JP2015106732A - 伝送路 - Google Patents

Abstract

【課題】低反射化および低損失化が可能な小型の伝送路を実現すること。
【解決手段】誘電体基板１０１と、信号線１０２と、一対のグラウンドパッド１０４と、グラウンド層１０５と、スルーホール１０４Ａと、を備えた伝送路１００において、グラウンドパッド１０４の信号線１０２に沿う方向の長さＬＰは、グラウンドパッド１０４の信号線１０２と交わる方向の長さＷＰよりも大きい。
【選択図】図１

Description

本発明は、高周波信号を伝送するための伝送路に関する。

無線通信の高速化及び大容量化の要請に伴い、無線通信に使用される電磁波の高周波化が進んでいる。このため、無線装置において処理される伝送信号についても、高周波化が進んでいる。具体的には、電子機器においては、ミリ波に対応する周波数（３０ＧＨｚ以上３００ＧＨｚ以下）を有する高周波信号を処理する必要が生じている。このような電子機器においては、例えば、高周波信号が伝送される集積回路と平面回路とを、マイクロストリップ線路によって接続する構成が用いられている。このような接続構成において、高周波信号を効率良く伝送するためには、マイクロストリップ線路による低損失且つ低反射な接続が必要である。例えば、信号線とグラウンドパッドとが同一平面上に形成されたコプレーナ線路と、信号線とグラウンド層とが積層されたマイクロストリップ線路とを、変換回路にて接続する場合、マイクロストリップ線路の信号線と、コプレーナ線路のグラウンドパッドとでは、インピーダンスが互いに異なるため、伝送路の不連続部が形成され、反射による特性劣化が生じる虞がある。

このような背景のもと、例えば、下記特許文献１には、反射を抑制するために、高周波信号パッドとグラウンドパッドとの間に、これらのパッドとは電気的に接続されていない接続補助パッドを設けた、マイクロ波集積回路が開示されている。特に、下記特許文献１には、高精度な特性測定を可能とするために、上記高周波信号パッドの幅を、高周波プローバまたは計測器のインピーダンスと同一のインピーダンスが得られる幅とすることが開示されている。

また、下記特許文献２には、コプレーナ線路とマイクロストリップ線路との変換部において、コプレーナ線路のグランド電極と、マイクロストリップ線路のグランド電極を、電磁結合または容量結合によって接続する構成を採用した、高周波伝送変換回路が開示されている。この高周波伝送変換回路によれば、製造が容易であり、且つ、伝送特性に影響を与えず、伝送効率を向上させることができるとされている。また、高周波伝送変換回路のグランド電極の幅を規定したことにより、設定周波数付近の比較的広帯域での変換損失を減少させることができるとされている。

また、下記特許文献３には、コプレーナ線路とマイクロストリップ線路との変換線路において、マイクロストリップ線路のストリップ導体と、コプレーナ線路の中心導体とをテーパ形状の導体部によって接続し、さらに、コプレーナ線路のグラウンド層にも、所定の関係式を満たすテーパ部分を形成する構成が開示されている。この構成によれば、特性インピーダンス変化を小さく抑えつつ、低反射且つ低損失の変換線路を実現できるとされている。

特開２００４−６３７３７号公報（２００４年２月２６日公開） 特開２００８−８５７５０号公報（２００８年４月１０日公開） 特開平１０−３３５９１０号公報（１９９８年１２月１８日公開）

しかしながら、上記特許文献１の技術は、高周波信号パッドとグラウンドパッドとの間に、接続補助パッドを配置する必要があるために、特に、高周波信号パッドの線幅方向において、各構成部材を配置するための十分な領域を確保しなければならず、マイクロ波集積回路を小型化することが容易ではない。また、上記特許文献２の技術は、コプレーナ線路のグランド電極と、マイクロストリップ線路のグランド電極との接続に、スルーホールを用いていないため、特性の調整度に柔軟性を有しておらず、好適な特性を容易に得ることができない。また、上記特許文献３の技術は、コプレーナ線路のグラウンド層に、所定の関係式を満たすテーパ部分を形成する必要があるため、当該グラウンド層の製造が容易ではない。また、上記特許文献３の技術は、コプレーナ線路の中心導体の線幅方向において、テーパ部分を有するグラウンド層（特に、大きさが制限されていない）を配置するための十分な領域を確保しなければならず、変換回路を小型化することが容易ではない。以上のように、従来、低反射化および低損失化が可能な伝送路を、小型の伝送路によって実現することはできなかった。

本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、低反射化および低損失化が可能な小型の伝送路を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る伝送路は、誘電体基板と、前記誘電体基板の表面に形成された、直線状の信号線と、前記誘電体基板の表面において、前記信号線の端部の両側方に形成された、一対の矩形状のグラウンドパッドと、前記誘電体基板の裏面に形成されたグラウンド層と、前記誘電体基板に形成されたスルーホールであって、当該誘電体基板を貫通し、前記グラウンドパッドの各々と前記グラウンド層とを導通させるスルーホールと、を備え、前記グラウンドパッドの前記信号線に沿う方向の長さＬＰは、前記グラウンドパッドの前記信号線と交わる方向の長さＷＰよりも大きいことを特徴とする。

上記伝送路によれば、グラウンドパッドが信号線に沿う方向（例えば、信号線と平行な方向）を長手方向とする矩形状であるが故、信号線とグラウンドパッドとの間に十分な容量結合が生じるとともにグラウンドパッドの誘導性とバランスするため、好適な特性（低反射および低損失）を得ることができる。また、上記伝送路によれば、グラウンドパッドが、信号線に交わる方向（例えば、信号線と直交する方向）を短手方向とする矩形状である故、誘電体基板の幅（信号線に交わる方向の幅）を小さく抑えることができる。したがって、上記伝送路によれば、小型の伝送路による、低反射化および低損失化が可能である。さらに、上記伝送路によれば、グラウンドパッドの形状が矩形状であるが故に、容易にその製造が可能である。

上記伝送路において、前記一対のグラウンドパッドの各々に対し、前記信号線に沿う方向に並べて配置された、２つの前記スルーホールが設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、２つのスルーホールによって並列インダクタンスが好適に調整され、グラウンドパッドが矩形状であることによる容量性および誘導性を好適にキャンセルすることができ、その結果、好適な特性を得ることができる。

上記伝送路において、前記一対のグラウンドパッドの各々には、前記２つのスルーホールの間において前記信号線と対向する、切り欠き部が形成されていることが好ましい。

上記構成によれば、グラウンドパッドにおける電流の経路長が長くなり、これにより、インダクタンスが付与されるため、グラウンドパッドの挿入損失をさらに抑制することができる。

上記伝送路において、前記一対のグラウンドパッドが、前記信号線の両端部の各々に設けられていることが好ましい。

上記構成によれば、伝送路に接続される集積回路、測定評価のためのプローブ等で励振する際に、安定した電磁界部分による励振が可能である。

上記伝送路において、前記信号線上に設けられたＰＷＷ（Post Wall Waveguide：ポスト壁導波管）と、前記信号線と前記ＰＷＷとを接続する遷移部であって、前記信号線との接続部から、前記ＰＷＷとの接続部に向かって、徐々に線幅が広くなる遷移部と、をさらに備えることが好ましい。

上記構成によれば、このようにＰＷＷを備えた伝送路においても、上記伝送路と同様の効果を奏することができる。特に、上記構成によれば、上記遷移部を設けたことにより、前記信号線と前記ＰＷＷとの不整合を抑制することができる。

上記伝送路において、前記信号線と前記グラウンドパッドとの間隔Ｇを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｇ／λ）が０．０１以下であることが好ましい。

上記のとおりＧ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、電磁界の対称性が良く特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記グラウンドパッドにおける前記信号線に沿う方向の端部から、当該端部に近い方の前記スルーホールの中心までの距離Ｈを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｈ／λ）が０．０４以下であることが好ましい。

上記のとおりＨ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記グラウンドパッドにおける前記信号線と対向する縁部から、前記スルーホールの中心までの距離Ｌを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｌ／λ）が０．０１以上０．０５以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＬ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記切り欠き部の前記信号線と交わる方向の長さＳを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｓ／λ）が、０．０２以上０．０６以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＳ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記切り欠き部の前記信号線に沿う方向の長さＴを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｔ／λ）が、０．０４以上であることが好ましい。

上記のとおりＴ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記グラウンドパッドの前記長さＷＰを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（ＷＰ／λ）が、０．０６以上０．１以下の範囲内であり、且つ、前記グラウンドパッドの前記信号線と交わる方向において、前記長さＷＰの１／２の位置に前記スルーホールを配置することが好ましい。

上記のとおりＷＰ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記グラウンドパッドの前記長さＬＰを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（ＬＰ／λ）が、０．１７以上であり、且つ、前記グラウンドパッドの前記信号線に沿う方向において、前記長さＬＰの１／４の位置に前記スルーホールを配置することが好ましい。

上記のとおりＬＰ／λを規定することにより、反射が十分に抑制され、特に良好な動作が可能となることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記Ｇ／λが、０．０１４以上０．０１６以下の範囲内、または、０．０１４以上０．０３５以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＧ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記Ｈ／λが、０．０１５以上０．０５２以下の範囲内、０．０７６以上０．０８２以下の範囲内、または、０．０１５以上０．１０１以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＨ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記Ｓ／λが、０．０２１３以上０．０４５７以下の範囲内、または、０．０１５以上０．１７以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＳ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記Ｔ／λが、０．０１２以上０．０３６以下の範囲内、０．０１２以上０．０７２以下の範囲内、または、０．００６以上０．１１６以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＴ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記Ｌ／λが、０．０１５以上０．０３３以下の範囲内、０．０４５７以上０．０５１８以下の範囲内、０．０６４以上０．０７６２以下の範囲内、または、０．０１５２以上０．０７６２以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＬ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記ＷＰ／λが、０．１０１以上０．１０６以下の範囲内、０．１１５以上０．１２５以下の範囲内、０．１３２以上０．１４３以下の範囲内、または、０．０９１５以上０．１５２以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＷＰ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

上記伝送路において、前記ＬＰ／λが、０．２２９以上０．２５９以下の範囲内、または、０．２２９以上０．２８９以下の範囲内であることが好ましい。

上記のとおりＬＰ／λを規定することにより、広帯域な特性が得られることが、発明者らの検証により明らかとなっている。

本発明によれば、低反射化および低損失化が可能な小型の伝送路を実現することができる。

本発明の実施形態に係る伝送路の構成を示す図である。 グラウンドパッドの形状が互いに異なる複数の伝送路の構成を示す。 （ａ）は、図２に示す各伝送路の透過特性（Ｓ２１）を示すグラフである。（ｂ）は、図２に示す各伝送路の反射特性（Ｓ１１）を示すグラフである。 図２に示す各伝送路において、一対のグラウンドパッドによる挿入損失を示すグラフである。 本実施形態に係る伝送路の一変形例を示す平面図である。 図３に示す伝送路および図５に示す伝送路の各々における、一つのグラウンドパッドによる挿入損失を示すグラフである。 （ａ）は、実施例１に係る伝送路の構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、実施例１に係る伝送路の構成を示す側面図である。 図７に示す実施例１の伝送路の透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜を示すグラフである。 実施例２〜８において変更対象とするグラウンドパッドの寸法を示す図である。 実施例１の伝送路において、間隔（Ｇ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例１の伝送路において、距離（Ｈ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例１の伝送路において、距離（Ｌ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例１の伝送路において、長さ（Ｓ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例１の伝送路において、長さ（Ｔ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例１の伝送路において、長さ（ＷＰ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例１の伝送路において、長さ（ＬＰ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。 実施例２に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、間隔（Ｇ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 実施例３に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、距離（Ｈ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 実施例４に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、距離（Ｌ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 実施例６に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、長さ（Ｔ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 実施例５に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、長さ（Ｓ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 実施例７に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、長さ（ＷＰ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 実施例８に対応するグラフであって、実施例１の伝送路において、長さ（ＬＰ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。 本実施形態の伝送路において、グラウンドパッドにおける電流分布のシミュレーション結果を示す概略図である。 本実施形態の伝送路における、グラウンドパッドの変形例を示す図である。 図２５に示す各伝送路において、一対のグラウンドパッドによる挿入損失を示すグラフである。

以下、添付の図面を参照して、本発明の一実施形態に係る伝送路について説明する。

〔伝送路１００の構成〕
初めに、図１を参照して、本発明の実施形態に係る伝送路１００の構成について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る伝送路１００の構成を示す図である。図１（ａ）は、伝送路１００の構成を示す平面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す伝送路１００の側面図である。

本実施形態の伝送路１００は、マイクロ波、ミリ波等の高周波信号を伝送するための伝送路であって、コプレーナ線路とマイクロストリップ線路とを変換する変換回路でもある。図１に示すように、本実施形態の伝送路１００は、誘電体基板１０１、信号線１０２、複数のグラウンドパッド１０４、および、グラウンド層１０５を備える。

誘電体基板１０１は、薄板状の部材である。誘電体基板１０１は、図１に示すように伝送路１００を平面視したとき、矩形状を有している。誘電体基板１０１には、例えば、薄板状の誘電体素材が用いられる。誘電体基板１０１の表面には、信号線１０２および複数のグラウンドパッド１０４が形成されている。誘電体基板１０１の裏面には、グラウンド層１０５が形成されている。信号線１０２、グラウンドパッド１０４、およびグラウンド層１０５は、薄膜状の部材である。信号線１０２、グラウンドパッド１０４、およびグラウンド層１０５には、例えば、薄膜状の導体箔（例えば、銅箔）が用いられる。

信号線１０２は、誘電体基板１０１の表面上において直線状に延伸する、細長形状を有する。図１に示す例では、信号線１０２は、誘電体基板１０１の中央を通って延伸しており、また、誘電体基板１０１の互いに対向する一対の辺（図中左辺および右辺）に対して平行である。

信号線１０２の端部の両側方には、信号線１０２に近接して、グラウンドパッド１０４が形成されている。すなわち、信号線１０２の端部は、一対のグラウンドパッド１０４によって挟み込まれている。すなわち、一対のグラウンドパッド１０４は、信号線１０２に対して対称的に配置されている。図１に示すように、各グラウンドパッド１０４は、矩形状を有している。各グラウンドパッド１０４において、信号線１０２と対向する辺は、信号線１０２に沿っており、特に、信号線１０２と平行である。すなわち、信号線１０２とグラウンドパッド１０４との間隔は一定である。図１に示すように、本実施形態の伝送路１００において、一対のグラウンドパッド１０４は、信号線１０２の両端の各々に設けられている。

誘電体基板１０１には、当該誘電体基板１０１を貫通して、各グラウンドパッド１０４とグラウンド層１０５を導通させる、複数のスルーホール１０４Ａが形成されている。特に、図１に示すように、本実施形態の伝送路１００においては、各グラウンドパッド１０４に対し、２つのスルーホール１０４Ａが設けられている。

信号線１０２の両端部の各々においては、信号線１０２と、一対のグラウンドパッド１０４とにより、ＧＳＧ（GND-Signal-GND）パッド１１０を構成する。例えば、信号線１０２の一方の端部（図中上側の端部）においては、一対のグラウンドパッド１０４と、当該一対のグラウンドパッド１０４の間に配置された信号線１０２とにより、ＧＳＧパッド１１０Ａを構成する。同様に、信号線１０２の他方の端部（図中下側の端部）においては、一対のグラウンドパッド１０４と、当該一対のグラウンドパッド１０４の間に配置された信号線１０２とにより、ＧＳＧパッド１１０Ｂを構成する。

このように構成された伝送路１００においては、互い積層された、上記信号線１０２と上記グラウンド層１０５とにより、マイクロストリップ線路を形成する。また、伝送路１００においては、同一平面上に配置された、上記信号線１０２と上記一対のグラウンドパッド１０４とにより、コプレーナ線路を形成する。そして、上記マイクロストリップ線路のグラウンド層１０５と、上記コプレーナ線路のグラウンドパッド１０４とは、誘電体基板１０１を貫通するスルーホール１０４Ａにより、互いに電気的に接続されている。これにより、伝送路１００は、コプレーナ線路とマイクロストリップ線路とを互いに変換する変換回路として機能する。

ここで、本実施形態の伝送路１００において、注目すべきは、グラウンドパッド１０４の、信号線１０２に沿う方向（図１（ａ）における縦方向。以下、「縦方向」と称する。）の長さ（ＬＰ）が、グラウンドパッド１０４の、信号線１０２に対して交わる方向（図１（ａ）における横方向。以下、「横方向」と称する。）の長さ（ＷＰ）よりも大きい、という点である。すなわち、各グラウンドパッド１０４は、上記縦方向を長手方向とし、上記横方向を短手方向とする、縦長の矩形状を有する。これに応じて、各グラウンドパッド１０４においては、２つのスルーホール１０４Ａが、上記縦方向に並べて配置されている。

〔他の伝送路との比較〕
ここで、図２〜図４を参照して、本実施形態に係る伝送路１００の、グラウンドパッド１０４の優位性について説明する。図２は、グラウンドパッドの形状が互いに異なる複数の伝送路（伝送路Ａ〜Ｆ）の構成を示す。図２（ｂ）に示す伝送路Ｂは、本実施形態の伝送路１００であり、当該伝送路１００における各部の寸法を具体的に規定したものである。一方、図２（ａ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｆ）に示す伝送路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、比較用の伝送路であり、本実施形態の伝送路１００とは、グラウンドパッドの形状が異なる。但し、伝送路Ａ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、発明者によって新規に提案されたものであり、従来技術を示すものではない。

なお、グラウンドパッドの形状による特性の変化を比較するため、伝送路Ａ〜Ｆは、グラウンドパッド以外の部分については、以下に示す共通的な構成を採用している。

誘電体基板の材料 ：液晶ポリマー基板
誘電体基板の厚さ ：０．１ｍｍ
誘電体基板の比誘電率 ：３
誘電体基板の誘電正接 ：０．００３
スルーホールの直径 ：０．１ｍｍ
信号線の線長 ：１０ｍｍ
信号線の線幅 ：０．２ｍｍ
信号線とグラウンドパッドとの間隔：０．０５ｍｍ
伝送路Ａ〜Ｆのグラウンドパッドの具体的な構成は、図２および以下に示すとおりである。

（伝送路Ａのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：０．５ｍｍ
横方向の全長 ：０．５ｍｍ
スルーホール数 ：１（１列×１行）
（伝送路Ｂのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：１．０ｍｍ
横方向の全長 ：０．５ｍｍ
スルーホール数 ：２（１列×２行）
スルーホール間隔 ：０．５ｍｍ
（伝送路Ｃのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：０．５ｍｍ
横方向の全長 ：１．０ｍｍ
スルーホール数 ：２（２列×１行）
スルーホール間隔 ：０．５ｍｍ
（伝送路Ｄのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：１．０ｍｍ
横方向の全長 ：１．０ｍｍ
スルーホール数 ：４（２列×２行）
スルーホール間隔（列方向） ：０．５ｍｍ
スルーホール間隔（行方向） ：０．５ｍｍ
（伝送路Ｅのグラウンドパッド）
伝送路Ｅのグラウンドパッドは、上記伝送路Ｄのグラウンドパッドに対し、さらにグラウンドパッドの中心にスルーホールを１つ加えたものである。

（伝送路Ｆのグラウンドパッド）
本伝送路Ｆのグラウンドパッドは、上記伝送路Ｂのグラウンドパッドに対し、信号線の中心に向かうにつれて、信号線からの間隔が徐々に大きくなるように、信号線と対向するグラウンドパッドの縁部を湾曲させた構成である。

〔透過特性および反射特性の比較〕
図３（ａ）は、図２に示す各伝送路の透過特性（Ｓ２１）を示すグラフである。図３（ｂ）は、図２に示す各伝送路の反射特性（Ｓ１１）を示すグラフである。図３に示すように、グラウンドパッドの形状を異ならせることで、伝送路における透過特性（Ｓ２１）および反射特性（Ｓ１１）が変化することがわかる。特に、各伝送路の反射特性に着目すると、伝送路Ａ、Ｃ、Ｆにおいては、各周波数帯域における反射（Ｓ１１）が最大で−１０ｄＢ以上となっており、伝送路Ｂ、Ｄ、Ｅよりも反射（Ｓ１１）が大きいことがわかる。すなわち、伝送路Ｂ、Ｄ、Ｅは、伝送路Ａ、Ｃ、Ｆよりも反射が抑制されており、すなわち、低反射化が可能であることがわかる。これは、伝送路Ｂ、Ｄ、Ｅにおいては、グラウンドパッドの、信号線路に沿って延伸する部分の長さが、伝送路Ａ、Ｃ、Ｆに比べて長く、したがって、信号線路とグラウンドパッドとの容量結合、グラウンドパッドの直列インダクタンス、スルーホールの並列インダクタンスの整合が十分に生じているからであると考えられる。

〔挿入損失の比較〕
図４は、図２に示す各伝送路において、一対のグラウンドパッドによる挿入損失を示すグラフである。各伝送路において、図４に示すようなグラウンドパッドの挿入損失は、例えば、信号線の線長を互いに異ならせた２つの伝送路を用意し、各々についての透過特性および反射特性を得ることにより、算出することができる。図４に示すように、グラウンドパッドの形状を異ならせることで、グラウンドパッドの挿入損失が変化することがわかる。特に、伝送路Ｂ、Ｄ、Ｅは、伝送路Ａ、Ｃ、Ｆと比較して、６０ＧＨｚ以上の周波数帯において、挿入損失が小さいことがわかる。加えて、縦長の矩形状である伝送路Ｂは、正方形状である伝送路Ｄ、Ｅと比較してグラウンドパッドの横方向の全長が小さいため、伝送路の小型化の観点からも、有利な構成であるといえる。特に、グラウンドパッドが伝送路Ｂと対比的な形状（横長の矩形状）を有する伝送路Ｃは、挿入損失が大きくなることが、図４からわかる。これは、伝送路Ｂは、インダクタンスが増えるとともに、キャパシタンスも増えるために、両者のバランスが取れるのに対し、伝送路Ｃは、インダクタンスが増えるが、キャパシタンスが減るために、両者のバランスが取れなくなるからであると考えられる。また、伝送路Ｃは、グラウンドパッドの横方向の全長が大きくなるために、伝送路の小型化が困難な構成であるといえる。なお、伝送路Ｆは、グラウンドパッドの縦方向の全長は、伝送路Ｂとは変わりないが、グラウンドパッドが、信号線に沿う縦長の矩形状ではなく、信号線との間隔が徐々に大きくなる形状を有している。このため、伝送路Ｆは、キャパシタンスが十分に得られず、良好な特性が得られていない。

〔伝送路１００の優位性〕
以上のことから、“グラウンドパッドの形状を矩形状とし、且つ、グラウンドパッドの縦方向の長さ（ＬＰ）を、グラウンドパッドの横方向の長さ（ＷＰ）よりも長くする”という構成を採用した、本実施形態の伝送路１００（伝送路Ｂ）は、比較的小型でありつつ、低反射化および低損失化が可能な伝送路であるといえる。特に、本実施形態の伝送路１００（伝送路Ｂ）は、各グラウンドパッド１０４に対して、２つのスルーホールを設けたことにより、インダクタンスが好適に調整されたものとなっている。さらに、本実施形態の伝送路１００において、一対のグラウンドパッド１０４は、信号線１０２の両端の各々に設けられている。これにより、本実施形態の伝送路１００は、伝送路１００に接続される集積回路、測定評価のためのプローブ等で励振する際に、安定した電磁界部分による励振が可能となっている。さらに、本実施形態の伝送路１００（伝送路Ｂ）は、グラウンドパッド１０４の形状が矩形状であるが故に、容易にその製造が可能である。

〔変形例〕
図５は、本実施形態に係る伝送路１００の一変形例を示す平面図である。図５に示す伝送路１００は、各グラウンドパッド１０４に、スリット１０４Ｂが形成されている点で、図１に示す伝送路１００と異なる。スリット１０４Ｂは、グラウンドパッド１０４において、信号線１０２と対向する縁部に、グラウンドパッド１０４の内側に向かって矩形状に切り欠かれた部分である。特に、本変形例では、スリット１０４Ｂは、グラウンドパッド１０４の長手方向において、中央（すなわち、２つのスルーホール１０４Ａの間、且つ、グラウンドパッドの縦方向の長さ（ＬＰ）の１／２の位置）に形成されている。

図６は、図３に示す伝送路Ｂおよび図５に示す伝送路１００の各々における、一つのグラウンドパッドによる挿入損失を示すグラフである。ここで、図５に示す伝送路１００には、図３に示す伝送路Ｂに加えて、さらに以下のとおりサイズが規定されたスリット１０４Ｂを各グラウンドパッド１０４に設けている。

スリットの縦方向の長さ（Ｔ）：０．１５ｍｍ
スリットの横方向の長さ（Ｓ）：０．１ｍｍ
図６に示すように、スリット１０４Ｂが形成されていない図３の伝送路Ｂ（改良前の伝送路）と比較して、スリット１０４Ｂが形成されている図５の伝送路１００（改良後の伝送路）は、３０ＧＨｚ以上７０ＧＨｚ以下の殆どの周波数帯において、グラウンドパッドの挿入損失が小さいことがわかる。特に、グラウンドパッドにスリットを形成したことにより、全周波数帯域（３０ＧＨｚ以上７０ＧＨｚ以下の周波数帯域）の幅に対する、挿入損失が−０．１ｄＢ以上となる周波数帯域の幅が、１７％から３１％に改善されていることが、図６のグラフから読み取れる。

これは、グラウンドパッドにスリットを形成することにより、グラウンドパッドにおいてスリットを迂回するように電流が流れるため、グラウンドパッドにおける電流の経路長が長くなり、これにより、グラウンドパッドにインダクタンスが付与されるからである。また、スリットにより、グラウンドパッドにキャパシタンスが装荷される。これにより、グラウンドパッドに集中定数素子（波長の数十分の一程度であるため、集中定数とみなすことができる）による整合パターンが形成されるため、寸法の最適化により、所望の帯域で反射を低減することができる。特に、スタブのような分布定数素子と比較して、広い周波数帯域でインピーダンスを整合させることが可能である。

〔実施例１〕
本実施例１では、本実施形態の伝送路１００を、ＰＷＷ（Post Wall Waveguide：ポスト壁導波管）を備える伝送路に適用する例を説明する。図７は、実施例１に係る伝送路１００Ａの構成を示す図である。図７（ａ）は、実施例１に係る伝送路１００Ａの構成を示す平面図である。図７（ｂ）は、実施例１に係る伝送路１００Ａの構成を示す側面図である。

本実施例１の伝送路１００Ａは、図１の伝送路１００に対し、信号線１０２上にＰＷＷ１２０および遷移部１３０を設けたものである。なお、図７（ａ）では、誘電体基板１０１の図示を省略している。ＰＷＷ１２０は、筒状導体により構成された中空導波管である。ＰＷＷ１２０は、その内部（空洞）に形成される電界及び磁界によって、高周波信号を電磁波として伝送する伝送媒体として機能する。図７（ａ）に示すように、ＰＷＷ１２０の上面には、矩形状のＰＷＷ１２０の図中左辺に沿って、複数の開口１２２が縦方向に並べて形成されており、矩形状のＰＷＷ１２０の図中右辺に沿っても、複数の開口１２２が縦方向に並べて形成されている。

遷移部１３０は、信号線１０２とＰＷＷ１２０とを接続する部分である。遷移部１３０は、信号線１０２との接続部から直線状に延伸する直線部と、当該直線部からＰＷＷ１２０との接続部に向かって徐々に線幅が広くなるテーパ部とを有している。特に、本実施例１の伝送路１００Ａは、信号線１０２の一方の端部側（図中上側、ＧＳＧパッド１１０Ａ側）において、信号線１０２とＰＷＷ１２０とを接続する遷移部１３０Ａと、信号線１０２の他方の端部側（図中下側、ＧＳＧパッド１１０Ｂ側）において、信号線１０２とＰＷＷ１２０とを接続する遷移部１３０Ｂと、を備えている。

本実施例１の伝送路１００Ａにおける各部の寸法は、図７（ａ）および以下に示すとおりである。

誘電体基板の材料 ：液晶ポリマー基板
誘電体基板の厚さ ：０．１７５ｍｍ
遷移部の直線部の縦方向の長さ ：１．０ｍｍ
遷移部のテーパ部の縦方向の長さ ：１．０ｍｍ
遷移部のテーパ部の横方向の長さ（最大） ：０．４ｍｍ
ＰＷＷの縦方向の長さ ：４．８ｍｍ
ＰＷＷの横方向の長さ ：４．０ｍｍ
ＰＷＷの開口の直径 ：０．２ｍｍ
また、本実施例１の伝送路１００Ａにおいて、グラウンドパッド１０４に適用した各部の寸法は、図７（ｂ）および以下に示すとおりである。

縦方向の長さ（ＬＰ） ：０．８５ｍｍ
横方向の長さ（ＷＰ） ：０．４ｍｍ
スルーホールの直径：０．１ｍｍ
スリットの縦方向の長さ（Ｔ）：０．１ｍｍ
スリットの横方向の長さ（Ｓ）：０．１５ｍｍ
スルーホールの中心から左縁部および右縁部までの距離（Ｌ）：０．１５ｍｍ
スルーホールの中心から上縁部または下縁部までの距離（Ｈ）：０．２１２５ｍｍ
〔透過特性および反射特性〕
図８は、図７に示す実施例１の伝送路１００Ａの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜を示すグラフである。図８のグラフにおいて、反射係数｜Ｓ１１｜が−１５ｄＢ以下となる周波数帯域の幅は全体の３２％であり、−２０ｄＢ以下となる周波数帯域の幅は全体の２３％である。また、透過係数｜Ｓ２１｜が−１．５ｄＢ以上となる周波数帯域の幅は全体の３０％である。

次に、実施例２〜８を説明する。実施例２〜８では、実施例１の伝送路１００Ａを基準として、グラウンドパッド１０４の各部の寸法を２０μｍずつ変更することにより、特性がどのように変化するかを検証した。なお、実施例２〜８において上記変更対象とするグラウンドパッド１０４の寸法は、図９および以下に示すとおりである。なお、図９は、実施例２〜８において変更対象とするグラウンドパッド１０４の各部を示す図である。

（変更対象）
グラウンドパッドの縦方向の長さ（ＬＰ）
グラウンドパッドの横方向の長さ（ＷＰ）
スリットの縦方向の長さ（Ｔ）
スリットの横方向の長さ（Ｓ）
信号線とグラウンドパッドとの間隔（Ｇ）
スルーホールの外周縁部からグラウンドパッドの内側縁部までの距離（Ｌ）
下側のスルーホールの外周縁部からグラウンドパッドの下縁部までの距離（Ｈ）
〔実施例２〕
本実施例２では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記間隔（Ｇ）を変化させた。図１０は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記間隔（Ｇ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。本実施例２では、上記間隔（Ｇ）を３０ｕｍから１１０ｕｍまで変化させているが、本構造が６０ＧＨｚ近傍の周波数帯での良好な動作を意図しているため、図１０のグラフにおいては、上記間隔（Ｇ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｇ／λ）を用いている。図１０のグラフから、Ｇ／λが０．０１以下であれば反射が−２０ｄＢ以下となり、特に良好な動作が可能となることが確認できる。

〔実施例３〕
本実施例３では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記距離（Ｈ）を変化させた。図１１は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記距離（Ｈ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。本実施例３では、上記距離（Ｈ）を７０ｕｍから２７０ｕｍまで変化させているが、実施例２と同様に、図１１のグラフにおいては、上記距離（Ｈ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｈ／λ）を用いている。図１１のグラフから、Ｈ／λによって透過係数｜Ｓ２１｜の変化は少ないが、反射係数｜Ｓ１１｜に関しては、Ｈ／λが０．０４以下であれば反射が−２０ｄＢ以下となり、且つ、−２５ｄＢに近づくことがわかり、特に良好な動作が可能となることが確認できる。

〔実施例４〕
本実施例４では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記距離（Ｌ）を変化させた。図１２は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記距離（Ｌ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。実施例２と同様に、図１２のグラフにおいては、上記距離（Ｌ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｌ／λ）を用いている。図１２のグラフから、Ｌ／λによっては、透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜のいずれも変化が少ないことが確認できる。図１２のグラフから、反射係数｜Ｓ１１｜については、少なくともＬ／λを０．０１以上０．０５以下の範囲内とすれば、｜Ｓ１１｜が−２０ｄＢ以下となることが確認できる。

〔実施例５〕
本実施例５では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記長さ（Ｓ）を変化させた。図１３は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（Ｓ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。実施例２と同様に、図１３のグラフにおいては、上記長さ（Ｓ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｓ／λ）を用いている。図１３のグラフから、Ｓ／λによっては、透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜のいずれも変化が少ないことが確認できる。図１３のグラフから、反射係数｜Ｓ１１｜については、少なくともＳ／λを０．０２以上０．０６以下の範囲内とすれば、｜Ｓ１１｜が−２０ｄＢ以下となることが確認できる。

〔実施例６〕
本実施例６では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記長さ（Ｔ）を変化させた。図１４は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（Ｔ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。実施例２と同様に、図１４のグラフにおいては、上記長さ（Ｔ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｔ／λ）を用いている。図１４のグラフから、Ｔ／λによっては、透過係数｜Ｓ２１｜については変化が少ないことが確認でき、反射係数｜Ｓ１１｜については、Ｔ／λが０．０４以上となるときに、｜Ｓ１１｜が−２０ｄＢ以下となることが確認できる。

〔実施例７〕
本実施例７では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記長さ（ＷＰ）を変化させた。これに応じて、スルーホールの中心を上記長さ（ＷＰ）の中点に都度シフトさせた。図１５は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（ＷＰ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。実施例２と同様に、図１５のグラフにおいては、上記長さ（ＷＰ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（ＷＰ／λ）を用いている。図１５のグラフから、ＷＰ／λによっては、透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜のいずれも変化が少ないことが確認できる。図１５のグラフから、反射係数｜Ｓ１１｜については、少なくともＷＰ／λを０．０６以上０．１以下の範囲内とすれば、｜Ｓ１１｜が−２０ｄＢ以下となることが確認できる。

〔実施例８〕
本実施例８では、実施例１の伝送路１００Ａから、上記長さ（ＬＰ）を変化させた。図１６は、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（ＬＰ）を変化させたときの透過係数｜Ｓ２１｜および反射係数｜Ｓ１１｜の変化を示すグラフである。実施例２と同様に、図１６のグラフにおいては、上記長さ（ＬＰ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（ＬＰ／λ）を用いている。図１６のグラフから、ＬＰ／λによっては、透過係数｜Ｓ２１｜については変化が少ないことが確認でき、反射係数｜Ｓ１１｜については、ＬＰ／λが０．１７以上となるときに、｜Ｓ１１｜が−２０ｄＢ以下となることが確認できる。

〔各実施例の補足〕
上記実施例２〜８のそれぞれについて、グラフに示す実施結果を、比帯域幅(Frequency (relative) Band Width:FBW)として再評価した。ここで、｜Ｓ１１｜が１０ｄＢ，１５ｄＢ，２０ｄＢ以上となる帯域の各々について、比帯域幅として再評価を行っている。また、本再評価において、λは、本基板の実効誘電率を除したものとなる。実行誘電率は６０ＧＨｚにおいて２．３として計算される。比帯域幅の目安としてはＩＥＥＥ.８０２．１１ａｄやＷｉＧｉｇ Ａｌｉａｎｃｅの近年の動向を踏まえると帯域幅９ＧＨｚ、比帯域幅で１６％程度が望ましいが、ここでは比帯域幅で２０％以上を広帯域の目安としている。

図１７は、上記実施例２に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記間隔（Ｇ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図１７のグラフにおいては、上記間隔（Ｇ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｇ／λ）を用いている。図１７のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、Ｇ／λを０．０１４以上０．０１６以下の範囲内とすることにより、良好な動作が可能となることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域、および、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、Ｇ／λを０．０１４以上０．０３５以下の範囲内とすることにより、良好な動作が可能となることが確認できる。

図１８は、上記実施例３に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記距離（Ｈ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図１８のグラフにおいては、上記距離（Ｈ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｈ／λ）を用いている。図１８のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、Ｈ／λを０．０１５以上０．０５２以下の範囲内、または、０．０７６以上０．０８２以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域、および、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、Ｈ／λを０．０１５以上０．１０１以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性（比帯域幅が２０％以上）が得られることが確認できる。

図１９は、上記実施例４に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記距離（Ｌ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図１９のグラフにおいては、上記距離（Ｌ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｌ／λ）を用いている。図１９のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、Ｌ／λを０．０１５以上０．０３３以下の範囲内、０．０４５７以上０．０５１８以下の範囲内、または、０．０６４以上０．０７６２以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域、および、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、Ｌ／λを０．０１５２以上０．０７６２以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。

図２０は、上記実施例６に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（Ｔ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図２０のグラフにおいては、上記長さ（Ｔ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｔ／λ）を用いている。図２０のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、Ｔ／λを０．０１２以上０．０３６以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、Ｔ／λを０．０１２以上０．０７２以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域については、Ｔ／λを０．００６以上０．１１６以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。

図２１は、上記実施例５に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（Ｓ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図２１のグラフにおいては、上記長さ（Ｓ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（Ｓ／λ）を用いている。図２１のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、Ｓ／λを０．０２１３以上０．０４５７以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域、および、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、Ｓ／λを０．０１５以上０．１７以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。

図２２は、上記実施例７に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（ＷＰ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図２２のグラフにおいては、上記長さ（ＷＰ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（ＷＰ／λ）を用いている。図２２のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、ＷＰ／λを０．１０１以上０．１０６以下の範囲内、０．１１５以上０．１２５以下の範囲内、または、０．１３２以上０．１４３以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域、および、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、ＷＰ／λを０．０９１５以上０．１５２以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。

図２３は、上記実施例８に対応するグラフであって、実施例１の伝送路１００Ａにおいて、上記長さ（ＬＰ）を変化させたときの比帯域幅の変化を示すグラフである。図２３のグラフにおいては、上記長さ（ＬＰ）を６０ＧＨｚにおける自由空間の波長（λ＝５ｍｍ）で規格化した値（ＬＰ／λ）を用いている。図２３のグラフから、｜Ｓ１１｜＝２０ｄＢ以上となる帯域については、ＬＰ／λを０．２２９以上０．２５９以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。また、｜Ｓ１１｜＝１０ｄＢ以上となる帯域、および、｜Ｓ１１｜＝１５ｄＢ以上となる帯域については、ＬＰ／λを０．２２９以上０．２８９以下の範囲内とすることにより、広帯域な特性が得られることが確認できる。

〔各実施例における寸法の調整方法に関する補足〕
（１）実施例２においては、グラウンドパッドのサイズおよび形状を変更することなく、グラウンドパッドを横方向に移動させることにより、上記間隔（Ｇ）を変化させた。

（２）実施例３においては、２つのスルーホールの間隔および横方向の位置を変更することなく、２つのスルーホールを縦方向に移動することにより、上記距離（Ｈ）を変化させた。特に、下側のスルーホールの外周縁部からグラウンドパッドの下縁部までの距離Δａ１が１００μｍ以下となる場合を下限値とし、上側のスルーホールの外周縁部からグラウンドパッドの上縁部までの距離Δａ２が１００μｍ以下となる場合を上限値とし、下限値から上限値の範囲内となるように、上記距離（Ｈ）を変更した。なお、スリットの位置は変更していない。

（３）実施例４においては、２つのスルーホールの間隔および縦方向の位置を変更することなく、２つのスルーホールを横方向に移動することにより、上記距離（Ｌ）を変化させた。特に、スルーホールの外周縁部からグラウンドパッドの内側（信号線側）縁部までの距離Δｂ１が１００μｍ以下となる場合を下限値とし、スルーホールの外周縁部からグラウンドパッドの外側縁部までの距離Δｂ２が１００μｍ以下となる場合を上限値とし、下限値から上限値の範囲内となるように、上記距離（Ｌ）を変更した。

（４）実施例５においては、グラウンドパッドの内側（信号線側）縁部からの切り欠きの深さを変化させることにより、上記長さ（Ｓ）を変化させた。なお、上記長さ（Ｓ）の下限値を、５０μｍとした。

（５）実施例６においては、スリットの縦方向における中心位置を、上記長さ（ＬＰ）の中点から変更することなく、上記長さ（Ｔ）を変化させた。なお、上記長さ（Ｔ）の下限値を、５０μｍとした。

（６）実施例７においては、上記長さ（ＷＰ）を変化させるとともに、これに応じて、スルーホールの横方向における中心位置を、上記長さ（ＷＰ）の中点に都度シフトさせた。

（７）実施例８においては、上記長さ（ＬＰ）を変化させるとともに、これに応じて、スリットの縦方向における中心位置を、上記長さ（ＬＰ）の中点に都度シフトさせた。

（８）また、実施例８においては、上記長さ（ＬＰ）を変化させるとともに、これに応じて、一方のスルーホールの縦方向における中心位置を、上記長さ（ＬＰ）の１／４となる点に都度シフトさせ、他方のスルーホールの縦方向における中心位置を、上記長さ（ＬＰ）の３／４となる点に都度シフトさせた。

図２４は、本実施形態の伝送路１００において、グラウンドパッド１０４における電流分布のシミュレーション結果を示す概略図である。図２４においては、グラウンドパッド１０４における電流の強弱を、矢印の大小によって表している。図２４（ａ）に示すように、インピーダンスが整合していない周波数帯においては、信号線１０２のポート（図中下端部）付近に強く電流が流れ、これにより、反射に大きく影響する。一方、図２４（ｂ）に示すように、インピーダンスが整合している周波数帯においては、スリットが形成されているグラウンドパッド１０４の中央部近傍に強く電流が流れ、その後、この電流がスルーホールへ流れ込む。このような電流分布から、グラウンドパッド１０４にスリット１０４Ｂを形成することにより、直列、並列のインダクタンスがＧＳＧパッドに強く流れ、インピーダンス整合が実現できることがわかる。

〔付記事項〕
本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

例えば、グラウンドパッド１０４のサイズは、実施形態に示したものに限らない。また、スルーホールの個数は２つに限らない。例えば、実施形態の伝送路１００において、グラウンドパッド１０４を縦長の矩形状とする制限のもと、グラウンドパッド１０４を縦方向および横方向に延長し、これに伴い、スリット１０４Ｂまたはスルーホール１０４Ａを追加してもよい。

〔グラウンドパッドの変形例〕
以下、図２５および図２６を参照して、グラウンドパッド１０４の変形例について説明する。図２５は、本実施形態の伝送路１００における、グラウンドパッド１０４の変形例を示す図である。図２５（ａ）〜（ｄ）に示す伝送路Ａ〜Ｄは、実施形態の伝送路１００のグラウンドパッド１０４の形状およびスルーホールの配置を異ならせたものである。但し、これら伝送路Ａ〜Ｄは、グラウンドパッド１０４が縦長の矩形状である点については共通する。なお、伝送路Ａは、図２に示す伝送路Ｂと同様の構成である。

図２５に示す伝送路Ａ〜Ｄのグラウンドパッドの具体的な構成は、以下に示すとおりである。

（伝送路Ａのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：１．０ｍｍ
横方向の全長 ：０．５ｍｍ
スルーホール数 ：２（１列×２行）
スルーホール間隔 ：０．５ｍｍ
（伝送路Ｂのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：２．０ｍｍ
横方向の全長 ：０．５ｍｍ
スルーホール数 ：４（１列×４行）
スルーホール間隔 ：０．５ｍｍ
（伝送路Ｃのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：２．０ｍｍ
横方向の全長 ：１．０ｍｍ
スルーホール数 ：８（２列×４行）
スルーホール間隔 ：０．５ｍｍ
（伝送路Ｄのグラウンドパッド）
縦方向の全長 ：３．０ｍｍ
横方向の全長 ：１．０ｍｍ
スルーホール数 ：１２（２列×６行）
スルーホール間隔 ：０．５ｍｍ
〔挿入損失の比較〕
図２６は、図２５に示す各伝送路において、一対のグラウンドパッドによる挿入損失を示すグラフである。図２６のグラフから、特に伝送路Ａが、全周波数帯域において挿入損失が小さいことがわかる。また、伝送路Ｄにおいては、伝送路Ｂ，Ｃと比較して、６０ＧＨｚ以上の周波数帯において、挿入損失が小さいまま殆ど変化しないことがわかる。このように、グラウンドパッドの形状およびスルーホールの配置を適切に設計することにより、目的の周波数帯域において、良好な挿入損失特性が得られることがわかる。

本発明は、高周波信号を伝送するための各種伝送路として、好適に利用することができる。特に、小型電子機器に搭載される伝送路であって、ミリ波等に対応する高周波信号を伝送する伝送路として、好適に利用することができる。

１００ 伝送路
１０１ 誘電体基板
１０２ 信号線
１０４ グラウンドパッド
１０４Ａ スルーホール
１０４Ｂ スリット（切り欠き部）
１０５ グラウンド層
１１０ ＧＳＧパッド
１２０ ＰＷＷ
１３０ 遷移部

Claims (19)

1. 誘電体基板と、
   前記誘電体基板の表面に形成された、直線状の信号線と、
   前記誘電体基板の表面において、前記信号線の端部の両側方に形成された、一対の矩形状のグラウンドパッドと、
   前記誘電体基板の裏面に形成されたグラウンド層と、
   前記誘電体基板に形成されたスルーホールであって、当該誘電体基板を貫通し、前記グラウンドパッドの各々と前記グラウンド層とを導通させるスルーホールと、
   を備え、
   前記グラウンドパッドの前記信号線に沿う方向の長さＬＰは、前記グラウンドパッドの前記信号線と交わる方向の長さＷＰよりも大きい
   ことを特徴とする伝送路。
2. 前記一対のグラウンドパッドの各々に対し、
   前記信号線に沿う方向に並べて配置された、２つの前記スルーホールが設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の伝送路。
3. 前記一対のグラウンドパッドの各々には、
   前記２つのスルーホールの間において前記信号線と対向する、切り欠き部が形成されている
   ことを特徴とする請求項２に記載の伝送路。
4. 前記一対のグラウンドパッドが、
   前記信号線の両端部の各々に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の伝送路。
5. 前記信号線上に設けられたＰＷＷ（Post Wall Waveguide：ポスト壁導波管）と、
   前記信号線と前記ＰＷＷとを接続する遷移部であって、前記信号線との接続部から、前記ＰＷＷとの接続部に向かって、徐々に線幅が広くなる遷移部と、
   をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の伝送路。
6. 前記信号線と前記グラウンドパッドとの間隔Ｇを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｇ／λ）が０．０１以下である
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の伝送路。
7. 前記グラウンドパッドにおける前記信号線に沿う方向の端部から、当該端部に近い方の前記スルーホールの中心までの距離Ｈを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｈ／λ）が０．０４以下である
   ことを特徴とする請求項２に記載の伝送路。
8. 前記グラウンドパッドにおける前記信号線と対向する縁部から、前記スルーホールの中心までの距離Ｌを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｌ／λ）が０．０１以上０．０５以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項２に記載の伝送路。
9. 前記切り欠き部の前記信号線と交わる方向の長さＳを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｓ／λ）が、０．０２以上０．０６以下の範囲内である
   ことを特徴とする請求項３に記載の伝送路。
10. 前記切り欠き部の前記信号線に沿う方向の長さＴを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（Ｔ／λ）が、０．０４以上である
    ことを特徴とする請求項３に記載の伝送路。
11. 前記グラウンドパッドの前記長さＷＰを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（ＷＰ／λ）が、０．０６以上０．１以下の範囲内であり、且つ、前記グラウンドパッドの前記信号線と交わる方向において、前記長さＷＰの１／２の位置に前記スルーホールを配置した
    ことを特徴とする請求項２に記載の伝送路。
12. 前記グラウンドパッドの前記長さＬＰを、６０ＧＨｚの自由空間波長で除した値（ＬＰ／λ）が、０．１７以上であり、且つ、前記グラウンドパッドの前記信号線に沿う方向において、前記長さＬＰの１／４の位置に前記スルーホールを配置した
    ことを特徴とする請求項２に記載の伝送路。
13. 前記Ｇ／λが、０．０１４以上０．０１６以下の範囲内、または、０．０１４以上０．０３５以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項６に記載の伝送路。
14. 前記Ｈ／λが、０．０１５以上０．０５２以下の範囲内、０．０７６以上０．０８２以下の範囲内、または、０．０１５以上０．１０１以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項７に記載の伝送路。
15. 前記Ｓ／λが、０．０２１３以上０．０４５７以下の範囲内、または、０．０１５以上０．１７以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項９に記載の伝送路。
16. 前記Ｔ／λが、０．０１２以上０．０３６以下の範囲内、０．０１２以上０．０７２以下の範囲内、または、０．００６以上０．１１６以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項１０に記載の伝送路。
17. 前記Ｌ／λが、０．０１５以上０．０３３以下の範囲内、０．０４５７以上０．０５１８以下の範囲内、０．０６４以上０．０７６２以下の範囲内、または、０．０１５２以上０．０７６２以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項８に記載の伝送路。
18. 前記ＷＰ／λが、０．１０１以上０．１０６以下の範囲内、０．１１５以上０．１２５以下の範囲内、０．１３２以上０．１４３以下の範囲内、または、０．０９１５以上０．１５２以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項１１に記載の伝送路。
19. 前記ＬＰ／λが、０．２２９以上０．２５９以下の範囲内、または、０．２２９以上０．２８９以下の範囲内である
    ことを特徴とする請求項１２に記載の伝送路。

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