(57)【要約】【課題】電磁バンドギャップ構造を小型化すること。【解決手段】信号を伝送する伝送線路における所定の周波数帯の電磁波の伝搬を阻止する導体構造は、少なくとも１つの端部が開放端である線状の第１の導体と、開口部が設けられ、その開口部において第１の導体の少なくとも一部を囲むように配置される第２の導体と、を含み、伝送線路が形成される第１の平面の下層でその第１の平面と平行な第２の平面に形成される第１の導体の少なくとも一部が、第１の平面および第２の平面の垂直方向から見たときに伝送線路に重なるように形成され、開口部は、開放端を含む第１の導体の少なくとも一部のうちの第１の部分を囲む第３の部分の幅が、開放端を含まない第１の導体の少なくとも一部のうちの第２の部分を囲む第４の部分の幅よりも小さい形状を有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号を伝送する伝送線路における所定の周波数帯の電磁波の伝搬を阻止する導体構造であって、
少なくとも１つの端部が開放端である線状の第１の導体と、
開口部が設けられ、前記開口部において前記第１の導体の少なくとも一部を囲むように配置される第２の導体と、を含み、
前記伝送線路が形成される第１の平面の下層で当該第１の平面と平行な第２の平面に形成される前記第１の導体の少なくとも一部が、前記第１の平面および前記第２の平面の垂直方向から見たときに前記伝送線路に重なるように形成され、
前記開口部は、前記開放端を含む前記第１の導体の少なくとも一部のうちの第１の部分を囲む第３の部分の幅が、前記開放端を含まない前記第１の導体の少なくとも一部のうちの第２の部分を囲む第４の部分の幅よりも小さい形状を有する、
ことを特徴とする導体構造。
【請求項２】
前記第３の部分の幅は、前記第１の導体の線幅の８倍以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の導体構造。
【請求項３】
前記第３の部分の長さは、前記第１の導体の長さの半分である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の導体構造。
【請求項４】
前記第３の部分の長さは、前記所定の周波数帯の電磁波の前記伝送線路における電気長をλとする場合に、λ／９からλ／７．２の範囲に含まれる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の導体構造。
【請求項５】
前記第２の部分はメアンダ形状またはスパイラル形状を含む、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の導体構造。
【請求項６】
前記第１の導体の端部のうちの前記開放端でない１つの端部が前記伝送線路に接続される、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の導体構造。
【請求項７】
前記第２の導体はグランド導体である、
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の導体構造。
【請求項８】
前記第２の導体に接続される第３の導体をさらに有し、
前記第３の導体は、前記第１の平面および前記第２の平面の垂直方向から見たときに、前記開放端が前記第３の導体と重なるように配置される、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の導体構造。
【請求項９】
信号を伝送する伝送線路における所定の周波数帯の電磁波の伝搬を阻止する導体構造であって、
前記伝送線路が形成される第１の平面より下層で当該第１の平面と平行な第２の平面に第１の部分が形成される線状の第１の導体であって、前記第１の平面および前記第２の平面の垂直方向から見て前記伝送線路と前記第１の部分の少なくとも一部が重なり、かつ、前記第１の部分は前記伝送線路と異なる他の伝送線路とは重ならないように配置される前記第１の導体と、
前記第２の平面より下層で当該第２の平面と平行な第３の平面に形成されると共に、前記第１の導体の２つの端部が接続する第２の導体と、
を有することを特徴とする導体構造。
【請求項１０】
前記第１の導体は、前記第２の平面と前記第３の平面との間の第４の平面に形成される第２の部分を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の導体構造。
【請求項１１】
前記第１の導体は、前記第３の平面に形成される第２の部分を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載の導体構造。
【請求項１２】
前記第２の部分は、メアンダ形状またはスパイラル形状を含む、
ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の導体構造。
【請求項１３】
２つ以上の伝送線路のそれぞれに対して前記第１の導体が形成され、
前記第１の導体の前記第１の部分は、前記第１の平面および前記第２の平面の垂直方向から見て、前記２つ以上の伝送線路のうちの１つと少なくとも一部において重なるが、前記２つ以上の伝送線路のうちの当該１つと異なる伝送線路とは重ならないように配置される、
ことを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の導体構造。
【請求項１４】
前記導体構造は誘電体基板において形成される、
ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の導体構造。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載の導体構造と、前記伝送線路とを含んだ電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特定の周波数帯域において電磁波の伝搬を阻止する電磁バンドギャップ（ＥＢＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｂａｎｄ  Ｇａｐ）構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、特定の周波数帯域の電磁波の伝搬を阻止する電磁バンドギャップ構造についての検討が進んでいる。特許文献１には、一定のギャップ間隔でパッチ導体が同一平面にアレイ状に配置され、パッチ導体と平行に配置されたグランド導体とパッチ導体とが導通ビアで接続されたマッシュルーム構造の電磁バンドギャップ構造が記載されている。また、特許文献２は、平行平板間にオープンスタブを挿入した電磁バンドギャップ構造が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００２−５１０８８６号公報
【特許文献２】特開２０１０−０１０１８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に、電子機器は小型化、薄型化が要求されており、電子機器の電子回路基板も当然小型化、薄型化することが要求される。しかしながら、従来の電磁バンドギャップ構造は、小型の電子回路の基板に実装するのに十分満足できる大きさを達成できていないという課題があった。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、電磁バンドギャップ構造を小型化することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明に係る導体構造は、信号を伝送する伝送線路における所定の周波数帯の電磁波の伝搬を阻止する導体構造であって、少なくとも１つの端部が開放端である線状の第１の導体と、開口部が設けられ、前記開口部において前記第１の導体の少なくとも一部を囲むように配置される第２の導体と、を含み、前記伝送線路が形成される第１の平面の下層で当該第１の平面と平行な第２の平面に形成される前記第１の導体の少なくとも一部が、前記第１の平面および前記第２の平面の垂直方向から見たときに前記伝送線路に重なるように形成され、前記開口部は、前記開放端を含む前記第１の導体の少なくとも一部のうちの第１の部分を囲む第３の部分の幅が、前記開放端を含まない前記第１の導体の少なくとも一部のうちの第２の部分を囲む第４の部分の幅よりも小さい形状を有する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、電磁バンドギャップ構造を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の第１の例を示す図。
【図２】図１の導体構造の信号線を伝搬する電磁波の透過係数の解析結果を示す図。
【図３】信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の第２の例を示す図。
【図４】図３の構成のｂの長さを変化させた時の、信号線を伝搬する電磁波の透過係数の解析結果を示す図。
【図５】図３の構成のｂの長さを変化させた時の、電磁波の透過係数が最小となる周波数を示す図。
【図６】図３の構成のｃの長さを変化させた時の、電磁波の透過係数が最小となる周波数を示す図。
【図７】信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の第３の例を示す図。
【図８】信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の第４の例を示す図。
【図９】回路基板と筺体板金とが接続された状態の第１の例を示す図。
【図１０】回路基板と筺体板金とが接続された状態の第２の例を示す図。
【図１１】回路基板と筺体板金とが接続された状態の第３の例を示す図。
【図１２】図９〜図１１の構成において信号線を伝搬する電磁波の透過係数の解析結果を示す図。
【図１３】信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の第５の例を示す図。
【図１４】信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の第６の例を示す図。
【図１５】図１３及び図１４の回路において信号線を伝搬する電磁波の透過係数を示す図。
【図１６】図１３及び図１４の回路において隣接する信号線を伝搬する電磁波の透過係数を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１０】
＜＜実施形態１＞＞
一般に、電子回路基板は複数の層から構成されており、複数の層の少なくとも一部に線状又は面状の導体が配置され、さらに場合によっては、導体ビア等によって異なる層に形成された導体接続することによって電子回路が形成される。導体構造のうち、信号を伝送する導体を伝送線路と呼ぶ。伝送線路には、マイクロストリップ線路、ストリップ線路、コプレーナ線路、スロット線路、導波管など様々な形式が存在するが、以下では、マイクロストリップ線路が用いられるものとする。ただし、上述のような他の形式の伝送線路が用いられてもよい。マイクロストリップ線路では、信号線とグランド導体が異なる層に配置され、信号線において信号が伝送される。
【００１１】
電子回路基板を電子機器に組み込む際、部品や他の回路から発生するノイズがマイクロストリップ線路に混入し、ノイズが電子回路基板内を伝搬してしまうことが考えられる。これに対して、本実施形態では、信号線に混入するノイズを抑制するために電磁バンドギャップ（ＥＢＧ：Ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｂａｎｄ  Ｇａｐ）構造を用いる。例えば、互いに平行に配置された信号線とグランド導体との間に、線状の導体であって、端部の１つが信号線と接続し、別の端部が開放端の線状の導体を配置することによって、所定の周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するＥＢＧ構造を実現することができる。この線状の導体は、その長さの４倍の電気長を有する電磁波の伝搬を阻止することができる。すなわち、上述の線状の導体は、伝搬を阻止すべき所定の周波数帯における電磁波の電気長をλとするときに、長さがλ／４となるように構成されることで、その周波数帯の電磁波の伝搬を阻止するＥＢＧ構造として動作する。なお、電磁波の電気長は、電磁波の伝搬速度を周波数で除算した結果として得られる。
【００１２】
図１（ａ）は、本実施形態に係る、両面プリント基板に構成された信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造を示す概略図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）の導体構造をｚ軸方向（基板の垂直方向）から見た場合の拡大平面図である。以下では、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇ／ｎ）で使用される周波数帯である２．４〜２．５ＧＨｚで動作するＥＢＧ構造について検討する。ただし、以下で説明するＥＢＧ構造は、そのＥＢＧ構造に含まれる線状の導体の長さを調整することにより、所望の周波数帯の電磁波を遮断するように構成することができるため、２．４〜２．５ＧＨｚ帯での動作に限られない。
【００１３】
本実施形態に係る構造は、図１（ａ）に示すように、信号線１０１、グランド導体１０２、導体１０３、導体ビア１０４、及び誘電体１０５を含んで構成される。これらのうち、導体１０３及び導体ビア１０４がＥＢＧ構造として機能する部分である。プリント基板の表面から見たときの上層である１層目（第１の平面）に信号線１０１が配置され、下層である２層目（第２の平面）にグランド導体１０２及び導体１０３が配置される。信号線１０１と導体１０３は、導体ビア１０４によって接続される。図１（ａ）のＥＢＧ構造は、２．４−２．５ＧＨｚの周波数帯の電磁波を阻止するためには、Ｙ軸方向の長さ（図１（ａ）において「ａ」で示される部分の長さ）が約１８ｍｍ（遮断周波数の電磁波の電気長λの約１／４）となるように設計される。
【００１４】
図１（ａ）の構成において左側に位置する信号線１０１の端部１０６をポート１、右側に位置する端部１０７をポート２とした時の、ポート１−２間をポート１からポート２の方向へ伝搬する電磁波の透過係数Ｓ２１の解析結果を、図２に示す。図２から、図１（ａ）及び図１（ｂ）の構成において、２．４ＧＨｚ帯で透過係数Ｓ２１が最小（−２５ｄＢ）となっており、信号線を伝搬する２．４−２．５ＧＨｚ帯の電磁波が充分に減衰することが分かる。しかし、図１（ａ）及び図１（ｂ）の構成では、ＥＢＧ構造のサイズが大きく、小型の電子回路基板に実装することは必ずしも容易ではない。
【００１５】
これに対して、本実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）のように、導体１０３を、導体１０３の開放端からＹ軸方向に所定の範囲にわたって、グランド導体１０２と近接させる。本実施形態では、例えば、ＥＢＧ構造に含まれる導体１０３を配置するためにグランド導体１０２に開けられたスリット（開口部）の幅を、一部狭くすることにより、導体１０３の一部とグランド導体１０２とを近接させる。図３（ｂ）に示すように、このときのグランド導体１０２のスリットの幅を「ｂ」とし、スリットの幅が狭くなっている範囲（上述の「所定の範囲」）の長さを「ｃ」とする。
【００１６】
まず、ｃが１０ｍｍであるものとして説明する。この時に、ｂを０．６ｍｍ（λ／１２０）、０．８ｍｍ（λ／９０）、２ｍｍ（λ／３６）と変化させた時の透過係数（Ｓ２１）の解析結果を図４に示す。なお、このとき導体１０３のＸ軸方向の幅は０．２ｍｍ（λ／３６０）である。
【００１７】
図４において、曲線４０１はｂが０．６ｍｍの場合の、曲線４０２はｂが０．８ｍｍの場合の、そして、曲線４０３はｂが２ｍｍの場合の、透過係数Ｓ２１をそれぞれ示している。図４から、ｂが短いほど、すなわち、グランド導体１０２と導体１０３とが近接するほど、透過係数Ｓ２１が最小となる周波数が低域に移動していることが分かる。これは、導体１０３の電界が集中する開放端部とグランド導体１０２との距離が近いほど、導体間の結合が増大するためである。なおここでの「結合」とは、静電結合（容量結合）、磁気結合（誘導結合）、又は、これらの両方が混在する電磁結合を含む電磁的な結合のことを指す。
【００１８】
本実施形態に係る、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すようなＥＢＧ構造は、阻止対象の電磁波の周波数が低くなるほど、サイズ（長さ）が大きくなる。電磁波の周波数が低くなるほど、その電磁波の電気長が長くなるからである。一方で、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、ＥＢＧ構造の部分を形成する導体の（開放端部を含む）少なくとも一部を、グランド導体と結合させることにより、ＥＢＧ構造による共振周波数が低い方へと移動する。これにより、共振周波数が低い方へシフトした分だけ、導体１０３の長さを短縮することができることとなり、ＥＢＧ構造の小型化を図ることができる。なお、この構造においては、導体１０３及び導体ビア１０４のみを指してＥＢＧ構造と称してもよいが、グランド導体１０２の影響をも含めてＥＢＧ構造全体の特性が定まるため、グランド導体１０２の部分をも含んでＥＢＧ構造と称してもよい。
【００１９】
図５に、ｂを０．６ｍｍ（λ／１２０）から２ｍｍ（λ／３６）まで変化させた時の、透過係数（Ｓ２１）が最小となる周波数の推移を示す。横軸はｂの大きさを表し、縦軸は周波数を表す。図５から分かるように、ｂが１．６ｍｍ（λ／４５）以下、すなわち、導体１０３の幅の８倍以下である場合に、グランド導体１０２と導体１０３との結合が強くなり、共振周波数が低域に移動することが分かる。したがって、導体１０３とグランド導体１０２との距離ｂを十分に小さくする（例えば導体１０３の幅の８倍以下とする）ことにより、電気長がλの電磁波を阻止する際に必要な導体１０３の長さをλ／４より短くし、ＥＢＧ構造を小型化することができる。なお、上述の例では、ｂの大きさ及び導体１０３の線幅を、電気長λを自然数で割った数としたが、この自然数は０以上の任意の実数に置き換えることができる。
【００２０】
次に、導体１０３の開放端部とグランド導体１０２とを近接させる部分の長さｃと、ＥＢＧ構造の特性との関係について説明する。図６に、図３（ａ）及び図３（ｂ）の構成において上述のｂを０．６ｍｍ（λ／６０）とし、ＥＢＧ構造の線幅を０．２ｍｍ（λ／３６０）とした場合に、長さｃを２ｍｍから１８ｍｍまで変化させた時の透過係数（Ｓ２１）が最小となる周波数の推移を示す。横軸はｃの長さを表し、縦軸は周波数を表す。図６から、ｃの大きさが約８ｍｍ（λ／９）〜１０ｍｍ（λ／７．２）の時に共振周波数が最も低くなり、この領域において特にＥＢＧ構造を小型化することができることが分かる。すなわち、ＥＢＧ構造とグランド導体と間の結合の大きさを、導体１０３とグランド導体１０２とを近接させる部分の長さによって調整することができる。なお、導体１０３の長さは１８ｍｍであるため、導体１０３の長さの半分の長さにわたって、導体１０３の開放端部とグランド導体１０２とを近接させることにより、共振周波数を大きく下げることが可能となる。なお、本実施形態及び添付の請求項の記載において「半分」とは、厳密に半分である場合のみならず、上述のような約８ｍｍ（λ／９）〜１０ｍｍ（λ／７．２）などのように、約半分の範囲をも含む概念であることに留意されたい。
【００２１】
上述のように、本実施形態に係る、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すようなＥＢＧ構造は、阻止対象の電磁波の周波数が低くなるほど、サイズ（長さ）が大きくなる。これに対して、図３（ｂ）に示すｃの長さを調整することにより、ＥＢＧ構造による共振周波数が低い方へと移動する。これにより、共振周波数が低い方へシフトした分だけ、導体１０３の長さを短縮することができることとなり、ＥＢＧ構造の小型化を図ることができる。
【００２２】
なお、本実施形態では、図３（ａ）及び図３（ｂ）の構成において、導体１０３のＸ軸方向の幅を一例として０．２ｍｍ（λ／３６０）として、解析を行ったが、線幅は０．２ｍｍでなくてもよい。すなわち、導体１０３の線幅は、０．２ｍｍより太くてもよいし、細くてもよい。また、図３（ａ）及び図３（ｂ）の構成において、基板をｚ軸方向から平面視した場合に、導体１０３の全体がそれぞれ信号線１０１と重なっているが、重ならない位置に導体１０３が配置されてもよい。
【００２３】
また、本実施形態に係る導体１０３は、導体の線長を確保するため、図７に示すようにグランド導体に近接する部分以外をメアンダ形状としてもよい。なお、メアンダ形状のみならず、スパイラル形状等の、１つ以上の曲折部を有する他の形状で導体１０３を構成してもよい。これにより、ＥＢＧ構造を配置可能な基板における領域が制限されている場合であっても、不要な周波数帯の電磁波の伝搬をＥＢＧ構造によって防ぐことが可能となる。また、導体１０３の線長を長くすることが可能となるため、より低域の周波数の電磁波の伝搬をＥＢＧ構造によって阻止することが可能となる。
【００２４】
なお、図３（ａ）及び図３（ｂ）の構成では、信号線が１つの場合のみを示しているが、図８に示すように、複数の信号線が配置されている場合であっても、本実施形態に係るＥＢＧ構造を適用することができる。すなわち、複数の信号線のそれぞれに、一端が開放端の線状の導体を接続する構成によって、各信号線を伝搬する不要な周波数の電磁波の伝搬を阻止することが可能となる。
【００２５】
＜＜実施形態２＞＞
電子回路基板を電子機器内に配置する際、回路基板のグランドを拡張するため、回路基板のグランドと電子機器の筺体板金とを金属製のネジ等で接続する場合がある。本実施形態では、実施形態１で説明したＥＢＧ構造が実装された回路基板と筺体板金とを接続する際に、ＥＢＧ構造の開放端の部分と筺体板金とが重なるように接続することにより、ＥＢＧ構造を小型化することができることについて説明する。
【００２６】
図９は、実施形態１に係る信号線とＥＢＧ構造とを含んだ導体構造を含む回路基板を、筺体板金に接続した時の様子を示す図である。図９の構成は、信号線９０１、グランド導体９０２、導体９０３、導体ビア９０４、及び誘電体９０５を含んだ回路基板と、筺体板金９０６と、導体９０７とを含む。ここで、プリント基板の表面から見たときの上層である１層目（第１の平面）に信号線９０１が配置され、下層である２層目（第２の平面）にグランド導体９０２及び導体９０３が配置される。信号線９０１と導体９０３は、導体ビア９０４によって接続されて回路基板が構成される。このとき、導体９０３は、メアンダ形状を有し、この回路基板は、例えば図７のような構成を有しうる。また、回路基板のグランド導体９０２と筺体板金９０６は、導体９０７によって接続される。図９では、ｚ軸方向から見た場合に、導体９０３の全体と筺体板金９０６とが重なるような位置関係で、回路基板と筐体板金とが接続されている。また、図１０には、ｚ軸方向から見た場合に、導体９０３のうちの開放端の部分を含む一部と、筺体板金９０６とが重なるような位置関係で、回路基板と筐体板金とが接続されている状態を示している。さらに、図１１には、ｚ軸方向から見た場合に、導体９０３の開放端の部分を含まない一部と、筺体板金９０６とが重なるような位置関係で、回路基板と筐体板金とが接続されている状態を示している。
【００２７】
図９〜図１１において、信号線９０１の左側の端部９０８をポート１、右側の端部９０９をポート２とした時の、ポート１−２間をポート１からポート２の方向へ伝搬する電磁波の透過係数Ｓ２１の解析結果を、図１２に示す。図１２において、曲線１２０１は図９の構成の場合の、曲線１２０２は図１０の構成の場合の、曲線１２０３は図１１の構成の場合の、透過係数Ｓ２１をそれぞれ示している。また、曲線１２０４は、筺体板金９０６が配置されていない構成の場合の透過係数Ｓ２１を示している。
【００２８】
図１２の曲線１２０１〜曲線１２０３と、曲線１２０４とを比較すると、ＥＢＧ構造が実装された回路基板の下部に筺体板金が配置されることにより、透過係数Ｓ２１が最小となる周波数が低域に移動することが分かる。これは、ＥＢＧ構造と筺体板金が電磁界結合するためである。また、図１２の曲線１２０２と曲線１２０３とを比較すると、ＥＢＧ構造の開放端の部分と重なるように筺体板金が配置されることにより、透過係数Ｓ２１が最小となる周波数が、より低域にシフトすることが分かる。これは、実施形態１でも説明したように、ＥＢＧ構造のうち、開放端の部分に電界が集中しており、結合が強くなるためである。すなわち、ＥＢＧ構造が実装された回路基板を筺体板金と接続する際に、そのＥＢＧ構造の開放端の部分と重なるように筺体板金を接続することを前提とすれば、ＥＢＧ構造のサイズは阻止対象の周波数より高い周波数に対応するように構成しうる。この場合、ＥＢＧ構造が対応する周波数が高いほど、ＥＢＧ構造のサイズが小さくなる。そして、そのＥＢＧ構造を筐体板金と接続することによって、ＥＢＧ構造によって阻止される周波数帯が、所望の周波数帯へと下がることとなる。このように、筐体板金と接続することを前提として設計することにより、ＥＢＧ構造の部分を小型化することが可能となる。
【００２９】
なお、本実施形態では、ＥＢＧ構造は、１．４〜２．０ＧＨｚ付近の周波数帯の電磁波を遮断するように設計されているが、遮断すべき電磁波の周波数帯に合わせて、導体長の調整等の設計を行うことができる。
【００３０】
なお、実施形態１及び２では、ＥＢＧ構造の導体１０３が基板内の１つの層のみに形成される場合について示したが、この導体１０３は、複数の層にまたがって形成されてもよい。この場合、例えば、導体１０３が形成される層ごとにグランド導体がその導体１０３の一部を取り囲むように形成されてもよいし、１つの層のみにグランド導体が形成されてもよい。いずれにしても、グランド導体のうち、導体１０３の開放端部を取り囲む部分が、他の部分よりも導体１０３に近接するような形状となるように、グランド導体が形成される。また、実施形態１及び２では、図３（ａ）の導体１０３の端部のうちの１つが信号線に接続し、他方の端部が開放端であるものとしたが、信号線ではなくグランド導体と接続するように構成されてもよい。また、導体１０３は、両端が開放端であってもよい。
【００３１】
＜＜実施形態３＞＞
上述の実施形態１及び２は信号線が配置される平面とグランド導体が配置される平面との間に、端部の一方又は両方が開放端である導体を配置する構成について説明した。これに対して、本実施形態の電子回路では、信号線が配置される第１の平面（最上層）と、グランド導体が配置される、その第１の平面と平行な第２の平面（最下層）との間に、両端がグランド導体に接続される導体を配置する。このような構造により、第１の平面と第２の平面との間に配置される導体の長さの２倍の電気長を有する電磁波の、信号線における伝搬が阻止される。すなわち、電気長λの電磁波は、第１の平面と第２の平面との間に配置される長さλ／２の導体によって、信号線における伝搬が阻止される。
【００３２】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、本実施形態に係る、信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造を示す図である。図１３（ａ）は、本導体構造を含んだ電子回路の全体の構成を示す概略図であり、図１３（ｂ）は、図１３（ａ）のＥＢＧ構造部分を拡大した断面図であり、図１３（ｃ）は、図１３（ａ）のＥＢＧ構造部分を拡大した平面図である。本実施形態の導体構造は、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、線形状の信号線１３０１並びに１３０２、グランド導体１３０３、線形状の導体１３０４〜１３０７、導体ビア１３０８〜１３１３、及び誘電体１３１４を含んで構成される。より詳細には、プリント基板の第１の層に信号線１３０１及び１３０２が、第２の層に導体１３０４及び１３０５が、第３の層に導体１３０６及び１３０７が、第４の層にグランド導体１３０３が、それぞれ配置される。
【００３３】
そして、グランド導体１３０３と導体１３０６とが導体ビア１３１０によって接続され、導体１３０６と導体１３０４とが導体ビア１３０８によって接続され、導体１３０４とグランド導体１３０３とが導体ビア１３１２によって接続される。さらに、グランド導体１３０３と導体１３０７とが導体ビア１３１１によって接続され、導体１３０７と導体１３０５とが導体ビア１３０９によって接続され、導体１３０５とグランド導体１３０３とが導体ビア１３１３によって接続される。なお、導体１３０６及び導体１３０７は図１３（ａ）〜図１３（ｃ）においてメアンダ形状を含むように構成されているが、例えばスパイラル形状や直線形状等、他の形状であってもよい。また、導体１３０４及び導体１３０５は、ｚ軸方向から見た場合に、それぞれ、信号線１３０１及び信号線１３０２と重なる直線形状を有しているが、これに限られない。すなわち、導体１３０４及び導体１３０５は、それぞれ、信号線１３０１及び信号線１３０２と少なくとも一部において重ならなくてもよいし、また、直線状の形状でなく、メアンダ形状やスパイラル形状等の曲折部を有する形状であってもよい。同様に、導体ビア１３０８等の、ｚ軸方向から見た場合に信号線１９０１又は信号線１９０２の下部に存在する導体ビアも、これらの信号線の直下にある必要はなく、信号線と重ならない位置に配置されてもよい。ここで、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示したＥＢＧ構造を、各信号線における２．４〜２．５ＧＨｚの電磁波の伝搬を遮断させるように設計すると、Ｙ軸方向の長さｇは６．５ｍｍとなる。
【００３４】
図１４（ａ）及び図１４（ｂ）に、本実施形態に係る信号線とＥＢＧ構造とを含む導体構造の別の例を示す。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）と同様の信号線とＥＢＧ構造とを有する導体構造の例を示している。図１４（ａ）は、本導体構造を含んだ電子回路の全体の構成を示す概略図であり、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）のＥＢＧ構造部分を拡大した断面図である。図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の電子回路構成では、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示したプリント基板の第２の層と第３の層との間に導体１４１９が配置され、導体１４１９とグランド導体１３０３とが多数の導体ビア１４２０で接続される。一般的な電子回路基板は複数の層から構成されており、このような基板を設計する際に、ノイズ耐性のある基板にするため、グランド導体を複数の層に配置して、それぞれを導体ビアで接続することがある。この場合、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のようにＥＢＧ構造の導体１３０４及び１３０５と導体１３０６及び１３０７との間にグランド導体が配置されることが考えられる。
【００３５】
図１３（ａ）〜図１３（ｃ）及び図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の構成において、信号線１３０１及び信号線１４０１の信号入出力端子として、右側の端部１３１５及び１４１５をポート１、左側の端部１３１６及び１４１６をポート２とする。また、信号線１３０２及び１４０２の信号入出力端子として、図において右側の端部１３１７及び１４１７をポート３、左側の端部１３１８及び１４１８をポート４とする。この時、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のポート１からポート２の方向にポート１−２間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ２１及びポート３からポート４の方向にポート３−４間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ４３の解析結果を図１５（ａ）に示す。また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のポート１からポート２の方向にポート１−２間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ２１及びポート３からポート４の方向にポート３−４間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ４３の解析結果を図１５（ｂ）に示す。
【００３６】
図１５（ａ）において、実線曲線１５０１が図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の電子回路に関するＳ２１の解析結果であり、破線曲線１５０２が図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の電子回路に関するＳ４３の解析結果である。また、図１５（ｂ）において、実線曲線１５１１が図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の電子回路に関するＳ２１の解析結果であり、破線曲線１５１２が図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の電子回路に関するＳ４３の解析結果である。図１５（ａ）から、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の構成において、透過係数Ｓ２１及びＳ４３が、共に２．４ＧＨｚ帯において約−１７ｄＢとなっており、信号線を伝搬する電磁波を２．４ＧＨｚ帯において充分に減衰させることができることが分かる。また、図１５（ｂ）から、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の構成において、透過係数Ｓ２１及びＳ４３が、共に２．４ＧＨｚ帯において約−８ｄＢとなっており、信号線を伝搬する電磁波を２．４ＧＨｚ帯において減衰させることができることが分かる。
【００３７】
さらに、図１５（ａ）の透過係数Ｓ２１及びＳ４３の遮断周波数のピークは２．４３ＧＨｚであり、図１５（ｂ）の透過係数Ｓ２１及びＳ４３の遮断周波数のピークは２．４６ＧＨｚである。すなわち、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すＥＢＧ構造が、近傍に配置された導体が存在する場合でも遮断周波数のピークに変化がほとんどなく、周囲の導体による影響を受けづらい構造であることが分かる。このように、ＥＢＧ構造の近傍に導体が配置されても遮断周波数が変化しないため、電子回路基板に図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のＥＢＧ構造を、周囲の導体配置を厳密に考慮することなく設計することができる。
【００３８】
次に、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のポート１−４間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ４１及びポート２−３間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ３２の解析結果を図１６（ａ）に示す。また、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）のポート１−４間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ４１及びポート２−３間を伝搬する電磁波の透過係数Ｓ３２の解析結果を図１６（ｂ）に示す。
【００３９】
図１６（ａ）において、実線曲線１６０１が図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の電子回路に関するＳ４１の解析結果であり、破線曲線１６０２が図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の電子回路に関するＳ３２の解析結果である。また、図１６（ｂ）において、実線曲線１６１１が図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の電子回路に関するＳ４１の解析結果であり、破線曲線参照番号１６１２が図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の電子回路に関するＳ３２の解析結果である。
【００４０】
図１６（ａ）から、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の構成において、Ｓ４１及びＳ３２がともに２．４ＧＨｚ帯において約−２６ｄＢとなっており、隣接する信号線に対しても、２．４ＧＨｚ帯の電磁波がほとんど伝搬しないことが分かる。また、図１６（ｂ）から、図１４（ａ）及び図１４（ｂ）の構成において、Ｓ４１及びＳ３２は、２．４ＧＨｚ帯でともに約−２０ｄＢとなっていることが分かる。さらに、図１６（ａ）の透過係数Ｓ４１及びＳ３２の遮断周波数のピークは２．４３ＧＨｚであり、一方で、図１６（ｂ）の透過係数Ｓ４１及びＳ３２の遮断周波数のピークは２．４６ＧＨｚである。すなわち、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すＥＢＧ構造が、近傍に配置された導体が存在する場合でも遮断周波数のピークに変化がほとんどなく、周囲の導体による影響を受けづらい構造であることが分かる。
【００４１】
なお、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のＥＢＧ構造は、ｘ軸方向に２本の信号線からはみ出して配置されている。このような構成によれば、一般的な電子回路基板では信号線が２本に限らず３本以上並んで配置される場合も多いため、複数の信号線に適応させるＥＢＧ構造を考えた時に、基板の実装面積を狭めることなく配置することができる。
【００４２】
なお、実施形態１に係る図７の構成と同様に、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のＥＢＧ構造の一部がグランド導体１３０３と同一の層に配置されてもよい。また、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）のＥＢＧ構造では、導体１３０６及び導体１３０７は、信号線１３０１及び信号線１３０２の双方に重なって配置されているが、これらの信号線のうちの１つのみに重なるように配置されてもよい。また、図１３（ａ）〜図１３（ｃ）の構成において、信号線１３０１及び信号線１３０２は基板の第１の層（表面）に構成されているが、基板の表面又は裏面ではなく、内層に配置されてもよい。
【００４３】
なお、上述の各実施形態では、信号線及びＥＢＧ構造を形成する導体が、線状の導体であるとして説明した。ここで、線状の導体とは、実際には所定の幅を有する導体板を含む概念である。すなわち、所定の幅を有する導体板が、その幅より十分に長く延伸して直線状又は曲線状に配置されている場合に、その導体は、線状の導体であると表現されている。したがって、線状の導体は厳密には板状の導体であるが、上述の各実施形態では、そのような板状の導体をも含めて線状の導体と称呼される。なお、上述の各実施形態では、信号線とＥＢＧ構造とが異なる層に形成されているが、ＥＢＧ構造の少なくとも１部が信号線と同じ層に形成されていてもよい。
【００４４】
また、上述の各実施形態では、無線ＬＡＮ周波数帯である２．４ＧＨｚ帯の電磁波の信号線における伝搬を阻止するようにＥＢＧ構造が設計されているが、そのＥＢＧ構造は、導体長を変更することによって様々な周波数の電磁波を遮断するように構成されうる。また、上述の各実施形態では、ＥＢＧ構造が誘電体基板内に形成される場合について説明したが、ＥＢＧ構造は、誘電体基板ではない他の部材、例えば、セラミック等の高誘電体部材内において、構成されてもよい。また、ＥＢＧ構造は、フレキシブルケーブルにおいて構成されてもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１０１、９０１、１３０１、１３０２、１４０１、１４０２：信号線、１０２、９０２、１３０３：グランド導体、１０３、９０３、１３０４〜１３０７：導体、１０４、９０４、１３０８〜１３１３：導体ビア
【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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