(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号の波長の４分の１の長さの第１の伝送線路であって、一端部が接地された第１の伝送線路と、
前記波長の４分の１の長さの第２の伝送線路であって、前記第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続された第２の伝送線路と、
前記第２の伝送線路の他方の端部に一端が接続されると共に他端が開放された第１の先端開放線路であって、前記波長の４分の１の長さの第１の先端開放線路と
を備え、
前記第１の伝送線路の特性インピーダンスは、前記第２の伝送線路の特性インピーダンスよりも高い接地回路。
【請求項２】
前記第１の伝送線路は、
前記第１の伝送線路の一端部が金属ブロックあるいはスルホールに接続される請求項１に記載の接地回路。
【請求項３】
前記第１の伝送線路は、
前記第１の伝送線路の一端部が前記波長の４分の１の長さの第２の先端開放線路あるいはキャパシタに接続される請求項１記載の接地回路。
【請求項４】
前記第１の伝送線路は、
前記第１の伝送線路の一端部が抵抗に接続され、
前記抵抗は、
直流的に接地された請求項３に記載の接地回路。
【請求項５】
前記第１の伝送線路は、
前記第１の伝送線路の一端部が直流リターン線路に接続され、
前記直流リターン線路は、
直流的に接地された請求項３に記載の接地回路。
【請求項６】
前記接地回路は、
前記第１の先端開放線路を２つ有する請求項１から５のいずれか１項に記載の接地回路。
【請求項７】
前記第２の伝送線路の他方の端部あるいは第１の先端開放線路の一端の少なくともいずれかに抵抗を接続した請求項１から６のいずれか１項に記載の接地回路。
【請求項８】
信号の波長の４分の１の長さの第１の伝送線路であって、一端部が接地された第１の伝送線路と、
前記波長の４分の１の長さの第２の伝送線路であって、前記第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続された第２の伝送線路と、
前記第２の伝送線路の他方の端部に一端が接続されると共に他端が開放された第１の先端開放線路であって、前記波長の４分の１の長さの第１の先端開放線路と
を備え、
前記第１の伝送線路は、
前記第１の伝送線路の一端部が前記波長の４分の１の長さの第２の先端開放線路あるいはキャパシタに接続されているとともに、抵抗に接続され、
前記抵抗は、
直流的に接地された接地回路。
【請求項９】
信号の波長の４分の１の長さの第１の伝送線路であって、一端部が接地された第１の伝送線路と、
前記波長の４分の１の長さの第２の伝送線路であって、前記第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続された第２の伝送線路と、
前記第２の伝送線路の他方の端部に一端が接続されると共に他端が開放された第１の先端開放線路であって、前記波長の４分の１の長さの第１の先端開放線路と
を備え、
前記第１の伝送線路は、
前記第１の伝送線路の一端部が前記波長の４分の１の長さの第２の先端開放線路あるいはキャパシタに接続されているとともに、直流リターン線路に接続され、
前記直流リターン線路は、
直流的に接地された接地回路。
【請求項１０】
前記接地回路は、
前記第１の先端開放線路を２つ有する請求項８または９に記載の接地回路。
【請求項１１】
前記第２の伝送線路の他方の端部あるいは第１の先端開放線路の一端の少なくともいずれかに抵抗を接続した請求項８から１０のいずれか１項に記載の接地回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無反射終端器、減衰器、検波器、増幅器等のＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）装置に用いられる接地回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
レーダ機器、通信機器及び観測機器には、種々のＲＦ装置が使用される。一般にこれらのＲＦ装置を実現するには抵抗、ダイオード、トランジスタ等の一端を、直流及び高周波的に、あるいは高周波的に接地するための接地回路が必要となる。
【０００３】
特許文献１には、高周波的に接地するための最も簡便な接地回路として、１／４波長を有する先端開放スタブが開示されている。先端開放スタブは先端開放線路とも称される。
特許文献１に開示された接地回路は、長さが１／４波長の先端開放スタブを用いることにより、開放点から１／４波長離れた位置が高周波的に短絡点になることを利用したものである。特許文献１に示すように、抵抗の一端を高周波的に接地することにより、ＲＦ装置として無反射終端器が実現できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１０３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の接地回路を用いた無反射終端器の帯域は、１／４波長を有する先端開放スタブの特性インピーダンスに大きく依存し、特性インピーダンスが低いほど広帯域化が図れる。しかし、先端開放スタブ長との兼ね合いにより実現できる特性インピーダンスに制約が生じる。
例えば、０．２５ｍｍのアルミナ基板上にマイクロ波集積回路技術を用いて接地回路を実現する場合、５０ＧＨｚでは先端開放スタブ長の物理長は０．５２ｍｍとなる。そして、高次モードの発生を抑圧するために先端開放スタブ幅を０．５２ｍｍ以下にしようとすると実現できる特性インピーダンスは３０Ω程度となる。
【０００６】
このような従来の接地回路を用いてＲＦ装置の一種である無反射終端器を実現した場合、リターンロスが２０ｄＢ以上得られる帯域は比帯域で４０％程度と比較的狭い。よって、比帯域で４０％以上の帯域がＲＦ装置に要求された場合、従来の接地回路では実現できないという課題がある。
また、準ミリ波帯あるいはミリ波帯のような非常に高い周波数においては波長が非常に短くなるため、回路規模が余りにも小さくなり取扱いが難しくなるという課題もある。
【０００７】
本発明は、接地回路の広帯域化を図るとともに、接地回路の回路規模を大きくすることにより取扱いが容易な接地回路を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る接地回路は、
信号の波長の４分の１の長さの第１の伝送線路であって、一端部が接地された第１の伝送線路と、
前記波長の４分の１の長さの第２の伝送線路であって、前記第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続された第２の伝送線路と、
前記第２の伝送線路の他方の端部に一端が接続されると共に他端が開放された第１の先端開放線路であって、前記波長の４分の１の長さの第１の先端開放線路とを備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る接地回路によれば、１／４波長の長さであり、一端部が直流及び高周波的に接地された第１の伝送線路と、１／４波長の長さであり、第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続された第２の伝送線路と、１／４波長の長さであり、第２の伝送回路の他方の端部に一端が接続された第１の先端開放線路との３素子を有するので、接地回路の広帯域化を図ることができる。また、接地回路の回路規模を大きくすることができるため、取扱いが容易な接地回路を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１に係る接地回路５０を用いたＲＦ装置の例である無反射終端器１００の構成を示す図。
【図２】実施の形態１に係る接地回路５０の等価回路を示す図である。
【図３】インピーダンスＺａ、Ｚｂ、Ｚｃを簡略化して表した実施の形態１に係る接地回路５０の等価回路を示す図。
【図４】実施の形態１に係る接地回路５０のインピーダンスＺａ、Ｚｂ、Ｚｃのインピーダンス軌跡をスミスチャート上に表した図。
【図５】実施の形態１に係る無反射終端器１００の５０ＧＨｚにおけるリターンロス特性の計算例を表す図。
【図６】実施の形態１に係る接地回路５０の等価回路である。
【図７】比較のための接地回路５０１の等価回路である。
【図８】実施の形態１に係る接地回路５０を他のＲＦ装置１００ａに適用した場合のＲＦ装置１００ａの構成を示す図。
【図９】実施の形態１に係る接地回路５０を他のＲＦ装置１００ｂに適用した場合のＲＦ装置１００ｂの構成を示す図。
【図１０】実施の形態１に係る接地回路５０の変形例である接地回路５０ａを示す図である。
【図１１】実施の形態１に係る接地回路５０の変形例である接地回路５０ｂを示す図である。
【図１２】実施の形態２に係る接地回路５２ａの構成を示す図。
【図１３】実施の形態２に係る接地回路５２ｂの構成を示す図。
【図１４】実施の形態３に係る接地回路５３ａの構成を示す図。
【図１５】実施の形態３に係る接地回路５３ｂの構成を示す図。
【図１６】実施の形態４に係る接地回路５４の構成を示す図。
【図１７】実施の形態４に係る接地回路５４を適用したＲＦ装置の一種である無反射終端器１００ｃのリターンロス特性の計算例を示す図。
【図１８】実施の形態４に係る接地回路５４の等価回路を示す図。
【図１９】実施の形態５に係る接地回路５５ａの構成を示す図。
【図２０】実施の形態５に係る接地回路５５ｂの構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。また、実施の形態の説明において、「上」、「下」、「左」、「右」、「前」、「後」、「表」、「裏」といった方向や位置が示されている場合、それらの表記は、説明の便宜上、そのように記載しているだけであって、装置、器具、部品等の配置や向き等を限定するものではない。
【００１２】
実施の形態１．
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１を用いて、本実施の形態に係る接地回路５０を用いたＲＦ装置の例である無反射終端器１００の構成について説明する。また、図２を用いて、図１の接地回路５０の等価回路について説明する。
【００１３】
図１に示すように、無反射終端器１００は、信号を供給する信号供給線路７０、抵抗６０、高周波的に接地するための接地回路５０、金属ブロック４０を有する。
無反射終端器１００は、抵抗６０の一端に接地回路５０が接続され、他端には信号供給線路７０が接続される。
接地回路５０は、一端部１０ａが金属ブロック４０で直流及び高周波的に接地された第１の伝送線路１０と、この第１の伝送線路１０の他端部１０ｂに一方の端部２０ａが接続された第２の伝送線路２０と、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂに一端３０ａが接続された第１の先端開放線路３０とを備える。第１の先端開放線路３０は、第１の先端開放スタブとも称される。
【００１４】
図１のように無反射終端器１００を構成することにより、信号供給線路７０から入力されたマイクロ波信号は抵抗６０で吸収される。このため、無反射終端器１００は、サーキュレータ、カップラ等の終端器として活用することができる。
【００１５】
ここで、接地回路５０において、第１の伝送線路１０、第２の伝送線路２０及び第１の先端開放線路３０の特性インピーダンスはそれぞれＺ１、Ｚ２、Ｚ３とする。また、第１の伝送線路１０、第２の伝送線路２０及び第１の先端開放線路３０の長さは、それぞれＬ１、Ｌ２、Ｌ３とする。このとき、Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝λ／４、すなわちＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝１／４波長とすると、接地回路５０の等価回路は、図２のように表すことができる。
なお、波長λは所望周波数の信号における波長である。所望周波数は、線路の長さによって決定される。線路長は、所望周波数の波長λの４分の１の長さになるように設定している。例えば、５０ＧＨｚで自由空間の波長λ＝（３×１０１１）／（５０×１０９）＝６ｍｍである。したがって、λ／４は１．５ｍｍである。また、アルミナ基板上の５０Ω線路では１．５／波長短縮率＝１．５／２．６≒０．５８ｍｍとなる。
【００１６】
すなわち、第１の伝送線路１０は、所望周波数の信号の波長λの４分の１の長さであり、一端部１０ａが接地されている。第１の伝送線路１０は、第１の伝送線路１０の一端部１０ａが金属ブロック４０に接続され、直流及び高周波的に接地されている。
第２の伝送線路２０は、波長λの４分の１の長さであり、第１の伝送線路１０の他端部１０ｂに一方の端部２０ａが接続されている。
第１の先端開放線路３０は、波長λの４分の１の長さであり、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂに一端３０ａが接続されると共に他端３０ｂが開放されている。
【００１７】
図２において、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂから第２の伝送線路２０側を見たインピーダンスをＺａとする。第１の先端開放線路３０の一端３０ａから第１の先端開放線路３０側を見たインピーダンスをＺｂとする。また、接地回路５０側を見たインピーダンスをＺｃとする。
【００１８】
図３は、各点から見たインピーダンスＺａ、Ｚｂ、Ｚｃを簡略化して表した接地回路５０の等価回路である。
ここで、所望周波数を中心周波数としてＦ０とし、Ｆ０よりも低い周波数をＦ１とし、Ｆ０よりも高い周波数をＦ２とする。すなわち、Ｆ１＜Ｆ０＜Ｆ２である。
第１の伝送線路１０と第２の伝送線路２０との合計の長さは１／２波長となる。このため、一端部１０ａが高周波的に接地された第１の伝送線路１０と第１の伝送線路１０に縦続接続された第２の伝送線路２０とを介して見たインピーダンスＺａは、Ｆ０では短絡、Ｆ１ではキャパシタＣａ、Ｆ２ではインダクタＬａとして表される。
また、第１の先端開放線路３０側を見たインピーダンスＺｂは、Ｆ０では短絡、Ｆ１ではキャパシタＣｂ、Ｆ２ではインダクタＬｂとして表される。
このため、接地回路５０のインピーダンスＺｃは、Ｆ０では短絡、Ｆ１ではキャパシタＣａとキャパシタＣｂとの並列回路、Ｆ２ではインダクタＬａとインダクタＬｂとの並列回路となる。
【００１９】
図４は、接地回路５０の各点から見たＺａ、Ｚｂ、Ｚｃのインピーダンス軌跡をスミスチャート上に表した図である。図４のスミスチャートの図中、点線はＺａ、一点鎖線はＺｂ、実線はＺｃである。いずれのインピーダンスＺａ、Ｚｂ、Ｚｃにおいても、Ｆ０では短絡、Ｆ１では容量性、Ｆ２では誘導性を示している。そこで、第１の伝送線路１０と第２の伝送線路２０とからなるインピーダンスＺａに、第１の先端開放線路３０によるＺｂを接続することにより、Ｆ１におけるＺｃの等価的なキャパシタはＣａよりも大きく、また、Ｆ２におけるインダクタはＬａよりも小さくなる。
Ｆ１では等価的なキャパシタが大きいほどＺｃは時計方向に大きく回転し、逆にＦ２におけるインダクタは小さくなるほど反時計方向に大きく回転する。
従って、ＺｃはＦ０では影響を受けること無く、Ｆ１では時計方向に、逆にＦ２では反時計方向に回転する。よって、図４のＺｃのようなインピーダンス軌跡が得られる。すなわち、Ｆ１からＦ２の広帯域に渡って短絡点に近い低インピーダンスを有する接地回路５０が実現できる。
【００２０】
図５は、本実施の形態に係る無反射終端器１００の５０ＧＨｚにおけるリターンロス特性の計算例を表す図である。無反射終端器１００は、本実施の形態に係る接地回路５０を適用したＲＦ装置の一例である。
図５の図では、横軸は比帯域、すなわち中心周波数Ｆ０に対する周波数Ｆの値（Ｆ／Ｆ０）であり、縦軸はリターンロス（ｄＢ）を示す。図５の図において、実線は本実施の形態に係る接地回路５０を適用した場合を示し、点線は比較のための接地回路５０１を適用した場合を示す。
【００２１】
図６は、本実施の形態に係る接地回路５０を用いたＲＦ装置の等価回路である。また、図７は、比較のための接地回路５０１を用いたＲＦ装置の等価回路である。
図６の接地回路５０では、第１の伝送線路１０及び第２の伝送線路２０の特性インピーダンスＺ１、Ｚ２をそれぞれ５０Ωとし、第１の先端開放線路３０の特性インピーダンスＺ３を２５Ωとし、いずれの長さもＬ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝１．５ｍｍに選択する。Ｌ１＝Ｌ２＝Ｌ３＝１．５ｍｍは自由空間で１／４波長である。また、接地回路５０を接続する抵抗６０は５０Ωである。
なお、比較のための接地回路５０１は、先端開放線路の特性インピーダンス及び長さは第１の伝送線路１０及び第２の伝送線路２０と同じくそれぞれ５０Ω、１．５ｍｍとしている。また、比較のための接地回路５０１を接続する抵抗６０は５０Ωである。
【００２２】
図５に示すように、本実施の形態に係る接地回路５０を適用した場合、リターンロスが２０ｄＢ以上得られる帯域は比帯域で５６％である。また、比較のための接地回路５０１を適用した場合、リターンロスが２０ｄＢ以上得られる帯域は比帯域で２６％である。このように、本実施の形態に係る接地回路５０を適用した場合は、比較のための接地回路５０１を適用した場合に比べ、約２倍の広帯域化が図れる。
以上のように、本実施の形態に係る接地回路５０を適用することにより、ＲＦ装置の広帯域化が図れる。また、第１の伝送線路１０、第２の伝送線路２０及び第１の先端開放線路３０のトータル３／４波長の長さで接地回路５０を構成することにより、取扱いの容易な大きさのＲＦ装置を得ることができる。
【００２３】
次に、図８を用いて、本実施の形態に係る接地回路５０を適用したＲＦ装置１００ａの構成について説明する。ここではＲＦ装置１００ａとして接地回路５０の近傍のみ示しており、その他の構成については図示を省略している。
図８のＲＦ装置１００ａは、信号供給線路７０と接地回路５０との間にダイオード８０を接続している。このような構成にすることにより、ダイオード８０の一端を直流及び高周波的に接地することができる。
ダイオード８０として、バラクタダイオードを使用した場合は、移相器、変調器等のＲＦ装置１００ａに接地回路５０を適用できる。
また、ショットキーダイオードを使用した場合は、検波器等のＲＦ装置１００ａに接地回路５０を適用できる。
さらに、ピンダイオードを使用した場合は、スイッチ、減衰器等のＲＦ装置１００ａに接地回路５０を適用できる。
【００２４】
次に、図９を用いて、本実施の形態に係る接地回路５０を適用したＲＦ装置１００ｂの構成について説明する。
図９のＲＦ装置１００ｂは、信号供給線路７０と信号出力端子１０１との間に、ＦＥＴ９０を接続したものである。ＦＥＴ９０は、ゲート端子とドレイン端子と、２つのソース端子を有するものとする。ＲＦ装置１００ｂでは、信号供給線路７０にゲート端子が接続され、信号出力端子１０１にドレイン端子が接続される。また、ＲＦ装置１００ｂでは、２つのソース端子をそれぞれ本実施の形態に係る接地回路５０を用いて直流及び高周波的に接地している。
図９のような構成により、ＦＥＴ９０の一端子を直流及び高周波的に接地でき、増幅器、発振器等のＲＦ装置１００ｂの実現が可能となる。
【００２５】
次に、図１０及び図１１を用いて、本実施の形態に係る接地回路５０の変形例である接地回路５０ａ及び接地回路５０ｂについて説明する。
【００２６】
図１０に示す接地回路５０ａは、第１の先端開放線路３０を２つ有する。接地回路５０ａは、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂに、２個の第１の先端開放線路３０を接続したものである。この接地回路５０ａのように、２個の第１の先端開放線路３０を用いることにより、図３に示した等価的なキャパシタＣｂは２倍、インダクタＬｂは１／２になる。このため、接地回路５０ａによれば、第１の先端開放線路３０を１個用いる場合に比べ、より広帯域化が図れる。
【００２７】
また、図１１に示す接地回路５０ｂは、第１の伝送線路１０の一端部１０ａがスルホール１１０に接続される。接地回路５０ｂでは、図１の金属ブロック４０の代わりにスルホール１１０を用いて、第１の伝送線路１０の一端部１０ａを直流及び高周波的に接地する。この接地回路５０ｂではスルホール１１０に起因するインダクタを考慮し、第１の伝送線路１０の長さＬ１は１／４波長よりやや短く選ばれる。ただし、第１の伝送線路１０の長さＬ１は１／４波長でもよい。
この構成の接地回路５０ｂでは実装上の制約が無くなるため、設計の自由度が増すという利点がある。この接地回路５０ｂのような構成であっても図１に示す接地回路５０と機能及び電気的特性に変わりはない。
【００２８】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態に係る接地回路は、一端部が金属ブロックあるいはスルホールを用いて直流及び高周波的に接地され、長さが１／４波長あるいはほぼ１／４波長を有する第１の伝送線路を備える。また、本実施の形態に係る接地回路は、この第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続され、長さが１／４波長を有する第２の伝送線路を備える。また、本実施の形態に係る接地回路は、この第２の伝送線路の他方の端部に一端が接続され、長さが１／４波長を有する第１の先端開放線路を備える。
本実施の形態に係る接地回路によれば、一端部が直流及び高周波的に接地された第１の伝送線路と、第２の伝送線路及び第１の先端開放線路との３素子で構成されているので、接地回路の広帯域化を図ることができる。よって、本実施の形態に係る接地回路を用いることにより、広帯域に対応する無反射終端器、減衰器、検波器、増幅器等のＲＦ装置を得ることができる。また、接地回路の回路規模も大きくできるため、準ミリ波帯あるいはミリ波帯のような非常に高い周波数において取扱いが容易なＲＦ装置を得ることもできる。
【００２９】
実施の形態２．
本実施の形態では、実施の形態１と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１と同様である。また、実施の形態１で説明した構成と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３０】
実施の形態１に係る接地回路５０，５０ａ，５０ｂは、第１の伝送線路１０の一端部１０ａを金属ブロック４０あるいはスルホール１１０を用いて直流及び高周波的に接地するものであった。本実施の形態では、第１の伝送線路１０の一端部１０ａを、第２の先端開放線路１２０あるいはキャパシタ１３０を用いて高周波的に接地する接地回路５２ａ，５２ｂについて説明する。第２の先端開放線路１２０は、第２の先端開放スタブとも称される。
【００３１】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１２及び図１３を用いて、本実施の形態に係る接地回路５２ａ及び接地回路５２ｂの構成について説明する。
接地回路５２ａ，５２ｂでは、第１の伝送線路１０の一端部１０ａが波長λの４分の１の長さの第２の先端開放線路１２０、あるいはキャパシタ１３０に接続される。
【００３２】
図１２に示すように、接地回路５２ａは、第１の伝送線路１０の一端部１０ａを１／４波長の長さを有する第２の先端開放線路１２０を用いて高周波的に接地する。
また、図１３に示すように、接地回路５２ｂは、第１の伝送線路１０の一端部１０ａを、金ワイヤ１４０を介してキャパシタ１３０に接続することにより高周波的に接地されていてもよい。ここでキャパシタ１３０及び金ワイヤ１４０の長さは、それぞれ所望の周波数で直列共振するような値に選ばれている。
【００３３】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態に係る接地回路では、第１の伝送線路の一端部が１／４波長を有する第２の先端開放線路、あるいはキャパシタを用いて高周波的に接地される。また、本実施の形態に係る接地回路では、長さが１／４波長あるいはほぼ１／４波長を有する第１の伝送線路と、この第１の伝送線路の他端部に一方の端部が接続され、長さが１／４波長を有する第２の伝送線路と、この第２の伝送線路の他方の端部に一端が接続され、長さが１／４波長を有する第１の先端開放線路とを有する。
【００３４】
よって、本実施の形態に係る接地回路よれば、一端部がキャパシタあるいは第２の先端開放線路を用いて高周波的に接地された第１の伝送線路と、第２の伝送線路及び第１の先端開放線路とで構成されているので、接地回路の広帯域化を図ることができる。この接地回路を用いることにより、広帯域で取扱いの容易なＲＦ装置を得ることができる。
また、本実施の形態に係る接地回路においても第１の伝送線路、第２の伝送線路及び第１の先端開放線路の構成要素は実施の形態１と変わりがなく、実施の形態１と同様に広帯域で、取扱いの容易な接地回路が得られる。
特に、必ずしも直流的に接地する必要が無く、高周波的な接地のみで実現できる無反射終端器、周波数イコライザ、フィルタ等のＲＦ装置を実現する上で有効である。
【００３５】
実施の形態３．
本実施の形態では、実施の形態１，２と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１，２と同様である。また、実施の形態１，２で説明した構成と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００３６】
本実施の形態では、第１の伝送線路１０の一端部１０ａが抵抗１５０に接続され、この抵抗１５０は直流的に接地される接地回路５３ａについて説明する。また、第１の伝送線路１０の一端部１０ａが直流リターン線路１６０に接続され、この直流リターン線路１６０は直流的に接地される接地回路５３ｂについて説明する。直流リターン線路１６０はＤＣリターン線路とも称される。
【００３７】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１４は、本実施の形態に係る接地回路５３ａの構成を示す図である。接地回路５３ａは、第２の先端開放線路１２０により高周波的に接地された第１の伝送線路１０の一端部１０ａに、一端がスルホール１１０により直流的に接地された抵抗１５０を接続したものである。
また、図１５は、本実施の形態に係る接地回路５３ｂの構成を示す図である。接地回路５３ｂは、第２の先端開放線路１２０により高周波的に接地された第１の伝送線路１０の一端部１０ａに、一端がスルホール１１０により直流的に接地された直流リターン線路１６０を接続したものである。
【００３８】
なお、第１の伝送線路１０の一端部１０ａを高周波的に接地するために第２の先端開放線路１２０を用いた場合について示したが、キャパシタ１３０を用いた場合であっても機能、効果に変わりは無い。
【００３９】
すなわち、本実施の形態に係る接地回路５３ａ，５３ｂは、一端部１０ａが１／４波長を有する第２の先端開放線路１２０あるいはキャパシタを用いて高周波的に接地され、長さが１／４波長あるいはほぼ１／４波長を有する第１の伝送線路１０を備える。また、接地回路５３ａ，５３ｂは、第１の伝送線路１０の他端部１０ｂに一方の端部２０ａが接続され、長さが１／４波長を有する第２の伝送線路２０を備える。また、接地回路５３ａ，５３ｂは、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂに一端が接続され、長さが１／４波長を有する第１の先端開放線路３０を備える。さらに、接地回路５３ａ，５３ｂは、第１の伝送線路１０の一端部１０ａに接続され、一端が直流的に接地された抵抗１５０あるいは直流リターン線路１６０を備える。
【００４０】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
図１４及び図１５のように、高周波的に接地された第１の伝送線路１０の一端部１０ａに抵抗１５０あるいは直流リターン線路１６０を接続しても接地回路５３ａ，５３ｂの特性に影響を与えることはない。このため、本実施の形態によれば、広帯域で、取扱いの容易な接地回路５３ａ，５３ｂが得られる。
【００４１】
また、本実施の形態に係る接地回路５３ａ，５３ｂは、一端部がキャパシタあるいは第１の先端開放線路を用いて高周波的に接地された第１の伝送線路と、第２の伝送線路及び第１の先端開放線路で構成され、さらに、第１の伝送線路の一端部には一端が直流的に接地された抵抗あるいは直流リターン線路を設ける。このため、広帯域で、かつ、直流及び高周波的に接地された接地回路５３ａ，５３ｂを得ることができる。よって、接地回路５３ａ，５３ｂは、減衰器、検波器、増幅器等の種々のＲＦ装置に応用でき、広帯域で取扱いの容易なＲＦ装置を得ることができる。
【００４２】
また、本実施の形態に係る接地回路５３ａ，５３ｂによれば、直流及び高周波的に接地することができ、実施の形態１と同様にダイオードあるいはＦＥＴ等の能動素子を用いて構成する検波器、減衰器または増幅器等のＲＦ装置の実現に活用できる。
なお、本実施の形態で示した第１の伝送線路を直流及び高周波的に接地するための接続方法は、実施の形態１で示した第１の伝送線路の一端部を確実に高周波的に接地するための金属ブロックと第１の伝送線路の一端部との接続方法より、より容易に接続することができる。
【００４３】
また、本実施の形態に係る接地回路５３ａ，５３ｂによれば、直流及び高周波的に接地することができる上に、実装上の制約無く設計の自由度を向上させることができる。
【００４４】
実施の形態４．
本実施の形態では、実施の形態１〜３と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１〜３と同様である。また、実施の形態１〜３で説明した構成と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
図１６は、本実施の形態に係る接地回路５４の構成を示す図である。図１７は、本実施の形態に係る接地回路５４を適用したＲＦ装置の一種である無反射終端器１００ｃのリターンロス特性の計算例を示す図である。図１８は、本実施の形態に係る接地回路５４の等価回路を示す図である。
【００４５】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１６に示す接地回路５４は、基本的な構成は図１に示した実施の形態１のものと同様であるが、第１の伝送線路１０の特性インピーダンスＺ１を第２の伝送線路２０の特性インピーダンスＺ２よりも高く選んでいる点が異なる。
Ｚ１とＺ２とを図１６に示すようなインピーダンス関係、すなわちＺ１＞Ｚ２となるように構成する。このインピーダンス関係により、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂから第２の伝送線路２０側を見たインピーダンスＺａの周波数に対するインピーダンスの広がりを小さくすることができ、より広帯域な接地回路５４が得られる。
【００４６】
図１７は、図１８に示すようにＺ１＝７０Ω、Ｚ２＝５０Ωに選んだ場合の無反射終端器１００ｃのリターンロス特性の計算例である。図１８に示す等価回路において実施の形態１で説明した図６の等価回路と異なる点は、第１の伝送線路１０の特性インピーダンスが７０Ωである点である。
【００４７】
図１７に示すように、リターンロスが２０ｄＢ以上得られる帯域は比帯域で７０％となる。実施の形態１で説明した図５で示したＺ１＝Ｚ２＝５０Ωに選んだ無反射終端器１００の場合と比較すると、本実施の形態に係る無反射終端器１００ｃでは約１．２５倍の広帯域化が図れることがわかる。
従って、本実施の形態に係る接地回路５４を適用することにより、より広帯域なＲＦ装置を得ることができる。
なお、本実施の形態では、上記のインピーダンス関係を実施の形態１の接地回路に適用した場合について示したが、図１２，１３の実施の形態２の接地回路、図１４，１５の実施の形態３の接地回路に上記のインピーダンス関係を適用しても効果は同じである。
【００４８】
＊＊＊本実施の形態の効果の説明＊＊＊
以上のように本実施の形態に係る接地回路５４によれば、接地回路を構成する第１の伝送線路の特性インピーダンスが第２の伝送線路の特性インピーダンスよりも高くすることにより、より広帯域な接地回路が実現できる。このため、取扱いの容易でより広帯域なＲＦ装置を得ることができる。
【００４９】
実施の形態５．
本実施の形態では、実施の形態１〜４と異なる事項について主に説明する。説明を省略する事項については実施の形態１〜４と同様である。また、実施の形態１〜４で説明した構成と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する。
本実施の形態では、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂあるいは第１の先端開放線路３０の一端３０ａの少なくともいずれかに抵抗１７０を接続した接地回路５５ａ，５５ｂについて説明する。
【００５０】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１９及び図２０を用いて、本実施の形態に係る接地回路５５ａ及び接地回路５５ｂの構成について説明する。
図１９に示す接地回路５５ａは、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂに抵抗１７０を接続する。また、図２０に示す接地回路５５ｂは、第１の先端開放線路３０の一端３０ａに抵抗１７０を接続する。
【００５１】
実施の形態１から実施の形態４で示した接地回路では、第１の伝送線路１０、第２の伝送線路２０、第１の先端開放線路３０及び第２の先端開放線路１２０の長さは、それぞれ所望の周波数において１／４波長に選択されている。しかし、製造バラツキ等により、これら全て素子の長さを同一にできない場合がある。このような場合、帯域近傍で共振が生じ、広帯域に渡って低インピーダンスが得られないことになる。
本実施の形態では、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂあるいは第１の先端開放線路３０の一端３０ａに、約１Ω程度の抵抗１７０を接続することで帯域近傍の共振を著しく抑圧することができ、広帯域に渡って低インピーダンスを有する接地回路５５ａ，５５ｂを得ることができる。
【００５２】
図１９及び図２０では、抵抗１７０を第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂあるいは第１の先端開放線路３０の一端３０ａにそれぞれ接続した場合について示したが、第２の伝送線路２０の他方の端部２０ｂ及び第１の先端開放線路３０の一端３０ａに同時に抵抗１７０を接続することにより、共振の抑圧力がより大きくなる。
なお、１Ω程度の小さな抵抗１７０でも著しく共振を抑圧することができるため、抵抗１７０により接地回路５５ａ，５５ｂのインピーダンスが高くなってしまうことはない。
【００５３】
＊＊＊本実施の形態に係る効果の説明＊＊＊
以上のように、本実施の形態に係る接地回路５５ａ，５５ｂを適用することで、広帯域で、取扱いが容易で、かつ、製造バラツキに強いＲＦ装置を得ることができる。
【００５４】
また、本実施の形態に係る接地回路５５ａ，５５ｂによれば、第２の伝送線路の他方の端部あるいは第１の先端開放線路の一端の少なくとも一方に抵抗を接続することにより、第１の伝送線路、第２の伝送線路、第１の先端開放線路及び第２の先端開放線路の長さの違いによって生じる可能性のある帯域近傍の共振を抑圧することができる。このため、広帯域で取扱いが容易で、製造バラツキに強いＲＦ装置を得ることができる。
【００５５】
なお、以上の実施の形態１から５では接地回路を増幅器、検波器、無反射終端器等のＲＦ装置に適用した場合について説明したが、実施の形態１から５に係る接地回路を受信機、ビーコン送信機などの整合回路、共振回路に適用してもよい。
【００５６】
また、本発明の実施の形態１から５について説明したが、これら実施の形態１から５に含まれる発明を部分的に組み合わせて実施しても構わない。あるいは、これら実施の形態１から５のうち、１つの部分を実施しても構わない。あるいは、これら実施の形態１から５のうち、２つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。その他、この実施の形態を、全体としてあるいは部分的に、どのように組み合わせて実施しても構わない。
なお、上記の実施の形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物や用途の範囲を制限することを意図するものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  第１の伝送線路、１０ａ  一端部、１０ｂ  他端部、２０  第２の伝送線路、２０ａ  一方の端部、２０ｂ  他方の端部、３０  第１の先端開放線路、３０ａ  一端、３０ｂ  他端、４０  金属ブロック、５０，５０ａ，５０ｂ，５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ，５３ａ，５３ｂ，５４，５５ａ，５５ｂ  接地回路、６０，１５０，１７０  抵抗、７０  信号供給線路、８０  ダイオード、９０  ＦＥＴ、１００，１００ｃ  無反射終端器、１００ａ，１００ｂ  ＲＦ装置、１０１  信号出力端子、１１０  スルホール、１２０  第２の先端開放線路、１３０  キャパシタ、１４０  金ワイヤ、１６０  直流リターン線路、５０１  比較のための接地回路。
【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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【図２０】
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