(57)【要約】【課題】耐電力が高く、広帯域にわたって反射特性の良好なマイクロ波終端器を提供する。【解決手段】マイクロ波終端器５１は、入力端子８と、入力端子８に接続された直列抵抗７と、抵抗１と先端開放線路２との直列回路と、抵抗３と先端短絡線路４との直列回路とが並列接続され、直列抵抗７と従属接続された定インピーダンス回路６とを備えている。直列抵抗７と、定インピーダンス回路６の等価なシャント抵抗との合成抵抗の値は、入力端子８に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。【選択図】図１
2019153892.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力端子と、
前記入力端子に接続された第１の抵抗と、
第２の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第３の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、前記第１の抵抗と従属接続された定インピーダンス回路と
を備え、
前記第１の抵抗と、前記定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗との合成抵抗の値が、前記入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下であるマイクロ波終端器。
【請求項２】
前記マイクロ波終端器は、さらに、
前記入力端子と前記第１の抵抗との間と、前記第１の抵抗と前記定インピーダンス回路との間とのいずれかの位置に、伝送線路を備える請求項１に記載のマイクロ波終端器。
【請求項３】
入力端子と、
前記入力端子に接続された第１の抵抗と、
第２の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第３の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、前記第１の抵抗と従属接続された定インピーダンス回路と、
前記入力端子と前記第１の抵抗との間と、前記第１の抵抗と前記定インピーダンス回路との間とのいずれかの位置に装荷された第４の抵抗と
を備え、
前記第１の抵抗と、前記定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗と、前記第４の抵抗との合成抵抗の値が、
前記入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下であるマイクロ波終端器。
【請求項４】
前記マイクロ波終端器は、さらに、
前記第４の抵抗と直列接続された伝送線路を備える請求項３に記載のマイクロ波終端器。
【請求項５】
入力端子と、
第１の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第２の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、前記入力端子に対して従属接続された複数の定インピーダンス回路と
を備え、
前記複数の定インピーダンス回路の各定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗の合成抵抗値が、前記入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下であるマイクロ波終端器。
【請求項６】
前記マイクロ波終端器は、さらに、
前記入力端子と、前記入力端子に従属接続された前記複数の定インピーダンス回路のうち前記入力端子に隣接する定インピーダンス回路との間に、伝送線路を備える請求項５に記載のマイクロ波終端器。
【請求項７】
入力端子と、
第１の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第２の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、前記入力端子に対して従属接続された複数の定インピーダンス回路と、
前記入力端子に従属接続された前記複数の定インピーダンス回路のうち前記入力端子に隣接する定インピーダンス回路と前記入力端子との間に配置された抵抗である入力側抵抗と
を備え、
前記複数の定インピーダンス回路の各定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗と前記入力側抵抗との合成抵抗の値が、前記入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下であるマイクロ波終端器。
【請求項８】
前記マイクロ波終端器は、さらに、
前記入力側抵抗に直列接続する伝送線路を備える請求項７に記載のマイクロ波終端器。
【請求項９】
入力端子と、
第１の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第２の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、前記入力端子に対して従属接続された複数の定インピーダンス回路と、
従属接続された前記複数の定インピーダンス回路のうち隣接する定インピーダンス回路どうしの間に配置された複数の抵抗と
を備え、
前記複数の定インピーダンス回路の各定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗と前記複数の抵抗との合成抵抗の値が、前記入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下であるマイクロ波終端器。
【請求項１０】
前記マイクロ波終端器は、さらに、
前記複数の抵抗の各抵抗と直列接続する前記抵抗ごとの伝送線路を備える請求項９に記載のマイクロ波終端器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロ波終端器に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ装置、通信装置、観測装置のようなマイクロ波帯を使用する装置では、一般にアイソレータ、カップラ、ハイブリッドのようなコンポーネントが使用されるが、これらのコンポーネントにはマイクロ波終端器が必要となる。
近年、レーダ装置、通信装置、観測装置等では、高出力化、広帯域化が進み、マイクロ波終端器には、高い耐電力、かつ、広い帯域の特性が要求される。
この要求に応えるマイクロ波終端器として、入力端子に、一端がスルーホールを介して接地された抵抗を接続し、かつ、この抵抗と入力端子との間に整合回路を設けた構成のマイクロ波終端器がある（例えば、特許文献１）。
【０００３】
マイクロ波終端器には、一般に抵抗として窒素化タンタル等の抵抗体が使用され、単位面積当たりのマイクロ波終端器の耐電力は、抵抗体で決まる。
窒化タンタルの場合、耐電力は、約０．５Ｗ／ｍｍ２である。
これ以上の耐電力を得るには抵抗体の面積を広くする必要がある。
例えば２Ｗの耐電力を得るには面積が４ｍｍ２と、耐電力に比例した面積が必要となる。
抵抗体の面積を広げた場合、周波数が高くなるに伴い、抵抗体の寸法が波長に比べ無視（例えば１／１５〜１／２０波長以下）できなくなり、高周波帯ではマイクロ波終端器の反射特性が劣化する。
【０００４】
この反射特性の劣化を避けるため、従来のマイクロ波終端器では、抵抗の寄生リアクタンス分をキャンセルし、マイクロ波終端器の入力端子に接続される電源インピーダンスと抵抗とを整合させるため、整合回路を設けたマイクロ波終端器がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１８７８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、従来のマイクロ波終端器では、抵抗と電源インピーダンスとを、広帯域にわたって整合させる整合回路を実現する事が難しく、帯域が狭帯域になるという課題がある。
【０００７】
また、抵抗の面積が波長に比べ無視できない場合、抵抗内で消費される電力が不均一となり、抵抗の面積に比例した耐電力特性が得られない課題もあった。
【０００８】
この発明は、耐電力が高く、広帯域にわたって反射特性の良好なマイクロ波終端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】
【０００９】
この発明のマイクロ波終端器は、
入力端子と、
前記入力端子に接続された第１の抵抗と、
第２の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第３の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、前記第１の抵抗と従属接続された定インピーダンス回路と
を備え、
前記第１の抵抗と、前記定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗との合成抵抗の値が、前記入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。
【発明の効果】
【００１０】
この発明のマイクロ波終端器によれば、耐電力が高く、広帯域にわたって反射特性の良好なマイクロ波終端器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１の図で、マイクロ波終端器の構成を示す図。
【図２】実施の形態１の図で、マイクロ波終端器の等価回路を示す図。
【図３】実施の形態１の図で、マイクロ波終端器の簡易的な等価回路を示す図。
【図４】実施の形態１の図で、マイクロ波終端器の反射特性を示す図。
【図５】実施の形態１の図で、マイクロ波終端器の変形例を示す図。
【図６】実施の形態１の図で、マイクロ波終端器の変形例の等価回路を示す図。
【図７】実施の形態２の図で、マイクロ波終端器の構成を示す図。
【図８】実施の形態２の図で、マイクロ波終端器の等価回路を示す図。
【図９】実施の形態２の図で、マイクロ波終端器の変形例を示す図。
【図１０】実施の形態２の図で、マイクロ波終端器の変形例の等価回路を示す図。
【図１１】実施の形態３の図で、マイクロ波終端器の構成を示す図。
【図１２】実施の形態３の図で、マイクロ波終端器の等価回路を示す図。
【図１３】実施の形態３の図で、マイクロ波終端器の簡易的な等価回路を示す図。
【図１４】実施の形態３の図で、マイクロ波終端器の反射特性を示す図。
【図１５】実施の形態４の図で、マイクロ波終端器の構成を示す図。
【図１６】実施の形態４の図で、マイクロ波終端器の等価回路を示す図。
【図１７】実施の形態４の図で、マイクロ波終端器の変形例を示す図。
【図１８】実施の形態４の図で、マイクロ波終端器の変形例の等価回路を示す図。
【図１９】実施の形態４の図で、マイクロ波終端器の変形例の簡易的な等価回路を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
以下、図１から図６を用いて、実施の形態１のマイクロ波終端器５１を説明する。
図１は、マイクロ波終端器５１の構成を示す。マイクロ波終端器５１は、入力端子８に、直列抵抗７と定インピーダンス回路６とが縦続接続されている。定インピーダンス回路６は、抵抗１と先端開放線路２との直列回路に、抵抗３と、一端がスルーホール５で短絡された先端短絡線路４との直列回路が並列に接続されている。定インピーダンス回路６は、マイクロ波集積回路技術を用いて、誘電体基板上に形成されている。先端短絡線路４の一端を短絡する方法として、金属導体を用いて直接短絡する方法または低周波から高周波帯まで十分、低インピーダンスを有するキャパシタを介して高周波的に短絡する方法がある。図１では、先端短絡線路４の一端がスルーホール５を介して短絡されている場合を示している。
【００１３】
抵抗１、抵抗３及び直列抵抗７を、それぞれＲ１、Ｒ２、Ｒ３と表記する。先端開放線路２の特性インピーダンスをＺ１、電気長をθ１、先端短絡線路４の特性インピーダンスをＺ２、電気長をθ２と表記する。このように表記する場合、実施の形態１のマイクロ波終端器５１の等価回路５１ａは図２のように表される。
図２は、マイクロ波終端器５１の等価回路５１ａを示す。等価回路５１ｓにおいて、ａ点から見た定インピーダンス回路６のインピーダンスＺａは、下記の（式１）で表わす事ができる。
【００１４】
＊＊＊実施の形態１の作用の説明＊＊＊
Ｚａ＝［Ｒ１・Ｒ２＋Ｚ１・Ｚ２・ｃｏｔθ１・ｔａｎθ２＋ｊ・（Ｒ１・Ｚ２・ｔａｎθ２−Ｒ２・Ｚ１・ｃｏｔθ１）］／［Ｒ１＋Ｒ２＋ｊ・（Ｚ２・ｔａｎθ２−Ｚ１・ｃｏｔθ１）］    （式１）
【００１５】
（式１）において、虚数部が零になる条件を求めると以下のようになる。
Ｒ１＝Ｒ２、θ１＝θ２、Ｚ１・Ｚ２＝Ｒ１・Ｒ２。
即ち、
抵抗１と抵抗３が等しい。
先端開放線路２と先端短絡線路４との電気長が等しい。
先端開放線路２と先端短絡線路４との特性インピーダンスの積と、抵抗１と抵抗３との積が等しい。
なお、θ１＝θ２であれば、θ１、θ２は任意であっても（式１）の虚数部は零となる。
このような条件で、Ｒ１＝Ｒ２＝ＲａとするとＺａは以下の（式２）となる。
【００１６】
Ｚａ＝Ｒａ    （式２）
図３は、マイクロ波終端器の簡易的な等価回路を示す図である。即ち、定インピーダンス回路６のインピーダンスＺａは、等価的なシャント抵抗Ｒａとなる。従って、マイクロ波終端器５１は、簡易的に図３に示すような直列抵抗７のＲ３と、シャント抵抗Ｒａとの直列回路で表される。図３の回路において、入力端子８に接続される電源インピーダンスをＺ０（通常５０Ω）とすれば、反射係数Γは以下の（式３）で表わされる。なお、電源インピーダンスＺ０は通常５０Ωである。
【００１７】
Γ＝［（Ｒ３＋Ｒａ）−Ｚ０］／［（Ｒ３＋Ｒａ）＋Ｚ０］      （式３）
【００１８】
（式３）において，Ｒ３とＲａとの和をＺ０に等しく選ぶ事により、
Γ＝０となる。
即ち、周波数に依存する事なく、広帯域にわたって良好な反射特性のマイクロ波終端器５１を実現できる。
また、Ｒ３とＲａとの和をＺ０にほぼ等しく選んだ場合、
Γ≒０となり、
実用上問題とならない良好な反射特性が得られる。
なお、（Ｒ３＋Ｒａ）＝Ｚ０、あるいは、Ｒ３とＲａとの和がＺ０にほぼ等しく選ばれた構成のマイクロ波終端器５１では、定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗Ｒａは
Ｒａ＜Ｚ０に選ばれる。
【００１９】
図４は、マイクロ波終端器５１の反射特性の計算結果の一例である。
図４では、
Ｒ１＝Ｒ２＝３０Ω、
Ｚ１＝Ｚ２＝３０Ω、
θ１＝θ２＝３０°、
Ｒ３＝２０．２Ω、
Ｚ０＝５０Ω
に選び、周波数０〜２０ＧＨｚにわたって計算した結果が示されている。
このような値に選ぶことにより、マイクロ波終端器５１のインピーダンスは５０．２（Ω）となる。
つまり、前述のように、
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒａであるので
Ｒａ＝３０Ω
である。
よって図３から、Ｒ３＋Ｒａ＝２０．２＋３０＝５０．２（Ω）
となる。
図４に示すように、周波数に関係なく、反射波が−５４ｄＢと良好な反射特性が得られる。
また、Ｒ３＝３１．１Ωの場合、３１．１＋３０＝６１．１（Ω）であるので、マイクロ波終端器５１のインピーダンスは６１．１Ωとなり、実用上問題とならない−２０ｄＢの反射特性が得られる。
ここで電源インピーダンスＺ０＝５０（Ω）であるので、
Ｒ３＋Ｒａ＝３１．１＋３０＝６１．１（Ω）
の値、Ｚ０の１．２２倍である。
さらに、Ｒ３＝２０Ωに選んだ場合、マイクロ波終端器５１のインピーダンスは５０Ωとなる。
この場合、反射特性は−∞になるり、さらに良好な反射特性が得られる。
図４では周波数０から２０ＧＨｚにわたって計算した結果を示したが、０〜∞の周波数でも、図４に示す特性と同じ特性が得られる。
【００２０】
また、（Ｒ３＋Ｒａ）＝Ｚ０、あるいは、Ｒ３とＲａとの和がＺ０にほぼ等しく選ばれた構成のマイクロ波終端器５１では、入力端子８から入力されたマイクロ波は直列抵抗７（Ｒ３）で一部吸収され、残りは定インピーダンス回路６の抵抗１（Ｒ１）及び抵抗３（Ｒ２）でそれぞれ吸収される。
このため、例えば、２Ｗの耐電力を得るには従来のものでは抵抗の面積を４ｍｍ２にする必要であった。しかし、この構成のマイクロ波終端器５１では、それぞれの抵抗の面積を１．３ｍｍ２と、従来の１／３の面積にできる。
このように、マイクロ波を複数個の抵抗で分散して吸収させる。
つまり、抵抗内で消費される電力が均一となるような波長に比べ無視できる大きさの抵抗を複数個配置する。複数個数の配置によって、耐電力に必要なトータル面積を確保して、抵抗の面積に比例した耐電力を得る。
【００２１】
実施の形態１のマイクロ波終端器５１では、直列抵抗７（Ｒ３）と定インピーダンス回路６とを縦続接続し、直列抵抗７と定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗との和を、入力端子８に接続される電源インピーダンスと等しいか、ほぼ等しく選んでいる。
ここで、「入力端子８に接続される電源インピーダンスと等しいか、ほぼ等しい」という範囲は、入力端子８に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。これは、上記で述べた、電源インピーダンスＺ０＝５０（Ω）、Ｒ３＋Ｒａ＝６１．１（Ω）に基づいている。つまり５０（Ω）／６１．１（Ω）＝０．８１８に基づいている。「入力端子８に接続される電源インピーダンスと等しいか、ほぼ等しい」の範囲は、「入力端子８に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下」であることは、実施の形態１から実施の形態４において同じである。
【００２２】
また、抵抗内で消費される電力が均一となるような、波長に比べ無視できる大きさの抵抗１、抵抗３および直列抵抗７を用いて、耐電力に必要な抵抗のトータル面積を確保している。このため、マイクロ波終端器５１によれば、広帯域にわたって反射特性が良好で、抵抗の面積に比例した耐電力の高い特性が得られる効果がある。
【００２３】
図５は、マイクロ波終端器５１の変形例であるマイクロ波終端器５１−１を示す。
図６は、等価回路５１−１ａである。図１のマイクロ波終端器５１では入力端子８に１個の直列抵抗７を接続した場合について示した。図５及び図６では、複数個の抵抗が直列抵抗７として、入力端子８に接続される。図５及び図６の構成においても複数個の直列抵抗７と定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗の和を電源インピーダンスと等しく、あるいはほぼ等しく選ぶ事により、広帯域にわたって良好な反射特性のマイクロ波終端器５１−１が得られる。また、入力端子８から入力されたマイクロ波をより多くの抵抗で吸収する事ができるので、より耐電力の高いマイクロ波終端器を実現できる効果がある。
【００２４】
実施の形態１のマイクロ波終端器についてまとめると、以下のようである。
マイクロ波終端器は、入力端子、入力端子に接続された第１の抵抗、及び定インピーダンス回路を備えている。定インピーダンス回路は、第２の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第３の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続されており、第１の抵抗と従属接続されている。マイクロ波終端器は、第１の抵抗と、定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗との合成抵抗の値が、入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。
【００２５】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
実施の形態１のマイクロ波終端器によれば、定インピーダンス回路は、入力端子と接地との間に装荷された等価的なシャント抵抗と見なす事ができる。このため、マイクロ波終端器の入力端子に接続された直列抵抗と、定インピーダンス回路の等価的なシャント抵抗との直列回路が、入力端子と接地との間に装荷された状態になる。従って、これらの抵抗の和を入力端子に接続される電源インピーダンスと等しいか、ほぼ等しく選ぶ事により、広帯域にわたって反射特性の良好なマイクロ波終端器が得られる。しかも、マイクロ波は入力端子に接続された直列抵抗と定インピーダンス回路を構成する２つの抵抗で分散して吸収される。このため、各抵抗が波長に比べて無視できる形状であっても、耐電力に必要なトータル面積を確保できるので、抵抗の面積に比例した耐電力特性が得られる効果もある。
【００２６】
実施の形態２．
図７から図１０を用いて、実施の形態２のマイクロ波終端器５２を説明する。なお、同一あるいは相当部分には同一符号を付してある。
図７は、マイクロ波終端器５２の構成を示す。マイクロ波終端器５２は、マイクロ波終端器５１の直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間に、伝送線路９が装荷された構成である。
【００２７】
図８は、マイクロ波終端器の等価回路５２ａを示す。伝送線路９の特性インピーダンスをＺ３、電気長をθ３と表記すると、図７のマイクロ波終端器５２は、図８の等価回路５２ａで表される。伝送線路９の特性インピーダンスＺ３を、定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗Ｒａと等しく選ぶ。この事により、伝送線路９を介して定インピーダンス回路６側を見たインピーダンス、即ち、図８のｂ点から右側を見たインピーダンスは、伝送線路９の電気長θ３に関係なく、常に、Ｒａとなる。
【００２８】
このため、マイクロ波終端器５２の簡易的な等価回路５２ａは図３と同一となる。従って、実施の形態１で説明したように、マイクロ波終端器５２では、広帯域で、耐電力の高い特性が得られる。さらに、マイクロ波終端器５２の構成では、直列抵抗７（Ｒ３）と定インピーダンス回路６との間隔を自由に選べるため、設計の自由度が増す効果もある。
【００２９】
図９は、マイクロ波終端器５２の変形例であるマイクロ波終端器５２−１を示す。マイクロ波終端器５２−１では、直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間に、抵抗１０と伝送線路９との直列回路が装荷されている。
図１０は、マイクロ波終端器５２−１の等価回路５２−１ａを示す。ここで、抵抗１０の抵抗値をＲ４とすれば、マイクロ波終端器５２−１は、図１０のような等価回路で表すことができる。即ち、図１０の右側に示すように、マイクロ波終端器５２−１は、簡易的に直列抵抗７のＲ３と、抵抗１０のＲ４と、定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗Ｒａとの、直列回路と見なす事ができる。
【００３０】
このため、マイクロ波終端器５２−１では、Ｒ３とＲ４とＲａの和を電源インピーダンスＺ０に等しく、あるいはほぼ等しく選ぶことにより、広帯域で、耐電力の高いマイクロ波終端器を得る事ができる。このように、マイクロ波終端器５２−１では、直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間隔を自由に選べるため設計の自由度が増す。また、マイクロ波終端器５２−１では、マイクロ波を吸収するための抵抗１０を付加する事により、耐電力のより高いマイクロ波終端器が得られる効果もある。
【００３１】
（１）図７及び図９では、直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間に、「伝送線路９」あるいは「抵抗１０と伝送線路９との直列回路」を装荷した場合について説明した。
実施の形態２のマイクロ波終端器では、入力端子８と直列抵抗７との間に、「伝送線路９」あるいは「抵抗１０と伝送線路９との直列回路」が装荷されてもよい。この場合も、直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間に、「伝送線路９」あるいは「抵抗１０と伝送線路９との直列回路」が装荷された場合と同じ効果がある。
（２）なお、抵抗１０が、「直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間」または「入力端子８と直列抵抗７との間」に配置されてもよいが、この場合は、図５及び図６で説明した構成になる。
【００３２】
実施の形態２のマイクロ波終端器についてまとめると、以下のようである。
（１）マイクロ波終端器が伝送線路を有する場合は以下のようである。マイクロ波終端器は、入力端子８と第１の抵抗である直列抵抗７との間と、直列抵抗７と定インピーダンス回路６との間とのいずれかの位置に、伝送線路９を備えている。
（２）マイクロ波終端器が、直列抵抗７とは異なる第４の抵抗を有する場合は以下のようである。マイクロ波終端器は、入力端子と、入力端子に接続された第１の抵抗と、第１の抵抗と従属接続された定インピーダンス回路と、入力端子と第１の抵抗との間と、第１の抵抗と定インピーダンス回路との間とのいずれかの位置に装荷された第４の抵抗とを備えている。定インピーダンス回路は、第２の抵抗と先端開放線路との直列回路と、第３の抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続され、第１の抵抗と従属接続されている。ここでマイクロ波終端器は、第１の抵抗と、定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗と、第４の抵抗との合成抵抗の値が、入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。
（３）マイクロ波終端器が、第４の抵抗及び伝送線路を有する場合は以下のようである。
マイクロ波終端器は、第４の抵抗と直列接続された伝送線路を備える。
【００３３】
＊＊＊実施の形態２の効果＊＊＊
また、実施の形態２のマイクロ波終端器によれば、入力端子と直列抵抗との間、あるいは直列抵抗と定インピーダンス回路との間に、伝送線路あるいは「抵抗と伝送線路との直列回路」が装荷される。そして、直列抵抗と抵抗および定インピーダンス回路の等価的なシャント抵抗の和、つまり合成抵抗を、電源インピーダンスと等しいか、ほぼ等しく選ぶことにより、広帯域にわたって良好な反射特性が得られる。また、入力端子から入力されたマイクロ波を各抵抗で分散して吸収させることができるため、高耐電力特性が得られる。
さらに、伝送線路を接続することで、入力端子と直列抵抗との間、あるいは直列抵抗と定インピーダンス回路との間の間隔を、自由に調整できるので、マイクロ波終端器の設計の自由度が増す効果もある。
【００３４】
実施の形態３．
図１１から図１４を用いて、実施の形態３のマイクロ波終端器５３を説明する。
なお、同一あるいは相当部分には同一符号を付してある。
図１１は、マイクロ波終端器５３の構成図である。入力端子８には、抵抗１１と先端開放線路１２との直列回路に、抵抗１３と先端短絡線路１４との直列回路が並列接続された定インピーダンス回路１５と、既に説明した定インピーダンス回路６とが縦続接続されている。
【００３５】
抵抗１１および抵抗１３をそれぞれＲ５、Ｒ６とし、先端開放線路１２の特性インピーダンスをＺ４、電気長をθ４、先端短絡線路１４の特性インピーダンスをＺ５、電気長をθ５とすれば、マイクロ波終端器５３は図１２の等価回路５３ａで表される。
図１２は、マイクロ波終端器５３の等価回路５３ａを示す。
定インピーダンス回路１５において、インピーダンスの虚数部が零になる条件を求めると定インピーダンス回路６と同様に以下のようである。
Ｒ５＝Ｒ６、
θ４＝θ５、
Ｚ４・Ｚ５＝Ｒ５・Ｒ６。
即ち、
抵抗１１（Ｒ５）と抵抗１３（Ｒ６）が等しい。
先端開放線路１２（θ４）と先端短絡線路１４（θ５）との電気長が等しい。
先端開放線路１２（Ｚ４）と先端短絡線路１４（Ｚ５）との特性インピーダンスとの積と、抵抗１１（Ｒ５）と抵抗１３（Ｒ６）との積がそれぞれ等しい。
これにより、θ４、θ５の電気長に関係なく、定インピーダンス回路１５は、等価的にシャント抵抗のみとなる。
【００３６】
このような条件で、Ｒ５＝Ｒ６＝Ｒｂとすると、
定インピーダンス回路１５のインピーダンスはＲｂとなる。
図１３は、マイクロ波終端器５３の簡易的な等価回路を示す。マイクロ波終端器５３の簡易的な等価回路は、図１３に示すように、入力端子８と接地間にＲａとＲｂとが並列に装荷された構成と見なせる。ここで、ＲａとＲｂとの並列回路の和（合成抵抗）を、電源インピーダンスＺ０と等しく、あるいはほぼ等しく選ぶことにより、広帯域にわたって、反射特性の良好なマイクロ波終端器が得られる。
なお、この構成のマイクロ波終端器５３では
Ｒａ＞Ｚ０、Ｒｂ＞Ｚ０
に選ばれる。
【００３７】
図１４は、マイクロ波終端器５３の反射特性の計算結果の一例である。
ここでは
Ｒ１＝Ｒ２＝Ｒａ＝９０Ω、
Ｚ１＝Ｚ２＝９０Ω、
θ１＝θ２＝４５°、
Ｒ５＝Ｒ６＝Ｒｂ＝１１０Ω、
Ｚ４＝Ｚ５＝１１０Ω、
θ４＝θ５＝３０°、
Ｚ０＝５０Ω
に選び、周波数０〜２０ＧＨｚわたって計算した結果である。
このような値に選ぶことにより、マイクロ波終端器５３のインピーダンスは４９．５Ωとなり、図１４に示すように、周波数に関係なく、反射波が−５８ｄＢと良好な反射特性が得られる。
また、Ｒ５＝Ｒ６＝１１２．５Ω、Ｚ４＝Ｚ５＝１１２．５Ωに選んだ場合、マイクロ波終端器５４のインピーダンスは５０Ωとなり、−∞と、さらに良好な反射特性が得られる。
【００３８】
また、力端子８から入力されたマイクロ波は、定インピーダンス回路６の抵抗１と抵抗３および定インピーダンス回路１５の抵抗１１と抵抗１３とでそれぞれ吸収される。このため、抵抗１、抵抗３、抵抗１１および抵抗１３のトータル面積に比例した耐電力特性も得られる。
さらに、Ｒａ＞Ｚ０、Ｒｂ＞Ｚ０に選ぶことにより、それぞれの定インピーダンス回路６、１５を構成する先端開放線路２、１２および先端短絡線路４、１４の特性インピーダンスも電源インピーダンスよりも高くできるので、定インピーダンス回路の小型化もできる効果もある。
【００３９】
（１）なお、以上はＲａとＲｂとが異なる場合について述べたが、ＲａとＲｂとが等しい場合であっても効果は同じである。
（２）また、入力端子８に「定インピーダンス回路６と定インピーダンス回路１５」とを縦続接続したについて述べたが、３つ以上の定インピーダンス回路を接続した場合であっても良い。これにより、より高い耐電力特性が得られる。
【００４０】
実施の形態３のマイクロ波終端器についてまとめると、以下のようである。
マイクロ波終端器は、入力端子と、入力端子に対して従属接続された複数の定インピーダンス回路とを備える。複数の定インピーダンス回路のそれぞれの定インピーダンス回路は、抵抗と先端開放線路との直列回路と、抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続されている。マイクロ波終端器では、複数の定インピーダンス回路のそれぞれの定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗の合成抵抗値が、入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。
【００４１】
＊＊＊実施の形態３の効果＊＊＊
実施の形態３のマイクロ波終端器は、抵抗と先端開放線路との直列回路と、抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続された定インピーダンス回路が、入力端子に対して、複数個、縦続接続された構成である。実施の形態３のマイクロ波終端器では、それぞれの定インピーダンス回路の持つ等価的なシャント抵抗が、入力端子と接地との間に、複数個並列に装荷された構成と見なす事ができる。このため、これらの複数個の定インピーダンス回路の等価的な並列抵抗の和、つまり合成抵抗を、電源インピーダンスに等しいか、ほぼ等しく選ぶ事により、広帯域にわたって良好な反射特性が得られる。
また、入力端子から入力されたマイクロ波は定インピーダンス回路を構成する複数個の抵抗で分散して吸収される。このため、各抵抗が波長に比べて無視できる形状であっても、耐電力に必要な面積を確保でき、抵抗の面積に比例した耐電力特性が得られる。
さらに、複数個の定インピーダンス回路の等価的な抵抗を電源インピーダンスよりも高く選べる。
よって、それぞれの定インピーダンス回路を構成する先端開放線路および先端短絡線路の特性インピーダンスも電源インピーダンスよりも高くできるので、マイクロ波終端器の小形化もできる効果もある。
【００４２】
実施の形態４．
以下、図１５から図１９を用いて実施の形態４のマイクロ波終端器５４を説明する。
なお、同一あるいは相当部分には同一符号を付してある。
図１５は、マイクロ波終端器５４の構成を示す。図１５のマイクロ波終端器５４は、図１１に示した実施の形態３の定インピーダンス回路６と定インピーダンス回路１５との間に、伝送線路１６を装荷した構成である。伝送線路１６の特性インピーダンスをＺ６、電気長をθ６とすると、図１６に示すような等価回路５４ａで表す事ができる。
図１６は、マイクロ波終端器５４の等価回路５４ａである。
【００４３】
図１６の等価回路５４ａにおいて、ａ点から定インピーダンス回路６側を見たインピーダンスをＲａとし、伝送線路１６の特性インピーダンスをＺ６＝Ｒａに選ぶ。その場合、伝送線路１６の左端、即ち、ｂ点から定インピーダンス回路６側を見たインピーダンスは、伝送線路１６の電気長θ６に関係なく、Ｒａとなる。このため、入力端子８、即ち、ｃ点から定インピーダンス回路６側を見た簡易的な等価回路は、実施の形態３の図１３と同じになる。従って、マイクロ波終端器５４においても広帯域で、耐電力の高い特性が得られる。また、マイクロ波終端器５４の構成のように伝送線路１６を装荷する事で、定インピーダンス回路６と定インピーダンス回路１５との間隔を自由に選べるため、設計の自由度が増す効果もある。
【００４４】
図１７は、マイクロ波終端器５４の変形例であるマイクロ波終端器５４−１の構成図である。マイクロ波終端器５４−１では、図１５の定インピーダンス回路１５と伝送線路１６との間に、抵抗１７が装荷されている。
図１８は、マイクロ波終端器５４−１の等価回路５４−１ａである。ここで抵抗１７をＲ７とすれば、マイクロ波終端器５４−１は図１８に示す等価回路５４−１ａで表される。
図１９は、等価回路５４−１ａの簡易的な等価回路である。等価回路５４−１ａは、簡易的な等価回路として図１９として表される。即ち、等価回路５４−１ａは、定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗Ｒａと抵抗Ｒ７との直列回路に、定インピーダンス回路１５の等価的なシャント抵抗Ｒｂが並列接続された回路となる。従って、マイクロ波終端器５４−１では、実施の形態１から実施の形態３と同様に、Ｒａ、ＲｂおよびＲ７の和、すなわちＲａ、ＲｂおよびＲ７の合成抵抗値を電源インピーダンスＺ０と等しく、または、ほぼ等しく選ぶ事により、広帯域で耐電力の高い特性が得られる。
【００４５】
Ｒａ、ＲｂおよびＲ７の合成抵抗値を電源インピーダンスＺ０と等しく、または、ほぼ等しく選ぶ構成のものでは、
Ｒａ＜Ｚ０、Ｒｂ＞Ｚ０となる。
実施の形態１および実施の形態２の場合、
Ｒａ＜Ｚ０、
実施の形態３の場合は
Ｒａ＞Ｚ０
に限定される。
これに対し、
抵抗１７を装荷しないマイクロ波終端器５４の場合は
Ｒａ＞Ｚ０となる。
また、抵抗１７を装荷するマイクロ波終端器５４−１の場合は
Ｒａ＜Ｚ０
となる。
よって、定インピーダンス回路６の等価的なシャント抵抗Ｒａに限定されることなく、設計の自由度がさらに増す効果もある。
【００４６】
（１）以上は、伝送線路１６あるいは「伝送線路１６と抵抗１７との直列回路」を、定インピーダンス回路６と定インピーダンス回路１５との間に装荷した場合について述べたが、抵抗１７のみを定インピーダンス回路６と定インピーダンス回路１５との間に装荷しても良い。
（２）また、伝送線路１６あるいは「伝送線路１６と抵抗１７との直列回路」を、入力端子８と定インピーダンス回路１５との間に装荷しても良い。
（３）さらに、入力端子８と定インピーダンス回路１５との間、および、定インピーダンス回路６と定インピーダンス回路１５との間の両方に、伝送線路１６あるいは「伝送線路１６と抵抗１７との直列回路」を装荷した場合であっても同じである。
【００４７】
実施の形態４のマイクロ波終端器についてまとめると、以下のようである。
（１）マイクロ波終端器は、入力端子と、入力端子に従属接続された複数の定インピーダンス回路のうち入力端子に隣接する定インピーダンス回路との間に、伝送線路を備える。
（２）マイクロ波終端器は、入力端子と、入力端子に対して従属接続された複数の定インピーダンス回路と、入力端子に従属接続された複数の定インピーダンス回路のうち入力端子に隣接する定インピーダンス回路と入力端子との間に配置された抵抗である入力側抵抗とを備えている。複数の定インピーダンス回路は、抵抗と先端開放線路との直列回路と、抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続されている。ここで、マイクロ波終端器は、入力側抵抗に直列接続する伝送線路を備える構成でもよい。マイクロ波終端器では、複数の定インピーダンス回路のそれぞれの定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗と入力側抵抗との合成抵抗の値が、入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。
（３）マイクロ波終端器は、入力端子と、入力端子に対して従属接続された複数の定インピーダンス回路と、従属接続された複数の定インピーダンス回路のうち隣接する定インピーダンス回路どうしの間に配置された「複数の抵抗」とを備えている。
複数の定インピーダンス回路は、抵抗と先端開放線路との直列回路と、抵抗と先端短絡線路との直列回路とが並列接続されている。ここで、マイクロ波終端器は、上記の「複数の抵抗」のそれぞれの抵抗と直列接続する抵抗ごとの伝送線路を備える構成でもよい。
マイクロ波終端器は、複数の定インピーダンス回路のそれぞれの定インピーダンス回路の等価なシャント抵抗と上記の「複数の抵抗」との合成抵抗の値が、入力端子に接続される電源インピーダンスの０．７５倍以上１．２５倍以下である。
【００４８】
＊＊＊実施の形態４の効果＊＊＊
実施の形態４のマイクロ波終端器によれば、入力端子と定インピーダンス回路との間、または複数個の定インピーダンス回路における定インピーダンス回路と定インピーダンス回路との間に、直列に、抵抗、伝送線路、「抵抗と伝送線路との直列回路」のいずれかを装荷する。そして、直列に装荷された抵抗と、定インピーダンス回路の等価的な複数のシャント抵抗との和（合成抵抗）を、電源インピーダンスと等しいか、ほぼ等しく選ぶ。これにより、広帯域にわたって良好な反射特性が得られる。
また、マイクロ波は直列に装荷された抵抗と、定インピーダンス回路の等価的な複数個のシャント抵抗で分散して吸収される。このため、各抵抗が波長に比べて無視できる形状であっても耐電力に必要な面積を確保でき、抵抗の面積に比例した耐電力特性が得られる。
さらに、伝送線路を接続することで、入力端子と直列に装荷された抵抗との間、あるいは定インピーダンス回路と定インピーダンス回路との間の間隔を自由に調整できる。
また、伝送線路を接続することで、定インピーダンス回路の等価的なシャント抵抗を、かならずしも電源インピーダンスよりも高くする必要がなくなり、マイクロ波終端器の設計の自由度がより増す効果もある。
【００４９】
なお、以上の実施の形態１から実施の形態４ではマイクロ波終端器の場合について述べたが、実施の形態１から実施の形態４の構成は、マイクロ波抵抗減衰器にも適用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１  抵抗、２  先端開放線路、３  抵抗、４  先端短絡線路、５  スルーホール、６  定インピーダンス回路、７  直列抵抗、８  入力端子、９  伝送線路、１０  抵抗、１１  抵抗、１２  先端開放線路、１３  抵抗、１４  先端短絡線路、１５  定インピーダンス回路、１６  伝送線路、１７  抵抗、５１，５２，５３，５４  マイクロ波終端器、５１ａ，５２ａ，５３ａ，５４ａ  等価回路、５１−１，５２−１，５４−１  マイクロ波終端器、５１−１ａ，５２−１ａ，５４−１ａ  等価回路。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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