(57)【要約】【課題】  マイクロ波帯・ミリ波帯においてオクターブを超える良好な反射特性を持ち、かつ、減衰量の周波数特性が平坦な小型の高周波減衰器を得る。【解決手段】  誘電体基板の表面に構成された一定幅を有する導体パターンにおいて、導体パターンの一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、導体パターンの一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備える。【選択図】  図９
2011166358.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えた高周波減衰器。
【請求項２】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又波内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜しない部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜しない部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えた高周波減衰器。
【請求項３】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に対応する他辺側位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に対応する他辺側位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えた高周波減衰器。
【請求項４】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜しない部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜しない部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えた高周波減衰器。
【請求項５】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第１入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第１出力線路、前記第１入力線路の終端部及び前記第１出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第１入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第１出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第１抵抗体を備えた第１減衰器と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする前記第１減衰器の第１出力線路と接続される第２入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第２出力線路、前記第２入力線路の終端部及び前記第２出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第２入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第２出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第２抵抗体を備えた第２減衰器と、一端が前記第１減衰器の第１出力線路又は前記第２減衰器の第２入力線路と接続され、他端が第３抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるＴ型の高周波減衰器。
【請求項６】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体を備えた減衰器と、この減衰器の入力線路と出力線路にそれぞれの一端が接続され、他端がそれぞれ抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるパイ型の高周波減衰器。
【請求項７】
請求項１に記載の高周波減衰器を同一誘電体基板に複数個直列に接続し、いずれかの高周波減衰器の入力線路と出力線路とを短絡した多段の高周波減衰器。
【請求項８】
入力ラインと出力ラインとを有する伝送ラインに抵抗体サイズがそれぞれ異なる請求項１に記載の高周波減衰器を同一誘電体基板に複数個配置し、選択された請求項１に記載の高周波減衰器の入力線路と入力ラインとを接続し、高周波信号を出力ラインから前記伝送ラインに出力する前記伝送ラインに組み込まれた高周波減衰器。
【請求項９】
裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第１入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第１出力線路、この第１出力線路と接続され、導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第２入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第２出力線路、前記第１入力線路の終端部及び前記第１出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第１入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第１出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第１抵抗体、前記第２入力線路の終端部及び前記第２出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第２入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第２出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第２抵抗体、を備えた第１減衰器と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする前記第１減衰器の第２出力線路と接続される第３入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第３出力線路、この第３出力線路と接続され、導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第４入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第４出力線路、前記第３入力線路の終端部及び前記第３出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第３入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第３出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第３抵抗体、前記第４入力線路の終端部及び前記第４出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第４入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第４出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第４抵抗体、を備えた第２減衰器と、一端が前記第１減衰器の第２出力線路又は前記第２減衰器の第３入力線路と接続され、他端がそれぞれ抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるＴ型の高周波減衰器。
【請求項１０】
裏面と表面に高周波接地導体を有する誘電体基板と、この誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の内層に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えたトリプレート線路で構成した高周波減衰器。
【請求項１１】
裏面と表面に高周波接地導体を有する誘電体基板、この誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第１入力線路、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第１出力線路、前記第１入力線路の終端部及び前記第１出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の内層に薄膜パターンで構成され、前記第１入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第１出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第１抵抗体を備えた第１減衰器と、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする前記第１減衰器の第１出力線路と接続される第２入力線路、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第２出力線路、前記第２入力線路の終端部及び前記第２出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の内層に薄膜パターンで構成され、前記第２入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第２出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第２抵抗体を備えた第２減衰器と、一端が前記第１減衰器の第１出力線路又は前記第２減衰器の第２入力線路と接続され、他端が第３抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるトリプレート線路で構成したＴ型の高周波減衰器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波・ミリ波帯のレーダ装置・通信機器などの増幅回路やミクサ回路素子などに用いられる高周波減衰器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置や通信機器には、高周波信号を減衰させるために高周波減衰器が使用される。また、レーダ装置等に内蔵される増幅器やミクサ等の回路素子の利得、損失特性ばらつきに対し、冗長性を持たせるために、固定又は可変の高周波減衰器が使用される。
【０００３】
レーダ装置に用いられる高周波減衰器の使用例を図１に示す。一般に増幅器１０２は利得のばらつきを有するためレーダ装置の性能が規格外とならないように前記利得のばらつきを抑えることが求められる。
【０００４】
例えば、図２に示すようにレーダ装置としての利得規格範囲１１１に対し、図１に示す増幅器１０２の個体間の利得ばらつきが１１２のように分布する場合、利得が範囲１１３にある増幅器１０２に対しては図１に示す高周波減衰器１０１を１ｄＢ、範囲１１４にある増幅器１０２に対しては高周波減衰器１０１を２ｄＢとすることで全数を利得規格範囲１１１とすることができる。
【０００５】
また、利得ばらつきが１１５のように利得規格範囲１１１よりも小さくなることが想定される場合には、あらかじめ高周波減衰器１０１を数ｄＢとした状態を基準とする設計を行うことで、利得ばらつき１１２の場合には高周波減衰器１０１の減衰量を大きくし、利得ばらつき１１５の場合には高周波減衰器１０１の減衰量を小さくすることで利得調整を行い、レーダ装置の利得規格を満足させる。
【０００６】
高周波減衰器１０１としては所望の周波数帯域において、増幅器１０２の利得周波数特性等が周囲の回路の特性に極力影響を与えないよう反射特性が良好であることが求められる。なお、１０３は高周波減衰器１０１の入力端子、１０４は高周波減衰器１０１の出力端子、１０５は増幅器１０２の出力端子を示している。
【０００７】
高周波減衰器としては、例えば特開２００８−２０６０７２号公報図９（特許文献１参照）に示す直列、並列の抵抗体を組み合わせたＴ型、パイ型減衰器が用いられることが多い。
【０００８】
使用周波数が数ＧＨｚ以下の場合、高周波減衰器の抵抗器をチップ抵抗のような集中定数素子で構成することが多いが、周波数が高くなると、集中定数素子内の寄生成分が無視できなくたるため、抵抗器を薄膜抵抗素子で構成することが多い。特開２００２−８９０１号公報図１（ｂ）（特許文献２参照）には、シート抵抗値が低い薄膜抵抗２０を用いたもので、膜長が１０μｍ、膜幅が１００μｍとして抵抗値が１０Ωとなるようにして抵抗体としている。そして、抵抗値が１０Ωの場合でも、所定の特性インピーダンスで、且つ実用的に薄膜抵抗２０を形成することができ、製作上の支障とはならないとしたものが開示されている。
【０００９】
特開２０００−１８３６０９号公報図１７（特許文献３参照）には、入力端子４側と出力端子５側の間に位置する基板上パターン２の線路途中に基板上抵抗膜３を設け、この抵抗膜３に接続する基板上導体パターン２を幅広にしたものが開示されている。
【００１０】
また、高い周波数での反射特性を改善する方法として、特公昭５９−２３６４１号公報図２（特許文献４参照）には、誘電体基板１の一方の面に上部導体２を形成し、上部導体２にテーパ状間隙部を形成し、このテーパ状間隙部に抵抗体１２を設けたものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２００８−２０６０７２号公報（第９図）
【特許文献２】特開２００２−８９０１号公報（第１図）
【特許文献３】特開２０００−１８３６０９号公報（第１７図）
【特許文献４】特公昭５９−２３６４１号公報（第２図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献１に記載のものは、Ｔ型アッテネータの回路図やパイ型アッテネータの回路図が記載され、３個の集中定数型の抵抗を用いて減衰器を構成しているものの抵抗体の詳細な形状については記載されていない。
【００１３】
特許文献２に記載のものは、シート抵抗値が低い薄膜抵抗体２０であり、抵抗体の長さが１０μｍなので製造上の問題が無いと言うものの、薄膜形成装置や製造プロセスによる抵抗体の形成精度の限界値であり、製造ばらつきに対する短絡現象を考慮せねばならず、又減衰させる信号に対しての耐電力確保が困難になるという課題がある。さらに図３に示すように伝送線路１２１の幅１２２に対して、薄膜抵抗体１２３を挟む電極１２４、１２５の幅が広くなると、図４に示すように寄生容量１３１、１３２が発生し、電極１２４、１２５の幅（Ｗで表示）の増加とともに寄生容量１３１、１３２も増大する。図５に図３の電極１２４、１２５の幅を変化させたときの、減衰量と反射特性（ＶＳＷＲ）の比較を示す。計算には、Ａｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社のシミュレーションソフト「Ｍｏｍｅｎｔｕｍ」を用いた（以降の計算は本シミュレーションソフトで実施）。１４１は電極１２４、１２５の幅を回路の特性インピーダンスである線路幅１２２と同じにした場合で、１４２、１４３、１４４と順に電極１２４、１２５の幅を大きくしている。電極１２４、１２５の幅を回路の特性インピーダンスである線路幅１２２と同じにした場合は、高い周波数でも減衰量及び反射特性にほとんど変化はないが、電極１２４、１２５の幅を広くするにしたがって高い周波数で回路の特性インピーダンスと整合がとれず、減衰量及び反射特性の変化が大きくなり、反射特性が悪化していることがわかる。
【００１４】
特許文献３に記載のものは、抵抗膜３に接続する基板上導体パターン２を幅広にした領域は線路から突出するので、この領域で生じる位相差により反射特性は悪化する。例えば、線路から直交する方向に突出した長さＬが使用周波数の波長（λｇ）の４分の１であると線路の分岐点の位相に対し、突出した長さ領域を経由した位相差はλｇの２分の１となり、進行波はキャンセルされるため全反射に近い状態になるという課題がある。（図６参照）。
【００１５】
特許文献４に記載のものは、マイクロストリップラインの間隙に薄膜抵抗にテーパを設け、高い周波数で徐々にテーパ状の薄膜抵抗の全面に高周波信号が伝送されるようにすることで、ミリ波帯の高い周波数で反射特性を改善する方法ではあるが、１０ＧＨｚ程度までのマイクロ波帯では、薄膜抵抗のテーパ状の一部しか高周波信号が伝送されず、経路として一番抵抗値の小さくなる薄膜抵抗の中央付近のみを通るため、反射特性が悪くなる。
【００１６】
また、高い周波数で徐々にテーパ状の薄膜抵抗全面に高周波信号が伝送されるようにすることで、高い周波数の反射特性を良くしているため、周波数により減衰量が大きく変化し、高い周波数で低減衰量を実現することは難しく、減衰量の周波数特性も大きくなる。（図７参照）。
【００１７】
さらに、周波数によって減衰量が異なるため、薄膜抵抗の形状の設計が煩雑になるという課題がある。例えば、図８に示すようにレーダ装置としての利得規格範囲１５１、１５２がオクターブの範囲に亘る場合、一般的に増幅器を含む能動素子、あるいは受動素子は周波数が高くなるほど利得は減少し、回路損失は増加する。このためレーダ装置としての利得１５３は高い周波数ほど小さくなる周波数特性をもつ。このレーダ装置としての利得１５３に対し、減衰量の周波数特性が小さい高周波減衰器を用いて減衰させるとレーダ装置としての利得１５３はレーダ装置としての利得１５４のようになり、利得規格範囲１５１、１５２を満足する。しかし、周波数特性の大きい高周波減衰器で減衰させた場合、高い周波数の減衰量が大きいため、減衰後の利得１５５は、利得規格範囲１５１、１５２の範囲外となってしまう場合がある。
【００１８】
この発明は、数ＧＨｚのマイクロ波帯のみならず、１０ＧＨｚからミリ波帯にかけての高い周波数でも寄生容量等による、回路の特性インピーダンスと高周波減衰器とのミスマッチによる反射特性の劣化を抑制することでオクターブを超える良好な反射特性を持ち、かつ、減衰量の周波数特性が平坦な小型の高周波減衰器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
請求項１に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えたものである。
【００２０】
請求項２に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜しない部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜しない部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えたものである。
【００２１】
請求項３に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に対応する他辺側位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に対応する他辺側位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えたものである。
【００２２】
請求項４に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まる位置に伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした線路の一辺側と他辺側とが交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜しない部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜しない部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えたものである。
【００２３】
請求項５に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第１入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第１出力線路、前記第１入力線路の終端部及び前記第１出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第１入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第１出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第１抵抗体を備えた第１減衰器と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする前記第１減衰器の第１出力線路と接続される第２入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第２出力線路、前記第２入力線路の終端部及び前記第２出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第２入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第２出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第２抵抗体を備えた第２減衰器と、一端が前記第１減衰器の第１出力線路又は前記第２減衰器の第２入力線路と接続され、他端が第３抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるＴ型のものである。
【００２４】
請求項６に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板、前記高周波接地導体に対向し誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体を備えた減衰器と、この減衰器の入力線路と出力線路にそれぞれの一端が接続され、他端がそれぞれ抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるパイ型のものである。
【００２５】
請求項７に係る高周波減衰器は、請求項１に記載の高周波減衰器を同一誘電体基板に複数個直列に接続し、いずれかの高周波減衰器の入力線路と出力線路とを短絡した多段のものである。
【００２６】
請求項８に係る高周波減衰器は、入力ラインと出力ラインとを有する伝送ラインに抵抗体サイズがそれぞれ異なる請求項１に記載の高周波減衰器を同一誘電体基板に複数個配置し、選択された請求項１に記載の高周波減衰器の入力線路と入力ラインとを接続し、高周波信号を出力ラインから前記伝送ラインに出力する前記伝送ラインに組み込まれたものである。
【００２７】
請求項９に係る高周波減衰器は、裏面又は内部に高周波接地導体を有する誘電体基板、前記高周波接地導体に対向し誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第１入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第１出力線路、この第１出力線路と接続され、導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第２入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第２出力線路、前記第１入力線路の終端部及び前記第１出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第１入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第１出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第１抵抗体、前記第２入力線路の終端部及び前記第２出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第２入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第２出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第２抵抗体、を備えた第１減衰器と、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする前記第１減衰器の第２出力線路と接続される第３入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第３出力線路、この第３出力線路と接続され、導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第４入力線路、前記高周波接地導体に対向し前記誘電体基板の表面又は内部に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第４出力線路、前記第３入力線路の終端部及び前記第３出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第３入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第３出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第３抵抗体、前記第４入力線路の終端部及び前記第４出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の表面又は内部に薄膜パターンで構成され、前記第４入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第４出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第４抵抗体、を備えた第２減衰器と、一端が前記第１減衰器の第２出力線路又は前記第２減衰器の第３入力線路と接続され、他端がそれぞれ抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるＴ型のものである。
【００２８】
請求項１０に係る高周波減衰器は、裏面と表面に高周波接地導体を有する誘電体基板と、この誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする入力線路と、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする出力線路と、前記入力線路の終端部及び前記出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の内層に薄膜パターンで構成され、前記入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体とを備えたトリプレート線路で構成したものである。
【００２９】
請求項１１に係る高周波減衰器は、裏面と表面に高周波接地導体を有する誘電体基板、この誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする第１入力線路、前記誘電体基板の表面に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第１出力線路、前記第１入力線路の終端部及び前記第１出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の内層に薄膜パターンで構成され、前記第１入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第１出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第１抵抗体を備えた第１減衰器と、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を終端部とする前記第１減衰器の第１出力線路と接続される第２入力線路、前記誘電体基板の内層に高周波信号の伝送方向に一定幅の導体パターンで線路構成され、この導体パターンを形成する一辺側が一方向に傾斜して始まり他辺側で交わる位置までの導体パターンの線路領域を開始端部とする第２出力線路、前記第２入力線路の終端部及び前記第２出力線路の開始端部と接触して前記誘電体基板の内層に薄膜パターンで構成され、前記第２入力線路の終端部の傾斜部分を一方の長辺とし、前記第２出力線路の開始端部の傾斜部分を他方の長辺として、高周波信号を減衰させる矩形の第２抵抗体を備えた第２減衰器と、一端が前記第１減衰器の第１出力線路又は前記第２減衰器の第２入力線路と接続され、他端が第３抵抗体を介して前記高周波接地導体と接続されるトリプレート線路で構成したＴ型のものである。
【発明の効果】
【００３０】
この発明による高周波減衰器によれば、マイクロ波帯・ミリ波帯のオクターブを超える周波数範囲において良好な反射特性、平坦な減衰特性をもつ小型の高周波減衰器を、レーダ装置や通信機器の高周波回路に適用することで、レーダ装置や通信機器としても増幅器の利得周波数特性、反射特性等の性能を劣化させることなく所望の性能及び小型化を実現できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】レーダ装置における高周波減衰器の使用例を説明する図である。
【図２】減衰器による増幅器の利得調整について説明する図である。
【図３】従来の高周波減衰器の構成を説明する図である。
【図４】従来の高周波減衰器の等価回路を説明する図である。
【図５】従来の高周波減衰器の電極幅による電気特性の変動を説明する図である。
【図６】従来の高周波減衰器で電極の飛び出し長さがλｇ／４になったときの進行波の位相差について説明する図である。
【図７】従来の高周波減衰器の広帯域の周波数範囲における電気特性を説明する図である。
【図８】レーダ装置の利得周波数特性と高周波減衰器の周波数特性の関係を示す図である。
【図９】この発明の実施の形態１による高周波減衰器の平面図である。
【図１０】この発明の実施の形態１による高周波減衰器をマイクロストリップラインで構成した場合の斜視図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による高周波減衰器と従来の高周波減衰器との電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２による高周波減衰器の平面図である。
【図１３】この発明の実施の形態３による高周波減衰器の平面図である。
【図１４】この発明の実施の形態３による高周波減衰器の幅細部の線路幅を変化させたときのシミュレーション結果を示す図である。
【図１５】この発明の実施の形態３による高周波減衰器の幅細部の線路幅を変化させ、入出力端子のインピーダンスをそれぞれの線路幅での特性インピーダンスに合わせた場合のシミュレーション結果を示す図である。
【図１６】この発明の実施の形態４による高周波減衰器の平面図である。
【図１７】この発明の実施の形態５による高周波減衰器の平面図である。
【図１８】この発明の実施の形態５によるＴ型高周波減衰器と従来のＴ型高周波減衰器との電気特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図１９】この発明の実施の形態６による高周波減衰器の平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態７による高周波減衰器の平面図である。
【図２１】この発明の実施の形態８による高周波減衰器をトリプレートストリップラインで構成した場合の斜視図である。の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図９を用いて説明する。図９はこの発明の実施の形態１による高周波減衰器の平面図である。図９において、１は幅１ａ（Ｗｚ）が回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（入力線路）、１０３は入力線路１の入力端子（入力端子側）であり、伝送方向に高周波信号が伝送される。入力線路１は１辺１ｂ側から他辺１ｃ側に向かって導体パターンがテーパ状に傾斜して、傾斜部１ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部１ｄがある線路領域を入力線路１の終端部（終端部領域）と呼ぶ。２は幅２ａ（Ｗｚ）が回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（出力線路）、１０４は出力線路２の出力端子（出力端子側）であり、伝送方向に伝送されてきた高周波信号を出力する。出力線路２は１辺２ｂ側から他辺２ｃ側に向かってテーパ状に傾斜して、傾斜部２ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部２ｄがある線路領域を出力線路２の開始端部（開始端部領域）と呼ぶ。３は入力線路１及び出力線路２と電気接続され、高周波伝送線路１、２のそれぞれの傾斜部１ｄ、２ｄを長辺とする薄膜パターンで形成した、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体（薄膜抵抗体）である。すなわち、薄膜抵抗体３は長辺を１ｄ、２ｄとし、短辺を３ａ、３ｂとした長方形である。Ｗ’は薄膜抵抗体３を含む高周波伝送線路１、２の幅であり、入力線路１の幅１ａ及び出力線路２の幅２ａをＷｚ、薄膜抵抗体３の短辺３ａ、３ｂの長さをＬｒ、長辺１ｄ、２ｄの長さをＷｒ、入力線路１の他辺１ｃと薄膜抵抗体３の長辺１ｄとのなす角をθｒとすると、θｒ及びＷ’は以下の式で求まる。
ｃｏｓ（９０°−θｒ）＝Ｗｚ／Ｗｒ
Ｗ’＝Ｗｚ＋Ｌｒ×ｃｏｓθｒ  ≦  Ｗｚ＋Ｌｒ
【００３３】
上式からＷｒを大きくして薄膜抵抗体３の抵抗値を小さくしても、Ｗ’はＷｚとＬｒとの和よりも大きくなることはないことがわかる。したがって、図４で説明した寄生容量１３１、１３２が小さくなり高周波伝送線路１、２とのインピーダンスの不整合が抑制される。また、進行波の通過する経路差も短いため、図６で説明した位相差による反射特性の劣化も軽減される。
【００３４】
また、薄膜抵抗体３は長方形であるため、抵抗値および減衰量はＷｒ及びＬｒから一義的に定まる。さらに導体パターンのテーパ形状部の傾斜部に設けられた薄膜抵抗体３における高周波信号の伝送経路が周波数により変化するようなことがないため、広帯域に亘り薄膜抵抗体３の抵抗値は一定であり、高周波信号の減衰量の周波数特性も平坦な特性となる。
【００３５】
次に、図９に示す高周波減衰器を基板表面上に構成する場合について、図１０を用いて説明する。図１０は、この発明の実施の形態１による高周波減衰器をマイクロストリップラインで構成した場合の斜視図である。図１０において、４はＢＴレジン、フッ化樹脂、セラミック材等の誘電体で構成された誘電体基板、５は誘電体基板裏面に設置され、幅広の導体パターンで形成した接地導体（高周波接地導体）、ｔは誘電体基板４の基板厚を示す。図９と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。小型化のため、基板厚ｔを薄くすると、所定の線路インピーダンスとなる高周波伝送線路１、２の幅Ｗｚも幅細になるが、θｒを小さくすることで前記所定の線路インピーダンスを維持して高周波伝送線路１、２及び薄膜抵抗体３を形成することができるので高周波減衰器が小型になる。
【００３６】
次に、この発明の実施の形態１による高周波減衰器と従来の高周波減衰器との電気特性のシミュレーション結果を図１１を用いて説明する。図１１は、誘電体基板４の膜厚ｔを０．２５４ｍｍ、Ｗｚを０．２５ｍｍ、Ｗｒを０．８７３ｍｍ、Ｌｒを０．１ｍｍでそれぞれ設定し、図９に示す高周波減衰器と、図３に示す従来の高周波減衰器のそれぞれの減衰量とＶＳＷＲの計算結果である。２０１表示が実施の形態１による高周波減衰器（図９）の性能に相当し、２０２表示が従来の高周波減衰器（図３）の性能に相当する。
【００３７】
ＷｚとＷｒとの比は約３．５倍となっているが、図９に示す高周波減衰器は、数ＧＨｚのマイクロ波帯のみならず、１０ＧＨｚからミリ波帯のオクターブを超える周波数範囲にて良好な反射特性を持ち、かつ、減衰量の周波数特性が平坦となっていることがわかる。
【００３８】
以上からこの発明の実施の形態１による高周波減衰器によれば、オクターブを超える周波数範囲において良好な反射特性、平坦な減衰特性をもつ小型の高周波減衰器を構成することができ、レーダ装置や通信機器としても増幅器の利得周波数特性、反射特性等の性能を劣化させることなく所望の性能及び小型化を実現できる効果がある。
【００３９】
実施の形態２．
この発明の実施の形態２について図１２を用いて説明する。図９と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。図１２はこの発明の実施の形態２による高周波減衰器の平面図である。図１２において、１は幅１ａが回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（入力線路）、１０３は入力線路１の入力端子（入力端子側）であり、伝送方向に高周波信号が伝送される。入力線路１は１辺１ｂ側から他辺１ｃ側に向かって導体パターンがテーパ状に傾斜して、傾斜部１ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部１ｄがある線路領域を入力線路１の終端部（終端部領域）と呼ぶ。２は幅２ａが回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（出力線路）、１０４は出力線路２の出力端子（出力端子側）であり、伝送方向に伝送されてきた高周波信号を出力する。出力線路２は１辺２ｂ側から他辺２ｃ側に向かってテーパ状に傾斜して、傾斜部２ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部２ｄがある線路領域を出力線路２の開始端部（開始端部領域）と呼ぶ。
【００４０】
３は入力線路１及び出力線路２と電気接続され、高周波伝送線路１、２のそれぞれの傾斜部１ｄ、２ｄと対向する平坦部１ｅ、２ｅを長辺とする薄膜パターンで形成した、高周波信号を減衰させる矩形の抵抗体（薄膜抵抗体）である。すなわち、薄膜抵抗体３は長辺を１ｅ、２ｅとし、短辺を３ａ、３ｂとした長方形であり、入力線路１の終端部の傾斜部１ｄと対向しているが、傾斜していない部分を一方の長辺とし、出力線路２の開始端部の傾斜部２ｄと対向しているが、傾斜していない部分を他方の長辺として構成され、平坦部１ｅ、２ｅは隙間をあけて平行に対向し、隙間に薄膜抵抗体３の短辺３ａ、３ｂが形成される。Ｗ’は薄膜抵抗体３を含む高周波伝送線路１、２の幅であり、入力線路１の幅１ａ及び出力線路２の幅２ａをＷｚ、薄膜抵抗体３の短辺３ａ、３ｂの長さをＬｒ、長辺１ｅ、２ｅの長さをＷｒ、入力線路１の傾斜部１ｄと薄膜抵抗体３の長辺１ｅとのなす角をθｒとすると、θｒ及びＷ’は以下の式で求まる。
ｔａｎ（θｒ）＝Ｗｚ／Ｗｒ
Ｗ’＝（Ｗｚ＋Ｌｒ）×ｃｏｓθｒ  ≦  Ｗｚ＋Ｌｒ
【００４１】
上式からＷｒを大きくして薄膜抵抗体３の抵抗値を小さくしても、Ｗ’はＷｚとＬｒとの和よりも大きくなることはないことがわかる。したがって、図４で説明した寄生容量１３１、１３２が小さくなり高周波伝送線路１、２とのインピーダンスの不整合が抑制される。また、進行波の通過する経路差も小さいため、図６で説明した位相差による反射特性の劣化も軽減される。
【００４２】
また、薄膜抵抗体３は長方形であるため、抵抗値（減衰量）はＷｒ及びＬｒから一義的に定まる。さらに導体パターンのテーパ形状部の傾斜していない部分に設けられた薄膜抵抗体３における高周波信号の伝送経路が周波数により変化するようなことがないため、広帯域に亘り薄膜抵抗体３の抵抗値は一定であり、減衰量の周波数特性も平坦な特性となる。
【００４３】
以上からこの発明の実施の形態２による高周波減衰器によれば、実施の形態１で説明したものと同様、オクターブを超える周波数範囲において良好な反射特性、平坦な減衰特性をもつ小型の高周波減衰器を構成することができる。
【００４４】
実施の形態３．
この発明の実施の形態３について図１３を用いて説明する。図９と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。図１３はこの発明の実施の形態３による高周波減衰器の平面図である。図１３において、１は幅１ａが回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（入力線路）、１０３は入力線路１の入力端子（入力端子側）であり、伝送方向に高周波信号が伝送される。入力線路１は１辺１ｂ側から他辺１ｆ側に向かって導体パターンがテーパ状に傾斜して、傾斜部１ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部１ｄがある線路領域を入力線路１の終端部（終端部領域）と呼ぶ。他辺１ｆは、入力線路１の途中から他辺１ｃに伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした終端部領域の入力線路となっている。２は幅２ａが回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（出力線路）、１０４は出力線路２の出力端子（出力端子側）であり、伝送方向に伝送されてきた高周波信号を出力する。出力線路２は１辺２ｆ側から他辺２ｃ側に向かってテーパ状に傾斜して、傾斜部２ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部２ｄがある線路領域を出力線路２の開始端部（開始端部領域）と呼ぶ。１辺２ｆは、出力線路２の途中から１辺２ｂに伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした開始端部領域の出力線路となっている。３は入力線路１及び出力線路２と電気接続され、高周波伝送線路１、２のそれぞれの傾斜部１ｄ、２ｄを長辺とする薄膜パターンで形成した矩形の抵抗体（薄膜抵抗体）である。すなわち、薄膜抵抗体３は長辺を１ｄ、２ｄとし、短辺を３ａ、３ｂとした長方形である。Ｗ’は薄膜抵抗体３を含む高周波伝送線路１、２の幅であり、入力線路１の幅１ａ及び出力線路２の幅２ａをＷｚ、薄膜抵抗体３の短辺３ａ、３ｂの長さをＬｒ、長辺１ｄ、２ｄの長さをＷｒ、入力線路１の他辺１ｃと薄膜抵抗体３の長辺１ｄとのなす角をθｒとする。
【００４５】
図１３では、高周波伝送線路１、２のテーパ部及び薄膜抵抗３で形成される線路幅Ｗ’を所望のインピーダンスとなるように変化させている。
【００４６】
図１４に、図１０に示す誘電体基板４の膜厚ｔを０．３８１ｍｍとし、高周波伝送線路１、２のテーパ部及び薄膜抵抗体３で形成される線路幅Ｗ’を変化させたときの減衰量、ＶＳＷＲ、入力反射特性の変化を示す。３０１は線路幅Ｗ’を０．４５６ｍｍ、３０２は線路幅Ｗ’を０．３６５ｍｍ、３０３は線路幅Ｗ’を０．２４９ｍｍとした計算結果である。また、入力端子１０３、出力端子１０４のインピーダンスを５０Ωとし、スミスチャートの規格化インピーダンスも５０Ωとなっている。なお、図１４（ｄ）は図１４（ｃ）で示すスミスチャートの中心部の拡大図である。
【００４７】
図１４において線路幅Ｗ’を０．４５６ｍｍとした３０１と、線路幅Ｗ’を０．３６５ｍｍとした３０２では、減衰量及びＶＳＷＲは広帯域に亘ってほぼ同じ特性となっており、高周波減衰器単体としての性能は同一といえる。
【００４８】
しかし、５０Ωで規格化されたスミスチャートで見ると、３０１は周波数の変化に伴い時計回りにインピーダンスが移動しているが、３０２は広帯域に亘ってほぼ実軸上に留まっている。すなわち、寄生成分がなく理想的な抵抗（減衰器）に近い特性を示している。
【００４９】
ここで、誘電体基板４の膜厚ｔが０．３８１ｍｍのとき、高周波伝送線路幅が０．４５６ｍｍの場合は特性インピーダンスが約４５Ωとなる。誘電体基板４の膜厚ｔが０．３６５ｍｍのとき、特性インピーダンスは５０Ωとなる。誘電体基板４の膜厚ｔが０．２４９ｍｍのとき、特性インピーダンスは約６０Ωとなる。
【００５０】
図１５にそれぞれ入力端子１０３、出力端子１０４のインピーダンスを、線路幅Ｗ’が０．４５６ｍｍの場合は４５Ω、線路幅Ｗ’が０．３６５ｍｍの場合は５０Ω、線路幅Ｗ’が０．２４９ｍｍの場合は６０Ωとしたときの計算結果を示す。なお、図１５（ｄ）は図１５（ｃ）で示すスミスチャートの中心部の拡大図である。
【００５１】
スミスチャートの規格化インピーダンスはそれぞれの入出力端子インピーダンスとなっている。図１４と異なり図１５においては、線路幅Ｗ’を０．３６５ｍｍとした４０１、線路幅Ｗ’を０．４５６ｍｍとした４０２、線路幅Ｗ’を０．２４９ｍｍとした４０２、全てにおいて減衰量及びＶＳＷＲは広帯域に亘ってほぼ同じ特性となっている。また、スミスチャートでも広帯域に亘ってほぼ実軸上に留まっている。即ち、寄生成分がなく理想的な抵抗に近い特性を示している。
【００５２】
以上より、入力端子１０３あるいは出力端子１０４のインピーダンスに合わせて線路幅Ｗ’の幅を変更することで、寄生成分がなくなり、理想的な抵抗を用いた場合と同様の高周波減衰器を実現できる。
【００５３】
実施の形態４．
この発明の実施の形態４について図１６を用いて説明する。図１２と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。図１６はこの発明の実施の形態４による高周波減衰器の平面図である。図１６において、１は幅１ａが回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（入力線路）、１０３は入力線路１の入力端子（入力端子側）であり、伝送方向に高周波信号が伝送される。入力線路１は１辺１ｂから他辺１ｃに伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした１辺１ｂ側から他辺１ｃ側に向かって導体パターンがテーパ状に傾斜して、傾斜部１ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部１ｄがある線路領域を入力線路１の終端部（終端部領域）と呼ぶ。２は幅２ａが回路の特性インピーダンスとなる高周波伝送線路（出力線路）、１０４は出力線路２の出力端子（出力端子側）であり、伝送方向に伝送されてきた高周波信号を出力する。出力線路２は１辺２ｂ側から１辺２ｃから他辺２ｂに伝送方向に直交する方向にパターンの切り込みを入れて線路幅を幅細とした他辺２ｃ側に向かってテーパ状に傾斜して、傾斜部２ｄを形成し、この導体パターンの傾斜部２ｄがある線路領域を出力線路２の開始端部（開始端部領域）と呼ぶ。３は入力線路１及び出力線路２と電気接続され、高周波伝送線路１、２のそれぞれの傾斜部１ｄ、２ｄと対向する平坦部１ｅ、２ｅを長辺とする薄膜パターンで形成した矩形の抵抗体（薄膜抵抗体）である。すなわち、薄膜抵抗体３は長辺を１ｅ、２ｅとし、短辺を３ａ、３ｂとした長方形である。Ｗ’は薄膜抵抗体３を含む高周波伝送線路１、２の幅であり、入力線路１の幅１ａ及び出力線路２の幅２ａをＷｚ、薄膜抵抗体３の短辺３ａ、３ｂの長さをＬｒ、長辺１ｅ、２ｅの長さをＷｒ、入力線路１の他辺１ｃと傾斜部１ｄとのなす角をθｒとする。
【００５４】
図１６では、高周波伝送線路１、２のテーパ部及び薄膜抵抗３で形成される線路幅Ｗ’を所望のインピーダンスとなるように変化させている。
【００５５】
以上からこの発明の実施の形態４による高周波減衰器によれば、実施の形態３で説明したものと同様な作用・効果が得られ、入力端子１０３あるいは出力端子１０４のインピーダンスに合わせて線路幅Ｗ’の幅を変更することで、寄生成分がなくなり、理想的な抵抗を用いた場合と同様の高周波減衰器を実現できる。
【００５６】
実施の形態５．
この発明の実施の形態５について図１７を用いて説明する。図１７はこの発明の実施の形態５による、図９に示す回路構成を用いたＴ型高周波減衰器の構成例である。図１７において、１は入力端子１０３から高周波信号が伝送される第１入力線路、２’は入力端子１０３から高周波信号が伝送される第１出力線路、１’は第１出力線路２’と電気接続され、入力端子１０３から高周波信号が伝送される第２入力線路、２は入力端子１０３から高周波信号が伝送される第２出力線路であり、出力端子１０４と電気接続される。３１は、第１入力線路１と第１出力線路２’との間に設けた図９に示す薄膜抵抗体、３２は第２入力線路１’と第２出力線路２との間に設けた図９に示す薄膜抵抗体である。薄膜抵抗体３１、３２は高周波伝送線路１、２に対して直列に接続される。３３は接続された第１出力線路２’と第２入力線路１’との間に設けられ、高周波伝送線路１、２に対して並列に接続された薄膜抵抗体であり、スルーホール部３４によって図１０に示す接地導体５に接地される。直列抵抗部３５、３６が図９の回路構成となっている。図９と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。
【００５７】
直列抵抗部３５、３６を図９の回路構成とすることでＴ型高周波減衰器においても実施の形態１と同様の機能及び効果を得られる。図１８に、図１７の高周波減衰器と、図１７の直列抵抗部３５、３６を図３の回路構成とした場合の高周波減衰器の減衰量とＶＳＷＲの比較を示す。５０１が前者（図１７の回路構成）、５０２が後者の計算結果であり、図１７の回路構成にて、オクターブを超える周波数範囲にて良好な反射特性であり、かつ、平坦な減衰特性を得られていることがわかる。
【００５８】
また、図９の回路構成を用いてＴ型高周波減衰器を構成する場合は、図１７のように線対称な構成とすることで、入力端子１０３、出力端子１０４における反射特性を同等とすることができる。
【００５９】
この発明の実施の形態５においては、直列抵抗部３５、３６を図９の回路構成としたが、図１２、図１３、図１６のいずれかに記載の回路構成においても同様の作用・効果が得られる。
【００６０】
実施の形態６．
この発明の実施の形態６について図１９を用いて説明する。図１９は、この発明の実施の形態６による、図９に示す回路構成を用いたパイ型高周波減衰器の構成例である。図１９において、１は入力端子１０３から高周波信号が伝送される入力線路、２は入力端子１０３から高周波信号が伝送される出力線路であり、出力端子１０４と電気接続される。４１は、入力線路１と出力線路２との間に設けた図９に示す薄膜抵抗体、４２は一方側が入力線路１に電気接続され、他方側がスルーホール部４４を介して接地導体５と電気接続された薄膜抵抗体、４３は一方側が出力線路２に電気接続され、他方側がスルーホール部４５を介して接地導体５と電気接続された薄膜抵抗体である。
【００６１】
薄膜抵抗体４１は高周波伝送線路１、２に対して直列に接続される。薄膜抵抗体４２、４３は高周波伝送線路１、２に対して並列に接続される。直列抵抗部４６が図９の回路構成となっている。図９と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。機能、効果については実施の形態５と同様であるので説明を省略する。
【００６２】
直列抵抗部４６を図９の回路構成とすることでパイ型高周波減衰器においても実施の形態１と同様の機能及び効果を得ることができる。
【００６３】
また、図９の回路構成を用いてパイ型高周波減衰器を構成する場合は、図１９のように点対称な構成とすることで、入力端子１０３、出力端子１０４における反射特性を同等とすることができる。
【００６４】
この発明の実施の形態６においては、直列抵抗部４６を図９の回路構成としたが、図１２、図１３、図１６のいずれかに記載の回路構成においても同様の作用・効果が得られる。
【００６５】
実施の形態７．
この発明の実施の形態７について図２０を用いて説明する。図２０は、この発明の実施の形態７による、図９の回路構成を用いた高周波可変減衰器の構成例である。図２０（ａ）において、５１〜５３は薄膜抵抗体、５４、５５は薄膜抵抗体短絡用導体、５６〜５９は高周波伝送線路である。
【００６６】
図２０（ｂ）において、６１〜６３は薄膜抵抗体、６４、６５は薄膜抵抗体接続用導体、６６〜７３は高周波伝送線路である。
【００６７】
図２０（ｃ）において、８０〜８３は高周波伝送線路に沿って設けた直列接続された薄膜抵抗体、８４〜８６は高周波伝送線路に対して並列接続される薄膜抵抗体、８７、８９は薄膜抵抗体短絡用導体、８８は薄膜抵抗体接続用導体、９０、９１は接地用のスルーホール部、９２〜９６は高周波伝送線路、９７〜９９は接続用パッドである。
【００６８】
図２０（ａ）においては、短絡する薄膜抵抗体を選択することで所望の減衰量の設定が可能となる。図２０（ｂ）においては、接続する薄膜抵抗体を選択することで所望の減衰量の設定が可能となる。図２０（ｃ）においては、短絡及び接続する薄膜抵抗体を選択することで所望のＴ型高周波減衰器を構成することができる。機能、効果については実施の形態１〜５と同様であるので説明を省略する。
【００６９】
以上から実施の形態７による高周波減衰器では、可変型の高周波減衰器として機能させ、所定の減衰量の調整を行うことができる。
【００７０】
この発明の実施の形態７においては、図９の回路構成を用いた高周波可変減衰器について説明したが、図１２、図１３、図１６のいずれかに記載の回路構成を用いても同様の作用・効果が得られる。また、図２０（ｃ）はＴ型高周波減衰器について説明したが、パイ型高周波減衰器においても同様の作用・効果が得られる。さらに、Ｔ型高周波減衰器及びパイ型高周波減衰器を組み合わせた複合型高周波減衰器としてもよい。
【００７１】
実施の形態８．
この発明の実施の形態８について図２１を用いて説明する。図９及び図１７と共通する部分には同一符号を用い、その説明を省略する。図２１はこの発明の実施の形態８による高周波減衰器の斜視図である。図２１（ａ）は図９の高周波減衰器をトリプレートストリップラインで構成した高周波減衰器で、４００は誘電体基板、ｔは誘電体基板４００の基板厚、５００、５０１はそれぞれ上下接地導体である。
図２１（ｂ）は図１７のＴ型高周波減衰器をトリプレートストリップラインで構成した高周波減衰器ある。
【００７２】
機能、効果については実施の形態１あるいは実施の形態５と同様であるので説明を省略する。
【００７３】
以上から実施の形態１〜７では、主としてマイクロストリップ線路構成で説明したが、実施の形態８で説明したようにトリプレートストリップ線路構成でも高周波減衰器を構成しても良く、これに限らず、入出力線路に沿って接地導体を併設してコプレナ線路として構成しても良い。
【００７４】
実施の形態１〜７では、裏面に接地導体５を設けたが、接地導体５は誘電体基板４の内部に設けても実施の形態１〜７で説明したものと同等の作用・効果を奏する。また、実施の形態１〜７では、高周波伝送線路及び抵抗体を誘電体基板４の表面に設けたが、誘電体基板４の内部に設けても実施の形態１〜７で説明したものと同等の作用・効果を奏する。
【符号の説明】
【００７５】
１・・入力線路  １ａ・・幅Ｗｚ  １ｂ・・一方の辺  １ｃ・・他方の辺
１ｄ・・傾斜部  １ｅ・・平坦部  １ｆ・・他辺  
２・・出力線路  ２ａ・・幅Ｗｚ  ２ｂ・・一方の辺  ２ｃ・・他方の辺
２ｄ・・傾斜部  ２ｅ・・平坦部  ２ｆ・・一辺  
３・・抵抗体    ３ａ・・抵抗体の短辺  ３ｂ・・抵抗体の短辺  
４・・誘電体基板  ５・・接地導体
３１、３２、４１、５１〜５３、６１〜６３、８０〜８３・・直列抵抗器（抵抗体）
３３、４２、４３、８４〜８６、：並列抵抗器（抵抗体）
３４、４４、４５、９０、９１・・接地用のスルーホール部
３５、３６、４６・・直列抵抗部
５４、５５、６４、６５、８７〜８９：接続導体
５６〜５９、６６〜７３、９２〜９６・・高周波伝送線路
９７〜９９・・接続用パッド
１０１・・高周波減衰器  １０２・・増幅器  １０３・・高周波減衰器の入力端子
１０４・・高周波減衰器の出力端子
１０５・・増幅器の出力端子
１１１・・利得規格範囲  １１２・・増幅器の利得ばらつき
１１３・・増幅器のばらつき範囲  １１４・・増幅器のばらつき範囲
１１５・・増幅器の利得ばらつき
１２１・・伝送線路  １２２・・線路幅  １２３・・抵抗体
１２４・・電極  １２５・・電極  
１３１・・寄生容量  １３２・・寄生容量
１４１〜１４４・・従来の高周波減衰器の電極幅による電気特性の変化
１５０・・従来の高周波減衰器の広帯域な周波数範囲における電気特性の変化
１５１・・利得規格範囲  １５２・・利得規格範囲
１５３・・減衰器での減衰なしのレーダ装置としての利得
１５４・・減衰量の周波数特性が小さい減衰器で減衰させた場合のレーダ装置としての利得
１５５・・減衰量の周波数特性が大きい減衰器で減衰させた場合のレーダ装置としての利得
２０１、２０２・・実施の形態１による高周波減衰器と従来の高周波減衰器との電気特性のシミュレーション結果
３０１〜３０３・・実施の形態３による高周波減衰器の線路幅９を変化させたときのシミュレーション結果
４０１〜４０３・・実施の形態３による高周波減衰器の線路幅９を変化させ、入出力端子のインピーダンスをそれぞれの線路幅での特性インピーダンスに合わせた場合のシミュレーション結果
５０１、５０２：実施の形態５によるＴ型高周波減衰器と従来のＴ型高周波減衰器との電気特性のシミュレーション結果
４００・・誘電体基板
５００・・裏面接地導体  ５０１・・表面接地導体
【図１】
2011166358.tif 000003
【図２】
2011166358.tif 000004
【図３】
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【図４】
2011166358.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
2011166358.tif 000009
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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