JP2002005972A - 伝送線路の伝送損失を解析する方法及びその方法に用いる測定治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度に優れた伝送線路の伝送損失を求める。 【解決手段】 伝送線路を挟まずに、第１の治具の第１
の凹部と第２の治具の第２の凹部とを対向させた状態
で、前記第１の治具を介して入力した入力信号の周波数
を変化させながら負荷の電圧を測定して、基準値とす
る。前記第１の治具と第２の治具との間に前記伝送線路
を挟んだ状態で、負荷の電圧を測定する。測定電圧の極
大点を結んだ第１の包絡線を設定する。測定電圧の極小
点を結んだ第２の包絡線を設定する。ある周波数におけ
る第１の包絡線上の第１の値と第２の包絡線上の第２の
値とに基づいて、伝送線路の伝送損失を求める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、伝送線路の伝送損
失を求める方法に関し、特に、マイクロ波域に適用され
る伝送線路の伝送損失を解析する方法及びその方法に用
いる治具に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ストリップライン、マイクロス
トリップライン又は同軸線路のような伝送線路の減衰定
数を測定する方法がある。これらの方法は、長さのみが
それぞれ異なる線路を３つ以上準備し、各線路の入力信
号に対する出力信号の差を測定して求めるのが通常であ
った。

【０００３】ところで、これらの測定を行う場合、入力
と出力とのそれぞれに、測定器の同軸ケーブルが接続さ
れるため、同軸コネクタが直接試料と接続されなければ
ならず、当然ながら、接続したために損失が発生する。
この損失は、周波数特性を有しているので、長さの異な
る線路で測定した結果、誤差が生じる。

【０００４】本発明者は、以上の課題を解決するため、
特開平６−２７３４６４号公報に開示するような伝送線
路の減衰定数を測定する方法及びそのための測定治具を
開発した。

【０００５】即ち、測定のための信号を入力する入力側
同軸コネクタと、測定のために出力信号を取り出す出力
側同軸コネクタと、この２つの同軸コネクタと電気的に
結合される伝送線路と、前記コネクタと、コネクタとを
固定する導電性筐体と、前記同軸コネクタと前記伝送線
路との位置関係を維持するための金具とからなる。前記
伝送線路において、その一方の端部は前記同軸コネクタ
の芯線との間にギャップを設けることによって容量結合
される。他方の端部は、前記同軸コネクタの芯線との間
にギャップを設けることによって容量結合される。

【０００６】その入力同軸コネクタに、一定の大きさの
入力信号を与え、出力側で周波数に対する出力信号の大
きさを測定する。出力信号の極大側の包絡線と、出力信
号の極小側の包絡線とを求め、その差P（dB）を求める
ことによって、伝送損失α（dB／m）を α=(1／2)・ln[(U+1)／(U−1)]・（１／L）・8.686 (dB／m) =(1／2)・ln[(U+1)／(U−1)]・（１／L）（NP／m） ただし、U=10^P/20 …(式４) より求める方法を提供した。これによれば、測定は、複
数の伝送線路を用いることなく、且つ簡便に行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この方
法を用いて測定すると、入力信号の周波数が高くになる
につれて、伝送損失の測定精度が低くなるという問題が
生じた。そして、伝送損失の誤差を含んだ伝送線路は、
製品に組み込まれたとき、定格よりも多い又は少ない電
流を通電させ、各種問題を生じさせる。即ち、伝送線路
は、設計通りの性能を出せないばかりでなく、通信にお
いては、伝送距離が長くなると、感度が低下する。

【０００８】そこで、本発明は、以上の課題を解決する
ためになされたものであって、その目的は、精度に優れ
た伝送線路の伝送損失を解析する方法とその方法に用い
る測定治具を提供する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の特徴は、第１の端部と第２の端部とを
有する伝送線路と、第１の凹部を有し且つ前記第１の端
部と前記第１の凹部を介して接続された第１の治具と、
第２の凹部を有し且つ前記第２の端部と前記第２の凹部
を介して接続された第２の治具と、前記第２の治具に接
続された負荷を備えた測定系において、前記伝送線路を
挟まずに、前記第１の治具の第１の凹部と前記第２の治
具の第２の凹部とを対向させた状態で、第１の治具を介
して入力した入力信号の周波数を変化させながら、前記
負荷の電圧を測定して、基準値とし；前記第１の治具と
第２の治具との間に前記伝送線路を挟んだ状態で、前記
負荷の電圧を測定し；前記測定電圧の極大点を結んだ第
1の包絡線を設定し；前記測定電圧の極小点を結んだ第
２の包絡線を設定し；ある周波数における前記第１の包
絡線上の第１の値と前記第２の包絡線上の第２の値とに
基づいて、前記伝送線路の伝送損失を求める。

【００１０】好ましくは、式１から前記伝送線路の伝送
損失を求める。

【００１１】

【数４】 好ましくは、式２から伝送線路の伝送損失を求める。

【００１２】

【数５】 好ましくは、式３から伝送線路の伝送損失を求める。

【００１３】

【数６】 第２の発明の特徴は、伝送損失測定用の治具であって、
信号導体と、接地導体からなり、前記信号導体の端部が
前記接地導体の端部から、ギャップ分凹んでいる。

【００１４】第３の発明の特徴は、第１の治具に画成さ
れた第１の凹部と第２の治具に画成された第２の凹部と
を短絡させ、所定範囲の周波数の入力信号を入力し、基
準値を測定し；伝送線路の第１の端部に第１の凹部を介
して第１の治具と、前記伝送線路の第２の端部に第２の
凹部を介して第２の治具と、を取り付け、所定範囲の周
波数の入力信号を入力して、出力信号を測定し；前記出
力信号と基準値とに基づいて、前記伝送線路の透過係数
を算出し；前記透過係数の極大点を結んだ第１の包絡線
を設定し；前記透過係数の極小点を結んだ第２の包絡線
を設定し；ある周波数における前記第１の包絡線上の第
１の値と前記第２の包絡線上の第２の値に基づいて、前
記伝送線路の伝送損失を求める。

【００１５】以上の発明によれば、解析の条件から、治
具凹部の周波数特性の影響を取り除いて、伝送線路を解
析の対象としたので、高周波域においても、凹部、即ち
容量成分の影響を受けずに、精度良く、伝送線路の伝送
損失が解析される。

【００１６】次に、この発明の原理について説明する。
図１は、伝送損失を測定する伝送線路、治具、測定用信
号源及び負荷についての等価回路に示す。ここで、Zoo
は伝送線路の特性インピーダンス（Ω）、γは伝搬定
数、αは伝送損失（dB／m）、β＝２π／λは位相定
数、λは波長である。

【００１７】等価回路１は、測定対象の伝送線路２と、
伝送線路２の入力側に接続された容量素子３と、伝送線
路の２の出力側に接続された容量素子４と、容量素子３
に接続された電源の内部インピーダンス５、電源６と、
容量素子４と接続された負荷素子７とから構成されてい
る。なお、点線は、ネットワークアナライザ（N／A）を
示す本発明者は、鋭意検討の結果、以下の知見を得た。
即ち、先に出願した特開平６−２７３４６４号公報に開
示した方法において、動作伝送係数は、図３に示すよう
に一点鎖線Ｂで囲んだ部分を、４端子定数の定義から、
求めている。近似式を求める過程で、式中に容量素子の
等価成分を含んでいるが、周波数による依存度を考慮し
ておらず、高周波域で誤差に影響しているものと考え
た。

【００１８】そこで、本発明の動作伝送係数Sbは、図２
に示す一点鎖線Ａで囲んだ部分を図５（ａ）に示す等価
回路と同等と考えた。そして、４端子定数の定義から、
伝送線路の伝送損失を解析した。

【００１９】これによって、動作伝送係数Sbを求める
と、

【数７】 と求めることができ、ネットワークアナライザによる測
定値をS21（透過係数）とすると、 S21＝1／Sb …(式６) の関係がある。

【００２０】４端子定数は、 A=cosh (γL) B=Zoo・sinh (γL) C=sin (γL) ／Zoo D= A ただし、X=−1／（ωCg） (Cg1=Cg2=Cg)と表される。

【００２１】さらに、Zs＝Zp＝Zo + jXであるから

【数８】 となり、式５より次式が得られる。

【００２２】 Sb=cosh (γL) +(RR+jXX)・sinh (γL)…（式７） RR=(1／2)・{(Zoo・Zo)／( Zo² +X²)＋Zo／Zoo} XX=−(1／2)・{(Zoo・X)／(Zo²＋X²)−X／Zoo} 故に、ネットワークアナライザの測定値は、次式とな
る。

【００２３】 S21=(1／|Sb|)・e^−jθ…（式８） 但し、θ=tan^−１(Sbi／Sbr) Sbr=coshαL・cosβL+RR・sinhαL・cosβL−XX・coshαL・sinβL =(coshαL+R₂・sinhαL)・cosβL−X₂・coshαL・sinβL Sbi=(sinhαL+RR・sinhαL)・sinβL+XX・sinhαL・cosβL となる。

【００２４】また、βL=(2π／λ)・Lなので、 L=n(λ／2) ならばβL=nπ、 但しn=1,2,3… ∴cosβL=±1 sinβL=0 L=(2n−1)λ／4 ならば βL=(2n−1)π／2 ∴cosβL=0、sinβL=±1 であるから、 1／|S21|²=(Sbr²+Sbi²) これは、cosβL=±1、sinβL=0のとき Sbr1=±(coshαL +RRsinhαL) Sbi1=±XX・sinhαL cosβL=0、 sinβL=±1 Sbr2=±XX・coshαL Sbi2=±(sinhαL +RR・sinhαL) となり、測定値S₁、S₂は、

【数９】 これは、S21の下側包絡線と考えられる。

【００２５】

【数１０】 これは、S21の上側包絡線と考えられる。

【００２６】近似（１）として、

【数１１】 S=S₁／S₂とおいて、伝送損失（減衰定数）αは

【数１２】 となる。

【００２７】また、近似（２）として、Zo≪XX、Zoo≒Z
o とし、故に、RR≒1／2とすると、

【数１３】 となり、伝送損失（減衰定数）αは、

【数１４】 よりS₁とS₂とを代入して、αを算出することができる。

【００２８】さらに、近似（３）として、

【数１５】 とおいて、

【数１６】 より、S₁、S₂、Zo、Zooを代入して、αが求まる。

【００２９】一方、従来の方法は、図３の点線Ｂで囲ま
れた部分について、４端子定数を適用していた。

【００３０】A=cosh(γL)＋（jX／Zoo）・sinh(γL） B=(Zoo−X^２／Zoo)・sinh(γL)＋j2Xcosh(γL) C=(1／Zoo)・sinh(γL) D=A ただし、X=−１／（ωCg） （Cg１＝Cg2＝Cg） これを、式５へ代入すると、 Sb=(1+j(X／Zo))・cosh(γL)+[(Zo／Zoo+Zoo／Zo−X²／Z
o／Zoo)／2 +jX／Zoo]・sinh(γL) =Sbr+jSbi 故に S21=(1／|Sb|)・e^−jθ ただし、θ=tan^−１(Sbi／Sbr) ここで、X²／(Zo・Zoo) ≫X／Zo、X／Zoo、とすること
で、近似して、 Sb≒−X²／(2・Zo・Zoo)・sinh(γL) =−X²／(2・Zo・Zoo)・(sinhαL・cosβL+jcoshαL・sinβL) とすることができる。

【００３１】また、βL=(2π／λ)・Lなので、 L=n(λ／2) ならばβL=nπ、ただしn=1,2,3… ∴cosβL=±1 sinβL=0 L=(2n−1)λ／4 ならば βL=(2n-1)π／2 ∴cosβL=0、sinβL=±1 であるから、sinβL=0、cosβL=±1のときSb1=±X²／(2
・Zo・Zoo)・sinh(αL)を極大側の包絡線、cosβL=0、sin
βL=±1のときSb2=±X²／(2・Zo・Zoo)・cosh(αL)を極小
側の包絡線と考えることができる。

【００３２】これらから、伝送損失αを求める。

【００３３】上下包絡線の差をPとすると、 P=20log(|Sb2|／|Sb1|) =20log(cosh(αL)／sinh(αL))＝20log(cothαL) 故にcothαL=Ｕ、ただし、Ｕ＝10^Ｐ／20と置いて αL=coth⁻¹（U）=(1／2)・ln[(U+1)／(U−1)] α=(1／2)・ln[(U+1)／(U−1)]／L (NP／m) α=(1／2)・ln[(U+1)／(U−1)]・(1／L)・8.686 (dB／m) …(式４) となる。

【００３４】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本実施の形
態を説明する。

【００３５】図６は、本発明に用いる測定用システムを
示す。

【００３６】測定用システム１０は、被測定の伝送線路
１１と、線路１１の両端に固定された測定用治具１２Ａ
と、測定用治具１２Ａを介して伝送線路１１と接続され
るネットワークアナライザ１３（以下、Ｎ／Ａと表す）
とから構成される。

【００３７】ここで、伝送線路１１は、図７（ａ）、
（ｂ）、図８に示すように、一端から他端まで延びる帯
状の中心導体１１ａと、一方の面に中心導体１１ａがプ
リントされた第１の誘電体１１ｂと、第１の誘電体１１
ｂと中心導体１１ａを介して一方の面で合わさられる第
２の誘電体１１ｃと、第２の誘電体１１ｃの他方の面に
接合される第１の接地導体１１ｄと、第１の誘電体１１
ｂの他方の面に接合された第２の接地導体１１ｅとから
構成される。ここで、中心導体１１ａは、導体金属であ
ればよく、例えば、銅、真鍮、又は真鍮に金メッキを施
したもの、を用いる。接地導体１１ｄ、１１ｅは、銅
箔、金、アルミニウム、真鍮を用いる。誘電体１１ｂ、
１１ｃは、例えば、エポキシ樹脂、テフロン（登録商
標）を用いる。

【００３８】測定用治具１２Ａは、図９（ａ）に示すよ
うに、棒状の信号導体１２ａと、信号導体１２ａの周り
に、信号導体１２ａの先端と面一となるまで充填された
誘電体１２ｂと、信号導体１２ａと同軸に設けられた筒
状の接地導体１２ｃとからなる。信号導体１２ａ、接地
導体１２ｃには、中心導体１１ａ、接地導体１１ｄ、１
１ｅと同様な材料を用いる。誘電体１２ｂには、例え
ば、ポリエチレン、テフロンを使用する。

【００３９】ここで、信号導体１２ａの先端は、接地導
体１２ｃの端面よりも内側へ位置させ、接地導体１２ｃ
の端面から信号導体１２ａの先端へ、所定深さのギャッ
プＧ１を画成する。即ち、信号導体１２ａの端面は、接
地導体１２ｃの端面から、ギャップ分凹んでいる。この
ギャップＧ１は容量として作用する。

【００４０】測定用治具１２Ａは、以下のような形態を
用いてもよい。

【００４１】図９（ｂ）は、ストリップ線路型の測定用
治具１２Ｂを示す。

【００４２】この測定用治具１２Ｂは、一定の幅を有す
る帯状の信号導体１２ｄと、信号導体１２ｄの一方の面
に接合された平板状の誘電体１２ｅと、信号導体１２ｄ
の他方の面に接合された平板状の誘電体１２ｆと、誘電
体１２ｅ、１２ｆに接合された平板状の接地導体１２
ｇ、１２ｈから構成される。

【００４３】接地導体１２ｇ、１２ｈの端面と誘電体１
２ｅ、１２ｆとの端面は、互いに面一である。信号導体
１２ｄの先端は、これらの端面から内側へ位置し、誘電
体１２ｆ、１２ｇとともに、所定深さのギャップＧ２を
画成する。

【００４４】図９（ｃ）は、マイクロストリップ線路型
の測定用治具１２Ｃを示す。この構造は、測定用治具１
２Ｂから、誘電体１２ｆと接地導体１２ｈを取り除いた
ものであり、その他の点は、同一である。

【００４５】図９（ｄ）は、コプレーナ型の測定用治具
１２Ｄを示す。

【００４６】誘電体１２ｈと、誘電体１２ｈの上に接合
され帯状の信号導体１２ｉと、信号導体１２ｉの両側に
位置し、誘電体１２ｈ上に接合された接地導体１２ｊ、
１２ｋから構成される。信号導体１２ｉと接地導体１２
ｊ、１２ｋは同一面上にある。信号導体１２ｉの端面と
その周りの誘電体は、接地導体１２ｊ、１２ｋの端面よ
り、内側に位置する。信号導体１２ｉの端面と、接地導
体１２ｊ、１２ｋの内側面とは、所定深さのギャップＧ
３を画成する。

【００４７】Ｎ／Ａ１３は、例えば、ヒューレッドパッ
カード社製（ＨＰ―８７２２C）が用いられ、電源、基
準抵抗を有している。基準抵抗は、内部抵抗と同じに設
定されている。これは、伝送線路に対して所定の入力信
号を発生させると共に、伝送線路１１の動作伝送係数Sb
を測定する。

【００４８】なお、押さえ金具１４の長手方向の両端面
が測定用治具１２Ａの接地導体１２Ｃと当接し、幅方向
の端面が伝送線路１１と当接する。そして、測定用治具
１２Ａと伝送線路１１との位置関係が維持される。

【００４９】次に、伝送線路の伝送損失の測定方法を説
明する。

【００５０】先ず、測定用治具１２Ａの各ギャップＧ１
を互いに向き合わせて一致させ、図４（ａ）に示すよう
に、一対の測定用治具１２Ａを短絡させる。この状態
で、Ｎ／Ａ１３がこの測定系に、測定に使用される周波
数の範囲で、周波数を変化させながら入力信号を与え
る。基準抵抗の電圧を測定し、基準値が得られる。

【００５１】次に、一対の測定用治具１２Ａの間に、伝
送線路１１をセットする。Ｎ／Ａ１３内の電源は、基準
値を測定したときと同じ測定波長域の範囲で周波数を変
化させながら、入力信号を測定系に与えられる。

【００５２】基準抵抗の電圧を測定し、さらに、前述の
基準値分の電圧を引き算して、伝送線路１１の透過係数
S21（動作伝送係数Sbの逆数）が測定される。

【００５３】この透過係数S21は、例えば、図１０に示
すような、周期的な波形となる。この波形の第1の共振
点と次の第２の共振点とを結ぶ第１の直線を設定し、こ
の第１の直線上に第１の中点を求める。この第１の中点
の周波数に相当する波形上の点を第１の波形点とする。
次に第２の共振点と次の第３の共振点とから、第２の直
線、第２の中点を求め、同様に、第２の波形点を求め
る。この第１の波形点と第２の波形点とを結ぶ第３の直
線を設定し、この第３の直線上で第２の共振点の周波数
に相当する点を、極小側包絡線の値S2とする。また、こ
のときの極大側包絡線の値S1は、第２の共振点である。

【００５４】そして、S=S₁／S₂とし、式１からその周波
数における伝送線路の伝送損失を求める。

【００５５】

【実施例１】本測定方法の測定精度を確認するために、
以下のシミュレーションを行った。

【００５６】条件は、Zoo=50(Ω）、L=200(mm)、εr＝
2.6、α=0.85×f、Cg=0.014(pF)である。周波数域は10
〜20GHzとした。結果を図１０に示す。

【００５７】さらに、この結果に対して式１を適用し
て、図１１に示すように、伝送損失αを解析した。実線
はα=0.85×ｆのを示し、●は、式１を用いた解析結果
である。式１の解析結果は、真値と略一致している。

【００５８】真値に対する上記解析結果の誤差を下記計
算式によって評価した。

【００５９】 誤差（％）＝（解析値／真値−100）×100 その結果、図１２に示すように、解析値と真値とは、全
周波数域において、約1.5％以内に収まった。

【００６０】式２を用いて解析した伝送損失αについ
て、真値に対する誤差を評価した。誤差は、図１３に示
すように、0.5％以内になり、式１と比較して、さらに
精度が向上した。

【００６１】Zoo=100（Ω）とし、式２を用いて、誤差
を評価した。誤差は、図１４に示すように、周波数が大
きくなるにつれて、大きくなっていく。

【００６２】Zoo=100（Ω）とし、式３を用いて、誤差
を評価した。図１５に示すように、誤差が略０になるこ
とが、確認された。

【００６３】Zoo=50（Ω）とし、従来の解析式、式４を
用いて評価した。図１６に示すように、誤差は、全周波
数域において、2％以上であり、また、周波数が大きく
なるにつれて、誤差は大きくなった。また、誤差は、式
１、式２を用いたそれよりも大きくなった。

【００６４】以上より、式１、式２、式３にから計算さ
れる伝送損失αの誤差は、式４から計算されるそれよ
り、小さいことが明らかになった。

【００６５】

【実施例２】伝送線路としてストリップ線路と、測定用
治具１２Ａが用いられた。最初に、測定治具１２Ａのギ
ャップ同士を合わせた状態で基準電圧、即ち基準値を求
めた。次に、それぞれの測定治具１２Ａの間に伝送線路
を保持し、伝送線路の透過係数S21を測定した。伝送線
路の条件は以下の通りである。

【００６６】誘電体の厚さ…b=1.6mm 誘電体の誘電率…εr=2.6 誘電体の誘電損失…tanδ=0.004 （10GHzで測定） 中心導体の厚さ…t=18μm 中心導体の導電率…σ=5.3×10^７ S／m 中心導体の線幅…w=1.0mm 伝送線路の特性インピーダンス…Zo≒50（Ω） 伝送線路長…L=201 mm その結果を図１７に示す。次に、図１７において、前述
した手順で周波数における上下の包絡線上の値を求め
る。そして、式１から、伝送損失αを求めた。図１８に
おいて、○は計算した結果を示す。

【００６７】

【実施例３】実施例２と同じ伝送線路、ギャップを有す
る測定用治具１２Ａを用いた。先ず、伝送線路及び測定
用治具を外した状態で、図４（ｂ）のように短絡させ、
基準値を求めた。以下、実施例２と同様に、測定用治具
１２Ａの間に伝送線路を保持し、図１９に示す透過係数
S21を測定した。次に、図１９において、上下の包絡線
上の値を求め、式４から伝送損失αを求めた。図２０に
おいて、○は計算した結果を示す。

【００６８】これらの結果から、実施例３の誤差は、高
い周波数15GHzにおいて、3％であった。一方、実施例２
の誤差は、1％以内であった。さらに、近似式２を用い
た場合、0.1％以内であった。さらに、伝送線路の特性
インピーダンスが100Ωとし、近似式３を用いた場合、
誤差は0.1％以内であった。

【００６９】実施例２の解析方法は、実施例３のそれよ
り、高い周波数域において、精度よく伝送損失を求め
る。

【００７０】また、実測値においても、本発明の方法で
は、従来の方法と比べて、測定結果に大きなうねりがな
く、測定結果から数値が容易に読み取られ、計算結果の
信頼性が高いことが確認された。

【００７１】以上に説明したとおり、本実施の形態によ
れば、精度に優れた伝送線路の伝送損失を求めることが
できる。

【００７２】また求められた伝送損失は、以下のように
利用される。

【００７３】１．誘電体の誘電特性の評価 基板材料等の誘電体の特性を把握する。即ち、予め、組
成、反応率、分子の状態、官能基の状態、温度・湿度依
存性、経時変化が分かっている材料を準備し、本発明の
方法で伝送損失を測定する。伝送損失と上記関係を、例
えば、統計処理によって解析しておく。次に、組成、反
応率などの知られていない材料を用いて、その伝送損失
を測定し、その材料の特性が推測される。

【００７４】２．用途に応じた材料の選択 低損失材料は、例えば、アンテナや増幅器などの高周波
回路に用い、高周波信号を効率的に伝送できる。高損失
材料は、不要輻射波やノイズを吸収できる材料として用
いることができ、例えば、電波暗室などの電波吸収材料
に提供し、不要輻射波やノイズを吸収できる。

【００７５】３．銅箔等の導体特性の把握 予め金属組成の影響、粗化・パターンなどの形状と、伝
送損失との関係を把握しておく。高周波回路を設計する
とき、必要な伝送損失となるように、金属組成の粗化方
法、パターンなどの形状を選択する。また、誘電体の厚
さ、導体幅などのを選択して、低損失な配線が設計され
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の測定系を示す等価回路図である。

【図２】本発明の方法で用いた４端子法の解析範囲を示
す等価回路図である。

【図３】従来の方法で用いた４端子法の解析範囲を示す
等価回路図である。

【図４】（ａ）は、本発明に係わる基準値を求める方法
を示す等価回路図であり、（ｂ）は、従来技術に係わる
基準値を求める方法を示す等価回路図である。

【図５】（ａ）は、４端子法及び４端子定数を説明する
概念図であり、（ｂ）は、基準値を求める方法を示す概
念図である。

【図６】本実施の形態に係わる測定系の概念図である。

【図７】（ａ）は、測定用治具について、上方からの及
び図７（ｂ）のＤ−Ｄ線に沿った一部破断面図であり、
（ｂ）は、測定用治具について、側面からの及び図７
（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った一部破断面図である。

【図８】図７（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った伝送線路の断面
図である。

【図９】（ａ）は、図７のＣ−Ｃ線に沿った測定用治具
の断面図であり、（ｂ）、（ｃ）は、他の測定用治具の
断面図であり、（ｄ）は他の測定用治具の平面図であ
る。

【図１０】マイクロ波域における透過係数をシミュレー
ションしたグラフである。

【図１１】伝送損失の理論値と本実施の形態の解析方法
（式１）から求めた伝送損失を比較したグラフである。

【図１２】図１１について、理論値に対する伝送損失の
誤差を評価したグラフである。

【図１３】伝送損失の理論値に対して、解析方法（式
２）から求めた伝送損失の誤差を評価したグラフであ
る。

【図１４】Zoo=100（Ω）の条件で、図１３と同様な誤
差を評価したグラフである。

【図１５】伝送損失の理論値に対して、解析方法（式
３）から求めた伝送損失の誤差を評価したグラフであ
る。

【図１６】伝送損失の理論値に対して、従来の解析方法
（式４）から求めた伝送損失の誤差を評価したグラフで
ある。

【図１７】実施例２に係わる測定結果を示すグラフであ
る。

【図１８】図１７から式１の解析方法によって得られた
伝送損失を示すグラフである。

【図１９】実施例３に係わる測定結果を示すグラフであ
る。

【図２０】図１９から式４の解析方法によって得られた
伝送損失を示すグラフである。

【符号の説明】

１ 等価回路 ２ 伝送線路 ３，４ 容量素子 ５ 電源の内部インピーダンス ６ 電源 ７ 基準負荷

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の端部と第２の端部とを有する伝送
   線路と、第１の凹部を有し且つ前記第１の端部と前記第
   １の凹部を介して接続された第１の治具と、第２の凹部
   を有し且つ前記第２の端部と前記第２の凹部を介して接
   続された第２の治具と、前記第２の治具に接続された負
   荷を備えた測定系において、 前記伝送線路を挟まずに、前記第１の治具の第１の凹部
   と前記第２の治具の第２の凹部とを対向させた状態で、
   前記第１の治具を介して入力した入力信号の周波数を変
   化させながら前記負荷の電圧を測定して、基準値とし、 前記第１の治具と第２の治具との間に前記伝送線路を挟
   んだ状態で、前記負荷の電圧を測定し、 前記測定電圧の極大点を結んだ第１の包絡線を設定し、 前記測定電圧の極小点を結んだ第２の包絡線を設定し、 ある周波数における前記第１の包絡線上の第１の値と前
   記第２の包絡線上の第２の値とに基づいて、前記伝送線
   路の伝送損失を求める、伝送線路の伝送損失を解析する
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に係わる伝送線路の伝送損失を
   解析する方法において、 式１から前記伝送線路の伝送損失を求める。 【数１】 但し、αは前記伝送線路の伝送損失（NP／m）、Lは前記
   伝送線路の長さ、S＝S ₁／S₂であり、 S₁は求めようとす
   る周波数における前記第１の包絡線上の第１の値、S₂は
   求めようとする周波数における前記第２の包絡線上の第
   ２の値である。
3. 【請求項３】 請求項１に係わる伝送線路の伝送損失を
   解析する方法において、式２から伝送線路の伝送損失を
   求める。 【数２】 但し、αは前記伝送線路の伝送損失（NP／m）、Lは前記
   伝送線路の長さ、S＝S₁／S₂であり、S₁は求めようとす
   る周波数における前記第１の包絡線上の第１の値、S₂は
   求めようとする周波数における前記第２の包絡線上の第
   ２の値である。
4. 【請求項４】 請求項１に係わる伝送線路の伝送損失を
   測定する方法において、 式３から伝送線路の伝送損失を求める。 【数３】 但し、αは前記伝送線路の伝送損失（NP／m）、Ｌは前
   記伝送線路の長さ、S＝S₁／S₂であり、S₁は求めようと
   する周波数における前記第１の包絡線上の値、S₂は求め
   ようとする周波数における前記第２の包絡線上の値、Zo
   は前記負荷のインピーダンス、Zooは伝送線路の特性イ
   ンピーダンスである。
5. 【請求項５】 信号導体と、接地導体からなり、前記信
   号導体の端部が前記接地導体の端部から、ギャップ分凹
   んでいる伝送損失測定用治具。
6. 【請求項６】 第１の治具に画成された第１の凹部と第
   ２の治具に画成された第２の凹部とを短絡させ、第１の
   治具を介して所定範囲の周波数の入力信号を入力し、第
   ２の治具からの出力信号を測定して、基準値とし、 伝送線路の第１の端部に第１の凹部を介して第１の治具
   と、前記伝送線路の第２の端部に第２の凹部を介して第
   ２の治具と、を取り付け、所定範囲の周波数の入力信号
   を入力して、出力信号を測定し、 前記出力信号と基準値とに基づいて、前記伝送線路の透
   過係数を算出し、 前記透過係数の極大点を結んだ第１の包絡線を設定し、 前記透過係数の極小点を結んだ第２の包絡線を設定し、 ある周波数における前記第１の包絡線上の第１の値と前
   記第２の包絡線上の第２の値に基づいて、前記伝送線路
   の伝送損失を求める伝送線路の伝送損失を解析する方
   法。