(57)【要約】【課題】伝送線路の通過位相量を増大せしめること。【解決手段】信号導体配線２の対向する領域の接地導体３に、信号導体配線に向かって凸形状の突起６を設ける伝送領域５と、設けない伝送領域４を進行方向に沿って繰り返し設定する。【選択図】図１
2005123850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体または半導体からなる基板の表面に信号導体配線が配置され、該基板の裏面の、該信号導体配線と対向する箇所において設けられる接地導体が均一に基板裏面に設定される第一の伝送領域と、該接地導体が該信号導体配線に向かって凸形状となる断面を有しており、該信号導体配線と該接地導体間の最近接間隔が該第一の伝送領域と比べて短く設定される第二の伝送領域、とが、信号の伝送方向にわたり交互に設定されることを特徴とする伝送線路。
【請求項２】
該第二の伝送領域内において、該凸形状部の幅が該信号導体配線の幅全域よりも狭いことを特徴とする請求項１に記載の伝送線路。
【請求項３】
該第一の伝送領域における伝送線路構造の断面構造より決定される第一の特性インピーダンスが設計特性インピーダンスより高く、該第二の伝送領域における伝送線路構造の断面構造より決定される第二の特性インピーダンスが該設計特性インピーダンスよりも低く設定されてなる請求項１に記載の伝送線路。
【請求項４】
該第一の伝送領域における第一の信号導体配線幅を、該第二の伝送領域における第二の信号導体配線幅よりも広く設定されてなる請求項１に記載の伝送線路。
【請求項５】
誘電体または半導体からなる基板の表面に信号導体配線が配置され、該基板の裏面の、該信号導体配線と対向する箇所において設けられる接地導体が該信号導体配線に向かって凸形状となる断面を有している第一の伝送領域と、該接地導体が該信号導体配線に向かって凸形状となる断面を有している第二の伝送領域とが、信号の伝送方向にわたり交互に設定され、該第一の伝送領域の凸形状部と該第二の伝送領域の凸形状部が、最も信号導体配線に近接する箇所において接続されていないことを特徴とする伝送線路。
【請求項６】
表面に形成された第一の接地導体と裏面に形成された第二の接地導体とで挟まれた誘電体または半導体からなる基板の内部に信号導体配線が配置され、該信号導体配線と対向する箇所において設けられる、該第一、もしくは第二の接地導体が均一に基板面に設定される第一の伝送領域と、該第一、もしくは第二の接地導体のいずれかが該信号導体配線に向かって凸形状となる断面を有しており、該信号導体配線と該接地導体間の最近接間隔が該第一の伝送領域と比べて短く設定される第二の伝送領域、とが、信号の伝送方向にわたり交互に設定されることを特徴とする伝送線路。
【請求項７】
誘電体または半導体からなる基板の表面に信号導体配線が配置され、該基板の裏面の、該信号導体配線と対向する箇所において設けられる接地導体が均一に基板裏面に設定される第一の伝送領域と、該接地導体が該信号導体配線に向かって凸形状となる断面を有しており、該信号導体配線と該接地導体間の最近接間隔が該第一の伝送領域と比べて短く設定される第二の伝送領域、とが、信号の伝送方向にわたり交互に設定されており、該伝送方向の両端が接地、もしくは開放により終端され、所定の周波数において共振現象を発現する共振器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波帯、およびミリ波帯などの高周波信号を伝送、放射、濾波、選択、振幅及び位相量の制御を行う高周波線路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の高周波線路として用いられているマイクロストリップ線路、およびストリップ線路断面構成をそれぞれ図１０（ａ）（ｂ）に示す（例えば、非特許文献１参照）。たとえば図１０（ａ）において、誘電体または半導体の基板１の上に信号導体配線２が形成されており、基板１の裏面には接地導体層３が形成されている。このマイクロストリップ線路に高周波電力が入力されると、信号導体配線２から接地導体３の方向へ電界が生じ、電気力線に垂直に信号導体配線を囲む方向に磁界が生じ、この電磁界が信号導体配線２の幅方向と直交する長さ方向へ伝播する。
【０００３】
これらの伝送線路を伝送する際に高周波信号に付加される位相変化量は、基板材料の誘電率ε、線路幅W、線路高さH、などに依存して求めることが可能である。たとえば、εが高いほど位相量は増加するため、一般的に高周波回路においては、小型化を目的として誘電率が高い導体材料が使用されることが多い。また、該高周波線路を空気内に配置して使用する場合、該高周波線路の誘電率εは空気の誘電率１よりも大きな値に相当する。そこで、Wを大きく設定したりHを小さく設定したりすることによって伝送する高周波信号の電磁界を基板材料内に効率的に閉じ込めることが可能となる。すなわち、Wを大きく設定したりHを小さく設定したりすることにより通過信号の位相変化を大きく設定することが可能となる。大きな位相変化は回路サイズの縮小につながる。
【非特許文献１】Ｉｎｄｅｒ  Ｂａｈｌ  ａｎｄ  Ｐｒａｋａｓｈ  Ｂｈａｒｔｉａ著、”Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｓｏｌｉｄ  Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  Ｄｅｓｉｇｎ”、２ｎｄ  ｅｄｉｔｉｏｎ、Ｗｉｌｅｙ−Ｉｎｔｅｒｓｃｉｅｎｃｅ  刊、ｐ．３３−４０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、通常のマイクロストリップ線路やストリップ線路においては、位相量を効果的に増大させ回路面積の縮小を図ることには限界があった。たとえばマイクロストリップ線路においていくら線路幅、基板厚、などの条件を調整しても線路の実効誘電率は基板材料の誘電率を超えられない。また、ストリップ線路においては、線路条件を変更しても実効誘電率には変化を生じさせることが不可能であり、いずれの線路においても、通過位相量を増大せしめることには限界がある。
【０００５】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、高周波線路通過時の位相量変化を、極めて増大させることにより、小型高周波回路の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記従来の課題を解決するために、本発明の高周波線路は、信号導体配線に対向して、基板裏面に形成される接地導体の一部が、所定の高さよりも凸形状に信号導体配線に近接する追加接地導体構造を少なくとも複数配置した構成をとる。本構成によって、本発明の高周波線路を進行する高周波信号の通過位相を効果的に増大せしめることが可能となる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の高周波線路によれば、従来の高周波線路よりも極めて高い通過位相量を得ることが可能となるため、極めて小型、省面積な高周波回路の提供が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【０００９】
（実施の形態１）
図１（ａ）は、本発明の実施の形態１における高周波線路の上面図であり、図中の線分Ｂ１−Ｂ２、線分Ｃ１−Ｃ２、線分Ｄ１−Ｄ２における断面図を図１（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、にそれぞれ加えた。図１において、図１０と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。
【００１０】
図１において、基板１を介して表面には信号導体配線２が、裏面には接地導体３が形成されている。ここで、接地導体３と信号導体配線２の最近接距離は、線分Ｃ１−Ｃ２で切断された第一の伝送領域４と、線分D１−D２’で切断された第二の伝送領域５とでは、異なって設定される。すなわち、第一の伝送領域４における伝送線路断面構造は通常のマイクロストリップ線路に他ならないが、第二の伝送領域における伝送線路断面構造は、信号導体配線２に対向する箇所を含む少なくとも一部の領域において追加接地導体６が基板内に加えられ接地構造が凸形状の断面を有し、信号導体配線２と接地構造との最近接間隔が一部で低減されている。
【００１１】
図１（ｂ）に示した信号伝送方向の伝送線路断面構造より明らかなように、第一の伝送領域４と第二の伝送領域５が進行方向に交互に設定された本発明の高周波線路においては、接地構造の表面高さに凹凸が存在するため、従来の高周波線路よりも伝送信号の通過位相量を多く設定せしめることが可能となるものである。
【００１２】
なお、図２に本発明の比較例１における第二の伝送領域の断面構造を示すように、第二の伝送領域５において、接地導体３から一部の空間９を減じることにより、接地構造を信号導体配線より遠ざける構造を作成することも同様に可能である。しかし、図２において明らかなように、信号導体配線２と最近接となる接地構造は空間９の最下部ではなく、接地導体３より空間９を減じていない領域１０の表面となり、第一の伝送領域と第二の伝送領域の間に接地構造の不連続は生じにくくなる。このため、本発明の高周波線路において所望とする位相量増大の効果を得るためには、図２の第二の伝送領域の伝送線路断面構造においては、空間９の幅を増やさなければならなくなる。空間９の幅増加は回路占有面積の増大を招き実用上好ましくない。以上の点から図２に示した比較例１とは本発明の高周波線路は別構造である。
【００１３】
また、本発明の比較例２として、本発明の実施の形態１から第一の伝送領域を削除し、全伝送領域を本発明の高周波回路における第二の伝送領域により形成した場合においては、接地導体層の凹凸がなくなるため、本発明の目的とする伝送信号の位相回転増大の効果が得られない。以上の点から比較例２は本発明の高周波線路は別構造である。
【００１４】
なお、本発明の高周波回路においては、図３に第二の伝送領域５の伝送線路断面構造を示したように、信号導体配線幅の両縁７には対向しない幅で追加接地導体６の幅を設定することが好ましい。具体的には追加接地導体６の幅は、信号導体配線の５０％以下であることが好ましい。信号導体配線の両縁７に対向しない領域において追加接地導体６を信号導体配線２に近接させると、信号導体配線を流れる高周波電流が、最近接した追加接地導体６と対向する領域８においても流れるようになるため、通常のマイクロストリップ線路において伝送損失増大を招く信号導体配線２の両縁７への高周波電流の集中を回避することが可能となる。すなわち、本発明の高周波線路の好ましい例においては、回路の小型化と低損失化の両立が可能となるものである。
【００１５】
また、追加接地導体６の幅の下限値は、伝送する周波数帯域における導体表皮深さにより制限され、例として１ＧＨｚにおいては１ミクロン程度の幅が下限値となる。また、本発明の高周波線路においては、追加接地導体６の追加によるインピーダンス不整合の問題を回避するために、第一の伝送領域４と第二の伝送領域５でのそれぞれの伝送線路部位の特性インピーダンス設定を最適化することが可能である。たとえば、第一の伝送領域４での伝送線路断面構造から導出される伝送線路の特性インピーダンスＺ４と、第二の伝送領域５での伝送線路断面構造から導出される伝送線路の特性インピーダンスＺ５と、伝送線路に要求される伝送線路の特性インピーダンスＺとの間に、Ｚ５＜Ｚ＜Ｚ４  の条件に設定することにより、通過損失の増大を軽減することが可能となるものである。また、所定の特性インピーダンスに設定する手段として、第一の伝送領域における信号導体配線の配線幅を、第二の伝送領域における信号導体配線の配線幅と比較して大きく設定して、常に伝送線路断面構造から導かれる伝送線路の特性インピーダンスを所定インピーダンスに設定することも可能である。
【００１６】
また、本発明の実施の形態１においては、複数の追加接地導体の高さが同一である必要は無く、所望の設計値に設定することが可能である。
【００１７】
また、図４（ａ）、（ｂ）にそれぞれ、第一の伝送領域と第二の伝送領域の断面構造を示したように、本発明の別の実施の形態においては、両追加接地導体が信号進行方向において接続しないよう、第一の伝送領域と第二の伝送領域の両方に追加接地導体を設けつつも、形成位置を幅方向にずらし、接地導体の凸形状部が信号導体配線において最近接となる箇所において両追加接地導体を接続しない構造の採用により、接地導体により多くの凹凸を設定できるため、さらに有利な効果を得ることができる。また、本発明の高周波線路の効果は、追加接地導体の高さ部分においてどれだけの量の位相が回転するかに大きく依存する。すなわち、高周波になるほどその影響は顕著となる。このため、本発明の高周波線路は、見かけ上誘電率の周波数分散が異なる回路基板を用いて作成した高周波線路と同等の特性を得ることができる。つまり、高周波における誘電率が高く、低周波での誘電率が低い材料を回路基板として用いたマイクロストリップ線路と同じ効果を発現しうるものである。
【００１８】
なお、本発明の高周波線路における追加接地導体については、導電率が高い金属として知られる銅、や金等の一般的に使用される材料を使用することが好ましい。また、位相量増大を得るために、可能な限り細かい周期で隣接させて、追加接地導体を配置することが好ましい。たとえば、１０ミクロン間隔で、１０ミクロンの領域長の追加接地導体を形成することが可能である。しかし、伝送損失が問題となる用途については、領域長について制限が生じ、目安として使用周波数における表皮深さ程度の値を最小値とすることが好ましい。例えば、１GHｚの周波数においては、追加接地導体の幅は１ミクロン程度の値を下限とすることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の高周波線路における追加接地導体の形状については、信号導体配線に対向する追加接地導体の形状を矩形よりも、角に任意の曲率を持たせた形状に加工することが、導体損失低減の点から好ましい。マイクロストリップ線路やストリップ線路の伝送損失は信号導体配線の両縁の電流集中に起因するものであって、接地導体における導体の損失はほぼ無視しうるが、本発明の高周波線路においては追加接地導体の幅が狭くなったり、追加接地導体の凸形状部の角部分が矩形形状であったりすると接地導体での電流集中が無視できなくなり回避の必要が出てくるからである。
【００２０】
本発明の第一の高周波線路の実施例として、誘電率１０．２、厚さ２５０ミクロンの樹脂を基板として使用し、高周波線路１Ａを作成した。基板の表面に幅２５０ミクロン、長さ１５００ミクロンの信号導体配線を形成した。基板裏面には接地導体を施した。いずれの導体も金で作成し、導体厚は２ミクロンとした。高周波線路は領域長８ミクロンの第一の伝送領域と領域長２ミクロンの第二の伝送領域を直列に接続した構造とした。すなわち、信号伝送方向に沿って、１０ミクロン周期で、２ミクロン長ずつ、信号導体配線直下で接地構造が近接する構造となる。第一の伝送領域において伝送線路断面構造は通常のマイクロストリップ線路であるが、第二の伝送領域における伝送線路断面構造では、基板裏面の接地導体にその下部分が接続された凸形状に加工された追加接地導体を基板内に設定した。各追加接地導体のサイズは幅２ミクロン、高さ１５０ミクロンの直方体であり、信号導体配線と接地構造の最近接距離は第二の伝送領域では１００ミクロン設定となる。第一の伝送領域と第二の伝送領域の繰り返し回数は１５０回に設定した。６０ＧＨｚでの高周波線路１Ａの通過位相量は４０２度であった。
【００２１】
一方、比較例として、高周波線路１Ａから第二の伝送領域を減じた構造の通常のマイクロストリップ線路１Ｂを作成した。通常のマイクロストリップ線路１Ｂの６０ＧＨｚでの通過位相量は３３０度であった。実施の形態より、高周波線路１Ａは通常のマイクロストリップ線路１Ｂと比較して、２２％の通過位相量の増大を得られたことが分かった。
【００２２】
また、高周波線路１Ａにおける第二の伝送領域の凸形状部位の幅設定を２ミクロンから１００ミクロンへと再設定した高周波線路１Ｃにおいては、６０ＧＨｚでの通過位相量は４３２度となり、通常のマイクロストリップ線路１Ｂと比較して３１％の通過位相量の増大が得られた。
【００２３】
なお、実施の形態１では、第一の伝送領域と第二の伝送領域の繰り返し回数を１５０回に設定した。この繰り返し回数は少なくとも２回以上、より望ましくは１０回以上、さらに望ましくは１００回以上がよい。すなわち、一回の「繰り返し」を設定する際のポスト部分の厚さが導体損失の著しい増大を招かない程度の範囲でpost部分は微細であることが好ましいし、当条件が満たされる範囲内で、できる限り多くの繰り返し回数が設定されることが好ましい。
【００２４】
（実施の形態２）
図５（ａ）は、本発明の実施の形態２における高周波線路の上面透視図であり、図中の線分Ｂ１−Ｂ２、線分Ｃ１−Ｃ２、線分Ｄ１−Ｄ２における断面図を図５（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、にそれぞれ加えた。図５において、図１と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００２５】
図５において、基板１の表面、裏面にはそれぞれ接地導体３が形成されており、基板内部には信号導体配線２が形成されておりいわゆるストリップ線路構造が形成されている。ここで、接地導体３と信号導体配線２の最近接距離は、線分Ｃ１−Ｃ２で切断された第一の伝送領域４と、線分D１−D２で切断された第二の伝送領域５とでは、異なって設定される。すなわち、第一の伝送領域４における伝送線路断面構造は通常のストリップ線路に他ならないが、第二の伝送領域における伝送線路断面構造は、信号導体配線２に対向する箇所を含む少なくとも一部の領域において追加接地導体６が基板内に加えられ、接地導体３と追加接地導体６の足し合わせからなる高周波接地構造が信号導体配線２に向かって凸形状となる断面を有し、信号導体配線２と高周波接地構造との最近接間隔が一部で低減されている。
【００２６】
図５（ｂ）に示した信号伝送方向の伝送線路断面構造より明らかなように、第一の伝送領域４と第二の伝送領域５が進行方向に交互に設定された本発明の高周波線路においては、接地構造の表面高さに凹凸が存在するため、従来の高周波線路よりも伝送信号の通過位相量を多く設定せしめることが可能となるものである。
【００２７】
ストリップ線路はマイクロストリップ線路やコプレーナ線路と異なり、信号導体配線の上下が誘電体によって挟まれた構造なので、線路の実効誘電率を制御することが原理的に不可能である。すなわち、従来のストリップ線路では高誘電率基板の採用以外に通過位相量を増大せしめる手段は存在しなかったが、本発明の高周波線路構造においては、高誘電率基板の採用をすることなく、ストリップ線路においても効果的に通過位相量を増大せしめることが可能となるものである。
【００２８】
ここで、図中では基板１の裏面の接地導体のみに追加接地導体６が付加される例について示しているが、第二の伝送領域において、表裏の両接地導体に追加接地導体を加える構造の方がより大きな効果を得ることができる。また、表側の接地導体に追加接地導体が付加される第一の伝送領域と、裏側の接地導体に追加接地導体が付加される第二の伝送領域が、進行方向に沿って交互に形成される構造の高周波線路であっても、本発明の有利な効果を得ることが可能である。
【００２９】
なお、本発明の高周波回路においては、図６に本発明の好ましい例における、第二の伝送領域５の伝送線路断面構造を示したように、信号導体配線幅の両縁７には対向しない幅で追加接地導体６の幅を設定することが好ましい。信号導体配線の両縁７に対向しない領域において追加接地導体６を信号導体配線２に近接させると、信号導体配線を流れる高周波電流が、最近接した追加接地導体６と対向する領域８においても流れるようになるため、通常のマイクロストリップ線路において伝送損失増大を招く信号導体配線２の両縁７への高周波電流の集中を回避することが可能となる。すなわち、本発明の高周波線路の好ましい例においては、回路の小型化と低損失化の両立が可能となるものである。
【００３０】
本発明の第二の高周波線路の実施例として、誘電率１０．２、厚さ５００ミクロンの樹脂を基板として使用し、高周波線路２Ａを作成した。基板の中央部に幅９０ミクロン、長さ１５００ミクロンの信号導体配線を形成し、表面および裏面には接地導体を施した。いずれの導体も金で作成し、導体厚は２ミクロンとした。高周波線路には領域長８ミクロンの第一の伝送領域と領域長２ミクロンの第二の伝送領域を進行方向に沿って線路の全面に配置した。すなわち、信号伝送方向に沿って、１０ミクロン周期で、２ミクロン長ずつ、信号導体配線直下で接地構造が近接する構造となる。第一の伝送領域において伝送線路断面構造は通常のストリップ線路であるが、第二の伝送領域における伝送線路断面構造では、基板裏面の接地導体にその下部分が接続された凸形状に加工された追加接地導体を基板内に設定した。各追加接地導体のサイズは幅２ミクロン、高さ１５０ミクロンの直方体であり、信号導体配線と接地構造の最近接距離は第二の伝送領域では１００ミクロン設定となる。第一の伝送領域と第二の伝送領域の繰り返し回数は１５０回に設定した。６０ＧＨｚでの高周波線路２Ａの通過位相量は４２６度であった。
【００３１】
一方、比較例として、高周波線路２Ａから第二の伝送領域の追加接地導体を減じた構造の通常のストリップ線路２Ｂを作成した。通常のストリップ線路の６０ＧＨｚでの通過位相量は３６６度であった。実施の形態より、通常のマイクロストリップ線路と比較して、高周波線路１は１６％の通過位相量の増大を得られたことが分かった。
【００３２】
（実施の形態３）
図７（ａ）は、本発明の実施の形態３における共振器の上面図であり、図中の線分Ｂ１−Ｂ２、線分Ｃ１−Ｃ２、線分Ｄ１−Ｄ２における断面図を図７（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、にそれぞれ加えた。図７において、図１から図６と同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
【００３３】
図７において、基板１を介して表面には信号導体配線２が、裏面には接地導体３が形成されマイクロストリップ線路構造が形成されている。線路の進行方向の両端１１，１２は開放終端されており、２分の１波長共振器として機能する。ここで、接地導体３と信号導体配線２の最近接距離は、線分Ｃ１−Ｃ２で切断された第一の伝送領域４と、線分D１−D２で切断された第二の伝送領域５とでは、異なって設定される。すなわち、第一の伝送領域４における共振器断面構造は通常のマイクロストリップ線路に他ならないが、第二の伝送領域における共振器断面構造は、信号導体配線２に対向する箇所を含む少なくとも一部の領域において追加接地導体６が基板内に加えられ接地構造が凸形状の断面を有し、信号導体配線２と接地構造との最近接間隔が一部で低減されている。
【００３４】
図７（ｂ）に示した信号伝送方向の共振器断面構造より明らかなように、第一の伝送領域４と第二の伝送領域５が進行方向に交互に設定された本発明の共振器においては、接地構造の表面高さに凹凸が存在するため、通常のマイクロストリップ線路構造を利用した共振器と比較して、共振器内での位相回転量を多くし実効的な共振器長を増大できるので、共振周波数を効果的に低減せしめることが可能となるものである。
【００３５】
なお、上述の例では、マイクロストリップ線路的な伝送線路を用いた実施の形態３について示したが、ストリップ線路的な伝送線路構造を用いることによっても、本発明の有利な効果を伴う共振器が提供されうる。
【００３６】
また、第一の伝送領域と第二の伝送領域の両方に追加接地導体を設けても良い。この場合には、隣接した追加接地導体が信号進行方向において接続しないよう、両領域での追加接地導体の形成位置を幅方向にずらし、接地導体の凸形状部が信号導体配線において最近接となる箇所において両追加接地導体を接続しない構造の採用により、接地導体により多くの凹凸を設定できるため、さらに有利な効果を得ることができる。
【００３７】
なお、上述の例では、両端を開放した２分の１波長共振器について本実施の形態３の共振器の例を示したが、両端が開放、接地、接続されたり、主回路から分岐されたりすることによって、４分の１波長、２分の１波長、１波長などのさまざまな共振を示す平面型の共振器、あるいは高周波回路内において整合回路として用いられる開放スタブや短絡スタブなどに本形態を適用することによっても、本発明の有利な効果を伴う共振器が提供されうる。
【００３８】
また、本発明の実施の形態３の共振器において、図８に第二の伝送領域５の共振器断面構造を示したように、信号導体配線幅の両縁７には対向しない幅で追加接地導体６の幅を設定することが好ましい。信号導体配線の両縁７に対向しない領域において追加接地導体６を信号導体配線２に近接させると、信号導体配線を流れる高周波電流が、最近接した追加接地導体６と対向する領域８においても流れるようになるため、通常のマイクロストリップ線路において伝送損失増大を招く信号導体配線２の両縁７への高周波電流の集中を回避することが可能となる。すなわち、本発明の実施の形態３の共振器の好ましい例においては、回路の小型化と低損失化、すなわち高いQ値の獲得の両立が可能となるものである。なお、具体的には追加接地導体６の幅は、信号導体配線の５０％以下であることが好ましい。
【００３９】
また、上述のQ値向上の効果を得ることを優先して、図９に示すように、第二の伝送領域の周期的な設定を行う箇所は共振器の全長にわたってではなく、ほぼ中央部のみに限定してもよい。２分の１波長共振器においては電流が集中するのは、共振器のほぼ中央部の信号導体配線の両縁のみであり、Q値の向上を目的とする場合には、電流集中箇所である共振器の中央部への追加接地導体配置だけでも、高いQ値の獲得と、回路小型化という本発明の目的を達することができるからである。
【００４０】
本発明の実施の形態３の共振器の実施例として、誘電率１０．２、厚さ２５０ミクロンの樹脂を基板として使用し、共振器３Aを作成した。基板の表面に幅２５０ミクロン、長さ１５００ミクロンの信号導体配線を形成した。基板裏面には接地導体を施した。いずれの導体も金で作成し、導体厚は２ミクロンとした。共振器は領域長８ミクロンの第一の伝送領域と領域長２ミクロンの第二の伝送領域を直列に接続した構造とした。すなわち、信号伝送方向に沿って、１０ミクロン周期で、２ミクロン長ずつ、信号導体配線直下で接地構造が近接する構造となる。第一の伝送領域において共振器断面構造は通常のマイクロストリップ線路であるが、第二の伝送領域における共振器断面構造では、基板裏面の接地導体にその下部分が接続された凸形状に加工された追加接地導体を基板内に設定した。各追加接地導体のサイズは幅２ミクロン、高さ１５０ミクロンの直方体であり、信号導体配線と接地構造の最近接距離は第二の伝送領域では１００ミクロン設定となる。第二の伝送領域は長さ方向に１５０回設定した。共振器３Aは４５．７ＧＨｚで２分の１波長の共振を発現し、共振器のQ値として２０２が得られた。
【００４１】
一方、比較例３Bとして、共振器３Ａから第二の伝送領域を減じた構造の通常のマイクロストリップ共振器を作成した。通常のマイクロストリップ共振器は５０．９GHｚで2分の１波長の共振を発現し、共振器のQ値として１８９が得られた。本実施の形態３の実施例より、共振器３Aは通常のマイクロストリップ共振器３Bと比較して、１０％の実効共振器長増大の効果を得られたことが分かった。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明にかかる高周波線路、および共振器は、伝送する高周波信号に与える単位長さあたりの通過位相量を増大せしめることが可能であり、結果的に高周波回路の小型化に寄与しうる。またフィルタ、アンテナ、移相器、スイッチ、発振器等の通信分野の用途に広く応用でき、電力伝送やIDタグなどの無線技術を使用する各分野においても使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態１における高周波線路の上面図（ｂ）本発明の実施の形態１における高周波線路の上面図中線分Ｂ１−Ｂ２での断面図（ｃ）本発明の実施の形態１における高周波線路の上面図中線分Ｃ１−Ｃ２での断面図（ｄ）本発明の実施の形態１における高周波線路の上面図中線分Ｄ１−Ｄ２での断面図
【図２】本発明の比較例１における第二の伝送領域での伝送線路構造断面図
【図３】本発明の実施の形態１の高周波線路の好ましい例における第二の伝送領域の断面図
【図４】本発明の実施の形態１の高周波線路の好ましい例を示す図（ａ）第一の伝送領域の伝送線路構造断面図（ｂ）第二の伝送領域の伝送線路構造断面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態２における高周波線路の上面透視図（ｂ）本発明の実施の形態２における高周波線路の上面透視図中線分Ｂ１−Ｂ２での断面図（ｃ）本発明の実施の形態２における高周波線路の上面透視図中線分Ｃ１−Ｃ２での断面図（ｄ）本発明の実施の形態２における高周波線路の上面透視図中線分Ｄ１−Ｄ２での断面図
【図６】本発明の実施の形態２の高周波線路の好ましい例における第二の伝送領域の断面図
【図７】（ａ）本発明の実施の形態３における共振器の上面図（ｂ）本発明の実施の形態３における共振器の上面図中線分Ｂ１−Ｂ２での断面図（ｃ）本発明の実施の形態３における共振器の上面図中線分Ｃ１−Ｃ２での断面図（ｄ）本発明の実施の形態３における共振器の上面図中線分Ｄ１−Ｄ２での断面図
【図８】本発明の実施の形態３の共振器の好ましい例における第二の伝送領域の断面図
【図９】本発明の実施の形態３の共振器の好ましい例の上面図
【図１０】従来の高周波線路の伝送線路断面構造（ａ）マイクロストリップ線路の図（ｂ）ストリップ線路の図
【符号の説明】
【００４４】
１    基板
２    信号導体配線
３    接地導体
４    第一の伝送領域
５    第二の伝送領域
６    追加接地導体
７    信号導体配線の両縁
８    通常の伝送線路において電流が集中しない信号導体配線の両縁以外の領域
９    空間
１０    接地導体
１１，１２    共振器の両端
【図１】
2005123850.tif 000003
【図２】
2005123850.tif 000004
【図３】
2005123850.tif 000005
【図４】
2005123850.tif 000006
【図５】
2005123850.tif 000007
【図６】
2005123850.tif 000008
【図７】
2005123850.tif 000009
【図８】
2005123850.tif 000010
【図９】
2005123850.tif 000011
【図１０】
2005123850.tif 000012