(57)【要約】【課題】コストの増加と作業時間の増加を抑えながら特性変更が可能なイコライザを得ること。【解決手段】イコライザ１００は、主線路１と接地２との間に設けられ、抵抗３と伝送線路４と先端短絡線路５とを直列に接続して構成される直列回路６と、一端７ａが伝送線路４と先端短絡線路５との接続端に接続され、他端７ｂ側が曲げられた先端開放線路７と、一端８ａが伝送線路４と先端短絡線路５と先端開放線路７との接続側に接続され、他端８ｂが先端開放線路７の他端７ｂ側に接続されるインダクタ８とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号が伝搬する主線路と接地との間に設けられ、抵抗と伝送線路と先端短絡線路とを直列に接続して構成される直列回路と、
一端が前記伝送線路と前記先端短絡線路との接続端に接続され、他端側が曲げられた先端開放線路と、
一端が前記伝送線路と前記先端短絡線路と前記先端開放線路との接続側に接続され、他端が前記先端開放線路の他端側に接続されるインダクタと、
を備え、
前記先端開放線路から前記インダクタが切断される前の前記先端開放線路の一端から前記先端開放線路の他端に至る電気長をΦａとし、前記先端開放線路から前記インダクタが切断された後の前記先端開放線路の一端から前記先端開放線路の他端に至る電気長をΦｂとしたとき、Φａ＜Φｂであることを特徴とするイコライザ。
【請求項２】
複数の前記インダクタを備え、
複数の前記インダクタ内の第１のインダクタは、一端が前記伝送線路と前記先端短絡線路と先端開放線路との接続側に接続され、他端が前記先端開放線路の他端側に接続され、
複数の前記インダクタ内の第２のインダクタは、前記第１のインダクタと並列に、一端が前記伝送線路と前記先端短絡線路と先端開放線路との接続側に接続され、他端が前記先端開放線路の他端側に接続され、
前記第１のインダクタと前記第２のインダクタの双方が切断される前の電気長をΦａ１とし、前記先端開放線路から前記第２のインダクタが切断される前、かつ、前記先端開放線路から前記第１のインダクタが切断された後の前記先端開放線路の一端から前記先端開放線路の他端に至る電気長をΦａ２としたとき、Φａ１＜Φａ２＜Φｂであることを特徴とする請求項１に記載のイコライザ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波機器の利得周波数特性を補償するイコライザに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波機器では使用する周波数帯域で利得の平坦性を求められることが多い。高周波機器は、増幅器および複数の半導体部品といった部品で構成されるが、これらの部品は各々が異なる周波数特性を有するため、組み合わせただけで利得の平坦度が確保できることは稀である。そのため機能回路としてイコライザを追加し、増幅器および複数の半導体部品といった部品が有する周波数特性と逆の特性をイコライザに持たせることで、利得の平坦度を確保することが行われている。特許文献１には、高周波信号が伝播する主線路と接地との間に、抵抗と伝送線路と先端短絡線路とを直列に接続した回路を挿入し、伝送線路とインダクタとの間に先端開放線路を設けたイコライザが開示されている。一方、増幅器および複数の半導体部品といった部品は製造ロットによりその周波数特性に変動が発生するため、これに対応してイコライザの特性を変化できるようにしておくことが望まれる。この方法としては、前述の回路に、先端開放線路の周囲に特性調整用として導体パターンを設けておき、先端開放線路と導体パターンを金ワイヤで接続し、または先端開放線路と導体パターンに接続された金ワイヤを切断することにより、先端開放線路の長さを変化させることで可能となる。また別の方法としては、特許文献１の実施の形態３に示すように可変容量素子を回路に追加し、可変容量素子のバイアス電圧を変更させて容量値を変化させることにより、特性変更を実施することで可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３８５２６０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、導体パターンを設けてイコライザの特性を変化させる方法では、金ワイヤを接続する作業が必要となるため、試験時の利得特性の調整にワイヤボンディング用の装置が必要となり、また作業に要する時間が増大し、それによりコストの増大も発生する。また可変容量素子の容量値を変化させてイコライザの特性を変える方法では、バイアス電圧の調整に時間を要し、また必要な回路要素が追加となることで、コストの増大と回路の大型化が生じるという課題がある。そのためコストの増加と作業時間の増加を抑えながら任意に特性変更が可能となるイコライザの開発が必要となっている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、コストの増加と作業時間の増加を抑えながら特性変更が可能なイコライザを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るイコライザは、信号が伝搬する主線路と接地との間に設けられ、抵抗と伝送線路と先端短絡線路とを直列に接続して構成される直列回路と、一端が前記伝送線路と前記先端短絡線路との接続端に接続され、他端側が曲げられた先端開放線路と、一端が前記伝送線路と前記先端短絡線路と前記先端開放線路との接続側に接続され、他端が前記先端開放線路の他端側に接続されるインダクタと、を備え、前記先端開放線路から前記インダクタが切断される前の前記先端開放線路の一端から前記先端開放線路の他端に至る電気長をΦａとし、前記先端開放線路から前記インダクタが切断された後の前記先端開放線路の一端から前記先端開放線路の他端に至る電気長をΦｂとしたとき、Φａ＜Φｂであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、コストの増加と作業時間の増加を抑えながら特性変更ができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１に係るイコライザの構成図
【図２】実施の形態１に係るイコライザの等価回路を表す図
【図３】実施の形態１に係るイコライザの先端開放線路における電気長を説明するための図
【図４】実施の形態１に係るイコライザの周波数特性と高周波機器の利得周波数特性と補正後の高周波機器の利得周波数特性とを示す図
【図５】実施の形態１に係るイコライザにおいてインダクタが接続されているときの周波数特性と、インダクタが切断されたときの周波数特性を示す図
【図６】実施の形態１に係るイコライザにおいてインダクタが接続される位置を変えたときの先端開放線路の電気長を表す図
【図７】実施の形態１に係るイコライザにおいてインダクタが接続される位置を変えたときの周波数特性を示す図
【図８】実施の形態２に係るイコライザの構成図
【図９】実施の形態２に係るイコライザにおいて２つのインダクタが接続されているときの周波数特性と、２つのインダクタの双方または一方が切断されたときの周波数特性を示す図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明の実施の形態に係るイコライザを図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１０】
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係るイコライザの構成図である。イコライザ１００は、信号が伝搬する主線路１と接地２との間に設けられ、抵抗３と伝送線路４と先端短絡線路５とを直列に接続して構成される直列回路６と、一端７ａが伝送線路４と先端短絡線路５との接続端に接続され、他端７ｂ側が曲げられた先端開放線路７と、一端８ａが伝送線路４と先端短絡線路５と先端開放線路７との接続側に接続され、他端８ｂが先端開放線路７の他端７ｂ側に接続されるインダクタ８とを備える。図１では、インダクタ８が接続された先端開放線路７の各部の名称を基端部７１、折り曲げ部７２、および先端部７３としている。基端部７１は、先端開放線路７の一端７ａからインダクタ８の一端８ａとの接続端までの領域であり、折り曲げ部７２は、インダクタ８の一端８ａとの接続端からインダクタ８の他端８ｂとの接続端までの領域であり、先端部７３は、インダクタ８の他端８ｂとの接続端から先端開放線路７の他端７ｂまでの領域である。主線路１の一端側の入力端子９には図示しない高周波機器の出力端が接続される。高周波機器から出力された信号は、入力端子９からイコライザ１００に入力され、出力端子１０から出力される。イコライザ１００は、高周波機器の利得周波数特性を補償して全体として平坦な利得特性を得ることができる周波数特性を持つ。なお図１では折り曲げ部７２の形状が逆コの字状であるが、折り曲げ部７２の形状はＣ字状でもよいしＬ字状でもよい。
【００１１】
図２は実施の形態１に係るイコライザの等価回路を表す図である。前述したように伝送線路４と先端短絡線路５の間には先端開放線路７が接続されているため、先端短絡線路５と先端開放線路７との並列回路は等価的にキャパシタと見なすことができる。従って伝送線路４と先端短絡線路５と先端開放線路７は、図２の等価回路のように、伝送線路４に起因するインダクタＬと、先端短絡線路５と先端開放線路７に起因するキャパシタＣとの直列共振回路１１と見なすことができる。直列共振回路１１のインダクタＬとキャパシタＣが直列共振しているとき、主線路１から抵抗３側を見たときのインピーダンスは抵抗３の値に等しくなる。このためインダクタＬとキャパシタＣが直列共振しているときのインピーダンスは、インダクタＬとキャパシタＣが直列共振していないときのインピーダンスより低くなる。
【００１２】
図３は実施の形態１に係るイコライザの先端開放線路における電気長を説明するための図である。図３（ａ）には、先端開放線路７にインダクタ８が接続されているときの電気長Φａが示され、電気長Φａは、先端開放線路７からインダクタ８が切断される前の先端開放線路７の一端７ａから先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長を表す。より具体的には、電気長Φａは、先端開放線路７の一端７ａから基端部７１とインダクタ８と先端部７３とを介して先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長を表す。図３（ｂ）には、先端開放線路７からインダクタ８が切断された後の電気長Φｂが示され、電気長Φｂは、先端開放線路７からインダクタ８が切断された後の先端開放線路７の一端７ａから先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長を表す。より具体的には、電気長Φａは、先端開放線路７の一端７ａから基端部７１と折り曲げ部７２と先端部７３とを介して先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長を表す。そして実施の形態１に係るイコライザ１００は電気長Φａ＜電気長Φｂの関係性を満たすように構成される。実施の形態１に係るイコライザ１００によれば、先端開放線路７からインダクタ８を切断するか否かにより先端開放線路７の電気長を容易に変更することができ、インダクタ８を切断したときの共振周波数は低域側に移動する。
【００１３】
次に図４、図５を用いて、実施の形態１に係るイコライザ１００の周波数特性と高周波機器の利得周波数特性との関係を説明する。
【００１４】
図４は実施の形態１に係るイコライザの周波数特性と高周波機器の利得周波数特性と補正後の高周波機器の利得周波数特性とを示す図である。図４（ａ）にはイコライザ１００の周波数特性が示され、縦軸は振幅を表し、横軸は周波数を表す。図４（ａ）に示すようにイコライザ１００では、共振周波数ｆｃ付近の損失が最も大きく、共振周波数ｆｃから離れるに従い損失が小さくなる。図４（ｂ）には所要帯域内で凸型の特性を持った高周波機器の利得周波数特性が示され、縦軸は利得を表し、横軸は周波数を表す。図４（ｂ）に示す利得周波数特性では、所要周波数帯域の下限周波数と上限周波数の両端で利得が小さく、中心周波数付近で利得が大きくなる。図４（ｃ）には図４（ｂ）の利得周波数特性を図４（ａ）の周波数特性で補正した後の利得周波数特性が示され、縦軸は利得を表し、横軸は周波数を表す。高周波機器にイコライザ１００を接続することにより、高周波機器の利得周波数特性が補償され、図４（ｃ）に示すような平坦な利得特性を得ることができる。
【００１５】
図５は実施の形態１に係るイコライザにおいてインダクタが接続されているときの周波数特性と、インダクタが切断されたときの周波数特性を示す図である。符号ａの周波数特性はインダクタ８が切断されたときの特性であり、符号ｂの周波数特性はインダクタ８が接続されているときの特性である。前述したように実施の形態１に係るイコライザ１００では、インダクタ８が接続されているときの先端開放線路７の電気長は、インダクタ８が切断されたときの先端開放線路７の電気長よりも短い。インダクタ８が切断されて先端開放線路７の電気長が長くなることにより、図２に示す直列共振回路１１においてキャパシタＣの容量値が相対的に大きくなる。共振回路の共振周波数ｆｃは、1／√ＬＣに比例するため、キャパシタＣの容量値が大きくなることで低域に移動する。
【００１６】
図６は実施の形態１に係るイコライザにおいてインダクタが接続される位置を変えたときの先端開放線路の電気長を表す図である。図６（ａ）に示されるインダクタ８は、図６（ｂ）に示されるインダクタ８よりも折り曲げ部７２側に接続されている。図６（ａ）の電気長Φａ１１は、図６（ａ）の位置にインダクタ８が接続されているときの先端開放線路７の一端７ａから先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長を表す。同様に図６（ｂ）の電気長Φａ１２は、図６（ｂ）の位置にインダクタ８が接続されているときの先端開放線路７の一端７ａから先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長を表す。このようにインダクタ８の接続位置を変えることにより、電気長Φａ１２は電気長Φａ１１よりも短くなる。なお図３（ｂ）に示す電気長Φｂと、図６に示す電気長Φａ１２と電気長Φａ１１との大小関係は、電気長Φａ１２＜電気長Φａ１１＜電気長Φｂである。
【００１７】
図７は実施の形態１に係るイコライザにおいてインダクタが接続される位置を変えたときの周波数特性を示す図である。符号ａの周波数特性はインダクタ８が切断されたときの特性である。符号ｂの周波数特性は図６（ａ）に示す位置にインダクタ８が接続されているとき、すなわち電気長がΦａ１１であるときの特性である。符号ｃの周波数特性は図６（ｂ）に示す位置にインダクタ８が接続されているとき、すなわち電気長がΦａ１２であるときの特性である。このようにインダクタ８の接続位置を変化させることにより、共振周波数の変化量を細かく設定することができる。
【００１８】
従来のイコライザにおいて利得特性を変化させる方法は、先端開放線路の周囲に導体パターンを設けておき、先端開放線路と導体パターンを金ワイヤで接続し、または接続していた金ワイヤを切断することにより先端開放線路の電気長を短くして共振回路の容量値が小さくなることで共振周波数を高域に移動させるというものである。これに対して実施の形態１のイコライザ１００では、インダクタ８に金ワイヤを用いてこの金ワイヤを切断することにより共振周波数を低域に移動させることができる。従って、従来の方法と実施の形態１のイコライザ１００を組み合わせた上で、２つの金ワイヤの一方を切断することにより、共振周波数を高域側または低域側へ任意に変更することが可能である。
【００１９】
一方、従来の利得特性を変化させる方法は、前述したように金ワイヤの切断作業だけではなく金ワイヤの接続作業も必要となるため、試験時の利得特性の調整時にワイヤボンディング用の装置が必要となり作業時間とコストの増大を招くという問題点があった。これに対して実施の形態１に係るイコライザ１００ではインダクタ８の切断のみで利得特性の調整が可能である。従って、従来の利得特性を変化させる方法と比較して使用する半導体部品の特性に合わせた高周波機器の利得平坦度の最適化が容易に実現できる。
【００２０】
実施の形態２．
図８は本発明の実施の形態２に係るイコライザの構成図である。実施の形態２のイコライザ２００では、実施の形態１のインダクタ８の代わりに複数のインダクタが用いられ、実施の形態２では２つの第１のインダクタ８１と第２のインダクタ８２が用いられている。そして実施の形態２のイコライザ２００では、複数のインダクタ内の第１のインダクタ８１は、一端８１ａが伝送線路４と先端短絡線路５と先端開放線路７との接続側に接続され、他端８１ｂが先端開放線路７の他端７ｂ側に接続され、複数のインダクタ内の第２のインダクタ８２は、第１のインダクタ８１と並列に、一端８２ａが伝送線路４と先端短絡線路５と先端開放線路７との接続側に接続され、他端８２ｂが先端開放線路７の他端７ｂ側に接続される。また第１のインダクタ８１と第２のインダクタ８２の双方が切断される前の先端開放線路７の一端７ａから先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長をΦａ１とし、先端開放線路７から第２のインダクタ８２が切断される前、かつ、先端開放線路７から第１のインダクタ８１が切断された後の先端開放線路７の一端７ａから先端開放線路７の他端７ｂに至る電気長をΦａ２とし、先端開放線路７から第１のインダクタ８１と第２のインダクタ８２の双方が切断された後の電気長をΦｂとしたとき、イコライザ２００は、電気長Φａ１＜電気長Φａ２＜電気長Φｂの関係性を満たすように構成される。
【００２１】
図示例では、第２のインダクタ８２の一端８２ａが、先端開放線路７と第１のインダクタ８１の一端８１ａとの接続端から折り曲げ部７２までの間に接続される。また第２のインダクタ８２の他端８２ｂは、折り曲げ部７２から先端開放線路７と第１のインダクタ８１の他端８１ｂとの接続端までの間に接続される。
【００２２】
図９は実施の形態２に係るイコライザにおいて２つのインダクタが接続されているときの周波数特性と、２つのインダクタの双方または一方が切断されたときの周波数特性を示す図である。符号ａの周波数特性は第１のインダクタ８１と第２のインダクタ８２の双方が切断されたときの特性であり、符号ｂの周波数特性は第２のインダクタ８２が接続され第１のインダクタ８１が切断されたときの特性であり、符号ｃの周波数特性は第１のインダクタ８１と第２のインダクタ８２の双方が接続されているときの特性である。前述したように実施の形態２に係るイコライザ２００は、電気長Φａ１＜電気長Φａ２＜電気長Φｂの関係性を満たすように構成されている。従って例えば、第１のインダクタ８１のみ切断されたときの電気長は、第１のインダクタ８１および第２のインダクタ８２が接続されているときの電気長よりも長くなり、図２に示す直列共振回路１１においてキャパシタＣの容量値が相対的に大きくなり、共振回路の共振周波数ｆｃは低域に移動する。
【００２３】
実施の形態２に係るイコライザ２００によれば、複数のインダクタの切断数を変更することにより、先端開放線路７の電気長を細かく調整することができる。従って共振周波数の変化量を実施の形態１よりも細やかに設定することができ、高周波機器で使用される半導体部品の特性に合わせて、より高精度にイコライザの特性を設定することが可能となる。
【００２４】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１  主線路、２  接地、３  抵抗、４  伝送線路、５  先端短絡線路、６  直列回路、７  先端開放線路、７ａ  一端、７ｂ  他端、８  インダクタ、８ａ  一端、８ｂ  他端、９  入力端子、１０  出力端子、１１  直列共振回路、７１  基端部、７２  折り曲げ部、７３  先端部、８１  第１のインダクタ、８１ａ  一端、８１ｂ  他端、８２  第２のインダクタ、８２ａ  一端、８２ｂ  他端、１００，２００  イコライザ。
【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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