JP6147155B2 - 終端器 - Google Patents

Description

本発明は、損失性材料を含む伝送線路を用いた分布吸収型の終端器に関する。

従来の誘電体基板上に形成される終端器は、信号線導体と短絡導体との間の微小領域に、損失性材料が配置される終端器構造（例えば、下記特許文献１）や、先端開放の信号線導体の上部に、損失性材料が配置される終端器構造（例えば、下記特許文献２、下記特許文献３）が開示されている。

特開平６−１５２２０６号公報 特開２００１−１６００４号公報 特開２００９−１４７６００号公報

従来技術である特許文献１では、損失性材料の配置領域を微小にすることで、集中定数素子として機能させ、広い周波数帯域において、良好な終端特性を得る構造である。
このため、高電力信号の入力時において、微小領域に損失エネルギーが集中するため、損失性材料の温度上昇、損失性材料の破損等が生じ、高電力信号の入力用途への適用に課題がある。

一方、他の従来技術である特許文献２および特許文献３においては、特許文献１に比べて損失性材料の配置領域を広く確保することができ、特許文献１の構造に比べて、高い電力の信号入力に適している。
しかし、特許文献２および特許文献３の構造においても、損失性材料と信号線導体が接触する部分の信号入力側に近い部分、つまり、信号線導体の上部に損失性材料が現れる境界面の部分に損失エネルギーが集中する。
このため、特許文献１と同様、局所的な温度上昇および損失性材料の破損等が生じ、高電力信号の入力用途への適用に課題がある。

本発明は、高電力信号の入力用途に適した終端器を得ることを目的とする。

本発明の終端器は、信号線導体と損失性材料が異なる層に平行に形成される第１の伝送線路区間と、信号線導体と損失性材料が異なる層または同一の層に平行に形成される第２の伝送線路区間とを含み、信号入力側に第１の伝送線路区間を設けると共に、信号終端側に第２の伝送線路区間を設け、第１の伝送線路区間における信号線導体から損失性材料までの直交方向の距離を、第２の伝送線路区間における信号線導体から損失性材料までの直交方向の距離に比べて長くし、第１の伝送線路区間の信号線導体が設けられた層と、第２の伝送線路区間の信号線導体が設けられた層とを異なる層とし、損失性材料が設けられた層を１層に統合したものである。

本発明によれば、信号入力側に、信号線導体から損失性材料までの距離を長くした第１の伝送線路区間を設け、信号終端側に、信号線導体から損失性材料までの距離を短くした第２の伝送線路区間を設けたので、信号入力側に近い部位において、損失エネルギーの一部を予め吸収し、信号終端側に近い部位において、損失エネルギーのその他の一部を吸収する。
よって、信号伝送方向の損失エネルギー分布の緩和を図ることができ、局所的な温度上昇を回避し、従来技術に比べ、より高電力信号の入力用途への適用を実現することができる効果がある。

本発明の実施の形態１による終端器を示す構成図である。 体積損失密度分布のシミュレーション結果を示す特性図である。 本発明の実施の形態１による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態２による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態２による他の終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態３による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態４による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態５による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態６による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態７による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態８による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態９による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１０による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１１による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１２による終端器を示す構成図である。 本発明の実施の形態１３による終端器を示す構成図である。 面積損失密度分布のシミュレーション結果を示す説明図である。

実施の形態１．
図１は、本発明の実施の形態１による終端器を示す構成図であり、図１（ａ）は基板側面図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１（ｃ）は図１（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１に示すように、本実施の形態１の終端器の構造は、多層誘電体基板１０の表面および裏面に、グラウンド導体１１が配置され、多層誘電体基板１０の内層のＬ１層に、信号線導体２１が配置されるストリップ線路構造である。
また、Ｌ１層には、損失性材料３１が、Ｌ１層と異なる内層Ｌ２層には、損失性材料３２がそれぞれ配置される。
図１の左側から信号が入力され、Ｌ１層およびｌ２層に配置された損失性材料３１および損失性材料３２により、信号エネルギーを吸収し、入力側に反射する量を小さく抑えることができる終端器として機能する。

ここで、損失性材料３１，３２は、損失性磁性材料のような磁界に作用するタイプや、抵抗材料のような電流、電界に作用するタイプがあり、どちらを用いても良い。

一般に、損失性材料での信号エネルギー吸収量は、信号線導体２１に近い層程大きく、信号線導体２１から遠い層程小さくなる。
また、損失性材料での信号エネルギー吸収量は、信号入力側（図１において左側）に近い程大きく、信号入力側から遠い、信号終端側（図１において右側）程小さくなる。

図１においては、信号入力側に近い領域に、Ｌ２層の損失性材料３２を配置しているため、Ｌ１層のみに損失性材料を配置する従来構造に比べて、損失性材料３２での吸収量は相対的に小さくなる。
また、図１において、入力された信号の一部が、損失性材料３２で予め吸収されるため、Ｌ１層に配置した損失性材料３１の信号入力側に最も近い部位での吸収量は、Ｌ１層のみに損失性材料を配置する従来構造に比べて小さくなる。
これらの効果により、吸収量、つまり損失エネルギーの分布を、信号伝送方向に分散させることができ、局所的な温度上昇を回避し、高電力信号の入力用途への適用が可能となる。

図２は、前記効果を確認するために行った、体積損失密度分布のシミュレーション結果である。
図２（ａ）はＬ１層のみに損失性材料を配置する従来構造に対するシミュレーション結果を、図２（ｂ）は図１に示した構造に対するシミュレーション結果をそれぞれ示す。
シミュレーションには、有限要素法電磁界シミュレーションを用いた。
双方の構造とも、入力信号電力は１Ｗ、入力信号周波数は１０ＧＨｚ、１０ＧＨｚにおける反射振幅は−２０ｄＢ以下である。

従来構造においては、損失性材料の信号伝送方向長さを１８ｍｍ、図１の構造においては、Ｌ２層に配置した損失性材料３２の信号伝送方向長さを９ｍｍ、Ｌ１層に配置した損失性材料３１の信号伝送方向長さを９ｍｍとしている。
図２に示した特性図の横軸は、損失性材料が現れる箇所を起点とした損失性材料の信号伝送方向長さを示しており、縦軸はＬ１層およびＬ２層における体積損失密度の値を示している。

図２（ａ）に示す従来構造におけるシミュレーション結果では、横軸０ｍｍ付近、つまり、損失性材料の配置位置の信号入力側に最も近い部位において、損失量が最大となり、距離が遠くなるに従い、損失量が小さくなっていることが確認できる。
体積損失密度の分布は、温度上昇の分布と相関があり、従来構造においては、信号入力側に最も近い部位において、温度上昇が高くなることを意味している。

図２（ｂ）に示す図１に示した構造におけるシミュレーション結果では、距離０〜９ｍｍにおいてはＬ２層、距離９〜１８ｍｍにおいてはＬ１層で、それぞれ吸収をしており、Ｌ１層における損失量最大値は、図２（ａ）の従来構造に比べて、約３０％低減されていることが確認できる。
つまり、温度上昇の分布を信号伝送方向に分散させ、温度上昇最大値を下げる効果を確認することができる。

図１の構造では、ストリップ線路を用いた構造例について説明したが、他の線路形式を用いても良い。
以下に、他の線路形式を用いた例について示す。

図３は図１におけるＬ１を表層としたマイクロストリップ線路形式を用いた終端器構造である。
損失性材料３１を表層に設け、損失性材料３２を内層に設けた構造である。
その他の構造は、図１と同様であり説明を省略する。
本構造においても、図１に示した構造と同様な効果を得ることができる。
なお、図示はしないが、Ｌ１層の上部に、さらに、誘電体層を設ける、埋め込み型マイクロストリップ線路形式を用いても良い。

図４は図３におけるＬ１層にグラウンド導体１２を設けたコプレーナ線路形式を用いた終端器構造である。
その他の構造は、図３と同様であり説明を省略する。
本構造においても、図１に示した構造と同様な効果を得ることができる。
なお、図示はしないが、Ｌ１層の上部に、さらに、誘電体層を設ける、埋め込み型コプレーナ線路形式を用いても良く、図１と同様、Ｌ１層の上下層にグラウンド導体１１を配置しても良い。
また、図示はしないが、グラウンド導体１１とグラウンド導体１２を接続する導体を別途設けても良く、一対のグラウンド導体１２同士を接続する導体を別途設けても良い。
図４においては、損失性材料３１とグラウンド導体１２が接触している構造例を示しているが、これに限ったものではなく、接触をしていなくても良い。

図１の構造では、信号伝送方向において、損失性材料３１の配置位置と、損失性材料３２の配置位置の境目が共通である構造例について説明した。
さらに、図５に示すように、損失性材料３１の配置位置と、損失性材料３２の配置位置の一部が重なる構造を用いても良い。
また、図６に示すように、損失性材料３１と損失性材料３２の双方が配置されない領域を設けても良い。

図１の構造では、損失性材料を２層に構成した例について説明したが、３層以上に構成しても良い。
一例を図７に示す。
図７では、図１の構造に対し、新たにＬ３層に損失性材料３３を設けた構造であり、図７（ｄ）がＬ３層における断面図である。
図７に示す構造のように、信号入力側に一番近い位置に配置される損失性材料（ここでは損失性材料３３）と、二番目に近い位置に配置される損失性材料（ここでは損失性材料３２）とを比べ、信号入力側に一番近い位置に配置される損失性材料の配置層が信号線導体から遠い層であるという関係が保たれていれば、図１に示した構造の効果を享受できる。
このため、本関係を維持できれば、図７以外の任意の配置構造を用いて良い。
なお、図７では、信号入力側に近い方から順に、信号線導体２１から損失性材料３１〜３３までの距離を短くしているので、信号伝送方向の損失エネルギー分布の緩和をさらに図ることができる。

図１においては、損失性材料３１が信号線導体２１と同一層の配置について説明したが、損失性材料は、信号線導体２１の配置層に必ずしも配置する必要は無く、例えば、図８に示すように、Ｌ２層に配置する損失性材料３２と、Ｌ３層に配置する損失性材料３３によって構成しても良い。

図１においては、信号線導体２１は、先端が開放の構造となっているが、グラウンド導体１１と導通する短絡導体を介して先端短絡構造としても良い。

図１において、損失性材料３２の信号伝送方向の長さと、損失性材料３１の信号伝送方向の長さについては、任意の長さを用いても良いが、損失性材料３２の吸収量と損失性材料３１の吸収量のバランスを取るためには、損失性材料３２の長さを長くする構造を採用した方がより良い。

多層誘電体基板１０は、同一の材料を積層して構成しても良く、異種の材料を積層して構成しても良い。

後述の実施の形態においては、図１に示すような、ストリップ線路形式の構造を例に説明するが、前記他の線路形式を用いても、同様な効果が得られる。

以上により、本実施の形態１による終端器は、信号入力側に、信号線導体２１から損失性材料３２までの距離を長くした第１の伝送線路区間を設け、信号終端側に、信号線導体２１から損失性材料３１までの距離を短くした第２の伝送線路区間を設けたので、信号入力側に近い部位において、損失エネルギーの一部を予め吸収し、信号終端側に近い部位において、損失エネルギーのその他の一部を吸収する。
よって、信号伝送方向の損失エネルギー分布の緩和を図ることができ、局所的な温度上昇を回避し、従来技術に比べ、より高電力信号の入力用途への適用を実現することができる。

また、第１の伝送線路区間と第２の伝送線路区間との間に第３の伝送線路区間を設け、第３の伝送線路区間における信号線導体２１から損失性材料３２までの距離を、第１の伝送線路区間における信号線導体２１から損失性材料３３までの距離と、第２の伝送線路区間における信号線導体２１から損失性材料３１までの距離との間の長さにしたので、信号伝送方向の損失エネルギー分布の緩和をさらに図ることができる。

さらに、第１の伝送線路区間に形成される損失性材料３２の信号伝送方向の長さを、第２の伝送線路区間に形成される損失性材料３１の信号伝送方向の長さに比べて長くしたので、損失性材料３２の吸収量と損失性材料３１の吸収量のバランスをさらに取ることができる。

実施の形態２．
図９は、本発明の実施の形態２による終端器を示す構成図であり、図９（ａ）は基板側面図、図９（ｂ）は図９（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図９（ｃ）は図９（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図９では、図１に示す信号線導体２１に加え、隣接する信号線導体２２を配置した構造である。
その他の構造については、前記実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。

図９に示す構造においては、信号線導体２１と信号線導体２２をペアとした差動信号の伝送が可能であり、差動信号に対しての終端器として機能する。
従って、差動信号の終端器においても、前記実施の形態１で述べた効果と同様な効果が得られる。

図９においては、損失性材料３１の配置を、信号線導体２１と信号線導体２２の双方で共有しているが、これに限ったものでは無く、信号線導体２１と信号線導体２２に独立の損失性材料３１を適用しても良い。
なお、図９のよう、信号線導体２１と信号線導体２２の双方で損失性材料３１を共有することで、構成点数の削減ができ、簡素に構成することができる。

図９においては、信号線導体２１と信号線導体２２は、先端が開放の構造となっているが、グラウンド導体１１と導通する短絡導体を介して先端短絡構造としても良い。
また、図１０に示すように、信号線導体２１と信号線導体２２の先端同士を接続する構造を採用しても良い。

以上により、本実施の形態２による終端器は、隣接する２つの信号線導体２１，２２が設けられ、差動信号伝送線路を構成したので、差動信号を伝送する伝送線路において、前記実施の形態１において説明した効果と同様な効果を得ることが可能となる。

実施の形態３．
図１１は、本発明の実施の形態３による終端器を示す構成図であり、図１１（ａ）は基板側面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１１（ｃ）は図１１（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１１では、図１に示す信号線導体２１を、Ｌ１層に配置される信号線導体２１と、Ｌ２層に配置される信号線導体２４に分割し、信号線導体２１と信号線導体２４を、柱状導体２３にて接続し、図１に示す損失性材料３１を、Ｌ２層に配置される損失性材料３２に統合した構造である。
その他の構造については、前記実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
図１１に示した構成の基本的な効果は、前記実施の形態１において述べた効果と同様であり、その説明を省略する。

図１１に示す構造によれば、信号入力側に最も近い領域では、信号線導体２１と損失性材料３２が別層形成であり、図１の構造と同様な効果を得ることができる。
図１と同様な効果を得ながら、損失性材料３２の配置層を１層にすることが可能となり、多層基板の製造プロセスを簡略化することができる。
図示はしないが、信号線導体の形成層が、図１１においては、Ｌ１層とＬ２層の２層であるが、３層以上を利用しても良い。

以上により、本実施の形態３による終端器は、第１の伝送線路区間の信号線導体２１が設けられた層と、第２の伝送線路区間の信号線導体２４が設けられた層とを異なる層とし、損失性材料３２が設けられた層を１層に統合したので、多層基板の製造プロセスを簡略化することができる。

実施の形態４．
図１２は、本発明の実施の形態４による終端器を示す構成図であり、図１２（ａ）は基板側面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１２（ｃ）は図１２（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１２では、図１に示す信号線導体２１を、左右方向へ一往復半引き回した構造である。
その他の構造については、前記実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
図１１に示した構成の基本的な効果は、前記実施の形態１において述べた効果と同様であり、その説明を省略する。

図１２の構造は、信号線導体２１の全長を長く確保することができるため、終端器の性能である反射振幅をより低減することができる。
また、信号線導体２１を折りたたんだ構造で実現できるため、信号線導体を一直線に配置する構造に比べて、占有エリアの縮小が可能となる。

図１２の構造では、損失性材料３１と損失性材料３２を、それぞれ１枚構成で簡素に構成することが可能であり、複雑な形状を形成する必要が無く、製造プロセスの簡略化が可能である。
図１２の構造では、損失性材料の配置位置が信号入力に近い方から、Ｌ２層→Ｌ１層→Ｌ２層→Ｌ１層と交互に続くこととなる。
信号入力側に一番近い位置ではＬ２層配置、二番目に近い位置ではＬ１層配置となっており、両者比較すると、信号入力側に一番近い位置に配置される損失性材料３２の配置層が信号線導体２１から遠い層であるという関係が保たれている。
このため、前記実施の形態１で述べた効果と同様な効果を得ることができる。

図１２では信号線導体２１を一往復半引き回した構造例について説明したが、引き回しは任意で良い。
また、一方向に螺旋を形成するスパイラル状のレイアウトとしているが、メアンダ状のレイアウトでも良く、両者を組み合わせても良い。

以上により、本実施の形態４による終端器は、信号線導体２１を螺旋状に形成したので、前記実施の形態１において説明した効果に加え、反射振幅の更なる低減と製造プロセスの簡略化の両立が可能となる。

実施の形態５．
図１３は、本発明の実施の形態５による終端器を示す構成図であり、図１３（ａ）は基板側面図、図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１３（ｃ）は図１３（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１３では、図１に示す多層誘電体基板１０の裏面側に、放熱用ブロック４０を配置した構造となっている。
その他の構造については、前記実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。
図１３に示した構成の基本的な効果は、前記実施の形態１において述べた効果と同様であり、その説明を省略する。

損失性材料３１と損失性材料３２において、損失による熱エネルギーが発生し、各方向へ拡散する。
図１３では、損失性材料３２に近い側、つまり多層誘電体基板１０の裏面側に、熱伝導の高い材料である放熱用ブロック４０を配置することができ、更なる温度上昇の緩和を図ることができる。

図１３では、放熱用ブロック４０を、多層誘電体基板１０の片面に配置した例について示したが、表面と裏面、または、側面等、複数の面に配置した構造を用いても良い。

以上により、本実施の形態５による終端器は、多層誘電体基板１０の表面または裏面に放熱用ブロック４０を設け、放熱用ブロック４０と第１の伝送線路区間に形成される損失性材料３２との距離を、放熱用ブロック４０と第２の伝送線路区間に形成される損失性材料３１との距離に比べて短くしたので、前記実施の形態１において説明した効果に加え、更なる温度上昇の緩和を図ることが可能となる。

実施の形態６．
図１４は、本発明の実施の形態６による終端器を示す構成図であり、図１４（ａ）は基板側面図、図１４（ｂ）は図１４（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１４（ｃ）は図１４（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１４では、図１に示す信号線導体２１を２つに分岐した構造を用いており、損失性材料３２を配置する位置よりも入力側に近い位置に分岐を配置した構造である。
その他の構造については、前記実施の形態１と同様であり、その説明を省略する。

図１４の構造を採用することにより、損失性材料３２において消費されるエネルギーを分岐部において分散させることが可能となり、前記実施の形態１において述べた効果に加えて、更なる温度上昇の緩和を図ることができる。

図１４において、２つに分岐した信号線導体２１の線路長が異なる構造を例示したが、該線路長が等長となる構造を採用しても良い。
また、３つ以上の分岐を用いても良く、分岐を設けた位置よりも入力側に近い位置にさらに分岐を設けるトーナメント状分岐を採用しても良い。

以上により、本実施の形態６による終端器は、第１の伝送線路区間よりも信号入力側に近い区間において、信号線導体２１を少なくとも２つ以上に分岐する分岐部を設けたので、前記実施の形態１において説明した効果に加え、更なる温度上昇の緩和を図ることが可能となる。

実施の形態７．
図１５は、本発明の実施の形態７による終端器を示す構成図であり、図１５（ａ）は基板側面図、図１５（ｂ）は図１５（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１５（ｃ）は図１５（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１５では、図１４に示した信号線導体２１の２分岐構造を、損失性材料３２を配置した区間に設けた構造である。
その他の構造については、前記実施の形態６と同様であり、その説明を省略する。

損失性材料３２における発熱量と損失性材料３１における発熱量に差異が生じる場合、特に、図２のシミュレーション結果に示した例のように、損失性材料３１（Ｌ１層）における発熱量（損失密度）が損失性材料３２（Ｌ２層）における発熱量に比べて大きいとき、図１５に示した構造を採用することで、Ｌ２層の発熱量を維持したままＬ１層の発熱量を分岐数に応じ低減することが可能となり、更なる発熱量の均等化を図ることができる。

図１５において、２つに分岐した信号線導体２１の線路長が異なる構造を例示したが、該線路長が等長となる構造を採用しても良い。
また、３つ以上の分岐を用いても良く、分岐を設けた位置よりも入力側に近い位置にさらに分岐を設けるトーナメント状分岐を採用しても良い。
さらに、図１４に示した損失性材料３２を配置する位置よりも入力側に近い位置に分岐を配置した構造と組み合わせても良い。

以上により、本実施の形態７による終端器は、第１の伝送線路区間において、信号線導体２１を少なくとも２つ以上に分岐する分岐部を設けたので、前記実施の形態１において説明した効果に加え、更なる発熱量の均等化を図ることが可能となる。

実施の形態８．
図１６は、本発明の実施の形態８による終端器を示す構成図であり、図１６（ａ）は基板側面図、図１６（ｂ）は図１６（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１６（ｃ）は図１６（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図である。

図１６では、図１１における信号線導体２１と信号線導体２４を接続する柱状導体２３を損失性材料３２の外部に配置した構造である。
その他の構造については、前記実施の形態３と同様であり、その説明を省略する。

図１６の構造を採用することにより、信号線導体２１の延伸方向と信号線導体２４の延伸方向を逆方向に配置でき、図１１に示した構造と同等の信号線導体長を用いる場合には、図１１に比べて占有エリアを小形化できる。

信号線導体２１の信号伝送区間においては、図１６において、左側（入力側に近い位置）での損失性材料３２における発熱量が高くなり、図１６において、右側に行くに従い（入力側から離れるに従い）発熱量が減少する。
一方、信号線導体２４の信号伝送区間においては、前記とは逆に、図１６において、右側（入力側に近い位置）における発熱量が高くなり、左側に行くに従い（終端側に近付くに従い）発熱量が減少する。
発熱量は、信号線導体２１の信号伝送区間と信号線導体２４の信号伝送区間において生じる発熱量の和となり、両者逆特性の傾向を示すことから、更なる発熱量の均等化を図ることができる。

図１６では、信号線導体２１の延伸方向と信号線導体２４の延伸方向を完全に逆方向とした例について示したが、これに限らず、両者がある角度を成して配置されても良い。

以上により、本実施の形態８による終端器は、第１の伝送線路区間の信号線導体２１の延伸方向と、第２の伝送線路区間の信号線導体２４の延伸方向とが異なるように配置したので、前記実施の形態３において説明した効果に加え、終端器占有エリアの小形化、並びに、更なる発熱量の均等化を図ることが可能となる。

実施の形態９．
図１７は、本発明の実施の形態９による終端器を示す構成図であり、図１７（ａ）は基板側面図、図１７（ｂ）は図１７（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１７（ｃ）は図１７（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図、図１７（ｄ）は図１７（ｃ）におけるＤ−Ｄ’面についての断面図、図１７（ｅ）は図１７（ｃ）におけるＥ−Ｅ’面についての断面図である。

図１７では、図１６における信号線導体２１を損失性材料３２の上部において２つに分岐した構造を用いており、Ｌ２層において信号線導体２４が損失性材料３２の２箇所において重ね合わされるように配置される構造となっている。
また、損失性材料３２を円形の構造としている。
その他の構造については、前記実施の形態８と同様であり、その説明を省略する。

図１７の構造を採用することにより、Ｌ２層において信号線導体２４が損失性材料３２に入力される電力が分岐数に応じて小さくなるため、信号線導体２４の損失性材料３２への入力部近傍における発熱量を図１６の構成に比べて低減することができる。

図１７において、分岐を損失性材料３２の上部に配置した構造を例示したが、分岐を損失性材料３２が配置される外部に配置しても良い。
例えば、信号線導体２１を分岐することなく、柱状導体２３を介したＬ２層の信号線導体２４において、損失性材料３２が配置される位置よりも近い位置、あるいは、損失性材料３２と重なる位置に分岐を配置しても良い。
また、複数箇所の分岐を組み合わせても良い。

また、分岐数は、２以上の任意の分岐数を採用しても良く、図１７に示すＹ字分岐以外の分岐構造（例えば、図１４、図１５に示したような分岐構造）を採用しても良い。
分岐から先の信号線導体の線路長は、異なるものを採用しても良く、等長を採用しても良い。
損失性材料３２の形状は、円形としているが、図１６に示すような長方形形状を含む任意の形状を採用しても良い。
図１７では、信号線導体２４が２箇所においてそれぞれ１本ずつ損失性材料３２に入力される構造であるが、損失性材料３２に入力される前に信号線導体２４を分岐し、２箇所においてそれぞれ２本以上の信号線導体が損失性材料３２に入力される構造を用いても良い。

以上により、本実施の形態９による終端器は、第１の伝送線路区間、第１の伝送線路区間と第２の伝送線路区間の間の区間、および第２の伝送線路区間のうちの少なくともいずれか１箇所において、信号線導体を少なくとも２つ以上に分岐する分岐部を設けたので、前記実施の形態８において説明した効果に加え、更なる発熱量の均等化を図ることが可能となる。

実施の形態１０．
図１８は、本発明の実施の形態１０による終端器を示す構成図であり、図１８（ａ）は基板側面図、図１８（ｂ）は図１８（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１８（ｃ）は図１８（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図、図１８（ｄ）は図１８（ｃ）におけるＤ−Ｄ’面についての断面図、図１８（ｅ）は図１８（ｃ）におけるＥ−Ｅ’面についての断面図である。

図１８では、図１７における信号線導体２４が損失性材料３２に重なり合うように配置された後、損失性材料３２と重なり合う部分に配置された接続導体２５に接続され、損失性材料３２面上において引き回し、再び損失性材料３２の外部に伸び、柱状導体１３を介してグラウンド導体１１に接続される先端短絡構造となっている。
その他の構造については、前記実施の形態９と同様であり、その説明を省略する。

図１８の構造を採用することにより、信号線導体２４を損失性材料３２と重なり合う部分において、接続導体２５により引き回すことができるため、損失性材料３２における発熱部面積の拡大を図ることができる。
このため、図１７において説明した効果と共に、発熱部位の分散化を図ることができる。

図１８においては、信号線導体２４が損失性材料３２の外部に伸びた位置において、柱状導体１３によりグラウンド導体１１に接続されている構造について例示したが、柱状導体１３を損失性材料３２の外部に配置する必要は必ずしもなく、損失性材料３２が配置された部位に柱状導体１３を設けても構わない。

以上により、本実施の形態１０による終端器は、少なくとも２つ以上に分岐された信号線導体２４が接続導体２５に接続され、接続導体２５が第２の伝送線路区間における損失性材料３２が配置される層と同一の層に配置され、該損失性材料３２に重なり合うように配置されたので、前記実施の形態９において説明した効果に加え、更なる発熱部位の分散化を図ることが可能となる。

実施の形態１１．
図１９は、本発明の実施の形態１１による終端器を示す構成図であり、図１９（ａ）は基板側面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図１９（ｃ）は図１９（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図、図１９（ｄ）は図１９（ｃ）におけるＤ−Ｄ’面についての断面図、図１９（ｅ）は図１９（ｃ）におけるＥ−Ｅ’面についての断面図である。

図１９では、図１８における接続導体２５が、２つに分岐する構造となっている。
また、接続導体２５による分岐後、双方が柱状導体１３を介してグラウンド導体１１に接続される先端短絡構造となっている。
その他の構造については、前記実施の形態１０と同様であり、その説明を省略する。

図１９の構造を採用することにより、信号線導体２４と損失性材料３２とが重なり合う部分において、信号線導体２４を接続導体２５により再度分岐する構造のため、入力されるエネルギーを分散させることが可能となり、更なる発熱部位の分散化が可能となる。

図１９においては、信号線導体２４がＬ２層において分岐され、柱状導体１３によりグラウンド導体１１に接続される先端短絡構造について例示したが、先端がグラウンド導体１１に接続されない先端開放構造を用いても良い。
また、図１９では、信号線導体２４がＬ２層において２分岐され、双方が柱状導体１３によりグラウンド導体１１に接続される先端短絡構造であるが、一方を先端開放、他方を先端短絡というように使い分けても良い。
分岐数は２以上の任意の分岐数を用いても良い。

以上により、本実施の形態１１による終端器は、接続導体２５が２つに分岐する構造なので、前記実施の形態１０において説明した効果に加え、更なる発熱部位の分散化を図ることが可能となる。

実施の形態１２．
図２０は、本発明の実施の形態１２による終端器を示す構成図であり、図２０（ａ）は基板側面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図２０（ｃ）は図２０（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図、図２０（ｄ）は図２０（ｃ）におけるＤ−Ｄ’面についての断面図、図２０（ｅ）は図２０（ｃ）におけるＥ−Ｅ’面についての断面図である。

図２０では、図１９に示した構造において、信号線導体２１の下部のＬ２層にグラウンド導体１４を配置した構造であり、グラウンド導体１４は、損失性材料３２と一部重なった構造である。
グラウンド導体１４は、損失性材料３２の外部２箇所において柱状導体１３を介してグラウンド導体１１に接続される構造である。
その他の構造については、前記実施の形態１１と同様であり、その説明を省略する。

図２０の構造を採用することにより、信号線導体２１と対を成すグラウンド導体としてグラウンド導体１４が追加されるため、グラウンド導体１４とその周辺の損失性材料３２において電流が発生し、当該部位において発熱を生じる。
本効果により、信号線導体２１の伝送区間における発熱量を増加させることができ、信号線導体２１の伝送区間における発熱量が、信号線導体２４の伝送区間における発熱量に比べて小さい場合に、更なる発熱量の均等化を図ることができる。

図２０においては、グラウンド導体１４とグラウンド導体１１の接続に柱状導体１３を２個用いた構造について例示したが、柱状導体１３は、１個あるいは３個以上で実現しても良い。
また、柱状導体１３は、損失性材料３２の外部に配置した例について説明したが、損失性材料３２の配置位置に柱状導体１３を設けても構わない。

以上により、本実施の形態１２による終端器は、第１の伝送線路区間のグラウンド導体１４の一部が、損失性材料３２が配置される層と同一の層に配置されるので、前記実施の形態１１において説明した効果に加え、更なる発熱部の均等化を図ることが可能となる。

実施の形態１３．
図２１は、本発明の実施の形態１３による終端器を示す構成図であり、図２１（ａ）は基板側面図、図２１（ｂ）は図２１（ａ）におけるＡ−Ａ’面についての断面図、図２１（ｃ）は図２１（ａ）におけるＢ−Ｂ’面についての断面図、図２１（ｄ）は図２１（ｃ）におけるＤ−Ｄ’面についての断面図、図２１（ｅ）は図２１（ｃ）におけるＥ−Ｅ’面についての断面図である。

図２１では、図２０に示した構造において、信号線導体２４とグラウンド導体１４を接続する環状導体２６により環状に接続し、環状導体２６を損失性材料３２と重なる部位に配置した構造である。
その他の構造については、前記実施の形態１２と同様であり、その説明を省略する。

図２１の構造を採用することにより、信号線導体２４の周囲における発熱と、グラウンド導体１４の付近における発熱を、環状導体２６の周囲に渡って分散させることが可能となり、更なる発熱量の分散化を図ることができる。

図２１に示した構造における面積損失密度分布を図２２（ｂ）に示す。
面積損失密度分布は、前記体積損失密度分布と同様、発熱量（温度上昇）と相関のある物理量である。
図２２（ａ）には、比較対象として、前記特許文献１等で開示されている従来の終端器の構造における面積損失密度分布を示している。

図２２においては、両者ともに入力信号の電力を１Ｗ、入力信号の周波数を１０ＧＨｚ、１０ＧＨｚにおける反射振幅を−２０ｄＢ以下という条件を揃えた状態での比較である。
図２２（ａ）の従来構造における損失性材料のサイズは、０．５ｍｍ×０．６ｍｍ、図２２（ｂ）の図２１に示した発明構造における損失性材料のサイズは、直径４ｍｍの円形である。
両者の面積損失密度最大値を比較すると、従来構造において、１８９Ｗ／ｍｍ²であるのに対し、発明構造では、０．９２８Ｗ／ｍｍ²と、約１／２００の低減効果を確認することができる。
また、図２２（ｂ）より、環状導体周囲に面積損失密度分布が分散されていることを確認できる。

図２１においては、環状導体２６を損失性材料３２の内部にのみ配置される構造について例示したが、環状導体２６の一部が損失性材料３２の外部に配置されていても良い。
また、環状導体２６を一つ用いた構造について例示したが、２つ以上用いた構造を採用しても構わない。
図２１においては、信号線導体２４とグラウンド導体１４を接続する環状導体２６を用いた構造について例示したが、接続導体として信号線導体２４同士を１箇所で接続する接続導体、信号線導体２４とグラウンド導体１４を１箇所で接続する接続導体等、環状とならない接続導体を採用しても良い。

以上により、本実施の形態１３による終端器は、少なくとも２つ以上に分岐された信号線導体２４およびグラウンド導体１４の一部が環状導体２６に接続され、環状導体２６が損失性材料３２が配置される層と同一の層に配置され、損失性材料３２に重なり合うように配置されたので、前記実施の形態１２において説明した効果に加え、更なる発熱部の分散化を図ることが可能となる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。

１０ 多層誘電体基板、１１，１２，１４ グラウンド導体、２１，２２，２４ 信号線導体、１３，２３柱状導体、２５ 接続導体、２６ 環状導体、３１，３２，３３ 損失性材料、４０ 放熱用ブロック。

Claims (13)

1. 一端を信号入力側、他端を信号終端側とし、多層誘電体基板の内層または表層に設けられた信号線導体と、
   前記多層誘電体基板の内層または表層に設けられたグラウンド導体と、
   前記多層誘電体基板の内層または表層に設けられた損失性材料とで構成される伝送線路を用いた終端器であって、
   前記伝送線路の信号伝送区間の一部において、前記信号線導体と前記損失性材料が異なる層に平行に形成される第１の伝送線路区間と、
   前記伝送線路の信号伝送区間の他の一部において、前記信号線導体と前記損失性材料が異なる層または同一の層に平行に形成される第２の伝送線路区間との少なくとも２つ以上の区間を含み、
   前記信号入力側に前記第１の伝送線路区間を設けると共に、前記信号終端側に前記第２の伝送線路区間を設け、
   前記第１の伝送線路区間における前記信号線導体から前記損失性材料までの直交方向の距離を、前記第２の伝送線路区間における前記信号線導体から前記損失性材料までの直交方向の距離に比べて長くし、
   前記第１の伝送線路区間の信号線導体が設けられた層と、
   前記第２の伝送線路区間の信号線導体が設けられた層とを異なる層とし、
   前記損失性材料が設けられた層を１層に統合したことを特徴とする終端器。
2. 前記信号線導体は、
   隣接する２つの信号線導体が設けられ、差動信号伝送線路を構成することを特徴とする請求項１記載の終端器。
3. 前記信号線導体は、
   先端部がグラウンド導体と電気的に接触しない、電気的開放構造とすることを特徴とする請求項１記載の終端器。
4. 前記信号線導体は、
   先端部がグラウンド導体と電気的に接触する、電気的短絡構造とすることを特徴とする請求項１記載の終端器。
5. 前記信号線導体は、
   ２つの信号線導体の先端部同士が互いに電気的に接触していることを特徴とする請求項２記載の終端器。
6. 前記多層誘電体基板の表面または裏面に、前記損失性材料とそれぞれ平行になるように放熱用ブロックを設け、
   前記放熱用ブロックと前記第１の伝送線路区間に形成される損失性材料との直交方向の距離を、該放熱用ブロックと前記第２の伝送線路区間に形成される損失性材料との直交方向の距離に比べて短くしたことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の終端器。
7. 前記第１の伝送線路区間に形成される損失性材料の信号伝送方向の長さを、前記第２の伝送線路区間に形成される損失性材料の信号伝送方向の長さに比べて長くしたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の終端器。
8. 前記第１の伝送線路区間よりも信号入力側に近い区間、該第１の伝送線路区間、該第１の伝送線路区間と前記第２の伝送線路区間との間の区間、および該第２の伝送線路区間のうちの少なくともいずれか１箇所において、
   前記信号線導体を少なくとも２つ以上に分岐する分岐部を有することを特徴とする請求項１から請求項７のうちのいずれか１項記載の終端器。
9. 前記第１の伝送線路区間の信号線導体の延伸方向と、
   前記第２の伝送線路区間の信号線導体の延伸方向とが異なることを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の終端器。
10. 少なくとも２つ以上に分岐された前記信号線導体が接続導体に接続され、該接続導体が前記第２の伝送線路区間における損失性材料が配置される層と同一の層に配置され、該損失性材料に重なり合うように配置されたことを特徴とする請求項８記載の終端器。
11. 前記第１の伝送線路区間のグラウンド導体の一部が、前記損失性材料が配置される層と同一の層に配置されることを特徴とする請求項１から請求項１０のうちのいずれか１項記載の終端器。
12. 前記第１の伝送線路区間のグラウンド導体の一部が、前記損失性材料が配置される層と同一の層に配置され、
    前記第１の伝送線路区間よりも信号入力側に近い区間、該第１の伝送線路区間、該第１の伝送線路区間と前記第２の伝送線路区間との間の区間、および該第２の伝送線路区間のうちの少なくともいずれか１箇所において、前記信号線導体を少なくとも２つ以上に分岐する分岐部を有し、
    前記少なくとも２つ以上に分岐されたそれぞれの信号線導体および前記グラウンド導体の一部が接続導体に接続され、該接続導体が前記損失性材料が配置される層と同一の層に配置され、該損失性材料に重なり合うように配置されたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載の終端器。
13. 前記接続導体は、
    環状を形成した環状導体であることを特徴とする請求項１２記載の終端器。

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