(57)【要約】【課題】伝送線路の短絡部の接触抵抗による導体損を低減した平面回路を提供する。【解決手段】誘電体基板と、前記誘電体基板の第１の面上に形成される伝送線路と、前記誘電体基板の前記第１の面と反対側の第２の面側に配置される導電板とを備え、前記伝送線路は、短絡部を有し、前記誘電体基板は、前記伝送線路の前記短絡部に対応する位置に貫通孔を有し、前記導電板は、前記伝送線路の前記貫通孔に挿入され、前記誘電体基板の前記第１の面側に突出する突起部を有し、前記伝送線路の前記短絡部は、前記導電板の前記突起部に電気的・機械的に接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板と、
前記誘電体基板の第１の面上に形成される伝送線路と、
前記誘電体基板の前記第１の面と反対側の第２の面側に配置される導電板とを備え、
前記伝送線路は、短絡部を有し、
前記誘電体基板は、前記伝送線路の前記短絡部に対応する位置に貫通孔を有し、
前記導電板は、前記伝送線路の前記貫通孔に挿入され、前記誘電体基板の前記第１の面側に突出する突起部を有し、
前記伝送線路の前記短絡部は、前記導電板の前記突起部に電気的・機械的に接続されていることを特徴とする平面回路。
【請求項２】
前記誘電体基板の前記第２の面上には、接地導体が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の平面回路。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の平面回路を有することを特徴とするフィルタ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、平面回路およびフィルタ回路に係り、特に、挿入損失を改善した平面回路およびフィルタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁波を伝達する伝送路として、より製造しやすく、製造精度が高く、かつ、無調整で広い周波数範囲で利用できる平面基板型の伝送路であるマイクロ伝送線路が知られている。マイクロ伝送線路は、誘電体の表面にストリップ線路を、裏面に面状の接地導体を形成した簡潔な構造によって伝送路を構成することができることから、高周波回路で広く使用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６６２７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、マイクロ伝送線路で構成される帯域通過フィルタは、下記（１）、（２）の原因により、導波管等で構成される立体回路に比べて、挿入損失が大きいという問題点がある。
（１）誘電体基板の裏面に形成される接地導体（銅箔）の表面粗さや表皮効果の影響による導体損。
（２）帯域通過フィルタを構成する共振器に、接地電位に接続される短絡部などがある場合は接地導体（銅箔）−短絡部との間を接続する機構の接触抵抗が高い。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、伝送線路の短絡部の接触抵抗による導体損を低減した平面回路を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前記の平面回路を使用するフィルタを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）誘電体基板と、前記誘電体基板の第１の面上に形成される伝送線路と、前記誘電体基板の前記第１の面と反対側の第２の面側に配置される導電板とを備え、前記伝送線路は、短絡部を有し、前記誘電体基板は、前記伝送線路の前記短絡部に対応する位置に貫通孔を有し、前記導電板は、前記伝送線路の前記貫通孔に挿入され、前記誘電体基板の前記第１の面側に突出する突起部を有し、前記伝送線路の前記短絡部は、前記導電板の前記突起部に電気的・機械的に接続されている。
（２）（１）において、前記誘電体基板の前記第２の面上には接地導体が形成されている。
（３）（１）または（２）に記載の平面回路を有するフィルタ回路である。
【発明の効果】
【０００６】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、伝送線路の短絡部の接触抵抗による導体損を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例の平面回路の断面構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例の平面回路の伝送線路部の断面構造をより詳細に示す断面図である。
【図３】本発明の実施例の平面回路の短絡部の断面構造をより詳細に示す断面図である。
【図４】本発明の実施例の平面回路を用いた帯域通過フィルタを示す斜視図である。
【図５】図４に示す帯域通過フィルタの等価回路を示す回路図である。
【図６】図４に示す帯域通過フィルタにおける、周波数（ＧＨｚ）と挿入損失（ｄＢ）の関係を示すグラフである。
【図７】従来の伝送線路部の断面構造を示す断面図である。
【図８】従来の平面回路の短絡部の断面構造を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
図１は、本発明の実施例の平面回路の断面構造を示す断面図である。
図１において、Ａ１０１は筐体、Ｂ１０１はメタルベース（本願発明の導電板）、Ｋ１０１は誘電体基板、Ｐ１０１は誘電体基板Ｋ１０１の表面側に形成された銅箔パターン、Ｔ１０１はメタルベースＢ１０１に形成された突起部である。ここで、銅箔パターンＰ１０１は、伝送線路（あるいは、伝送線路）を構成する。
本実施例では、メタルベースＢ１０１に形成した突起部Ｔ１０１を、誘電体基板Ｋ１０１に形成された貫通孔に挿入し、当該突起部Ｔ１０１を誘電体基板Ｋ１０１の表面側に突出させる。そして、誘電体基板Ｋ１０１の表面側に形成された銅箔パターンＰ１０１の短絡部と、誘電体基板Ｋ１０１の表面側に突出した突起部Ｔ１０１とを半田付けして固着し、銅箔パターンＰ１０１の短絡部を接地電位（ＧＮＤ）に接続する。
このように、本実施例では、誘電体基板Ｋ１０１の表面側に形成された銅箔パターンＰ１０１の短絡部と、接地電位が供給される突起部Ｔ１０１とを一体構造にするために、突起部Ｔ１０１は、体積の大きい筺体Ａ１０１とは分離する必要がある。そこで、本実施例では、突起部Ｔ１０１が形成されたメタルベースＢ１０１を用意し、誘電体基板Ｋ１０１−メタルベースＢ１０１−筺体Ａ１０１で挟み込む構造とする。
【０００９】
図７は、従来の伝送線路部の断面構造を示す断面図である。図７において、Ａ４０１は筺体、Ｋ４０１は誘電体基板、Ｐ４０１は誘電体基板Ｋ４０１の表面側に形成された銅箔パターン、Ｓ４０１は銅箔パターンＰ４０１の粗化面である。
図７に示すように、マイクロ伝送線路は、２枚の銅箔パターンＰ４０１の粗化面Ｓ４０１で誘電体基板Ｋ４０１を挟み込んだ構造になっている。この場合、伝送線路の導体損は、最も電磁界が集中する銅箔パターンＰ４０１の粗化面Ｓ４０１での損失になる。
解決手段として、誘電体基板Ｋ４０１の裏面側に形成されるＧＮＤ側の銅箔パターンＰ４０１（接地導体）に代えて、導電率の高い金属の細目面を用いることが、従来知られている。
図８は、従来の平面回路の短絡部の断面構造を示す断面図である。図８において、Ａ５０１は筺体、Ｋ５０１は誘電体基板、Ｐ５０１は誘電体基板Ｋ５０１の表面側に形成された銅箔パターン、Ｓ５０１は銅箔パターンＰ５０１の粗化面（表面が荒い状態）、Ｎ５０１はネジ（またはビス）である。
誘電体基板Ｋ５０１の表面側に形成された銅箔パターンＰ５０１（伝送線路を構成する銅箔パターン）に短絡部がある場合には、誘電体基板Ｋ５０１の表面側と裏面側に形成された銅箔パターンＰ５０１との間をスルーホールで接続する、あるいは、図８に示すように、誘電体基板Ｋ５０１の表面側と裏面側に形成された銅箔パターンＰ５０１との間をネジ（またはビス）Ｎ５０１で接続する方法が知られている。
しかしながら、どれも、誘電体基板Ｋ５０１の表面側と裏面側に形成された銅箔パターンＰ５０１と、ネジ（またはビス）Ｎ５０１（若しくは、スルーホール）との間に微小な隙間が存在し、特に、高周波ではこの隙間が無視できない為、接触抵抗が高くなり、導体損が増加する原因となる。
【００１０】
図２は、本発明の実施例の平面回路の伝送線路部の断面構造をより詳細に示す断面図である。図２において、Ａ４０１は筺体、Ｂ４０１はメタルベース（本願発明の導電板）、Ｋ４０１は誘電体基板、Ｐ４０１は誘電体基板Ｋ４０１の表面側に形成された銅箔パターン（伝送線路を構成する銅箔パターン）、Ｓ４０１は銅箔パターンＰ４０１の粗化面、Ｍ４０１はメタルベースＢ４０１の表面側に形成された銀メッキ層である。
本実施例では、図２に示すように、誘電体基板Ｋ４０１の裏面側に形成された銅箔パターンＰ４０１に代えて、表面に銀メッキ層Ｍ４０１を有するメタルベース（即ち、銀メッキされた導電板）Ｂ４０１を使用する。
図３は、本発明の実施例の平面回路の短絡部の断面構造をより詳細に示す断面図である。図３において、Ａ５０１は筺体、Ｂ５０１はメタルベース（本願発明の導電板）、Ｋ５０１は誘電体基板、Ｐ５０１は誘電体基板Ｋ５０１の表面側に形成された銅箔パターン（伝送線路を構成する銅箔パターン）、Ｓ５０１は銅箔パターンＰ５０１の粗化面（表面が荒い状態）、Ｍ５０１はメタルベースＢ５０１の表面側に形成された銀メッキ層、Ｔ５０１はメタルベースＢ５０１に形成された突起部、Ｄ５０１は半田層である。
また、本実施例では、図３のＤ５０１に示すように、メタルベースＢ５０１に形成した突起部Ｔ５０１を、誘電体基板Ｋ５０１に形成された貫通孔に挿入し、当該突起部Ｔ５０１を誘電体基板Ｋ５０１の表面側に突出させる。そして、誘電体基板Ｋ５０１の表面側に形成された銅箔パターンＰ５０１の短絡部と、誘電体基板Ｋ５０１の表面側に突出した突起部Ｔ５０１とを半田付けして固着することにより、銅箔パターンＰ５０１の短絡部を接地電位（ＧＮＤ）に接続する。
これにより、本実施例では、従来のように、誘電体基板Ｋ５０１の表面と裏面側に形成された銅箔パターンＰ５０１と、ネジ（またはビス）Ｎ５０１（または、スルーホール）との間に微小な隙間がなくなるので、導体損を減少させることが可能となる。
【００１１】
図４は、本実施例の平面回路を適用した帯域通過フィルタの概略構成を示す斜視図である。図４において、Ｋ７０１は誘電体基板、Ａ７０１は筐体、Ｂ７０１はメタルベース、Ｔ７０１はメタルベースＢ７０１に形成された突起部、Ｐ７０１は誘電体基板Ｋ７０１の表面側に形成された銅箔パターン（伝送線路を構成する銅箔パターン）、Ｇ７０１は誘電体基板Ｋ７０１に形成された貫通孔、Ｒ７０１は誘電体基板Ｋ７０１の表面側に形成された銅箔パターンＰ７０１の短絡部である。
図４に示す帯域通過フィルタでは、筐体Ａ７０１内に、誘電体基板Ｋ７０１とメタルベースＢ７０１が収納される。なお、図４において、メタルベースＢ７０１の表面に形成される銀メッキ層は省略している。
図５は、図４に示す帯域通過フィルタの等価回路を示す回路図である。図５において、１０１は入力端子、１０２は出力端子、Ｉ３０１は（１／４）波長線路で構成されるλｇ／４共振器、Ｈ３０１は（１／４）波長線路で構成されるλｇ／４変成器、Ｅ３０１は（１／２）波長線路で構成されるλｇ／２反射素子である。なお、図５のλｇ／４共振器（Ｉ３０１）は、１段の共振器から成るインターデジタル型の帯域通過フィルタを構成する。また、図４において、Ｐ７０１（Ｉ３０１）は、その部分の銅箔パターンが、図５のλｇ／４共振器に対応し、Ｐ７０１（Ｈ３０１）は、その部分の銅箔パターンが、図５のλｇ／４変成器に対応し、Ｐ７０１（Ｅ３０１）は、その部分の銅箔パターンが、図５のλｇ／２反射素子に対応する。
【００１２】
図６は、図４に示す帯域通過フィルタにおける、周波数（ＧＨｚ）と挿入損失（ｄＢ）の関係を示すグラフである。
図６において、Ａは、従来構造の平面回路を使用した時の周波数（ＧＨｚ）と挿入損失（ｄＢ）の関係を、Ｂは、本実施例の平面回路において、表面に銀メッキがないメタルベースを使用した場合の周波数（ＧＨｚ）と挿入損失（ｄＢ）の関係を、Ｃは、本実施例の平面回路を使用した場合の周波数（ＧＨｚ）と挿入損失（ｄＢ）の関係を示す。
図６から分かるように、従来の構造の平面回路を使用した時では、周波数が２．４ＧＨｚにおける挿入損失が、−１．１ｄＢであったのが、本実施例の平面回路を使用した場合は、周波数が２．４ＧＨｚにおける挿入損失を、約−０．７ｄＢに改善することが可能である。また、本実施例の平面回路において、表面に銀メッキがないメタルベースを使用した場合には、周波数が２．４ＧＨｚにおける挿入損失を、約−０．９ｄＢに改善することが可能である。
したがって、本実施例において、誘電体基板の裏面側に銅箔パターン（接地導体）を形成するようにしてもよい。
なお、図４では、本発明の平面回路を帯域通過フィルタに適用した場合について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、先端部が短絡されている（１／４）波長線路、あるいは（１／２）波長線路（一般に、ショートスタブと呼ばれる）の先端部、及び、接地電位（ＧＮＤ）が必要な回路部の接触抵抗改善に適用可能である。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本
発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００１３】
１０１  バンドパスフィルタの入力端子
１０２  バンドパスフィルタの出力端子  
Ｐ１０１，Ｐ４０１，Ｐ５０１，Ｐ７０１  回路基板の銅箔パターン
Ｋ１０１，Ｋ４０１，Ｋ５０１，Ｋ７０１  誘電体基板
Ｂ１０１，Ｂ４０１，Ｂ５０１，Ｂ７０１  メタルベース
Ａ１０１，Ａ４０１，Ａ５０１，Ａ７０１  筺体
Ｎ２０１，Ｎ５０１  ネジ（またはビス）
Ｔ１０１，Ｔ５０１，Ｔ７０１  突起部
Ｓ４０１，Ｓ５０１  銅箔粗化面
Ｍ４０１，Ｍ５０１  銀メッキ層
Ｒ７０１  短絡部
Ｇ７０１  貫通孔
Ｉ３０１  λｇ／４共振器
Ｈ３０１  λｇ／４変成器
Ｅ３０１  λｇ／２反射素子
Ｄ５０１  半田層
【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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