(57)【要約】【課題】本発明はマイクロストリップラインや、コプレーナラインのような、主に分布定数を使用する回路を採用することにより、１個の温度可変抵抗素子を用いるのみで、特定インピーダンスが一定に保ちつつ、温度に応じて減衰量を調整できるようにして、増幅器の温度補償動作を安定させ、小型で、構造が簡単な温度可変型減衰器を得るにある。【解決手段】ほぼ方形状の基板と、この基板の底面のほぼ中央両側部を除く部位を覆うように形成されたグランド電極と、前記基板の上面ほぼ中央部に温度可変抵抗素子を備えた両端部が該基板の前記グランド電極の形成されていないほぼ中央両側部に位置する信号用電極とで温度可変型減衰器を構成している。【選択図】　図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ方形状の基板と、この基板の底面のほぼ中央両側部を除く部位を覆うように形成されたグランド電極と、前記基板の上面ほぼ中央部に減衰量可変部となる温度可変抵抗素子を備えた両端部が該基板の前記グランド電極の形成されていない、ほぼ中央両側部に位置する信号用電極とからなることを特徴とする温度可変型減衰器。
【請求項２】
ほぼ方形状の基板と、この基板の上面中央部を除く部位を覆い、両端部が該基板の底面の両側部に位置するように形成された一対のグランド電極と、この一対のグランド電極間の前記基板のほぼ中央部に減衰量可変部となる温度可変抵抗素子を備えた両端部が該基板の底面の両側部に位置する信号用電極とからなることを特徴とする温度可変型減衰器。
【請求項３】
ほぼ方形状の基板と、この基板の上面中央部を除く部位を覆うとともに、該基板の底面中央両側部を除く部位を覆うように形成されたグランド電極と、前記基板の上面のほぼ中央部に減衰量可変部となる温度可変抵抗素子を備えた両端部が該基板の前記グランド電極が形成されていないほぼ中央両側部に位置する信号用電極とからなることを特徴とする温度可変型減衰器。
【請求項４】
減衰量可変部は温度可変抵抗素子と、この温度可変抵抗素子を加熱あるいは冷却のいずれかあるいは両方を行う、加熱あるいは冷却用の素子とで構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３記載の温度可変型減衰器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は温度可変型減衰器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、マイクロ波帯の増幅器には主にガリウム砒素系の半導体が使用されているが、温度上昇とともに利得が減少するので、それを補うために温度上昇とともに、減衰率が減少する温度可変型減衰器が使用されている。
この温度可変型減衰器としては特開平８−３１６０７号や特開平９−１３９６４６号で開示されている信号と直列に温度可変抵抗を設け、温度により減衰量を変化させるチップ型温度可変型減衰器や、米国特許５３３２９８１号で開示されている負特性の抵抗（サーミスタ）１個と、正極性の抵抗（ポジスタ）２個の、計３個の温度可変抵抗素子を設けることにより、温度により減衰量を変化させるとともに、インピーダンスをほぼ一定に保つチップ型温度可変型減衰器である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の前者（特開平８−３１６０７号や特開平９−１３９６４６号）のチップ型温度可変型減衰器は、マイクロ波回路に使用すると、温度変化とともにＶＳＷＲ（電圧定圧波比）が上昇し、特性インピーダンスの乱れが大きく、増幅器の動作に悪影響を及ぼし、期待する減衰量を得ることができず、温度補償動作が安定しないという欠点があった。
また、後者（米国特許５３３２９８１号）のチップ型温度可変型減衰器は、温度変化による特性インピーダンスの乱れ抑えることができるが、個々の温度可変抵抗素子の特性を合わせることが難しく、所望の減衰量、インピーダンスを得るための設計が複雑になるという欠点がある。
さらに、前記両方のチップ型温度可変型減衰器ともマイクロ波のように高い周波数になると、各抵抗は純抵抗分ではなくなり、抵抗素子の持つキャパシタンス成分、インダクタンス成分等の寄生要素が発生し、特性インピーダンスの乱れが大きくなるという欠点があった。
【０００４】
本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、マイクロストリップラインや、コプレーナラインのような、主に分布定数を使用する回路を採用することにより、１個の温度可変抵抗素子を用いるのみで、特定インピーダンスを一定に保ちつつ、温度に応じて減衰量を調整できるようにして、増幅器の温度補償動作を安定させ、小型で、構造が簡単な温度可変型減衰器を提供することを目的としている。
また、本発明は温度可変抵抗素子の温度を変化させることのできる加熱（冷却）素子を設けることにより、遠隔操作によって減衰量を調整することができる温度可変型減衰器を提供することを目的としている。
【０００５】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読むと、より完全に明かになるであろう。
ただし、図面はもっぱら解説のためのものであって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明はほぼ方形状の基板と、この基板の底面のほぼ中央両側部を除く部位を覆うように形成されたグランド電極と、前記基板の上面ほぼ中央部に減衰量可変部となる温度可変抵抗素子を備えた両端部が該基板の前記グランド電極の形成されていないほぼ中央両側部に位置する信号用電極とで温度可変型減衰器を構成している。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に示す実施の形態により、本発明を詳細に説明する。
【０００８】
図１ないし図６に示す本発明の第１の実施の形態において、１は本発明の温度可変型減衰器で、この温度可変型減衰器１はほぼ方形状の基板２と、この基板２の底面のほぼ中央両側部２ａ、２ａを除く部位を覆うように形成されたグランド電極３と、前記基板２の上面ほぼ中央部に、温度が高くなると抵抗値が低くなる減衰量可変部となる温度可変抵抗素子４を備えた両端部が、該基板２の前記グランド電極３が形成されていない部位の底面のほぼ中央両側部２ａ、２ａに位置する信号用電極５とで構成されている。
【０００９】
前記グランド電極３および減衰量可変部となる温度可変抵抗素子４を除く信号用電極５は従来から一般に行なわれている方法により基板２に形成する。
【００１０】
前記信号用電極５の減衰量可変部となる温度可変抵抗素子４は印刷、蒸着、箔の貼付等により形成し、エッチング、レーザトリミング等により所定の特性インピーダンス、減衰量になるように調整するため、図示した長方形状はもちろん、台形状や菱形形状等の形状に形成される場合もある。
【００１１】
上記のように構成された温度可変型減衰器１は、図６に示すように減衰量可変部となる温度可変抵抗素子４の周囲温度が変化することにより、自動的に減衰量も変化するため、周囲温度の上昇とともに、増幅器の利得が減少しても、安定した増幅率を確保することができる。
【００１２】
【発明の異なる実施の形態】
次に、図７ないし図３３に示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。なお、これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前記本発明の第１の実施の形態と同一構成部分には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００１３】
図７ないし図１１に示す本発明の第２の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、基板２の上面中央部２ｂを除く部位を覆い、両端部が該基板２の底面の両側部に位置するように一対のグランド電極６、６を形成した点で、このように構成した温度可変型減衰器１Ａにしても、前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００１４】
図１２ないし図１６に示す本発明の第３の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、基板２の上面中央部２ｂを除く部位を覆う一対のグランド電極６、６を、基板２の底面に形成したグランド電極３と一体的となるように形成した点で、このように構成した温度可変型減衰器１Ｂにしても前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００１５】
図１７ないし図２３に示す本発明の第４の実施の形態において、前記本発明の第１の実施の形態と主に異なる点は、基板２の上面中央部に加熱用の素子７と、この加熱用の素子７の上面に絶縁体８を介して設けられた温度可変抵抗素子９とからなる減衰量可変部４Ａを用いた点で、このような減衰量可変部４Ａを用いて構成した温度可変型減衰器１Ｃにしても、前記本発明の第１の実施の形態と同様な作用効果が得られるとともに、減衰量可変部４Ａの加熱用の素子７に流す電流を調節して電気的に温度を制御することにより、温度可変抵抗素子９の抵抗値を変化させて所定の減衰量が得られる。
なお、前記加熱用の素子７の両端部には基板２の両端部より底面に位置する端子１０、１０が形成されている。
このように構成された温度可変型減衰器１Ｃは、減衰量可変部４Ａの加熱用の素子７にＤＣ電圧を印加しない場合には、図２２に示す減衰量と周囲温度との関係が、Ｘで示す線のようになる。
また、減衰量可変部４Ａの加熱用の素子７に最大のＤＣ電圧を印加した場合には、図２２のＹで示す線のようになる。
したがって、減衰量可変部４Ａの加熱用の素子７に印加するＤＣ電圧を制御することにより、図２２に示すＸとＹとの範囲内での減衰量を調整することができる。
また、周囲温度が２５℃で一定であるとして、加熱用の素子７に印加するＤＣ電圧を可変制御して、減衰量可変部４Ａの温度をコントロールした場合の、ＤＣ電圧と減衰量との関係は図２３に示すようになる。
このように、加熱用の素子７に印加する電圧を制御することにより、任意の減衰量に微調整することができるので、遠隔操作で減衰量を微調整することができる
【００１６】
図２４ないし図２８に示す本発明の第５の実施の形態において、前記本発明の第２の実施の形態と主に異なる点は、基板２の上面中央部に加熱用の素子７、この加熱用の素子７の両端部に、基板２の両端部より底面に位置する加熱素子用電極１０、１０、この加熱素子用電極１０、１０および加熱用の素子７の上面に絶縁体８を介して設けられた温度可変抵抗素子９とからなる減衰量可変部４Ａと、前記加熱素子用電極１０、１０の上面の絶縁体８、８を覆うように一対のグランド電極６、６を形成した点で、このように構成した温度可変型減衰器１Ｄにしても、前記本発明の第２および第４の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００１７】
図２９ないし図３３に示す本発明の第６の実施の形態において、前記本発明の第５の実施の形態と主に異なる点は、基板２の上面中央部２ｂを除く部位を覆う一対のグランド電極６、６を、基板２の底面に形成したグランド電極３と一体的となるように形成した点で、このように構成した温度可変型減衰器１Ｅにしても前記本発明の第５の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００１８】
なお、前記本発明の各実施の形態では温度が高くなると抵抗値が低くなる温度係数が負の減衰量可変部となる温度可変抵抗素子４、減衰量可変部４Ａを用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、温度が高くなると抵抗値が高くなる温度可変抵抗素子や減衰量可変部を用いてもよい。
また、前記本発明の各実施の形態では加熱用の素子７を用いる減衰量可変部４Ａを用いるものについて説明したが、本発明はこれに限らず、冷却用の素子を用いたり、冷却用の素子と加熱用の素子７の両方の減衰量可変部を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明にあっては次に列挙する効果が得られる。
【００２０】
（１）ほぼ方形状の基板と、この基板の底面のほぼ中央両側部を除く部位を覆うように形成されたグランド電極と、前記基板の上面ほぼ中央部に減衰量可変部となる温度可変抵抗素子を備えた両端部が該基板の前記グランド電極の形成されていないほぼ中央両側部に位置する信号用電極とからなるので、減衰量可変部となる温度可変抵抗素子の周囲温度が変化することにより、自動的に減衰量も変化するため、周囲温度の上昇とともに、増幅器の利得が減少しても、安定した増幅率を確保することができる。
【００２１】
（２）前記（１）によって、従来のチップ型温度可変型減衰器のようにマイクロ波のように高い周波数になると、各抵抗は純抵抗分ではなくなり、抵抗素子の持つキャパシタンス成分、インダクタンス成分等の寄生要素が発生し、特性インピーダンスの乱れが大きくるという欠点を解決することができる。
【００２２】
（３）請求項２、３の構成からも前記（１）、（２）と同様な効果が得られる。
【００２３】
（４）減衰量可変部は温度可変抵抗素子と、この温度可変抵抗素子を加熱あるいは冷却のいずれかあるいは両方を行う、加熱あるいは冷却用の素子とで構成することにより、加熱素子用電極に印加する電圧を制御することにより、温度可変抵抗素子の温度をコントロールすることができる。
したがって、温度可変抵抗素子周辺の温度に対して決定される減衰量を、任意の減衰量に微調整することができる。
【００２４】
（５）前記（４）によって、温度可変抵抗素子の温度をコントロールすることができるので、マイクロ波回路に使用しても、増幅器の温度補償動作が安定し、小型で、構造が簡単で、安価に製造することができる。
【００２５】
（６）前記（４）によって、加熱素子用電極に印加する電圧を制御することにより、任意の減衰量に微調整することができるので、従来のように機器の内部にドライバー等を挿入して調整するものに比べ、遠隔操作で減衰量を微調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態の平面図。
【図２】本発明の第１の実施の形態の正面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態の側面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態の底面図。
【図５】図１の５−５線に沿う断面図。
【図６】印加する電圧を可変した場合の温度可変抵抗素子の温度と減衰量の説明図。
【図７】本発明の第２の実施の形態の平面図。
【図８】本発明の第２の実施の形態の正面図。
【図９】本発明の第２の実施の形態の側面図。
【図１０】本発明の第２の実施の形態の底面図。
【図１１】図７の１１−１１線に沿う断面図。
【図１２】本発明の第３の実施の形態の平面図。
【図１３】本発明の第３の実施の形態の正面図。
【図１４】本発明の第３の実施の形態の側面図。
【図１５】本発明の第３の実施の形態の底面図。
【図１６】図１２の１６−１６線に沿う断面図。
【図１７】本発明の第４の実施の形態の平面図。
【図１８】本発明の第４の実施の形態の正面図。
【図１９】本発明の第４の実施の形態の側面図。
【図２０】本発明の第４の実施の形態の底面図。
【図２１】図１７の２１−２１線に沿う断面図。
【図２２】本発明の第４の実施の形態の調整できる減衰量の説明図。
【図２３】周囲温度が一定である場合の印加電圧と減衰量の説明図。
【図２４】本発明の第５の実施の形態の平面図。
【図２５】本発明の第５の実施の形態の正面図。
【図２６】本発明の第５の実施の形態の側面図。
【図２７】本発明の第５の実施の形態の底面図。
【図２８】図２４の２８−２８線に沿う断面図。
【図２９】本発明の第６の実施の形態の平面図。
【図３０】本発明の第６の実施の形態の正面図。
【図３１】本発明の第６の実施の形態の側面図。
【図３２】本発明の第６の実施の形態の底面図。
【図３３】図２９の３３−３３線に沿う断面図。
【符号の説明】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ、１Ｅ：温度可変型減衰器、
２：基板、　　　　　　　３：グランド電極、
４：減衰量可変部となる温度可変抵抗素子、
４Ａ：減衰量可変部、　　５：信号用電極、
６：グランド電極、　　　７：加熱用の素子、
８：絶縁体、　　　　　　９：温度可変抵抗素子、
１０：加熱素子用電極。
【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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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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