JP2002335106A - 高周波回路装置および通信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 限られた面積のスプリアスモード伝搬阻止回
路で、確実にスプリアスモードの伝搬を阻止できるよう
にした高周波回路装置および通信装置を構成する。 【解決手段】 伝送線路であるグラウンデッドコプレー
ナ線路１の電磁波伝搬方向に垂直な向きに高インピーダ
ンス線路と低インピーダンス線路とを交互に直列接続し
たストリップ状線路からなるスプリアスモード伝搬阻止
回路３を、誘電体板の上下面に形成する。その際、誘電
体板の上下の高インピーダンス線路と低インピーダンス
線路とが対向するように配置する。これにより、限られ
た面積でのスプリアスモード伝搬阻止回路で、パラレル
プレートモード等のスプリアスモードの伝搬を効率よく
抑制する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２つの平行平面
導体を有する導波路や共振器などの高周波回路装置およ
びそれを用いた通信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】誘電体板の一方の面にほぼ全面の接地電
極を形成し、他方の面にコプレーナを形成したグラウン
デッドコプレーナ線路や、誘電体板の一方の面に接地電
極を形成し、他方の面にスロットを形成したグラウンデ
ッドスロット線路や、誘電体板の両面に、誘電体板を挟
んで対向するスロットを形成した平面誘電体線路などの
各種伝送線路が、マイクロ波帯やミリ波帯における伝送
線路として用いられている。

【０００３】これらの伝送線路は、いずれも２つの平行
な平面導体を含む構造であるため、たとえば線路の入出
力部やベンドなどで電磁界が乱れると、いわゆるパラレ
ルプレートモード（平行平板モード）等のスプリアスモ
ードの波が２つの平行な平面導体間（平行平面導体間）
に誘起され、そのスプリアスモードの波（以下単に「ス
プリアスモード」という。）が平面導体間を伝搬すると
いう問題があった。そのため隣接する線路間で上記スプ
リアスモードの漏洩波で干渉が生じて、信号のリークな
どの問題が生じる場合がある。

【０００４】そこで、本願の出願人は特願平１０−２０
９５２０号にて、スプリアスモードが伝搬しようとする
平行平面導体にスプリアスモード伝搬阻止回路を設けた
装置を提案している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記出願に係るスプリ
アスモード伝搬阻止回路の典型的な例は、平行平面導体
に二次元に広がるマイクロストリップ状線路から成る帯
域阻止フィルタを、たとえばスプリアスモードの波長よ
り短い間隔を隔てて平面上に配列したものである。

【０００６】このようなスプリアスモード伝搬阻止回路
は、平行平面導体に形成するものであるため、電極をパ
ターンニングするだけでよく、その製造が容易である。

【０００７】ところが、近年の電子機器の小型化の要請
に伴って、マイクロ波回路の集積化が進み、上述のスプ
リアスモードの伝搬を阻止すべき回路を形成する面積も
限られたものになってきている。

【０００８】この発明の目的は、限られた面積のスプリ
アスモード伝搬阻止回路で確実にスプリアスモードの伝
搬を阻止できるようにした高周波回路装置および通信装
置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明の高周波回路装
置は、平行な少なくとも２つの平面導体と、該２つの平
面導体間を伝搬するスプリアスモードと結合して当該ス
プリアスモードの伝搬を阻止するスプリアスモード伝搬
阻止回路を前記２つの平面導体の両方に形成した高周波
回路装置であって、前記２つの平面導体の一方のスプリ
アスモード伝搬阻止回路の開放端と短絡端が、他方のス
プリアスモード伝搬阻止回路の短絡端と開放端にそれぞ
れ対向するように、前記２つの平面導体のスプリアスモ
ード伝搬阻止回路のパターンを配置する。後述するよう
に、この構造により、スプリアスモードの抑圧条件を最
適化し、限られた面積のスプリアスモード伝搬阻止回路
でスプリアスモードの伝搬を効果的に阻止する。

【００１０】また、この発明の高周波回路装置は、前記
スプリアスモード伝搬阻止回路のパターンとして、前記
伝送線路の電磁波伝搬方向に垂直な向きに高インピーダ
ンス線路と低インピーダンス線路とを交互に直列接続し
たストリップ状線路を、スプリアスモードの波長より短
い間隔を隔てて配置したものとする。これにより、２つ
の平面導体のスプリアスモード伝搬阻止回路のパターン
を容易に配置できるようにする。また、パラレルプレー
トモード等のスプリアスモードを、ストリップ状線路に
よる他のモードに変換するとともに、所定の周波数にお
いてそれらのモードの信号を反射させる。

【００１１】また、この発明の高周波回路装置は、前記
スプリアスモード伝搬阻止回路のパターンとして、２開
口以上の多開口回路を構成する基本パターンを複数個配
置したものとし、各基本パターンの任意の２開口間をつ
なぐストリップ状導体に、使用周波数における１／４波
長の電気長を有する先端が開放されたストリップ状線路
を並列に接続して構成する。この構造により、任意の２
開口回路を帯域阻止フィルタ特性を示す回路として、パ
ラレルプレートモード等のスプリアスモードを所定の周
波数において反射させることによりスプリアスモードの
伝搬を阻止する。

【００１２】また、この発明の通信装置は、前記高周波
回路装置を通信信号の伝搬部や通信信号の所定周波数帯
域を通過させたり阻止したりするフィルタ等の信号処理
部に用いて構成する。

【００１３】

【発明の実施の形態】第１の実施形態に係る高周波回路
装置の構成を図１〜図８を参照して説明する。図１の
（Ａ）は２つの平面導体間を伝搬するパラレルプレート
モードの電磁界分布の例を示している。（Ａ）は一部破
断斜視図、（Ｂ）は断面図である。図１において、２０
は誘電体板であり、その下面に電極２１、上面に電極２
２をそれぞれ形成している。このような誘電体板に、た
とえばグラウンデッドコプレーナ線路を構成した場合、
そのグラウンデッドコプレーナ線路では、端部において
電磁界の乱れが生じ、誘電体板２０の上下面の電極２
１，２２を縦方向に走る電界（図中の実線の矢印）を誘
起し、これにより、図に示すようにパラレルプレートモ
ードの電磁界が生じる。ここで破線は磁界の分布、白抜
きの矢印は電極２１，２２を流れる電流の分布をそれぞ
れ示している。

【００１４】図１の（Ｂ）において、Ａ−Ａ′面は２つ
の電極２１，２２の対称面を示している。ここでＡ−
Ａ′面は電気壁である。

【００１５】図２は図１の（Ｂ）に示した断面内電磁界
の等価回路である。ここでＡ−Ａ′は電気壁であること
から、この対称面で短絡、すなわちポート１，２から逆
相の励振が行われているものと考えることができる。こ
の考えによれば、上下の電極間に電界が垂直に発生する
モードの存在条件は、ポート１，２からの逆相励振であ
り、抑圧条件は、その逆であり、これら２つのポートに
同相励振を行うことである。

【００１６】図３は、上記パラレルプレートモード等の
スプリアスモードの抑圧機構のコンセプトを等価回路で
表現したものである。まず、たとえばコプレーナ線路等
の基本モードの伝搬路が存在し、その伝搬路の一部に、
図中トランスで示すように、たとえばベンドや不連続部
によって発生するパラレルプレートモードの発生源が存
在する。このパラレルプレートモードは、平行平板中を
伝搬し、回路パターン境界でモード変換を起こし、回路
パターン中を伝搬していくモードとしてパターン中を伝
搬する。図中回路パターンＡ，Ｂで示すように、スプリ
アスモード伝搬阻止回路のパターンが上下の電極に存在
する場合、たとえばＴＥ０１モード、スロットモード、
またはマイクロストリップモード等のモードに変換され
て、モード変換後の伝搬モードは、上下両面に分離して
伝搬していく。

【００１７】図３において、パラレルプレートモードと
スプリアスモード伝搬阻止回路境界面でのパラレルプレ
ートモードによって誘起される電流は逆相関係にあるた
め、上下のスプリアスモード伝搬阻止回路のパターンに
は、それぞれ逆相の伝搬モードが誘起される。図３にお
いて上面回路パターンＡのトランスが正相トランスであ
るのに対し、下面回路パターンＢが逆相トランスとして
いるのは、このためである。

【００１８】前述したように、パラレルプレートモード
の抑圧条件は、上下電極間から同相の励振を行うことで
ある。スプリアスモード伝搬阻止回路の上下電極変換部
での上下電極間の（回路間の）位相差が逆相であること
から、全体として同相とするためには、上下の回路パタ
ーンＡ，Ｂの反射位相差を逆相関係にする必要がある。

【００１９】次に、その回路パターン設計法の例につい
て説明する。まず、回路パターンとして、インピーダン
スが低い１／４波長線路と、インピーダンスが高い１／
４波長線路の繰り返しによって構成されるパターンを想
定する。この回路パターンは、所定の周波数を遮断波数
とする帯域阻止フィルタとして作用する。

【００２０】図４の（Ａ）は、上面電極に形成する回路
パターンＡ、図４の（Ｂ）は下面電極に形成する回路パ
ターンＢである。両者は、高インピーダンス線路と低イ
ンピーダンス線路の位置を入れ換えたものに等しい。

【００２１】図４の（Ｃ）は、図４の（Ａ），（Ｂ）に
おけるＢ−Ｂ′面から見た入力インピーダンスの軌跡
を、スミスチャート上にプロットしたものである。ここ
で、実線は図４の（Ａ）に示した回路パターンＡについ
て、破線は図４の（Ｂ）に示した回路パターンＢについ
て示している。

【００２２】図中のａ〜ｅ，ａ′〜ｅ′は図４の
（Ａ），（Ｂ）における各点に対応している。このよう
に、２つの軌跡は、共に１８０°の位相ずれがあり、回
路パターンＡ，Ｂをこのように選ぶことによって、逆相
関係となることがわかる。その結果、この２つの回路パ
ターンＡ，Ｂのような関係を持つ２つの回路をスプリア
スモード伝搬阻止回路とすることにより、上述したスプ
リアスモード伝搬抑圧条件を満足させることができる。

【００２３】図５は、上記スプリアスモード抑圧条件を
満足するスプリアスモード伝搬阻止回路を備えた高周波
回路装置の例を示している。図５の（Ａ）は上面図であ
り、誘電体板の上面に形成したスプリアスモード伝搬阻
止回路および伝送線路のパターンを示している。また
（Ｂ）は下面図であり、誘電体板の下面に形成したスプ
リアスモード伝搬阻止回路のパターンを示している。こ
のように、上面回路パターンの高インピーダンス線路部
分を下面回路パターンの低インピーダンス線路部分に対
向させ、上面回路パターンの低インピーダンス線路部分
を下面回路パターンの高インピーダンス線路部分に対向
させている。

【００２４】次に、このスプリアスモード伝搬阻止回路
の有効性を確認するために、三次元電磁界解析シミュレ
ータＨＦＳＳを用いて計算を行った結果を示す。

【００２５】計算モデルとして、パラレルプレートモー
ドに準じたモードであるＴＥモードをスプリアス伝搬阻
止回路の両側から励振し、この回路によってＴＥモード
の伝搬が抑圧される量を求めた。この時の計算モデルと
しては、図６に示すパターンを用いた。ここで寸法Ｗｓ
は１．５ｍｍ、誘電体板の比誘電率は３．２としてい
る。スプリアスモード伝搬阻止回路のパターンは、１０
ｍｍ×０．６ｍｍの断面形状を有する誘電体導波管のＨ
面に形成し、パターン形成部の外には間隔１ｍｍの空気
層を設けている。

【００２６】このような導波管の伝搬モードはパラレル
プレートモードと類似しているので、このスプリアスモ
ード伝搬阻止回路の伝搬阻止効率の善し悪しが性能の目
安となる。結果を図７に示す。この時の設計周波数は２
５ＧＨｚである。ポート１からポート２への伝搬量は−
３０〜−４０ｄＢである。

【００２７】比較のために、誘電体板の上下面の回路パ
ターンを同一パターンとしたもの、すなわち、高インピ
ーダンス線路同士および低インピーダンス線路同士が対
向するように配置した場合の特性を図８に示す。この場
合には、ポート１からポート２への伝搬量は−２０ｄＢ
程度である。この従来のスプリアスモード伝搬阻止回路
に比べて本願のスプリアスモード伝搬阻止回路によれ
ば、スプリアスモード伝搬阻止効率が非常に大きく向上
することが確認できる。

【００２８】次に、第２の実施形態に係る高周波回路装
置におけるスプリアスモード伝搬阻止回路のパターンを
図９に示す。図９の（Ａ）は誘電体板の上面に形成した
スプリアスモード伝搬阻止回路のパターン、（Ｂ）は下
面に形成したスプリアスモード伝搬阻止回路のパターン
である。このパターンは、一重丸で示す部分で、６つの
開口を共通に接続した６開口回路を配置するとともに、
その６つの開口回路を構成する６つのストリップ状導体
のうち、１２０°の角度間隔を隔てた３つのストリップ
状導体を、隣接する６開口回路のストリップ状導体と連
結させている。６開口回路の他の３つのストリップ状導
体は、先端を開放させた１／４波長の電気長を有する先
端開放のストリップ状線路、すなわちオープンスタブと
している。

【００２９】上記先端開放のスタブをそれぞれ３つ接続
した一重丸で示す部分は短絡部である。この短絡部から
１／４波長の電気長だけ隔てた二重丸で示す部分および
破線の丸印で示す部分は開放部である。

【００３０】図９に示す例では、（Ａ）において一重丸
で示す上面のパターンにおける短絡部を、（Ｂ）におい
て二重丸で示す開放部に対向させ、同時に下面のパター
ンにおいて一重丸で示す短絡部を、上面のパターンにお
いて二重丸で示す開放部にそれぞれ対向させている。こ
の構造によりスプリアスモード伝搬抑圧条件を満足させ
ている。

【００３１】なお、図９に示した一重丸の短絡部を破線
の丸印で示す開放部に互いに対向させるように上下のパ
ターンを配置させてもよい。

【００３２】このように、任意の２点をむすぶ線路間に
並列にスタブを挿入することによって、帯域阻止フィル
タとして動作する。したがって、例えばパラレルプレー
トモードなどのスプリアスモードの波が、この回路パタ
ーンのストリップ状線路によってマイクロストリップの
モードに変換されても、この回路パターンを伝搬でき
ず、結局、スプリアスモードの波はこの回路パターンの
形成箇所で全反射する。このことにより、スプリアスモ
ードの伝搬が阻止できる。しかも、上記スプリアスモー
ド伝搬抑圧条件を満足しているので、スプリアスモード
の伝搬阻止効率を大幅に高めることができる。

【００３３】次に、第３の実施形態に係る高周波回路装
置におけるスプリアスモード伝搬阻止回路のパターンの
例を図１０に示す。（Ａ）は誘電体板の上面に形成した
上面回路パターン、（Ｂ）は誘電体板の下面に形成した
下面回路パターンである。この例では、一重丸で示す部
分で８つの開口を共通に接続した８開口回路を配置する
とともに、その８つの開口回路を構成する８つのストリ
ップ状導体のうち、９０°の角度間隔を隔てた４つのス
トリップ状導体を、縦横に隣接する他のストリップ状導
体に連結させている。８開口回路の他の４つのストリッ
プ状導体は、先端を開放させてメアンダライン状に形成
した１／４波長の電気長を有する先端開放のストリップ
状線路、すなわちオープンスタブとしている。

【００３４】４つのスタブの開放端同士が向かい合った
二重丸で示す部分が開放部である。また、各スタブの接
続部である一重丸で示す部分が短絡部である。

【００３５】（Ａ）に示す上面回路パターンの開放部と
短絡部は、（Ｂ）に示す下面回路パターンの短絡部と開
放部にそれぞれ対向するようにパターンを形成してい
る。これによりスプリアスモード伝搬抑圧条件を満足さ
せている。

【００３６】なお、ストリップ状導体による２開口以上
の多開口回路を構成する基本パターンを配置し、各基本
パターンの任意の２開口回路が帯域阻止フィルタ特性を
示すようにしたスプリアスモード伝搬阻止回路について
は、本願の出願人は特願２００１−００１３５６号で出
願している。本願発明におけるスプリアスモード伝搬阻
止回路のパターンとしては、特願２００１−００１３５
６号で示した各種回路パターンを適用することができ
る。

【００３７】次に、伝送線路を備えた高周波回路装置の
いくつかの例を図１１〜図１４を参照して説明する。図
１１はスロット線路を備えた高周波回路装置の斜視図で
ある。この例では、誘電体板２０の下面に電極２１、上
面に電極２２を形成し、所定位置にスロットを形成する
ことによってグラウンデッドスロット線路４を構成して
いる。そして、電極２１，２２をパターンニングするこ
とによって、スロット線路の両側に図５，図９、図１０
等に示したものと同様のスプリアスモード伝搬阻止回路
３を構成している。図１１においては、スプリアスモー
ド伝搬阻止回路３を簡略化して表している。

【００３８】このようにスロット線路の両側に、スロッ
ト線路に沿ってスプリアスモード伝搬阻止回路３を設け
ることによって、スロットモードに結合して発生したパ
ラレルプレートモードがスプリアスモード伝搬阻止回路
３のマイクロストリップ線路のモードに変換されて全反
射される。このことにより、スプリアスモード伝搬阻止
回路３より外側にパラレルプレートモードがほとんど伝
搬せず、隣接する他の線路との不要な結合が生じない。

【００３９】図１２に示す例では、誘電体板２０の下面
にグランド電極２１、上面に電極２２およびストリップ
導体１９を形成していて、その一部をグランデッドコプ
レーナ線路１としている。このグランデッドコプレーナ
線路１に沿って、その両側の電極２１，２２に、図５、
図９、図１０に示したものと同様のスプリアスモード伝
搬阻止回路３を形成している。図１２においては、スプ
リアスモード伝搬阻止回路３を簡略化して表している。

【００４０】このように、グラウンデッドコプレーナ線
路に適用した場合にもパラレルプレートモードの伝搬が
阻止される。

【００４１】図１３に示す例は、平面誘電体線路（ＰＤ
ＴＬ）に適用した例であり、（Ａ）はその斜視図、
（Ｂ）は誘電体板部分の下面図である。誘電体板２０の
上下面には誘電体板２０を挟んで対向するスロットを有
する電極２３，２４を形成している。誘電体板２０の上
下には、所定間隔をおいて導体板２７，２８を平行に配
置している。誘電体板２０には、その電極２３，２４を
パターンニングすることによって、図５、図９、図１０
に示したものと同様のスプリアスモード伝搬阻止回路３
をスロット２６の両脇に設けている。但し、図において
はスプリアスモード伝搬阻止回路３を簡略化して表して
いる。

【００４２】この構成により、誘電体板２０の上下の電
極２３−２４間を伝搬するパラレルプレートモード、電
極２４と導体板２８との間の空間を伝搬するパラレルプ
レートモード、電極２３と導体板２７との間の空間を伝
搬するパラレルプレートモードのいずれのモードについ
ても、スプリアスモード伝搬阻止回路でマイクロストリ
ップの準ＴＥＭモードにモード変換されて、それが全反
射される。このことによって、スプリアスモードの伝搬
が阻止される。

【００４３】図１４は誘電体線路に適用した例であり、
同図の（Ａ）は主要部の部分破断斜視図、（Ｂ）は断面
図である。図において３５，３６はそれぞれ誘電体スト
リップ、３３は上下面に電極３４を設けた誘電体板であ
り、これらを導体板３１，３２の間に設けることによっ
て、誘電体ストリップ３５，３６部分に電磁界エネルギ
ーを閉じ込めて電磁波の伝搬を行う非放射性誘電体線路
（ＮＲＤガイド）を構成している。

【００４４】一般に、誘電体線路においては、誘電体ス
トリップのつなぎ目部分やベンドなどの不連続部分にお
いて電磁界が乱れて、上下の導体板間にパラレルプレー
トモードなどのスプリアスモードが伝搬する。

【００４５】誘電体板３３には、その上下面の電極３４
をパターンニングすることによって、誘電体ストリップ
３５，３６の両脇に、図５、図９、図１０に示したもの
と同様のスプリアスモード伝搬阻止回路３を設けてい
る。これにより、同図の（Ｂ）に示すように、電極３４
と上部の導体板３２との間（Ａ１）、および電極３４と
下部の導体板３１との間（Ａ２）をそれぞれ伝搬するパ
ラレルプレートモードの電磁波がスプリアスモード伝搬
阻止回路３のマイクロストリップ線路により準ＴＥＭモ
ードに変換されて全反射される。したがってこの誘電体
線路と、隣接する他の誘電体ストリップによる誘電体線
路とが漏洩波によって干渉することがない。

【００４６】次に共振器を備えた高周波回路装置の例を
図１５を参照して説明する。図１５の例では、誘電体板
２９の上下面の電極に、誘電体板２９を挟んで互いに対
向する円形の電極非形成部３０を設けている。この構造
により、電極非形成部３０を磁気壁とする誘電体共振器
を構成している。この例ではＴＥ０１０モードの共振器
として作用する。誘電体板２９の上下面の電極にはスプ
リアスモード伝搬阻止回路３をパターンニングしてい
る。但し、そのパターンは図においては簡略化して表し
ている。このスプリアスモード伝搬阻止回路３は、図
５、図９、図１０に示したものと同様である。このよう
に円形の電極非形成部３０の周囲に沿ってスプリアスモ
ード伝搬阻止回路３を形成する場合に、図５、図９、図
１０に示したパターンを直角座標とした場合に、これを
極座標形式に座標変換したものに相当するパターンとし
てもよい。

【００４７】図１５において、誘電体共振器部に閉じ込
められる電磁界エネルギーの一部はパラレルプレートモ
ードとして誘電体板２９の上下の電極間を、誘電体共振
器を中心として放射方向に広がるが、そのパラレルプレ
ートモードはスプリアスモード伝搬阻止回路３によって
マイクロストリップ線路のモードに変換され、全反射す
る。そのため、このスプリアスモード伝搬阻止回路３よ
り外側へはパラレルプレートモードがほとんど漏洩する
ことがない。また、逆にスプリアスモード伝搬阻止回路
３の外側から内部（共振器方向）へもスプリアスモード
がほとんど漏洩することがない。したがって、このスプ
リアスモード伝搬阻止回路３の外側に伝送線路や他の共
振器が存在していても、それらとの間で漏洩波の結合に
よる干渉が生じない。

【００４８】次に、電圧制御発振器の構成例を図１６を
参照して説明する。図１６は電圧制御発振器の構成を示
す分解斜視図である。４１、４４は上下の導体板であ
り、その間に誘電体板２０を配置している。（図示の都
合上、上部の導体板４１は誘電体板２０から大きく離し
て表している。）誘電体板２０には、その上下面に各種
導電体パターンを形成している。この誘電体板２０の上
面には、スロット線路入力型のＦＥＴ（ミリ波ＧａＡｓ
ＦＥＴ）５０を実装している。６２，６３はそれぞれ２
つの電極を一定間隔で配してなる誘電体板２０上面のス
ロットであり、誘電体板２０の下面のスロットとともに
平面誘電体線路を構成する。また４５はコプレーナ線路
であり、ＦＥＴ５０に対してゲートバイアス電圧および
ドレインバイアス電圧を供給する。

【００４９】６１は薄膜抵抗であり、誘電体板２０の上
面に形成したスロット６２の終端部分を先細り形状にす
るとともに、その上部にこの薄膜抵抗６１を設けてい
る。６５は誘電体板２０の上面に設けた他のスロットで
あり、誘電体板２０を挟んでその裏面側にもスロットを
設けて平面誘電体線路を構成している。６０はスロット
６５を跨ぐように実装した可変容量素子であり、印加電
圧に応じてそのキャパシタンスが変化する。また図中６
４は誘電体板２０の上面に設けた誘電体共振器用導体非
形成部であり、誘電体板２０を挟んでその裏面側に対向
する誘電体共振器用導電体非形成部とによって、この部
分にＴＥ０１０モードの誘電体共振器を構成している。

【００５０】図１６においてクロスハッチングで示す部
分にスプリアスモード伝搬阻止回路３を形成している。
誘電体板２０の下面側にも、上面のスプリアスモード伝
搬阻止回路に対向する領域にスプリアスモード伝搬阻止
回路を形成している。この上下面のスプリアスモード伝
搬阻止回路のパターンは、図５、図９、図１０に示した
ものと同様である。このように、スプリアスモード伝搬
阻止回路３を形成することにより、たとえばスロット６
３による平面誘電体線路とスロット６５による平面誘電
体線路や誘電体共振器用導体非形成部６４の誘電体共振
器との間での漏洩波による干渉を防止する。

【００５１】次に、スプリアスモード伝搬阻止回路を用
いた高周波モジュールの例を図１７に示す。（Ａ）は全
体の斜視図である。この高周波モジュールは、基板７０
上にチップ状の複数の集積回路部品を実装して、例えば
２〜３０ＧＨｚの周波数帯に適用される高周波モジュー
ルを構成している。（Ｂ）は、その１つの集積回路部品
の拡大平面図である。この集積回路部品は、基板上にス
パイラルインダクタとスロット線路等を形成して、等価
的には線路にインダクタを並列接続して成る整合回路を
構成している。このスロット線路およびスパイラルスロ
ットインダクタの形成領域以外の領域で、基板７０の上
下面に、図５、図９、図１０に示したものと同様のスプ
リアスモード伝搬阻止回路を形成している。

【００５２】このように、スロット線路に分岐部やベン
ド部が有ると、それらの箇所でスプリアスモードが発生
する。もし、上記スプリアスモード伝搬阻止回路を設け
ずに、単なる平面導体とすれば、上記スプリアスモード
の波は平行平面導体間を伝搬し、スパイラルインダクタ
と結合したり、寄生容量を増加させる原因となる。その
結果、例えば通信モジュールにおいて混信などの現象を
引き起こしたり、各部品の特性が設計値から大きくずれ
て、全体の設計が困難になるといった問題を生む。

【００５３】これに対し、図１７に示したように、スロ
ット線路およびスパイラルスロットインダクタの形成領
域以外の領域に上記スプリアスモード伝搬阻止回路を形
成すれば、スロット線路の分岐部やベンド部で発生する
スプリアスモードがスプリアスモード伝搬阻止回路で吸
収されるため、スプリアスモードの波がスパイラルイン
ダクタと結合したり、寄生容量が増加することがなく、
上記の問題が解消される。

【００５４】図１８は、上記電圧制御発振器を用いた通
信機の構成例を示すブロック図である。図１８において
ＤＰＸはアンテナ共用器であり、パワーアンプＰＡから
送信信号が入力される。またＤＰＸから受信信号がロー
ノイズアンプＬＮＡおよびＲＸフィルタ（受信フィル
タ）をとおってミキサへ与えられる。一方、ＰＬＬによ
る局部発振器はオシレータＯＳＣと、その発振信号を分
周する分周器ＤＶから成り、ローカル信号が上記ミキサ
へ与えられる。ここで、ＯＳＣとして上記電圧制御発振
器を用いる。

【００５５】

【発明の効果】この発明によれば、スプリアスモードが
伝搬する２つの平面導体のうち、一方のスプリアスモー
ド伝搬阻止回路の開放端と短絡端が、他方のスプリアス
モード伝搬阻止回路の短絡端と開放端にそれぞれ対向す
るように、２つの平面導体のスプリアスモード伝搬阻止
回路のパターンを配置したことにより、スプリアスモー
ドの抑圧条件が最適化され、限られた面積のスプリアス
モード伝搬阻止回路でスプリアスモードの伝搬が効果的
に阻止される。

【００５６】また、この発明によれば、スプリアスモー
ド伝搬阻止回路のパターンを、伝送線路の電磁波伝搬方
向に垂直な向きに高インピーダンス線路と低インピーダ
ンス線路とを交互に直列接続したストリップ状線路を、
スプリアスモードの波長より短い間隔を隔てて配置した
ものとすることにより、２つの平面導体のスプリアスモ
ード伝搬阻止回路のパターンが容易に配置できるように
なる。

【００５７】また、この発明によれば、前記スプリアス
モード伝搬阻止回路のパターンとして、２開口以上の多
開口回路を構成する基本パターンを複数個配置したもの
とし、各基本パターンの任意の２開口間をつなぐストリ
ップ状導体に、使用周波数における１／４波長の電気長
を有する先端が開放されたストリップ状線路を並列に接
続して構成することにより、２つの平面導体のスプリア
スモード伝搬阻止回路のパターンが容易に配置できるよ
うになる。

【００５８】また、この発明によれば、前記高周波回路
装置を、通信信号の伝搬部や通信信号の所定周波数帯域
を通過させたり阻止したりするフィルタ等の信号処理部
に用いることにより、線路や共振器の配置間隔を狭めて
も、線路間または線路と共振器間における干渉が確実に
防止されるので、通信装置全体を小型化できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パラレルプレートモードの様子を示す一部破断
斜視図および断面図

【図２】図１におけるモードの等価回路を示す図

【図３】スプリアスモード抑圧機構の概念を示す等価回
路図

【図４】スプリアスモード伝搬阻止回路のパターンと入
力インピーダンス軌跡の例を示す図

【図５】スプリアスモード伝搬阻止回路を備えた高周波
回路装置の上面図および下面図

【図６】特性評価用の計算モデルを示す図

【図７】同モデルの反射特性および透過特性を示す図

【図８】比較例としての従来のスプリアスモード伝搬阻
止回路の反射特性および透過特性を示す図

【図９】第２の実施形態に係る高周波回路装置における
スプリアスモード伝搬阻止回路パターンの例を示す図

【図１０】第３の実施形態に係る高周波回路装置におけ
るスプリアスモード伝搬阻止回路パターンの例を示す図

【図１１】グラウンデッドスロット線路に適用した例を
示す図

【図１２】グランデッドコプレーナ線路に適用した例を
示す図

【図１３】平面誘電体線路に適用した例を示す図

【図１４】誘電体線路に適用した例を示す図

【図１５】共振器を備えた高周波回路装置に適用した例
を示す図

【図１６】電圧可変発振器の構成例を示す図

【図１７】スプリアスモード伝搬阻止回路を設けた高周
波モジュールの例を示す図

【図１８】通信装置の構成例を示す図

【符号の説明】

１−グラウンデッドコプレーナ線路 ３−スプリアスモード伝搬阻止回路 ４−グラウンデッドスロット線路 １９−ストリップ導体 ２０−誘電体板 ２１〜２４−電極 ２５，２６−スロット ２７，２８−導体板 ２９−誘電体板 ３０−電極非形成部 ３１，３２−導体板 ３３−誘電体板 ３４−電極 ３５，３６−誘電体ストリップ ５０−ＦＥＴ ６０−可変容量素子 ６１−薄膜抵抗 ６２，６３−スロット ６４−誘電体共振器用導体非形成部 ７０−基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行な少なくとも２つの平面導体と、該
   ２つの平面導体間を伝搬するスプリアスモードと結合し
   て当該スプリアスモードの伝搬を阻止するスプリアスモ
   ード伝搬阻止回路を前記２つの平面導体の両方に形成し
   た高周波回路装置であって、 前記２つの平面導体の一方のスプリアスモード伝搬阻止
   回路の開放端と短絡端が、他方のスプリアスモード伝搬
   阻止回路の短絡端と開放端にそれぞれ対向するように、
   前記２つの平面導体のスプリアスモード伝搬阻止回路の
   パターンを配置した高周波回路装置。
2. 【請求項２】 前記スプリアスモード伝搬阻止回路のパ
   ターンは、前記伝送線路の電磁波伝搬方向に垂直な向き
   に高インピーダンス線路と低インピーダンス線路とを交
   互に直列接続したストリップ状線路を、スプリアスモー
   ドの波長より短い間隔を隔てて配置したものである請求
   項１に記載の高周波回路装置。
3. 【請求項３】 前記スプリアスモード伝搬阻止回路のパ
   ターンは、２開口以上の多開口回路を構成する基本パタ
   ーンを複数個配置したものとし、各基本パターンの任意
   の２開口間をつなぐストリップ状導体に、使用周波数に
   おける１／４波長の電気長を有する先端が開放されたス
   トリップ状線路を並列に接続して構成した請求項１に記
   載の高周波回路装置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のうちいずれかに記載の高
   周波回路装置を通信信号の伝搬部または通信信号の信号
   処理部に設けた通信装置。