(57)【要約】      （修正有）【課題】一枚の誘電体基板内で高いインピーダンスと低インピーダンスの線路を狭い線路幅で実現する。【解決手段】狭い幅で高さを有する断面構造の導体棒を誘電体基板内に埋めその埋める深さを調整する事により広範囲なインピーダンスを同一基板上で実現した。この棒の断面が従来のマイクロストリツプ線路より遙かに大である事により許用電力も増す事が出来る。低域通過フィルタの構造では、高いインピーダンスの主線路は基板上に配置されこれに並列に接合される低いインピーダンスの分岐線路は基板内に一部埋め込まれて、この分岐点の一部基板上にある部分が主線路と機械的に接合されている。【選択図】図２
2012244619.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設置面に対して垂直に高さを持ち適当な幅を持つ角状導電体を誘電体基板上、又は誘電体板内又は一部誘電体板上で一部誘電体内に配置して出来る分布定数線路を含んだマイクロ波受動回路
【請求項２】
請求項１に於ける分布定数線路は直線のみならず曲線を含む回路。
【請求項３】
請求項１及び請求項２で記した回路が設置板に平行な遮蔽板中に形成された構造を持つ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は分布定数線路を用いた受動マイクロ波回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】マイクロ波回路には小型化や作り易さを目的としてマイクロストリップ線路、コプレーナ線路やスロット線路など誘電体基板上に作られる分布定数線路がよく用いられる。また密結合線路には両面基板を用いた回路が用いられている。これらの分布定数線路で低い特性インピーダンスを実現するには線幅が広くなり線路の交わる部分の面積が広くなるためその部分に等価的な容量やインダクタンスが入り回路の特性が劣化するのみならず隣接分布定数線路間の結合が強くなりその影響も回路の特性を劣化する。また特性インピーダンスを高くしようとすると基板の厚みを厚くする必要がある。これは低いインピーダンスの線路幅が益々ひろくなり先述の特性劣化を招く。従つて高い特性インピーダンスと低い特性インピーダンスとを同時に持ちた回路を数Ｇｈｚ以上の高い周波数領域で実現することは困難であつた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】Ｙ．Ｋｏｎｉｓｈｉ  ａｎｄ  Ｋ．Ｋｏｎｎｏ．ＵＳ．Ｐａｔｅｎｔｏ  ４７５７２８６
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】小西良弘、「実用マイクロ波技術講座−理論と実際  第１巻」ケイラボ出版  ２００１年２月  第５章
【非特許文献２】小西良弘、「実用マイクロ波技術講座−理論と実際  第５巻ボ出版  ケイラボ出版  ２００２年５月  ＰＰ．２２〜２５
【非特許文献３】小西良弘、「実用ＲＦ回路の基礎と設計」ケイラボ出版、２００９年１１月  ＰＰ．１７〜３０  ＰＰ．１７５〜２０３
【非特許文献４】Ｙ．Ｋｏｎｉｓｈ，Ｉｋｕｏ．Ａｗａｉ  ａｎｄ  Ｙ．Ｆｕｋｕｏｋａ「Ｎｅｗｌｙ  Ｐｒｏｐｏｓｅｄ  Ｖｅｒｔｉｃａｌｌｙ  Ｉｎｓｔａｌｌｅｄ  Ｐｌａｎａｒ  Ｃｉｒｃｕｉｔ  ａｎｄ  ｉｔｓ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ」ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ  ｏｎ  Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ、Ｖｏｌ．ＢＣ−３３、ｎｏ．１  Ｍａｒｃｈ  １９８７．
【非特許文献５】小西良弘、「実用マイクロ波フィルタの基礎と設計」ケイラボ出版  ｐｐ．１５６
【発明の概要】
【０００５】本発明では高いインピーダンスを得るには幅が細く適当な高さの線路を基板上上に図２（ｃ）の如く配置して実現している。高さを増したのは強度を増すためで高さの増加によるインピーダンスの低下に及ぼす影響が少ない事（図１）を利用したものである。次に低いインピーダンスの時には図２（ｂ）の様に基板内に埋め込むようにする。
又、その中間値は図２（ｄ）のように一部分を基板に埋め込むことにより設計値を実現している。
これを図２（ｂ）（ｃ）及び（ｄ）をうまく組み合わせて回路の分布定数線路を構成している。この工夫によって図２（ｃ）の構造は（ｂ）や（ｄ）の構造と接合されて機械的に安定した構造にしている。
以上の構造に於いて図２（ｂ）（ｃ）（ｄ）の導体幅ｄは１／４波長に比べて十分小さくなるような条件で設計されているので、周波数が数ＧＨｚ〜ミリ波帯用の回路でλ／４（λは波長）線路を用いた回路に於いても線路の分岐点の影響が極めて少ない。従来は分岐点の影響を少なくするため分岐線幅を細くするのに誘電体基板の厚みｈを薄くしてその影響を避けているが本発明の構造を用いるとｈを通常の２〜３倍厚くしても同一特性が得られるので回路の挿入損失も少なく許容電力も従来のものより大きくなる利点がある。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】第１は、分岐点の影響を避けるために線幅ｄの小さい分布定数線路を用いる事、
第２は、第１の目的を維持して低いインピーダンス（２０〜３０Ω）から高いインピーダンス（１００〜２００Ω）を同一誘電体基板で実現できる事、
第３は、最近のトランジスタの高電力化に伴い許容電力を増すことを可能にする事である。
【課題を解決するための手段】
【０００７】幅が狭く高さを有する導電体棒を誘電体基板内に埋め込む分布定数線路を用い埋め込む長さを調整する事により広範囲なインピーダンスを同一基板上で実現した。又  この棒の断面が従来のマイクロストリツプ線路より遙かに大である事により許用電力も増す事が出来る。
【発明の効果】
【０００８】周波数が数ＧＨｚ帯以上でも広範囲の特性インピーダンスが必要になる回路、例えば広帯域方向性結合器［文献５のｐ．６３］や広帯域阻止フィルタ［５］を用いた低域通過フィルタなどに広く応用できる。又、数ＧＨｚ帯以下の周波数で高電力用としてあらゆるＲＦ回路に用いられる。又、本発明による導体及び埋め込まれる誘電体に掘る溝は、ＣＡＤ−ＣＡＭシステムで短期間に製作されるので数多くの回路も同様に製作できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】基板上の縦形平面構造線路の高さと特性インピーダンスの関係
【図２】縦形平面構造分布定数線路の断面図  （ａ）均一媒質中に作成した構造  （ｂ）誘電体基板内に作成した構造  （ｃ）誘電体基板上に作成した構造  （ｄ）誘電体基板に１部埋め込んだ構造
【図３】低域通過フィルタの構造
【図４】広帯域３分岐方向性結合器の構造
【発明を実施するための形態】
【００１０】低域通過フィルタ
この例題として低域通過フィルタの構造を図３に示す。このように高いインピーダンスの主線路は基板上に配置されこれに並列に接合される低いインピーダンスの分岐線路は基板内に一部埋め込まれて、この分岐点の一部基板上にある部分が主線路と機械的に接合されている。
【００１１】広帯域３ｄＢ方向性結合器
この例を図４（ａ）に示す。この場合、端子１と４間及び端子２と３間に接合される分布定数線路の特性インピーダンスは１００オーム  で高い値を有するので基板上に配置され、他の線路は３０〜４０Ωの低いインピーダンスであるので基板内に一部埋め込まれ、他の部分は基板上にはみ出し先述の１００Ω以上の高いインピーダンスの線路と基板上で接合されている。比誘電率が２．１７の誘電体をもつ厚み１ｍｍの誘電体基板で図４（ａ）の構造を用いて中心周波数４．５Ｇｈｚのものを設計し、その特性をシュミレーションで求めると図４（ｂ）の如く設計した値の特性が得られた。同じ特性を平面回路で得るには０．２５ｍｍの基板を用いる必要がある。
【産業上の利用可能性】
【００１２】分岐点の影響や線路間の影響が少なくなり、かつ線路の断面を広く出来るので高電力高周波回路に利用できる。又、数Ｇｈｚ帯以上の回路に於いては基板の厚みをｈが従来のより厚く出来る為、製作精度も良くＣＡＤ−ＣＡＭシステムで容易に製作できる。又、実行誘電率は従来の平面回路よりも遙かに高い周波数まで同じ値をたもつのでミリ波帯でも用途が利用が多い。これは表面波と線路との結合周波数が平面回路よりも高くなるからである。
【符号の説明】
【００１３】１．ａ：分布線路の高さ
２．ｄ：分布線路の幅
３．ｈ：誘電帯基板の厚み
４．１，２，３，４：端子の番号
【図１】
2012244619.tif 000003
【図２】
2012244619.tif 000004
【図３】
2012244619.tif 000005
【図４】
2012244619.tif 000006