JP2016178415A - 高周波検波回路 - Google Patents

Abstract

【課題】 高周波が伝搬する主線路からアンテナまでの距離を一定に保ち、より高精度に高周波波電力をモニタする高周波検波回路を得ることを目的とする。【解決手段】 検波器と、表層に上記検波器を実装し、内層に上記検波器に接続されたアンテナ導体を形成し、上記検波器と上記アンテナ導体間を接続する内層導体を形成し、上記表層と上記アンテナ導体の間に接地導体を形成した多層基板を備え、マイクロストリップ線路導体の形成された誘電体基板上に配置され、上記アンテナ導体が検波対象となるマイクロストリップ線路導体の上方に位置するように配置する。【選択図】 図１

Description

この発明は、マイクロ波、ミリ波等の高周波信号を検波する高周波検波回路に関する。

マイクロ波装置におけるマイクロ波回路の電気特性を試験するために、マイクロ波回路の特定部位を検波し、マイクロ波電力レベルをモニタして、回路設計の良否、動作上の問題点等を検証することがある。マイクロ波電力レベルのモニタ方法として、マイクロ波装置における誘電体基板上の主線路上部にアンテナを配置する方法がある（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−１３５８８３号公報

特許文献１は、マイクロ波回路の収納ケースの上蓋にアンテナを配置して、マイクロ波電力レベルをモニタする方法を示している。しかしながらこの方法は、上蓋の寸法精度や組み付け誤差によって、主線路とアンテナの距離にばらつきが生じ易いため、マイクロ波電力レベルを高精度にモニタすることができないという問題あった。また、マイクロ波装置内に予め内蔵したアンテナによりモニタ回路を構成するため、モニタ回路の設置位置の自由度がないという問題があった。

なお、マイクロ波回路の問題検証や設計検証のため、アンテナをマイクロ波装置内に内蔵せずに、主線路上部に簡易的にアンテナを設置して、任意の位置のマイクロ波電力を簡易的にモニタすることもできる。この場合においても、主線路とアンテナの距離を一定に保つことは難しい。

この発明は係る課題を解決するためになされたものであって、高周波が伝搬する主線路からアンテナまでの距離を一定に保ち、より高精度に高周波波電力をモニタする高周波検波回路を得ることを目的とする。

この発明による高周波検波回路は、検波器と、表層に上記検波器を実装し、内層に上記検波器に接続されたアンテナ導体を形成し、上記検波器と上記アンテナ導体間を接続する内層導体を形成し、上記表層と上記アンテナ導体の間に接地導体を形成した多層基板を備え、マイクロストリップ線路導体の形成された誘電体基板上に配置され、上記アンテナ導体が検波対象となるマイクロストリップ線路導体の上方に位置するように配置されるものである。

この発明によれば、高周波検波回路において、高周波が伝搬する主線路からアンテナまでの距離を一定に保つことができるため、より高精度に高周波電力をモニタすることができる。

実施の形態１による高周波装置に配置した高周波検波回路の構成を示す斜視図である。 実施の形態１による高周波装置に配置した高周波検波回路の構成を示す断面図である。

実施の形態１．
図１は、この発明に係る実施の形態１による高周波装置に配置した高周波検波回路の構成を示す図である。図２は、実施の形態１による高周波装置に配置した高周波検波回路の構成を示す断面図である。図１において、実施の形態１による高周波装置に配置した高周波検波回路１０は、多層基板１と検波器３から構成される。高周波検波回路１０を構成する多層基板１は、誘電体基板７の上面に配置されている。誘電体基板７は実施の形態１による高周波装置を構成している。誘電体基板７および誘電体基板７上に配置した多層基板１は、図示しない金属ケースに収容しても良い。

誘電体基板７は、検波対象となるマイクロ波、ミリ波等の高周波信号が伝搬する基板である。誘電体基板７は、表面の表層にマイクロストリップ線路導体８が形成され、マイクロ波、ミリ波等の高周波信号で動作する高周波回路を構成している。誘電体基板７の裏面はグランドパターンを形成する接地導体９が形成されている。誘電体基板７は、マイクロストリップ線路導体８および接地導体９とともにマイクロストリップ線路を形成している。

多層基板１は、誘電体基板７の上面に接して載置される。多層基板１は、上面の表層に検波器３が実装されている。検波器３は検波回路を構成する電子部品である。多層基板１は、上面の表層に検波信号出力端子４が形成される。検波信号出力端子４は、検波器３における検波出力部に接続されて、検波器３から出力された検波信号を外部出力する端子である。また、多層基板１は、内層にアンテナ導体２がパターニングされている。

スルーホール５は、多層基板１の表層と内層に形成される。スルーホール５の上端部は、多層基板１の表層パターンを介して、検波器３における検波入力部に接続される。また、スルーホール５の下端部は、多層基板１の内層パターンを介して、アンテナ導体２の給電端子に接続される。このようにスルーホール５は、アンテナ導体２に接続された内層パターンと検波器３に接続された表層パターンを接続する内層導体である。接地導体６は、多層基板１の内層において、多層基板１の表層とアンテナ導体２の間に配置されて、アンテナ導体２を上方から覆うように配置される。接地導体６は、アンテナ導体２および表層パターンに対するグランドパターンである。接地導体６は、スルーホール５の周囲を囲む導体の剥かれた穴が形成され、当該穴にスルーホール５が貫通している。

次に、実施の形態１による高周波装置に配置した高周波検波回路１０の動作について説明する。
誘電体基板７のマイクロストリップ線路導体８を伝搬するマイクロ波信号は開放空間を伝搬する。このため少なからずマイクロストリップ線路導体８の周囲に放射電力を生じる。
このとき、マイクロストリップ線路導体８の上部にアンテナ導体２を設けることにより、アンテナ導体２がマイクロストリップ線路導体８の周囲に生じた放射電力を受信し、受信信号が検波器３に入力される。かくして、検波信号出力端子４に検波信号が出力されることにより、マイクロストリップ線路導体８を伝搬するマイクロ波信号の電力をモニタする。

ここで、実施の形態１の高周波検波回路１０は、誘電体基板７上に実装した多層基板１の内層にアンテナ導体２をパターンニングすることで、マイクロストリップ導体８とアンテナ導体２の距離は、多層基板１の基板底面からアンテナ導体２までの基板厚と等しくなり、高い寸法精度で一定に保たれる。このためマイクロストリップ導体８とアンテナ導体２の距離が変動せず、常に高精度に高周波電力をモニタすることができる。

また、高周波検波回路１０を構成する多層基板１は、モニタ対象となる高周波信号が伝搬する誘電体基板７と一体の構造になっていない。また、予め高周波検波回路１０を測定対象に内蔵する必要がなく、必要に応じて設置、取外しをすることができる。このため誘電体基板７上において、高周波検波回路１０を構成する多層基板１を設置する箇所を変更することで、高周波電力レベルをモニタするためのモニタ対象箇所を自由に変えることができる。かくして、高精度に高周波電力をモニタすることができるとともに、モニタ対象箇所の自由度を高くすることが可能である。これは測定対象の問題検証や設計検証に極めて有用である。

なお、アンテナ導体２は多層基板で構成することができる形状であれば種類は問わず、パッチアンテナやダイポールアンテナ、モノポールアンテナ等、様々な高周波アンテナを適用することができる。

以上説明した通り、実施の形態１による高周波検波回路は、検波器３と、表層に上記検波器３と当該検波器３に接続された検波信号出力端子４を実装し、内層に上記検波器３に接続されたアンテナ導体２を形成し、上記検波器３と上記アンテナ導体２間を接続する内層導体であるスルーホール５を形成し、上記表層と上記アンテナ導体２の間に上記スルーホール５が貫通する接地導体６を形成した多層基板１を備え、マイクロストリップ線路導体８の形成された誘電体基板７上に配置され、上記アンテナ導体２が検波対象となるマイクロストリップ線路導体８の上方に位置するように配置される。これによって、高周波検波回路において、高周波が伝搬する主線路からアンテナまでの距離を一定に保つことができるため、より高精度に高周波電力をモニタすることができる。

１ 多層基板、２ アンテナ導体、３ 検波器、４ 検波信号出力端子、５ スルーホール、６ 接地導体、７ 誘電体基板、８ マイクロストリップ線路導体、９ 接地導体、１０ 高周波検波回路。

Claims (1)

1. 検波器と、
   表層に上記検波器を実装し、内層に上記検波器に接続されたアンテナ導体を形成し、上記検波器と上記アンテナ導体間を接続する内層導体を形成し、上記表層と上記アンテナ導体の間に接地導体を形成した多層基板を備え、
   マイクロストリップ線路導体の形成された誘電体基板上に配置され、上記アンテナ導体が検波対象となるマイクロストリップ線路導体の上方に位置するように配置される、
   高周波検波回路。

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