(57)【要約】【課題】高調波の反射振幅を高めて、トランジスタの効率を高めることができる高調波処理回路を得ることを目的とする。【解決手段】主線路１６を流れる高周波信号のｎ次の高調波に対して短絡点を形成する先端開放スタブ１７を備え、ビア１８が、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、先端開放スタブ１７と主線路１６を接続するように構成する。これにより、ｎ次の高調波の反射振幅を高めて、トランジスタ１の効率を高めることができる。【選択図】図３
2017011526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多層基板を構成している第１の接地層と、
前記多層基板を構成している第２の接地層と、
前記第１の接地層と前記第２の接地層との間に挿入されている複数の誘電体層と、
前記複数の誘電体層の間のうち、隣接している２つの誘電体層の間に挿入され、トランジスタの入力側又は出力側と接続されている金属層である主線路と、
前記複数の誘電体層の間のうち、前記２つの誘電体層の間と別の層間に挿入され、前記主線路を流れる信号の高調波に対して短絡点を形成する第１の先端開放スタブと、
前記主線路における線路幅方向の中心からずれている位置で、前記第１の先端開放スタブと前記主線路を接続する第１のビアと
を備えた高調波処理回路。
【請求項２】
前記主線路に対して、前記第１の先端開放スタブと対称な位置に設けられ、前記主線路を流れる信号の高調波に対して短絡点を形成する第２の先端開放スタブと、
前記主線路における線路幅方向の中心からずれている位置で、前記第２の先端開放スタブと前記主線路を接続する第２のビアとを備えたことを特徴とする請求項１記載の高調波処理回路。
【請求項３】
前記第１及び第２の先端開放スタブが設けられている２つの誘電体層の間に、前記主線路と平行な線路である第３の先端開放スタブが形成され、前記第３の先端開放スタブがビアによって前記主線路と接続されていることを特徴とする請求項２記載の高調波処理回路。
【請求項４】
多層基板を構成している第１の接地層と、
前記多層基板を構成している第２の接地層と、
前記第１の接地層と前記第２の接地層との間に挿入されている複数の誘電体層と、
前記複数の誘電体層の間のうち、隣接している２つの誘電体層の間に挿入され、トランジスタの入力側又は出力側と接続されている金属層である主線路と、
前記複数の誘電体層の間のうち、前記２つの誘電体層の間と別の層間に挿入され、前記主線路を流れる信号の高調波に対して短絡点を形成する先端開放スタブとを備え、
前記先端開放スタブの一部が前記主線路における線路幅方向の全体と重なる位置に配置されており、前記先端開放スタブと前記主線路が電磁結合していることを特徴とする高調波処理回路。
【請求項５】
多層基板を構成している第１の接地層と、
前記多層基板を構成している第２の接地層と、
前記第１の接地層と前記第２の接地層との間に挿入されている複数の誘電体層と、
前記複数の誘電体層の間のうち、隣接している２つの誘電体層の間に挿入され、トランジスタの入力側又は出力側と接続されている金属層である主線路と、
前記複数の誘電体層の間のうち、前記２つの誘電体層の間と別の層間に挿入され、前記主線路を流れる信号の高調波に対して短絡点を形成する先端開放スタブと、
前記先端開放スタブと前記主線路を接続する複数のビアとを備え、
前記先端開放スタブの一部が前記主線路における線路幅方向の全体と重なる位置に配置されており、前記複数のビアのうち、全部又は一部のビアが設けられている位置が、前記主線路における線路幅方向の中心からずれている位置であることを特徴とする高調波処理回路。
【請求項６】
多層基板を構成している第１の接地層と、
前記多層基板を構成している第２の接地層と、
前記第１の接地層と前記第２の接地層との間に挿入されている複数の誘電体層と、
前記複数の誘電体層の間のうち、隣接している２つの誘電体層の間に挿入され、トランジスタの入力側又は出力側と接続されている金属層である主線路と、
前記複数の誘電体層の間のうち、前記２つの誘電体層の間と別の層間に挿入され、前記主線路を流れる信号の高調波に対して短絡点を形成する先端開放スタブと、
前記先端開放スタブと前記主線路を接続するビアとを備え、
前記ビアが設けられている位置での前記主線路の線路幅が、前記ビアが設けられていない位置での前記主線路の線路幅より狭くなっていることを特徴とする高調波処理回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、主線路を流れる高周波信号の高調波を処理して、増幅器であるトランジスタの高効率化を実現する高調波処理回路に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
以下の特許文献１には、主線路Ｔ１１に対して、高調波処理用の先端開放スタブＴ２１〜Ｔ２６をビアによって接続することで、主線路を流れる高周波信号の高調波を処理している高調波処理回路が開示されている。
このビアが設けられている位置は、主線路Ｔ１１における線路幅方向の中心の位置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−６６８３９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の高調波処理回路は以上のように構成されているので、高調波に対する短絡点が、主線路Ｔ１１における線路幅方向の中心に形成されるが、主線路における線路幅方向の端に電界が集中している場合、高調波の反射振幅が低下して、トランジスタの効率が低下してしまうという課題があった。
【０００５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、高調波の反射振幅を高めて、トランジスタの効率を高めることができる高調波処理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】
【０００６】
この発明に係る高調波処理回路は、多層基板を構成している第１の接地層と、多層基板を構成している第２の接地層と、第１の接地層と第２の接地層との間に挿入されている複数の誘電体層と、複数の誘電体層の間のうち、隣接している２つの誘電体層の間に挿入され、トランジスタの入力側又は出力側と接続されている金属層である主線路と、複数の誘電体層の間のうち、２つの誘電体層の間と別の層間に挿入され、主線路を流れる信号の高調波に対して短絡点を形成する第１の先端開放スタブとを備え、第１のビアが、主線路における線路幅方向の中心からずれている位置で、第１の先端開放スタブと主線路を接続するようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、第１のビアが、主線路における線路幅方向の中心からずれている位置で、第１の先端開放スタブと主線路を接続するように構成したので、高調波の反射振幅を高めて、トランジスタの効率を高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】この発明の実施の形態１による高調波処理回路を適用している入力整合回路及び出力整合回路を備えている電力増幅器を示す構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１による高調波処理回路を示す断面図である。
【図３】この発明の実施の形態１による高調波処理回路の主線路１６及び先端開放スタブ１７を示す平面図である。
【図４】主線路１６を流れる高周波信号の電流分布を示す説明図である。
【図５】ビア１８が設けられる位置が主線路１６の中心１６ｅである場合の平面図である。
【図６】主線路１６の中心１６ｅに形成されるｎ次の高調波に対する短絡点２０を示す説明図である。
【図７】主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、ビア１８が先端開放スタブ１７と主線路１６を接続している場合の高周波信号の電流分布を示す説明図である。
【図８】高周波３次元電磁界シミュレータであるＨＦＳＳを用いて、ビア１８の位置と２次の高調波の反射振幅との関係を電磁界解析した結果を示す説明図である。
【図９】この発明の実施の形態２による高調波処理回路の主線路１６及び先端開放スタブ１７，２１を示す平面図である。
【図１０】２つの先端開放スタブ１７，２１が設けられている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
【図１１】ビア１８，２２とトランジスタ１の位置関係を示す説明図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による高調波処理回路の主線路１６及び先端開放スタブ１７，２１，２３を示す平面図である。
【図１３】３つの先端開放スタブ１７，２１，２３が設けられている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
【図１４】この発明の実施の形態４による高調波処理回路を示す断面図である。
【図１５】この発明の実施の形態４による高調波処理回路の主線路１６及び先端開放スタブ３０を示す平面図である。
【図１６】主線路１６と電磁結合している先端開放スタブ３０が設けられている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
【図１７】この発明の実施の形態５による高調波処理回路の主線路１６及び先端開放スタブ３１を示す平面図である。
【図１８】ビア３２，３４とトランジスタ１の位置関係を示す説明図である。
【図１９】この発明の実施の形態５による高調波処理回路の等価回路である。
【図２０】ビア３２，３３，３４を用いて、先端開放スタブ３１と主線路１６が接続されている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
【図２１】この発明の実施の形態６による高調波処理回路の主線路１６及び先端開放スタブ５１を示す平面図である。
【図２２】先端開放スタブ５１が接続される部分の主線路１６の線路幅が狭くなっている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、この発明をより詳細に説明するために、この発明を実施するための形態について、添付の図面にしたがって説明する。
【００１０】
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による高調波処理回路を適用している入力整合回路及び出力整合回路を備えている電力増幅器を示す構成図である。
図２はこの発明の実施の形態１による高調波処理回路を示す断面図であり、図３はこの発明の実施の形態１による高調波処理回路の主線路及び先端開放スタブを示す平面図である。
図１から図３において、トランジスタ１は入力された高周波信号を増幅し、増幅後の高周波信号を出力する増幅器である。
この実施の形態１では、トランジスタ１がエミッタ接地のトランジスタである例を説明するが、これはあくまでも一例であり、例えば、ドレイン接地のトランジスタであってもよい。
入力端子２は高周波信号を入力する端子であり、例えば、高周波信号の信号源が接続されている。
出力端子５はトランジスタ１により増幅された高周波信号を出力する端子であり、例えば、負荷が接続されている。
【００１１】
入力整合回路３は入力端子２とトランジスタ１の間に接続され、例えば、入力端子２に接続されている信号源のインピーダンスと、トランジスタ１の入力インピーダンスとの整合を図る回路である。
出力整合回路４はトランジスタ１と出力端子５との間に接続され、例えば、トランジスタ１の出力インピーダンスと、出力端子５に接続されている負荷のインピーダンスとの整合を図る回路である。
入力整合回路３及び出力整合回路４は、図２に示す高調波処理回路が実装されている多層基板で構成されている。
【００１２】
接地層１１は多層基板を構成している第１の接地層であり、接地層１２は多層基板を構成している第２の接地層である。
誘電体層１３，１４，１５は接地層１１と接地層１２との間に挿入されおり、例えば、比誘電率が３．４程度の誘電体で構成されている。
主線路１６は隣接している誘電体層１４と誘電体層１５の間に挿入されている金属層であり、入力整合回路３に実装されている高調波処理回路であれば、主線路１６の一端１６ａが入力端子２と接続されて、主線路１６の他端１６ｂがトランジスタ１のゲート端子と接続される。
また、出力整合回路４に実装されている高調波処理回路であれば、主線路１６の一端１６ａがトランジスタ１のドレイン端子と接続されて、主線路１６の他端１６ｂが出力端子５と接続される。
なお、１６ｃ，１６ｄは主線路１６の線路幅方向の端であり、１６ｅは主線路１６における線路幅方向の中心である。
【００１３】
先端開放スタブ１７は誘電体層１３と誘電体層１４の間に挿入されており、主線路１６を流れる高周波信号のｎ（ｎ＝２，３，４，・・・）次の高調波に対して短絡点を形成する第１の先端開放スタブである。
例えば、高周波信号の基本波の波長がλとすれば、先端開放スタブ１７の長さはλｎ／４である。
ビア１８は主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、先端開放スタブ１７と主線路１６を接続している第１のビアである。
【００１４】
次に動作について説明する。
入力整合回路３及び出力整合回路４が、入力端子２から入力される高周波信号の基本波に対する整合回路であれば、低インピーダンス線路を用いる必要がある。
例えば、高周波信号の基本波の周波数が５．８ＧＨｚであるとき、低誘電率の基板を用いて、低インピーダンス線路を作成する場合、主線路１６の線路幅Ｗは、下記の式（１）を満足するように形成する必要がある。
λｎ／１６  ＜  Ｗ  ＜  λｎ／４          （１）
【００１５】
式（１）を満足するような幅広な主線路１６を形成すると、主線路１６の線路幅方向の端１６ｃ，１６ｄ付近に電流が集中する。
図４は主線路１６を流れる高周波信号の電流分布を示す説明図である。
図４は、主線路１６の線路幅方向の中心１６ｅでは、電流がほとんど流れていないが、主線路１６の線路幅方向の端１６ｃ，１６ｄでは、大きな電流が流れていることを示している。
このとき、大きな電流が流れている箇所に先端開放スタブ１７を接続すれば、ｎ次の高調波に対して短絡点を形成することができるため、ｎ次の高調波の反射振幅を高めることができる。
【００１６】
ただし、ビア１８が設けられる位置が、図５に示すように、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅである場合、図６に示すように、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅにｎ次の高調波に対する短絡点２０が形成される。
この場合、大きな電流が流れている主線路１６の端１６ｃ，１６ｄ付近には、ｎ次の高調波に対する短絡点２０が形成されないため、ｎ次の高調波は、主線路１６の一端１６ａと他端１６ｂの間を容易に通過する。したがって、ｎ次の高調波の反射振幅が劣化する。
【００１７】
これに対して、この実施の形態１では、図３に示すように、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、ビア１８が先端開放スタブ１７と主線路１６を接続している。
この場合、主線路１６の端１６ｃ，１６ｄ付近に集中している電界に対して、先端開放スタブ１７と主線路１６の電磁結合が、空間的な電界の集中度合に非対称性を生じさせるように作用するため、主線路１６を流れる電流の分布が変化する。
図７は主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、ビア１８が先端開放スタブ１７と主線路１６を接続している場合の高周波信号の電流分布を示す説明図である。
図７は、図中左側の主線路１６の端１６ｄ付近の電流が減少しているが、図中右側の主線路１６の端１６ｃ付近の電流が増加していることを示している。
【００１８】
ビア１８が先端開放スタブ１７と主線路１６を接続することで、ｎ次の高調波に対する短絡点が形成されるが、ビア１８が設けられている位置が、図３に示すように、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置、即ち、電流が増加している主線路１６の端１６ｃ付近の位置であるため、電流が増加している主線路１６の端１６ｃ付近に、ｎ次の高調波に対する短絡点が形成される。
これにより、ビア１８が設けられる位置が主線路１６の中心１６ｅである場合より、主線路１６の一端１６ａと他端１６ｂの間を通過するｎ次の高調波を低減して、ｎ次の高調波の反射振幅を高めることができる。
【００１９】
図８は高周波３次元電磁界シミュレータであるＨＦＳＳを用いて、ビア１８の位置と２次の高調波の反射振幅との関係を電磁界解析した結果を示す説明図である。
図８では、ビア１８の位置は、主線路１６の中心１６ｅからのオフセット［μｍ］で表している。
図８より、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである場合（ビアオフセット＝０）より、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅから主線路１６の端１６ｃ側にずれている場合の方が、２次の高調波の反射振幅が高くなっていることが分かる。
例えば、ビア１８の位置が、主線路１６の中心１６ｅから主線路１６の端１６ｃ側に、２λ／２０ずれている場合、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである場合よりも、２次の高調波の反射振幅が３５×１０−３程度向上している。
【００２０】
以上で明らかなように、この実施の形態１によれば、ビア１８が、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、先端開放スタブ１７と主線路１６を接続するように構成したので、ｎ次の高調波の反射振幅を高めて、トランジスタ１の効率を高めることができる効果を奏する。
【００２１】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、主線路１６に対して、１つの先端開放スタブ１７が設けられているものを示したが、主線路１６に対して対称となる位置に、２つの先端開放スタブが設けられているものであってもよい。
【００２２】
図９はこの発明の実施の形態２による高調波処理回路の主線路及び先端開放スタブを示す平面図であり、図９において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
先端開放スタブ２１は誘電体層１３と誘電体層１４の間に挿入されており、主線路１６を流れる高周波信号のｎ次の高調波に対して短絡点を形成する第２の先端開放スタブである。
例えば、高周波信号の基本波の波長がλとすれば、先端開放スタブ２１の長さはλｎ／４である。
ビア２２は主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、先端開放スタブ２１と主線路１６を接続している第２のビアである。
【００２３】
主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、ビア１８，２２によって、主線路１６と接続されている２つの先端開放スタブ１７，２１が設けられることで、上記実施の形態１と同様に、ｎ次の高調波の反射振幅を高めることができる。
図１０は２つの先端開放スタブ１７，２１が設けられている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
図１０より、２つの先端開放スタブ１７，２１が設けられている場合の高調波の反射振幅が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅より高くなっていることが分かる。
図１０の例では、基本波周波数５．８ＧＨｚに対する２次高調波１１．６ＧＨｚにおいて、２つの先端開放スタブ１７，２１が設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（３，３））＝０．９１６が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（１，１））＝０．８８４より、３２×１０−３程度向上している。
【００２４】
図１１はビア１８，２２とトランジスタ１の位置関係を示す説明図である。
図１１の例では、主線路１６の線路幅がＷ、主線路１６の端１６ｃからビア１８までの距離がＷ／４、主線路１６の端１６ｄからビア２２までの距離がＷ／４である。
この場合、４つのトランジスタ１のうち、図中上側２つのトランジスタ１からビア２２までの距離が等しく、図中下側２つのトランジスタ１からビア１８までの距離が等しい。
即ち、４つのトランジスタ１から近くのビアまでの距離が等しい。
これにより、４つのトランジスタ１から見た高調波に対するインピーダンスを、各１セルトランジスタに対して等しくすることができるため、回路の対称性を向上させることができる。
【００２５】
実施の形態３．
図１２はこの発明の実施の形態３による高調波処理回路の主線路及び先端開放スタブを示す平面図であり、図１２において、図９と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
先端開放スタブ２３は先端開放スタブ１７，２１と同じ層に設けられている主線路１６と平行な線路（第３の先端開放スタブ）である。
ビア２４は先端開放スタブ２３と主線路１６を接続している。
【００２６】
図１２の高調波処理回路は、上記実施の形態２における図９の高調波処理回路に対して先端開放スタブ２３とビア２４が追加されている形態であり、上記実施の形態２よりも更に高調波の反射振幅が向上する効果が得られる。
図１３は３つの先端開放スタブ１７，２１，２３が設けられている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
図１３より、３つの先端開放スタブ１７，２１，２３が設けられている場合の高調波の反射振幅が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅より高くなっていることが分かる。
図１３の例では、基本波周波数５．８ＧＨｚに対する２次高調波１１．６ＧＨｚにおいて、３つの先端開放スタブ１７，２１，２３が設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（３，３））＝０．９１９が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（１，１））＝０．８８４より、３５×１０−３程度向上している。
【００２７】
実施の形態４．
上記実施の形態１では、ビア１８が、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、先端開放スタブ１７と主線路１６を接続しているものを示したが、ビアを用いずに、先端開放スタブと主線路が電磁結合しているものであってもよく、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００２８】
図１４はこの発明の実施の形態４による高調波処理回路を示す断面図であり、図１５はこの発明の実施の形態４による高調波処理回路の主線路及び先端開放スタブを示す平面図である。
図１４及び図１５において、図２及び図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
先端開放スタブ３０は一部（図１５の斜線部）が主線路１６における線路幅方向の全体と重なる位置に配置されており、先端開放スタブ３０の長さＬは、λｎ／４＜Ｌ＜λｎ／２である。
【００２９】
先端開放スタブ３０は、図１５の斜線部において、主線路１６を覆うことで、主線路１６と電磁結合しており、主線路１６を覆っている部分で、高周波信号のｎ次の高調波に対して短絡点を形成している。
図１６は主線路１６と電磁結合している先端開放スタブ３０が設けられている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
図１６より、主線路１６と電磁結合している先端開放スタブ３０が設けられている場合の高調波の反射振幅が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅より高くなっていることが分かる。
図１６の例では、基本波周波数５．８ＧＨｚに対する２次高調波１１．６ＧＨｚにおいて、主線路１６と電磁結合している先端開放スタブ３０が設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（３，３））＝０．９０８が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（１，１））＝０．８８４より、２４×１０−３程度向上している。
【００３０】
実施の形態５．
上記実施の形態４では、一部（図１５の斜線部）が主線路１６における線路幅方向の全体と重なる位置に配置されている先端開放スタブ３０が、ビアを用いずに、主線路１６と電磁結合しているものを示したが、一部が主線路１６における線路幅方向の全体と重なる位置に配置されている先端開放スタブが、複数のビアによって、主線路１６と接続されているものであってもよく、上記実施の形態４と同様の効果を得ることができる。
【００３１】
図１７はこの発明の実施の形態５による高調波処理回路の主線路及び先端開放スタブを示す平面図であり、図１７において、図１５と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
先端開放スタブ３１は一部が主線路１６における線路幅方向の全体と重なる位置に配置されており、先端開放スタブ３１の長さＬは、λｎ／４＜Ｌ＜λｎ／２である。
ビア３２，３３，３４は先端開放スタブ３１と主線路１６を接続しており、ビア３２，３３，３４が設けられている位置は、主線路１６の線路幅方向で対称な位置である。
【００３２】
主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅからずれている位置で、ビア３２，３４が先端開放スタブ３１と主線路１６を接続することで、電界が集中している主線路１６の端１６ｃ，１６ｄ付近に短絡点を形成することができるため、ｎ次の高調波の反射振幅を高めることができる。
図１７の例では、主線路１６における線路幅方向の中心１６ｅにビア３３が設けられている例を示しており、ビア３３が設けられている方が、ｎ次の高調波の反射振幅を高めることができるが、ビア３３の設置は必須ではない。
【００３３】
図１８はビア３２，３４とトランジスタ１の位置関係を示す説明図である。
図１８の例では、主線路１６の線路幅がＷ、主線路１６の端１６ｃからビア３２までの距離がＷ／４、主線路１６の端１６ｃからビア３３までの距離がＷ／２、主線路１６の端１６ｃからビア３４までの距離が３Ｗ／４である。
この場合、４つのトランジスタ１のうち、図中上側２つのトランジスタ１からビア３４までの距離が等しく、図中下側２つのトランジスタ１からビア３２までの距離が等しい。
即ち、４つのトランジスタ１から近くのビアまでの距離が等しい。
これにより、各々のトランジスタ１から見た高調波に対する短絡点までの距離を等しくすることができるため、回路の対称性を向上させることができる。
【００３４】
図１９はこの発明の実施の形態５による高調波処理回路の等価回路である。
ビア３２，３３，３４はインダクタ４１で表され、先端開放スタブ３１と主線路１６の間の空間における容量成分はキャパシタ４２で表され、先端開放スタブ３１と主線路１６の間の空間における容量成分を除く成分はスタブ４３で表される。
ここで、高調波の周波数がω０、周波数ω０からの周波数ずれがδω、スタブ４３の特性インピーダンスがＺ０、インダクタ４１のインダクタンスがＬ、キャパシタ４２のキャパシタンスがＣであるとすると、図１９のＡ点から見込んだインピーダンスＺは、下記の式（２）のように表すことができる。
2017011526.tif 000003
【００３５】
周波数ω０からの周波数ずれδωが小さい場合、テイラー展開を行うことで式（２）を整理すると、下記の式（３）のように表すことができる。
2017011526.tif 000004
【００３６】
複数のビア３２，３３，３４を用いて、先端開放スタブ３１と主線路１６を接続することで、式（３）における第２項目のキャパシタ４２のキャパシタンスＣを軽減すると、第１項目の周波数ずれδωによるリアクタンス成分の増加分を打ち消すことができるため、周波数ω０からδωだけずれた周波数に関しても短絡点を主線路１６上に作ることができる。このため、広い周波数範囲で反射振幅を高めることができる。
【００３７】
図２０はビア３２，３３，３４を用いて、先端開放スタブ３１と主線路１６が接続されている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
図２０より、ビア３２，３３，３４を用いて、先端開放スタブ３１と主線路１６が接続されている場合の高調波の反射振幅が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅より高くなっていることが分かる。
図２０の例では、基本波周波数５．８ＧＨｚに対する２次高調波１１．６ＧＨｚにおいて、ビア３２，３３，３４を用いて、先端開放スタブ３１と主線路１６が接続されている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（３，３））＝０．９６６が、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（１，１））＝０．８８４より、８２×１０−３程度向上している。
【００３８】
実施の形態６．
上記実施の形態１では、主線路１６の線路幅Ｗが一定であるものを示したが、ビアが設けられている位置での主線路１６の線路幅が、ビアが設けられていない位置での線路幅より狭くなっているようにしてもよく、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００３９】
図２１はこの発明の実施の形態６による高調波処理回路の主線路及び先端開放スタブを示す平面図であり、図２１において、図３と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
１６ｆ，１６ｇは先端開放スタブ５１がビア５２によって接続される部分の主線路１６の線路幅方向の端である。
ビア５２が先端開放スタブ５１と主線路１６を接続することで、ｎ次の高調波に対する短絡点が形成され、この短絡点がｎ次の高調波の通過を抑制しているが、この実施の形態６では、先端開放スタブ５１が接続される部分の主線路１６の線路幅が狭くなっているため、更に、ｎ次の高調波の通過が困難となり、高調波の反射振幅が更に向上している。
なお、先端開放スタブ５１が接続される部分の主線路１６の線路幅は、ビア５２が接続されることで形成される短絡点の直径と概ね等しい幅が好ましい。
【００４０】
図２２は先端開放スタブ５１が接続される部分の主線路１６の線路幅が狭くなっている場合の高調波の反射振幅を示す説明図である。
図２２より、先端開放スタブ５１が接続される部分の主線路１６の線路幅が狭くなっている場合の高調波の反射振幅が、上記実施の形態５における高調波の反射振幅（ビア３２，３３，３４を用いて、先端開放スタブ３１と主線路１６が接続されている場合の高調波の反射振幅）や、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅より高くなっていることが分かる。
図２２の例では、基本波周波数５．８ＧＨｚに対する２次高調波１１．６ＧＨｚにおいて、先端開放スタブ５１が接続される部分の主線路１６の線路幅が狭くなっている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（５，５））＝０．９８０が、上記実施の形態５における高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（３，３））＝０．９６６より、１４×１０−３程度向上している。
また、ビア１８の位置が主線路１６の中心１６ｅである１つの先端開放スタブが設けられている場合の高調波の反射振幅ｍａｇ（Ｓ（１，１））＝０．８８４より、９６×１０−３程度向上している。
【００４１】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１  トランジスタ、２  入力端子、３  入力整合回路、４  出力整合回路、５  出力端子、１１  接地層（第１の接地層）、１２  接地層（第２の接地層）、１３，１４，１５  誘電体層、１６  主線路、１６ａ  主線路の一端、１６ｂ  主線路の他端、１６ｃ，１６ｄ  主線路の線路幅方向の端、１６ｅ  主線路における線路幅方向の中心、１６ｆ，１６ｇ  先端開放スタブが接続される部分の主線路の線路幅方向の端、１７  先端開放スタブ（第１の先端開放スタブ）、１８  ビア（第１のビア）、２０  短絡点、２１  先端開放スタブ（第２の先端開放スタブ）、２２  ビア（第２のビア）、２３  先端開放スタブ（第３の先端開放スタブ）、２４  ビア、３０  先端開放スタブ、３１  先端開放スタブ、３２，３３，３４  ビア、４１  インダクタ、４２  キャパシタ、４３  スタブ、５１  先端開放スタブ、５２  ビア。
【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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