(57)【要約】【課題】  接続部および抵抗体で生ずるインダクタンスによるインピーダンスの不整合という問題を解消し、かつ、直流抵抗値を正確に設定する。【解決手段】  誘電体基板（１）上に膜状の抵抗体（４）を設け、その抵抗体（４）の一端に信号電極（２）、他端に接地用電極（３）を設けている高周波用終端抵抗器（Ｒ）において、抵抗体（４）と同一面に信号電極（２）、抵抗体（４）もしくは接地用電極（３）のいずれかに接続されかつ直流抵抗値に影響しない導体膜（５）が形成されている。高周波用終端抵抗器（Ｒ）を高周波回路基板に固定し、信号電極（２）および接地用電極（３）を高周波回路基板の高周波信号伝送線路（７）の終端およびアース面（８）に接続した後、導体膜（５）のトリミングを行って所望のリターンロス周波数特性を得る。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘電体基板上に膜状の抵抗体を設け、その抵抗体の一端に信号電極、他端に接地用電極を設けている高周波用終端抵抗器において、前記抵抗体と同一面に信号電極、抵抗体もしくは接地用電極のいずれかに接続されかつ直流抵抗値に影響しない導体膜が形成されていることを特徴とする高周波用終端抵抗器。
【請求項２】
請求項１において、少なくとも誘電体基板上の抵抗体および導体膜は保護膜で被覆されている高周波用終端抵抗器。
【請求項３】
請求項１または２において、信号電極および接地用電極に外部接続端子が接続され、接地用電極に接続された外部接続端子は誘電体基板を挟んで導体膜に対向している高周波用終端抵抗器。
【請求項４】
請求項３において、誘電体基板はモールド封止されている高周波用終端抵抗器。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかにおいて、導体膜はトリミング可能である高周波用終端抵抗器。
【請求項６】
信号電極および接地用電極は四角形の誘電体基板の対向する２辺に近接して形成され、抵抗体および導体膜は誘電体基板の他の対向する２辺と平行に並設されている請求項１〜５のいずれかの高周波用終端抵抗器。
【請求項７】
導電膜は抵抗体と同じ材料でかつ同じ工程で形成されている請求項１〜６のいずれかの高周波用終端抵抗器。
【請求項８】
請求項１〜３のいずれかの高周波用終端抵抗器を高周波回路基板に固定し、信号電極および接地用電極を高周波回路基板の高周波信号伝送線路の終端およびアース面に接続した後、導体膜のトリミングを行って所望のリターンロス周波数特性を得ることを特徴とする高周波用終端抵抗器の周波数特性調整方法。
【請求項９】
請求項８において、導体膜は高周波回路基板のアース面に誘電体基板を挟んで対向するように高周波回路基板に固定される高周波用終端抵抗器の周波数特性調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波回路に使用される終端抵抗器とその周波数特性調整方法とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、マイクロストリップライン等の高周波信号伝送線路の終端部の信号反射を防止するために終端抵抗器が利用されている。一般に高周波信号伝送線路と終端抵抗器の接続は、ボンディングワイヤのような円柱状ワイヤや、平板状のリードによって行なわれる。
【０００３】
図８は従来の終端抵抗器の一例を示す平面図、図９はこの高周波信号伝送線路への終端抵抗器の接続例として、マイクロストリップライン終端への接続図を示す。終端抵抗器Ｒの誘電体基板１の上面には、信号電極２、接地用電極３、抵抗体４が形成され、マイクロストリップライン７の終端はボンディングワイヤ６Ａによって終端抵抗器Ｒの信号電極２と接続され、終端抵抗器Ｒの接地用電極３はボンディングワイヤ６Ｂによってアース面８と接続される。
【０００４】
この終端抵抗器Ｒのインピーダンスは、広い周波数範囲にわたって高周波信号伝送線路の特性インピーダンスに一致することが求められる。
【０００５】
しかし、高周波信号伝送線路７と終端抵抗器Ｒの接続に使用されるワイヤやリードはインダクタンスを生ずるため、前記の高周波信号伝送線路７と終端抵抗器Ｒの接続を電気的等価回路で示すと図１０のようになる。すなわち、高周波信号伝送線路７と終端抵抗器Ｒの接続部でインダクタンスによるインピーダンスの不整合が起こり、結果として周波数が高くなるほど信号反射量が増加してしまうことが多い。
【０００６】
一方、仮に、高周波信号伝送線路７と終端抵抗器Ｒの信号電極２との接続、および終端抵抗器Ｒの接地用電極３とアース面８との接続が理想的に行なわれて、接続部で生ずるインダクタンスが微小になったとしても、抵抗体４によって生ずるインダクタンスが高周波信号伝送線路とのインピーダンスの不整合を引き起こす場合もある。特に、抵抗体４にニクロム等の合金系材料を使用した場合、生ずるインダクタンスは大きくなり、インピーダンスの不整合は顕著に表れる。
【０００７】
なぜならば、合金系材料の抵抗率は低く、所望の抵抗値を得るための抵抗体の形状が細長くなり、インダクタンスが大きくなってしまうからである。前記の問題を解決するために、抵抗体４の幅を信号電極２の側より接地用電極３の側の方が広くなるようにするという方法が公知である（例えば特許文献１）
【０００８】
【特許文献１】特公平７−８７１３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この特許文献１に示された方法では、抵抗体の形状が台形となる。その結果、終端抵抗器の直流抵抗値を高周波伝送線路の特性インピーダンスに正確に合わせるように抵抗体の形状を設計するのが困難となってしまうという問題がある。
【００１０】
本発明は、前記したような接続部および抵抗体で生ずるインダクタンスによるインピーダンスの不整合という問題を解消し、かつ、直流抵抗値を正確に設定できる高周波用終端抵抗器を提供することを第１の目的とする。またこの高周波用終端抵抗器の周波数特性調整方法を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明によれば第１の目的は、誘電体基板上に膜状の抵抗体を設け、その抵抗体の一端に信号電極、他端に接地用電極を設けている高周波用終端抵抗器において、前記抵抗体と同一面に信号電極、抵抗体もしくは接地用電極のいずれかに接続されかつ直流抵抗値に影響しない導体膜が形成されていることを特徴とする高周波用終端抵抗器により達成される。
【００１２】
また第２の目的は、請求項１〜３のいずれかの高周波用終端抵抗器を高周波回路基板に固定し、信号電極および接地用電極を高周波回路基板の高周波信号伝送線路の終端およびアース面に接続した後、導体膜のトリミングを行って所望のリターンロス周波数特性を得ることを特徴とする高周波用終端抵抗器の周波数特性調整方法、により達成される。
【発明の効果】
【００１３】
この高周波用終端抵抗器の構成によれば、高周波伝送線路の接続部で生ずるインダクタンス、あるいは終端抵抗器の抵抗体で生ずるインダクタンスによるインピーダンスのずれを補正できるので、リターンロス周波数特性が良好となり従来のものより高い周波数帯域まで使用が可能となる。また、請求項８に記載した高周波用終端抵抗器の周波数特性調整方法によれば、リターンロスが良好となるように終端抵抗器を調整することが容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
誘電体基板上の抵抗体および導体膜は保護膜で被覆しておけば、抵抗器の取扱いが容易になる。導体膜は直接あるいは保護膜で被覆した場合にはこの保護膜の上からトリミング可能にする。例えばレーザー加工や手作業により、導体膜のトリミングを直接または保護膜の上から行うことができるようにする。
【００１５】
この抵抗器は、少なくとも導体膜が高周波回路基板のアース面に誘電体基板を挟んで対向するように高周波回路基板に固定される。この結果導体膜とアース面とでキャパシタが形成され、このキャパシタがボンディングワイヤなどによるインダクタンスがインピーダンスを上昇させるのを抑制するものである。
【００１６】
この抵抗器は誘電体基板を高周波回路基板に直接固定するものであってもよいが、この抵抗器にリードなどの外部接続端子を設けておき、この外部接続端子を高周波回路基板に固定してもよい。この抵抗器に外部接続端子を取付ける場合は、誘電体基板の部分を樹脂などでモールド封止しておくのがよい。
【００１７】
誘電体基板は四角形とし、その対向する２辺に信号電極と接地用電極を形成し、抵抗体および導体膜は他の対向する２辺と平行に並設するのが望ましい。導体膜は抵抗体と同じ材料でかつ同じ工程で形成することができ、この場合には生産工程数が減ることになり、生産性が良い。
【実施例１】
【００１８】
以下に本発明の実施例について図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による高周波用終端抵抗器の一実施例を示す平面図である。この高周波用終端抵抗器Ｒの誘電体基板１には比誘電率約10のアルミナが使用され、幅約1.3mm、長さ約1.3mm、厚さ約0.3mmである。この誘導体基板１の上面には、信号電極２、接地用電極３、抵抗体４、本発明の導体膜である周波数特性補正パターン５が形成されている。
【００１９】
周波数特性補正パターン５は、信号電極２に接続されているが接地用電極３には接続されていない。このためこの周波数特性補正パターン５は直流抵抗値には影響しない配置になっている。抵抗体４はニクロム抵抗膜で形成されるが、窒化タンタル抵抗膜等を使用してもよく、その直流抵抗値は５０Ωとされている。周波数特性補正パターン５は、抵抗体４と同じ材料で形成されているが、信号電極２や接地用電極３と同じ材料で形成してもよく、あるいは導電性を持つ膜ならばどのような材料でもよい。
【００２０】
図２は、図１に示した高周波用終端抵抗器Ｒの実装例を示す斜視図、図３はその電気的等価回路図である。誘電体基板１は、マイクロストリップライン７を有する高周波電子回路基板のアース面８上に配置されている。例えば接着剤で固定されるアース面８と接地用電極３はボンディングワイヤ６Ｂを介して接続されている。また、終端が必要なマイクロストリップライン７は、信号電極２とボンディングワイヤ６Ａを介して接続されている。
【００２１】
ここで、本実施例における周波数特性補正パターン５の作用について説明する。周波数特性補正パターン５はアース面８に対して、誘電体基板１を誘電体とするキャパシタを形成する。すなわち、図３に表すように、アースに対して並列にキャパシタが挿入されることになる。このキャパシタは、ボンディングワイヤ６Ａ、６Ｂによるインダクタンスによって引き起こされるインピーダンスの上昇を抑える効果がある。
【００２２】
このことを図１２を使って説明する。図１２は周波数が100MHzから10GHzに上昇するにしたがって変化するインピーダンスをスミスチャートにプロットしたものである。曲線（Ａ１）は従来例、曲線（Ｂ１）は本発明例によるインピーダンスを示している。スミスチャートにおいて、中心は特性インピーダンス値、右端に接している円は等レジスタンス線、右端から放射状に伸びる曲線は等リアクタンス線を示している。プロットされたインピーダンスの中心からの距離を読み取ることによって反射係数、すなわちリターンロスを評価できる。
【００２３】
従来例の曲線（Ａ１）を見ると、周波数が低い領域ではインピーダンスは、等レジスタンス円に沿ってリアクタンスのうちのインダクタンスが増加する方向に動き、周波数が高くなると抵抗器の抵抗体や電極などで生ずるキャパシタがアドミッタンスとして働き、インピーダンスは等レジスタンス円よりずれていく。
【００２４】
このようにインピーダンスの変化の原因が主にインダクタンスにある場合、一般的には、インダクタンスに直列にキャパシタンスを挿入して、インダクタンスによるスミスチャート上のインピーダンスの軌跡を等レジスタンス円上でちょうど逆方向へ動かすことにより、スミスチャート中心からインピーダンスが離れていくのを防ぐ。しかし、図３のように並列にキャパシタを挿入しても、スミスチャート中心からインピーダンスが離れていくのを実用的なレベルにおいて防ぐことができるのである。このことは曲線（Ｂ１）によって示されている。
【００２５】
図１１は、図１に示した本発明の終端抵抗器Ｒと図８に示した従来例の終端抵抗器Ｒのリターンロス周波数特性を比較して示す図である。曲線（Ａ）が従来例、曲線（Ｂ）が本発明による周波数特性である。これによれば、周波数特性補正パターン５によって本発明のものは、従来のものに比べてリターンロスは５ＧＨＺで約１０ｄＢ改善されることが解る。
【００２６】
これに加えて、発明者は、誘電体基板１に比誘電率38のジルコニアを使用し、周波数特性補正パターン５のキャパシタンスをさらに増加させた。その結果、ボンディングワイヤ６Ａ、６Ｂと周波数特性補正パターン５の組み合わせによって、帯域通過フィルタが形成されることになる。すなわち、図４のように周波数特性補正パターン５Ｂの面積を変えてキャパシタンス値を変えることにより、任意の周波数帯域でのリターンロスをさらに改善させることができることが解った。
【００２７】
図１１の曲線（Ｃ）は、誘電体基板１に比誘電率３８のジルコニアを使用し、かつ図４のような周波数特性補正パターン５Ｂを使用したときのリターンロス周波数特性である。これによれば、３ＧＨＺにおいて曲線Ｂよりもさらにリターンロスが約１０ｄＢ改善された。
【実施例２】
【００２８】
本発明における別の実施態様を以下に列挙する。図５は、周波数特性補正パターン５を抵抗体４に接続したものである。図６は周波数特性補正パターン５を接地用電極３に接続したものである。これらは、終端抵抗器Ｒと高周波伝送線路７の接続態様あるいは抵抗体４の形状によって生ずるインダクタンス値に合わせて任意に選択できる。
【００２９】
図７は、周波数特性補正パターン５を、レーザー加工あるいは人手などにより任意の箇所で切断したものである。これによれば、終端抵抗器Ｒと高周波伝送線路７の接続態様に合わせてリターンロス周波数特性を任意に調整できる。例えば、終端抵抗器Ｒと高周波伝送線路７を接続した後に、リターンロス周波数特性の測定と周波数特性補正パターン５の切断を繰り返すことにより、リターンロス周波数特性を所望の値に設定することが可能である。
【００３０】
本発明の高周波用終端抵抗器Ｒを構成する誘電体基板１は、アルミナ等のセラミックの他にガラスあるいは樹脂を使用することができる。また、導電性を持つ板上にこれらのものをメッキ、塗布、焼結、真空成膜法等で形成したものを用いることもできる。
【００３１】
信号電極２、接地用電極３、抵抗体４、周波数特性補正パターン５は、真空成膜法によって形成されるものの他に、メッキ、塗布で形成されたものを用いることもできる。箔状のものを誘電体基板１に接着などによって固定したものを用いることもできる。また、マイクロストリップライン等を有するような高周波用回路基板に、マイクロストリップラインと同一平面上に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の高周波用終端抵抗器の一実施例を示す平面図
【図２】その使用例を示す斜視図
【図３】図２の電気的等価回路を示す図
【図４】本発明の他の実施例である高周波用終端抵抗器を示す平面図
【図５】本発明の高周波用終端抵抗器の別の実施例を示す平面図
【図６】本発明の実施例である高周波用終端抵抗器の平面図
【図７】本発明の実施例である高周波用終端抵抗器を示す平面図
【図８】従来の高周波用終端抵抗器の一例を示す平面図
【図９】その使用例を示す斜視図
【図１０】その電気的等価回路を示す図
【図１１】従来および本発明の高周波用終端抵抗器の高周波特性を例示する図
【図１２】従来および本発明の高周波用終端抵抗器の高周波特性を例示する図
【符号の説明】
【００３３】
１  誘電体基板
２  信号電極
３  接地用電極
４  抵抗体
５、５Ｂ  周波数特性補正パターン（導体膜）
６Ａ、６Ｂ  ボンディングワイヤ
７  信号入力用マイクロストリップライン
８  アース面
Ｒ  終端抵抗器
【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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