JP2001320207A - マイクロストリップラインおよび高周波回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 くし形電極構造のキャパシタやミアンダライ
ンを構成する際に、基板上に常に特性を変更するための
十分な面積があるわけではない。 【解決手段】 高周波回路の伝送線路を構成するマイク
ロストリップラインにおいて、伝送線路が形成するパタ
ーンをフラクタル曲線とした。従って、高い配線効率で
回路パターンを形成することができる。特に、ヒルベル
ト曲線を使用すると、容易に回路パターンを構成するこ
とが可能であり、対向電極のギャップをヒルベルト曲線
パターンにすると単位面積中の対向電極の総延長が長く
なる。また、伝送線路をヒルベルト曲線パターンにする
と単位面積中の伝送線路の総延長が長くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マイクロストリッ
プラインおよび高周波回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】高周波回路の伝送線路を構成するマイク
ロストリップラインおよび高周波回路として、従来から
いわゆるくし形電極構造のキャパシタやミアンダライン
が知られている。前者のくし形電極構造のキャパシタに
おいては、基板上に第一のくし形表面電極と第二のくし
形表面電極とを構成し、両電極のくし形状を向かい合わ
せ、かつ互い違いに配置している。後者のミアンダライ
ンは、基板表面にジグザグパターンの伝送線路を構成
し、デジタル回路における信号線の遅延等に使用するイ
ンダクタとするものである。一方、特開平第９−３１２
５０７号公報に記載されている技術においては、接合部
において所定のインピーダンスが得られる高周波回路基
板が開示されている。同技術においては、一例として信
号線路と接地電極との離間距離を信号線端部で大きくす
ることによりインピーダンスを高くして、同端部と導電
線とをはんだ付けしたときのインピーダンス低下を相殺
するようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来のマイク
ロストリップラインおよび高周波回路においては、次の
ような課題があった。すなわち、上述のくし形電極構造
においては、くし形状の長さを長くするか両電極の間隔
を狭くすることによって静電容量を大きくすることがで
きる。また、ミアンダラインにおいては伝送線路を長く
すると遅延効果を大きくすることができる。しかし、こ
れらのキャパシタやインダクタを構成するために、基板
上に常に十分な面積があるわけではない。一方、特開平
第９−３１２５０７号公報に記載されている技術では、
基板上の配線効率を向上することはできない。本発明
は、上記課題にかんがみてなされたもので、単位面積あ
たりの配線効率を向上させることが可能なマイクロスト
リップラインおよび高周波回路を提供することを目的と
する。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１にかかる発明は、高周波回路の伝送線路を
構成するマイクロストリップラインであって、上記伝送
線路が形成するパターンがフラクタル曲線である構成と
してある。上記のように構成した請求項１にかかる発明
においては、マイクロストリップラインは高周波回路の
伝送線路を構成し、当該伝送線路が形成するパターンが
フラクタル曲線である。すなわち、フラクタル曲線は自
己相似性を有するなどの性質から、複雑に曲がる曲線と
なる。従って、ある単位面積において上記くし形電極構
造やミアンダラインより高い配線効率で回路パターンを
形成することができる。ここで、上記フラクタル曲線
は、配線効率を向上させる複雑なパターンであればよ
く、厳密な意味での自己相似性が要求されるわけではな
いし、厳密な数学的定義に適合する必要もない。

【０００５】従って、本発明に適用することができるフ
ラクタル曲線には多種のものがあり、その好適な一例と
して、請求項２にかかる発明においては、上記請求項１
に記載のマイクロストリップラインにおいて、上記フラ
クタル曲線は、ヒルベルト曲線である構成としてある。
上記のように構成した請求項２にかかる発明において
は、フラクタル曲線はヒルベルト曲線である。すなわ
ち、ヒルベルト曲線は曲線の屈曲角が全て直角であるの
で、基板上に形成するパターンとして容易に作成可能で
ある。むろん、ここでもヒルベルト曲線の屈曲角は厳密
な意味で直角である必要はない。

【０００６】さらに、上述のように伝送線路が形成する
パターンがフラクタル曲線であるといってもその構成は
様々であり、その一例として請求項３にかかる発明は、
上記請求項１〜請求項２のいずれかに記載のマイクロス
トリップラインにおいて、上記伝送線路が形成する対向
電極間ギャップのパターンが上記フラクタル曲線である
構成としてある。上記のように構成した請求項３にかか
る発明においては、伝送線路が所定の対向電極を形成
し、当該対向電極間のギャップ自体のパターンが上記フ
ラクタル曲線である。すなわち、伝送線路の対向電極間
のギャップがフラクタル曲線である場合には、基板上の
ギャップ形状が複雑になることから、上記くし形電極構
造に比べて単位面積中の対向電極の総延長が長くなる。

【０００７】さらに、伝送線路が形成するパターンがフ
ラクタル曲線である構成の一例として、請求項４にかか
る発明は、上記請求項１〜請求項３のいずれかに記載の
マイクロストリップラインにおいて、上記伝送線路自体
のパターンが上記フラクタル曲線である構成としてあ
る。上記のように構成した請求項４にかかる発明におい
ては、伝送線路自体のパターンがフラクタル曲線であ
る。すなわち、伝送線路が形成するパターンがフラクタ
ル曲線であるためには、上述のように対向電極間ギャッ
プのパターンをフラクタル曲線にすることの他、伝送線
路自体のパターンをフラクタル曲線としてもよい。この
場合、伝送線路自体のパターンが複雑になることから、
上記ミアンダラインに比べて単位面積中の伝送線路の総
延長が長くなる。また、請求項５にかかる発明のように
キャパシタを構成する高周波回路として本発明を具現化
することも可能であるし、請求項６にかかる発明のよう
にインダクタを構成する高周波回路として本発明を具現
化することも可能である。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、高い配
線効率で回路パターンを形成可能なマイクロストリップ
ラインを提供することができる。また、請求項２にかか
る発明によれば、基板上に形成するパターンに対して容
易に本発明を適用可能である。さらに、請求項３にかか
る発明によれば、単位面積中の対向電極の総延長が長く
なる。さらに、請求項４にかかる発明によれば、単位面
積中の伝送線路の総延長が長くなる。さらに、請求項５
にかかる発明によれば、基板上にて高い配線効率で基板
上に高周波回路を形成することができる。さらに、請求
項６にかかる発明によれば、基板上にて高い配線効率で
基板上に高周波回路を形成することができる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面にもとづいて本発明の
実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態にか
かるマイクロストリップラインを示している。同図にお
いて、電極１０は紙面上方および左右において略直線の
外縁を有しており、当該三辺にて略正方形の外縁を形成
している。一方、同三辺の内側はヒルベルト曲線を形成
する内縁を形成している。電極２０も上記電極１０と同
様のヒルベルト曲線を縁部としており、同電極１０と所
定のギャップｇを与えられつつ配線されている。

【００１０】従って、電極１０と電極２０とは絶縁され
つつ対向しており、ギャップ部分がヒルベルト曲線形状
であるキャパシタとなる。このように、対向電極のギャ
ップ部分の形状をヒルベルト曲線にすることによって、
上記従来のくし形電極構造のキャパシタ等に比べて同一
面積における対向電極の総延長が長くなる。むろん、ヒ
ルベルト曲線は上記図１に示すものに限る必要はなく、
種々のオーダーのヒルベルト曲線を採用することができ
る。特に、オーダーを上げると所定面積の正方形を埋め
尽くすことからも分かるように、ハイオーダーになる程
同一面積における対向電極の総延長を長くすることがで
きる。

【００１１】図２は、上記図１に示す電極１０，２０を
利用して作成したフィルタを示している。同図における
圧電基板３０はガラスの下基板とＺｎＯの圧電薄膜とが
接合してなり、同接合部に電極１０，１１および電極２
０，２１が配設されている。また、各電極１０，１１，
２０，２１のそれぞれに対しては所定の端子が接続され
ている。このような構成において、上記電極１０と電極
２０とに対して所定の入力電圧ｖｉを加えると、上記圧
電薄膜に振動が起こり、当該振動が表面弾性波ｓとして
電極１１，２１方向に伝達される。この結果、電極１
１，２１間に電圧が励起され、出力電圧ｖｏが出力され
る。このとき、入力電圧ｖｉと出力電圧ｖｏとでは所定
の周波数変換特性を有しており、この意味で、本発明に
かかるマイクロストリップラインをフィルタとして使用
することができる。

【００１２】図３は、本発明の第二の実施形態にかかる
マイクロストリップラインを示している。同図におい
て、伝送線路１００は図中において一本の伝送線であ
り、領域ｈ内において伝送線路１００自体がヒルベルト
曲線を形成している。ここで、同図のようなヒルベルト
曲線は常に略直角に屈曲ていることから、伝送線路１０
０の所定の位置は、同位置からある程度距離の離れた伝
送線路１００の他の位置と隣接する。従って、隣接する
伝送線路間で相互作用を行うことによって遅延作用を起
こす。すなわち、領域ｈのヒルベルト曲線パターンによ
って伝送線路１００はインダクタとなる。

【００１３】このように、領域ｈの配線パターンをヒル
ベルト曲線にすることによって、上記従来のミアンダラ
イン等に比べて同一面積における伝送線路の総延長が長
くなる。むろん、ここでもヒルベルト曲線は上記図３に
示すものに限る必要はなく、種々のオーダーのヒルベル
ト曲線を採用することができるし、ハイオーダーのヒル
ベルト曲線になる程同一面積における伝送線路の総延長
を長くすることができる。

【００１４】図４は、上記図３に示す伝送線路１００を
利用して作成した遅延線である。同図において、基板３
００状にはプリント配線によってヒルベルト曲線からな
る伝送線路１００が形成されており、同伝送線路１００
の両端には所定の端子が接続されている。このような構
成において、上記伝送線路１００の一端に所定の入力信
号を加えると、伝送線路１００がインダクタとして作用
することから他端に出力される出力信号は所定の遅延を
受けることになる。従って、本発明にかかるマイクロス
トリップラインを遅延線として使用することができる。
この他にも種々の態様で本発明を適用することが可能で
あり、上記図２に示すような圧電薄膜とガラス基板との
間にヒルベルト曲線パターンの伝送線路を構成すること
により、音響遅延線とすることも可能である。

【００１５】このように、本発明では、高周波回路の伝
送線路を構成するマイクロストリップラインにおいて、
伝送線路が形成するパターンをフラクタル曲線とした。
従って、高い配線効率で回路パターンを形成することが
できる。特に、ヒルベルト曲線を使用すると、容易に回
路パターンを構成することが可能であり、対向電極のギ
ャップをヒルベルト曲線パターンにすると単位面積中の
対向電極の総延長が長くなる。また、伝送線路をヒルベ
ルト曲線パターンにすると単位面積中の伝送線路の総延
長が長くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態にかかるマイクロストリッ
プラインを示す図である。

【図２】本発明にかかるマイクロストリップラインを利
用したフィルタを示す図である。

【図３】本発明の第二の実施形態にかかるマイクロスト
リップラインを示す図である。

【図４】本発明にかかるマイクロストリップラインを利
用した遅延線を示す図である。

【符号の説明】

１０，１１，２０，２１…電極 ３０…圧電基板 １００…伝送線路 ３００…基板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高周波回路の伝送線路を構成するマイク
   ロストリップラインであって、 上記伝送線路が形成するパターンがフラクタル曲線であ
   ることを特徴とするマイクロストリップライン。
2. 【請求項２】 上記請求項１に記載のマイクロストリッ
   プラインにおいて、上記フラクタル曲線は、ヒルベルト
   曲線であることを特徴とするマイクロストリップライ
   ン。
3. 【請求項３】 上記請求項１〜請求項２のいずれかに記
   載のマイクロストリップラインにおいて、 上記伝送線路が形成する対向電極間ギャップのパターン
   が上記フラクタル曲線であることを特徴とするマイクロ
   ストリップライン。
4. 【請求項４】 上記請求項１〜請求項３のいずれかに記
   載のマイクロストリップラインにおいて、 上記伝送線路自体のパターンが上記フラクタル曲線であ
   ることを特徴とするマイクロストリップライン。
5. 【請求項５】 略正方形の外縁とヒルベルト曲線を形成
   する内縁とからなる第一の伝送線路と、 同第一の伝送線路と所定幅のギャップが設けられるとと
   もに上記ヒルベルト曲線と略同形の縁部を有する第二の
   伝送線路と、 上記第一の伝送線路と第二の伝送線路とが表面に形成さ
   れた基板とを具備することを特徴とする高周波回路。
6. 【請求項６】 基板と、この基板の表面にてヒルベルト
   曲線を描くようにしてパターン形成された導体箔からな
   る伝送線路とを具備する高周波回路。