(57)【要約】      （修正有）【課題】高周波伝送線路に接続された抵抗体すなわち導体パターンギャップ製作工程の製造限界に対して余裕を持つ設計手法により製作でき且つ減衰量の精度を劣化させずに製作可能であり、更に高周波エネルギを微小量だけ減衰させ得る高周波減衰器を提供する。【解決手段】誘電体の基材２と、この基材２の裏面に設けられた接地導体７と、この接地導体７および基材２とともに高周波伝送線路を構成し、基材２の表面側にパターニングされたストリップ導体３ａ、３ｂと、このストリップ導体３ａ、３ｂおよび接地導体７に電気的に接続され、ストリップ導体３ａ、３ｂのパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体４と、を備える。【選択図】図２
2011109312.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体の基材と、
この基材の裏面に設けられた接地導体と、
この接地導体および前記基材とともに高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、
このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記ストリップ導体のパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体と、を備えることを特徴とする高周波減衰器。
【請求項２】
前記抵抗体は前記基材上に形成された抵抗膜であり、前記パターン方向に沿ってこの抵抗膜が形成された範囲の長さが、前記高周波伝送線路を伝送する電磁波の波長よりも短いことを特徴とする請求項１記載の高周波減衰器。
【請求項３】
誘電体の基材と、
この基材の裏面に設けられた接地導体と、
この接地導体および前記基材とともに高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、
このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記高周波伝送線路を伝搬する高周波エネルギを減衰させる抵抗体と、を備えることを特徴とする高周波減衰器。
【請求項４】
前記抵抗体は前記基材上に形成された抵抗膜であり、前記抵抗体は、この抵抗膜上に導体膜を成膜した後、この導体膜を除去し、除去された部分から前記抵抗膜を露出させることによって形成されたパターンギャップを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の高周波減衰器。
【請求項５】
高周波信号を増幅する高周波増幅器と、
この高周波増幅器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、
この高周波減衰器は、
誘電体の基材と、
この基材の裏面に設けられた接地導体と、
この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、
このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記ストリップ導体のパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置。
【請求項６】
高周波信号の周波数を変換する周波数変換器と、
この周波数変換器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、
この高周波減衰器は、
誘電体の基材と、
この基材の裏面に設けられた接地導体と、
この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、
このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記ストリップ導体のパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置。
【請求項７】
高周波信号を増幅する高周波増幅器と、
この高周波増幅器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、
この高周波減衰器は、
誘電体の基材と、
この基材の裏面に設けられた接地導体と、
この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、
このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記高周波伝送線路を伝搬する高周波エネルギを減衰させる抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置。
【請求項８】
高周波信号の周波数を変換する周波数変換器と、
この周波数変換器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、
この高周波減衰器は、
誘電体の基材と、
この基材の裏面に設けられた接地導体と、
この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、
このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記高周波伝送線路を伝搬する高周波エネルギを減衰させる抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高周波減衰器およびそれを用いた高周波装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の高周波減衰器の構造を、図７、図８の例を用いて説明する。これらの図７、図８に示す例はπ型高周波減衰器と呼ばれるものである。
【０００３】
図７（ａ）は高周波減衰器の上面図であり、図７（ｂ）は同図の高周波減衰器の斜視図である。高周波減衰器１００は、誘電体材質からなる誘電体基材５１と、それぞれこの誘電体基材５１の表面にパターニングされる導体パターン５２ａ、５２ｂと、それぞれ誘電体基材５１の表面にパターニングされた直列抵抗体５４ならびに並列抵抗体５５ａ、５５ｂと、誘電体基材５１の裏面側に設けられた接地導体５６とを備えている。この例では、誘電体基材５１と、導体パターン５２ａ、５２ｂと、接地導体５６とが、マイクロストリップ線路を形成している。直列抵抗体５４は、導体パターン５２ａ、５２ｂの間のパターンギャップ５７に形成されている。並列抵抗体５５ａおよび５５ｂは、スルーホール５８などを用いて、接地導体５６に接続されている。
【０００４】
このπ型高周波減衰器の例で、高周波伝送線路の特性インピーダンスを５０Ωとしたときに、例えば１ｄＢの高周波エネルギの減衰量を実現する場合を考える。この場合、所与の周波数の電磁波の強度を１ｄＢ減衰させるためには、この周波数に対する直列抵抗体５４の抵抗値としては約５．８Ωが回路計算により求められる。並列抵抗体５５ａ、５５ｂの各抵抗値としては約８７０Ωが求められる。
【０００５】
これを実現する高周波減衰器の物理寸法を次の条件で計算した。すなわち誘電体の基材はアルミナでありその比誘電率は１０、この誘電体の基材の厚さは０．３８１ｍｍ、誘電体の基材の表面及び裏面の導体パターンは金、抵抗体のシート抵抗値は５０Ω／ｓｑｕａｒｅと仮定した。算出の結果、高周波伝送線路の線路幅は約０．３６ｍｍとなる。図７では上下方向にあたる直列抵抗体５４の幅をこの線路幅と同じ約０．３６ｍｍとすると、パターンギャップ５７すなわち直列抵抗体５４の長さは算出により約０．０４２ｍｍとなる。並列抵抗体５５ａ、５５ｂの幅を０．０５ｍｍとすると、これらの並列抵抗体５５ａ、５５ｂの長さはいずれも算出により約０．８７ｍｍとなる。
【０００６】
また、図８は他の高周波減衰器の上面図である。同図では、ある特定の場合、図７の並列抵抗体５５ａ、５５ｂを省略して高周波減衰器１０１を構成できる例が示されている。特定の場合とは、減衰量が特に小さくなり、前記の例のように並列抵抗体５５ａ、５５ｂは約８７０Ωと極めて大きな抵抗値となり、並列抵抗体５５ａ、５５ｂの存在の意味が比較的小さくなるという場合である。この場合、並列抵抗体５５ａ、５５ｂを省略しても、高周波減衰器１０１全体の特性インピーダンスの値と、導体パターン５２ａ、５２ｂの特性インピーダンス５０Ωとのずれは小さく、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．（電圧定在波比）に代表される反射特性の劣化は少ない。劣化が少ないことから、並列抵抗体５５ａ、５５ｂを省略しても、導体パターン５２ａ、５２ｂと、接地導体５６との間がほぼ開放になるため、高周波減衰器１０１を構成可能になっている。
【０００７】
図７（ａ）、図７（ｂ）に示すπ型構成の他に、Ｔ型構成のＴ型高周波減衰器と呼ばれる減衰器も知られている。抵抗体がＴ型に構成されて成る減衰器でも、互いに直列に接続された２つの直列抵抗体の入出力端から見た特性インピーダンス値がともに５０Ωになるように、これらの直列抵抗体と並列抵抗体との各抵抗値を回路計算により求め、３箇所の抵抗体の幅及び長さが決められる。
【０００８】
これらの回路計算によって決定された各抵抗体の幅や長さの値を元に、例えばフォトリソグラフィ法（写真現像技術を応用した微細パターン作成技術）を用いて基材上のパターンを作成して減衰器が製造される。また、高周波減衰器は、増幅器や周波数変換器等とともに高周波装置などに用いられる。これら高周波装置では、減衰器が、印加された高周波エネルギの強度を減衰させて出力する働きをする。
【０００９】
前記のように、高周波エネルギの減衰量が数ｄＢ以上の高周波減衰器は、広く使用されている。特性インピーダンス値が５０Ωであり、減衰量が数ｄＢ以上の高周波減衰器を製造することには技術的課題はない。
【００１０】
従来より、高周波減衰器は知られている（例えば特許文献１、２参照）。また、ストリップ導体に開口を形成して誘電体基板を露出させ、この露出した誘電体基板面に回路素子を設けて成るマイクロ波伝送線路も知られている（特許文献３参照）。特許文献３は、この回路素子が、誘電体基板裏面の接地導体に接続された接地パターンと、この接地パターンとストリップ導体間に接続された薄膜抵抗とで構成された点を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０００−１８３６０９号公報
【特許文献２】実開平３−４４３０５号公報
【特許文献３】特開平９−２７０６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかし、例えば出力電力や利得といった高周波性能を微調整するためには、減衰量１ｄＢよりも微小な量のエネルギを減衰させる減衰器が必要となる場合がある。例えば減衰量０．５ｄＢの減衰器を製造する場合、所望の幅の直列抵抗体５４又は並列抵抗体５５ａ、５５ｂを生成することができないという課題がある。例えばフォトリソグラフィ法を用いて作成した導体パターンまたは導体パターン間ギャップの寸法にばらつきが生じる。
【００１３】
その理由を以下に説明する。上記のπ型高周波減衰器の例で、０．５ｄＢの減衰器を実現する場合を考える。この場合、直列抵抗体５４の抵抗値としては約２．９Ωが、並列抵抗体５５ａ、５５ｂの抵抗値としては約１７３８Ωがそれぞれ回路計算により求められる。これを、上記条件と同条件で実現する場合の物理寸法を算出する。直列抵抗体５４の幅を約０．３６ｍｍとすると、パターンギャップ５７すなわち直列抵抗体５４の長さは約０．０２１ｍｍである。並列抵抗体５５ａ、５５ｂの幅を０．０５ｍｍとすると、これらの並列抵抗体５５ａ、５５ｂの長さはいずれも約１．７４ｍｍとなる。このパターンギャップ５７すなわち直列抵抗体５４の長さは、例えばフォトリソグラフィ法などで安定にパターンを刻む製作工程での限界値に近く、工程不良が発生する確率が高い領域の値である。また、パターンまたはパターン間ギャップの精度に依存して抵抗値の精度も劣化するため、直並列接続される３箇所の抵抗体を持つ高周波減衰器の減衰量の精度も劣化する。
【００１４】
さらに、基材厚が薄い誘電体基材を使用した高周波減衰器の高周波伝送線路の幅は、同一の特性インピーダンスを有することを条件とした場合、基材厚が厚い誘電体基材を使用した高周波減衰器の高周波伝送線路の幅よりも狭い。即ち基材厚さがより薄いものを使用すれば、同じ特性インピーダンスの高周波伝送線路の幅は狭くなるため、この課題はさらに深刻となり、実現はほぼ不可能となる。このように、微小な減衰量だけ高周波エネルギを減衰させる高周波減衰器を製作しようとしても、所望する幅のパターンを安定して生成することが限界に近づくため工程不良が発生する確率が高くなるうえ、抵抗値の精度が劣化するため減衰量の精度も劣化するため、所望する減衰量を持つ高周波減衰器を製造することが困難かあるいは事実上できなくなる等、製作工程の限界と減衰量の精度とが課題となる。
【００１５】
そこで、本発明は、上記の課題に鑑み、高周波伝送線路に接続された抵抗体すなわち導体パターンギャップ製作工程の製造限界に対して余裕を持つ設計手法を用いて製作でき且つ減衰量の精度を劣化させずに製作可能であり、更に高周波エネルギを微小量だけ減衰させ得る高周波減衰器および高周波装置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】
【００１６】
このような課題を解決するため、本発明の一態様によれば、誘電体の基材と、この基材の裏面に設けられた接地導体と、この接地導体および前記基材とともに高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記ストリップ導体のパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体と、を備えることを特徴とする高周波減衰器が提供される。
【００１７】
また、本発明の別の一態様によれば、誘電体の基材と、この基材の裏面に設けられた接地導体と、この接地導体および前記基材とともに高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記高周波伝送線路を伝搬する高周波エネルギを減衰させる抵抗体と、を備えることを特徴とする高周波減衰器が提供される。
【００１８】
また、本発明の別の一態様によれば、高周波信号を増幅する高周波増幅器と、この高周波増幅器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、この高周波減衰器は誘電体の基材と、この基材の裏面に設けられた接地導体と、この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記ストリップ導体のパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置が提供される。
【００１９】
また、本発明の別の一態様によれば、高周波信号の周波数を変換する周波数変換器と、この周波数変換器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、この高周波減衰器は誘電体の基材と、この基材の裏面に設けられた接地導体と、この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記ストリップ導体のパターンに対して斜めにパターニングされた抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置が提供される。
【００２０】
また、本発明の別の一態様によれば、高周波信号を増幅する高周波増幅器と、この高周波増幅器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、この高周波減衰器は誘電体の基材と、この基材の裏面に設けられた接地導体と、この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記高周波伝送線路を伝搬する高周波エネルギを減衰させる抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置が提供される。
【００２１】
また、本発明の別の一態様によれば、高周波信号の周波数を変換する周波数変換器と、この周波数変換器に接続又は内蔵される高周波減衰器とを備え、この高周波減衰器は誘電体の基材と、この基材の裏面に設けられた接地導体と、この接地導体および前記基材とともに高周波信号用の高周波伝送線路を構成し、前記基材の表面側にパターニングされたストリップ導体と、このストリップ導体および前記接地導体に電気的に接続され、前記高周波伝送線路を伝搬する高周波エネルギを減衰させる抵抗体と、を有することを特徴とする高周波装置が提供される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、抵抗体すなわち導体パターンギャップ製作工程の製造限界に対して余裕を持つ設計手法を用いて高周波減衰器を製作でき且つ減衰量の精度を劣化させずにこれを製作できるようになる。更に、高周波エネルギを微小量だけ減衰させることができるようになる。例えば１ｄＢ未満、０．５ｄＢ程度の減衰量を持つ高周波減衰器およびそれを用いた高周波装置が提供されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る高周波減衰器の上面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る高周波減衰器の斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る高周波減衰器についての原理説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る高周波減衰器の上面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施形態に係る第１及び第２の高周波減衰器の上面要部拡大図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の第３の実施形態に係る第３及び第４の高周波減衰器の上面要部拡大図である。
【図７】従来の高周波減衰器を示す図である。
【図８】従来の他の高周波減衰器の上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態に係る高周波減衰器および高周波減衰器を用いた高周波装置について、図１乃至図６を参照しながら説明する。尚、各図において同一箇所については同一の符号を付すとともに、重複した説明は省略する。
【００２５】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る高周波減衰器は高周波エネルギを減衰させて出力する高周波信号減衰器である。本発明の第１の実施形態に係る高周波装置は、周波数変換器あるいは増幅器等の高周波機器と、高周波信号を減衰させて出力する本実施形態に係る高周波減衰器とを備えた高周波装置である。
【００２６】
図１は高周波減衰器の上面図である。図２は図１の高周波減衰器の斜視図である。これらの図中、同じ符号どうしは同じ要素を表す。高周波減衰器１はπ型構成の高周波減衰器であり、左方より高周波信号が図示しない入力パッドから入力され、減衰した高周波信号を右方より出力パッドから出力するようにしている。
【００２７】
この高周波減衰器１は、誘電体からなる誘電体基材２と、それぞれこの誘電体基材２の表面にパターニングされた導体パターン３ａ、３ｂ（ストリップ導体）と、それぞれ誘電体基材２の表面にパターニングされた直列抵抗体４ならびに並列抵抗体５、６と、誘電体基材２の裏面側に基材全面に亘って密接して設けられた接地導体７とを備えている。直列とは入出力端子の間に直列接続されていることを指し、並列とは高周波伝送線路導体と接地導体間に並列接続されていることを指す。また、並列抵抗体５、６は、それぞれ内部に導体が充填又は内壁に導体が塗布されて成るスルーホール８、９によって接地導体７に接続されている。高周波減衰器１は、直列抵抗体４のパターニング方向が導体パターン３ａ、３ｂのパターニング方向に対して斜めにされている点で、図７の直列抵抗体５４のパターニング方向が導体パターン５２ａ、５２ｂのパターニング方向と平行である従来例と異なる。
【００２８】
この実施例では、誘電体基材２と、導体パターン３ａ、３ｂと、接地導体７とが、マイクロストリップ線路（高周波伝送線路）を形成している。このマイクロストリップ線路を左方の入力パッドから見た特性インピーダンスと、右方の出力パッドから見た特性インピーダンスとはいずれも５０Ωになるようにされている。
【００２９】
誘電体基材２には例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などのセラミックス基板が用いられる。導体パターン３ａ、３ｂはいずれも導体膜でありストリップ導体として機能している。直列抵抗体４及び並列抵抗体５、６はいずれも誘電体基材２上に形成された抵抗体パターンである。アルミナ等のセラミックス基板の場合、直列抵抗体４の形成は、誘電体基材２上に、抵抗膜として例えばニクロム等の薄膜を蒸着し、その上に金などの導体薄膜を蒸着した後、金などの導体のめっきを所望の厚みだけ付ける。その後、エッチングによって金などの導体薄膜を除去することでパターンギャップ１０が形成され、抵抗膜が露出することにより所望する抵抗体パターンが形成される。
【００３０】
導体パターン３ａ、３ｂのパターン幅方向と直交する方向、即ちこれらの導体パターン３ａ、３ｂの端辺方向に高周波信号が伝送するようになっている。導体パターン３ａ、３ｂの各両端辺に対して斜めにパターニングされた直列抵抗体４は、高周波信号から見ると、端辺方向に沿って分布する抵抗器として機能するようになっている。
【００３１】
導体中を流れる高周波電流は導体パターン３ａ、３ｂの導体中に表皮深さだけ侵入した状態で、左方から右方へ向かって伝搬する。高周波電流が導体パターン３ａの右側に位置する斜め縁部から出射し、誘電体基材２上に残存する抵抗膜に入射する。抵抗膜媒質中を高周波電流が伝搬することにより、この高周波電流に対し直列抵抗体４は抵抗成分として作用する。更に直列抵抗体４から、高周波電流は導体パターン３ｂの左側に位置する斜め縁部より入射し、右方へと進行する。
【００３２】
導体パターン３ａ、３ｂの全パターン領域のうち、進行方向に沿って高周波信号に対して直列抵抗体４が抵抗として寄与するパターン領域の範囲の範囲長さを１１で表すこととすると、直列抵抗体４のパターニング方向と、導体パターン３ａ、３ｂの端辺とが成す角度は、範囲長さ１１が高周波信号の波長よりも短くなるようにして決められる。言い換えれば、高周波減衰器１は、抵抗膜を集中定数回路素子と見なさないことを特徴としているため、必要な減衰量を得る抵抗体のパターンを設計するためには、電磁界解析などの手法を必要とする。
【００３３】
直列抵抗体４の角度の大きさ、パターン厚、パターン幅などは電磁界シミュレーションによって求める。この例では、シミュレータのシミュレーションソフトウェアにはＳｏｎｎｅｔ  Ｓｏｆｔｗａｒｅ社のｅｍを用いた。高周波減衰器１が入力される高周波エネルギを０．５ｄＢ減衰させるという条件で電磁界解析を行った。条件は、誘電体の基材はアルミナでありその比誘電率は１０、この誘電体の基材の厚さは０．３８１ｍｍ、誘電体の基材の表面及び裏面の導体パターンは金、抵抗体のシート抵抗値は５０Ω／ｓｑｕａｒｅと仮定した。解析の結果、直列抵抗体４の幅１０をおよそ０．０４ｍｍ、導体パターン３ａ、３ｂの端辺との成す角度をおよそ３０度とした場合に、０．５ｄＢの減衰量を実現できることがわかった。この例の直列抵抗体４の幅１０は、従来の１ｄＢの減衰量の減衰器の直列抵抗体をなすギャップ５７の長さとほぼ同じであり、製作工程の製造限界に対して余裕があることがわかる。
【００３４】
このような構成の高周波減衰器１を製造するにあたり、製造限界を示すラインアンドスペースのルールは、例えばフォトリソグラフィ法を用いれば、エッチング照射光の波長によって支配されるため、製造上の制限が存在するが、これに対し余裕があることがわかる。
【００３５】
図３を参照して、この実施例の原理を説明する。図３（ａ）は高周波減衰器１の上面要部拡大図であり、図３（ｂ）は比較例としての高周波減衰器１０１の上面要部拡大図である。同図中、既出の符号はそれらと同じ要素を表す。図３（ｂ）では高周波信号が伝搬したときに、直列抵抗体５４が伝搬方向に沿って幅ｄの微小領域においてのみパターン幅方向で均一な大きさの抵抗値の抵抗が存在することとなる。抵抗体は伝送方向で１箇所にのみ分布している。
【００３６】
一方、図３（ａ）では、直列抵抗体４は斜めに設けられているため、各微小領域において高周波信号に対しては少しずつ抵抗が見える。つまり、微小領域に分けて考えた場合、伝搬方向に沿って各微小領域において高周波信号に対して１つの抵抗膜の片の抵抗値が存在することとなる。抵抗器は伝搬方向で複数の箇所に分布していると見なすことができるため、高周波信号に対する抵抗値が小さい。このように、各微小領域ごとに微小減衰が連続的に繰り返されることで、所望の減衰量を得ている。
【００３７】
誘電体媒質の影響によって高周波伝送線路を伝搬する電磁波の波長は真空中での電磁波の波長よりも短くなる。電磁波の周波数が例えば３ＧＨｚ、１０ＧＨｚであるとき、誘電体基材２中での波長はそれぞれ１００ｍｍ、３０ｍｍである。シミュレーションでは、直列抵抗体４の端辺方向についての範囲長さ１１が、誘電体基材２中での電磁波波長よりも短くなるように直列抵抗体４のパターンの傾きを決める。
【００３８】
パターンの傾斜角が大きくなるに連れて範囲長さ１１は大きくなる。この範囲長さ１１が誘電体基材２中での電磁波波長よりも相対的に長くなると、十分な減衰量を得られない。範囲長さ１１が波長よりも相対的に長過ぎる場合、伝搬する電磁波にとってはほとんど抵抗成分がない線路と同等といえる。一方、範囲長さが誘電体基材２中での波長に比べて小さく、微小距離内に縮込まっているような場合、伝搬する電磁波にとっては抵抗成分から強い作用を受けているように見える。
【００３９】
以上のように、高周波減衰器１では、直列抵抗体４が、高周波伝送線路導体に対して斜めにパターニングされたことを特徴とし、高周波伝送線路導体に対して斜めにパターニングされた直列抵抗体４は、その斜めにわたる長さ（範囲長さ１１）が、電磁波波長よりも短い場合、パターンギャップ１０を狭めなくても高周波抵抗値を下げることができるという効果を奏する。従って、減衰量１ｄＢよりも微小な量、例えば減衰量０．５ｄＢの減衰器を製造することができるようになる。
【００４０】
また、パターンギャップ１０を、フォトリソグラフィ法などを用いて安定にパターンを刻むことによって製造することができ、製作工程での限界値に抵触することなく、高周波減衰器１を製造することができ、工程不良を起こさずにパターンギャップ１０を作成することができる。パターン幅やパターンギャップの寸法ばらつきや、これらエッチング精度に依存する抵抗値の精度の劣化などを考慮せずに、０．５ｄＢなど１ｄＢ以下の減衰量を持つ減衰器を実現できる。
【００４１】
このようにして、本実施形態に係る高周波減衰器１及び高周波装置によれば、高周波伝送線路導体に対して斜めに直列抵抗体４を配置し、その斜めにわたる範囲長さが伝搬する電磁波の波長よりも短い場合、直列抵抗体４に相当する部分のパターンギャップ１０を狭めなくても高周波抵抗値を下げるという効果を奏することができる。このため、マイクロストリップ線路等の高周波伝送線路を形成するパターンギャップ製作工程の製造限界に対して余裕を持つ設計手法を用いて高周波減衰器１を製作でき、且つ減衰量の精度を劣化させずに高周波減衰器１を製作できるようになる。これは、高周波エネルギを微小量だけ減衰させることができる特徴がある。
【００４２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る高周波減衰器は並列抵抗体５、６を設けずに構成されている。本実施形態に係る高周波装置も、高周波用の周波数変換器、増幅器、及び本実施形態に係る高周波減衰器を備えた高周波装置である。図４に、図１の並列抵抗体５、６が形成されずに構成した高周波減衰器の例を示す。
【００４３】
図４は本実施形態に係る高周波減衰器の上面図である。既出の符号は同じ要素を表す。高周波減衰器１Ａはπ型構成のマイクロ波減衰器である。高周波エネルギの減衰量が特に小さい減衰器を製作する場合、それぞれ高周波伝送線路導体としての導体パターン３ａ、３ｂに並列に形成されるべき２つの抵抗膜の抵抗値はいずれも極めて大きな値となる。これは、伝搬する電磁波の周波数帯域でのインピーダンス上、各抵抗膜の存在の意味が比較的小さくなることを意味する。この場合、並列抵抗体５、６の形成を省略したとしても、高周波減衰器１Ａの特性インピーダンスと、高周波伝送線路の特性インピーダンス５０Ωとのずれは小さく、Ｖ．Ｓ．Ｗ．Ｒ．に代表される反射特性の劣化は小さい。伝送線路の途中で特性インピーダンスが変化せず、反射波が発生しないため、線路の整合を維持することができるようになっている。
【００４４】
本発明のこの実施形態に係る高周波減衰器は並列抵抗体５、６を設けずに構成されるため、これらの並列抵抗膜等を製造する工程が不要となる。また、減衰量０．５ｄＢ等、１ｄＢ以下の減衰量を持つ高周波減衰器１Ａの直列抵抗のパターニングを行える。
【００４５】
（第３の実施形態）
上記第１及び第２の各実施形態に係る高周波減衰器の変形例について図５、図６を参照して説明する。これらの図中、既出の符号はそれらと同じ要素を表す。本発明の第３の実施形態に係る高周波減衰器は、これらの図では図示しない誘電体基材２と、それぞれこの誘電体基材２の表面にパターニングされた以下に述べる形状を有する導体パターンと、それぞれ誘電体基材２の表面にパターニングされた以下に述べる直列抵抗体と、並列抵抗体と、接地導体７とを備えている。
【００４６】
図５（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る第１の高周波減衰器の上面要部拡大図である。図５（ａ）に示すように、高周波減衰器１Ｂは直列抵抗体４のパターンの傾きを図１の例と逆にした構成である。これにより、上記効果と同様の効果が得られる。微小減衰量の直列抵抗のパターニングを行える。
【００４７】
図５（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る第２の高周波減衰器の上面要部拡大図である。図５（ｂ）に示す高周波減衰器１Ｃは、複数の抵抗膜の片１２を露出形成させて成り、各片１２が誘電体基材２の導体パターン３ｃ上で相互に分断した状態で現れるよう導体膜をエッチングで除去するようにして作成している。
【００４８】
この高周波減衰器１Ｃによっても、減衰量０．５ｄＢ等、１ｄＢ以下の減衰量を実現できる。シミュレーションに必要な値やパラメータは、適宜、変更、調節した上でシミュレーションが行われ、パターンギャップや傾きなどの詳細値が決められる。
【００４９】
図６（ａ）は本発明の第３の実施形態に係る第３の高周波減衰器の上面要部拡大図である。図６（ａ）に示す高周波減衰器１Ｄは、互いに平行にパターニングされた２箇所の直列抵抗体１３、１４を有する。これらの直列抵抗体１３、１４のパターンギャップは等しくても良いし、等しくなくてもよい。
【００５０】
また、３箇所以上に互いに平行な直列抵抗体をパターニングしてもよい。
【００５１】
また、上記各高周波減衰器はいずれもπ型構成であるが、本発明の実施の形態に係る高周波減衰器はＴ型構成としてもよい。
【００５２】
図６（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係る第４の高周波減衰器の上面要部拡大図である。図６（ｂ）に示す高周波減衰器１５はＴ型構成の減衰器である。２つの直列抵抗体１６を誘電体基材２上に作成する。導体パターン３ｃの全パターン領域のうち、これらの直列抵抗体１６の各一端部の間に位置するパターン領域の中央部に並列抵抗体１７が形成されている。この並列抵抗体１７は誘電体基材２の表面にパターニングされ、スルーホール１８を介して図示しない接地導体７に接続される。Ｔ型構成の高周波減衰器によっても、π型構成の各高周波減衰器で得られた効果と同様の効果を得られる。
【００５３】
尚、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。
【００５４】
上記実施形態の直列抵抗体のパターンは電磁界解析により演算可能な形状にすることにより、種々変形可能である。上記実施形態では直列抵抗体４のパターンギャップ１０は一定であった。直列抵抗体４を入力側から見たときの特性インピーダンスと、これを出力側から見たときの特性インピーダンスとが同じ５０Ωになるように、パターニングの傾きやパターンギャップあるいは並列抵抗体５、６の値等を適宜調節することによって、左右で不平衡な導体パターンを用いることができる。
【００５５】
上記の実施形態では、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）に代表されるセラミック基板上に薄膜を形成する方法を説明したが、本発明の実施の形態に係る高周波減衰器は、ガラスエポキシ樹脂基板やフッ素樹脂基板に代表される樹脂基板上に銅箔を形成する方法で製造されてもよい。ただし、銅箔を形成して製造する場合、一般的にはパターン幅及びパターンギャップ幅の精度限界は低下する。従って、導体パターン３ａ、３ｂあるいは３ｃや、直並列抵抗体のパターニングを正確に作成することはやや難しくなるので注意を要する。
【００５６】
あるいは、本発明の実施の形態に係る高周波減衰器は多層基板を用いてもよい。
【００５７】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００５８】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…高周波減衰器、２…誘電体基材（基材）、３ａ，３ｂ，３ｃ…導体パターン（ストリップ導体）、４，１３，１４，１６…直列抵抗体（抵抗体）、５，６，１７…並列抵抗体（抵抗体）、７…接地導体、８、９…スルーホール、１０…パターンギャップ、１１…範囲長さ（抵抗体の斜めに亘る長さ）、１２…片、１８…スルーホール。
【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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