に寄与する。
【実施例１０】
【００６９】
図１０（ａ）は本発明の第１０の実施例に係る回路装置の導体プレーンを示す要部斜視図であり、図９の凹凸形状を有する導体プレーン７２の他の一例である。【００７０】
図１０（ａ）に示す導電性プレーン７２において、幅の小さい部分を伝播する３層ストリップ線路の波長をλｕ１とし、幅の大きい部分を伝播する３層ストリップ線路の波長をλｕ２とする。このとき、マイクロストリップ線路の伝播方向の長さをそれぞれλｕ１／４、λｕ２／４とすることで、この３層ストリップ線路に伝播するモードを抑制することに寄与する。マイクロストリップ線路を伝播するＴＥ、ＴＭモードのような不要モードが、この不要な３層ストリップ線路モードを生じさせることから、この３層ストリップ線路モードを抑制することで、マイクロストリップ線路の伝播特性の向上に寄与する。【００７１】
図１０（ａ）に示す構造の等価回路（等価モデル）は、図１０（ｂ）で表される。図１９（ｂ）より、凹凸形状を有する導体プレーンの太さが変わるポイントで大きな反射係数が得られるため、左端のポートから右側を見たインピーダンスが非常に大きいことがわかり、この形態により不要モードの抑制効果が高まる。【００７２】
以上、実施の形態及び実施例を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施の形態及び実施例に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。【００７３】
この出願は、２００７年１０月９日に出願された日本出願特願２００７−２６３４８４号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、伝送線路を有する回路装置に利用可能である。特に、本発明は、ストリップ線路を有する回路装置において、ストリップ線路における不要なモード伝播を抑制するための構造に利用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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