(57)【要約】【課題】  空間効率及びコスト効率が良く、しかも適切な性能特性を示す分布キャパシタを提供する。【解決手段】  キャパシタを使用し、高密度集積化用途に適する分布キャパシタ２０５、インピーダンス整合ネットワーク２０１及び送信機１０１はプリント回路基板３０３を含み、このプリント回路基板は、プリント回路ボード及びシリコンをベースとする基板の内の一つと、プリント回路基板上に配置される第１導電層３０５と、第１導電層上に配置され、或る厚さを有し、プリント回路基板の誘電率の５倍よりも大きい誘電率を有する誘電体材料層３０７と、そして誘電体材料層上に配置され、かつ、分布キャパシタが伝送ラインとして動作するように選択される第２の長さ３１１及び第２の幅６０３を有する第２導電層３０９と、を備える。【選択図】      図３
2004214652.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高密度集積化用途に適した分布キャパシタにおいて、
プリント回路ボード及び半導体ベースの基板の内の一つを有するプリント回路基板と、
前記プリント回路基板上に配置される第１導電層と、
前記第１導電層上に配置され、或る厚さを有し、前記プリント回路基板の誘電率の５倍よりも大きな誘電率を有する誘電体材料の層と、そして
前記誘電体材料層上に配置され、前記分布キャパシタが伝送ラインとして動作するように選択される第２の長さ及び第２の幅を有する第２導電層と、
を備えることを特徴とする分布キャパシタ。
【請求項２】
前記第２の長さが、前記第２導電層に接続される信号の波長の１０パーセントを超えるように選択される請求項１記載の分布キャパシタ。
【請求項３】
更に、前記第２導電層への信号及び前記第２導電層からの信号を接続する端子を備え、前記端子は更に、前記第２導電層の第１端部近傍に配置される第１端子と、前記第２導電層の第２端部近傍に配置される第２端子と、を有し、前記第１端子と前記第２端子は前記第２の長さだけ離される請求項１記載の分布キャパシタ。
【請求項４】
更に、前記第２導電層上に配置される他の第２誘電体材料層を備える請求項１記載の分布キャパシタ。
【請求項５】
更に、前記他の誘電体材料層を貫通するビアを備え、前記ビアは、導電性材料が充填され、前記第２導電層の第１端部近傍で前記第２導電層に接触するように配置され、前記第２導電層への信号及び前記第２導電層からの信号を接続するのに適する請求項４記載の分布キャパシタ。
【請求項６】
更に、前記他の誘電体材料層上に配置されるパターニングされた導電層を備え、前記パターニングされた導電層は、前記ビアに接触して前記第２導電層への信号及び前記第２導電層からの信号を接続する端子となる導電細線を含む請求項４記載の分布キャパシタ。
【請求項７】
前記第１導電層及び前記第２導電層が前記第２導電層の第２端部で短絡され、前記分布キャパシタが短絡伝送ライン特性を示す請求項６記載の分布キャパシタ。
【請求項８】
更に、前記他の誘電体材料層を貫通する第２ビアを備え、前記第２ビアは、前記導電性材料が充填され、前記第２導電層の第２端部近傍で前記第２導電層に接触するように配置され、前記パターニングされた導電層は、前記第２ビアに接触して前記第２導電層への信号及び前記第２導電層からの信号を接続する第２端子となる第２導電細線を含む請求項６記載の分布キャパシタ。
【請求項９】
前記第２導電層の前記第２の長さと前記第２の幅、及び前記誘電体材料の前記厚さが、８００ＭＨｚよりも高い周波数の信号に対する所定のインピーダンスとなるように選択される請求項１記載の分布キャパシタ。
【請求項１０】
前記第２導電層は矩形形状及び曲線形状のうちの一つを有する構成の中に配置される請求項１記載の分布キャパシタ。
【請求項１１】
前記第２の幅は、均一な幅、階段状の幅、及び傾斜付きの幅のうちの一つである請求項９記載の分布キャパシタ。
【請求項１２】
前記誘電体材料はセラミックで充填された感光性誘電体材料であり、この感光性誘電体材料は更に、導電箔上に配置され、続いてプリント回路基板に積層されるＰｒｏｂｅｌｅｃ７０８１及びセラミック化合物のうちの一つを有する請求項１記載の分布キャパシタ。
【請求項１３】
前記第２誘電体材料は更に、非感光性エポキシ材料及び樹脂コート導電箔付きの非感光性エポキシ材料のうちの一つを有する請求項１記載の分布キャパシタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して高密度用途に関し、特に送信機及び他の無線周波数回路のような種々の回路のインピーダンス整合を容易にする分布キャパシタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インピーダンス整合を行うには種々の方法があるが、これらのインピーダンス整合は、異なる性能特性を有し、物理空間を必要とし、付随するコスト、即ち経済的検討事項を伴う。例えば、キャパシタ及びインダクタのような集中素子が使用されるが、これらの素子は、非常に限られた帯域幅、即ち周波数範囲に渡って適度なインピーダンス整合を行ない、組立て空間及び物理空間を必要とする傾向にあるため、携帯電話のようなコスト優先の用途においては問題となる。ストリップライン及びマイクロストリップラインを使用する分布ネットワークが帯域幅の問題を解決するために使用される。これらの分布ネットワークがＦＲ−４プリント回路ボードのような従来の基板上に形成される場合、通常の組立てコストは小さくなるか又は無くなる。しかし、これらの分布ネットワークは、携帯電話などの携帯機器のような空間優先用途において、問題の周波数で利用可能な面積に対して大きな物理面積を必要とする。別々の分布素子を使用することができるが、コスト及び空間が依然として問題となる。明らかに、空間効率及びコスト効率が良く、しかも適切な性能特性を示す分布キャパシタに対するニーズが存在する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、このようなニーズを満たす分布キャパシタを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、高密度集積化用途に適した分布キャパシタに関する。係る発明は、プリント回路ボード及び半導体ベースの基板の内の一つを有するプリント回路基板と、前記プリント回路基板上に配置される第１導電層と、前記第１導電層上に配置され、或る厚さを有し、前記プリント回路基板の誘電率の５倍よりも大きな誘電率を有する誘電体材料の層と、そして前記誘電体材料層上に配置され、前記分布キャパシタが伝送ラインとして動作するように選択される第２の長さ及び第２の幅を有する第２導電層と、を備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
本開示は、概して高密度用途に関し、特に分布キャパシタ及びその応用に関し、この場合これらの応用はフレキシビリティ、性能、コスト及び空間の内の一つ又は全てに優先度を置いた使用に供される高密度整合ネットワークに適するものである。このような応用は、８４０ＭＨｚ以上、特に１．６ＧＨｚ以上に重きを置いた周波数で動作する現在及び将来世代の携帯電話又は加入者装置のような携帯機器に見出すことができる。
【０００６】
更に以下に議論されるように、種々の本発明による原理及びそれらの組み合わせは利点を伴う形で用いられて分布キャパシタを構成し、提供するが、この分布キャパシタは、プリント回路ボード、又はシリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム、他の化合物半導体、或いは半導体が成長又は接合される二酸化シリコン又はサファイアのような材料などの半導体をベースとする基板を含むプリント回路基板上に配置するのに適している。分布キャパシタは、これらの原理又はそれらの等価物を利用するとした場合、顕著で驚くほどのフレキシビリティ、サイズ及びコスト優位性、そして帯域幅、リターン・ロスなどに対する適切な性能レベルを有する。
【０００７】
本開示は、本発明に従って種々の実施形態を作製し、使用するベストモードを実現可能な形で更に説明するために行なわれる。この開示を更に進めることにより、本発明による原理及びその利点に対する理解及び評価を、本発明を決して限定する形ではなく、深めることができる。本発明は、本出願及び開示されたこれら請求項の全ての等価物の係属中に為されるあらゆる修正を含む添付の請求項によってのみ定義される。
【０００８】
更には、もしあるとすれば、第１及び第２の頂部及び底部などのような関連用語は、或る物を別の存在物又は作用から明確に区別するためにのみ使用されるのであって、必ずしもこのような存在物又は作用の間の実際のそのような関係又は順序を要求又は意味するものではない。
【０００９】
本発明による機能のほとんど、及び本発明による原理の多くは、多かれ少なかれ従来のプリント回路ボード処理技術又は半導体プロセスにより、或いはそれらの中で最良の形で実行される。当業者であれば、予測される相当な努力、及び例えば利用可能な時間、現在の技術及び経済的検討材料によって発案するに至る多くの設計選択肢にもかかわらず、ここに開示される概念及び原理により想到し得たときに、容易に、このようなプリント回路ボード処理技術又は半導体プロセス若しくはシリコンプロセスを最小限の実験により実現及び利用できるであろうと考えられる。従って、簡潔さを重んじ、本発明による原理及び概念を不明瞭にしてしまう恐れをすべて最小限に抑えるという観点から、もしあるとすればこのような処理又はプロセスについての更なる議論は、好適な実施形態により使用される原理及び概念に関する本質的要素に限定されることになるであろう。
【００１０】
図１を参照しながら、分布ネットワークを使用するインピーダンス整合配列を有する送信機の例示としてのブロック図について議論し、記述する。図１は、端子１０９で利用される信号を増幅し、そして所定のインピーダンスＺＡを有するアンテナネットワーク１０７を駆動する無線周波数パワーアンプ１０１を示している。特に問題とするパワーアンプは携帯機器又は携帯電話における使用に適するものであるが、議論及び記述する概念及び原理は、１〜１０ワットのオーダーの低レベルから中レベルの電力出力レベルを示す用途に有用である。問題とする周波数範囲は８４０ＭＨｚ以上であり、特に１．６ＧＨｚから２．４ＧＨｚの範囲を特に注目し、ここで特に頻繁に議論を集中させる対象となるのは１．８ＧＨｚ又はＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）周波数帯域である。
【００１１】
パワーアンプは、複素（大きさと位相角）出力インピーダンスＺＯを有するパワーアンプ段１０３又はモジュールを備えており、端子１１１で増幅される信号を供給する。パワーアンプは、Ｍｏｔｏｒｏｌａ又はＲＦ  Ｍｉｃｒｏ  Ｄｅｖｉｃｅｓのような種々の製造会社から適切な形で提供される。更に、パワーアンプはプリント回路基板の上に配置されるインピーダンス整合回路１０５を備え、このプリント回路基板は、例えば、プリント回路ボード又はシリコン基板若しくは半導体ベースの基板を備える。インピーダンス整合回路１０５は端子１１１で増幅される信号に接続され、増幅信号用のパワーアンプ段の複素出力インピーダンスＺＯの複素共役（Ｚ＊はＺの複素共役を示す）である入力インピーダンスとなる。実際、この入力インピーダンスは１オームのオーダーの大きさを有し、アンテナ・インピーダンスは実際は多くの用途で異なるが、出力インピーダンスは５０オーム・アンテナのオーダーの大きさを有する。
【００１２】
図３を参照しながら以下に更に詳細に議論するように、インピーダンス整合回路は更に分布キャパシタを備え、この分布キャパシタは伝送ラインとして機能するように配列及び構成される。この伝送ラインは、プリント回路基板上に配置される第１導電層と、第１導電層上に配置され、或る厚さを有し、プリント回路基板の誘電率の５倍を超える誘電率を有する誘電体材料からなる誘電体材料層と、そして誘電体材料層上に配置される第２導電
層を含む。第２導電層は、増幅信号の波長の１０％を超えるように選択される第２の長さ、及びインピーダンス整合回路が問題の周波数で伝送ラインとして動作するように選択される第２の幅を有する。第２導電層は、増幅信号に接続される第１端部と、第１端部から第２の長さだけ離れた第２端部を含み、この場合、第２端部は端子１１３でアンテナネットワーク１０７に接続され、アンテナネットワークの所定のインピーダンスＺＡの複素共役である出力インピーダンスとなる。
【００１３】
ここで、ほとんどのパワーアンプ段の出力は、ここでは特には示さない高調波フィルタを通過する必要があることに注目されたい。高調波フィルタはインピーダンス整合回路の一部、又はアンテナネットワーク１０７の一部としても良い。また、接続は通常、アンテナからＲＦスイッチ又はダイプレクサを通して受信機に向けて行なわれ、そしてそのような接続はアンテナネットワークの一部としても良いことに注目されたい。また、パワーアンプ段への入力は増幅されるべき入力信号の形で端子１０９を通して行なわれるが、この入力は通常、図示されない別のアンプ段からもなされ、これらの段は通常、インピーダンス整合回路を必要とすることにも留意されたい。これは、勿論のことであるが、異なる入力及び出力インピーダンスを有する回路１０５と同様な別のインピーダンス整合回路であっても良い。この概略構成は図２に示される。
【００１４】
図２を参照しながら、ソース２０９を負荷２１１に接続する分布キャパシタ２０５を使用した一般化したインピーダンス整合回路２０１を議論し、記述する。図２は、高密度集積化用途に適し、ソ−ス・インピーダンスを負荷インピーダンスに整合させるように動作するインピーダンス整合回路２０１を示している。整合回路は、所定の周波数ｆを有する信号２１３の所定のインピーダンスＺＳ２１５の複素共役である入力インピーダンスとなる入力端子２０３を含む。更に、プリント回路ボード又は半導体ベースの基板を有するプリント回路基板の上に配置される分布キャパシタ２０５が含まれる。
【００１５】
図２は今まで、シングルエンド整合回路を記述するために使用されてきた。図２は半回路表記技術により差動整合回路を記述することもできる。差動半回路の場合、２０３及び２０７に現れる信号は差動モード信号を表し、これらの差動モード信号は等しい振幅と逆の位相を有する２つのコモンモード信号により物理的に具体化される。差動半回路の場合、接地接続２０６は物理的実施形態の無い仮想接地を表す。
【００１６】
以下に更に議論されるように、分布キャパシタは、更に、プリント回路基板上に配置される第１導電層と、第１導電層上に配置され、或る厚さを有し、プリント回路基板の誘電率の５倍を超える誘電率を有する誘電体材料からなる誘電体材料層と、そして誘電体材料層上に配置され、所定の周波数を有する信号の波長の１０％を超えるように選択される第２の長さ、及び分布キャパシタが伝送ラインとして動作するように選択される第２の幅を有する第２導電層を備える。第２導電層は、入力端子２０３に接続される第１端部と、第２の長さだけ離れた第２端部と、第２端部に接続され、所定の周波数を有する信号の所定の負荷インピーダンスＺＬ２２１の複素共役である出力インピーダンスとなる出力端子２０７を含む。この一般的な目的のインピーダンス整合回路は、例えば受信機フロントエンド又はアンプを含む多くの無線周波数用途において広く適用され、混合器などに整合する。
【００１７】
図３を参照しながら、図２の分布キャパシタ２０５の構造を示している側立面図について議論し、記述する。図３には、多くの集中素子が基板表面レベルの下方に埋め込まれた高密度集積化用途に適する分布キャパシタ２０５が描かれている。この分布キャパシタは多くの利点を有し、例えば、ほとんど又は全く表面積を占有しない、アセンブリ時間が不要である、そして材料コストが小さくて済む、などである。分布キャパシタ２０５は、プリント回路ボード又は図示のプリント回路ボードを有する半導体ベースの基板のようなプ
リント回路基板３０３を備える。プリント回路ボードは、多層ＦＲ−４ガラスエポキシをベースとする構造を有し、この構造には当業者には公知で広く使用されている銅箔層を挟み込むガラスエポキシ層が含まれる。
【００１８】
分布キャパシタ２０５は、更に、プリント回路基板上に配置される第１導電層３０５を備える。この導電層３０５は、標準のプリント回路ボード技術に従って積層され、パターニングされ、そして基板の両側に設けられる形で含まれることとなる。更に受動素子をいずれかの導電層３０５の中、又は上に、例えば抵抗体などに使用されるポリマーの厚膜材料を使用して形成することができる。更には、導電層３０５の上に配置され、或る長さ、或る幅（この図には示されていない）、及び或る厚さ３０８を有する誘電体材料層３０７が含まれる。代表的な厚さは約１０００分の２インチ又は２ミルである。誘電体材料はプリント回路基板の誘電率の５倍よりも大きい誘電率を有するように選択される。例えば、ＦＲ４プリント回路ボード基板の場合、比誘電率は約４．３であり、そして２０〜１００又はそれよりも大きな比誘電率の誘電体材料を利用できる。
【００１９】
分布キャパシタは、多層基板の間に挿入される、又は第１導電層を覆って配置される高誘電率層、すなわち、その長さ及び幅が基本的にプリント回路基板の全てを覆うような高誘電率層を使用して構成するようにすることもできる。多層基板としてはＦＲ４プリント回路ボード及び低温共焼成セラミック（ＬＴＣＣ）による多層セラミックが挙げられる。
【００２０】
分布キャパシタ２０５は更に第２導電層３０９を備え、この第２導電層３０９は、厚さが１０００分の１インチオーダーの銅若しくは銅ベースの材料又は他の導電性材料を有することが好ましく、誘電体材料層３０７上に配置され、かつ、分布キャパシタが伝送ラインとして動作するように選択される第２の長さ３１１及び第２の幅（図示せず）を有する。好ましくは、第２の長さは第２導電層に接続される信号の波長の１０％を超えるように選択され、そうすることにより伝送ラインとしての動作を確実にする。分布キャパシタは更に、第２導電層への信号を接続、又は第２導電層からの信号を接続する端子を備え、この端子は更に、第２導電層３０９の第１端部３１４近傍に配置される第１端子３１３及び第２導電層の第２端部３１６近傍に配置される第２端子３１５を備え、これらの第１及び第２端部は第２の長さ３１１だけ離れて位置する。ここで、分布キャパシタは、第２導電層の第２端部３１６で短絡される第１導電層及び第２導電層を有し、この場合、分布キャパシタは短絡伝送ライン特性を示す。
【００２１】
分布キャパシタは、更に、第２導電層を有する場合ではその上に配置され、有さない場合では第１導電層上に配置される別の第２誘電体材料層３１７を備えることが好ましい。この誘電体層３１７はプリント回路ボード基板の両側に配置され、プリント回路ボードの分野では知られているところである。この場合の比誘電率は、スクリーン印刷により塗布されるＪ−ＨＤＩ−１として、又は銅箔のような樹脂コート導電箔として知られる非感光性エポキシ材料のような通常の材料に対しては約３．３である。この非感光性エポキシ材料は、Ａｌｌｉｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ社，Ｐｏｌｙｃｌａｄ社、及びＭｉｔｓｕｉのような製造会社から供給される。分布キャパシタは、好ましくは更に、ビア（ｖｉａ）又はマイクロビア（ｍｉｃｒｏ  ｖｉａ）３１９を備え、このマイクロビアは、通常、レーザを使用して形成され、他の誘電体材料層を貫通し、銅などの導電性材料で充填され、第１端部３１４近傍の第２導電層３０９に接触するように配置され、そして第２導電層への信号及び第２導電層からの信号を接続するのに適する。
【００２２】
分布キャパシタは、更に、他の誘電体材料層上に配置されるパターニングされた導電層３２１を備え、この場合、パターニングされた導電層は、充填されたビア３１９に接触して第２導電層への信号及び第２導電層からの信号を接続する端子３２２となる導電細線を含む。ここで、パターニングされた導電層３２１は、他の誘電体材料層３１７となる、上
で議論した樹脂コート金属箔の金属箔部分を用いて形成しても良い。
【００２３】
分布キャパシタは、更に、第２ビア３２３を図示のように有することもでき、この第２ビアは他の誘電体材料層３１７を貫通し、導電性材料で充填され、第２導電層の第２端部３１６近傍の第２導電層に接触するように配置される。そしてパターニングされた導電材料は、第２ビアに接触して第２導電層への信号及び第２導電層からの信号を接続する端子３２４となる第２導電細線を含む。分布キャパシタは第２の長さ３１１及び第２の幅（図６〜９を参照）の第２導電層で形成され、誘電体材料の厚さ３０８は、８００ＭＨｚよりも高い周波数を有し、図４及び５を参照しながら後で議論するように、１．８ＧＨｚの中心周波数を有する信号に対して所定のインピーダンス入力又は出力となるように選択される。
【００２４】
差動モード整合回路は、第１導電層３０５がほぼ第２導電層３０９と同じ形にパターニングされるという条件で、図３に従って描くこともできる。第１導電層３０５をパターニングされた外側層３２１に接続するために必要な特徴は図３には示されていないが、第２導電層３０９をパターニングされた外側層３２１に接続するために示される特徴と同様な形で与えることができる。
【００２５】
この構成を前提とすると、分布キャパシタは、第２導電層が矩形及び曲線形のうちの一つを有する構成の中に配置される位置に、或いは、第２の幅が均一な幅、階段状の幅、及び傾斜付きの幅のうちの一つとなる位置に配置することができる。好適な誘電体材料は、Ｃｉｂａ社製のＰｒｏｂｅｌｅｃ７０８１、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ３）セラミック化合物の充填された誘電体のようなセラミックで充填された感光性誘電体材料であり、この感光性誘電体材料は、使用されるセラミック化合物の割合に依存して変化する２０〜４０の比誘電率を示す。これらの充填感光性誘電体材料は、カーテンコーティング又はスクリーン印刷プロセスを使用して基板に塗布することができる。使用されてきた別の材料はＰＬＺＴセラミック化合物（Ｐｂ０．８５Ｌａ０．１５（Ｚｒ０．５２Ｔｉ０．４８）０．９６Ｏ３）であり、このセラミック化合物は、ニッケルコートされた導電体又は銅箔の上に化学的成膜法により堆積され、次にＦＲ４プリント回路ボード基板に積層される。このＰＬＺＴセラミック化合物は１００よりも大きい比誘電率を示し、この比誘電率はＰＬＺＴセラミック化合物の割合を基に実験的に調整される。第２誘電体材料は、更に、上述のように、非感光性エポキシ材料又は樹脂コート銅箔からなる非感光性エポキシ材料のいずれかとすることができる。
【００２６】
図４及び図５を参照して、図３の分布キャパシタの種々の実施形態のシミュレーション結果を示す図について議論及び記述する。図４は、比誘電率５０及び厚さ１０００分の２インチの誘電体材料を使用した分布キャパシタのシミュレーション結果を示している。これらのシミュレーションはＡｇｉｌｅｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ社製のＡｄｖａｎｃｅｄ  Ｄｅｓｉｇｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓツールを使用して行なわれた。１．５−ｊ１．５で表現される任意のソース・インピーダンスを加入者送信機装置又は加入者送信機段の代表値とし、これを５０オームのアンテナ・インピーダンスに整合させた。
【００２７】
実験から、幅９．２ミルで長さ２４０ミルが適切であると決定された。ここで、これを比誘電率４（ＦＲ４プリント回路ボード基板の比誘電率にほぼ等しい）に対して幅４０．６ミル、長さ７５３ミルとなることと比較するのが好ましい。明らかなように、ｍｌ  ４０１は、スミス・チャート４０３上で１．８ＧＨＺのポイント（１．５＋ｊ１．５で表現される所望のインピーダンスで正規化された）、又は１．５−ｊ１．５で表現されるソース・インピーダンスの複素共役に非常に近いポイントを定義する。このチャートは１．３ＧＨｚ  ４０５から２．３ＧＨｚ  ４０７に変化する。周波数応答グラフ４０９は、リターン・ロス４１１及び周波数応答４１３を１．８ＧＨｚを中心としてｄＢ単位で示してい
る。リターン・ロス又は反射パワーの大きさは、ポイントｍ２  ４１５  及びｍ３  ４１７でのリターン・ロスが約１５ｄＢであることを示している。
【００２８】
図５は、比誘電率が１００の誘電体材料に対して上述と同じインピーダンス整合操作を行ったときのシミュレーション結果を示している。この例では、最良の幅は５．５ミルであり、長さは１７８ミルであると決定され、図４のシミュレーションに比べて大きく改良され、上述の比誘電率４の状態に比べて劇的に改良された。明らかなように、ｍｌ  ５０１はスミス・チャート５０３上で１．８ＧＨＺのポイント（１．５＋ｊ１．５で表現される所望のインピーダンスで正規化された）、又は１．５−ｊ１．５で表現されるソ−ス・インピーダンスの複素共役に非常に近いポイントを定義する。このチャートは１．３ＧＨｚ  ５０５から２．３ＧＨｚ  ５０７に変化する。周波数応答グラフ５０９は、リターン・ロス５１１及び周波数応答５１３を１．８ＧＨｚを中心としてｄＢ単位で示している。リターン・ロス又は反射パワーの大きさは、ポイントｍ２  ５１５  及びｍ３  ５１７でのリターン・ロスが約１５ｄＢであることを示している。
【００２９】
図６〜図９を参照して、図３に示す分布キャパシタ２０５の第２導電層３０９の種々の実施形態の上面図について議論し、記述する。図６は、長さ６０１及び幅６０３で、第１端子３２２及び第２端子３２４を有する矩形の形状を示している。これは図４及び図５に示すシミュレーション結果に使用される一般的な形状である。図７は曲線形状又は蛇行形状を示し、この形状は利用する物理的面積を更に制限するために使用することができる。ここで、長さ７０１は一般的に第２導電層の中心パスに沿った長さであり、幅７０３と端子３２２及び３２４と一緒に示される。図８には、長さ８０１と、幅８０３の幅広ポイント及びそれよりも狭い幅８０５のポイントを含む傾斜付きの幅を有する別の実施形態が示される。この傾斜は公知のように、指数関数的に変化する傾斜として表すことができる。ここでも再度、端子３２２及び３２４が描かれる。図９に、分布キャパシタの、特に第２導電層３０９の更に別の考えられる実施形態を示す。この図において、長さは９０１として示され、幅は別の幅９０５よりも一方の幅９０３がはるかに大きく階段状になった形で示され、この場合、端子３２２は幅９０３を有する部分に接続され、端子３２４は幅９０５を有する部分に接続される。
【００３０】
上に議論し、記述してきた分布キャパシタ及びその適用と、本発明による原理及びその概念は、先行技術のインピーダンス整合手法により生じるコスト及びサイズの問題を軽減させるためのものであり、軽減させると考えられる。セラミックが充填された感光性誘電体材料のような高比誘電率材料を適切な形で高密度基板上に配置するこれらの原理を用いることにより、分布ネットワークのサイズを劇的に小さくすることができるとともに、非常に小さなコストで分布ネットワークの相対性能を向上させることができるという利点がある。この原理は、携帯電話、携帯情報端末などのようなユーザデバイス全体に渡る種々の無線周波数回路及びシステムに用いられ、この原理を用いることにより、ユーザデバイスのユーザは、ユーザデバイスのコスト及びサイズがより小さくなるといった恩恵を享受することができ、容易に満足感が得られる。当業者であれば、上述の原理、概念及び実施例が明白となるという前提の下では、同様の性能向上を実現する、又は容易にする他の別の分布ネットワークを実施することができると考えられる。以下に示す請求項は、殆どこのような代替物をカバーするものと考えられる。
【００３１】
本開示は、本発明による種々の実施形態を構成し、使用する方法を説明するために行なわれることを意図するものであり、本発明の真の、意図する、公正な技術範囲及び技術思想を制限するためのものではない。前出の記述は包括的となることを意図したものではなく、また、本発明を開示した正確な形に限定するものでもない。変形又は変更は、上述の示唆を考慮すると可能となる。実施形態は本発明の原理及びその適用形態を最も良く示すように、そしてこの技術分野の当業者が本発明を種々の実施形態において、そして種々の
変形により、考えられる特殊な使用形態に適する形で利用することができるように選択され、記述された。このような変形及び変更の全ては、本特許出願の係属中に補正され得る添付の請求項と、及び公正に、合法的に、公平に付与される幅に従って解釈される場合の請求項の全ての等価物とによって定義されるところの本発明の技術範囲に包含されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
下記に示す図においては、個々の図を通して、同様な参照番号は同じ又は機能的に同様な構成要素を指し、そして下記に示す図は、実施形態に関する詳細な説明と併せて明細書に組み入れられて明細書の一部を構成するものであり、種々の実施形態を更に示し、かつ、本発明に従う種々の原理及び利点を全て説明するためのものである。
【図１】分布ネットワークを使用するインピーダンス整合配列を有する送信機の例示としてのブロック図を示す。
【図２】分布キャパシタを使用してソースを負荷に接続する一般化したインピーダンス整合回路を示す。
【図３】分布キャパシタの側部正面図を示し、分布キャパシタの構造を示している。
【図４】図３の分布キャパシタの種々の実施形態のシミュレーション結果を示す。
【図５】図３の分布キャパシタの種々の実施形態のシミュレーション結果を示す。
【図６】図３の分布キャパシタの種々の実施形態の上面図を示す。
【図７】図３の分布キャパシタの種々の実施形態の上面図を示す。
【図８】図３の分布キャパシタの種々の実施形態の上面図を示す。
【図９】図３の分布キャパシタの種々の実施形態の上面図を示す。
【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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